JP2015130384A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】インプリント装置で、モールドに設けられたモールド側マークと基板ステージに設けられた基準マークとの検出に有利な技術を提供する。【解決手段】モールド側マーク10及び基準マーク13を検出する検出光学系と、モールドステージ及び基板ステージの位置決めと前記検出光学系による検出とを制御する制御部と、前記検出光学系の検出結果に基づいて、インプリント処理を行う処理部とを有し、前記基準マークが前記検出光学系の視野外に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記モールド側マークを検出させる第1検出処理と、前記モールド側マークが前記検出光学系に対してデフォーカスした状態になるように前記モールドステージを位置決めし、且つ、前記基準マークが前記検出光学系の視野内に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記基準マークを第2検出処理と、を含む。【選択図】図8

Description

本発明は、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に関する。
半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板上のインプリント材(未硬化の樹脂)をモールド(型)で成形して樹脂のパターンを基板上に形成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、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の1つとして、光硬化法が知られている。
光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のショット領域に光硬化性樹脂(例えば、紫外線硬化樹脂)を塗布し、かかる樹脂をモールドで成形する。そして、光(例えば、紫外線)を照射して樹脂を硬化させてからモールドを離型(剥離)することで、樹脂のパターンが基板上に形成される。
このようなインプリント装置は、例えば、基板を位置決めするための基板ステージと、基板ステージに配置され、基準アライメントマークが形成されたアライメント基板と、アライメント検出系とを有する(特許文献1参照)。アライメント検出系は、基準アライメントマークとモールドに形成されたアライメントマークとの間の位置ずれや基準アライメントマークと基板に形成されたアライメントマークとの間の位置ずれなどを検出する。アライメント検出系の検出結果に基づいて、モールドと基板との位置合わせ(アライメント)を行うことが可能である。
特許第4478424号公報
しかしながら、従来のインプリント装置では、アライメント検出系で位置ずれを検出する際に、モールドとアライメント基板とを近づけて(即ち、モールドとアライメント基板との間隔を狭くして)アライメントマークを検出する必要がある。従って、アライメント基板上に異物が存在している場合、かかる異物にモールドが接触して(即ち、モールドとアライメント基板との間に異物が挟み込まれ)、モールドを破損してしまう可能性がある。
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドに設けられたモールド側マークと基板ステージに設けられた基準マークとの検出に有利な技術を提供することを例示的目的とする。
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モールドを用いて、基板上のインプリント材にパターンを形成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、前記モールドを保持して移動可能なモールドステージと、前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、前記モールドに設けられたモールド側マーク及び前記基板ステージに配置された基準マークを検出する検出光学系と、前記モールドステージ及び前記基板ステージの位置決めと前記検出光学系による検出とを制御して検出処理を行う制御部と、前記検出光学系の検出結果に基づいて、前記インプリント処理を行う処理部と、を有し、前記検出処理は、前記基準マークが前記検出光学系の視野外に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記モールド側マークを前記検出光学系に検出させる第1検出処理と、前記モールド側マークが前記検出光学系に対してデフォーカスした状態になるように前記モールドステージを位置決めし、且つ、前記基準マークが前記検出光学系の視野内に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記基準マークを前記検出光学系に検出させる第2検出処理と、を含むことを特徴とする。
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。
本発明によれば、例えば、モールドに設けられたモールド側マークと基板ステージに設けられた基準マークとの検出に有利な技術を提供することができる。
本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 図1に示すインプリント装置の検出光学系の構成の一例を示す概略図である。 図1に示すインプリント装置の検出光学系の構成の一例を示す概略図である。 従来技術におけるモールドとアライメント基板との位置合わせを説明するための図である。 モールドの段差によるアライメントマークの検出光量の低下を説明するための図である。 図1に示すインプリント装置の検出光学系の瞳面の一例を示す概略図である。 図5及び図6に示すモデルでのシミュレーションの結果を示す図である。 本実施形態におけるモールドとアライメント基板との位置合わせを説明するための図である。 第1検出処理におけるモールドステージと基板ステージとの位置関係をZ軸方向から示す図である。 図1に示すインプリント装置のモールドステージに配置されたモールド倍率補正部の構成の一例を示す図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の別の構成を示す概略図である。 モールドとアライメント基板に設けられたアライメントマークとの位置関係を示す図である。 第2検出処理におけるモールドに設けられたアライメントマークとアライメント基板に設けられたアライメントマークとの位置関係をZ軸方向から示す図である。 第2検出処理におけるアライメントマークの検出誤差を説明するための図である。
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。
<第1の実施形態>
図1は、本発明の一側面として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、例えば、半導体デバイスなどのデバイスの製造に用いられ、基板上のインプリント材(未硬化の樹脂)をモールド(型)で成形して基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うリソグラフィ装置である。インプリント装置1は、図1に示すように、照射部2と、検出光学系3と、モールドステージ4と、基板ステージ5と、樹脂供給機構6と、制御部19とを有する。以下では、基板及びモールドに平行な面内において、互いに直交する方向をX軸方向及びY軸方向とし、X軸及びY軸に垂直な方向をZ軸方向とする。
照射部2は、光源と、複数の光学素子とを含み、基板8に形成すべきパターン(例えば、回路パターン)に対応する凹凸パターン7aが形成されたメサ領域を含むモールド7と基板8の上の樹脂9とを接触させた状態で樹脂9を硬化させるための光を照射する。照射部2は、光源から射出される光を、モールド7、詳細には、凹凸パターン7aが形成されたメサ領域(被照射面)に対して、所定の形状で均一に照射する。
