JP2013131577A5 - - Google Patents
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Description
本発明は、基板上のインプリント材に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、前記型を保持し、前記インプリント材に前記型を接触させるように第1方向に移動可能で且つ該第1方向に直交する面に対して前記型を傾けることが可能な型保持部と、前記型保持部の前記第1方向における位置を検出する第1検出部と、前記型保持部の前記第1方向に直交する第2方向における位置を検出する第2検出部と、前記型の傾きを検出する傾き検出部と、前記第1検出部と前記第2検出部と前記傾き検出部の検出結果に基づいて、前記基板保持部および前記型保持部の少なくとも一方の前記第2方向における位置を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。 The present invention is an imprint apparatus for forming a pattern using a mold on an imprint material on a substrate, the substrate holding section for holding the substrate, the mold is held, and the mold is placed on the imprint material. A mold holding part that is movable in the first direction so as to be brought into contact with the mold and that can tilt the mold with respect to a plane orthogonal to the first direction, and detects a position of the mold holding part in the first direction. a first detector, a second detector for detecting a position in the second direction perpendicular to the first direction of the die holding unit, and a tilt detection unit that detects a tilt of the mold, said first detector And a control unit that controls a position of at least one of the substrate holding unit and the mold holding unit in the second direction based on detection results of the second detection unit and the inclination detection unit. Imprint device.
OAスコープ14は、モールド3から離れた位置でウエハ5に形成されたマークを検出することで、ショットの位置を示す座標X及びYを計測することができる。OAスコープ14は、TTMスコープ13と比べて配置スペースの制約が少ないことから、マークの検出に用いる光の波長等の検出条件を切り替える機能(プロセス対応機能)を多く備えうる。また、OAスコープ14を用いて、グローバルアライメント計測を行うことができる。ウエハ5上の複数のサンプルショットのマークの位置(ずれ)を検出することでウエハのショット配列(各ショットの位置)を求めることができる。 The OA scope 14 can measure the coordinates X and Y indicating the shot position by detecting a mark formed on the wafer 5 at a position away from the mold 3. Since the OA scope 14 has fewer arrangement space restrictions than the TTM scope 13, the OA scope 14 can have many functions (process-corresponding functions) for switching detection conditions such as the wavelength of light used for mark detection. Further, global alignment measurement can be performed using the OA scope 14. By detecting the positions (shifts) of the marks of a plurality of sample shots on the wafer 5, it is possible to determine the wafer shot arrangement (position of each shot).
この後、インプリントヘッド4をZ軸方向へ駆動し(Z軸方向へ上昇させる)、硬化したインプリント材からモールドの離型(インプリント材とモールドの間隔を広げる)を行う。これにより、基板上のインプリント材にモールドのパターンを形成(転写)することができる。この一連の動作を、ウエハ5上の全ショットに対して行う。ここで、モールドとウエハ(ショット)との位置合わせは、インプリントヘッドの位置(X、Y座標)を計測して行う。位置合わせについての詳細な説明は後述する。 Thereafter, the imprint head 4 is driven in the Z-axis direction (raised in the Z-axis direction) , and the mold is released from the cured imprint material (the interval between the imprint material and the mold is increased) . Thereby, a mold pattern can be formed (transferred) on the imprint material on the substrate. This series of operations is performed for all shots on the wafer 5. Here, the alignment between the mold and the wafer (shot) is performed by measuring the position (X, Y coordinates) of the imprint head. A detailed description of the alignment will be described later.
