JP2013145854A - インプリント装置、および、物品の製造方法 - Google Patents

インプリント装置、および、物品の製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2013145854A
JP2013145854A JP2012006557A JP2012006557A JP2013145854A JP 2013145854 A JP2013145854 A JP 2013145854A JP 2012006557 A JP2012006557 A JP 2012006557A JP 2012006557 A JP2012006557 A JP 2012006557A JP 2013145854 A JP2013145854 A JP 2013145854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
mold
mark
resin
imprint apparatus
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012006557A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5938218B2 (ja
JP2013145854A5 (ja
Inventor
Kenichiro Shinoda
健一郎 篠田
Akiyoshi Suzuki
章義 鈴木
Mitsuru Hiura
充 樋浦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2012006557A priority Critical patent/JP5938218B2/ja
Priority to US13/741,562 priority patent/US9541825B2/en
Priority to KR1020130004284A priority patent/KR101573572B1/ko
Publication of JP2013145854A publication Critical patent/JP2013145854A/ja
Publication of JP2013145854A5 publication Critical patent/JP2013145854A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5938218B2 publication Critical patent/JP5938218B2/ja
Priority to US15/364,923 priority patent/US9910351B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • H01L21/0274Photolithographic processes
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03FPHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
    • G03F7/00Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
    • G03F7/0002Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/02Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C43/021Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C43/00Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
    • B29C43/32Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C43/58Measuring, controlling or regulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00Manufacture or treatment of nanostructures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C59/00Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor
    • B29C59/02Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing
    • B29C59/022Surface shaping of articles, e.g. embossing; Apparatus therefor by mechanical means, e.g. pressing characterised by the disposition or the configuration, e.g. dimensions, of the embossments or the shaping tools therefor
    • B29C2059/023Microembossing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)

