JP2016021440A

JP2016021440A - Imprint device, imprint method, and method of manufacturing article

Info

Publication number: JP2016021440A
Application number: JP2014143652A
Authority: JP
Inventors: 伸高倉; Shin Takakura; 山本　健司; Kenji Yamamoto; 健司山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-07-11
Filing date: 2014-07-11
Publication date: 2016-02-04

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique advantageous for reducing the load when changing the relative position of a mold and a substrate.SOLUTION: An imprint device for molding an imprint material on a target area of a substrate by using a patterned mold includes a changing section for changing the relative position of the mold and the substrate, and a control section for controlling the changing section so as to perform alignment of the mold and target area gradually in a plane direction parallel with the surface of the substrate, while narrowing the interval of the mold and substrate, following to contact of the mold and imprint material. The control section controls the alignment so that the ratio of change of the relative position in the plane direction to the change of interval becomes larger as the interval becomes narrower.SELECTED DRAWING: Figure 9

Description

本発明は、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に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus, an imprint method, and an article manufacturing method.

基板上のインプリント材をモールドによって成形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、モールドのパターンを基板に精度よく転写することが求められているため、基板の面と平行な面方向におけるモールドと基板との位置合わせを高精度に行うことが重要である。特許文献１には、モールドと基板上のインプリント材とが接触している状態でモールドと基板との位置合わせを行う方法が提案されている。 An imprint apparatus that forms an imprint material on a substrate with a mold has attracted attention as one of lithography apparatuses for mass production such as magnetic storage media and semiconductor devices. Since the imprint apparatus is required to transfer the mold pattern onto the substrate with high accuracy, it is important to accurately align the mold and the substrate in the plane direction parallel to the surface of the substrate. Patent Document 1 proposes a method of aligning the mold and the substrate in a state where the mold and the imprint material on the substrate are in contact with each other.

特開２００６−１６５３７１号公報JP 2006-165371 A

モールドとインプリント材とが接触している状態では、モールドと基板との間隔が狭まるにつれて、モールドと基板とを面方向に相対的にずらす力が大きくなる。そのため、モールドと基板との間隔を狭めながら、モールドと基板との面方向における相対位置を維持させるように位置合わせを行ってしまうと、モールドと基板との相対位置を変更する変更部への負荷が増大しうる。その結果、モールドに意図しない力が加わり、モールドのパターンが目標形状とは異なる状態で基板上のインプリント材に転写される虞がある。即ち、モールドとインプリント材とが接触した状態でモールドと基板との間隔を狭める場合には、モールドと基板とを面方向に相対的にずらす力に逆らわないようにモールドと基板との位置合わせを行うことが好ましい。 In a state where the mold and the imprint material are in contact with each other, the force for relatively shifting the mold and the substrate in the surface direction increases as the distance between the mold and the substrate decreases. Therefore, if the alignment is performed so that the relative position in the surface direction between the mold and the substrate is maintained while the interval between the mold and the substrate is narrowed, the load on the changing unit that changes the relative position between the mold and the substrate. Can increase. As a result, an unintended force is applied to the mold, and the mold pattern may be transferred to the imprint material on the substrate in a state different from the target shape. That is, when the distance between the mold and the substrate is narrowed in a state where the mold and the imprint material are in contact with each other, the alignment between the mold and the substrate is performed so as not to oppose the force that relatively displaces the mold and the substrate in the surface direction. It is preferable to carry out.

そこで、本発明は、モールドと基板との相対位置を変更させるときの負荷を低減させるために有利な技術を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the technique advantageous in order to reduce the load when changing the relative position of a mold and a board | substrate.

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の目標領域上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記モールドと前記基板との相対位置を変更する変更部と、前記モールドと前記インプリント材とが接触した後、前記モールドと前記基板との間隔を狭めながら、前記基板の面に平行な面方向における前記モールドと前記目標領域との位置合わせを徐々に行うように前記変更部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記間隔の変化に対する前記面方向への前記相対位置の変化の割合が前記間隔が狭くなるにつれて大きくなるように前記位置合わせを行う、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to one aspect of the present invention is an imprint apparatus for forming an imprint material on a target region of a substrate using a mold on which a pattern is formed. And the change portion for changing the relative position between the substrate and the mold, and the mold and the imprint material are in contact with each other, and the space between the mold and the substrate is narrowed while the surface direction parallel to the surface of the substrate is reduced. A control unit that controls the change unit so as to gradually align the mold and the target region, and the control unit is a ratio of the change in the relative position in the surface direction with respect to the change in the interval. The alignment is performed such that the position becomes larger as the distance becomes smaller.

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、例えばモールドと基板との相対位置を変更させるときの負荷を低減させるために有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, for example, an advantageous technique can be provided to reduce a load when changing the relative position between the mold and the substrate.

第１実施形態のインプリント装置を示す図である。It is a figure which shows the imprint apparatus of 1st Embodiment. 補正部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a correction | amendment part. 基板上のマークとモールド上のマークとを検出する計測部のスコープを示す図である。It is a figure which shows the scope of the measurement part which detects the mark on a board | substrate, and the mark on a mold. 第１実施形態のインプリント装置におけるインプリント処理を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the imprint process in the imprint apparatus of 1st Embodiment. 基板の周辺部に配置されたショット領域を示す図である。It is a figure which shows the shot area | region arrange | positioned at the peripheral part of a board | substrate. マップを示す図である。It is a figure which shows a map. 第１実施形態の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 the imprint process of 1st Embodiment. モールドと基板との間隔に対するシフト力を示す図である。It is a figure which shows the shift force with respect to the space | interval of a mold and a board | substrate. モールドと基板とのＸＹ方向における相対位置の変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the relative position in the XY direction of a mold and a board | substrate.

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。 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.

＜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１００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１００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を用いて基板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。例えば、インプリント装置１００は、パターンが形成されたモールド１１１を基板上のインプリント材（樹脂）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１００は、モールド１１１と基板１０１との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド１１１を剥離することにより、インプリント材で構成されたパターンを基板上に形成することができる。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実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。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を基板上に供給し、モールド１１１とインプリント材とを接触させた状態でインプリント材に紫外線を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。 <First Embodiment>
An imprint apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The imprint apparatus 100 is used for manufacturing a semiconductor device or the like, and performs an imprint process for forming an imprint material on a substrate using a mold in which a pattern is formed. For example, the imprint apparatus 100 cures the imprint material in a state where the mold 111 on which the pattern is formed is in contact with the imprint material (resin) on the substrate. And the imprint apparatus 100 can form the pattern comprised by the imprint material on a board | substrate by extending the space | interval of the mold 111 and the board | substrate 101, and peeling the mold 111 from the hardened imprint material. . The method for curing the imprint material includes a thermal cycle method using heat and a photocuring method using light. In the first embodiment, an example in which the photocuring method is employed will be described. The photo-curing method refers to supplying an uncured ultraviolet curable resin as an imprint material onto a substrate and irradiating the imprint material with ultraviolet rays in a state where the mold 111 and the imprint material are in contact with each other. Is a method of curing.

図１は、第１実施形態のインプリント装置１００を示す図である。インプリント装置１００は、基板１０１を保持する基板ステージ１０６と、モールド１１１を保持するモールド保持部１１３と、計測部１１４と、照射部１４２と、供給部１２１とを含む。また、インプリント装置１００は、ＣＰＵやメモリを含み、インプリント処理を制御する（インプリント装置１００の各部を制御する）制御部１５０を含む。 FIG. 1 is a diagram illustrating an imprint apparatus 100 according to the first embodiment. The imprint apparatus 100 includes a substrate stage 106 that holds a substrate 101, a mold holding unit 113 that holds a mold 111, a measurement unit 114, an irradiation unit 142, and a supply unit 121. The imprint apparatus 100 includes a CPU and a memory, and includes a control unit 150 that controls imprint processing (controls each unit of the imprint apparatus 100).

