JP2013069918A - インプリント方法およびインプリント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】アライメントが完了するまでの間、アライメントマークにレジストが入り込むことを防止できるインプリント方法を提供すること。
【解決手段】実施形態のインプリント方法では、第1のアライメントマークを有した基板上にレジストを滴下する。そして、第2のアライメントマークを有したテンプレートのテンプレートパターンを前記レジストに押し当てながら、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとの間の位置合わせ処理を行う。このとき、前記第2のアライメントマーク内に前記レジストが充填されないよう前記第2のアライメントマーク近傍の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射する。そして、前記位置合わせ処理した状態を維持しつつ前記テンプレートパターンおよび前記第2のアライメントマークに前記レジストを充填させ、その後、前記テンプレート上に前記光を照射する。
【選択図】図5

Description

本発明の実施形態は、インプリント方法およびインプリント装置に関する。
基板上へパターン形成する方法の1つとして、インプリントを用いたパターン形成方法がある。このインプリントでは、被処理基板上に塗布されたUV硬化樹脂に、所望パターンの溝が形成されたテンプレートを圧着する。そして、テンプレートとUV硬化樹脂とを密着させたまま露光によりUV硬化樹脂を固め、被処理基板上のUV硬化樹脂にパターンを形成(テンプレートパターンを転写)する。
このようなインプリント法では、テンプレートとUV硬化樹脂の屈折率が近いために、アライメントマーク部にレジストが充填されるとアライメントマークが見えなくなり、その結果、アライメントができなくなるという問題がある。
また、アライメントマーク部にレジストを塗布しなかったとしても、接触・充填時にパターン部から広がってきたレジストがアライメント部に入り込むためアライメントマークが見えなくなる。そのため、アライメント時に、アライメントマークにレジストを入り込ませないことが望まれている。
特開2010−40879号公報 特開2010−274417号公報 特開2008−168641号公報
本発明が解決しようとする課題は、アライメントが完了するまでの間、アライメントマークにレジストが入り込むことを防止できるインプリント方法を提供することである。
実施形態によれば、インプリント方法が提供される。インプリント方法では、第1のアライメントマークを有した基板上にレジストを滴下する。そして、第2のアライメントマークを有したテンプレートのテンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てることによって前記テンプレートパターンに前記レジストを充填させながら、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとの間の位置合わせ処理を行うことによって前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせする。さらに、前記位置合わせ処理を行う際に、前記第2のアライメントマーク内に前記レジストが充填されないよう前記第2のアライメントマーク近傍の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射して、前記光照射領域内のレジストを硬化させる。そして、前記位置合わせ処理が完了した後、前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせした状態を維持しつつ前記テンプレートパターンおよび前記第2のアライメントマークに前記レジストを充填させる。その後、前記レジストを硬化させる光を前記テンプレート上に照射する。
図1は、第1の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図2は、テンプレートの構成を示す上面図である。 図3は、ウエハ上のインプリントショットを示す図である。 図4は、アライメント処理の概要を説明するための図である。 図5は、第1の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を説明するための図である。 図6は、アライメント中のレジスト分布を示す図である。 図7は、UV光照射領域がアライメントマークの一部のみを含む領域である場合のUV光照射領域を説明するための図である。 図8は、UV光照射領域がアライメントマークを含まない領域である場合のUV光照射領域を説明するための図である。 図9は、UV光照射領域とレジストの動きを説明するための図である。 図10は、第2の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図11は、アパーチャの構成例を示す図である。 図12は、第3の実施形態に係るUV光照射領域を示す図である。 図13は、ウエハ上のUV光照射領域を示す図である。