Abstract

【課題】型と基板との相対位置の検出を効率化しスループットを向上させる。
【解決手段】第1マーク110が形成された部分が第2マーク12を有する基板8に向けて突出するように型5を変形させる変形機構と、型と基板の上に供給された樹脂とが接触するように前記型と前記基板との間隔を調整するための駆動機構と、駆動機構が間隔を縮める動作を開始した後、型と基板上の樹脂とが接触しているがパターン領域の全体は該樹脂に接触していない段階で、第1マークと第2マークを使って型と基板との相対位置を検出する検出部とを備え、検出部は、光電変換素子と、リレー光学系と、前記光電変換素子と前記リレー光学系との間に配置された照明結像系と、を含み、照明結像系は、リレー光学系を介して基板を照明し、基板からの光によってリレー光学系と照明結像系との間に形成される第1マークおよび第2マークの中間像を光電変換素子に結像させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、パターンが形成されたパターン領域を有する型を基板の上に供給された樹脂に接触させて該パターンを該樹脂に転写するインプリント装置、および、それを用いて物品を製造する製造方法に関する。
近年、半導体デバイスに対する微細化要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術以外に、型(モールド)に形成された微細パターンを基板上の樹脂に転写するインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、ナノスケールのパターンの形成に有用であり、ナノインプリント技術とも呼ばれる。インプリント技術の一例として、特許文献1のような光インプリント方式を半導体製造技術に用いる方法がある。この方法では、まず、基板(例えば半導体ウェハ)上に光硬化樹脂(以下、樹脂)を塗布し、この樹脂に所望の微細な凹凸構造が形成された型を押し付け、この状態で樹脂に紫外線を照射することで樹脂を硬化させる。これにより樹脂に型の凹凸構造が転写される。この樹脂をエッチングマスクとしてその下の層をエッチングすることによって当該層を加工することができる。インプリント装置は、フォトリソグラフィタイプの半導体露光装置に比べ、投影光学系などが必要ない分、省スペースであり、またコスト的に優れている。また、型の凹部への樹脂の充填時間の短縮や、樹脂から型を引き離すために要する力の低減のために、型を凸状に変形させ、その中央部付近を基板上の樹脂にまず接触させ、その後に中央部から次第に周辺部に接触領域を拡大する技術が特許文献2に記載されている。
特開2005−286062号公報 特表2009−517882号公報
インプリント装置では、型と基板とが樹脂を介して物理的に接触するので、型を基板に接触させた際や硬化した樹脂から型を引き離す際に基板に力が加わり、基板が元の位置から移動してしまうことがありうる。基板が元の位置からずれたままで次のショット領域へのインプリント(パターンの転写)動作を行うと、重ね合わせエラーが発生しうる。そこで、ショット領域ごとに基板と型とを位置合わせする、いわゆるダイバイダイアライメントが望まれていた。
インプリント装置では、型と基板をダイレクトに位置合わせすることができる、スルーザモールド(Through The Mold)検出系(以下、TTM検出系)が使用されうる。インプリント装置では、型を通して紫外線を樹脂に照射するように型の上方に照射系が配置され、その照射系を避けるようにTTM検出系が配置されうる。
型の上方に配置された照射系の付近は、型を保持するインプリントヘッドやそれに接続された駆動ケーブルなどの種々の部品が配置される場所であるので、混み合っている。そこで、TTM検出系は、照射系や硬化用の光束との干渉を避けるように配置されなければならず、従来は、照射系の光軸に対して傾けて配置されていた。また、アライメントマークは、硬化用の光の照射領域における周辺部に配置されていた。
一方、型を変形させてその中央部付近を基板に先に接触させる場合において、アライメントマークが型の周辺部に配置されていると、周辺部が樹脂に接触するまでは、アライメント動作が待たされることになる。
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、型と基板との相対位置の検出を効率化しスループットを向上させるために有利な技術を提供することを目的とする。
本発明の1つの側面は、パターンが形成されたパターン領域と第1マークとを有する型を、第2マークを有する基板の上に供給された樹脂に接触させて、前記パターンを該樹脂に転写するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記型の前記第1マークが形成された部分が前記基板に向けて突出するように前記型を変形させる変形機構と、前記型と前記基板の上に供給された樹脂とが接触するように前記型と前記基板との間隔を調整するための駆動機構と、前記駆動機構が前記間隔を縮める動作を開始した後、前記型の前記部分と前記基板の上の樹脂とが接触しているが前記パターン領域の全体は該樹脂に接触していない段階で、前記第1マークと前記第2マークを使って前記型と前記基板との相対位置を検出する検出部と、を備え、前記検出部は、光電変換素子と、リレー光学系と、前記光電変換素子と前記リレー光学系との間に配置された照明結像系と、を含み、前記照明結像系は、前記リレー光学系を介して前記基板を照明し、前記基板からの光によって前記リレー光学系と前記照明結像系との間に形成される前記第1マークおよび前記第2マークの中間像を前記光電変換素子に結像させる。
本発明によれば、型と基板との相対位置の検出を効率化しスループットを向上させるために有利な技術が提供される。
本発明の第1実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 本発明の第2実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 本発明の第3実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 本発明の第4実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 参考例としてのインプリント装置の構成を示す図。 比較例としてのインプリント装置の構成を示す図。 インプリント装置におけるパターンの形成方法を示す図。 型の構成例を示す図。 パターンの転写手順を例示する図。 本発明の一実施形態におけるアライメントマークの配置および型の変形を示す図。 本発明の一実施形態におけるアライメントマークの配置を示す図。 本発明の一実施形態におけるアライメントマークの配置を示す図。 本発明の一実施形態におけるアライメントマークの配置を示す図。 基板側アライメントマークの配置例を示す図。 基板が基板ステージに対してずれた状態を例示する図。 型を変形させる変形機構の一例を示す図。 型を変形させる変形機構の他の例を示す図。