基板１０１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１０１の上面（被処理面）には、後述する供給部１２１によってインプリント材（紫外線硬化樹脂）が供給される。また、モールド１１１は、通常、石英など紫外線を通過させ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１１１ａ）には、基板１０１に転写する凹凸のパターンが形成されている。 As the substrate 101, for example, a single crystal silicon substrate or an SOI (Silicon on Insulator) substrate is used. An imprint material (ultraviolet curable resin) is supplied to the upper surface (surface to be processed) of the substrate 101 by a supply unit 121 described later. In addition, the mold 111 is usually made of a material that can transmit ultraviolet rays, such as quartz, and an uneven pattern to be transferred to the substrate 101 is formed in a partial region (pattern region 111a) on the surface on the substrate side. Is formed.

基板ステージ１０６は、例えば、微動ステージ１０２と粗動ステージ１０４とを含みうる。微動ステージ１０２は、例えば真空吸着力や静電力などによって基板１０１を保持し、微動アクチュエータ１０３によりＸ、Ｙ、Ｚ、ωＸ、ωＹおよびωＺ方向に移動可能に構成されている。また、粗動ステージ１０４は、微動ステージ１０２を微動アクチュエータ１０３を介して保持し、粗動アクチュエータ１０５によりＸ、ＹおよびωＺ方向に移動可能に構成されている。粗動ステージ１０４は、床面上に載置されたステージ定盤１０７によって粗動アクチュエータ１０５を介して支持されている。ここで、基板ステージ１０６は、構成を簡略化しつつ剛性を確保するために、微動ステージ１０２と粗動ステージ１０４とを統合した構成とし、移動方向をＸ、ＹおよびωＺのみとしてもよい。 The substrate stage 106 can include, for example, a fine movement stage 102 and a coarse movement stage 104. The fine movement stage 102 is configured to hold the substrate 101 by, for example, vacuum adsorption force or electrostatic force, and to be movable in the X, Y, Z, ωX, ωY, and ωZ directions by the fine movement actuator 103. The coarse movement stage 104 is configured to hold the fine movement stage 102 via a fine movement actuator 103 and be movable in the X, Y, and ωZ directions by the coarse movement actuator 105. The coarse movement stage 104 is supported via a coarse movement actuator 105 by a stage surface plate 107 placed on the floor surface. Here, in order to secure rigidity while simplifying the configuration, the substrate stage 106 may have a configuration in which the fine movement stage 102 and the coarse movement stage 104 are integrated, and the movement direction may be only X, Y, and ωZ.

モールド保持部１１３は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールド１１１を保持するモールドチャック１１３ａと、モールドチャック１１３ａをＺ、ωＸおよびωＹ方向に駆動するモールド駆動部１１３ｂとを含む。モールドチャック１１３ａおよびモールド駆動部１１３ｂは、それぞれの中心部（内側）に開口領域（不図示）を有しており、照射部１４２から射出された光がモールド１１１を介して基板１０１に照射されるように構成されている。また、モールド駆動部１１３ｂ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１１１と基板上のインプリント材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１１３ａ（モールド１１１）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１１３ｂは、モールド１１１と基板上のインプリント材とを接触させたり剥離させたりする際に、モールドチャック１１３ａを高精度に駆動する必要があるため、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。ここで、第１実施形態のインプリント装置１００では、基板１０１とモールド１１１との間の距離を変える動作はモールド駆動部１１３ｂで行われているが、基板ステージ１０６によって行われてもよいし、双方で相対的に行われてもよい。また、モールド保持部１１３および基板ステージ１０６の少なくとも一方は、基板１０１とモールド１１１との相対位置を変更する変更部として機能しうる。 The mold holding unit 113 includes, for example, a mold chuck 113a that holds the mold 111 by a vacuum suction force or electrostatic force, and a mold driving unit 113b that drives the mold chuck 113a in the Z, ωX, and ωY directions. The mold chuck 113a and the mold driving unit 113b each have an opening region (not shown) at the center (inside), and the light emitted from the irradiation unit 142 is irradiated onto the substrate 101 through the mold 111. It is configured as follows. The mold driving unit 113b includes an actuator such as a linear motor or an air cylinder. The mold driving unit 113b moves the mold chuck 113a (mold 111) to Z so that the mold 111 and the imprint material on the substrate are brought into contact with each other or separated. Drive in the direction. The mold driving unit 113b needs to drive the mold chuck 113a with high accuracy when the mold 111 and the imprint material on the substrate are brought into contact with each other or separated from each other, so that a coarse driving system, a fine driving system, etc. A plurality of drive systems may be used. Here, in the imprint apparatus 100 of the first embodiment, the operation of changing the distance between the substrate 101 and the mold 111 is performed by the mold driving unit 113b, but may be performed by the substrate stage 106, It may be performed relatively on both sides. In addition, at least one of the mold holding unit 113 and the substrate stage 106 can function as a changing unit that changes the relative position between the substrate 101 and the mold 111.

モールド上のパターン領域１１１ａ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、モールド保持部１１３は、モールド１１１の側面における複数の箇所に力を加えてパターン領域１１１ａの変形を補正する補正部１１２を備えている。図２は、パターン領域１１１ａの変形を補正する補正部１１２の構成を示す図であり、モールド１１１を下（−Ｚ方向）から見たときの図である。補正部１１２は、複数のアクチュエータを含み、図２に示す例では、モールド１１１の各辺に４個ずつのアクチュエータが備えられている。そして、各アクチュエータがモールド１１１の側面に個別に力を加えることにより、モールド上のパターン領域１１１ａの変形を補正することができる。補正部１１２のアクチュエータとしては、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。 In the pattern region 111a on the mold, deformation including components such as a magnification component and a base formation may occur due to a manufacturing error or thermal deformation. Therefore, the mold holding unit 113 includes a correction unit 112 that applies a force to a plurality of locations on the side surface of the mold 111 to correct the deformation of the pattern region 111a. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the correction unit 112 that corrects the deformation of the pattern region 111a, and is a diagram when the mold 111 is viewed from below (−Z direction). The correction unit 112 includes a plurality of actuators. In the example illustrated in FIG. 2, four actuators are provided on each side of the mold 111. Each actuator individually applies a force to the side surface of the mold 111, whereby the deformation of the pattern region 111a on the mold can be corrected. As an actuator of the correction unit 112, for example, a linear motor, an air cylinder, a piezo actuator, or the like can be used.

照射部１４２は、基板上のインプリント材を硬化させるために、基板上のインプリント材にモールド１１１を介して光（紫外線）を照射する。照射部１４２は、例えば、基板上のインプリント材を硬化させる光（紫外線）を射出する光源１４１と、光源１４１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調整する光学素子１４３とを含みうる。供給部１２１は、基板上にインプリント材（未硬化樹脂）を供給（塗布）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が用いられているが、供給部１２１から基板上に供給されるインプリント材の種類は、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、供給部１２１の吐出ノズルから吐出されるインプリント材の量は、インプリント材で構成されるパターンの厚さや密度などを考慮して適宜決定されうる。また、光源１４１から射出される光の波長は、インプリント材の種類に応じて適宜決定されうる。 The irradiation unit 142 irradiates the imprint material on the substrate with light (ultraviolet rays) via the mold 111 in order to cure the imprint material on the substrate. The irradiation unit 142 includes, for example, a light source 141 that emits light (ultraviolet rays) that cures the imprint material on the substrate, and an optical element 143 that adjusts the light emitted from the light source 141 to appropriate light in the imprint process. May be included. The supply unit 121 supplies (applies) an imprint material (uncured resin) on the substrate. As described above, in the first embodiment, an ultraviolet curable resin having a property of being cured by ultraviolet irradiation is used, but the type of imprint material supplied from the supply unit 121 onto the substrate is that of a semiconductor device. It may be appropriately selected depending on various conditions in the manufacturing process. Further, the amount of the imprint material discharged from the discharge nozzle of the supply unit 121 can be appropriately determined in consideration of the thickness and density of the pattern formed of the imprint material. Further, the wavelength of the light emitted from the light source 141 can be appropriately determined according to the type of the imprint material.