照射部2からの光の照射領域(照射範囲)は、例えば、凹凸パターン7aが形成されたメサ領域の面積と同程度の領域、或いは、凹凸パターン7aが形成されたメサ領域の面積よりも僅かに大きい領域であるとよい。これは、照射部2からの光の照射領域を必要最小限にすることで、光の照射による熱に起因してモールド7や基板8が膨張し、樹脂9に転写されるパターンに位置ずれや歪みが発生することを抑えるためである。また、基板8などで反射した光が樹脂供給機構6に到達し、樹脂供給機構6の樹脂吐出口に残留した樹脂9が硬化することで樹脂供給機構6の動作の異常が発生することを抑えるためでもある。
照射部2の光源としては、例えば、高圧水銀ランプ、各種エキシマランプ、エキシマレーザー又は発光ダイオードなどを用いることができる。本実施形態では、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化性樹脂を用いているため、照射部2の光源から紫外線が照射される。但し、照射部2の光源から照射される光(の波長)は、樹脂9の種類に応じて決定される。
検出光学系3は、モールド7と基板8との相対的な位置合わせ(アライメント)のために、種々のマークを検出する。例えば、検出光学系3は、モールド7に設けられたアライメントマーク(モールド側マーク)10と基板8に設けられたアライメントマーク11とを光学的に検出する。これにより、モールド7(アライメントマーク10)と基板8(アライメントマーク11)との相対位置を求めることができる。検出光学系3は、その光軸がモールド7又は基板8に対して鉛直方向になるように配置されている。また、検出光学系3は、アライメントマークなどのマークの位置に応じて、X軸方向及びY軸方向に移動可能に配置されている。更に、検出光学系3は、アライメントマークなどのマークの位置にフォーカス面(焦点)を合わせるために、Z軸方向にも移動可能に配置されている。
モールドステージ4は、真空吸着力や静電力によってモールド7を引き付けて保持するモールドチャックを含む。モールドステージ4は、基板8に供給された樹脂9にモールド7を押し付けるためのモールド駆動機構を含む。モールド駆動機構は、モールドステージ4(モールド7)をZ軸方向に移動させる。また、モールドステージ4には、モールド7をX軸方向及びY軸方向に変形させて、凹凸パターン7aの歪み(モールド7の形状)を補正するモールド倍率補正部が配置されている。モールド倍率補正部は、制御部19の制御下において、モールド7と基板8との相対位置に基づいて、
基板ステージ5は、真空吸着力や静電力によって基板8を引き付けて保持する基板チャックを含む。基板ステージ5は、基板ステージ5(基板8)をX軸方向及びY軸方向に移動させる(XY平面内を移動可能とする)基板駆動機構を含む。
基板ステージ5には、アライメント基板(基準プレート)12が配置されている。アライメント基板12には、アライメントマーク(基準マーク)13が設けられ、基板ステージ5を移動させることで、アライメントマーク13を検出光学系3の検出可能領域(視野)に位置させることができる。従って、検出光学系3は、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13も検出することができる。これにより、モールド7とアライメント基板12との位置合わせ、即ち、モールド7と基板ステージ5との位置合わせを行うことが可能となる。
本実施形態では、インプリント装置1における押印動作(樹脂9にモールド7を押し付ける動作)及び離型動作(樹脂9からモールド7を剥離する動作)は、モールドステージ4(モールド7)をZ軸方向に移動させることで実現している。但し、基板ステージ5(基板8)をZ軸方向に移動させること、或いは、モールドステージ4と基板ステージ5の両方をZ軸方向に移動させることで、押印動作及び離型動作を実現してもよい。
樹脂供給機構6(ディスペンサ)は、樹脂吐出口を含むノズルなどを有し、基板8の上に樹脂9を供給(塗布)する。樹脂供給機構6は、インプリント装置1の内部に配置していなくてもよく、インプリント装置1の外部に配置してもよい。例えば、外部の樹脂供給機構によって予め樹脂9が塗布された基板8を、インプリント装置1に搬入する構成であってもよい。かかる構成によれば、インプリント装置1の内部での樹脂9の供給工程がなくなるため、インプリント装置1で行われる処理(インプリント処理)の迅速化を図ることができる。また、樹脂供給機構6が不要となるため、インプリント装置1の全体としてのコストを抑えることができる。
モールド7は、基板8に対向する面に、凹凸パターン7aが形成されたメサ領域と、メサ領域の周囲のオフメサ領域とを含む。照射部2からの光は、モールド7を介して樹脂9に照射されるため、モールド7は、照射部2からの光を透過する材料、例えば、石英で構成されている。モールド7において、オフメサ領域は、凹凸パターン7aが形成されていない領域であって、メサ領域は、オフメサ領域から突出した構造を有している。従って、押印動作においては、モールド7のメサ領域のみが基板8の上の樹脂9に接触する。
基板8は、例えば、単結晶シリコンからなるウエハやガラスプレートなどを含む。基板8の表面には、樹脂供給機構6によって樹脂9が供給される。樹脂9は、本実施形態では、紫外線の照射で硬化する紫外線硬化性樹脂であるが、樹脂9の種類は、半導体デバイスの種類などに応じて選択される。
制御部19は、CPUやメモリなどを含み、インプリント装置1の全体を制御する。制御部19は、インプリント装置1の各部を制御して基板上にパターンを形成するインプリント処理を行う(処理部として機能する)。また、制御部19は、後述するように、モールド7と基板8との位置合わせやモールド7とアライメント基板12との位置合わせにおいて、モールドステージ4及び基板ステージ5の位置決めと検出光学系3による検出とを制御して検出処理を行う。更に、制御部19は、モールド7と基板8との相対位置に基づいて、基板ステージ5やモールド倍率補正部を制御する。
インプリント装置1におけるインプリント処理について説明する。まず、基板搬送系によって、基板8をインプリント装置1に搬入し、基板8を基板ステージ5に保持させる。次いで、基板ステージ5に保持された基板8が樹脂供給機構6の樹脂供給位置に位置するように、基板ステージ5を移動させる。そして、樹脂供給機構6によって、基板8の所定のショット領域に樹脂9を供給する。次に、樹脂9が供給されたショット領域(基板8)がモールド7の直下に位置するように、基板ステージ5を移動させる。そして、モールド7を保持したモールドステージ4をZ軸方向(鉛直下方向)に移動させて、基板8に供給された樹脂9とモールド7(凹凸パターン7a)とを接触させる(押印動作)。この際、樹脂9は、モールド7の凹凸パターン7aに沿って流動し、凹凸パターン7aに充填される。
次いで、モールド7と樹脂9とが接触した状態において、検出光学系3によって、モールド7に設けられたアライメントマーク10及び基板8に設けられたアライメントマーク11を検出する。そして、検出光学系3の検出結果に基づいて、基板ステージ5をX軸方向及びY軸方向に移動させてモールド7と基板8との位置合わせを行う。また、モールドステージ4に配置されたモールド倍率補正部によって、モールド7の形状の補正(倍率補正)も行う。モールド7と基板8との位置合わせ、及び、モールド7の倍率補正が十分に行われると、照射部2からの光を、モールド7を介して基板8の上の樹脂9に照射し、樹脂9を硬化させる。この際、検出光学系3が照射部2からの光の光路を遮らないように、かかる光路から検出光学系3を退避させる。次いで、モールド7を保持したモールドステージ4をZ軸方向(鉛直上方向)に移動させて、基板8とモールド7との間隔を広げることで、基板8の上の硬化した樹脂9からモールド7を剥離する。これにより、基板8の上にモールド7の凹凸パターン7aが転写される(即ち、凹凸パターン7aに対応する樹脂9のパターンが形成される)。
図2は、検出光学系3の構成の一例を示す概略図である。検出光学系3は、検出系21と、照明系22とを含む。検出系21と照明系22とは、それらを構成する光学部材の一部を共有するように構成されている。
照明系22は、光源23からの光を、プリズム24を介して、検出系21と同一の光軸上に導光し、アライメントマーク10及び11を照明する。光源23には、例えば、ハロゲンランプやLEDなどを用いることができる。光源23は、照射部2からの光の波長とは異なる波長の光を射出する。本実施形態では、照射部2からの光に紫外線を用いているため、光源23からの光に可視光や赤外線を用いる。