まず、図6を参照しながら比較例としてのインプリント装置1を説明する。インプリント装置1は、樹脂を硬化させるために使用する照射系2と、基板(例えばウェハ)8を保持する基板ステージ9と、型(モールド)5を保持し駆動するインプリントヘッド4と、TTM検出系7と、塗布機構6と、制御部10とを備えうる。
TTM検出系7は、型5に形成された型側アライメントマーク100と基板8に形成された基板側アライメントマーク12(図6、図14)との相対位置を検出することができる。TTM検出系7は、その内部に設けられた光源を用いて、型5に形成された型側アライメントマーク100および基板8に形成された基板側アライメントマーク12に計測光11(例えば、可視光または赤外線)を照射する。TTM検出系7は、型側アライメントマーク100および基板側アライメントマーク12からの反射光を検出する光電変換素子(例えばCCD)を有し、該光電変換素子からの信号に基づいて型5と基板8との相対位置を検出する。この際に、型側アライメントマーク100および基板側アライメントマーク12のフォーカシングによってZ方向におけるそれらの相対位置の検出も可能である。TTM検出系7による検出結果は制御部10に送られる。制御部10は、TTM検出系7による検出結果に基づいて、基板ステージ9およびインプリントヘッド4の少なくとも一方をXY方向に駆動し、基板8と型5とのXY方向における位置合わせを行う。
TTM検出系7による型5と基板8との相対位置の検出では、基板側アライメントマーク12の上には樹脂が塗布されるので、単色光を使用した場合には干渉縞が発生しうる。そのため、アライメント信号に干渉縞の信号が加算された状態で検出され、精度が低くなりうる。また、紫外線領域の光では、基板側アライメントマーク12の上に塗布された樹脂を硬化させうる。そこで、TTM検出系7の照明光源としては、広帯域で樹脂を硬化させない波長を持つ光が使用されうる。
基板8と型5との位置合わせが終わると、型5のパターン領域に形成されたパターンが基板8の上の樹脂に転写(インプリント)される。インプリントヘッド4は、型5と基板8との間隔を調整するための駆動機構を含み、該駆動機構によって型5を駆動することにより、塗布機構6によって基板8上に塗布された樹脂に対してパターン領域を接触させる。この状態で、樹脂を硬化させるために、照射系2により樹脂に紫外線3が照射される。樹脂が硬化したら、インプリントヘッド4は、樹脂から型5を引き離す。ここで、インプリントヘッド4が型5を駆動する代わりに、基板ステージ9を駆動する駆動機構が基板ステージを駆動することによって型5と基板8との間隔を調整し、基板8上の樹脂と型5のパターン領域とを接触させてもよい。
インプリント装置1におけるパターンの形成方法について図7(a)〜(d)を参照しながら説明する。型5のパターン領域には、パターン13が形成されている。まず、図7(a)に示すように、塗布機構6が樹脂14を基板8のショット領域の上に塗布する。次いで、図7(b)に示すように、樹脂14が塗布された基板8のショット領域が型5の真下に位置するように基板ステージ9が駆動機構によって駆動される。次いで、図7(c)に示すように、型5のパターン領域が基板8のショット領域上の樹脂14に押し付けられる。そして、その状態で、照射系2により樹脂14を硬化させるための紫外線15が樹脂14に照射され、樹脂が硬化する。次いで、図7(d)に示すように、型5が樹脂14から引き離される。以上により、型5のパターン領域に形成されたパターン13が樹脂14にパターン16として転写される。このパターン16は、フォトリソグラフィにおけるレジストパターンに相当する。以上のような処理が、基板8上のすべてのショット領域に対してなされる。
ここで、型5を基板8上の樹脂に接触させる際および型5を樹脂から引き離す際に基板8に力が加わり、図15に例示するように基板ステージ9に対して基板8の位置がずれてしまうことがありうる。基板8が基板ステージ9に対してずれた状態のままで次のショット領域に対するパターンの転写を行うと、下地パターンとその上に形成するパターンとの重ね合わせ誤差が発生し、デバイスの歩留まり悪化の原因となりうる。そこで、ショット領域上の樹脂へのパターンの転写と該樹脂からの型5の引き離しを行い、次のショット領域上へのパターンの転写の前に、基板8の当該次のショット領域と型5との位置合わせをする必要がある。このような位置合わせは、ダイバイダイアライメントと呼ばれる。
図8は、型5のより具体的な構成例を示す図である。型5は、パターンの凹部への樹脂の充填時間を短縮すること、および、樹脂からの型5の引き離しに要する力を低減することを目的として、パターン領域を基板に向けて突出するように変形させることができるように構成されうる。型5は、パターンが形成されたパターン領域120と、型側アライメントマーク100とを有する。樹脂にパターンを転写する際は、まず、図9(a)に示すように、型5の中央部が基板8に向けて突出するように型5を変形させて、型5の中央部を基板8上の樹脂14に接触させる。その後、中央部から次第に周辺部まで接触を拡大させて、最終的には図9(b)に示すようにパターン領域120の全域を樹脂に接触させる。
ここで、図6に示す比較例としてのインプリント装置1では、TTM検出系7が照射系20および紫外線3の光路を避けるように配置されている。したがって、型5のパターン領域120の周辺部が樹脂14と接触した図9(b)の状態となるまでは、型側アライメントマーク100と基板側アライメントマーク12との相対位置の検出ができない。
そこで、以下に示す本発明の実施形態では、図10に例示するように、型5と樹脂14とが部分的に接触し始める部分に型側アライメントマーク(第1マーク)110が配置される。これに応じて、基板側アライメントマーク(第2マーク)は、型側アライメントマークの位置に対応するように配置される。これにより、型5と基板8上の樹脂14とが部分的に接触し始めるタイミングからアライメントマークを観察することが可能になる。更に、以下に示す本発明の実施形態では、そのようなアライメントマークの観察に有利なようにTTM検出系の配置が工夫されている。
