JP2016025126A - モールド、インプリント装置および物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の基板上に複数のインプリント領域に複数のパターンを同時に形成することが可能なインプリント装置の構成を図1、図2を用いて説明する。図1は、インプリント装置1の全体的構成を示す。図2は、図1における主要部の拡大図である。インプリント装置1は、半導体デバイスなどの物品の製造に使用され、被処理基板上の未硬化樹脂(インプリント材)をモールド(型)で成形し、基板上に樹脂のパターンを形成する。なお、ここでは光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、図1、図2においては、基板上の樹脂に対して紫外線を照射する照射部の光軸と平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内において互いに直交するようにX軸およびY軸を取る。インプリント装置1は、照射部2と、モールド保持部3と、基板ステージ4と、塗布部(ディスペンサ)5と、モールド8のパターン領域の形状を補正する補正部6と、制御部7とを含む。
図3は、第1実施形態のモールド8を−Z方向から見た図である。第1実施形態のモールド8には2つのパターン領域PA1,PA2が対角に配置されている。パターン領域PAの形状を補正するために、モールド8の各側面をX方向に押圧するピエゾ素子(第1押圧部材)Rと、Y方向に押圧するピエゾ素子(第2押圧部材)Cと、がモールド保持枠27に配置される。Y方向に間隔をおいて配置されX方向に押圧するピエゾ素子Rの数、X方向に間隔をおいて配置されY方向に押圧するピエゾ素子Cの数は、モールド8に形成されたパターン領域の数や配置によって決定される。第1実施形態では、少なくとも2つのピエゾ素子の伸縮方向延長線(図3の一点鎖線)がパターン領域の各一辺に含まれるように配置される。これにより、補正部6は、パターン領域PA1,PA2のそれぞれに対して、ナノメートルオーダーで倍率補正、回転補正、台形補正、平行四辺形補正することが可能となる。各ピエゾ素子は、加える電圧と伸縮量の関係が予め求められており、制御部7によって伸縮量が制御される。また、パターン領域PA1,PA2の変形を容易にするために設けられたキャビティ28の形状は矩形に限定されず、円形や2つのパターン領域が含まれる最小の形状でもよい。
X(A111)=S(R11)*X(R11)A111+S(R12)*X(R12)A111+・・・+S(R16)*X(R16)A111
+S(R21)*X(R21)A111+S(R22)*X(R22)A111+・・・+S(R26)*X(R26)A111
+S(C11)*X(C11)A111+S(C12)*X(C12)A111+・・・+S(RC16)*X(C16)A111
+S(C21)*X(C21)A111+S(C22)*X(C22)A111+・・・+S(RC26)*X(C26)A111
・・・(1)
Y方向の移動量Y(A111)に関しても同様に式2のように表すことが出来る。
Y(A111)=S(R11)*Y(R11)A111+S(R12)*Y(R12)A111+・・・+S(R16)*Y(R16)A111
+S(R21)*Y(R21)A111+S(R22)*Y(R22)A111+・・・+S(R26)*Y(R26)A111
+S(C11)*Y(C11)A111+S(C12)*Y(C12)A111+・・・+S(RC16)*Y(C16)A111
+S(C21)*Y(C21)A111+S(C22)*Y(C22)A111+・・・+S(RC26)*Y(C26)A111
・・・(2)
最終的に全てのマークの移動量を各ピエゾ素子の駆動量で表し、それらをまとめて補正テーブルとして準備しておく。
ΣRes2=(dx(A111)−x(A111))2+(dy(A111)−y(A111))2
+(dx(A112)−x(A112))2+(dy(A112)−y(A112))2
+・・・
+(dx(A242)−x(A242))2+(dy(A242)−y(A242))2
・・・(3)
計算された各ピエゾ素子のストローク量s(R11)〜s(R16)、s(R21)〜s(R26)、s(C11)〜s(C16)、s(C21)〜s(C26)は指令値として制御部7から補正部6に送られる。補正部6は、送られた指令値を元に各ピエゾ素子を駆動し、各パターン領域PA1,PA2の形状を補正する。
第2の実施形態のモールド8について説明する。第1実施形態では、基板10に予め形成されている下地のパターンの形状に対しモールド8側で補正可能な形状はシフト、倍率、回転、台形、弓、樽成分等であり、比較的自由度が高い。しかし、補正をする際の各形状補正成分間での干渉性が高いため、全ての成分を合わせた補正残差を出来るだけ小さくするように補正することは出来ても、ある特定の形状成分のみを精度良く補正するのは難しい。半導体プロセスによっては、基板10に形成されているパターンは個々に単純なシフトと回転誤差のみを特に高精度に補正したい場合がある。この場合、モールド側で特定の形状のみ補正する構成にすることで、結果的にパターン補正残差をより小さくすることが出来る。
デバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)等の物品製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板)にパターンを形成する工程を含む。更に、該製造方法は、パターンが形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子等の他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンが形成された基板を加工する他の処理を含みうる。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。
