JP2015126126A

JP2015126126A - Imprint device, and method of producing article

Info

Publication number: JP2015126126A
Application number: JP2013270124A
Authority: JP
Inventors: 林　達也; Tatsuya Hayashi; 林　　達也; 一樹中川; Kazuki Nakagawa; 村上　洋介; Yosuke Murakami; 洋介村上
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-06
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: JP6336275B2

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imprint device advantageous in terms of overlay accuracy.SOLUTION: An imprint device 1 performing imprint processing for molding an imprint material on a shot region formed on the first surface of a substrate 10, by using a mold having a patterned region 8a in which a pattern is formed includes a substrate holding section 4 for holding the substrate 10, and a control section 7. The substrate holding section 4 has a heating section for deforming the shot region by irradiating the second surface on the side opposite to the first surface thereby applying heat to the substrate 10. The control section 7 controls the heating section so that the shape difference of the patterned region 8a and the shot region falls within an allowable range.

Description

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.

モールドに形成されたパターンを基板上のインプリント材に転写するインプリント装置が、磁気記憶媒体や半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置では、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと基板のショット領域上に供給されたインプリント材とを接触させ、その状態でインプリント材を硬化させる。そして、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することにより、基板上にパターンを形成することができる。 An imprint apparatus that transfers a pattern formed on a mold to an imprint material on a substrate has attracted attention as one of mass-production lithography apparatuses such as magnetic storage media and semiconductor devices. In the imprint apparatus, a mold having a pattern area on which a pattern is formed is brought into contact with an imprint material supplied on a shot area of the substrate, and the imprint material is cured in that state. A pattern can be formed on the substrate by peeling (releasing) the mold from the cured imprint material.

半導体デバイスなどの製造では、基板のショット領域にモールドのパターンを精度よく重ね合わせして転写することが求められている。そのため、基板を保持する基板保持部に複数のペルチェ素子を設けて基板の温度を制御することによりショット領域を変形する方法が提案されている（特許文献１参照）。 In the manufacture of semiconductor devices and the like, it is required to accurately superimpose and transfer a mold pattern onto a shot region of a substrate. For this reason, a method has been proposed in which a shot region is deformed by providing a plurality of Peltier elements in a substrate holding portion for holding a substrate and controlling the temperature of the substrate (see Patent Document 1).

特開平０６−２０４１１６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-204116

特許文献１に記載されているように、ペルチェ素子などの熱電素子を用いて基板の温度を高精度に制御するためには、熱電素子または熱電素子によって温度が制御される部材を基板に密接させることが好ましい。しかしながら、発明者は、基板にパーティクルが付着している場合や、基板が傾いている場合などでは、熱電素子または部材を基板に密接させることができず、基板の温度を高精度に制御することが困難になりうることを見出した。 As described in Patent Document 1, in order to control the temperature of a substrate with high accuracy using a thermoelectric element such as a Peltier element, the thermoelectric element or a member whose temperature is controlled by the thermoelectric element is brought into close contact with the substrate. It is preferable. However, the inventor cannot control the temperature of the substrate with high accuracy because the thermoelectric element or member cannot be brought into close contact with the substrate when particles are attached to the substrate or the substrate is inclined. Found that could be difficult.

そこで、本発明は、基板とモールドとの重ね合わせを高精度に行う上で有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imprint apparatus that is advantageous in superimposing a substrate and a mold with high accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板の第１面に形成されたショット領域上のインプリント材を成形するインプリント処理を行う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、制御部と、を含み、前記基板保持部は、前記第１面の反対側の第２面に光を照射することにより、前記基板に熱を加えて前記ショット領域を変形させる加熱部を有し、前記制御部は、前記パターン領域と前記ショット領域との形状差が許容範囲に収まるように前記加熱部を制御する、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to an aspect of the present invention provides an imprint material on a shot region formed on a first surface of a substrate using a mold having a pattern region on which a pattern is formed. An imprint apparatus for performing imprint processing, comprising: a substrate holding unit that holds the substrate; and a control unit, wherein the substrate holding unit is provided on a second surface opposite to the first surface. The heating unit deforms the shot region by applying heat to the substrate by irradiating light, and the control unit is configured so that a shape difference between the pattern region and the shot region is within an allowable range. The heating unit is controlled.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、基板とモールドとの重ね合わせを高精度に行う上で有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an imprint apparatus that is advantageous in superimposing a substrate and a mold with high accuracy.

第１実施形態のインプリント装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the imprint apparatus of 1st Embodiment. 第１実施形態のインプリント装置における基板保持部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the board | substrate holding part in the imprint apparatus of 1st Embodiment. 基板保持部をＺ方向から見たときの図である。It is a figure when a substrate holding part is seen from the Z direction. 基板保持部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a board | substrate holding part. 基板保持部の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a board | substrate holding part. インプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement sequence in an imprint process. モールドのパターン領域の形状、および基板のショット領域の形状を示す図である。It is a figure which shows the shape of the pattern area | region of a mold, and the shape of the shot area | region of a board | substrate. 加熱部により基板の裏面に照射される光の強度、基板の温度、およびショット領域の変形量における時刻に対する変化を示す図である。It is a figure which shows the change with respect to time in the intensity | strength of the light irradiated to the back surface of a board | substrate by a heating part, the temperature of a board | substrate, and the deformation amount of a shot area | region. 加熱部による変形を行う複数のショット領域の配置を示す図である。It is a figure which shows arrangement | positioning of the several shot area | region which deform | transforms with a heating part.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。また、各図において、基板の表面と平行な面で互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とし、基板の表面に垂直な方向をＺ方向とする。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member thru | or element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In each figure, directions perpendicular to each other in a plane parallel to the surface of the substrate are defined as an X direction and a Y direction, respectively, and a direction perpendicular to the surface of the substrate is defined as a Z direction.

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のインプリント装置１について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１は、パターンが形成されたパターン領域８ａを有するモールド８を用いて、基板１０の表面（第１面）に形成されたショット領域上のインプリント材を成形して、当該ショット領域にパターンを形成する。例えば、インプリント装置１は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたモールド８を基板上のインプリント材に接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、インプリント装置１は、基板１０とモールド８との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド８を剥離（離型）することによって基板上にモールド８のパターンを転写することができる。インプリント材を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態のインプリント装置１は光硬化法を採用している。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂（以下、樹脂１４）を基板上に供給し、モールド８と樹脂１４とを接触させた状態で樹脂１４に紫外線を照射することにより当該樹脂１４を硬化させる方法である。紫外線の照射により樹脂１４が硬化した後、樹脂１４からモールド８を剥離することによって基板上にパターンを形成することができる。 <First Embodiment>
An imprint apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The imprint apparatus 1 forms an imprint material on the shot area formed on the surface (first surface) of the substrate 10 using the mold 8 having the pattern area 8a in which the pattern is formed, and the shot area A pattern is formed. For example, the imprint apparatus 1 is used for manufacturing a semiconductor device or the like, and cures the imprint material in a state where the mold 8 on which the pattern is formed is in contact with the imprint material on the substrate. The imprint apparatus 1 can transfer the pattern of the mold 8 onto the substrate by widening the distance between the substrate 10 and the mold 8 and peeling (releasing) the mold 8 from the cured imprint material. Methods for curing the imprint material include a thermal cycle method using heat and a photocuring method using light, and the imprint apparatus 1 of the first embodiment employs a photocuring method. In the photocuring method, an uncured ultraviolet curable resin (hereinafter referred to as a resin 14) is supplied as an imprint material onto a substrate, and the resin 14 is irradiated with ultraviolet rays while the mold 8 and the resin 14 are in contact with each other. In this method, the resin 14 is cured. After the resin 14 is cured by irradiation with ultraviolet rays, the pattern can be formed on the substrate by peeling the mold 8 from the resin 14.