プリズム24は、検出系21及び照明系22の瞳面、又は、その近傍に配置されている。アライメントマーク10及び11のそれぞれは、回折格子で構成されている。検出系21は、照明系22によって照明されたアライメントマーク10及び11のそれぞれからの回折光が形成するパターン(モアレ縞)を、CCDセンサやCMOSセンサで構成された撮像素子25に結像する。
プリズム24は、貼り合わせ面において、照明系22の瞳面の周辺部分の光を反射するための反射膜24aを有する。反射膜24aは、照明系22の瞳面の光強度分布を規定する開口絞りとして機能する。また、反射膜24aは、検出系21の瞳の大きさ(開口数)を規定する開口絞りとしても機能する。このように、反射膜24aは、検出光学系3の開口数(検出瞳)NAoを規定する。
プリズム24は、貼り合わせ面に半透膜を有するハーフプリズム、或いは、プリズム以外の光学素子、例えば、表面に反射膜を有する板状の光学素子に置換することが可能である。また、検出系21又は照明系22の瞳形状を変化させるために、プリズム24は、ターレットやスライド機構などの切り換え機構によって、他のプリズム(貼り合わせ面における反射膜の開口形状が異なるプリズム)と切り換え可能に構成してもよい。換言すれば、検出光学系3は、検出系21の開口数を変更する第1変更部や照明系22の瞳面の光強度分布を変更する第2変更部として機能する切り換え機構を有してもよい。
また、プリズム24が配置される位置は、検出系21及び照明系22の瞳面、又は、その近傍に限定されるものではない。更に、照明系22の瞳面の光強度分布を規定する開口絞りは、プリズム24に配置しなくてもよい。例えば、図3に示すように、検出系21の瞳面に開口絞り26を配置し、照明系22の瞳面に開口絞り27を配置する。開口絞り26は、検出系21の瞳の大きさを規定し、開口絞り27は、照明系22の瞳面の光強度分布を規定する。この場合、プリズム24には、貼り合わせ面に半透膜を有するハーフプリズムなどが用いられる。更に、開口絞り26及び開口絞り27のそれぞれは、ターレットなどの切り換え機構によって、他の開口絞り(開口形状が異なる開口絞り)と切り換え可能に構成してもよい。
モールド7に設けられたアライメントマーク10及び基板8に設けられたアライメントマーク11の詳細について説明する。アライメントマーク10の近傍には、粗アライメントマークが設けられ、かかる粗アライメントマークは、アライメントマーク10と同時に検出することが可能である。また、アライメントマーク11の近傍には、粗アライメントマークが設けられ、かかる粗アライメントマークは、アライメントマーク11と同時に検出することが可能である。ここでは、アライメントマーク10及び11は、互いにピッチが異なる回折格子で構成されている。そのため、アライメントマーク10及び11からの回折光は、回折格子のピッチ差に応じて周期が変化するモアレ縞となる。アライメントマーク10及び11のそれぞれからの回折光が形成するモアレ縞の特性から、検出光学系3は、回折格子の1ピッチ以上(数ミクロン)の相対位置ずれを検出することができない。そこで、粗アライメントマークを検出してモールド7及び基板8の位置を特定し、モールド7と基板8との相対位置ずれが回折格子の1ピッチ以内になるように基板ステージ5を移動させることが必要となる。
同様の理由から、アライメント基板12の上のアライメントマーク13の近傍にも粗アライメントマークが設けられている。アライメントマーク13の近傍に設けられる粗アライメントマークは、アライメント基板12に対して、凹凸形状であっても、位相が異なっていてもよい。検出光学系3は、アライメントマーク13の近傍に設けられた粗アライメントマークからの散乱光を検出することが可能である。
ここで、従来技術におけるアライメントマークの検出に関する課題について具体的に説明する。図4(a)及び図4(b)は、従来技術におけるモールド7とアライメント基板12との位置合わせを説明するための図である。但し、アライメント基板12を基板8とした場合でも同様な課題がある。
従来技術では、図4(a)に示すように、検出光学系3のフォーカス面16に向けて(即ち、フォーカス方向に)モールド7(モールドステージ4)を移動させて、モールド7とアライメント基板12とを近づける。そして、モールド7とアライメント基板12とがミクロンオーダーまで近づけた状態で、検出光学系3によって、モールド7に設けられたアライメントマーク10とアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13とを検出する。このように、従来技術では、モールド7とアライメント基板12とを近接させるため、アライメント基板12の上に異物14が存在すると、モールド7が異物14に接触してモールド7が破損する可能性がある。これは、モールド7とアライメント基板12との位置合わせを困難なものにする要因となる。
一方、図4(b)に示すように、モールド7とアライメント基板12とを離した状態で、検出光学系3によって、モールド7に設けられたアライメントマーク10とアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13とを検出する場合を考える。この場合、検出光学系3からの光(アライメント光)15がモールド7の段差部分、即ち、メサ領域とオフメサ領域との段差(境界)を含むエッジ領域を透過するため、アライメントマーク13の検出光量が低下する。これは、アライメントマークの検出精度を低下させる要因となる。また、アライメントマーク10及びアライメントマーク13のうちの一方のアライメントマーク(図4(b)では、アライメントマーク10)が検出光学系3のフォーカス面16から離れた状態で検出されることになる。これも、アライメントマークの検出精度を低下させる要因となるし、かかる一方のアライメントマークを検出できない可能性もある。
モールド7の段差によるアライメントマークの検出光量の低下について説明する。図5(a)は、2次元波動光学シミュレーションのモデルを示す図である。本実施形態では、アライメント基板12及びモールド7は、石英(SiO)で構成されている。モールド7のメサ領域32は、オフメサ領域35から30μm突出している。メサ領域32とオフメサ領域35との段差を含むエッジ領域31は、曲率半径を30μmとする領域としてモデル化している。図5(b)は、メサ領域32の拡大図である。メサ領域32には、段差50nm、ピッチ100nmの凹凸パターン7aが形成されている。図5(c)は、アライメントマーク13の拡大図である。アライメントマーク13は、100nmの厚さのCrで構成されている。
メサ領域32、エッジ領域31及びオフメサ領域35のそれぞれの下側に、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13が位置する場合を想定し、アライメントマーク13を10μm間隔で移動させてシミュレーションを行った。図5(a)に示すように、エッジ領域31のX軸方向の中心(エッジ中心)31aは、メサ領域32のエッジとオフメサ領域35のエッジとの中間の位置とする。アライメントマーク13のエッジ中心31aに対する位置(図5(a)に示す位置で±0μm)に応じて、検出光学系3によってアライメントマーク13を検出して得られる波形がどのように変化するのかを2次元波動光学シミュレーションで確認した。図5(a)に示すモデルに対して、アライメント光15を入射し、アライメントマーク13による散乱光を検出光学系3で検出した。但し、モールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔(ギャップ量)は、100μmとした。
ここで、アライメントマーク13に対する照明条件及び検出条件について説明する。検出光学系3は、アライメントマーク13よりも高精度に検出する必要があるアライメントマーク10及び11(のそれぞれからの回折光が形成するモアレ縞)を検出するために最適化されている。図6は、検出光学系3の瞳面の一例を示す概略図である。図6を参照するに、IL1、IL2、IL3及びIL4は、開口数(NA)がNAp、瞳中心からの位置がNAilである極(有効光源)を示している。図6に示す極IL1乃至IL4を含む有効光源をアライメントマーク13に対する照明条件とし、アライメントマーク13による散乱光を、開口数がNAoで示される検出光学系3の検出瞳で検出する。本実施形態では、NAoを0.1、NApを0.05、NAilを0.2、アライメント光15の波長を650nmとしてシミュレーションを行った。