計測部１１４は、モールド１１１と基板１０１との相対位置、即ち、基板上に形成されたショット領域とモールド上のパターン領域１１１ａとの相対位置を計測する。例えば、ショット領域とパターン領域１１１ａとには複数のアライメントマーク（以下、マーク）がそれぞれ設けられている。そして、計測部１１４は、複数のスコープを含み、各スコープがショット領域のマークとパターン領域１１１ａのマークとを検出する。これにより、計測部１１４は、各スコープにおいて検出されたショット領域のマークとパターン領域１１１ａのマークとの検出結果に基づいて、ショット領域とパターン領域１１１ａとの相対位置を計測することができる。 The measuring unit 114 measures the relative position between the mold 111 and the substrate 101, that is, the relative position between the shot region formed on the substrate and the pattern region 111a on the mold. For example, a plurality of alignment marks (hereinafter referred to as marks) are provided in the shot area and the pattern area 111a. The measurement unit 114 includes a plurality of scopes, and each scope detects a mark in the shot area and a mark in the pattern area 111a. Accordingly, the measurement unit 114 can measure the relative position between the shot area and the pattern area 111a based on the detection result of the shot area mark and the pattern area 111a detected in each scope.

ここで、インプリント処理の際における、モールド１１１と基板１０１との位置合わせについて説明する。一般に、インプリント装置１００におけるモールド１１１と基板１０１との位置合わせとしては、グローバルアライメント方式とダイバイダイアライメント方式とがある。グローバルアライメント方式とは、代表的な幾つかのショット領域（サンプルショット領域）に形成されたマークの検出結果を処理して決定した全てのショット領域の位置に基づいてアライメントを行うアライメント方式である。これに対し、ダイバイダイアライメント方式とは、基板上のショット領域ごとに、ショット領域に形成されたマークとモールド１１１に形成されたマークとを光学的に検出して、基板１０１とモールド１１１との相対位置のずれを補正するアライメント方式である。第１実施形態では、ダイバイダイアライメント方式によるモールド１１１と基板１０１との位置合わせ方法について説明する。 Here, the alignment between the mold 111 and the substrate 101 in the imprint process will be described. In general, the alignment between the mold 111 and the substrate 101 in the imprint apparatus 100 includes a global alignment method and a die-by-die alignment method. The global alignment method is an alignment method in which alignment is performed based on the positions of all shot regions determined by processing the detection results of marks formed in some representative shot regions (sample shot regions). On the other hand, in the die-by-die alignment method, for each shot region on the substrate, a mark formed in the shot region and a mark formed on the mold 111 are optically detected, and the substrate 101 and the mold 111 are This is an alignment method for correcting a shift in relative position. In the first embodiment, a method for aligning the mold 111 and the substrate 101 by a die-by-die alignment method will be described.

図３は、基板上のマーク３２１とモールド上のマーク３１１とを検出する計測部１１４のスコープ１１４ａを示す図である。図３に示すように、モールド１１１は、パターンとマーク３１１とが形成されたパターン領域１１１ａを含む。スコープ１１４ａは、例えば、光を射出する光源３３０と、ビームスプリッタ３３１と、撮像素子３３２と、複数の光学素子とを含みうる。光源３３０から射出される光は、基板上に供給されたインプリント材を硬化する光（紫外線）の波長とは異なる波長を有する。また、スコープ１１４ａが傾いているのは、基板上に供給されたインプリント材を硬化させる光（紫外線）の光路を確保するためである。スコープ１１４ａは、光源３３０から射出された光を、ハーフミラーや偏光ビームスプリッタ、プリズムなどで構成されたビームスプリッタ３３１で反射させて、モールド上のマーク３１１と基板上のマーク３２１とに照射する。モールド１１１で反射された光と基板１０１で反射された光は、ビームスプリッタ３３１を透過して撮像素子３３２に入射する。これにより、モールド上のマーク３１１の像と基板上のマーク３２１の像とを撮像素子３３２に結像することができる。例えば、モールド上のマーク３１１と基板上のマーク３２１とが、互いにピッチの異なる格子パターンで構成される場合には、撮像素子３３２にモアレ像を結像することができる。撮像素子３３２に結像されたモアレ像は、モールド上のマーク３１１と基板上のマーク３２１との相対位置を拡大して投影している。そのため、スコープ１１４ａの解像度が高くなくてもモールド上のマーク３１１と基板上のマーク３２１との相対位置を精度よく検出することができる。また、モールド上のマーク３１１と基板上のマーク３２１として、例えば、ＢｏｘｉｎＢｏｘのマークが用いられてもよい。 FIG. 3 is a diagram showing the scope 114a of the measuring unit 114 that detects the mark 321 on the substrate and the mark 311 on the mold. As shown in FIG. 3, the mold 111 includes a pattern region 111a in which a pattern and a mark 311 are formed. The scope 114a can include, for example, a light source 330 that emits light, a beam splitter 331, an imaging element 332, and a plurality of optical elements. The light emitted from the light source 330 has a wavelength different from the wavelength of light (ultraviolet light) that cures the imprint material supplied on the substrate. The scope 114a is inclined in order to ensure an optical path of light (ultraviolet rays) for curing the imprint material supplied on the substrate. The scope 114a reflects the light emitted from the light source 330 with a beam splitter 331 configured by a half mirror, a polarizing beam splitter, a prism, and the like, and irradiates the mark 311 on the mold and the mark 321 on the substrate. The light reflected by the mold 111 and the light reflected by the substrate 101 pass through the beam splitter 331 and enter the image sensor 332. As a result, the image of the mark 311 on the mold and the image of the mark 321 on the substrate can be formed on the image sensor 332. For example, when the mark 311 on the mold and the mark 321 on the substrate are configured with lattice patterns having different pitches, a moiré image can be formed on the image sensor 332. The moire image formed on the image sensor 332 is projected by enlarging the relative position between the mark 311 on the mold and the mark 321 on the substrate. Therefore, even if the resolution of the scope 114a is not high, the relative position between the mark 311 on the mold and the mark 321 on the substrate can be accurately detected. In addition, for example, a Box in Box mark may be used as the mark 311 on the mold and the mark 321 on the substrate.

次に、第１実施形態のインプリント装置１００におけるインプリント処理について、図４を参照しながら説明する。インプリント装置１００には、モールド１１１のパターンを基板上の目標領域に精度よく転写することが求められている。そのため、インプリント装置１００では、基板の面と平行な面方向（ＸＹ方向）におけるモールド１１１と基板１０１との位置合わせを高精度に行うことが重要である。しかしながら、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触している状態では、モールド１１１と基板１０１との間隔が狭まるにつれて、モールド１１１と基板１０１とを面方向に相対的にずらす力（以下、シフト力）が大きくなる。そのため、モールド１１１とインプリント材とが接触し、かつモールド１１１と基板１０１との間隔が目標範囲内に収まっている状態では、モールド１１１と基板との面方向における相対位置を変更しづらく、当該位置合わせに相応の時間が掛かりうる。そこで、第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド１１１とインプリント材とが接触していない状態、およびモールド１１１とインプリント材とを接触させ、モールド１１１と基板との間隔を狭めている状態において当該位置合わせを行う。以下では、モールド１１１と基板１０１との面方向における相対位置を単に「相対位置」、モールド１１１と基板１０１との間隔を単に「間隔」と称する。 Next, an imprint process in the imprint apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The imprint apparatus 100 is required to accurately transfer the pattern of the mold 111 to the target area on the substrate. Therefore, in the imprint apparatus 100, it is important to accurately align the mold 111 and the substrate 101 in a plane direction (XY direction) parallel to the surface of the substrate. However, in a state where the mold 111 and the imprint material on the substrate are in contact with each other, as the distance between the mold 111 and the substrate 101 becomes narrower, a force that relatively shifts the mold 111 and the substrate 101 in the plane direction (hereinafter, Shift power) increases. Therefore, when the mold 111 and the imprint material are in contact with each other and the distance between the mold 111 and the substrate 101 is within the target range, it is difficult to change the relative position in the surface direction between the mold 111 and the substrate. It can take some time to align. Therefore, in the imprint apparatus 100 according to the first embodiment, the mold 111 and the imprint material are not in contact with each other, and the mold 111 and the imprint material are brought into contact with each other, thereby reducing the distance between the mold 111 and the substrate. The alignment is performed in the state. Hereinafter, the relative position in the surface direction between the mold 111 and the substrate 101 is simply referred to as “relative position”, and the interval between the mold 111 and the substrate 101 is simply referred to as “interval”.