図１は、第１実施形態のインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、モールド保持部３と、基板保持部４と、露光部２と、樹脂供給部５と、アライメント計測部６（計測部）とを含む。また、インプリント装置１は、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）制御部７を含む。制御部７は、ＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成されており、インプリント装置１の各部に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各部の制御を実行しうる。制御部７は、インプリント装置１の他の部分と一体に構成されてもよい（共通の筐体内に配置されてもよい）し、他の部分と別体に構成されてもよい（別の筐体内に配置されてもよい）。ここで、モールド保持部３は、ベース定盤２７により除振器２９と支柱３０とを介して支持されたブリッジ定盤２８に固定されており、基板保持部４は、ベース定盤２７に固定されている。除振器２９は、インプリント装置１が設置されている床からブリッジ定盤２８に伝わる振動を抑制する。 FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an imprint apparatus 1 according to the first embodiment. The imprint apparatus 1 includes a mold holding unit 3, a substrate holding unit 4, an exposure unit 2, a resin supply unit 5, and an alignment measurement unit 6 (measurement unit). The imprint apparatus 1 includes a control unit 7 that controls imprint processing (controls each unit of the imprint apparatus 1). The control unit 7 is configured by a computer having a CPU, a memory, and the like. The control unit 7 is connected to each unit of the imprint apparatus 1 via a line, and can control each unit according to a program or the like. The control unit 7 may be configured integrally with other parts of the imprint apparatus 1 (may be arranged in a common housing), or may be configured separately from other parts (another part). May be placed in a housing). Here, the mold holding unit 3 is fixed to the bridge surface plate 28 supported by the base surface plate 27 via the vibration isolator 29 and the support column 30, and the substrate holding unit 4 is fixed to the base surface plate 27. Has been. The vibration isolator 29 suppresses vibration transmitted to the bridge surface plate 28 from the floor where the imprint apparatus 1 is installed.

露光部２は、インプリント処理の際に、基板上の樹脂１４を硬化させる光９（紫外線）を当該樹脂１４に照射する。露光部２は、例えば、基板上の樹脂１４を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に整形する光学系とを含みうる。第１実施形態のインプリント装置１では、後述するアライメント計測部６から射出される光３５の光路を妨げないようにするため、露光部２から射出された光９は、光学部材３６で反射されて基板上の樹脂１４に照射される。ここで、第１実施形態のインプリント装置１は、露光部２からの光９が光学部材３６で反射されて基板１０に照射され、アライメント計測部６からの光３５が光学部材３６を透過して基板１０に照射されるように構成されているが、それに限られるものではない。例えば、露光部２からの光９が光学部材３６を透過して基板１０に照射され、アライメント計測部６からの光３５が光学部材３６で反射されて基板１０に照射されるように構成されてもよい。光学部材３６としては、例えば、特定の波長を有する光を透過し、当該特定の波長と異なる波長を有する光を反射する特性を有するダイクロイックミラーなどが用いられうる。 The exposure unit 2 irradiates the resin 14 with light 9 (ultraviolet light) for curing the resin 14 on the substrate during the imprint process. The exposure unit 2 can include, for example, a light source that emits light (ultraviolet rays) that cures the resin 14 on the substrate, and an optical system that shapes the light emitted from the light source into appropriate light in the imprint process. In the imprint apparatus 1 of the first embodiment, the light 9 emitted from the exposure unit 2 is reflected by the optical member 36 so as not to disturb the optical path of the light 35 emitted from the alignment measurement unit 6 described later. The resin 14 on the substrate is irradiated. Here, in the imprint apparatus 1 of the first embodiment, the light 9 from the exposure unit 2 is reflected by the optical member 36 and applied to the substrate 10, and the light 35 from the alignment measurement unit 6 passes through the optical member 36. However, the present invention is not limited to this. For example, the light 9 from the exposure unit 2 is transmitted through the optical member 36 and irradiated onto the substrate 10, and the light 35 from the alignment measurement unit 6 is reflected by the optical member 36 and irradiated onto the substrate 10. Also good. As the optical member 36, for example, a dichroic mirror having a characteristic of transmitting light having a specific wavelength and reflecting light having a wavelength different from the specific wavelength can be used.

モールド８は、通常、石英など紫外線を透過することが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域８ａ）には、基板１０に転写する凹凸のパターンが形成されている。また、モールド８は、基板側の面と反対側の面に、パターン領域８ａ付近の厚みが薄くなるように掘り込まれたキャビティ（凹部）が形成されるように構成されてもよい。このようにキャビティを有し、パターン領域付近を薄くすることで、後述する開口領域１３の圧力を増加させたとき、パターン領域８ａを基板１０に向かった凸形状に変形することができる。 The mold 8 is usually made of a material that can transmit ultraviolet rays, such as quartz, and an uneven pattern to be transferred to the substrate 10 is formed in a partial region (pattern region 8a) on the substrate side surface. Has been. In addition, the mold 8 may be configured such that a cavity (concave portion) is formed in the surface opposite to the surface on the substrate side so as to reduce the thickness near the pattern region 8a. By thus having a cavity and thinning the vicinity of the pattern region, the pattern region 8a can be deformed into a convex shape toward the substrate 10 when the pressure in an opening region 13 described later is increased.

モールド保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールドを保持するモールドチャック１１と、モールドチャック１１をＺ方向に駆動するモールド駆動部１２とを含みうる。モールド駆動部１２は、中央部（内側）に開口領域１３を有しており、露光部２から射出された光がモールド８を介して基板１０に照射されるように構成されている。また、開口領域１３の一部とモールド８に形成されたキャビティとによって規定される空間が密閉空間になるように、開口領域１３に光透過部材（例えばガラス板（不図示））を設けてもよい。このように光透過部材を設けた場合、光透過部材によって密閉された空間には、配管を介して圧力調整装置（不図示）が接続され、それにより当該空間内の圧力が調整される。例えば、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させる際には、圧力調整装置により空間内の圧力をその外部の圧力より高く設定し、モールド８のパターン領域８ａを基板１０に向かった凸形状に変形する。これにより、パターン領域８ａをその中心部から外側に向かって基板上の樹脂１４に接触させることができるため、モールド８のパターンに気泡が閉じ込められることを低減することができる。その結果、基板上に転写されるパターンの欠損を防止することができる。 The mold holding unit 3 can include, for example, a mold chuck 11 that holds the mold by a vacuum suction force or an electrostatic force, and a mold driving unit 12 that drives the mold chuck 11 in the Z direction. The mold driving unit 12 has an opening region 13 at the center (inside), and is configured such that light emitted from the exposure unit 2 is irradiated onto the substrate 10 through the mold 8. Further, a light transmitting member (for example, a glass plate (not shown)) may be provided in the opening region 13 so that a space defined by a part of the opening region 13 and the cavity formed in the mold 8 becomes a sealed space. Good. When the light transmitting member is provided in this way, a pressure adjusting device (not shown) is connected to the space sealed by the light transmitting member via a pipe, thereby adjusting the pressure in the space. For example, when the mold 8 and the resin 14 on the substrate are brought into contact with each other, the pressure in the space is set higher than the external pressure by the pressure adjusting device, and the pattern region 8a of the mold 8 faces the substrate 10. Transforms into Thereby, since the pattern region 8a can be brought into contact with the resin 14 on the substrate from the center to the outside, it is possible to reduce the trapping of bubbles in the pattern of the mold 8. As a result, it is possible to prevent the pattern transferred onto the substrate from being lost.