以下に添付図面を参照して、実施形態に係るインプリント方法およびインプリント装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置101Aは、ウエハWなどの被転写基板(被処理基板)に、テンプレート(原版)Tのテンプレートパターン(回路パターンなど)を転写する装置である。
本実施形態のインプリント装置101Aは、テンプレートTに形成されているアライメントマークにレジスト(転写材)が入り込むまでの間に、ウエハW上のインプリントショットへのテンプレートTのアライメントを完了させる装置である。
インプリント装置101Aは、アライメント中に、テンプレートTに形成されているアライメントマークおよびその近傍にUV光を照射することにより、アライメントマーク近傍のレジストを硬化させる。換言すると、レジストをウエハW上に拡散させる工程で、まだレジストが拡散されてない領域にレジストを硬化させる波長の光を照射し、これによりレジストを硬化させる。
これにより、テンプレートTのアライメントマーク内にレジストが入り込むまでの時間を遅延させ、テンプレートTのアライメントマークにレジストが入り込む前に、アライメントを完了させる。そして、アライメント完了後に、テンプレートTのアライメントマークにレジストを充填させる。
インプリント装置101Aは、制御装置1A、原版ステージ2、基板チャック4、試料ステージ5、基準マーク6、アライメントセンサ7、液滴下装置8、ステージベース9、UV光源10X、ステージ常盤11、CCD(Charge Coupled Device)カメラ12、原版搬送アーム13、UV光源10a〜10dを備えている。
ステージ常盤11は、水平方向の主面を有しており、この主面の上を試料ステージ5が移動する。試料ステージ5は、ウエハWを載置するとともに、載置したウエハWと平行な平面内(水平面内)を移動する。試料ステージ5は、ウエハWに転写材としてのレジスト40を滴下する際にはウエハWを液滴下装置8の下方側に移動させ、ウエハWへの押印処理を行う際には、ウエハWをテンプレートTの下方側に移動させる。
テンプレートTは、テンプレートパターンとして所望パターンの溝(凹凸)が形成されている。テンプレートTは、UV硬化樹脂を硬化させる波長の光(UV光など)を通す素材を用いて作製されている。
また、試料ステージ5上には、基板チャック4が設けられている。基板チャック4は、ウエハWを試料ステージ5上の所定位置に固定する。また、試料ステージ5上には、基準マーク6が設けられている。基準マーク6は、試料ステージ5の位置を検出するためのマークであり、ウエハWを試料ステージ5上にロードする際に用いられる。
ステージベース9は、テンプレートTなどを支持するとともに、テンプレートTのテンプレートパターンをウエハW上のレジスト(後述のレジスト40)に押し当てる。ステージベース9は、上下方向(鉛直方向)に移動することにより、テンプレートTのレジスト40への押し当て(押印)と、テンプレートTのレジスト40からの引き離し(離型)を行う。
ステージベース9の底面側(ウエハW側)には、原版ステージ2が設けられている。原版ステージ2は、テンプレートTの裏面側(テンプレートパターンの形成されていない側の面)からテンプレートTを真空吸着などによって所定位置に固定する。
また、ステージベース9上には、アライメントセンサ7が設けられている。アライメントセンサ7は、ウエハWに設けられたアライメントマーク(後述のアライメントマーク32a〜32d)の位置検出と、テンプレートTに設けられたアライメントマーク(後述のアライメントマーク22a〜22d)の位置検出を行うセンサである。ウエハW上のインプリントショットへテンプレートTのアライメントを行う際には、テンプレートTのアライメントマーク22a〜22dと、ウエハWのアライメントマーク32a〜32dと、のそれぞれが重なるよう、ウエハWを載置した試料ステージ5の位置が制御される。
液滴下装置8は、ウエハW上にレジスト40を滴下する装置である。レジスト40は、例えばUV硬化樹脂である。液滴下装置8は、例えばインクジェット方式のレジスト滴下装置である。
UV光源10Xは、UV光を照射する光源であり、ステージベース9の上方に設けられている。UV光源10Xは、テンプレートパターンやアライメントマーク22a〜22dにレジスト40を充填させた後、テンプレートTがレジスト40に押し当てられた状態で、テンプレートT上からインプリントショットの全面にUV光を照射する。
UV光源10a〜10dは、テンプレートT上(インプリントショット上)の所定領域にのみピンポイントでUV光を照射する光源である。UV光源10a〜10dは、それぞれテンプレートTに設けられているアライメントマーク22a〜22dと、その近傍にUV光を照射する。
本実施形態では、アライメントマーク22a〜22dを囲む領域であって、UV硬化樹脂がまだ拡散してきていない領域に、UV硬化樹脂を硬化させる波長の光をUV光源10a〜10dによって照射しておく。これにより、アライメントマーク22a〜22dにUV硬化樹脂としてのレジスト40が拡散してくる前に、UV硬化樹脂とUV光源10a〜10dによるUV光照射領域との境界でUV硬化樹脂を硬化させてレジスト40による壁を形成する。