まず、制御部１５０は、モールド１１１のパターンを転写すべき基板上の目標領域（例えば、インプリント処理が行われるショット領域）が供給部１２１の下に配置されるように基板ステージ１０６を制御する。目標領域が供給部１２１の下に配置されると、制御部１５０は、目標領域上にインプリント材１２２（未硬化樹脂）を供給するように供給部１２１を制御する。そして、制御部１５０は、目標領域にインプリント材１２２が供給された後、パターンが形成されたモールド上の領域１１１ａの下に目標領域が配置されるように基板ステージ１０６を制御する。このとき、モールド１１１と基板１０１との位置関係は、図４（ａ）に示す位置関係となる。 First, the control unit 150 controls the substrate stage 106 so that a target region (for example, a shot region where imprint processing is performed) on the substrate to which the pattern of the mold 111 is to be transferred is disposed below the supply unit 121. . When the target area is disposed below the supply unit 121, the control unit 150 controls the supply unit 121 so as to supply the imprint material 122 (uncured resin) onto the target area. Then, after the imprint material 122 is supplied to the target area, the control unit 150 controls the substrate stage 106 so that the target area is arranged under the area 111a on the mold on which the pattern is formed. At this time, the positional relationship between the mold 111 and the substrate 101 is the positional relationship shown in FIG.

制御部１５０は、モールド上のパターン領域１１１ａの下に目標領域が配置されると、計測部１１４にモールド上のマークと目標領域とのマークとをそれぞれ検出させて、モールド上のパターン領域１１１ａと目標領域との相対位置を計測させる。そして、制御部１５０は、計測部１１４による計測結果に基づいて、モールド１１１とインプリント材１２２とが接触していない状態で基板ステージ１０６やモールド保持部１１３を駆動し、モールド上のパターン領域１１１ａと目標領域との位置合わせを行う。位置合わせの後、制御部１５０は、モールド１１１と基板上のインプリント材１２２とを接触させ、モールド１１１と基板１０１との間隔を狭めるようにモールド保持部１１３を制御する。第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド１１１とインプリント材１２２とが接触している状態でモールド１１１と基板１０１との間隔を狭めている間において、モールド１１１と基板１０１との位置合わせを徐々に行う。このとき、モールド１１１と基板１０１との位置関係は、図４（ｂ）に示す位置関係となる。 When the target area is arranged under the pattern area 111a on the mold, the control unit 150 causes the measurement unit 114 to detect the mark on the mold and the mark of the target area, respectively. The relative position with the target area is measured. Then, the control unit 150 drives the substrate stage 106 and the mold holding unit 113 in a state where the mold 111 and the imprint material 122 are not in contact with each other based on the measurement result by the measurement unit 114, and the pattern region 111a on the mold. Is aligned with the target area. After the alignment, the control unit 150 controls the mold holding unit 113 so that the mold 111 and the imprint material 122 on the substrate are brought into contact with each other and the distance between the mold 111 and the substrate 101 is narrowed. The imprint apparatus 100 according to the first embodiment aligns the mold 111 and the substrate 101 while the interval between the mold 111 and the substrate 101 is narrowed while the mold 111 and the imprint material 122 are in contact with each other. Do gradually. At this time, the positional relationship between the mold 111 and the substrate 101 is the positional relationship shown in FIG.

制御部１５０は、モールド１１１と基板上の未硬化のインプリント材１２２とを接触させた状態で所定の時間を経過させる。これにより、基板上のインプリント材１２２を、モールド１１１のパターンの隅々まで充填することができる。制御部１５０は、モールド１１１と基板上のインプリント材１２２とが接触してから所定の時間が経過した後、基板上のインプリント材１２２にモールド１１１を介して光（紫外線）を照射するように照射部１４２を制御する。そして、制御部１５０は、モールド１１１が＋Ｚ方向に移動するようにモールド保持部１１３を制御し、モールド１１１を基板上の硬化したインプリント材１２２から剥離する。このとき、モールド１１１と基板１０１との位置関係は、図４（ｃ）に示す位置関係となる。これにより、モールド１１１のパターンを基板上のインプリント材１２２に転写することができる。 The control unit 150 causes a predetermined time to elapse while the mold 111 and the uncured imprint material 122 on the substrate are in contact with each other. Thereby, the imprint material 122 on the substrate can be filled to every corner of the pattern of the mold 111. The controller 150 irradiates the imprint material 122 on the substrate with light (ultraviolet rays) via the mold 111 after a predetermined time has elapsed since the mold 111 and the imprint material 122 on the substrate contacted each other. The irradiation unit 142 is controlled. Then, the control unit 150 controls the mold holding unit 113 so that the mold 111 moves in the + Z direction, and peels the mold 111 from the cured imprint material 122 on the substrate. At this time, the positional relationship between the mold 111 and the substrate 101 is the positional relationship shown in FIG. Thereby, the pattern of the mold 111 can be transferred to the imprint material 122 on the substrate.

このように、第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド１１１と基板上の樹脂とが接触していない状態でモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行う。しかしながら、モールド１１１と基板上の樹脂とが接触していない状態でモールド１１１の位置決めを行うと、モールド１１１のパターンが基板上の目標領域からずれて転写されてしまうことがある。そこで、第１実施形態のインプリント装置１００は、基板１０１に転写されたモールド１１１のパターンが基板上の目標領域に対して面方向にシフトする量（シフト量）を事前に取得する。そして、インプリント装置１００は、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触していない状態での位置合わせにおいて、取得したシフト量だけモールド１１１と目標領域とをシフトした方向とは反対側に予めずらしておく。これにより、モールド１１１のパターンが基板上の目標領域に対してずれて転写されることを抑制し、基板上の目標領域にモールド１１１のパターンを精度よく転写することができる。 As described above, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment performs alignment between the mold 111 and the substrate 101 in a state where the mold 111 and the resin on the substrate are not in contact with each other. However, if the mold 111 is positioned in a state where the mold 111 is not in contact with the resin on the substrate, the pattern of the mold 111 may be transferred from the target area on the substrate. Therefore, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment acquires in advance an amount (shift amount) by which the pattern of the mold 111 transferred to the substrate 101 is shifted in the surface direction with respect to the target region on the substrate. Then, in the alignment in a state where the mold 111 and the imprint material on the substrate are not in contact with each other, the imprint apparatus 100 is opposite to the direction in which the mold 111 and the target area are shifted by the acquired shift amount. Shift in advance. Thereby, it can suppress that the pattern of the mold 111 is shifted and transferred with respect to the target area on the substrate, and the pattern of the mold 111 can be accurately transferred to the target area on the substrate.