アライメント基板12とモールド7のオフメサ領域35との間の間隔だけアライメント光15が通過したときのアライメント光15の広がり量は、以下の式(1)で与えられる。
アライメント光15の広がり量=NAo×(モールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔+モールド7のメサ領域32の突出量) ・・・(1)
シミュレーションでは、NAoを0.1、モールド7のメサ領域32の突出量を30μm、モールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔を100μmとしているため、アライメント光15の広がり量は、13μmとなる。アライメントマーク13による散乱光と、モールド7のエッジ領域31による散乱光とが重ならなければ、検出光学系3は、アライメントマーク13を高精度に検出することができる。
図7は、図5及び図6に示すモデルでのシミュレーションの結果(検出光学系3によってアライメントマーク13を検出して得られる波形)を示す図である。図7では、エッジ領域31のエッジ中心31aに対するアライメントマーク13の位置(エッジ中心31aからX軸方向に±30μmの範囲)を横軸に採用し、検出光学系3によってアライメントマーク13を検出したときの光量を採用している。図7を参照するに、エッジ領域31のエッジ中心31aから離れたメサ領域32及びオフメサ領域35において、アライメントマーク13による散乱光が検出されていることがわかる。
モールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔が100μmである場合、アライメント光15の広がり量は、上述したように(式(1)から)、13μmとなる。従って、モールド7のエッジ領域31(エッジ中心31aから±15μmの範囲)から13μm以内の範囲の下にアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13が位置していると、エッジ領域31での散乱による影響を受けることになる。そのため、図7に示すように、モールド7のエッジ領域31のエッジ中心31aの近傍では、アライメントマーク13の像性能が低下していると考えられる。
また、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13を照明する際にも、アライメント光15は、モールド7のエッジ領域31において散乱を受ける。従って、モールド7のエッジ領域31の影となる部分の光量が低下するため、かかる部分の下にアライメントマーク13が位置していると、アライメントマーク13を照明するアライメント光15の光量が低下する。これにより、アライメントマーク13による散乱光の光量も低下し、アライメントマーク13の検出が困難になると考えられる。
モールド7のエッジ領域31のエッジ中心31aから−10μmの位置にアライメントマーク13が位置している場合、アライメントマーク13による散乱光は、エッジ領域31による散乱の影響を受けると考えられる。しかしながら、シミュレーションでは、図7に示すように、アライメントマーク13(に対応するピーク)が検出されている。これは、アライメントマーク13に対する照明条件が斜入射照明(11.5度)であり、モールド7のエッジ領域31のエッジ中心31aから−10μmの位置では、アライメント光15に対するエッジ領域31による散乱の影響が小さいからであると考えられる。
また、アライメント光15の波長やアライメントマーク13の厚さ(段差量)によっても、検出光学系3によって検出される光(アライメントマーク13からの散乱光)の光量が変化する。従って、アライメント光15の波長を変えることによって、検出光学系3で検出されるアライメントマーク13からの散乱光の光量を調整することができる。
図8を参照して、本実施形態におけるモールド7とアライメント基板12との位置合わせを説明する。モールド7とアライメント基板12との位置合わせでは、上述したように、検出光学系3によって、モールド7に設けられたアライメントマーク10及びアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13を検出する検出処理が必要となる。かかる検出処理は、制御部19がモールドステージ4及び基板ステージ5の位置決めと検出光学系3による検出とを制御することで行われる。
本実施形態では、まず、図8(a)に示すように、基板ステージ5を移動させてアライメント基板12を退避させる。アライメント基板12を退避させることにより、アライメントマーク13(基準マーク)を検出光学系3の視野外に位置させることができる。基板ステージ5を移動させる方向は、水平方向(X軸方向及びY軸方向)であってもよいし、鉛直方向(Z軸方向)であってもよい。また、検出光学系3のフォーカス面16にモールド7(に設けられたアライメントマーク10)が位置するようにモールドステージ4を位置決めする(即ち、フォーカス面16にモールド7を近づけるようにモールドステージ4を移動させる)。この際、アライメント基板12を退避させているため、アライメント基板12の上に異物が存在していたとしても、モールド7を破損することはない。この状態において、モールド7に設けられたアライメントマーク10を検出光学系3で検出し、検出光学系3(撮像素子25)に対する位置として取得する。このように、アライメントマーク13が検出光学系3の視野47の外側(視野外)に位置するように基板ステージ5を位置決めした状態でアライメントマーク10を検出光学系3に検出させる(第1検出処理)。
次に、図8(b)に示すように、モールドステージ4を鉛直方向に移動させてモールド7を退避させる。この際、アライメント基板12やアライメントマーク13の上に存在する異物(想定される異物)の寸法に対応する距離よりも長い距離、モールドステージ4(モールド7)を鉛直方向に移動させる。また、検出光学系3のフォーカス面16にアライメント基板12(に設けられたアライメントマーク13)が位置するように基板ステージ5を位置決めする(即ち、フォーカス面16にアライメント基板12を近づけるようにモールドステージ4を移動させる)。この状態において、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13を検出光学系3で検出し、検出光学系3(撮像素子25)に対する位置として取得する。このように、アライメントマーク10が検出光学系3に対してデフォーカスした状態になるようにモールドステージ4を位置決めし、且つ、アライメントマーク13が検出光学系3の視野47の内側(視野内)に位置するように基板ステージ5を位置決めする。そして、この状態でアライメントマーク13を検出光学系3に検出させる(第2検出処理)。
本実施形態では、検出光学系3は、図8(a)に示す第1検出処理と図8(b)に示す第2検出処理とで同一位置に固定されている(即ち、検出光学系3を移動させていない)。従って、第1検出処理で検出されたアライメントマーク10と第2検出処理で検出されたアライメントマーク13との相対的な位置を求めることができる。また、検出光学系3の移動による誤差が生じないため、アライメントマーク10及び13を高精度に検出することができる。但し、第1検出処理と第2検出処理とで検出光学系3を移動させたとしても、その移動量が得られるのであれば、アライメントマーク10とアライメントマーク13との相対的な位置を求めることが可能であり、検出光学系3を同一位置に固定する必要はない。
また、第2検出処理を行う際には、アライメントマーク13からの光(アライメント光15)がモールド7のメサ領域とオフメサ領域との段差を含むエッジ領域以外のモールド7の領域を透過するように基板ステージ5が位置決めされている。具体的には、本実施形態では、図8(b)に示すように、アライメントマーク13からの光がモールド7のオフメサ領域を透過するように基板ステージ5が位置決めされている。従って、モールド7のエッジ領域による散乱の影響を受けることなく、アライメントマーク13の像性能の低下は発生しない。なお、第2検出処理を行う際に、アライメントマーク13からの光がモールド7のメサ領域を透過するように基板ステージ5を位置決めしてもよい。但し、この場合には、モールド7のメサ領域のうち凹凸パターン7aのピッチがアライメントマーク13からの光(アライメント光15)の波長以下の領域を透過するように基板ステージ5を位置決めする必要がある。