そこで、インプリント装置1はインプリントヘッド4の位置を計測するためのセンサ16(ヘッド位置検出部、第2検出部)を備えている。例えば、センサ16としてレーザ干渉計と、インプリントヘッド4に備えられた平坦度の高いミラー24とを用いてインプリントヘッド4の位置を計測する。ミラー24はインプリントヘッド4の側面に配置または形成されている。レーザ干渉計はミラー24で反射した光を用いてインプリントヘッド4の移動方向(Z軸、第1方向)に直交する方向(第2方向)の位置を計測する。図2ではインプリントヘッド4のX軸方向の位置を計測している。この計測結果をもとに、ウエハステージの位置を微調整して、インプリントヘッドの位置ずれによる重ね合わせ精度の低下を防ぐ。 Therefore, the imprint apparatus 1 includes a sensor 16 (head position detection unit , second detection unit ) for measuring the position of the imprint head 4. For example, the position of the imprint head 4 is measured using a laser interferometer as the sensor 16 and a mirror 24 with high flatness provided in the imprint head 4. The mirror 24 is disposed or formed on the side surface of the imprint head 4. The laser interferometer uses the light reflected by the mirror 24 to measure the position in the direction (second direction) orthogonal to the moving direction (Z axis , first direction ) of the imprint head 4. In FIG. 2, the position of the imprint head 4 in the X-axis direction is measured. Based on the measurement result, the position of the wafer stage is finely adjusted to prevent the overlay accuracy from being lowered due to the positional deviation of the imprint head.
ウエハ5の表面は、ある程度の凹凸がある。ショットの単位でウエハの表面を観察すると、モールドのパターンが形成されている面に対して傾いている場合がある。このため、インプリントヘッド4は、ウエハ5上の樹脂18とモールド3との接触を介して、ウエハ5の表面にモールド3の表面が倣う(大局的に平行になる)ように傾動可能である(傾動を許容する機構を含んでいる)。あるいは、予めウエハの表面の傾斜が分かっている場合には、インプリントヘッドをウエハの傾斜に合わせて傾けて、ウエハ上の樹脂18とモールドとを接触させても良い。その場合、インプリント装置には、インプリントヘッド4を傾けるための駆動機構を持っている。また、インプリントヘッド4(モールド3)の傾き(傾動の角度)を検出するための傾斜センサ22(傾き検出部)が設けられる。また、X軸及びY軸を回転軸としてインプリントヘッド4を回転させる駆動機構を含む。なお、Z軸を回転軸としてインプリントヘッド4を回転させる駆動機構を含んでいてもよい。 The surface of the wafer 5 has a certain degree of unevenness. When the surface of the wafer is observed in shot units, it may be inclined with respect to the surface on which the mold pattern is formed. For this reason, the imprint head 4 can be tilted so that the surface of the mold 3 follows the surface of the wafer 5 (globally parallel) through the contact between the resin 18 on the wafer 5 and the mold 3. (Includes a mechanism that allows tilting). Alternatively, when the inclination of the surface of the wafer is known in advance , the resin 18 on the wafer and the mold may be brought into contact by inclining the imprint head in accordance with the inclination of the wafer. In that case, the imprint apparatus has a drive mechanism for tilting the imprint head 4. Further, a tilt sensor 22 ( tilt detection unit) is provided for detecting the tilt (tilt angle) of the imprint head 4 (mold 3) . Further, a drive mechanism that rotates the imprint head 4 about the X axis and the Y axis as rotation axes is included. A drive mechanism that rotates the imprint head 4 about the Z axis as a rotation axis may be included.
図3を用いてインプリントヘッド4が傾くことで生じるアッベ誤差について説明する。インプリントヘッド4は矢印19の方向(第1方向)に移動可能で、かつ、第1方向に直交する面に対して傾動可能である。インプリントヘッド4が矢印19の方向(第1方向)に移動することで、モールド3と樹脂18とが接触する場合について説明する。モールド3が樹脂18に接触する際、ショット17が形成された基板5の傾きにあわせてモールド3が傾く。そのためモールド3を保持するインプリントヘッド4が傾く。 The Abbe error caused by the tilt of the imprint head 4 will be described with reference to FIG. The imprint head 4 can move in the direction of the arrow 19 (first direction) and can tilt with respect to a plane orthogonal to the first direction. A case where the mold 3 and the resin 18 come into contact with each other when the imprint head 4 moves in the direction of the arrow 19 (first direction) will be described. When the mold 3 comes into contact with the resin 18, the mold 3 is inclined in accordance with the inclination of the substrate 5 on which the shot 17 is formed . Therefore, the imprint head 4 that holds the mold 3 is inclined.