CCDカメラ12は、テンプレートTのテンプレートパターンに充填中のレジスト40を、略透明のテンプレートTを介して撮像するカメラである。CCDカメラ12は、ステージベース9の上方に設けられている。
原版搬送アーム13は、インプリント装置101A内でテンプレートTを搬送するアームである。原版搬送アーム13は、インプリント装置101Aの外部から搬入されてきたテンプレートTを、原版ステージ2の位置に搬送する。
制御装置1Aは、原版ステージ2、基板チャック4、試料ステージ5、アライメントセンサ7、液滴下装置8、ステージベース9、UV光源10X、ステージ常盤11、CCDカメラ12、原版搬送アーム13、UV光源10a〜10dを制御する。
また、本実施形態の制御装置1Aは、アライメント中にはアライメントマーク22a〜22dにレジスト40が入り込まず、且つアライメント後にアライメントマーク22a〜22dにレジストが入り込むよう、レジスト40をインプリントショット内の所定位置に滴下させる。
ウエハWへのインプリントを行う際には、予めウエハW上にレジスト40を滴下しておく。その後、ウエハWがテンプレートTの直下に移動させられる。そして、アライメントマーク22a〜22d上およびその近傍にUV光を照射させながら、テンプレートパターンがウエハW上のレジスト40に押し当てられる。これにより、テンプレートパターンへのレジスト40の充填が開始されるとともに、ウエハWへのテンプレートTのアライメントが開始される。
また、テンプレートパターンがレジスト40に押し当てられている間にUV光照射位置のレジスト40(アライメントマーク近傍に近付いてくるレジスト40)は硬化する。そして、アライメントが完了した後、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40を充填させる。テンプレートパターンおよびアライメントマーク22a〜22dへのレジスト充填が完了すると、テンプレートTの全面にUV光が照射され、これにより、全てのレジスト40が硬化する。その後、テンプレートTは、レジスト40から引き離される。これにより、テンプレートパターンに対応する転写パターンがウエハW上にパターニングされる。
つぎに、ウエハWへのテンプレートTのアライメントについて説明する。まず、テンプレートTのアライメントマーク22a〜22dについて説明する。図2は、テンプレートの構成を示す上面図である。テンプレートTは、その中心領域に概略矩形状のテンプレートパターン形成領域21が設けられており、テンプレートパターン形成領域21よりも外側にアライメントマーク22a〜22dが設けられている。
テンプレートパターン形成領域21は、回路パターンなどのテンプレートパターンが形成される領域である。アライメントマーク22a〜22dは、例えばそれぞれ矩形状をなしており、テンプレートパターン形成領域21の各頂点近傍などに配置されている。
図3は、ウエハ上のインプリントショットを示す図である。ウエハW上には複数のインプリントショット30が設けられている。そして、インプリントショット毎に、アライメントマーク32a〜32dが形成されている。
図4は、アライメント処理の概要を説明するための図である。テンプレートTをインプリントショット30にアライメントする際には、インプリントショット30に設けられたアライメントマーク32a〜32dと、テンプレートTに設けられたアライメントマーク22a〜22dと、が重なるよう、アライメント処理が行われる。
ここでは、アライメントマーク32aがアライメントマーク22aに重ね合わされ、アライメントマーク32bがアライメントマーク22bに重ね合わされる場合を示している。また、アライメントマーク32cがアライメントマーク22cに重ね合わされ、アライメントマーク32dがアライメントマーク22dに重ね合わされる場合を示している。
つぎに、第1の実施形態に係るインプリント処理の処理手順について説明する。図5は、第1の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を説明するための図である。なお、ここでは、アライメントマーク22a,22bを結ぶ線で(アライメントマーク32a,32bを結ぶ線)でテンプレートT(ウエハW)を切断した場合の断面図を示している。
図5の(a)に示すように、ウエハW上でインプリントを行うショット上にレジスト40が滴下される。レジスト40は、例えばテンプレートパターン20(テンプレートパターン形成領域21)が押し当てられるウエハW上の領域に複数滴下される。
この後、アライメントマーク22a〜22d(アライメントマーク32a〜32d)と、その近傍に、UV光源10a〜10dからUV光35が照射される。図5の(b)では、アライメントマーク22a,22b(アライメントマーク32a,32b)と、その近傍にUV光が照射されている場合を示している。
アライメントマーク22a〜22dへUV光を照射させながら、ウエハWに対するテンプレートTのアライメントが行われる。テンプレートTのアライメントは、テンプレートTをウエハWに押し当てながら行われるので、図5の(c)に示すように、テンプレートTのアライメントの際には、テンプレートパターン20の凹部にレジスト40が充填されていく。このとき、レジスト40のうち、テンプレートパターン形成領域21よりも外側のレジスト40は、アライメントマーク22a〜22d側に進行していく。ここでは、レジスト40がアライメントマーク22a,22b側に進行していく場合を示している。