モールド１１１のパターンが目標領域からずれて転写される要因としては、例えば２つの要因が挙げられる。１つ目の要因は、モールド１１１とインプリント材とが接触している状態で、面方向における相対位置を拘束することなく間隔を狭めたときに、せん断力によってモールド１１１と基板１０１とが面方向に相対的にシフトすることである。このようなシフトは、例えば、図５に示すように、基板１０１の外周を含むショット領域６０１（モールド１１１のパターンの一部のみが転写されるショット領域）にモールド１１１のパターンを転写する際に顕著になる。例えば、ショット領域６０１にモールド１１１のパターンを転写する際には、ショット領域６０１の四隅に配置された複数のマーク６１１〜６１４のうち、マーク６１４は用いずに、マーク６１１〜６１３のみを用いて位置合わせが行われる。そして、このようなショット領域６０１においては、転写性能を向上させるため、モールド１１１を基板１０１に対してわずかに傾けた状態で基板上のインプリント材１２２に接触させることがある。このような状態でモールド１１１とインプリント材１２２とを接触させると、間隔を狭めている間、モールド１１１と目標領域（基板の周辺部のショット領域）とがＸＹ方向に相対的にシフトしうる。そのため、インプリント装置１００は、モールド１１１とインプリント材とが接触している状態で、面方向における相対位置を拘束することなく間隔を狭めたときにおけるモールド１１１と基板１０１との相対的なシフト量を、第１シフト量として事前に取得する。 As factors that cause the pattern of the mold 111 to be transferred out of the target area, there are two factors, for example. The first factor is that when the mold 111 and the imprint material are in contact with each other and the interval is narrowed without restricting the relative position in the surface direction, the mold 111 and the substrate 101 face each other due to the shearing force. Is to shift relative to the direction. For example, as shown in FIG. 5, such a shift is performed when the pattern of the mold 111 is transferred to a shot area 601 including the outer periphery of the substrate 101 (a shot area where only a part of the pattern of the mold 111 is transferred). Become prominent. For example, when the pattern of the mold 111 is transferred to the shot area 601, among the plurality of marks 611 to 614 arranged at the four corners of the shot area 601, only the marks 611 to 613 are used without using the mark 614. Alignment is performed. In such a shot region 601, in order to improve transfer performance, the mold 111 may be brought into contact with the imprint material 122 on the substrate while being slightly inclined with respect to the substrate 101. When the mold 111 and the imprint material 122 are brought into contact with each other in such a state, the mold 111 and the target area (shot area in the periphery of the substrate) can be relatively shifted in the XY direction while the interval is narrowed. . Therefore, the imprint apparatus 100 has a relative shift between the mold 111 and the substrate 101 when the interval is narrowed without constraining the relative position in the surface direction in a state where the mold 111 and the imprint material are in contact with each other. The amount is acquired in advance as the first shift amount.

また、２つ目の要因は、計測部１１４のスコープ１１４ａが図３に示すように傾けて配置されるため、モールド上のマークと基板上のマークとの相対位置を検出する際に計測誤差（計測騙され）が生じることである。このように計測部１１４の計測誤差が生じている場合では、モールド１１１と基板上の目標領域とを計測部１１４を用いて精度よく位置合わせしたとしても、モールド１１１のパターンが目標領域に対してシフトして転写されてしまう。そのため、インプリント装置１００は、計測部１１４の計測誤差に起因して、基板１０１に転写されたモールド１１１のパターンが目標領域に対してシフトする量を、第２シフト量として事前に取得する。 Further, the second factor is that the scope 114a of the measuring unit 114 is inclined as shown in FIG. 3, and therefore a measurement error (when detecting the relative position between the mark on the mold and the mark on the substrate). Measurement). As described above, when the measurement error of the measurement unit 114 occurs, even if the mold 111 and the target area on the substrate are accurately aligned using the measurement unit 114, the pattern of the mold 111 is in relation to the target area. Shift and transfer. Therefore, the imprint apparatus 100 acquires in advance the amount by which the pattern of the mold 111 transferred to the substrate 101 is shifted with respect to the target area due to the measurement error of the measurement unit 114 as the second shift amount.

インプリント装置１００は、モールド１１１とインプリント材とが接触していない状態において、計測部１１４により計測されたモールド１１１と基板１０１との相対位置が、第１シフト量と第２シフト量との総量だけずれるように位置合わせを行う。ここで、第１シフト量および第２シフト量は、基板上におけるショット領域ごとにそれぞれ取得されうる。以下では、複数のショット領域における第１シフト量のマップを第１マップ、および複数のショット領域における第２シフト量のマップを第２マップとそれぞれ称する。第１実施形態のインプリント装置１００は、第１マップから第１シフト量を、第２マップから第２シフト量を、モールド１１１のパターンを転写する対象の対象ショット領域の位置に応じてそれぞれ抽出する。そして、インプリント装置１００は、抽出した第１シフト量と第２シフト量とを用いて対象ショット領域のインプリント処理を行う。これにより、対象ショット領域（目標領域）にモールド１１１のパターンを精度よく転写することができる。また、第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド１１１とインプリント材とが接触していない状態において、第１シフト量と第２シフト量との双方を用いてモールドと基板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、第１シフト量のみを用いてモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行ってもよいし、第２シフト量のみを用いてモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行ってもよい。 In the imprint apparatus 100, in a state where the mold 111 and the imprint material are not in contact, the relative position between the mold 111 and the substrate 101 measured by the measurement unit 114 is the first shift amount and the second shift amount. Align so that the total amount is shifted. Here, the first shift amount and the second shift amount can be acquired for each shot region on the substrate. Hereinafter, a map of the first shift amount in the plurality of shot regions is referred to as a first map, and a map of the second shift amount in the plurality of shot regions is referred to as a second map. The imprint apparatus 100 according to the first embodiment extracts the first shift amount from the first map and the second shift amount from the second map according to the position of the target shot region to which the pattern of the mold 111 is transferred. To do. Then, the imprint apparatus 100 performs imprint processing of the target shot area using the extracted first shift amount and second shift amount. Thereby, the pattern of the mold 111 can be accurately transferred to the target shot area (target area). In the imprint apparatus 100 according to the first embodiment, the mold and the substrate are aligned using both the first shift amount and the second shift amount in a state where the mold 111 and the imprint material are not in contact with each other. But is not limited to that. For example, alignment of the mold 111 and the substrate 101 may be performed using only the first shift amount, or alignment of the mold 111 and the substrate 101 may be performed using only the second shift amount.

ここで、第１マップと第２マップとの生成方法について説明する。まず、第１マップの生成方法について説明する。インプリント装置１００は、モールド１１１のＺ方向への駆動の前後におけるモールド１１１のＸＹ方向における位置の変化を算出する。即ち、インプリント装置１００（制御部１５０）は、モールド１１１とインプリント材とが接触していない状態と間隔が目標範囲に収まっている状態との双方において、モールド１１１と基板上のショット領域との相対位置を計測部１１４により計測させる。そして、モールド１１１とインプリント材１２２とが接触していない状態で計測部１１４により計測された相対位置と、間隔が目標範囲に収まっている状態で計測部１１４により計測された相対位置との差を算出する。このように算出された相対位置の差が当該ショット領域の第１シフト量として決定される。そして、第１シフト量を決定する工程を複数のショット領域において繰り返すことにより、第１マップが生成される。第１マップは、例えば基板１０１のロットごとに生成されうる。 Here, a method for generating the first map and the second map will be described. First, a method for generating the first map will be described. The imprint apparatus 100 calculates a change in the position of the mold 111 in the XY direction before and after the drive of the mold 111 in the Z direction. That is, the imprint apparatus 100 (the control unit 150) is configured so that the mold 111 and the shot area on the substrate are both in a state where the mold 111 and the imprint material are not in contact with each other and a state where the interval is within a target range. Is measured by the measuring unit 114. Then, the difference between the relative position measured by the measurement unit 114 in a state where the mold 111 and the imprint material 122 are not in contact with each other and the relative position measured by the measurement unit 114 in a state where the interval is within the target range. Is calculated. The difference between the relative positions calculated in this way is determined as the first shift amount of the shot area. Then, the first map is generated by repeating the step of determining the first shift amount in a plurality of shot regions. The first map can be generated for each lot of the substrate 101, for example.