検出光学系3の視野は、検出系21の倍率及び撮像素子25のサイズによって変更することが可能であり、本実施形態では、500μmに設定されている。アライメント光15の広がり量は、式(1)から求められ、例えば、NAoが0.1、モールド7のメサ領域とアライメント基板12との間隔が100μm〜200μm、モールド7のメサ領域32の突出量が30μmであれば、13μm〜23μmである。従って、検出光学系3の視野内において、モールド7に設けられたアライメントマーク10及びアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13を、検出光学系3(撮像素子25)の位置を基準として検出することが十分に可能である。
図9は、第1検出処理におけるモールドステージ4と基板ステージ5との位置関係をZ軸方向から示す図である。モールドステージ4(モールド7)と基板ステージ5(基板8及びアライメント基板12)とは、互いに独立して移動する。第1検出処理では、基板ステージ5をモールドステージ4やモールド7と干渉しない位置に退避させ、モールド7に設けられたアライメントマーク10を検出光学系3の視野47に配置して、アライメントマーク10を検出光学系3で検出する。そして、第2検出処理では、モールドステージ4(モールド7)を鉛直方向に移動させた後、基板ステージ5を移動させてアライメントマーク13を検出光学系3の視野47に配置して、アライメントマーク10を検出光学系3で検出する。
図9では、1つのアライメントマーク13をアライメント基板12に設け、1つのアライメントマーク10をモールド7に設けている。但し、複数のアライメントマーク13をアライメント基板12に設け、複数のアライメントマーク10をモールド7に設けてもよい。この場合、インプリント装置1は、検出光学系3を複数有し、複数の検出光学系3のそれぞれで対応するアライメントマーク13及び10を検出する。これにより、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13及びモールド7に設けられたアライメントマーク10のシフト成分やローテーション成分などの誤差を求めることができる。従って、このような複数の検出光学系3の検出結果からモールド7の形状を求め、求められたモールド7の形状に基づいて、モールドステージ4に配置されたモールド倍率補正部によって、モールド7の形状を補正することができる。
図10は、モールドステージ4に配置されたモールド倍率補正部40の構成の一例を示す図である。モールド倍率補正部40は、例えば、図10(a)に示すように、モールド7とモールドステージ4との間に配置された(挟み込まれた)ばね構造で構成される。図10(b)に示すモールド倍率補正部40は、ばね構造の挟み込みの強度を変化させることによってモールド7の形状を変形させることができる。また、モールド倍率補正部40は、例えば、図10(b)に示すように、モールド7とモールドステージ4との間に配置された(挟み込まれた)複数のばね構造で構成されてもよい。図10(b)に示すモールド倍率補正部40は、複数のばね構造のそれぞれの挟み込みの強度を変化させることによって、モールド7の形状をより高精度に変形させることができる。
また、本実施形態では、第1検出処理を行ってから第2検出処理を行っているが、第2検出処理を行ってから第1検出処理を行っても、アライメントマーク10及び13の検出精度に影響はない。従って、検出処理を行う検出モードとして、第1検出処理を行ってから第2検出処理を行うモードと、第2検出処理を行ってから第1検出処理を行うモードのいずれか一方を選択するようにしてもよい。かかる選択は、例えば、スループットを考慮して行えばよい。
このように、インプリント装置1によれば、モールド7を破損することなく、モールド7とアライメント基板12との位置合わせを高精度に行うことができる。従って、インプリント装置1は、モールド7と基板8とを高精度に位置合わせすることが可能となり、高いスループットで経済性よく高品位な半導体デバイスなどの物品を提供することができる。
<第2の実施形態>
図11は、本発明の一側面としてのインプリント装置1の別の構成を示す概略図である。インプリント装置1は、本実施形態では、図11に示すように、投影光学系41を更に有する。投影光学系41は、ダイクロイックミラー42を含み、モールド7の上方、具体的には、モールド7と検出光学系3との間に配置される。投影光学系41は、照射部2からの光を基板上に投影する。また、投影光学系41は、モールド7に設けられたアライメントマーク10、基板8に設けられたアライメントマーク11及びアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13のそれぞれの像を投影面に投影する。ここで、投影面は、検出光学系3と投影光学系41との間に設けられており、検出光学系3は、投影面に投影されたアライメントマーク10、11及び13を検出する。
ダイクロイックミラー42は、波長に応じて選択的に光を反射又は透過させる光学部材である。ダイクロイックミラー42は、本実施形態では、基板8の上の樹脂9を硬化させる光(照射部2からの紫外光)を反射し、アライメントマーク10、11及び13に対するアライメント光15(検出光学系3からの可視光又は赤外線)を透過するように構成されている。
検出光学系3は、ダイクロイックミラー42を含む投影光学系41を介して、アライメントマーク10、11及び13を検出する(即ち、投影光学系41の投影面に投影されたモアレ縞の像を検出する)。換言すれば、検出光学系3は、投影光学系41を介して、モールド7と基板8との相対位置やモールド7とアライメント基板12との相対位置などを検出する。
照射部2は、ダイクロイックミラー42に対して、投影光学系41の側方から紫外線を照射する。ダイクロイックミラー42で反射した紫外線は、投影光学系41を通って、所定の形状で均一にモールド7の凹凸パターン7aを照射する。従って、投影光学系41において、ダイクロイックミラー42とモールド7との間に配置される光学部材は、紫外線を透過する石英などで構成されている。
このような構成によって、本実施形態では、モールド7及び基板8に対して光軸が垂直になるように配置された検出光学系3を用いても、照射部2から紫外線を照射する際に、検出光学系3を退避させる必要がなくなる。これにより、基板8の上の樹脂9を硬化させる際に、検出光学系3の退避に要する時間が必要なくなるため、インプリント装置1のスループットを向上させることができる。
なお、ダイクロイックミラー42は、基板8の上の樹脂9を硬化させる光(紫外光)を透過し、アライメントマーク10、11及び13に対するアライメント光15(可視光又は赤外線)を反射するように構成されていてもよい。この場合、投影光学系41の光路はダイクロイックミラー42によって折り曲げられ、図11に示す照射部2と検出光学系3との位置関係が逆となる。換言すれば、照射部2がモールド7の上方に配置されることになる。
また、本実施形態では、折り曲げミラー48が投影光学系41の投影面の近傍に配置されている。折り曲げミラー48によって、検出光学系3からの光とアライメントマーク10、11及び13からの回折光とは、その光束径が小さい位置でXY平面に平行な方向に折り曲げられる。従って、検出波長範囲の拡大や照明光量を増加させるために、投影光学系41や検出光学系3開口数を拡大して投影光学系41の径が大きくなった場合にも、検出光学系3をX軸方向及びY軸方向に近接して配置することができる。これにより、アライメントマーク10、11及び13の配置の自由度を高くすることができる。
投影光学系41が構成されていない場合、検出光学系3は、モールドステージ4に構成されたモールド駆動機構やモールド倍率補正部との干渉を回避するために、モールド7から離れた位置に配置するか、或いは、その径を小さくする必要がある。検出光学系3をモールド7から離れた位置に配置すると、その光束径が拡がるため、検出光学系3が大型化し、検出光学系3のコストが増加するとともに、アライメントマーク10、11及び13の配置の制限も厳しくなってしまう。一方、検出光学系3の径を小さくすると、検出光学系3の開口数が小さくなるため、アライメントマークを照明する照明光量の減少や検出波長の狭帯域化を招いて、アライメントマーク10、11及び13の検出精度を低下させてしまう。