ここで、モールド８のパターン領域８ａには、製造誤差や熱変形などにより、例えば倍率成分や台形成分、平行四辺形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そのため、モールド８の側面における複数の箇所に力を加えてパターン領域８ａを変形させる変形部３８をモールド保持部３に設けてもよい。例えば、変形部３８は、図２に示すように、モールド８の各側面に力を加えるように配置された複数のアクチュエータ３９を含みうる。そして、モールド８の各側面に配置された複数のアクチュエータ３９が各側面における複数の箇所に個別に力を加える。これにより、変形部３８は、モールド８のパターン領域８ａを変形することができる。変形部３８におけるアクチュエータ３９としては、例えば、リニアモータやエアシリンダ、ピエゾアクチュエータなどが用いられうる。変形部３８における複数のアクチュエータ３９は、その変位量、歪み量および印加した力の少なくとも１つがモニタされ、モニタされた結果に基づいて制御部７により制御される。 Here, the pattern region 8a of the mold 8 may be deformed including components such as a magnification component, a base formation, and a parallelogram formation due to manufacturing errors, thermal deformation, and the like. Therefore, a deforming portion 38 that deforms the pattern region 8 a by applying a force to a plurality of locations on the side surface of the mold 8 may be provided in the mold holding portion 3. For example, as shown in FIG. 2, the deformable portion 38 may include a plurality of actuators 39 arranged to apply a force to each side surface of the mold 8. A plurality of actuators 39 arranged on each side surface of the mold 8 individually apply force to a plurality of locations on each side surface. Thereby, the deformation | transformation part 38 can deform | transform the pattern area | region 8a of the mold 8. FIG. As the actuator 39 in the deformation unit 38, for example, a linear motor, an air cylinder, a piezo actuator, or the like can be used. The plurality of actuators 39 in the deformation unit 38 are monitored by at least one of the displacement amount, the distortion amount, and the applied force, and are controlled by the control unit 7 based on the monitored result.

モールド駆動部１２は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させたり剥離させたりするようにモールドチャック１１（モールド８）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１２は、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部１２は、Ｚ方向の駆動だけでなく、ＸＹ方向およびωＺ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド８の位置を調整する位置調整機能や、モールド８の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第１実施形態のインプリント装置１では、モールド８と基板１０との間の距離を変える動作はモールド駆動部１２で行っているが、基板保持部４の基板駆動部１７で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。 The mold driving unit 12 includes an actuator such as a linear motor or an air cylinder, for example, and drives the mold chuck 11 (mold 8) in the Z direction so that the mold 8 and the resin 14 on the substrate are brought into contact with each other or separated. To do. Since the mold driving unit 12 requires high-precision positioning when the mold 8 and the resin 14 on the substrate are brought into contact with each other, the mold driving unit 12 may be configured by a plurality of driving systems such as a coarse driving system and a fine driving system. Good. The mold driving unit 12 not only drives in the Z direction, but also adjusts the position of the mold 8 in the XY direction and the ωZ direction (rotation direction around the Z axis) and corrects the inclination of the mold 8. The tilt function may be provided. Here, in the imprint apparatus 1 of the first embodiment, the operation of changing the distance between the mold 8 and the substrate 10 is performed by the mold driving unit 12, but is performed by the substrate driving unit 17 of the substrate holding unit 4. Or you may carry out relatively in both.

基板１０は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられる。基板１０の表面（被処理面（第１面））には、後述する樹脂供給部５によって樹脂（紫外線硬化樹脂）が供給される。 As the substrate 10, for example, a single crystal silicon substrate, an SOI (Silicon on Insulator) substrate, or the like is used. Resin (ultraviolet curable resin) is supplied to the surface (surface to be processed (first surface)) of the substrate 10 by a resin supply unit 5 described later.

基板保持部４は、基板チャック１６と基板駆動部１７とを含み、基板１０をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板チャック１６は、例えば真空吸着力や静電力などで基板１０の裏面（第１面の反対側の第２面）を吸着することにより基板１０を保持する。基板駆動部１７は、基板チャック１６を機械的に保持するとともに、基板チャック１６（基板１０）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板駆動部１７は、例えば、リニアモータや平面モータなどが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、基板駆動部１７は、基板１０をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１０をωＺ方向に回転駆動して基板１０の位置を調整する位置調整機能、基板１０の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。 The substrate holding unit 4 includes a substrate chuck 16 and a substrate driving unit 17 and drives the substrate 10 in the X direction and the Y direction. The substrate chuck 16 holds the substrate 10 by adsorbing the back surface (second surface opposite to the first surface) of the substrate 10 with, for example, a vacuum suction force or an electrostatic force. The substrate driving unit 17 mechanically holds the substrate chuck 16 and drives the substrate chuck 16 (substrate 10) in the X direction and the Y direction. For example, a linear motor, a planar motor, or the like is used as the substrate driving unit 17 and may be configured by a plurality of driving systems such as a coarse driving system and a fine driving system. Further, the substrate driving unit 17 is a driving function for driving the substrate 10 in the Z direction, a position adjusting function for rotating the substrate 10 in the ωZ direction to adjust the position of the substrate 10, and correcting the tilt of the substrate 10. It may have a tilt function.

また、基板保持部４の位置は、位置計測部１９によって計測される。位置計測部１９は、例えば、レーザ干渉計やエンコーダなどを含み、基板保持部４の位置を計測する。ここでは、位置計測部１９がレーザ干渉計を含む例について説明する。レーザ干渉計は、レーザ光を基板保持部４（基板チャック１６）の側面に備えられた反射板１８に向けて照射し、反射板１８で反射されたレーザ光によって基板保持部４における基準位置からの変位を検出する。これにより、位置計測部１９は、レーザ干渉計によって検出された変位に基づいて基板保持部４の現在位置を計測することができる。そして、位置計測部１９の計測結果に基づいて、基板保持部４（基板１０）の位置決めが制御部７によって制御される。ここで、位置計測部１９は、基板保持部４のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれにおいて変位を検出する１つ以上のレーザ干渉計を含みうる。そして、この場合、基板保持部４には、各レーザ干渉計に対応するように複数の反射板１８が備えられる。これにより、位置計測部１９は、基板保持部４のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、ωＸ方向（Ｘ軸周りの回転方向）、ωＹ方向（Ｙ軸周りの回転方向）およびωＺ方向における位置を計測することができる。 Further, the position of the substrate holding unit 4 is measured by the position measuring unit 19. The position measuring unit 19 includes, for example, a laser interferometer and an encoder, and measures the position of the substrate holding unit 4. Here, an example in which the position measurement unit 19 includes a laser interferometer will be described. The laser interferometer irradiates laser light toward the reflection plate 18 provided on the side surface of the substrate holding unit 4 (substrate chuck 16), and from the reference position in the substrate holding unit 4 by the laser beam reflected by the reflection plate 18. The displacement of is detected. Thereby, the position measuring unit 19 can measure the current position of the substrate holding unit 4 based on the displacement detected by the laser interferometer. Based on the measurement result of the position measuring unit 19, the positioning of the substrate holding unit 4 (substrate 10) is controlled by the control unit 7. Here, the position measurement unit 19 may include one or more laser interferometers that detect displacement in each of the X direction, the Y direction, and the Z direction of the substrate holding unit 4. In this case, the substrate holder 4 is provided with a plurality of reflecting plates 18 so as to correspond to the respective laser interferometers. Thereby, the position measuring unit 19 determines the position of the substrate holding unit 4 in the X direction, Y direction, Z direction, ωX direction (rotation direction around the X axis), ωY direction (rotation direction around the Y axis), and ωZ direction. It can be measured.