次に、第２マップの生成方法について説明する。インプリント装置１００（制御部１５０）は、間隔が目標範囲に収まっている状態においてモールド１１１と基板上のショット領域との相対位置を計測部１１４により計測させ、モールド１１１のパターンを基板１０１に転写する。そして、インプリント装置１００は、間隔が目標範囲に収まっている状態で計測部１１４により計測された相対位置と、基板１０１に転写されたモールド１１１のパターンとショット領域との相対位置との差を算出する。基板１０１に転写されたパターンとショット領域との相対位置は、インプリント装置１００に備えられた計測部１１４とは異なる計測部を用いて計測されてもよい。例えば、当該相対位置は、モールド１１１を介さずに基板上のマークを検出することができるスコープ（オフアクシススコープ）を有する計測部を用いて計測されうる。また、基板１０１に転写されたパターンとショット領域との相対位置は、インプリント装置１００の外部の重ね合わせ検査装置を用いて計測されてもよい。このように算出された相対位置の差が当該ショット領域の第２シフト量として決定される。そして、第２シフト量を決定する工程を複数のショット領域において繰り返すことにより、第２マップが生成される。第２マップは、例えばダミー基板（テスト基板）を用いて、上述した方法により生成されうるが、回路パターンやレジストの特性などからシミュレーションすることによって生成されてもよい。また、第２マップは、第１マップと同様に、例えば基板１０１のロットごとに生成されうる。 Next, a method for generating the second map will be described. The imprint apparatus 100 (control unit 150) causes the measurement unit 114 to measure the relative position between the mold 111 and the shot area on the substrate while the interval is within the target range, and transfers the pattern of the mold 111 to the substrate 101. To do. Then, the imprint apparatus 100 calculates the difference between the relative position measured by the measurement unit 114 while the interval is within the target range, and the relative position between the pattern of the mold 111 transferred to the substrate 101 and the shot area. calculate. The relative position between the pattern transferred to the substrate 101 and the shot area may be measured using a measurement unit different from the measurement unit 114 provided in the imprint apparatus 100. For example, the relative position can be measured using a measurement unit having a scope (off-axis scope) that can detect a mark on the substrate without using the mold 111. Further, the relative position between the pattern transferred to the substrate 101 and the shot area may be measured using an overlay inspection apparatus outside the imprint apparatus 100. The difference between the relative positions calculated in this way is determined as the second shift amount of the shot area. Then, the second map is generated by repeating the step of determining the second shift amount in a plurality of shot regions. The second map can be generated by the above-described method using, for example, a dummy substrate (test substrate), but may be generated by simulating from the circuit pattern, resist characteristics, or the like. Further, the second map can be generated for each lot of the substrate 101, for example, similarly to the first map.

ここで、補正マップ（第１マップや第２マップ）の一例を図６に示す。図６に示す補正マップは、基板上における複数のショット領域の各々における位置に応じて番号（ＳｈｏｔＮｏ）が割り振られており、各ショット領域に対するシフト量（第１シフト量や第２シフト量）が含まれるように生成されている。シフト量は、例えば以下に示す複数の成分（シフト成分、回転成分、倍率成分、台形成分）を含みうる。
・ＸＹ方向のシフト成分（Ｓｈｉｆｔ＿Ｘ，Ｓｈｉｆｔ＿Ｙ）
・ＸＹ方向の回転成分（Ｒｏｔ＿Ｘ，Ｒｏｔ＿Ｙ）
・ＸＹ方向の倍率成分（Ｍａｇ＿Ｘ，Ｍａｇ＿Ｙ）
・ＸＹ方向の台形成分（Ｔｒａｐ＿Ｘ，Ｔｒａｐ＿Ｙ）
また、第１実施形態のインプリント装置１００では、第１マップおよび第２マップは、制御部１５０によって生成されているが、それに限られるものではなく、例えば、インプリント装置１００の外部のコンピュータなどによって生成されてもよい。 Here, an example of the correction map (first map or second map) is shown in FIG. The correction map shown in FIG. 6 is assigned a number (Shot No) according to the position in each of the plurality of shot areas on the substrate, and the shift amount (first shift amount or second shift amount) for each shot region. Has been generated to include. The shift amount can include, for example, a plurality of components (shift component, rotation component, magnification component, and table formation) described below.
XY direction shift component (Shift_X, Shift_Y)
XY direction rotation component (Rot_X, Rot_Y)
-XY direction magnification component (Mag_X, Mag_Y)
-XY direction platform formation (Trap_X, Trap_Y)
In the imprint apparatus 100 according to the first embodiment, the first map and the second map are generated by the control unit 150, but the present invention is not limited thereto. For example, a computer external to the imprint apparatus 100, etc. May be generated.

以下に、第１実施形態のインプリント装置１００において、モールド１１１のパターンを基板上の対象ショット領域（目標領域）に転写するインプリント処理について、図７を参照しながら説明する。図７は、モールド１１１のパターンを基板上の対象ショット領域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。 Hereinafter, an imprint process for transferring the pattern of the mold 111 to the target shot area (target area) on the substrate in the imprint apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing an operation sequence in the imprint process for transferring the pattern of the mold 111 to the target shot area on the substrate.

Ｓ１０１では、制御部１５０は、基板１０１のロットごとに生成された複数の第１マップおよび複数の第２マップの中から、インプリント処理を行う基板１０１のロットに応じた第１マップおよび第２マップを選択する。Ｓ１０２では、制御部１５０は、この後の工程においてモールド１１１と基板１０１との相対位置を計測することを容易にするため、基板１０１の位置とモールド１１１の位置とを装置座標を基準としてそれぞれ個別に計測する。具体的には、制御部１５０は、計測部１１４を用いて基板上における複数のマークを検出して、基板上における各ショット領域の位置を計測するとともに、モールド上における複数のマークを検出してモールド１１１の位置を計測する。このように、各ショット領域の位置とモールド１１１の位置とを装置座標を基準としてそれぞれ個別に計測することにより、モールド１１１と基板１０１との相対位置の計測を高精度に行うことができる。 In S101, the control unit 150 selects the first map and the second map corresponding to the lot of the substrate 101 to be imprinted from the plurality of first maps and the plurality of second maps generated for each lot of the substrate 101. Select a map. In S102, the control unit 150 individually determines the position of the substrate 101 and the position of the mold 111 on the basis of the apparatus coordinates in order to easily measure the relative position between the mold 111 and the substrate 101 in the subsequent process. To measure. Specifically, the control unit 150 uses the measurement unit 114 to detect a plurality of marks on the substrate, measures the position of each shot region on the substrate, and detects the plurality of marks on the mold. The position of the mold 111 is measured. As described above, the relative position between the mold 111 and the substrate 101 can be measured with high accuracy by individually measuring the position of each shot region and the position of the mold 111 with reference to the apparatus coordinates.

Ｓ１０３では、制御部１５０は、対象ショット領域が供給部１２１の下に配置されるように基板ステージ１０６を制御して、基板１０１を移動させる。Ｓ１０４では、制御部１５０は、対象ショット領域にインプリント材（未硬化樹脂）を供給するように供給部１２１を制御する。Ｓ１０５では、制御部１５０は、インプリント材が供給された対象ショット領域がモールド上のパターン領域１１１ａの下に配置されるように基板ステージ１０６を制御して、基板１０１を移動させる。 In step S <b> 103, the control unit 150 moves the substrate 101 by controlling the substrate stage 106 so that the target shot area is arranged below the supply unit 121. In S104, the control unit 150 controls the supply unit 121 to supply the imprint material (uncured resin) to the target shot area. In S <b> 105, the control unit 150 moves the substrate 101 by controlling the substrate stage 106 so that the target shot region to which the imprint material is supplied is disposed below the pattern region 111 a on the mold.