レジスト40は、アライメントマーク22a〜22d側に進行しつつ、UV光照射領域まで到達すると、UV光35によって硬化させられる。これにより、アライメント中は、レジスト40がアライメントマーク22a〜22d内に進入することはない。アライメント中に硬化させるレジスト40は、各アライメントマーク22a〜22dの周辺の一部のみとしておく。換言すると、各アライメントマーク22a〜22dの周辺が硬化したレジスト40で囲まれてしまわないよう、一部のレジスト40のみを硬化させる。
図6は、アライメント中のレジスト分布を示す図である。図6では、アライメント中のインプリントショット30の上面図を示している。なお、図6ではテンプレートTの図示を省略している。同図に示すように、アライメント中は、アライメントマーク32a〜32dとその近傍に、UV光が照射される。具体的には、UV光照射領域33aにUV光を照射することにより、アライメントマーク32aおよびその近傍にUV光が照射される。同様に、UV光照射領域33b,33c,33dにUV光を照射することにより、アライメントマーク32b,32c,32dおよびこれらの近傍にUV光が照射される。UV光照射領域33a〜33dは、それぞれアライメントマーク32a〜32dを含んだ領域であって、且つアライメントマーク32a〜32dよりも広い領域である。
アライメント中にUV光照射領域33a〜33dにUV光を照射しておくことにより、アライメント中は、アライメントマーク32a〜32d上のアライメントマーク22a〜22dにレジスト40が進入することはない。
この後、アライメントが完了すると、UV光の照射が停止される。UV光の照射が停止された後もテンプレートパターン20へのレジスト40の充填処理は継続される。アライメントマーク22a〜22d近傍のレジスト40のうち、硬化しなかったレジスト40は、アライメントマーク22a〜22dの凹部に充填されていく。そして、全てのテンプレートパターン20、アライメントマーク22a,22bにレジスト40が充填されると、UV光源10XによってテンプレートTの全面にUV光が照射される。これにより、テンプレートTとウエハWとの間の全てのレジスト40が硬化する。
この後、テンプレートTがウエハWから引き離される(離型)。これにより、ウエハW上にテンプレートパターン20に対応するレジストパターンが形成される。また、アライメントマーク32a〜32d上には、アライメントマーク22a,22bに対応するレジストパターンが形成される。
なお、UV光照射領域33a〜33dは、それぞれアライメントマーク32a〜32dの一部のみを含む領域であってもよい。また、UV光照射領域33a〜33dは、それぞれアライメントマーク32a〜32dを含まない領域であってもよい。
図7は、UV光照射領域がアライメントマークの一部のみを含む領域である場合のUV光照射領域を説明するための図である。図7では、UV光照射領域を上面から見た場合を示している。なお、アライメントマーク32a〜32dには、同様のUV光照射領域が設定されるので、ここではアライメントマーク32cに設定されるUV光照射領域について説明する。
図7の(a)に示すように、アライメントマーク32cには、L字型のUV光照射領域41を配置してもよい。UV光照射領域41は、アライメントマーク32cのうち、レジスト40の進入してくる側の一部と重なるよう設定されている。
また、図7の(b)に示すように、アライメントマーク32cには、複数(ここでは3つ)のUV光照射領域42を配置してもよい。UV光照射領域42は、アライメントマーク32cのうち、レジスト40の進入してくる側の一部と重なるよう設定されている。
図8は、UV光照射領域がアライメントマークを含まない領域である場合のUV光照射領域を説明するための図である。図8では、UV光照射領域を上面から見た場合を示している。なお、アライメントマーク32a〜32dには、同様のUV光照射領域が設定されるので、ここではアライメントマーク32cに設定されるUV光照射領域について説明する。
図8の(a)に示すように、アライメントマーク32cには、所定幅、所定長を有したライン状のUV光照射領域51を配置してもよい。また、図8の(b)に示すように、アライメントマーク32cには、複数(ここでは3つ)のUV光照射領域52を配置してもよい。また、図8の(c)に示すように、アライメントマーク32cには、所定の角度で曲げられたくの字型のUV光照射領域53を配置してもよい。
UV光照射領域51〜53は、アライメントマーク32cと、レジスト40の配置されている領域と、の間に配置されている。また、UV光照射領域51〜53は、アライメントマーク32cと重ならない領域となっている。
図6〜図8に示したようにUV光照射領域32a〜32d,41,42,51〜53(以下、UV光照射領域Xという場合がある)を配置することにより、アライメントマーク22a〜22dに近付いてくるレジスト40の一部は、UV光照射領域32a〜32d,41,42,51〜53で硬化する。このため、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40を充填させるには、硬化したレジスト40から回り込んでアライメントマーク22a〜22dに進入する必要がある。