樹脂供給部５は、基板上にインプリント材を供給する。上述したように、第１実施形態では、紫外線の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂（樹脂１４）がインプリント材として用いられる。そして、樹脂供給部５から基板上に供給される樹脂１４は、半導体デバイスの製造工程における各種条件によって適宜選択されうる。また、樹脂供給部５から供給される樹脂の量は、基板上の樹脂１４に形成されるパターンの厚さやパターンの密度などを考慮して適宜決定される。ここで、基板上に供給された樹脂１４を、モールド８に形成されたパターンに十分に充填させるために、モールド８と樹脂１４とを接触させた状態で所定の時間を経過させるとよい。 The resin supply unit 5 supplies an imprint material on the substrate. As described above, in the first embodiment, an ultraviolet curable resin (resin 14) having a property of being cured by irradiation with ultraviolet rays is used as the imprint material. The resin 14 supplied onto the substrate from the resin supply unit 5 can be appropriately selected according to various conditions in the semiconductor device manufacturing process. Further, the amount of resin supplied from the resin supply unit 5 is appropriately determined in consideration of the thickness of the pattern formed on the resin 14 on the substrate, the density of the pattern, and the like. Here, in order to fully fill the pattern formed on the mold 8 with the resin 14 supplied on the substrate, it is preferable to allow a predetermined time to elapse while the mold 8 and the resin 14 are in contact with each other.

アライメント計測部６は、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０とにそれぞれ設けられた複数のマーク（アライメントマーク）を検出することによって、パターン領域８ａとショット領域２０との形状差を計測する。パターン領域８ａのマークとショット領域２０のマークとは、パターン領域８ａとショット領域２０とをＸＹ方向において一致させた際に重なり合うように配置されている。そして、アライメント計測部６がパターン領域８ａのマークとそれに対応するショット領域２０のマークとに光学部材３６を介して光を照射し、それらのずれ量を複数のマークの各々について検出する。これにより、アライメント計測部６は、パターン領域８ａとショット領域２０との形状差を計測することができる。 The alignment measurement unit 6 detects a plurality of marks (alignment marks) provided in the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20 of the substrate 10 to thereby detect the shape difference between the pattern region 8a and the shot region 20. measure. The mark in the pattern area 8a and the mark in the shot area 20 are arranged so as to overlap when the pattern area 8a and the shot area 20 are matched in the XY direction. Then, the alignment measurement unit 6 irradiates the mark on the pattern region 8a and the mark on the shot region 20 corresponding thereto with light through the optical member 36, and detects the shift amount of each of the plurality of marks. Thereby, the alignment measurement part 6 can measure the shape difference between the pattern area 8 a and the shot area 20.

このように構成されたインプリント装置１においてインプリント処理が施される基板１０は、一連の半導体デバイスの製造工程（例えばスパッタリングなどの成膜工程）での加熱処理などを経た後にインプリント装置１内に搬入される。したがって、基板上のショット領域２０には、倍率成分や台形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そして、この場合、変形部３８によってモールド８のパターン領域８ａを変形することだけでは、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０とを高精度に重ね合わせすることが不十分になりうる。そのため、基板１０のショット領域２０を、変形部３８によって変形されたモールド８のパターン領域８ａの形状に合うように変形することが好ましい。そこで、第１実施形態のインプリント装置１は、基板１０の裏面から光を照射することにより基板１０を加熱してショット領域２０を変形させる加熱部３７を基板保持部４に含む。以下に、加熱部３７を含む基板保持部４の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、第１実施形態のインプリント装置１における基板保持部４の構成を示す図である。 The substrate 10 to be imprinted in the imprint apparatus 1 configured as described above is subjected to a heat treatment in a series of semiconductor device manufacturing processes (for example, a film forming process such as sputtering), and the like. It is carried in. Therefore, the shot region 20 on the substrate may be deformed including components such as a magnification component and a platform formation. In this case, the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20 of the substrate 10 can be overlapped with high accuracy only by deforming the pattern region 8a of the mold 8 by the deforming portion 38. . Therefore, it is preferable to deform the shot region 20 of the substrate 10 so as to match the shape of the pattern region 8a of the mold 8 deformed by the deforming portion 38. Therefore, the imprint apparatus 1 according to the first embodiment includes a heating unit 37 that heats the substrate 10 and deforms the shot region 20 by irradiating light from the back surface of the substrate 10 in the substrate holding unit 4. Below, the structure of the board | substrate holding | maintenance part 4 containing the heating part 37 is demonstrated, referring FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the substrate holding unit 4 in the imprint apparatus 1 according to the first embodiment.

基板保持部４に含まれる加熱部３７は、基板１０の裏面における複数の箇所に光２１を照射することにより、基板１０に熱を加えてショット領域２０を変形させる。加熱部３７は、基板１０の裏面における１つの箇所に照射する光２１を射出する射出部２２ａと、当該１つの箇所と射出部２２ａとの間において基板１０の裏面に照射される光が通過するように形成された空洞２２ｂとをそれぞれ有する複数の光照射部２２を含む。各光照射部２２における射出部２２ａは、基板の裏面における１つの箇所に光２１を斜入射させるように構成されている。また、射出部２２ａから射出される光２１の波長は、基板１０に吸収される波長であることが好ましく、例えば紫外から可視領域の波長が用いられうる。第１実施形態の加熱部３７では、射出部２２ａとしてレーザダイオードなどの発光素子４０が用いられ、射出部２２ａから射出された光２１を効率良く基板１０の裏面に導くためにコリメータレンズ２２ｃが設けられている。そして、複数の光照射部２２は、基板上に形成された複数のショット領域２０の各々において変形を行うことができるように、例えば図３に示すように、基板保持部４のＸＹ平面内において格子状に配置される。図３は、基板保持部４をＺ方向から見たときの図である。光照射部２２の配置や個数は、ショット領域２０が有する変形成分やショット領域２０を変形する際の精度などによって決定されうる。 The heating unit 37 included in the substrate holding unit 4 irradiates a plurality of locations on the back surface of the substrate 10 with light 21 to apply heat to the substrate 10 to deform the shot region 20. The heating unit 37 emits light 21 that irradiates one place on the back surface of the substrate 10, and light that irradiates the back surface of the substrate 10 passes between the one place and the emitting portion 22 a. A plurality of light irradiation sections 22 each having a cavity 22b formed in this manner. The emission part 22a in each light irradiation part 22 is configured so that the light 21 is obliquely incident on one place on the back surface of the substrate. Further, the wavelength of the light 21 emitted from the emitting portion 22a is preferably a wavelength that is absorbed by the substrate 10, and for example, a wavelength in the ultraviolet to visible region can be used. In the heating unit 37 of the first embodiment, a light emitting element 40 such as a laser diode is used as the emission unit 22a, and a collimator lens 22c is provided to efficiently guide the light 21 emitted from the emission unit 22a to the back surface of the substrate 10. It has been. Then, as shown in FIG. 3, for example, in the XY plane of the substrate holding unit 4, the plurality of light irradiation units 22 can be deformed in each of the plurality of shot regions 20 formed on the substrate. Arranged in a grid. FIG. 3 is a view of the substrate holding unit 4 when viewed from the Z direction. The arrangement and number of the light irradiation units 22 can be determined by the deformation component of the shot region 20, the accuracy when the shot region 20 is deformed, and the like.

