JP2016103603A - モールドおよびその製造方法、インプリント方法、ならびに、物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明のインプリント方法で使用するインプリント装置の構成について説明する。図1は、インプリント装置の構成を示す概略図である。このインプリント装置は、物品としての光学素子や半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、ウエハ11(基板)上の未硬化の樹脂(インプリント材)14をモールド(型)7と接触させることで成形し、ウエハ11上に樹脂14のパターンを形成する。本実施形態では、光硬化法を採用したインプリント装置とする。図1においては、ウエハ11の表面に垂直な方向にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。インプリント装置は、照射部2と、モールド保持部3と、ウエハステージ(基板ステージ)4と、塗布部(ディスペンサ)5と、アライメント計測器(倍率ずれ検出器)22とを備える。
本発明のインプリント方法におけるモールド7の形状(倍率)を補正する方法について説明する。図3は、一般的に実施されているモールド7上のパターンの形成方法を説明する。インプリント装置では、モールド7の側面を押すことで倍率の補正を行うため、既に製造されているモールド7のパターンの倍率を拡大することができない。したがって、図3(a)のように、インプリント装置の仕様として、例えば±5ppmの倍率補正を行う場合、モールド7上のパターンを予め+5ppm(所定倍率分)だけ拡大して製造しておく。その後、モールド7をインプリント装置に搭載した後に、補正機構18により中間荷重の圧力(第1の圧力)をかけて−5ppm(第1の倍率)だけ縮小することにより、図3(b)のように倍率差が無い設計倍率差0ppmの状態を作り出している。その後、ウエハ11の拡大、縮小に合わせて、補正機構18により中間荷重の圧力を中心とした圧力で±5ppmの倍率補正を行うようにしている。
以下の説明する製造方法で製造されたモールド7とインプリント装置を使用したインプリント方法について、図7のフローチャートを用いて説明する。インプリント装置の制御部1は、S201で、モールド7を搬入してモールドチャック15に装着する(第1工程)。S202で、制御部1は、補正機構18によりモールド7の側面に中間荷重(第1の圧力)を加える。S203で、制御部1は、ウエハ11を装置内に搬入し、ウエハチャック19に装着する(第2工程)。S204で、制御部1は、インプリントを行うショット領域に塗布部5により樹脂14を塗布する。S205で、制御部1は、ウエハステージ4によりウエハ11をモールド7の下に移動する。S206で、制御部1は、アライメント計測器22によりパターン面7aの形状とウエハ側パターン11aの形状差(倍率ずれ)を検出する(第2工程)。S207で、制御部1は、ウエハ側パターン11aに含まれる変形成分を分析する。S208で、制御部1は、倍率ずれを低減する倍率(第2の倍率)とするためのパターン面7aの補正量を取得する。S209で、制御部1は、S208で取得されたモールド補正量に基づき、補正機構18によりモールド7に外力を加えてパターン面7aの形状を補正する。
第1実施形態
第1実施形態のモールド7の製造方法を、図6に示すフローチャートを用いて説明する。まず、S11において、非線形誤差を打ち消すための補正値が既に生成済みであるかが判断される。S11では製造予定のモールド7を使用するインプリント装置の補正機構18の仕様(中間荷重、ストローク)に基づいて生成された補正値があるかが判断されて、補正値がある場合はS13に進む。一方、補正値が無い場合は、S12の非線形誤差補正値の算出ステップに移る。
第2実施形態のモールド7の製造方法について説明する。第1実施形態は、解析により非線形誤差を定量化し、補正量を描画装置の描画データに反映させる。ところが、第2実施形態のモールド7の製造方法は、インプリント装置を用いてモールド(レプリカモールド)7Rを製造する際にパターン位置を補正するようにしている点に特徴がある。
第3実施形態のモールド7の製造方法について説明する。第3実施形態のモールド7の製造方法は、レプリカモールド7Rを製造する際にパターン位置を補正するものであり、第2実施形態の変形例である。第2実施形態は、ステージ4上にマスタモールド7Mを保持し、レプリカモールド7Rに中間荷重をかけてマスタモールド7Mに押印する。ところが、第3実施形態は、レプリカモールド7Rをステージ4上で保持する。第3実施形態は、ステージ4上の補正機構18により中間荷重がかけられたレプリカモールド7Rにマスタモールド7Mを押印する。第3実施形態では、図11で示す、レプリカモールド7Rの製造装置を用いて、レプリカモールド7Rを製造する。第3実施形態の製造装置は、図9に示す第2実施形態の製造装置に対して、レプリカモールド7Rとそれに中間荷重をかける補正機構18のセットとマスタモールド7Mが入れ替わる構造なので、装置の詳細な説明は省略する。更に、第3実施形態におけるレプリカモールド7Rの製造方法についても、図10に示すフローチャートと同じなので、説明を省略する。