Claims (9)
- 基板上のインプリント材に接触させて前記基板上に複数のパターンを同時に形成することが可能なモールドであって、
前記パターンが形成されたパターン部と該パターン部を取り囲むスクライブ部とをそれぞれ含み、第1方向に平行な2つの辺と前記第1方向に垂直な第2方向に平行な2つの辺とを有する矩形形状の複数のパターン領域を含み、
前記複数のパターン領域のそれぞれについて、前記第1方向に平行な2つの辺をそれぞれ前記第1方向に延長した2つの直線によって挟まれる第1領域と前記第2方向に平行な2つの辺をそれぞれ前記第2方向に延長した2つの直線によって挟まれる第2領域とを除く前記モールドの領域に他のパターン領域が存在するように前記複数のパターン領域が配置されていることを特徴とするモールド。 - 前記モールドは、該モールドの周辺に位置する周辺領域と、前記周辺領域に取り囲まれ前記周辺領域よりも薄い厚さを有する中央領域とを含み、
前記複数のパターン領域は、前記中央領域に配置されることを特徴とする請求項1に記載のモールド。 - 前記複数のパターン領域のそれぞれは、前記第1領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域および前記第2領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域の4つの領域のそれぞれと連結部を介して連結されていることを特徴とする請求項1または2に記載のモールド。
- 前記連結部は、前記第1領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域のそれぞれと連結する互いに前記第2方向に間隔をおいて配置された少なくとも2つの第1連結部と、前記第2領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域のそれぞれと連結する互いに前記第1方向に間隔をおいて配置された少なくとも2つの第2連結部と、を含むことを特徴とする請求項3に記載のモールド。
- 前記連結部は、前記第1連結部および前記第2連結部よりも薄い厚さを有する第3連結部をさらに含むことを特徴とする請求項4に記載のモールド。
- 基板上のインプリント材にモールドを接触させて前記基板上の複数のインプリント領域のそれぞれにパターンを同時に形成するインプリント装置であって、
前記モールドは、前記パターンが形成されたパターン部と該パターン部を取り囲むスクライブ部とをそれぞれ含み、第1方向に平行な2つの辺と前記第1方向に垂直な第2方向に平行な2つの辺とを有する矩形形状の複数のパターン領域を含み、
前記複数のパターン領域それぞれの前記第1方向に平行な2つの辺をそれぞれ前記第1方向に延長した2つの直線によって挟まれる前記モールドの第1領域と前記第2方向に平行な2つの辺をそれぞれ前記第2方向に延長した2つの直線によって挟まれる前記モールドの第2領域とのいずれにも他のパターン領域が存在しないように前記複数のパターン領域が配置され、
前記インプリント装置は、
前記複数のパターン領域のそれぞれについて、前記モールドの前記第1領域における側面を前記第2方向に互いに間隔をおいてそれぞれ押圧する少なくとも2つの第1押圧部材、および、前記モールドの前記第2領域における側面を前記第1方向に互いに間隔をおいてそれぞれ押圧する少なくとも2つの第2押圧部材と、
前記複数のパターン領域のそれぞれについて該パターン領域に対応するインプリント領域との形状のずれ量を取得し、取得されたずれ量が許容範囲を超えるパターン領域に力を及ぼす前記少なくとも2つの第1押圧部材および前記少なくとも2つの第2押圧部材の少なくともいずれかを前記ずれ量を低減するように駆動する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。 - 前記複数のパターン領域のそれぞれは、前記第1領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域のそれぞれと互いに前記第2方向に間隔をおいて配置された少なくとも2つの第1連結部と連結され、
前記複数のパターン領域のそれぞれは、前記第2領域の中で前記パターン領域を挟む2つの領域のそれぞれと互いに前記第1方向に間隔をおいて配置された少なくとも2つの第2連結部と連結され、
前記少なくとも2つの第1押圧部材のそれぞれは、前記モールドの側面における前記少なくとも2つの第1連結部のそれぞれが配置された前記第2方向の位置を押圧し、
前記少なくとも2つの第2押圧部材のそれぞれは、前記モールドの側面における前記少なくとも2つの第2連結部のそれぞれが配置された前記第1方向の位置を押圧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。 - 前記複数のパターン領域それぞれの前記スクライブ部に配置されたモールド側マークと前記複数のインプリント領域のそれぞれに配置された基板側マークとを検出する検出器をさらに備え、
前記制御部は、前記検出器の検出結果から前記ずれ量を取得することを特徴とする請求項6または7に記載のインプリント装置。 - 請求項6ないし8のいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パタ−ンを形成された基板を加工する工程と、
を含む、ことを特徴とする物品製造方法。
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