ここで、各光照射部２２は、射出部２２ａから射出され基板１０の裏面で反射された光２１を吸収する光吸収部材２２ｄを含んでもよい。これにより、基板１０で反射された光２１が基板チャック１６（空洞２２ｂの内側）や射出部２２ａなどに照射されて、それらの温度が上昇することを防止することができる。光吸収部材２２ｄは、例えば、基板１０の裏面で反射された光２１の吸収率が８０％以上になるように構成されているとよい。また、各光照射部２２は、図４（ａ）に示すように、射出部２２ａから射出された光２１を透過する光透過部材２２ｅ（例えばガラス部材など）を空洞２２ｂに含んでもよい。これにより、基板保持部４が基板１０を保持していないときにおいて、パーティクル（ゴミなどの異物）が空洞２２ｂに進入することを防止することができる。さらに、各光照射部２２は、図４（ｂ）に示すように、配管２３を介して空洞２２ｂの圧力を調整する調整部２２ｆを設けてもよい。このように調整部２２ｆを設けることで、各光照射部２２に基板を吸着する機能を持たせることができる。即ち、基板保持部４に基板１０が搭載されている状態で各光照射部２２における空洞２２ｂの圧力を調整することにより、複数の光照射部２２によって基板１０を吸着保持させることができる。 Here, each light irradiation unit 22 may include a light absorbing member 22 d that absorbs the light 21 emitted from the emission unit 22 a and reflected by the back surface of the substrate 10. Thereby, the light 21 reflected by the substrate 10 can be prevented from irradiating the substrate chuck 16 (inside the cavity 22b), the emitting portion 22a, and the like to increase their temperature. For example, the light absorbing member 22d may be configured such that the absorption rate of the light 21 reflected by the back surface of the substrate 10 is 80% or more. Moreover, each light irradiation part 22 may include the light transmissive member 22e (for example, glass member etc.) which permeate | transmits the light 21 inject | emitted from the emission part 22a in the cavity 22b, as shown to Fig.4 (a). Thereby, when the substrate holding part 4 is not holding the substrate 10, it is possible to prevent particles (foreign matter such as dust) from entering the cavity 22b. Furthermore, each light irradiation part 22 may provide the adjustment part 22f which adjusts the pressure of the cavity 22b via the piping 23, as shown in FIG.4 (b). Thus, by providing the adjustment part 22f, the function to adsorb | suck a board | substrate can be given to each light irradiation part 22. FIG. That is, the substrate 10 can be adsorbed and held by the plurality of light irradiation units 22 by adjusting the pressure of the cavity 22b in each light irradiation unit 22 while the substrate 10 is mounted on the substrate holding unit 4.

基板保持部４は、図１および図２に示すように、基板チャック１６と基板駆動部１７との間に温調プレート３３を含み、各光照射部２２の射出部２２ａが温調プレート３３内に設けられるように構成されてもよい。温調プレート３３は、例えば、冷媒を流すための流路を有しており、冷媒の流量や温度を制御することにより、基板チャック１６の温度を所定の温度に管理したり、射出部２２ａおよび光吸収部材２２ｄで発生する熱を吸収したりすることができる。また、基板保持部４における加熱部３７では、図５に示すように、射出部２２ａとして、光源部４４から射出された光を基板１０の裏面における１つの箇所に導く光ファイバ４１が用いられもよい。この場合においても、射出部２２ａとしての光ファイバ４１から射出された光２１を効率良く基板１０の裏面に導くためにコリメータレンズ２２ｃを設けるとよい。そして、光源部４４は、基板の裏面における各箇所に照射される光の強度を個別に変更できるように構成されるとよい。 As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate holding unit 4 includes a temperature adjustment plate 33 between the substrate chuck 16 and the substrate driving unit 17, and the emission unit 22 a of each light irradiation unit 22 is located in the temperature adjustment plate 33. It may be configured to be provided. The temperature control plate 33 has, for example, a flow path for allowing a coolant to flow, and controls the flow rate and temperature of the coolant to manage the temperature of the substrate chuck 16 to a predetermined temperature, The heat generated by the light absorbing member 22d can be absorbed. In the heating unit 37 of the substrate holding unit 4, as shown in FIG. 5, an optical fiber 41 that guides light emitted from the light source unit 44 to one place on the back surface of the substrate 10 is used as the emitting unit 22a. Good. Even in this case, a collimator lens 22c may be provided in order to efficiently guide the light 21 emitted from the optical fiber 41 serving as the emitting portion 22a to the back surface of the substrate 10. And the light source part 44 is good to be comprised so that the intensity | strength of the light irradiated to each location in the back surface of a board | substrate can be changed separately.

基板保持部４は、基板１０における複数の領域の各々を吸着する吸着力をそれぞれ変更可能に構成されてもよい。このように構成された基板保持部４では、ショット領域２０とモールド８のパターン領域８ａとの位置合わせの際に、当該ショット領域２０を含む基板上の領域を吸着する吸着力を、基板上の他の領域を吸着する吸着力より相対的に小さくする。例えば、基板１０における複数の領域が、インプリント処理を行う対象のショット領域２０ａを有する第１領域と、第１領域と異なる第２領域とを含むとする。このとき、基板保持部４は、ショット領域２０ａとパターン領域８ａとの位置合わせにおいて、基板１０の裏面に光を照射してショット領域２０ａを変形させる際に、第１領域における吸着力が第２領域における吸着力より小さくなるように制御される。このように基板上の各領域における吸着力を制御することで、基板１０の位置ずれを防ぎながら、ショット領域２０ａの裏面と基板保持部４との間に発生する摩擦力を低減させ、基板１０への入熱量に対するショット領域２０ａの変形量を大きくすることができる。その結果、ショット領域２０ａの形状を目標形状にするために基板１０に照射される光の照射量を少なくすることができるため、射出部２２ａから射出される光２１の強度を小さくしたり、光２１を基板１０に照射する時間を短くしたりすることができる。 The substrate holding unit 4 may be configured to be able to change the suction force for sucking each of the plurality of regions on the substrate 10. In the substrate holding unit 4 configured as described above, when the shot region 20 and the pattern region 8a of the mold 8 are aligned, an adsorption force for adsorbing the region on the substrate including the shot region 20 is applied to the substrate. The other area is made relatively smaller than the adsorption force. For example, it is assumed that a plurality of regions on the substrate 10 include a first region having a shot region 20a to be subjected to imprint processing, and a second region different from the first region. At this time, when the substrate holding unit 4 deforms the shot region 20a by irradiating the back surface of the substrate 10 with light in the alignment between the shot region 20a and the pattern region 8a, the adsorption force in the first region is the second. It is controlled so as to be smaller than the adsorption force in the region. By controlling the suction force in each region on the substrate in this way, the frictional force generated between the back surface of the shot region 20a and the substrate holding portion 4 is reduced while preventing the displacement of the substrate 10, and the substrate 10 The deformation amount of the shot region 20a with respect to the heat input amount can be increased. As a result, since the amount of light irradiated onto the substrate 10 can be reduced in order to make the shape of the shot region 20a the target shape, the intensity of the light 21 emitted from the emitting portion 22a can be reduced, The time for irradiating the substrate 21 with the substrate 21 can be shortened.