Ｓ１０６では、制御部１５０は、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触していない状態において、モールド上のパターン領域１１１ａと対象ショット領域との相対位置を計測部１１４に計測させる。これにより、パターン領域１１１ａと対象ショット領域との相対位置を、例えば、ＸＹ方向のシフト成分、回転成分、倍率成分および台形成分について取得することができる。Ｓ１０７では、制御部１５０は、Ｓ１０１において取得した第１マップおよび第２マップの中から、インプリント処理を行う対象ショット領域に応じた第１シフト量および第２シフト量をそれぞれ抽出する。そして、制御部１５０は、計測部１１４による計測結果に基づいて、パターン領域１１１ａが対象ショット領域に対して第１シフト量と第２シフト量の総量だけずれるようにモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行う。モールド１１１と基板１０１との位置合わせは、例えば、基板ステージ１０６を駆動させて基板１０１を移動および回転させたり、モールド保持部１１３を駆動させてモールド１１１を移動および回転させたりすることによって行われる。このとき、補正部１１２によってモールド１１１の側面から力を加えて、パターン領域１１１ａを変形させてもよい。これにより、モールド１１１のパターンを基板１０１に転写した際において、基板１０１に転写されたモールド１１１のパターンと対象ショット領域との相対位置を許容範囲に収めることができる。 In S106, the control unit 150 causes the measurement unit 114 to measure the relative position between the pattern area 111a on the mold and the target shot area in a state where the mold 111 and the imprint material on the substrate are not in contact with each other. As a result, the relative position between the pattern area 111a and the target shot area can be acquired, for example, with respect to the shift component, rotation component, magnification component, and platform formation in the XY directions. In S107, the control unit 150 extracts the first shift amount and the second shift amount corresponding to the target shot area to be imprinted from the first map and the second map acquired in S101, respectively. Then, based on the measurement result by the measurement unit 114, the control unit 150 positions the mold 111 and the substrate 101 so that the pattern region 111a is shifted from the target shot region by the total amount of the first shift amount and the second shift amount. Align. The alignment of the mold 111 and the substrate 101 is performed, for example, by driving the substrate stage 106 to move and rotate the substrate 101 or driving the mold holding unit 113 to move and rotate the mold 111. . At this time, the pattern region 111 a may be deformed by applying a force from the side surface of the mold 111 by the correction unit 112. Thereby, when the pattern of the mold 111 is transferred to the substrate 101, the relative position between the pattern of the mold 111 transferred to the substrate 101 and the target shot area can be within an allowable range.

Ｓ１０８では、制御部１５０は、モールド１１１と基板上のインプリント材とを接触させ、間隔を狭めるようにモールド保持部１１３を制御する。上述したように、モールド１１１とインプリント材とが状態では、図８に示すように、間隔が狭まるにつれて、モールド１１１と基板１０１とを面方向に相対的にずらす力（シフト力）が大きくなる。そのため、シフト力の変化を考慮せずに、間隔を狭めながらモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行うと、基板ステージ１０６（変更部）への負荷が増大しうる。その結果、モールドに意図しない力が加わり、モールドのパターンが目標形状とは異なる状態で基板上のインプリント材に転写される虞がある。そこで、制御部１５０は、間隔が狭くなるにつれて、間隔の変化に対する相対位置の変化の割合が大きくなるように当該位置合わせを行う。即ち、制御部１５０は、基板ステージ１０６がモールド１１１と基板１０１との相対位置を面方向に変更するために発生すべき力が閾値以下になるように当該位置合わせを行う。 In S108, the control unit 150 controls the mold holding unit 113 so that the mold 111 and the imprint material on the substrate are brought into contact with each other and the interval is narrowed. As described above, when the mold 111 and the imprint material are in the state, as shown in FIG. 8, the force for shifting the mold 111 and the substrate 101 relatively in the plane direction (shift force) increases as the distance decreases. . For this reason, if the alignment between the mold 111 and the substrate 101 is performed while narrowing the interval without considering the change in the shift force, the load on the substrate stage 106 (change unit) may increase. As a result, an unintended force is applied to the mold, and the mold pattern may be transferred to the imprint material on the substrate in a state different from the target shape. Therefore, the control unit 150 performs the alignment so that the ratio of the change in the relative position to the change in the interval increases as the interval decreases. That is, the control unit 150 performs the alignment so that the force that should be generated in order for the substrate stage 106 to change the relative position between the mold 111 and the substrate 101 in the surface direction is equal to or less than the threshold value.

例えば、制御部１５０は、相対位置を拘束することなく間隔を狭め、そのときの間隔と相対位置との関係を取得する。そして、制御部１５０は、間隔を狭めている間の間隔と相対位置との関係が、相対位置を拘束することなく間隔を狭めたときの間隔と相対位置との関係と同一になるように位置合わせを行う。このように位置合わせを行うことにより、間隔を狭めている間において、基板ステージ１０６がモールド１１１と基板１０１との相対位置を面方向に変更するために発生すべき力を閾値以下にすることができる。また、間隔を狭めている間において位置合わせを行わない場合では、相対位置が意図せずに変化することがある。このような場合であっても、上述のように位置合わせを行うことにより、意図しない相対位置の変化を抑制し、間隔が目標範囲に収まったときの相対位置を目標相対位置に近づけることができる。 For example, the control unit 150 narrows the interval without constraining the relative position, and acquires the relationship between the interval and the relative position at that time. Then, the control unit 150 determines that the relationship between the interval and the relative position while the interval is narrowed is the same as the relationship between the interval and the relative position when the interval is reduced without restricting the relative position. Align. By performing the alignment in this way, the force to be generated for the substrate stage 106 to change the relative position between the mold 111 and the substrate 101 in the plane direction while the interval is narrowed can be made to be equal to or less than the threshold value. it can. In addition, when the alignment is not performed while the interval is narrowed, the relative position may change unintentionally. Even in such a case, by performing the alignment as described above, it is possible to suppress unintended changes in the relative position and to bring the relative position when the interval is within the target range closer to the target relative position. .

ここで、相対位置を拘束することなく間隔を狭めたときの間隔と相対位置との関係を取得する方法について説明する。図９は、相対位置を拘束することなく間隔を狭めたときのモールド１１１の基板１０１に対する変化を示す図である。図９では、面方向におけるモールド１１１の基板１０１に対する相対的な変化（相対位置の変化）を、面方向におけるモールド上のマーク１１１ｂの基板１０１に対する変化として表している。また、図９（ａ）は、モールド１１１とインプリント材１２２とが接触する前の状態を示しており、図９（ｂ）は、モールド１１１とインプリント材とが接触し、間隔が目標範囲に収まった状態を示している。制御部１５０は、モールド保持部１１３によって、相対位置を拘束せずに間隔を狭めていく。このとき、モールド上のマーク１１１ｂは、図９（ｂ）の点線８０に示す軌跡で移動しうる。このように得られた軌跡（点線８０）は、図８に示すシフト力の変化と同様の傾向となる。即ち、得られた軌跡は、間隔が狭くなるにつれて間隔の変化に対する相対位置の変化の割合が大きくなる傾向となる。したがって、制御部１５０は、得られた軌跡（点線８０）を、間隔と相対位置との関係として取得することができる。 Here, a method for acquiring the relationship between the interval and the relative position when the interval is narrowed without restricting the relative position will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a change of the mold 111 with respect to the substrate 101 when the interval is narrowed without restricting the relative position. In FIG. 9, a relative change (change in relative position) of the mold 111 with respect to the substrate 101 in the surface direction is represented as a change with respect to the substrate 101 of the mark 111b on the mold in the surface direction. FIG. 9A shows a state before the mold 111 and the imprint material 122 are in contact with each other, and FIG. 9B shows that the mold 111 and the imprint material are in contact with each other and the distance is within a target range. It shows the state of being within. The control unit 150 narrows the interval by the mold holding unit 113 without restricting the relative position. At this time, the mark 111b on the mold can move along a locus indicated by a dotted line 80 in FIG. 9B. The trajectory thus obtained (dotted line 80) has the same tendency as the shift force change shown in FIG. In other words, the obtained trajectory tends to increase the ratio of the change in relative position to the change in interval as the interval becomes narrower. Therefore, the control unit 150 can acquire the obtained locus (dotted line 80) as a relationship between the interval and the relative position.