ウエハステージ6は、TTMスコープ用のマークが形成されたウエハ5を保持している。インプリントヘッド4は、TTMスコープ用のマークの形成されたモールド3を保持している。この状態で、ウエハ5に形成されたマークと、モールド3に形成されたマークとを用いて位置合わせを行う。ここではウエハ5に形成されたマークを用いて説明するが、ウエハ5に形成されたマークの代わりに、ウエハステージ6に設けられた基準マークを用いてもよい。TTMスコープ13を用いてマークの計測を行えるようにするために、インプリントヘッド4のZ軸方向の位置を調節して、ウエハ5とモールド3の間隔を調整する。このとき、マークが形成されたモールド3の面と、ウエハ5の面とが平行であることが望ましい。このときのインプリントヘッドのZ軸方向の位置をZ0とする。インプリント装置には不図示のヘッド高さ検出部(第1検出部)が備わっており、インプリントヘッド4の高さを測定することができる。 Wafer stage 6 holds wafer 5 on which a mark for a TTM scope is formed. The imprint head 4 holds a mold 3 on which a mark for a TTM scope is formed. In this state, alignment is performed using the mark formed on the wafer 5 and the mark formed on the mold 3. Here, the description will be made using the mark formed on the wafer 5, but a reference mark provided on the wafer stage 6 may be used instead of the mark formed on the wafer 5. In order to be able to measure the mark using the TTM scope 13, the position of the imprint head 4 in the Z-axis direction is adjusted to adjust the distance between the wafer 5 and the mold 3. At this time, it is desirable that the surface of the mold 3 on which the mark is formed and the surface of the wafer 5 are parallel. The position in the Z-axis direction of the imprint head at this time is assumed to be Z0. The imprint apparatus includes a head height detector ( not shown ) (first detector) , and can measure the height of the imprint head 4.
しかし、インプリントヘッド4が傾斜すると図4に示すように、インプリントヘッドの位置を計測するセンサ16の値がアッベ誤差の影響により変化する。インプリント装置には、インプリントヘッド4のXY平面の位置の変化を検出するセンサ16の他に、インプリントヘッド4の傾斜量を検出する傾斜センサ22を有している。傾斜センサ22はインプリントヘッド4のX方向及びY方向の傾き(角度)を検出することができる。これは、インプリントヘッドのZ方向の計測センサー(不図示)をX軸またはY軸に複数配置することで代用することができる。また、インプリントヘッドの位置計測センサ16をZ方向に複数配置することでも代用することができる。インプリントヘッドの傾斜量が検出できれば、そのセンサ構成については不問である。TTMスコープ13とセンサ16との両者の計測値が変化した場合は、TTMスコープ13での計測値の変化を、センサ16での計測値の変化に合算する。すなわち、両者の値の変化を加算、もしくは、減算する。加算か減算かは、それぞれのセンサの計測値の符号の取り方に依存する。 However, when the imprint head 4 is tilted, as shown in FIG. 4, the value of the sensor 16 that measures the position of the imprint head changes due to the influence of the Abbe error. The imprint apparatus includes a tilt sensor 22 that detects the tilt amount of the imprint head 4 in addition to the sensor 16 that detects a change in the position of the imprint head 4 on the XY plane. The tilt sensor 22 can detect the tilt (angle) of the imprint head 4 in the X direction and the Y direction. This can be substituted by arranging a plurality of Z-direction measurement sensors (not shown) on the X-axis or Y-axis of the imprint head. Alternatively, a plurality of imprint head position measurement sensors 16 may be arranged in the Z direction. If the inclination amount of the imprint head can be detected, the sensor configuration is not questioned. When the measurement values of both the TTM scope 13 and the sensor 16 change, the change in the measurement value in the TTM scope 13 is added to the change in the measurement value in the sensor 16. That is, the change in both values is added or subtracted. Whether to add or subtract depends on the sign of the measured value of each sensor.