図３に示す例では、基板保持部４は、基板１０における４つの領域１０ａ〜１０ｄの各々を吸着する吸着力を個別に変更可能に構成されている。そして、インプリント処理を行う対象のショット領域２０ａが領域１０ｃに含まれているものとする。このとき、ショット領域２０ａとパターン領域８ａとの位置合わせの際、ショット領域２０ａを含む領域１０ｃとそれに隣り合う領域１０ｄとにおける吸着力が、領域１０ａおよび１０ｂにおける吸着力より小さくなるように基板保持部４が制御される。これにより、基板１０の位置ずれを防ぎながら、ショット領域２０ａの裏面と基板保持部４との間に発生する摩擦力を低減させることができ、ショット領域２０ａの変形を効率良く行うことができる。ここで、図３に示す基板保持部４は、Ｘ方向に沿って分割された基板上の４つの領域１０ａ〜１０ｄにおいて吸着力を個別に変更可能に構成されているが、それに限られるものではない。例えば、基板上の領域の数や形状は、ショット領域２０を変形させる上で最適な組み合わせに適宜設定され、それに応じて基板保持部４の構成も適宜変更されうる。 In the example illustrated in FIG. 3, the substrate holding unit 4 is configured to be able to individually change the suction force that sucks each of the four regions 10 a to 10 d on the substrate 10. It is assumed that the shot area 20a to be subjected to the imprint process is included in the area 10c. At this time, when aligning the shot region 20a and the pattern region 8a, the substrate is held so that the suction force in the region 10c including the shot region 20a and the adjacent region 10d is smaller than the suction force in the regions 10a and 10b. Part 4 is controlled. As a result, the frictional force generated between the back surface of the shot area 20a and the substrate holding portion 4 can be reduced while preventing the positional deviation of the substrate 10, and the deformation of the shot area 20a can be performed efficiently. Here, the substrate holding unit 4 shown in FIG. 3 is configured such that the suction force can be individually changed in the four regions 10a to 10d on the substrate divided along the X direction. Absent. For example, the number and shape of the regions on the substrate are appropriately set to an optimum combination for deforming the shot region 20, and the configuration of the substrate holding unit 4 can be appropriately changed accordingly.

次に、第１実施形態のインプリント装置１において、モールド８のパターンを基板上の複数のショット領域２０の各々に転写するインプリント処理の一例について、図６を参照しながら説明する。図６は、モールド８のパターンを基板上の複数のショット領域２０の各々に転写するインプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。 Next, in the imprint apparatus 1 of the first embodiment, an example of an imprint process for transferring the pattern of the mold 8 to each of the plurality of shot regions 20 on the substrate will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a flowchart showing an operation sequence in the imprint process for transferring the pattern of the mold 8 to each of the plurality of shot areas 20 on the substrate.

Ｓ６０１では、制御部７は、基板１０を基板保持部４の上に搬送するように基板搬送機構（不図示）を制御し、基板１０を保持するように基板保持部４を制御する。これにより、基板１０がインプリント装置１内に配置される。Ｓ６０２では、制御部７は、基板上のショット領域２０ａ（インプリント処理が行われるショット領域２０）が樹脂供給部５の下に配置されるように基板駆動部１７を制御する。そして、制御部７は、ショット領域２０ａに樹脂１４（未硬化樹脂）を供給するように樹脂供給部５を制御する。Ｓ６０３では、制御部７は、樹脂１４が供給されたショット領域２０ａがモールド８のパターン領域８ａの下に配置されるように基板駆動部１７を制御する。Ｓ６０４では、制御部７は、モールド８と基板上の樹脂１４とが接触するようにモールド駆動部１２を制御する。Ｓ６０５では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａと基板上のショット領域２０ａとの形状差を示す情報を取得する。制御部７は、インプリント装置１に設けられたアライメント計測部６でパターン領域８ａとショット領域２０ａとの形状差を計測することによって当該情報を取得してもよい。また、制御部７は、インプリント装置１の外部における計測装置によって得られたパターン領域８ａとショット領域２０ａとの形状差を当該情報として取得してもよい。 In S 601, the control unit 7 controls a substrate transport mechanism (not shown) so as to transport the substrate 10 onto the substrate holding unit 4, and controls the substrate holding unit 4 so as to hold the substrate 10. As a result, the substrate 10 is disposed in the imprint apparatus 1. In step S 602, the control unit 7 controls the substrate driving unit 17 so that the shot region 20 a on the substrate (the shot region 20 on which the imprint process is performed) is disposed below the resin supply unit 5. Then, the control unit 7 controls the resin supply unit 5 so as to supply the resin 14 (uncured resin) to the shot region 20a. In step S 603, the control unit 7 controls the substrate driving unit 17 so that the shot region 20 a supplied with the resin 14 is disposed below the pattern region 8 a of the mold 8. In S604, the control unit 7 controls the mold driving unit 12 so that the mold 8 and the resin 14 on the substrate come into contact with each other. In S605, the control unit 7 acquires information indicating the shape difference between the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20a on the substrate. The control unit 7 may acquire the information by measuring the shape difference between the pattern region 8a and the shot region 20a by the alignment measurement unit 6 provided in the imprint apparatus 1. Further, the control unit 7 may acquire the shape difference between the pattern area 8a and the shot area 20a obtained by the measurement device outside the imprint apparatus 1 as the information.

Ｓ６０６では、制御部７は、Ｓ６０５において取得された情報に基づいて、モールド８のパターン領域８ａにおける補正量と基板１０のショット領域２０ａにおける補正量とを決定する。Ｓ６０７では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａにおける補正量に基づいて、変形部３８によってパターン領域８ａを変形する際における変形部３８の駆動量（変形部３８がモールドに加える力）を決定する。また、制御部７は、基板１０のショット領域２０ａにおける補正量に基づいて、加熱部３７によって基板１０の裏面に照射される光の強度分布を決定する。そして、制御部７は、Ｓ６０６において決定した駆動量と光の強度分布とに基づいて変形部３８と加熱部３７とを制御し、モールド８のパターン領域８ａの形状と基板１０のショット領域２０ａの形状とを補正する。即ち、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０ａとの位置合わせを行う。 In S606, the control unit 7 determines a correction amount in the pattern region 8a of the mold 8 and a correction amount in the shot region 20a of the substrate 10 based on the information acquired in S605. In step S 607, the control unit 7 determines the driving amount of the deformation unit 38 (the force applied by the deformation unit 38 to the mold) when the pattern region 8 a is deformed by the deformation unit 38 based on the correction amount in the pattern region 8 a of the mold 8. decide. Further, the control unit 7 determines the intensity distribution of the light irradiated on the back surface of the substrate 10 by the heating unit 37 based on the correction amount in the shot region 20a of the substrate 10. Then, the control unit 7 controls the deformation unit 38 and the heating unit 37 based on the driving amount determined in S606 and the light intensity distribution, and the shape of the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20a of the substrate 10 are controlled. Correct the shape. That is, the control unit 7 aligns the pattern area 8 a of the mold 8 and the shot area 20 a of the substrate 10.