図11に本発明の一実施形態の型5が示されている。図11に示す例では、型5は、4チップ分のパターン領域120を有し、1回の転写動作で、4つのチップ領域のパターンが基板上の樹脂に転写される。型5の中央部は、チップとチップの隙間(スクライブ領域)となっている。よって、型5の中央部に型側アライメントマーク110を配置しても、パターン領域120に影響を及ぼすことがない。なお、符号200で示す領域は、型5が変形しやすいように厚みが薄くなっている部分である。
樹脂に対して接触を開始する部分である中央部に型側アライメントマーク(第1マーク)110を配置することにより、型5と基板8との間隔を縮める動作を開始した後、早いタイミングで基板8と型5との相対位置を検出することができる。即ち、前記間隔を縮める動作が開始された後、型5の中央部と基板8の上の樹脂とが接触しているがパターン領域120の全体は樹脂に接触していない段階で、基板8と型5との相対位置を検出することができる。これにより、基板8と型5との位置合わせを開始するタイミングを早くし、スループットを向上させることができる。しかも、型5と樹脂14とが接触している部分の面積が小さいうちに基板8と型5の位置合わせを行うことができるので、基板8と型5の位置合わせに要する力が小さく、基板8や型5の位置ずれを防止するために有利である。なお、図11に示す例では、樹脂に接触を開始する部分(型側アライメントマークが配置される部分)が型5の中央部であるが、当該部分は他の場所(例えば、周辺部の一部(例えば角部分)であってもよい。
図16には、型5の型側アライメントマーク(第1マーク)が形成された部分が基板8に向けて突出するように型5を変形させる変形機構の一例が示されている。図16に示す変形機構60は、型5に対して圧縮力Dを作用させる。この作用により、型5の周辺部の下部には、外側方向に向いた力Eが作用する。これによって型5の中央部、即ち型側アライメントマーク(第1マーク)が形成された部分が基板に向けて突出するように型5を変形させる力Fが型5に加わる。
図17には、型5の型側アライメントマーク(第1マーク)が形成された部分が基板8に向けて突出するように型5を変形させる変形機構の他の例が示されている。図17に示す変形機構70は、型5の背面側(パターンが形成された面とは反対側)に密閉空間72を構成する部材74と、密閉空間72の圧力を調整する圧力調整部76とを含む。圧力調整部76が密閉空間72の圧力を外部空間よりも高くすることによって、型5の中央部、即ち型側アライメントマーク(第1マーク)が形成された部分が基板に向けて突出するように型5を変形させることができる。
以下、図1を参照しながら本発明の第1実施形態のインプリント装置17について説明する。なお、以下で言及しない事項は、図6を参照しながら説明した比較例に従いうる。インプリント装置17は、パターンが形成されたパターン領域と型側アライメントマーク(第1マーク)とを有する型5を基板側アライメントマーク(第2マーク)12を有する基板上に供給された樹脂に接触させて該パターンを該樹脂に転写する。インプリント装置17は、樹脂を硬化させるための照射系20と、基板8を保持する基板ステージ9と、型5を保持し駆動するインプリントヘッド4と、TTM検出系(検出部)300と、塗布機構6と、制御部10とを備えうる。
TTM検出系300は、光電変換素子(例えばCCD)46と、リレー光学系18と、光電変換素子46とリレー光学系18との間に配置された照明結像系19とを含む。照明結像系19は、リレー光学系18を介して基板8を照明する。照明結像系19はまた、基板8からの光によってリレー光学系18と照明結像系19との間の中間結像面47に形成される型側アライメントマーク110および基板側アライメントマーク12の中間像を光電変換素子46に結像させる。中間結像面47は、基板8の表面および光電変換素子46の受光面と共役な面である。リレー光学系18は、等倍系であってもよいし、拡大系であってもよい。リレー光学系18は、例えば、2つのレンズ49を含みうるが、これに限定されない。リレー光学系18は、テレセントリック光学系であることが好ましい。
照明結像系19は、リレー光学系18の上方に配置されうる。照明結像系19から出射された計測光11は、リレー光学系18を通過し、型5および基板8に照射される。リレー光学系18は、型5および基板8からの反射光によって型側アライメントマーク110および基板側アライメントマーク12の中間像を中間結像面47に形成する。照明結像系19は、中間結像面47に形成された型側アライメントマーク110および基板側アライメントマーク12の中間像を光電変換素子46の受光面に再結像させる。光電変換素子46から出力される信号を処理することによって型側アライメントマーク110と基板側アライメントマーク12との相対位置、即ち型5と基板8との相対位置が検出される。制御部10は、TTM検出系300による検出結果に基づいて型5と基板8とを位置合わせするように基板ステージ9の位置を制御する。
TTM検出系300の基板8の表面における光軸は、図1に例示される構成のように、基板8の表面に垂直であることが好ましい。TTM検出系300は、インプリントヘッド4および/または基板ステージ9の駆動機構が型5と基板8との間隔を縮める動作と並行して型5と基板8との相対位置を計測するように構成されうる。制御部10は、インプリントヘッド4および/または基板ステージ9の駆動機構が型5と基板8との間隔を縮める動作と並行して型5と基板8との相対的な位置決めがなされるように基板ステージ9の位置決めを制御しうる。
樹脂を硬化するための光を樹脂に照射する照射系20は、型5の真上ではなく、図1に例示されるように、その光軸が計測光11の光軸に対して傾けて配置されうる。照射系20からの紫外線3は、リレー光学系18を通ることなく、型5を透過して樹脂に入射しうる。ただし、照射系20の配置は、これに限定されず、その光軸がTTM検出系300の光軸に平行に配置されてもよい。
第1実施形態のインプリント装置17は、図16、図17に例示されたような変形機構を備えていて、該変形機構によって型5の型側アライメントマーク(第1マーク)110が形成された部分である中央部が基板8に向けて突出するように型5を変形させる。TTM検出系300は、型5と基板8との間隔を縮める動作を開始された後、型5の前記部分と基板8の上の樹脂とが接触しているが型5のパターン領域の全体は該樹脂に接触していない段階で、型5と基板8との相対位置を検出する。型5と基板8との間隔を縮める動作は、インプリントヘッド4および/または基板ステージ9の駆動機構によってなされる。型5と基板8との相対位置の検出は、型側アライメントマーク(第1マーク)110と基板側アライメントマーク(第2マーク)12の像を光電変換素子46によって検出しそれを処理することによってなされうる。なお、図1に示す例では、樹脂に接触を開始する部分が型5の中央部であり、該中央部に型側アライメントマーク(第1マーク)110が配置されているが、当該部分は他の場所(例えば、周辺部の一部(例えば角部分)であってもよい。