本実施形態ではグローバルアライメント方式を用いて求めたショット位置にインプリントを行う場合について説明する。ウエハ表面の傾斜によって、インプリントヘッド4も傾斜させる必要がある。このとき、インプリントヘッド4の第2方向の位置を検出する(第1の検出)センサ16の検出結果に、アッベ誤差が含まれる。そのため、ウエハステージ6が図3のように誤って追従補正してしまう。 In this embodiment, a case where imprinting is performed at a shot position obtained using the global alignment method will be described. The imprint head 4 also needs to be inclined due to the inclination of the wafer surface. At this time, the Abbe error is included in the detection result of the sensor 16 that detects the position of the imprint head 4 in the second direction (first detection). Therefore, the wafer stage 6 erroneously corrects the follow-up as shown in FIG.
この計測誤差を補正するため、インプリント動作を行っている間に、傾斜センサ22を用いてインプリントヘッド4(モールド3)の傾き(傾斜量)を検出する(第2の検出)。また、インプリントヘッド4のZ軸方向の高さ(第1方向における位置)も検出する(第3の検出)。検出された傾斜量(Tx)と、Z軸方向の高さとによって変化するアッベ係数(C)を用いて、センサ16の計測誤差(ΔX)を求める。求めた計測誤差の値を用いて、センサ16の計測値を補正する。 In order to correct this measurement error, the inclination ( inclination amount ) of the imprint head 4 (mold 3 ) is detected using the inclination sensor 22 during the imprint operation (second detection). Further, the height (position in the first direction) of the imprint head 4 in the Z-axis direction is also detected (third detection). A measurement error (ΔX) of the sensor 16 is obtained using an Abbe coefficient (C) that varies depending on the detected tilt amount (Tx) and the height in the Z-axis direction. The measured value of the sensor 16 is corrected using the obtained measurement error value.
Claims (8)
前記基板を保持する基板保持部と、
前記型を保持し、前記インプリント材に前記型を接触させるように第1方向に移動可能で且つ該第1方向に直交する面に対して前記型を傾けることが可能な型保持部と、
前記型保持部の前記第1方向における位置を検出する第1検出部と、
前記型保持部の前記第1方向に直交する第2方向における位置を検出する第2検出部と、
前記型の傾きを検出する傾き検出部と、
前記第1検出部と前記第2検出部と前記傾き検出部の検出結果に基づいて、前記基板保持部および前記型保持部の少なくとも一方の前記第2方向における位置を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern using a mold on an imprint material on a substrate,
A substrate holder for holding the substrate;
A mold holding unit that holds the mold, is movable in a first direction so as to contact the mold with the imprint material, and can tilt the mold with respect to a plane orthogonal to the first direction;
A first detection unit that detects a position of the mold holding unit in the first direction;
A second detection unit that detects a position of the mold holding unit in a second direction orthogonal to the first direction;
A tilt detection unit that detects a tilt of the mold,
A control unit that controls a position of at least one of the substrate holding unit and the mold holding unit in the second direction based on detection results of the first detection unit, the second detection unit, and the inclination detection unit; An imprint apparatus comprising:
前記型保持部の前記第1方向に直交する第2方向における位置を検出する第1の検出を行い、
前記型の傾きを検出する第2の検出を行い、
前記型保持部の前記第1方向における位置を検出する第3の検出を行い、
前記第1乃至第3の検出の結果に基づいて、前記基板保持部および前記型保持部の少なくとも一方の前記第2方向における位置を制御する、ことを特徴とするインプリント方法。 A mold holding unit that is movable in a first direction so that the mold is brought into contact with the imprint material on the substrate held by the substrate holding unit and that can tilt the mold with respect to a plane orthogonal to the first direction. using retained the type, a imprint method for forming a pattern on the imprint material on the substrate,
Performing a first detection for detecting a position of the mold holding portion in a second direction orthogonal to the first direction;
Performing a second detection to detect the tilt of the mold;
Performing a third detection for detecting the position of the mold holding portion in the first direction;
An imprint method comprising controlling a position of at least one of the substrate holding part and the mold holding part in the second direction based on the results of the first to third detections.
前記工程で前記パターンを転写された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。 Forming a pattern on a resin on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 5;
Processing the substrate to which the pattern is transferred in the step;
A device manufacturing method comprising:
を含むことを特徴とするデバイスの製造方法。A device manufacturing method comprising:
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