物品としてのデバイス(半導体集積回路デバイス、液晶表示デバイス、MEMS等)の製造方法は、前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、フィルム状基板等)にパターンを転写(形成)するステップを含む。さらに、該製造方法は、パターンを転写された前記基板をエッチングするステップを含みうる。なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングステップの代わりに、パターンを転写された前記基板を加工する他の加工ステップを含みうる。
Claims (12)
- パターンが形成されたパターン面および4つの側面を有し、前記4つの側面のそれぞれに圧力を加えた状態で前記パターン面を基板の上の樹脂と接触させることにより前記基板の上にパターンを形成するためのモールドであって、
前記パターン面は、前記4つの側面のいずれにも圧力が加えられていないときには、前記パターン面の外周の中央部が角部よりも内側に引っ込む第1の形状を有し、前記4つの側面のそれぞれに第1の圧力が加えられているときには、矩形の第2の形状を有することを特徴とするモールド。 - 前記パターン面の前記4つの側面のそれぞれに圧力が加えられたときに、前記角部は、前記中央部よりも圧縮の度合いが大きいことを特徴とする請求項1に記載のモールド。
- 前記第1の圧力は、前記パターンが形成される同じロットに属する複数の基板の複数のショット領域の形状に基づいて決定され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。
- 請求項1ないし3のいずれか1項に記載のモールドを製造する製造方法であって、
パターンが形成されたパターン面を基材に形成する工程を含み、
前記パターン面は、前記基材の4つの側面のいずれにも圧力が加えられなかったときには、前記第1の形状を有し、前記4つの側面のそれぞれに第1の圧力が加えられたときには、前記第2の形状を有することを特徴とするモールドの製造方法。 - 前記パターン面を基材に形成する工程は、
前記第1の形状に対応するように補正された描画データを取得する工程と、
荷電粒子線描画装置により前記描画データを用いて前記基材の側面に圧力が加えられていない前記基材の表面に前記第1の形状のパターン面を形成する工程と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載のモールドの製造方法。 - 前記基材の4つの側面に圧力を加えた場合の前記基材の表面の形状の変化を力学モデルを用いて推定することにより前記描画データを取得することを特徴とする請求項5に記載のモールドの製造方法。
- 前記パターン面を基材に形成する工程は、
前記基材を基材保持部に配置し、前記4つの側面のそれぞれに前記第1の圧力を加えて前記基材を前記倍率に圧縮する工程と、
前記第2の形状のパターンを生成するマスタモールドをマスタモールド保持部に配置する工程と、
前記倍率に圧縮された前記基材と前記マスタモールドとの間に樹脂を配置する配置工程と、
前記圧縮された基材と前記マスタモールドとを前記樹脂を介して接触させることによって前記樹脂に前記第2の形状のパターンを形成する工程と、
前記第2の形状のパターンが形成された前記樹脂の層を有する前記基材を前記基材保持部から取り外す取り外し工程と、
前記基材保持部から取り外されることにより前記圧縮が解除され、かつ、前記樹脂の層を有する前記基材をエッチングすることによって、前記第1の形状のパターン面を有するモールドを取得する工程と、を含むことを特徴とする請求項4に記載のモールドの製造方法。 - 前記配置工程で前記樹脂を前記マスタモールドの上に塗布し、前記取り外し工程で、前記第2の形状のパターンが形成された前記樹脂の層を前記基材と接着した状態で前記マスタモールドから剥離することを特徴とする請求項7に記載のモールドの製造方法。
- 前記配置工程で、前記樹脂は、前記マスタモールドに塗布された離型剤の層の上に塗布することを特徴とする請求項8に記載のモールドの製造方法。
- 前記配置工程で、前記樹脂は前記圧縮された基材の上に塗布することを特徴とする請求項7に記載のモールドの製造方法。
- 基板の上の樹脂をモールドで成形することにより前記基板の上にパターンを形成するインプリント方法であって、
請求項1ないし3のいずれか1項に記載のモールドをモールド保持部に配置する第1工程と、
前記基板を基板保持部に配置する第2工程と、
前記基板に対する前記モールドの倍率ずれを検出する第3工程と、
前記パターン面を前記検出された倍率ずれを低減する倍率に圧縮するように前記モールドの側面のそれぞれに圧力を加えながら前記モールドで前記樹脂を成形する第4工程と、を含み、
前記第4工程で前記モールドの前記4つの側面のそれぞれに前記圧力が加えられたときに、前記パターン面は、第3の形状を有し、前記第3の形状は前記第1の形状よりも矩形に近いことを特徴とするインプリント方法。 - 請求項11に記載のインプリント方法によって基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された前記基板を加工して物品を製造する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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