以下、図2を参照しながら本発明の第2実施形態のインプリント装置21について説明する。なお、以下で言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。第2実施形態では、TTM検出系300は、光電変換素子(例えばCCD)46と、リレー光学系23と、光電変換素子46とリレー光学系23との間に配置された照明結像系19とを含む。リレー光学系23は、ビームスプリッター22を含む。照明結像系19は、リレー光学系23を介して基板8を照明する。照明結像系19はまた、基板8からの光によってリレー光学系23と照明結像系19との間の中間結像面47に形成される型側アライメントマーク110および基板側アライメントマーク12の中間像を光電変換素子46に結像させる。
照射系24から出射された紫外線3は、レンズ48を通ってリレー光学系23内のビームスプリッター22に入射し、ビームスプリッター22で反射された後に型5を透過し、基板8上の樹脂に入射する。なお、図2では、簡単化のために、ビームスプリッター22内での光線の屈折を示されていないが、実際にはビームスプリッター22に垂直に入射するリレー光学系23の軸上光線以外は、ビームスプリッター22を透過する際にわずかにシフトする。第2実施形態では、基板の表面においてTTM検出系300の光軸と照射系24の光軸とが平行になっている。
以下、図3を参照しながら本発明の第3実施形態のインプリント装置25について説明する。なお、以下で言及しない事項は、上記の各実施形態に従いうる。第3実施形態では、TTM検出系300は、光電変換素子(例えばCCD)46と、リレー光学系23と、光電変換素子46とリレー光学系23との間に配置された照明結像系19とを含む。リレー光学系23は、ビームスプリッター26を含む。照明結像系19は、リレー光学系23を介して基板8を照明する。照明結像系19はまた、基板8からの光によってリレー光学系23と照明結像系19との間の中間結像面47に形成される型側アライメントマーク110および基板側アライメントマーク12の中間像を光電変換素子46に結像させる。ここで、TTM検出系300の光軸は、ビームスプリッター26によって曲げられている。照射系24から出射された紫外線3は、リレー光学系23のレンズ50およびビームスプリッター26を透過し、更に型5を透過して基板8上の樹脂に入射する。
ビームスプリッター26は、照明結像系19からの光を完全反射させ照射系24からの光を完全透過させることが好ましいが、例えば、照明結像系19からの光の90パーセントを反射し、照射系24からの光の10パーセントを透過させるようのものでもよい。もちろん、ビームスプリッター26の反射と透過の比は、9:1ではなく、例えば、8:2、7:3などでもよい。
図2、図3に示す第2、第3実施形態の構成は、基板の表面におけるTTM検出系300および照射系24の光軸を基板8の表面に垂直にしつつTTM検出系300および照射系24の双方を型5の上方に配置するために有利である。ここで、TTM検出系300の光軸を基板8の表面において基板8の表面に垂直にすることは、TTM検出系300のNA(開口数)を大きくするために有利である。また、照射系24の光軸を基板8の表面において基板8の表面に垂直にすることは、基板8のショット領域に対する光の均一な照射に有利である。
以下、図4を参照しながら本発明の第4実施形態のインプリント装置31について説明する。なお、以下で言及しない事項は、上記の各実施形態に従いうる。第4実施形態のインプリント装置31は、複数のTTM検出系を備えている。例えば、ダイバイダイアライメントにおいてショット領域の複数個所を計測するために、複数のTTM検出系を備えることが有利である。1系統のみのTTM検出系を有するインプリント装置においても、基板ステージまたはTTM検出系の駆動によってショット領域の複数個所を順次に観察することはできるが、検出に要する時間が長い点と、駆動によって誤差が発生しうる点で不利である。
第4実施形態では、複数系統のTTM検出系の一例として、5系統のTTM検出系が型5の上方に配置されている。図4では、作図上の都合によって、3系統のTTM検出系しか描かれていないが、型5の4箇所の角部分の型側アライメントマーク(第3マーク)150(図12参照)を検出するTTM検出系33が配置されている。基板8にも、型側アライメントマーク(第3マーク)150に対応する基板側アライメントマーク(第4マーク)が配置される。これにより、型側アライメントマーク110と基板側アライメントマーク12との組のほか、型側アライメントマーク150とそれに対応する基板側アライメントマークとの組を使って型5と基板8との相対位置を検出することができる。ここで、図12に例示される型側アライメントマーク(第3マーク)150は、型側アライメントマーク(第1マーク)110が樹脂に接触した後に該樹脂に接触するマークである。
図12に例示されるような追加的なアライメントマークの個数や位置は、図12の例に限られるものではなく、取得したい成分(例えば、シフト成分、倍率成分、回転成分、台形成分、弓なり成分など)に応じて決定されうる。
図4に示す例では、型5の上方にリレー光学系18が配置され、その上方に、型5が樹脂との接触を開始する中央部を観察するための1つのTTM検出系32と、周辺部を観察するための4つのTTM検出系33とが配置されている。このように複数のTTM検出系を設けることにより、型5と基板8との相対位置をより高精度に検出することができる。リレー光学系18は、テレセントリック光学系であることが好ましい。
また、図13に例示するように、型5が樹脂に接触し始める領域内に複数の型側アライメントマーク100を設けるとともに、基板8にも対応する基板側アライメントマークを設けて、これらを1つのTTM検出系32で観察してもよい。この場合、TTM検出系32の視野は、複数の型側および基板側アライメントマークを同時に観察できるように設計されうる。
図5に参考例としてのインプリント装置27が示されている。インプリント装置27では、リレー光学系が省略され、TTM検出系は、光電変換素子46と、照明結像系19とで構成されている。
以下、上記のインプリント装置を用いて物品を製造する方法を説明する。この製造方法は、上記のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成する工程と、前記パターンが形成された基板を加工(例えばエッチング)する工程とを含む。物品は、例えば、半導体デバイス、液晶表示デバイス、マイクロマシーン等のデバイスでありうる。