本実施形態では、アライメントが完了した後に、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40が進入してくるよう、レジスト40の配置位置やUV光照射領域Xなどを調整しておく。
例えば、UV光照射領域Xは、種々のインプリント条件の少なくとも1つに基づいて、位置や領域の形状が設定される。インプリント条件は、例えば、レジスト40の種類、滴下量、滴下位置、粘度、温度、インプリント装置101A内の環境(温度、湿度、圧力など)、アライメントマーク22a〜22dの位置、アライメントに要する時間、アライメントが完了してからレジスト充填を完了させるまでの時間、インプリントする際にテンプレートTへかける押印圧力(押し当て圧力)などである。また、UV光照射領域Xに基づいて、種々のインプリント条件を設定してもよい。例えば、UV光照射領域Xに基づいて、レジスト40の滴下量や滴下位置を設定してもよい。
図9は、UV光照射領域とレジストの動きを説明するための図である。図9の(a)〜(c)は、図8の(a)〜(c)で示したUV光照射領域51〜53におけるレジスト40の動きを示している。
テンプレートTのテンプレートパターンをウエハWに押印すると、図9の(a)〜(c)に示すように、レジスト40がインプリントショット30内に拡散していく。これにより、テンプレートパターン内にレジスト40が充填されるとともに、レジスト40の液滴が滴下されなかった位置にもレジスト40が広がっていく。
そして、図9の(a)に示すように、UV光照射領域51ではレジスト40が硬化し、アライメントマーク32cに近付こうとするレジスト40の移動が遮られる。また、図9の(b)に示すように、UV光照射領域52ではレジスト40が硬化し、アライメントマーク32cに近付こうとするレジスト40の移動が遮られる。また、図9の(c)に示すように、UV光照射領域53ではレジスト40が硬化し、アライメントマーク32cに近付こうとするレジスト40の移動が遮られる。
この後、レジスト40がアライメントマーク32cまで回り込むまでの間にアライメントが行われ、その後、レジスト40がアライメントマーク32cに到達する。なお、本実施の形態では、UV光照射領域においてレジスト40を完全に硬化させる場合について説明したが、レジスト40を所定の固さまで半硬化させてもよい。
また、UV光照射領域の少なくとも一部の領域でレジスト40を硬化させた後、UV光の照射を停止してもよい。この場合であっても、レジスト40の一部は硬化しているので、アライメントマーク22a〜22dに充填させるレジスト40は、硬化したレジスト40を避けてアライメントマーク22a〜22dに進入する。
また、レジスト40はUV硬化樹脂に限らず、UV光以外の波長によって硬化する樹脂であってもよい。この場合もレジスト40を硬化させることができる波長の光がレジスト40に照射される。
このように、本実施形態では、レジスト40の充填時に、まだレジスト40の充填されていない一部の領域にUV光を当てながらインプリントを実行している。このため、テンプレートTがウエハWに押し当てられることによって広がってきたレジスト40がアライメントマーク22a〜22dに入り込む前にUV光照射領域Xで硬化する。これにより、アライメントマーク22a〜22dへのレジスト40の充填を遅延させることが可能となり、アライメント中にアライメントマーク22a〜22dにレジスト40が入り込むのを防ぐことができる。したがって、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40が充填される時間を遅らせることができるという効果と、アライメントマーク22a〜22dの近くまでパターン領域を確保できるという効果と、がある。
また、レジスト40の滴下されていない位置をUV光照射領域Xに設定してあり、UV光照射領域Xに進入してくるレジスト40を硬化させているので、レジスト40が硬化する前にUV光照射領域から出て行くことを防止できる。
また、インプリント条件に基づいてUV光照射領域Xを設定しているので、UV光照射領域Xを適切な位置に設定することが可能となる。したがって、アライメントの完了後に、短時間でアライメントマーク22a〜22dへのレジスト40の充填を行うことが可能となる。
このように、第1の実施形態によれば、アライメントの際にアライメントマーク22a〜22dや、その近傍にUV光を照射しておくので、アライメント時に、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40が入り込むことを防止できる(塞ぎ止めることができる)。したがって、アライメントマーク22a〜22dを正確に検出して、正確にアライメントを行うことが可能となる。
(第2の実施形態)
つぎに、図10および図11を用いてこの発明の第2の実施形態について説明する。第2の実施形態では、アライメントの際に、アパーチャを用いて所望のUV光照射領域XにUV光を照射する。