ここで、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０ａとの位置合わせについて、図７を参照しながら説明する。図７（ａ）は、モールド８のパターン領域８ａの形状を示す図であり、図７（ｂ）は、基板１０のショット領域２０ａの形状を示す図である。そして、以下では、ショット領域２０ａに台形成分を含む変形が生じているものとする。まず、制御部７は、変形部３８を制御することによりモールド８の±Ｙ方向側の側面における所定箇所に力４７を加え、パターン領域８ａの形状がショット領域２０ａの形状（台形形状）に近づくようにパターン領域８ａを変形させる。このとき、パターン領域８ａには、±Ｙ方向の変形だけではなく＋Ｘ方向にもポアソン比からなる変形４８が生じうるため、パターン領域８ａの形状は、図７（ａ）の破線で示す形状４６となる。この段階で、パターン領域８ａとショット領域２０ａとの重ね合わせを行うと、ポアソン比からなる変形の分だけ重ね合わせ精度が低下しうることとなる。そこで、制御部７は、変形部３８により変形されたパターン領域８ａの形状４６を目標形状とし、ショット領域２０ａの形状が当該目標形状（形状４６）に近づくように加熱部３７による基板１０の加熱を制御する。 Here, the alignment between the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20a of the substrate 10 will be described with reference to FIG. FIG. 7A is a diagram showing the shape of the pattern region 8 a of the mold 8, and FIG. 7B is a diagram showing the shape of the shot region 20 a of the substrate 10. In the following description, it is assumed that the shot region 20a is deformed including the platform formation. First, the control unit 7 controls the deformation unit 38 to apply a force 47 to a predetermined location on the side surface on the ± Y direction side of the mold 8 so that the shape of the pattern region 8a approaches the shape of the shot region 20a (trapezoidal shape). Thus, the pattern area 8a is deformed. At this time, in the pattern region 8a, a deformation 48 having a Poisson's ratio can be generated not only in the ± Y direction but also in the + X direction. Therefore, the shape of the pattern region 8a is a shape 46 indicated by a broken line in FIG. It becomes. If the pattern area 8a and the shot area 20a are overlapped at this stage, the overlay accuracy can be lowered by the amount of deformation consisting of the Poisson's ratio. Therefore, the control unit 7 sets the shape 46 of the pattern region 8a deformed by the deformation unit 38 as a target shape, and heats the substrate 10 by the heating unit 37 so that the shape of the shot region 20a approaches the target shape (shape 46). To control.

例えば、制御部７は、ショット領域２０ａの温度分布が、Ｙ方向には温度が均一で、かつ＋Ｘ方向にいくに従って温度が線形に高くなる分布（図７（ｂ）の上図）になるように、加熱部３７における各光照射部２２の射出部２２ａを制御する。このとき、基板１０は温度に応じて等方的に膨張するため、ショット領域２０ａは±Ｙ方向だけでなく＋Ｘ方向にも変形し、図７（ｂ）の破線で示す形状４５となる。これにより、ショット領域２０ａの形状を、変形部３８によって変形されたパターン領域の形状４６（目標形状）に近づけることができる。即ち、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０ａとの位置合わせを高精度に行うことができる。図７に示す例では、台形成分を含む変形が生じているショット領域の補正について説明したが、実際にはショット領域２０ａに様々な成分（例えば、倍率成分や台形成分、平行四辺形成分など）を含む変形が生じていることがある。この場合では、ショット領域２０ａに生じている変形の各成分に基づいて、ショット領域のＸＹ面内で適切な温度分布が形成されるように、加熱部３７における各光照射部２２の射出部２２ａを制御することが好ましい。 For example, the control unit 7 causes the temperature distribution of the shot region 20a to be a distribution in which the temperature is uniform in the Y direction and linearly increases as it goes in the + X direction (upper diagram in FIG. 7B). In addition, the emission unit 22 a of each light irradiation unit 22 in the heating unit 37 is controlled. At this time, since the substrate 10 isotropically expands according to the temperature, the shot region 20a is deformed not only in the ± Y direction but also in the + X direction, and becomes a shape 45 indicated by a broken line in FIG. Thereby, the shape of the shot region 20a can be brought close to the shape 46 (target shape) of the pattern region deformed by the deforming unit 38. That is, the pattern area 8a of the mold 8 and the shot area 20a of the substrate 10 can be aligned with high accuracy. In the example shown in FIG. 7, correction of a shot area in which a deformation including a base formation has occurred has been described. However, actually, various components (for example, a magnification component, a base formation, a parallelogram formation, etc.) Etc.) may occur. In this case, based on each deformation component occurring in the shot region 20a, the emission unit 22a of each light irradiation unit 22 in the heating unit 37 so that an appropriate temperature distribution is formed in the XY plane of the shot region. Is preferably controlled.

Ｓ６０８では、制御部７は、モールド８を接触させた樹脂１４に対して紫外線を照射するように露光部２を制御し、当該樹脂１４を硬化させる。モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０ａとの重ね合わせを高精度に行うためには、加熱部３７によって変形されたショット領域の形状を、樹脂１４を硬化している期間５１においても維持しておくことが好ましい。そのため、制御部７は、樹脂１４を硬化している期間５１において、加熱部３７によって変形されたショット領域２０ａの形状が維持されるように、加熱部３７が基板１０の裏面に照射する光の強度を調整するとよい。 In step S 608, the control unit 7 controls the exposure unit 2 to irradiate the resin 14 with which the mold 8 is contacted with ultraviolet rays, and cures the resin 14. In order to superimpose the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20a of the substrate 10 with high accuracy, the shape of the shot region deformed by the heating unit 37 is also changed during the period 51 during which the resin 14 is cured. It is preferable to maintain. Therefore, in the period 51 in which the resin 14 is cured, the control unit 7 is configured so that the heating unit 37 irradiates the back surface of the substrate 10 with light so that the shape of the shot region 20a deformed by the heating unit 37 is maintained. Adjust the strength.

例えば、図８（ａ）に示すように、ショット領域２０ａを変形している期間５２（時刻ｔ_０からｔ_１までの間）において、加熱部３７により基板１０の裏面に照射される光の強度を一定として基板１０を加熱する場合を想定する。この場合、期間５２（時刻ｔ_０からｔ_１までの間）では、図８（ｂ）に示すように基板１０の温度が線形的に上昇し、図８（ｃ）に示すようにショット領域２０ａの変形量も線形的に増加していく。そして、制御部７は、ショット領域２０ａの形状と目標形状との差が許容範囲内に収まった時刻ｔ_１において、加熱部３７により基板１０の裏面に照射される光の強度を、基板１０の温度が時刻ｔ_１における温度で維持するように低下させる。これにより、樹脂１４を硬化している期間５１において、ショット領域２０ａの形状と目標形状との差が許容範囲内に収まった状態を維持させることができる。ここで、時刻ｔ_１以降（期間５１）における光の強度は、加熱部３７が光を照射することにより基板１０に加わる熱の大きさが基板１０から放射される熱の大きさとほぼ同じになるように設定されうる。ショット領域２０ａから放射される熱は、例えば、基板１０内で拡散する熱、基板１０から空気などに伝達する熱、基板１０から基板チャック１６に伝達される熱などを含みうる。 For example, as shown in FIG. 8 (a), in the period is a modification of the shot areas 20a 52 (between the time t ₀ to t _1), the intensity of the light emitted by the heating unit 37 on the back surface of the substrate 10 Is assumed to be constant and the substrate 10 is heated. In this case, in the period 52 (between times t ₀ and t ₁ ), the temperature of the substrate 10 rises linearly as shown in FIG. 8B, and the shot region 20a as shown in FIG. 8C. The amount of deformation increases linearly. Then, at time t ₁ when the difference between the shape of the shot region 20a and the target shape is within the allowable range, the control unit 7 determines the intensity of light irradiated on the back surface of the substrate 10 by the heating unit 37. The temperature is lowered to maintain the temperature at time t ₁ . Thereby, in the period 51 during which the resin 14 is cured, it is possible to maintain a state where the difference between the shape of the shot region 20a and the target shape is within an allowable range. Here, the intensity of light at time t ₁ later (period 51), the magnitude of heat applied to the substrate 10 by the heating unit 37 is irradiated with light is approximately the same as the size of the heat radiated from the substrate 10 Can be set as follows. The heat radiated from the shot region 20a can include, for example, heat diffused in the substrate 10, heat transferred from the substrate 10 to air, heat transferred from the substrate 10 to the substrate chuck 16, and the like.