Claims (6)

  1. パターンが形成されたパターン領域と第1マークとを有する型を、第2マークを有する基板の上に供給された樹脂に接触させて、前記パターンを該樹脂に転写するインプリント装置であって、
    前記型の前記第1マークが形成された部分が前記基板に向けて突出するように前記型を変形させる変形機構と、
    前記型と前記基板の上に供給された樹脂とが接触するように前記型と前記基板との間隔を調整するための駆動機構と、
    前記駆動機構が前記間隔を縮める動作を開始した後、前記型の前記部分と前記基板の上の樹脂とが接触しているが前記パターン領域の全体は該樹脂に接触していない段階で、前記第1マークと前記第2マークを使って前記型と前記基板との相対位置を検出する検出部と、を備え、
    前記検出部は、光電変換素子と、リレー光学系と、前記光電変換素子と前記リレー光学系との間に配置された照明結像系と、を含み、前記照明結像系は、前記リレー光学系を介して前記基板を照明し、前記基板からの光によって前記リレー光学系と前記照明結像系との間に形成される前記第1マークおよび前記第2マークの中間像を前記光電変換素子に結像させる、
    ことを特徴とするインプリント装置。
  2. 前記検出部の前記基板の表面における光軸は、前記表面に垂直である、
    ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。
  3. 前記検出部は、前記駆動機構が前記間隔を縮める動作と並行して前記相対位置を検出する、
    ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリント装置。
  4. 前記駆動機構が前記間隔を縮める動作と並行して前記型と前記基板との相対的な位置決めがなされる、
    ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインプリント装置。
  5. 前記型は、第3マークを更に有し、前記第3マークは、前記第1マークが樹脂に接触した後に前記第3マークが該樹脂に接触するように配置され、
    前記基板は、前記第3マークとの相対位置を計測するための第4マークを更に有し、
    前記検出部は、前記第1マークと前記第2マークとの組の他、前記第3マークと前記第4マークとの組を使って前記型と前記基板との相対位置を検出する、
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインプリント装置。
  6. 物品を製造する製造方法であって、
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載のインプリント装置を使って基板にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする製造方法。
JP2012006557A 2012-01-16 2012-01-16 インプリント装置、物品の製造方法およびインプリント方法 Active JP5938218B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006557A JP5938218B2 (ja) 2012-01-16 2012-01-16 インプリント装置、物品の製造方法およびインプリント方法
US13/741,562 US9541825B2 (en) 2012-01-16 2013-01-15 Imprint apparatus and article manufacturing method
KR1020130004284A KR101573572B1 (ko) 2012-01-16 2013-01-15 임프린트 장치, 물품 제조 방법 및 패턴 전사 방법
US15/364,923 US9910351B2 (en) 2012-01-16 2016-11-30 Imprint apparatus and article manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012006557A JP5938218B2 (ja) 2012-01-16 2012-01-16 インプリント装置、物品の製造方法およびインプリント方法