間隔と相対位置との関係は、例えば、モールド１１１のパターンの全体が転写されるショット領域（第１ショット領域）と、モールド１１１のパターンの一部が転写されるショット領域（第２ショット領域）との間で異なりうる。そのため、制御部１５０は、第１ショット領域および第２ショット領域の各々について当該関係を取得することが好ましい。また、第２ショット領域上のインプリント材を成形する場合では、モールド１１１のパターンの形状や第２ショット領域の形状、モールド１１１と基板１０１との相対的な姿勢などに起因して、間隔を狭めている間に相対位置が変化する方向が異なりうる。そのため、制御部１５０は、第２ショット領域上のインプリント材を成形する場合、間隔を狭めている間の位置合わせにおいて相対位置を変化させる方向を、モールド１１１のパターンの形状などに応じて変えるとよい。即ち、制御部１５０は、モールド１１１のパターンの形状などに応じて、基板１０１の外周から中心に向かう方向、または中心から外周に向かう方向に相対位置を変化させるように位置合わせを行うとよい。 The relationship between the interval and the relative position is, for example, a shot area (first shot area) where the entire pattern of the mold 111 is transferred, and a shot area (second shot area) where a part of the pattern of the mold 111 is transferred. And can be different. Therefore, it is preferable that the control unit 150 obtains the relationship for each of the first shot area and the second shot area. In the case of molding the imprint material on the second shot region, the interval is set due to the shape of the pattern of the mold 111, the shape of the second shot region, the relative posture between the mold 111 and the substrate 101, and the like. The direction in which the relative position changes during the narrowing can be different. Therefore, when forming the imprint material on the second shot region, the control unit 150 changes the direction in which the relative position is changed in the alignment while narrowing the interval according to the pattern shape of the mold 111 and the like. Good. That is, the control unit 150 may perform alignment so as to change the relative position in a direction from the outer periphery of the substrate 101 toward the center or in a direction from the center toward the outer periphery, depending on the pattern shape of the mold 111 and the like.

Ｓ１０９では、制御部１５０は、モールド１１１を接触させたインプリント材に対して紫外線を照射するように照射部１４２を制御し、当該インプリント材を硬化させる。Ｓ１１０では、制御部１５０は、モールド１１１を基板上のインプリント材から剥離（離型）するようにモールド保持部１１３を制御する。Ｓ１１１では、制御部１５０は、引き続きモールド１１１のパターンを転写するショット領域（次のショット領域）が基板上にあるか否かの判定を行う。次のショット領域がある場合はＳ１０３に進み、次のショット領域がない場合は、１枚の基板におけるインプリント処理を終了する。 In S109, the control unit 150 controls the irradiation unit 142 to irradiate the imprint material with which the mold 111 is contacted with ultraviolet rays, and cures the imprint material. In S110, the control unit 150 controls the mold holding unit 113 so as to peel (release) the mold 111 from the imprint material on the substrate. In S <b> 111, the control unit 150 determines whether or not there is a shot area (next shot area) on which the pattern of the mold 111 is continuously transferred on the substrate. If there is a next shot area, the process proceeds to S103, and if there is no next shot area, the imprint process on one substrate is terminated.

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触していない状態において、モールド１１１と基板１０１との位置合わせを行う。このとき、インプリント装置１００は、モールド１１１のパターンが対象ショット領域（目標領域）に対して第１シフト量と第２シフト量の総量だけずれるように位置合わせを行う。そして、インプリント装置１００は、間隔を狭めている間、間隔の変化に対する相対位置の変化の割合が、間隔が狭くなるにつれて大きくなるように当該位置合わせを徐々に行う。これにより、インプリント装置１００は、モールド１１１と基板１０１とを高精度に且つ高速に位置合わせすることができるとともに、基板ステージ１０６の負荷を低減することができる。 As described above, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment performs alignment between the mold 111 and the substrate 101 in a state where the mold 111 and the imprint material on the substrate are not in contact with each other. At this time, the imprint apparatus 100 performs alignment so that the pattern of the mold 111 is shifted from the target shot area (target area) by the total amount of the first shift amount and the second shift amount. Then, while the interval is narrowed, the imprint apparatus 100 gradually performs the alignment so that the ratio of the change in the relative position to the change in the interval becomes larger as the interval becomes narrower. Thereby, the imprint apparatus 100 can align the mold 111 and the substrate 101 with high accuracy and high speed, and can reduce the load on the substrate stage 106.

ここで、第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触していない状態において、第１シフト量と第２シフト量とを用いてモールド１１１と基板１０１との位置合わせを行ったが、それに限られるものではない。例えば、モールド１１１と基板上のインプリント材とが接触していない状態において第１シフト量のみを用いて位置合わせを行い、間隔が目標範囲に収まった状態において第２シフト量を用いて位置合わせを行ってもよい。 Here, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment uses the first shift amount and the second shift amount in a state where the mold 111 and the imprint material on the substrate are not in contact with each other. However, it is not limited to this. For example, alignment is performed using only the first shift amount when the mold 111 and the imprint material on the substrate are not in contact with each other, and alignment is performed using the second shift amount when the interval is within the target range. May be performed.

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態におけ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、基板に塗布されたインプリント材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が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 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 on the imprint material applied to the substrate using the above-described imprint apparatus (a process of performing imprint processing on the substrate), and the pattern is formed in this process. And processing the processed 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 this 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.

１００：インプリント装置、１０１：基板、１０６：基板ステージ、１１１：モールド、１１３：モールド保持部、１５０：制御部 100: imprint apparatus, 101: substrate, 106: substrate stage, 111: mold, 113: mold holding unit, 150: control unit

Claims

An imprint apparatus for forming an imprint material on a target area of a substrate using a mold in which a pattern is formed,
A changing unit for changing a relative position between the mold and the substrate;
After the mold and the imprint material come into contact with each other, the position of the mold and the target area is gradually aligned in a plane direction parallel to the surface of the substrate while narrowing the interval between the mold and the substrate. A control unit for controlling the changing unit;
Including
The imprint apparatus, wherein the control unit performs the alignment so that a ratio of a change in the relative position in the surface direction with respect to a change in the interval increases as the interval decreases.

2. The control according to claim 1, wherein the control unit performs the alignment so that a force that should be generated in order for the changing unit to change the relative position in the surface direction is equal to or less than a threshold value. Printing device.

The control unit is configured so that a relationship between the interval and the relative position while the interval is narrowed is such that the interval and the relative position when the interval is reduced without restricting the relative position in the surface direction. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the alignment is performed so as to be the same as the relationship.

When forming an imprint material on a shot area including the outer periphery of the substrate and transferring only a part of the pattern of the mold, the control unit sets the relative position in a direction from the outer periphery of the substrate toward the center. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the alignment is performed so as to be changed.

When forming an imprint material on a shot region including the outer periphery of the substrate and transferring only a part of the pattern of the mold, the control unit sets the relative position in a direction from the center of the substrate toward the outer periphery. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the alignment is performed so as to be changed.

The control unit controls the changing unit to shift the pattern of the mold from the target area by a shift amount before contacting the mold and the imprint material,
The shift amount includes an amount by which the mold and the substrate are relatively shifted in the surface direction when the interval is narrowed without restricting the relative position in the surface direction. Item 6. The imprint apparatus according to any one of Items 1 to 5.

A measurement unit that measures the relative position in the surface direction;
The shift amount further includes an amount by which a pattern of a mold transferred to the substrate due to a measurement error in the measurement unit is shifted from the target area in the surface direction. Imprint device.

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:

An imprint method for forming an imprint material on a target region of a substrate using a mold in which a pattern is formed,
After the mold and the imprint material are in contact with each other, a step of gradually aligning the mold and the target region in a plane direction parallel to the surface of the substrate while narrowing a gap between the mold and the substrate. Including
The imposition method is characterized in that the alignment is performed such that a ratio of a change in a relative position between the mold and the substrate in the surface direction with respect to a change in the interval increases as the interval decreases. .