本実施形態では、投影光学系41を構成することによって、検出光学系3とモールド駆動機構やモールド倍率補正部との干渉やアライメントマーク10、11及び13の配置の制限を回避し、検出光学系3の開口数を拡大することができる。従って、本実施形態では、検出光学系3の検出波長範囲の拡大や照明光量を増加させ、アライメントマーク10、11及び13を高精度に検出することができる。
図11に示すインプリント装置においても、第1の実施形態(図8参照)と同様に、モールド7とアライメント基板12との位置合わせを高精度に行うことができる。ここで、モールド7のオフメサ領域を透過したアライメントマーク13からの光を検出する際のモールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔について説明する。検出光学系3の開口数NAoが十分に小さい場合、アライメント光15の広がり量は、上述したように、式(1)で与えられる。例えば、NAoを0.1とし、モールド7のメサ領域32とアライメント基板12との間隔を200μmとすると、アライメント光15の広がり量は、式(1)から、23μmとなる。従って、モールド7のエッジ領域のエッジ中心とアライメントマーク13とのX軸方向の間隔を23μm以上離せば、モールド7のエッジ領域による拡散の影響をアライメント光15が受けないため、アライメントマーク13の像性能の低下を回避することができる。
但し、この際、検出光学系3における検出系21と照明系22との共通光路の有効径を、アライメントマーク13の位置に応じて拡大する必要がある。図12を参照するに、モールド7のメサ領域よりも内側を透過するアライメントマーク13からの光(アライメント光15)を検出する場合、アライメント光15が投影光学系41を通過する際の幅は、模式的に幅43で示される。また、モールド7のオフメサ領域を透過するアライメントマーク13からの光を検出する場合、アライメント光15が投影光学系41を通過する際の幅は、模式的に幅44で示される。従って、モールド7のオフメサ領域を透過するアライメントマーク13からの光を検出するためには、モールド7のエッジ領域のエッジ中心とアライメントマーク13との間隔だけ投影光学系41の有効径を拡大する必要がある。投影光学系41の有効径を拡大させる量は、アライメントマーク13の位置及び式(1)で与えられるアライメント光15の広がり量に応じて決定される。
図13は、第2検出処理におけるモールド7に設けられたアライメントマーク10とアライメント基板12に設けられたアライメントマーク13との位置関係をZ軸方向から示す図である。図13には、モールド7に設けられたアライメントマーク10、アライメント基板12に設けられたアライメントマーク13、投影光学系41の有効径45、モールド7のメサ領域とオフメサ領域との段差(エッジ)46、検出光学系3の視野47が示されている。
図13を参照するに、アライメントマーク10及び13のそれぞれは、モールド7のエッジ46の周囲に配置されている。アライメントマーク10及び13のそれぞれがモールド7のエッジ46の四隅に配置される場合、検出光学系3の視野47が投影光学系41の有効径45に入らずに、検出光学系3で検出されない可能性がある。このような範囲にアライメントマーク13が配置されると、アライメントマーク13を検出すことができない。そこで、図13に示すように、検出光学系3で検出可能な範囲にアライメントマーク13を配置する(位置させる)ことによって、アライメントマーク13を検出することが可能となる。このように、検出光学系3の視野47に対するアライメントマーク10及び13の位置は、アライメントマーク10の位置に応じて変更可能である。
また、インプリント装置1が2つ以上の検出光学系3を有する場合、検出光学系3のそれぞれの視野において、対応するアライメントマーク10及び13を検出することができる。モールド7とアライメント基板12との間隔を2箇所以上の位置で検出することによって、モールド7の形状を求めることができる。この際、モールド7とアライメント基板12との間隔の計測箇所が多いほど、モールド7の形状を高精度に求めることができる。このようにして求められたモールド7の形状に基づいて、モールド倍率補正部は、モールド7の形状を所定の形状に補正する。
<第3の実施形態>
本実施形態では、第1の実施形態及び第2の実施形態におけるアライメントマーク13を検出する際の誤差(検出誤差)について説明する。図8(b)に示す第2検出処理において、モールド7を退避した際に、モールド7に傾きが生じると、アライメントマーク13の検出誤差となる。例えば、図14に示すように、モールド7が水平方向に対して角度53だけ傾くと、アライメントマーク13からの光51は、モールド7で屈折して間隔52だけシフトする。従って、モールド7とアライメント基板12との位置合わせにおいて、アライメントマーク13を検出する際に、間隔52に対応する量の検出誤差が生じる。そのため、モールド7を退避したとき(即ち、モールド7をZ軸方向に移動させたとき)に、モールド7の傾き角度(傾き量)を小さい角度に抑えることが可能なモールドステージ4が必要となる。
モールド7の傾き角度をθ1、モールド7の厚さをt、モールド7の屈折率をn、モールド7への入射光の屈折角度をθ2とすると、アライメントマーク13からの光51のシフト量は、以下の式(2)で与えられる。
シフト量=t×sin(θ1−θ2)/cosθ2 ・・・(2)
また、スネルの法則(sinθ1=n×sinθ2)を考慮して、例えば、θ1を1分、tを1mm、nを1.45とすると、アライメントマーク13からの光51のシフト量は、式(2)から、90nmと求まる。アライメントマーク13からの光51のシフト量は、モールド7とアライメント基板12との高精度な位置合わせの妨げ(位置合わせ誤差)となるため、必要な位置合わせ精度に応じてモールド7の傾き角度を抑える必要がある。
<第4の実施形態>
本実施形態では、物品としてのデバイス(半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等)の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置1を用いてパターンを基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等)に形成するステップを含む。かかる製造方法は、パターンを形成された基板を加工するステップを更に含む。当該加工ステップは、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
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及び変更が可能である。

Claims (11)

  1. パターンが形成されたモールドを用いて、基板上のインプリント材にパターンを形成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、
    前記モールドを保持して移動可能なモールドステージと、
    前記基板を保持して移動可能な基板ステージと、
    前記モールドに設けられたモールド側マーク及び前記基板ステージに配置された基準マークを検出する検出光学系と、
    前記モールドステージ及び前記基板ステージの位置決めと前記検出光学系による検出とを制御して検出処理を行う制御部と、
    前記検出光学系の検出結果に基づいて、前記インプリント処理を行う処理部と、を有し、
    前記検出処理は、前記基準マークが前記検出光学系の視野外に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記モールド側マークを前記検出光学系に検出させる第1検出処理と、前記モールド側マークが前記検出光学系に対してデフォーカスした状態になるように前記モールドステージを位置決めし、且つ、前記基準マークが前記検出光学系の視野内に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記基準マークを前記検出光学系に検出させる第2検出処理と、を含むことを特徴とするインプリント装置。
  2. 前記モールドは、前記基板に形成すべきパターンに対応する凹凸パターンが形成されたメサ領域と、前記メサ領域の周囲のオフメサ領域とを含み、