図10は、第2の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。図10の各構成要素のうち図1に示す第1の実施形態のインプリント装置101Aと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
インプリント装置101Bは、制御装置1B、原版ステージ2、基板チャック4、試料ステージ5、基準マーク6、アライメントセンサ7、液滴下装置8、ステージベース9、UV光源10X、ステージ常盤11、CCD(Charge Coupled Device)カメラ12、原版搬送アーム13、アパーチャAxを備えている。換言すると、インプリント装置101Bは、インプリント装置101Aと比べて、制御装置1Aの代わりに制御装置1Bを有し、UV光源10a〜10dの代わりにアパーチャAxを有している。
アパーチャAxは、UV光源10XとテンプレートTとの間に移動可能なよう構成されている。アパーチャAxは、概略板状部材で構成されており、UV光源10XからのUV光のうち、一部を通過させ、残りの一部を遮断する。本実施形態のアパーチャAxは、例えば第1の実施形態で説明したUV光照射領域XにのみUV光が照射されるよう、主面の一部のみが開口されている。
アライメントの際には、アパーチャAxがUV光源10XとテンプレートTとの間に配置され、これによりUV光照射領域XにのみUV光が照射される。また、テンプレートパターンへのレジスト40の充填が完了した後には、アパーチャAxが取り外されて、テンプレートTの全面にUV光源10XからのUV光が照射される。
図11は、アパーチャの構成例を示す図である。図11の(a)〜(c)では、アパーチャAxの構成例であるアパーチャA1〜A3の上面図を示している。図11の(a)に示すように、アパーチャA1は、4つ角部分近傍にそれぞれ開口部a1が設けられている。
また、図11の(b)に示すように、アパーチャA2は、4つ角部分近傍にそれぞれ複数の開口部a2が設けられている。また、図11の(c)に示すように、アパーチャA3は、4つ角部分近傍にそれぞれライン状の開口部a3が設けられている。
アパーチャA1を介してUV光を照射すると、開口部a1を通過したUV光がウエハW上に照射される。同様に、アパーチャA2,A3を介してUV光を照射すると、開口部a2,a3を通過したUV光がウエハW上に照射される。開口部a1〜a3からウエハW上に照射されるUV光の領域が前述したUV光照射領域Xとなる。
このように、第2の実施形態によれば、アパーチャAxを用いて、アライメントの際にアライメントマーク22a〜22dや、その近傍にUV光を照射しておくので、アライメント時に、アライメントマーク22a〜22dにレジスト40が入り込むことを防止できる。また、アパーチャAxを用いているので簡易な装置構成で所望の位置にUV光を照射することが可能となる。したがって、アライメントマーク22a〜22dを正確に検出して、正確にアライメントを行うことが可能となる。
(第3の実施形態)
つぎに、図12および図13を用いてこの発明の第3の実施形態について説明する。第3の実施形態では、インプリントショットよりも外側の領域をUV光照射領域とする。そして、レジスト充填中やアライメント中にUV光照射領域にUV光を照射する。
図12は、第3の実施形態に係るUV光照射領域を示す図である。図12では、インプリントショット内におけるUV光36の照射領域を示している。なお、ここでは、アライメントマーク22a,22bを結ぶ線(アライメントマーク32a,32bを結ぶ線)でテンプレートT(ウエハW)を切断した場合の断面図を示している。図12の各構成要素のうち図5の(a)などに示す第1の実施形態のテンプレートTやウエハWと同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。
図12に示すように、本実施形態では、インプリントの際に、テンプレートパターン形成領域21やアライメントマーク22a,22bが形成されている領域(インプリントショット)よりも外側の領域にUV光36を照射する。換言すると、インプリントショットを囲う周辺領域(テンプレートTの外周部)にUV光36を照射しながらインプリントが行われる。
これにより、テンプレートパターンへのレジスト充填中などに、レジスト40がインプリントショットの外側に移動しようとすると、このレジスト40はUV光36によってインプリントショット間(境界部)で硬化させられる。したがって、レジスト40は、UV光36の照射されている領域よりも外側には、はみ出さない。
図13は、ウエハ上のUV光照射領域を示す図である。同図に示すように、本実施形態におけるUV光照射領域50は、インプリントショット30よりも外側の領域(リング状領域)である。そして、ウエハW上の各インプリントショット30でインプリントを行う際には、各インプリントショット30に対してUV光照射領域50にUV光が照射される。これにより、各インプリントショット30におけるレジスト40のはみ出しを防止することが可能となる。したがって、インプリントショット毎に所望のレジストパターンを形成することが可能となる。