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2013145854A true JP2013145854A (ja) 2013-07-25
JP2013145854A5 JP2013145854A5 (ja) 2015-03-05
JP5938218B2 JP5938218B2 (ja) 2016-06-22

Family

ID=48779425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012006557A Active JP5938218B2 (ja) 2012-01-16 2012-01-16 インプリント装置、物品の製造方法およびインプリント方法

Country Status (3)

Country Link
US (2) US9541825B2 (ja)
JP (1) JP5938218B2 (ja)
KR (1) KR101573572B1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027075A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Dainippon Printing Co Ltd ナノインプリント用テンプレート
JP2015070226A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大日本印刷株式会社 インプリント装置及びインプリント方法
JP2016134441A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP2016143875A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 旭化成株式会社 位置合わせ方法、インプリント方法、及びインプリント装置
JP2016149547A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 キヤノン株式会社 モールド、インプリント装置、並びに物品の製造方法
TWI622486B (zh) * 2015-04-09 2018-05-01 佳能股份有限公司 壓印設備及製造物品的方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6188382B2 (ja) * 2013-04-03 2017-08-30 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品の製造方法
JP6472189B2 (ja) * 2014-08-14 2019-02-20 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
JP6457773B2 (ja) * 2014-10-07 2019-01-23 キヤノン株式会社 インプリント方法、インプリント装置及び物品製造方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04102019A (ja) * 1990-08-21 1992-04-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd 参照レティクルを用いた2重焦点装置
JPH09240125A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Motorola Inc 物品の面をスタンピングするための装置および方法
JP2004335910A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Canon Inc アライメント方法、該アライメント方法を用いた露光方法、露光用マスク、該マスクを備えた露光装置
JP2006506814A (ja) * 2002-11-13 2006-02-23 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド 基板の形状を調整するチャック・システムと方法
JP2006516065A (ja) * 2002-08-01 2006-06-15 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィの散乱計測アラインメント
JP2008100507A (ja) * 2006-09-22 2008-05-01 Canon Inc インプリント装置およびアライメント方法
JP2011071191A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Mach Co Ltd 転写装置および転写方法
JP2011127979A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Canon Inc 検出器、インプリント装置及び物品の製造方法
JP2011211157A (ja) * 2010-03-08 2011-10-20 Hitachi High-Technologies Corp 微細構造転写方法およびその装置
JP2012243863A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Canon Inc インプリント装置、インプリント方法およびデバイス製造方法

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7019819B2 (en) * 2002-11-13 2006-03-28 Molecular Imprints, Inc. Chucking system for modulating shapes of substrates
US7027156B2 (en) * 2002-08-01 2006-04-11 Molecular Imprints, Inc. Scatterometry alignment for imprint lithography
JP4481698B2 (ja) 2004-03-29 2010-06-16 キヤノン株式会社 加工装置
WO2006066016A2 (en) 2004-12-16 2006-06-22 Asml Holding Nv Systems and methods for forming nanodisks used in imprint lithography and nanodisk and memory disk formed thereby
US7906058B2 (en) 2005-12-01 2011-03-15 Molecular Imprints, Inc. Bifurcated contact printing technique
KR100887381B1 (ko) 2007-07-04 2009-03-06 주식회사 에이디피엔지니어링 패턴형성장치 및 패턴형성방법
JP4815464B2 (ja) 2008-03-31 2011-11-16 株式会社日立製作所 微細構造転写スタンパ及び微細構造転写装置
JP5597031B2 (ja) 2010-05-31 2014-10-01 キヤノン株式会社 リソグラフィ装置及び物品の製造方法
JP5703600B2 (ja) 2010-06-21 2015-04-22 大日本印刷株式会社 インプリント用モールド、アライメント方法、インプリント方法、およびインプリント装置
JP5930622B2 (ja) 2010-10-08 2016-06-08 キヤノン株式会社 インプリント装置、及び、物品の製造方法