    前記制御部は、前記第2検出処理を行う際に、前記基準マークからの光が前記メサ領域と、前記メサ領域と前記オフメサ領域との境界を含む領域以外の前記モールドの領域を透過するように前記基板ステージを位置決めす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. 前記モールドは、前記基板に形成すべきパターンに対応する凹凸パターンが形成されたメサ領域を含み、
    前記制御部は、前記第2検出処理を行う際に、前記基準マークからの光が前記メサ領域のうち前記凹凸パターンのピッチが前記基準マークからの光の波長以下の領域を透過するように前記基板ステージを位置決めす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。
  4. 前記制御部は、前記検出処理を行う検出モードとして、前記第1検出処理を行ってから前記第2検出処理を行うモードと、前記第2検出処理を行ってから前記第1検出処理を行うモードのいずれか一方を選択することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
  5. 前記検出光学系は、前記第1検出処理と前記第2検出処理とで同一位置に固定されていることを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
  6. 前記インプリント装置は、前記検出光学系を複数有し、
    前記複数の検出光学系のそれぞれは、前記モールドに設けられた複数のモールド側マークのうち対応するモールド側マーク及び前記基板ステージに配置された複数の基準マークのうち対応する基準マークを検出することを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
  7. 前記処理部は、前記複数の検出光学系のそれぞれによって検出された前記複数のモールド側マーク及び前記複数の基準マークに基づいて、前記モールドの形状を求め、
    前記インプリント装置は、前記処理部によって求められた前記モールドの形状に基づいて、前記モールドの形状を補正する補正部を更に有することを特徴とする請求項6に記載のインプリント装置。
  8. 前記検出光学系の開口数を変更する第1変更部と、
    前記検出光学系の瞳面の光強度分布を変更する第2変更部と、
    を更に有することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
  9. 前記インプリント材を硬化させるための光を照射する照射部と、
    前記モールドと前記検出光学系との間に配置され、前記照射部からの光を前記基板上に投影する投影光学系と、を更に有し、
    前記検出光学系は、前記投影光学系を介して、前記モールド側マーク及び前記基準マークを検出することを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
  10. パターンが形成されたモールドに設けられたモールド側マーク及び基板を保持する基板ステージに配置された基準マークを検出する検出光学系を有し、前記モールドを用いて、基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置を用いたインプリント方法であって、
    前記モールドを保持するモールドステージ及び前記基板ステージの位置決めと前記検出光学系による検出とを制御して検出処理を行う第1工程と、
    前記検出光学系の検出結果に基づいて、前記インプリント処理を行う第2工程と、を有し、
    前記検出処理は、前記基準マークが前記検出光学系の視野外に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記モールド側マークを前記検出光学系に検出させる第1検出処理と、前記モールド側マークが前記検出光学系に対してデフォーカスした状態になるように前記モールドステージを位置決めし、且つ、前記基準マークが前記検出光学系の視野内に位置するように前記基板ステージを位置決めした状態で前記基準マークを前記検出光学系に検出させる第2検出処理と、を含むことを特徴とするインプリント方法。
  11. 請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
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KR1020140190672A KR101821448B1 (ko) 2014-01-06 2014-12-26 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017199725A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 キヤノン株式会社 計測装置、インプリント装置、物品の製造方法、光量決定方法、及び、光量調整方法
JP2018006553A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 キヤノン株式会社 モールド、インプリント方法、インプリント装置および物品製造方法
KR20190013596A (ko) * 2017-07-28 2019-02-11 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
JP2020017726A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 キヤノン株式会社 インプリント装置、制御方法、インプリント方法及び製造方法
WO2020203104A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 キヤノン株式会社 計測装置、パターン形成装置および物品の製造方法
JP2020170771A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
JP2021057483A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 キヤノン株式会社 インプリント用モールド、インプリント方法および物品の製造方法
JP2021119622A (ja) * 2015-11-20 2021-08-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法

Families Citing this family (4)

* 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
JP6207671B1 (ja) * 2016-06-01 2017-10-04 キヤノン株式会社 パターン形成装置、基板配置方法及び物品の製造方法
JP6971567B2 (ja) * 2016-12-16 2021-11-24 キヤノン株式会社 位置合わせ装置、位置合わせ方法、リソグラフィ装置、および物品製造方法
WO2023198444A1 (en) * 2022-04-15 2023-10-19 Asml Netherlands B.V. Metrology apparatus with configurable printed optical routing for parallel optical detection

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62149128A (ja) * 1985-11-25 1987-07-03 Hitachi Ltd 露光装置
JPH0456312A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位置合わせ方法及び位置合わせ装置
JP2011003605A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Hitachi High-Technologies Corp プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のアライメント方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP2011029642A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Asml Netherlands Bv インプリントリソグラフィテンプレート