UV光照射領域50へUV光を照射しながらのインプリント(アライメントや充填)は、例えばウエハプロセスのレイヤ毎に行われる。具体的には、ウエハWに被加工膜を成膜した後、被加工膜上にレジスト40を塗布する。そして、レジスト40の塗布されたウエハWに対し、UV光照射領域へUV光を照射しながらインプリントを行なうことにより、その後、ウエハW上にレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとしてウエハWの下層側をエッチングする。これにより、テンプレートパターンに対応する実パターンをウエハW上に形成する。半導体装置(半導体集積回路)を製造する際には、上述した成膜、インプリント、エッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。
このように、第3の実施形態によれば、インプリントの際にインプリントショットを囲う周辺領域にUV光を照射しておくので、レジスト40がインプリントショット外にはみ出すことを防止できる。
このように第1〜第3の実施形態によれば、レジスト40を進入させたくない領域やその近傍にUV光を照射しておくので、所望の位置にレジスト40を充填させることが可能となる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
1A,1B…制御装置、7…アライメントセンサ、8…液滴下装置、10a〜10d,10X…UV光源、20…テンプレートパターン、22a〜22d,32a〜32d…アライメントマーク、30…インプリントショット、33a〜33d,41,42,50〜53…UV光照射領域、35,36…UV光、40…レジスト、101A,101B…インプリント装置、A1〜A3,Ax…アパーチャ、T…テンプレート、W…ウエハ、a1〜a3…開口部。

Claims (13)

  1. 第1のアライメントマークを有した基板上にレジストを滴下する滴下ステップと、
    第2のアライメントマークを有したテンプレートのテンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てることによって前記テンプレートパターンに前記レジストを充填させながら、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとの間の位置合わせ処理を行うことによって前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせするアライメントステップと、
    前記位置合わせ処理を行う際に、前記第2のアライメントマーク内に前記レジストが充填されないよう前記第2のアライメントマーク近傍の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射して、前記光照射領域内のレジストを硬化させる第1の硬化ステップと、
    前記位置合わせ処理が完了した後、前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせした状態を維持しつつ前記テンプレートパターンおよび前記第2のアライメントマークに前記レジストを充填させる充填ステップと、
    前記レジストを硬化させる光を前記テンプレート上に照射する第2の硬化ステップと、
    を含み、
    前記光照射領域は、前記基板上にレジストが滴下されていない領域であって、且つ前記第2のアライメントマークの少なくとも一部と、前記第2のアライメントマークと前記基板上に滴下されたレジストとの間の領域と、を含む領域であり、
    前記第1の硬化ステップでは、前記光照射領域に進入してこようとするレジストを硬化させることを特徴とするインプリント方法。
  2. 第1のアライメントマークを有した基板上にレジストを滴下する滴下ステップと、
    第2のアライメントマークを有したテンプレートのテンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てることによって前記テンプレートパターンに前記レジストを充填させながら、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとの間の位置合わせ処理を行うことによって前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせするアライメントステップと、
    前記位置合わせ処理を行う際に、前記第2のアライメントマーク内に前記レジストが充填されないよう前記第2のアライメントマーク近傍の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射して、前記光照射領域内のレジストを硬化させる第1の硬化ステップと、
    前記位置合わせ処理が完了した後、前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせした状態を維持しつつ前記テンプレートパターンおよび前記第2のアライメントマークに前記レジストを充填させる充填ステップと、
    前記レジストを硬化させる光を前記テンプレート上に照射する第2の硬化ステップと、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。
  3. 前記光照射領域は、前記基板上にレジストが滴下されていない領域であり、