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04102019A (ja) * 1990-08-21 1992-04-03 Sumitomo Heavy Ind Ltd 参照レティクルを用いた2重焦点装置
JPH09240125A (ja) * 1996-03-04 1997-09-16 Motorola Inc 物品の面をスタンピングするための装置および方法
JP2006516065A (ja) * 2002-08-01 2006-06-15 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド インプリント・リソグラフィの散乱計測アラインメント
JP2006506814A (ja) * 2002-11-13 2006-02-23 モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド 基板の形状を調整するチャック・システムと方法
JP2004335910A (ja) * 2003-05-12 2004-11-25 Canon Inc アライメント方法、該アライメント方法を用いた露光方法、露光用マスク、該マスクを備えた露光装置
JP2008100507A (ja) * 2006-09-22 2008-05-01 Canon Inc インプリント装置およびアライメント方法
JP2011071191A (ja) * 2009-09-24 2011-04-07 Toshiba Mach Co Ltd 転写装置および転写方法
JP2011127979A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Canon Inc 検出器、インプリント装置及び物品の製造方法
JP2011211157A (ja) * 2010-03-08 2011-10-20 Hitachi High-Technologies Corp 微細構造転写方法およびその装置
JP2012243863A (ja) * 2011-05-17 2012-12-10 Canon Inc インプリント装置、インプリント方法およびデバイス製造方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014027075A (ja) * 2012-07-26 2014-02-06 Dainippon Printing Co Ltd ナノインプリント用テンプレート
JP2015070226A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大日本印刷株式会社 インプリント装置及びインプリント方法
JP2016134441A (ja) * 2015-01-16 2016-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP2016143875A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 旭化成株式会社 位置合わせ方法、インプリント方法、及びインプリント装置
JP2016149547A (ja) * 2015-02-13 2016-08-18 キヤノン株式会社 モールド、インプリント装置、並びに物品の製造方法
TWI622486B (zh) * 2015-04-09 2018-05-01 佳能股份有限公司 壓印設備及製造物品的方法
US10705421B2 (en) 2015-04-09 2020-07-07 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and method of manufacturing article

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130084255A (ko) 2013-07-24
US9541825B2 (en) 2017-01-10
US20170080633A1 (en) 2017-03-23
JP5938218B2 (ja) 2016-06-22
KR101573572B1 (ko) 2015-12-01
US20130181365A1 (en) 2013-07-18
US9910351B2 (en) 2018-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5938218B2 (ja) インプリント装置、物品の製造方法およびインプリント方法
JP5637931B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法およびデバイス製造方法
KR101597387B1 (ko) 검출기, 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP6066565B2 (ja) インプリント装置、および、物品の製造方法
JP6552329B2 (ja) インプリント装置、インプリントシステム及び物品の製造方法
TWI737675B (zh) 壓印裝置及物品之製造方法
JP6029495B2 (ja) インプリント方法およびインプリント装置、それを用いた物品の製造方法
JP5943717B2 (ja) 位置検出システム、インプリント装置、デバイス製造方法、および位置検出方法
JP2015037122A (ja) リソグラフィ装置、位置合わせ方法、および物品の製造方法
JP5932859B2 (ja) 検出装置、インプリント装置、および物品の製造方法
JP2016134441A (ja) インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP5901655B2 (ja) インプリント装置及びデバイス製造方法
JP5800977B2 (ja) インプリント装置、インプリント方法およびデバイス製造方法
JP2017092294A (ja) インプリント装置、型、および物品の製造方法
JP2007250767A (ja) 加工装置及び方法、並びに、デバイス製造方法
JP6039770B2 (ja) インプリント装置およびデバイス製造方法
JP7030569B2 (ja) 位置検出装置、位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法
US12023850B2 (en) Position detection apparatus, imprint apparatus, and article manufacturing method
US20220236650A1 (en) Detection apparatus, lithography apparatus, and article manufacturing method
JP2024037437A (ja) マークの相対位置の計測方法、計測装置及び物品の製造方法
JP6271831B2 (ja) 露光装置、それを用いたデバイスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150115

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150115

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151112

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160119

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160415

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160516

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5938218

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151