JP2011066238A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Toshiba Corp パターン形成用テンプレートの作製方法
JP2011181944A (ja) * 2006-04-18 2011-09-15 Canon Inc インプリント方法およびインプリント装置
JP2013030757A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Canon Inc 位置検出装置、インプリント装置及び位置検出方法
JP2013157553A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Canon Inc インプリント装置、インプリント装置の制御方法、及びデバイス製造方法
JP2013219333A (ja) * 2012-03-12 2013-10-24 Canon Inc 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
JP2013254938A (ja) * 2012-05-08 2013-12-19 Canon Inc インプリント装置および物品の製造方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4478424B2 (ja) 2003-09-29 2010-06-09 キヤノン株式会社 微細加工装置およびデバイスの製造方法
JP4185941B2 (ja) 2006-04-04 2008-11-26 キヤノン株式会社 ナノインプリント方法及びナノインプリント装置
JP5800456B2 (ja) * 2009-12-16 2015-10-28 キヤノン株式会社 検出器、インプリント装置及び物品の製造方法
JP6039917B2 (ja) * 2012-05-22 2016-12-07 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

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62149128A (ja) * 1985-11-25 1987-07-03 Hitachi Ltd 露光装置
JPH0456312A (ja) * 1990-06-26 1992-02-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 位置合わせ方法及び位置合わせ装置
JP2011181944A (ja) * 2006-04-18 2011-09-15 Canon Inc インプリント方法およびインプリント装置
JP2011003605A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Hitachi High-Technologies Corp プロキシミティ露光装置、プロキシミティ露光装置のアライメント方法、及び表示用パネル基板の製造方法
JP2011029642A (ja) * 2009-07-27 2011-02-10 Asml Netherlands Bv インプリントリソグラフィテンプレート
JP2011066238A (ja) * 2009-09-17 2011-03-31 Toshiba Corp パターン形成用テンプレートの作製方法
JP2013030757A (ja) * 2011-06-21 2013-02-07 Canon Inc 位置検出装置、インプリント装置及び位置検出方法
JP2013157553A (ja) * 2012-01-31 2013-08-15 Canon Inc インプリント装置、インプリント装置の制御方法、及びデバイス製造方法
JP2013219333A (ja) * 2012-03-12 2013-10-24 Canon Inc 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
JP2013254938A (ja) * 2012-05-08 2013-12-19 Canon Inc インプリント装置および物品の製造方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021119622A (ja) * 2015-11-20 2021-08-12 エーエスエムエル ネザーランズ ビー.ブイ. リソグラフィ装置及びリソグラフィ装置の動作方法
JP2017199725A (ja) * 2016-04-25 2017-11-02 キヤノン株式会社 計測装置、インプリント装置、物品の製造方法、光量決定方法、及び、光量調整方法
US11181363B2 (en) 2016-04-25 2021-11-23 Canon Kabushiki Kaisha Measurement device, imprint apparatus, method for manufacturing product, light amount determination method, and light amount adjustment method
JP2018006553A (ja) * 2016-06-30 2018-01-11 キヤノン株式会社 モールド、インプリント方法、インプリント装置および物品製造方法
TWI643019B (zh) * 2016-06-30 2018-12-01 日商佳能股份有限公司 模具、壓印方法、壓印設備、及製造半導體物件的方法
KR102380121B1 (ko) * 2017-07-28 2022-03-30 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
JP2019029487A (ja) * 2017-07-28 2019-02-21 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製造方法
KR20190013596A (ko) * 2017-07-28 2019-02-11 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품 제조 방법
JP7089348B2 (ja) 2017-07-28 2022-06-22 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製造方法
JP2020017726A (ja) * 2018-07-26 2020-01-30 キヤノン株式会社 インプリント装置、制御方法、インプリント方法及び製造方法
WO2020203104A1 (ja) * 2019-03-29 2020-10-08 キヤノン株式会社 計測装置、パターン形成装置および物品の製造方法
JP2020170771A (ja) * 2019-04-02 2020-10-15 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
JP7278135B2 (ja) 2019-04-02 2023-05-19 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
JP2021057483A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 キヤノン株式会社 インプリント用モールド、インプリント方法および物品の製造方法
WO2021065393A1 (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 キヤノン株式会社 インプリント用モールド、インプリント方法および物品の製造方法
JP7395303B2 (ja) 2019-09-30 2023-12-11 キヤノン株式会社 インプリント用モールド、インプリント方法および物品の製造方法

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