    前記第1の硬化ステップでは、前記光照射領域に進入してこようとするレジストを硬化させることを特徴とする請求項2に記載のインプリント方法。
  4. 前記位置合わせ処理が完了するまでは、前記第2のアライメントマークへの前記レジストの充填を防止するととともに、前記位置合わせ処理が完了した後に、前記第2のアライメントマークに前記レジストが充填されるよう、インプリント条件に基づいて、前記光照射領域が設定されていることを特徴とする請求項2に記載のインプリント方法。
  5. 前記位置合わせ処理が完了するまでは、前記第2のアライメントマークへの前記レジストの充填を防止するととともに、前記位置合わせ処理が完了した後に、前記第2のアライメントマークに前記レジストが充填されるよう、前記光照射領域に基づいて、インプリント条件が設定されていることを特徴とする請求項2に記載のインプリント方法。
  6. 前記インプリント条件は、前記レジストの種類、滴下量、滴下位置、粘度、温度、インプリント装置内の環境、前記第2のアライメントマークの位置、前記位置合わせ処理に要する時間、前記位置合わせ処理が完了してから前記アライメントマークに前記レジストの充填を完了させるまでの時間、前記テンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てる際の押し当て力の少なくとも1つであることを特徴とする請求項4または5に記載のインプリント方法。
  7. 前記光照射領域は、前記第2のアライメントマークの少なくとも一部を含む領域であることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載のインプリント方法。
  8. 前記光照射領域は、前記第2のアライメントマークと、前記基板上に滴下されたレジストと、の間の領域であることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1つに記載のインプリント方法。
  9. 第1のアライメントマークを有した基板上にレジストを滴下する滴下部と、
    第2のアライメントマークを有したテンプレートのテンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てることによって前記テンプレートパターンに前記レジストを充填させながら、前記第1のアライメントマークと前記第2のアライメントマークとの間の位置合わせ処理を行うことによって前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせする位置合わせ処理部と、
    前記位置合わせ処理を行う際に、前記第2のアライメントマーク内に前記レジストが充填されないよう前記第2のアライメントマーク近傍の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射して前記光照射領域内のレジストを硬化させるとともに、前記位置合わせ処理が完了した後、前記テンプレートを前記基板上の所定位置に位置合わせした状態を維持しつつ前記テンプレートパターンおよび前記第2のアライメントマークに前記レジストを充填させた状態で、前記レジストを硬化させる光を前記テンプレート上に照射する光照射部と、
    を備えることを特徴とするインプリント装置。
  10. 前記光照射部は、
    前記位置合わせ処理を行う際に、前記光照射領域に前記光を照射する第1の光照射部と、
    前記位置合わせ処理が完了した後、前記テンプレート上に前記光を照射する第2の光照射部と、
    を有することを特徴とする請求項9に記載のインプリント装置。
  11. 前記光照射領域以外に照射される光を遮断するアパーチャをさらに備え、
    前記光照射部は、
    前記位置合わせ処理を行う際には、前記アパーチャを介して前記光照射領域に前記光を照射し、
    前記位置合わせ処理が完了した後、前記アパーチャを介することなく前記テンプレート上に前記光を照射することを特徴とする請求項9に記載のインプリント装置。
  12. 基板上にレジストを滴下する滴下ステップと、
    テンプレートのテンプレートパターンを前記基板上のレジストに押し当てる押印ステップと、
    前記テンプレートパターンを前記レジストに押し当てる際に、インプリントショットよりも外側の光照射領域に前記レジストを硬化させる光を照射して、インプリントショット外にはみ出そうとするレジストを硬化させる第1の硬化ステップと、
    前記テンプレートパターンを前記レジストに押し当てた状態を維持しつつ前記テンプレートパターンに前記レジストを充填させる充填ステップと、
    前記レジストを硬化させる光を前記テンプレート上に照射する第2の硬化ステップと、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。
  13. 前記第1の硬化ステップは、前記充填ステップの際、または前記テンプレートを前記基板に位置合わせする際に、前記光照射領域に前記光を照射することを特徴とする請求項12に記載のインプリント方法。
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