Ｓ６０９では、制御部７は、モールド８を基板上の樹脂１４から剥離（離型）するようにモールド駆動部１２を制御する。Ｓ６１０では、制御部７は、基板上に引き続きモールド８のパターンを転写するショット領域２０（次のショット領域２０）があるか否かの判定を行う。次のショット領域２０がある場合はＳ６０２に戻り、次のショット領域２０がない場合はインプリント処理を終了する。ここで、図６では、モールド８と基板上の樹脂１４とが接触した状態で、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０ａとの位置合わせを行っているが、それに限られるものではない。例えば、当該位置合わせを行ってからモールド８と基板上の樹脂１４とを接触させてもよい。即ち、図６において、Ｓ６０４の工程を、Ｓ６０７の工程の後で行ってもよい。 In step S609, the control unit 7 controls the mold driving unit 12 so that the mold 8 is peeled (released) from the resin 14 on the substrate. In S610, the control unit 7 determines whether or not there is a shot area 20 (next shot area 20) on which the pattern of the mold 8 is continuously transferred on the substrate. If there is a next shot area 20, the process returns to S602, and if there is no next shot area 20, the imprint process ends. Here, in FIG. 6, the alignment of the pattern region 8a of the mold 8 and the shot region 20a of the substrate 10 is performed in a state where the mold 8 and the resin 14 on the substrate are in contact with each other. Absent. For example, the mold 8 and the resin 14 on the substrate may be brought into contact after the alignment. That is, in FIG. 6, the process of S604 may be performed after the process of S607.

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、基板１０の裏面から光を照射することにより基板１０を加熱してショット領域２０を変形させる加熱部３７を基板保持部４に含む。そして、第１実施形態のインプリント装置１（制御部７）は、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０との形状差が許容範囲に収まるように加熱部３７を制御する。これにより、モールド８のパターン領域８ａと基板１０のショット領域２０とを高精度に重ね合わせし、モールド８のパターンを精度よくショット領域２０に転写することができる。 As described above, the imprint apparatus 1 of the first embodiment includes the heating unit 37 that heats the substrate 10 by irradiating light from the back surface of the substrate 10 and deforms the shot region 20 in the substrate holding unit 4. And the imprint apparatus 1 (control part 7) of 1st Embodiment controls the heating part 37 so that the shape difference of the pattern area | region 8a of the mold 8 and the shot area | region 20 of the board | substrate 10 may be settled in an allowable range. Thereby, the pattern area 8a of the mold 8 and the shot area 20 of the substrate 10 can be superimposed with high accuracy, and the pattern of the mold 8 can be transferred to the shot area 20 with high accuracy.

ここで、第１実施形態では、基板１０に形成された１つのショット領域２０ａの形状を加熱部３７により補正し、当該ショット領域２０ａに対してインプリント処理を行う例について説明したが、それに限られるものではない。例えば、図９（ａ）に示すように配列された４つのショット領域２０や、図９（ｂ）に示すように斜めに配置された２つのショット領域２０など、基板１０に形成された複数のショット領域２０の形状を加熱部３７により一括に補正してもよい。また、第１実施形態では、インプリント処理を行う対象のショット領域２０ａを変形させる際に、当該ショット領域２０ａの裏面に光を照射する例について説明したが、それに限られるものではない。例えば、ショット領域２０ａを変形させる際に、当該ショット領域２０ａの周辺に配置されたショット領域２０の裏面に光を照射してもよい。これにより、ショット領域２０ａの形状を目標形状（変形部３８により変形されたパターン領域８ａの形状）に効率良く近づけることができる。 Here, in the first embodiment, an example in which the shape of one shot region 20a formed on the substrate 10 is corrected by the heating unit 37 and imprint processing is performed on the shot region 20a has been described. It is not something that can be done. For example, a plurality of shot regions 20 formed on the substrate 10 such as four shot regions 20 arranged as shown in FIG. 9A and two shot regions 20 arranged obliquely as shown in FIG. The shape of the shot area 20 may be collectively corrected by the heating unit 37. In the first embodiment, the example in which the back surface of the shot area 20a is irradiated with light when the target shot area 20a to be imprinted is deformed has been described. However, the present invention is not limited to this. For example, when the shot area 20a is deformed, the back surface of the shot area 20 arranged around the shot area 20a may be irradiated with light. As a result, the shape of the shot region 20a can be brought close to the target shape (the shape of the pattern region 8a deformed by the deformation unit 38) efficiently.

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。 <Embodiment of Method for Manufacturing Article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable, for example, for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. In the method for manufacturing an article according to the present embodiment, a pattern is formed in a step of forming a pattern on the resin applied to the substrate using the above-described imprint apparatus (step of performing imprint processing on the substrate). Processing the substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

Claims

An imprint apparatus that performs an imprint process for forming an imprint material on a shot region formed on a first surface of a substrate using a mold having a pattern region on which a pattern is formed,
A substrate holder for holding the substrate;
A control unit;
Including
The substrate holding unit has a heating unit that deforms the shot region by applying heat to the substrate by irradiating the second surface opposite to the first surface with light.
The imprint apparatus, wherein the control unit controls the heating unit so that a shape difference between the pattern region and the shot region falls within an allowable range.

The imprint apparatus according to claim 1, wherein the heating unit includes a cavity provided in the substrate holding unit so that light irradiated on the second surface passes.

3. The imprint apparatus according to claim 2, wherein the heating unit includes a light transmitting member that is provided in the cavity and transmits light applied to the second surface.

The imprint apparatus according to claim 2, wherein the heating unit includes an adjustment unit that adsorbs the substrate to the substrate holding unit by adjusting a pressure of the cavity.

5. The heating unit according to claim 1, further comprising a light absorbing member that absorbs light that is irradiated on the second surface and reflected by the second surface. 6. Imprint device.

The heating unit is configured to make light incident obliquely on the second surface,
The imprint apparatus according to claim 5, wherein the light absorbing member is configured to have an absorption rate of light reflected by the second surface of 80% or more.

The substrate holding unit is configured to hold the substrate by adsorbing the second surface, and to change the adsorption force for adsorbing each of the plurality of regions on the substrate,
The plurality of areas include a first area having the shot area to be subjected to the imprint process, and a second area different from the first area,
The control unit controls the substrate holding unit so that the suction force in the first region is smaller than the suction force in the second region in the alignment between the pattern region and the shot region. The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 6.

The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the heating unit includes a plurality of emission units that emit light emitted to a plurality of locations on the second surface. .

The imprint apparatus according to claim 8, wherein each emission unit includes a laser diode.

The imprint apparatus according to claim 8, wherein each of the emission units includes an optical fiber that guides light emitted from a light source to the second surface.

The heating unit includes a plurality of cavities provided in the substrate holding unit so that each of the light emitted from the plurality of irradiation units passes through the heating unit. The imprint apparatus according to item.

The control unit according to any one of claims 8 to 11, wherein the control unit individually changes the intensity of light emitted from each emission unit so that a temperature distribution is formed in the shot region. The imprint apparatus described.

It further includes a measurement unit that measures the shape difference,
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the heating unit based on the shape difference measured by the measurement unit.

Forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to claim 1;
Processing the substrate on which the pattern has been formed in the step;
A method for producing an article comprising: