JP2017068087A - Adjustment method, lithography apparatus, imprinting apparatus, lithography system, and method for manufacturing product - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、調整方法、リソグラフィ装置、インプリント装置、リソグラフィシステム、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an adjustment method, a lithographic apparatus, an imprint apparatus, a lithography system, and an article manufacturing method.
リソグラフィ装置において、温度調整された基板保持部(以下、保持部という)と基板との間に温度差がある場合、保持部上に基板を載置後に基板が膨張あるいは収縮する。これにより、基板上のパターン領域の形状に歪みが生じてしまい、重ね合わせ精度が低下するおそれがある。 In a lithographic apparatus, when there is a temperature difference between a substrate holding unit (hereinafter referred to as a holding unit) whose temperature has been adjusted and the substrate, the substrate expands or contracts after the substrate is placed on the holding unit. As a result, the shape of the pattern area on the substrate is distorted, which may reduce the overlay accuracy.
特許文献1に記載のリソグラフィ装置は、このような問題に対して、基板が保持部に載置される前に、基板の温度調整に用いられる空気の温度を変化させる。当該リソグラフィ装置では、基板の温度を調整するための空気の温度と当該保持部の温度とを、異なる温度センサを用いて計測する。それぞれの温度センサによる計測値をコントローラが比較し、比較結果に基づいて、基板の温度調整に用いられる空気の温度を変化させる。具体的には、空気の温度を計測する温度センサによる計測値が保持部の温度を計測する温度センサの計測値に一致するように、空気の温度を変更することが開示されている。
With respect to such a problem, the lithographic apparatus described in
しかしながら、温度センサは、経年変化により計測誤差が発生しやすくなる。つまり、特許文献1に記載の方法では、たとえ2つの温度センサの計測値が一致していたとしても、基板の温度の真値と保持部の温度の真値との間で温度差が生じる場合がある。したがって、基板を保持部に載置した際に基板に歪みが生じ、基板上に形成されたパターン領域の歪んでしまうことによって、重ね合わせ精度が低下する恐れがある。
However, the temperature sensor tends to generate measurement errors due to aging. That is, in the method described in
そこで、本発明は、載置部への物体の載置に伴う物体の歪みを低減できる温度調整方法、リソグラフィ装置、およびインプリント装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a temperature adjustment method, a lithography apparatus, and an imprint apparatus that can reduce distortion of an object due to the placement of an object on a placement unit.
本発明の一実施形態に係る温度調整方法は、第1温度調整装置を用いて温度調整した物体を、第2温度調整装置を用いて温度調整されている載置部に載置するシステムにおける前記物体および前記載置部の温度の調整方法であって、前記載置部の温度調整に用いられる温度計測手段を用いて、前記物体の載置に伴う、前記載置部の経時的な温度変化に関する情報を取得する取得工程と、前記温度変化に関する情報に基づいて、前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する変更工程と、を有することを特徴とする。 In the temperature adjustment method according to an embodiment of the present invention, the object in which the temperature is adjusted using the first temperature adjustment device is placed on the placement unit in which the temperature is adjusted using the second temperature adjustment device. A method of adjusting the temperature of an object and a placement unit, wherein the temperature of the placement unit is changed with time using the temperature measuring unit used to adjust the temperature of the placement unit. An acquisition step for acquiring information on the temperature, and a changing step for changing a temperature adjustment condition of at least one of the first temperature adjustment device and the second temperature adjustment device based on the information on the temperature change. And
本発明によれば、載置部への物体の載置に伴う物体の歪みを低減できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the distortion of the object accompanying the mounting of the object on a mounting part can be reduced.
[第1実施形態]
(装置構成)
図1を用いて、第1の実施形態に係る露光装置(リソグラフィ装置)1の構成について説明する。露光装置1は、レチクル(転写体)2及び基板(物体)3を走査させながら、照明光(ビーム)6としてKrFエキシマレーザ光(波長248nm)を照射して、レチクル2に形成されているパターンを基板3上に転写する投影型露光装置である。図1において、投影光学系4の光軸(本実施形態では鉛直方向)に平行な軸をZ軸としている。Z軸に垂直な平面内において、露光時にレチクル2が走査する方向をX軸、当該X軸に直交する非走査方向をY軸としている。
[First Embodiment]
(Device configuration)
The configuration of an exposure apparatus (lithography apparatus) 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The
照明光学系5で整形された照明光6が、レチクル2と投影光学系4を介して、基板3に照射される。基板3は、例えば単結晶シリコンの基板であって、表面には感光性の樹脂8が塗布されている。レチクル2は、レチクルステージ7により移動する。レチクルステージ7はレチクル用のステージ天板(不図示)と当該ステージ天板を移動させる移動機構(不図示)とを有する。
基板3は、真空吸着力あるいは静電吸着力により基板3を保持する保持部(載置部)9と、保持部の載置された基板ステージ10と共に6軸方向に移動する。なお、基板ステージ10は基板用のステージ天板(不図示)と当該ステージ天板を移動させる移動機構(不図示)とを有する。
The substrate 3 moves in six axial directions together with a holding unit (mounting unit) 9 that holds the substrate 3 and a
計測部11は、基板3上に形成されているアライメントマーク(不図示)(以下、マークという)の位置を計測する。計測部11は、投影光学系4を介さずにマークを検出するオフアクシスアライメント検出系である。計測結果に基づいて、基板上の下地層のパターン領域の配列が決定される。
The
搬送機構12は、保持部9の上に、基板3を載置する機構である。なお、本明細書中において、露光前の基板が待機する位置、すなわち搬送機構12の上面を待機位置15という。また、搬送機構12の上方には、第1温度調整装置13が設けられている。
The
制御部(変更手段)14は、例えばCPUと、ROM、RAM等の記憶媒体とを含むコンピュータで構成されている。制御部14に含まれる記憶媒体には、図3のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。さらに、基板3の熱容量C1、保持部9の熱容量C2、基板3と保持部9における熱抵抗Ra,保持部9と保持部9の温度を調整する後述の液体Aにおける熱抵抗Rbを記憶している。
The control unit (changing unit) 14 is configured by a computer including a CPU and a storage medium such as a ROM and a RAM, for example. The storage medium included in the
制御部14は、保持部9、レチクルステージ7、基板ステージ10、計測部11、搬送機構12、および後述する第1温度調整装置(第1温度調整装置)13、後述する第2温度調整装置(第2温度調整装置)16と接続されている。CPUが記憶媒体に記憶されているプログラムを実行する際、これらを統括的に制御する。露光処理時には、レチクルステージ7、基板ステージ10の移動を制御する。制御部14以外の構成部材を収容する筐体内に構成しても良いし、当該筐体とは別の筐体内に構成しても良い。
The
制御部14は、第1温度調整装置13および第2温度調整装置16のそれぞれに目標温度を設定する。また、温度較正時には、温度調整された基板3の温度と保持部9の温度の真値の差と、第1温度調整装置13と第2温度調整装置16とに設定した目標温度の差とが小さくなるように、第2温度調整装置16に対する目標温度を変更する。
The
図2(a)は、第1温度調整装置13と搬送機構12と搬送機構12に載置されている状態の基板3を示す図である。第1温度調整装置13は、温度調整部17で温度の調整された空気を、ダクト18aを介して供給口18bより吹き出す構成を有している。供給口18bは、フィルタ(不図示)を含み、当該フィルタにより空気の中にわずかに含まれる有機物、無機物などが基板3に到達しないようにしている。
FIG. 2A is a view showing the first
温度調整部17は、空気を取り込む送風機(不図示)と、取り込んだ気体を冷却する冷凍機(不図示)と、当該冷凍機により冷却された気体が目標温度(例えば、23.00℃)になるように精密に加熱するヒータ(不図示)とを有する。
The
センサ19は供給口18bから供給する空気の温度を計測する。センサ19は計測値を温度調整部17に送る。温度調整部17は、センサ19の計測結果に基づいてフィードバック制御をして、基板3に吹き付ける空気の温度を調整する。このようにして、第1温度調整装置13は、待機位置15に載置されている基板3に、所定温度に調整された空気を吹き付けて、基板3の温度を調整する。
The
温度調整部17は制御部14と接続されている。温度調整部17は、制御部14が設定した目標温度に、センサ19の計測値が近づくように空気の温度を調整する。
The
センサ19により計測される温度は、基板3の温度と等価であるとみなす。また、当該空気の吹き付けにより、基板3の温度は基板3の面内において均一に調整されるものとする。第1温度調整装置13は、センサ19が示す温度と、制御部14より設定された目標温度とが一致するように温度調整できるものとする。
The temperature measured by the
図2(b)は、第2温度調整装置16、保持部9、基板ステージ10を示す図である。第2温度調整装置16は、温度調整部21、配管22、センサ(計測手段)23を有する。
FIG. 2B is a diagram showing the second
温度調整部21は、温度調整部21から配管22を介して保持部9内に供給する液体Aの温度を調整する。温度調整部21は、液体Aを冷却する冷凍機(不図示)、当該冷凍機により冷却された液体を送り出すポンプ(不図示)、およびポンプから送りだされた冷えた液体が所定温度(例えば、23.00℃)になるように調整するヒーターで構成されている。液体Aの温度を調整することにより、保持部9の温度を調整する。
The
センサ23は配管22を介して保持部9に供給された液体Aの温度を計測する。センサ23は計測値を温度調整部21に送る。温度調整部21は、センサ23の計測結果に基づいてフィードバック制御をして、液体Aの温度を調整する。このようにして、第2温度調整装置16は、保持面9aに所定温度で調整された液体Aを供給して、保持面9aの温度を調整する。
The
さらに、図1に示すように、温度調整部21とセンサ23は、それぞれ、制御部14と接続されている。温度調整部21は、制御部14が設定した目標温度に、センサ23の計測値が近づくように液体Aの温度を調整する。センサ23は空気の温度の計測値を制御部14に送る。
Further, as shown in FIG. 1, the
センサ23により計測される温度は、保持部9による基板3の保持面9aの温度と等価であるとみなす。また、温度調整部21で調整された液体Aの温度により、保持面9aの温度は保持面内において均一に調整されるものとする。第2温度調整装置16は、センサ23が示す温度と、制御部14より設定された目標温度とが一致するように温度調整する。
The temperature measured by the
温度調整部21による液体Aの温度調整方法は、冷凍機とヒーターとを用いる方法に限られない。ヒーターの代わりにペルチェ素子を配置し、当該ペルチェ素子を用いて液体Aの温度を調整してもよい。あるいは、冷凍機とヒーターに加え、さらにペルチェ素子も用いることでヒーターにより温度調整された液体Aの温度を最終調整してもよい。当該ペルチェ素子は、保持部9の内部に配置しても良い。
The temperature adjustment method of the liquid A by the
ヒーターの代わりに、液体Aと液体Aよりも温度の高い液体との間で熱交換をさせる熱交換装置を用いることにより、液体Aの温度を調整してもよい。 Instead of the heater, the temperature of the liquid A may be adjusted by using a heat exchange device that exchanges heat between the liquid A and a liquid having a higher temperature than the liquid A.
制御部14は、温度調整部17と温度調整部21に対して同じ目標温度を設定しておく。センサ19が計測誤差なく基板3の温度を計測し、センサ23が計測誤差なく保持部9の温度を計測する状態であれば、基板3の温度の真値(被転写体の温度)と保持部9の温度の真値(載置部の温度)とは一致する。
The
しかし、センサ19およびセンサ23には、それぞれ経年劣化により計測誤差が生じてくる。そのため、制御部14が温度調整部17、21に対して同じ目標温度を設定したとしても、基板3の温度の真値と保持部9の温度の真値に差が生じてしまう。
However, measurement errors occur in the
そこで、露光装置1は、基板3の温度と保持部9との温度を適切に調整する方法として、定期的に温度の校正動作を行う。温度較正動作は、制御部14は温度調整部21とセンサ23とを用いて、基板3の温度の真値と保持部9の温度の真値との差を低減する動作である。
Therefore, the
(温度較正方法)
図3は第1実施形態にかかる較正方法を示すフローチャートである。制御部14がフローチャートに示すプログラムにしたがって、各動作を実行させる。まず、外部より温度較正用の基板3を、搬送機構12上に搬入する(S1)。
(Temperature calibration method)
FIG. 3 is a flowchart showing a calibration method according to the first embodiment. The
次に、搬送機構12が基板3を保持部9上に載置する(S2)。このとき、センサ23を用いて、保持部9の温度を計測し、経時的な温度変化を示す計測結果を制御部14に送る(S3)。制御部14は、センサ23からの計測結果に基づいて、載置される前の基板3の温度の真値と、基板3が載置される前の保持部9の温度の真値との差ΔTcを算出する(S4)。
Next, the
ここで、基板3と保持部9の温度差情報であるΔTcの算出工程(取得工程)について、図4を用いて説明する。図4は、センサ23による計測結果の例である。時刻t1は保持部9に基板3が載置された時刻を示す。時間(横軸)に対する保持部9の温度(縦軸)の変化について示している。温度Wcは、センサで計測される保持部9の温度である。温度Wは、基板3の温度をセンサ23で計測した場合の温度(未知)である。なお、図4は、W>WCの場合を示している。
Here, a calculation process (acquisition process) of ΔTc which is temperature difference information between the substrate 3 and the holding
基板3が保持部9に載置される前に有していた熱は保持部9に移動し、しだいに保持部9の温度と同じ温度になるように収束する(この様子は図4には表れていない)。一方、保持部9の温度WCは、基板3から伝わる熱の影響を受け、温度変化率を示す傾きa1で温度変化量ΔT1上昇し、その後基板3を載置する前の温度WCへ収束する。保持部9に載置された基板3と保持部9との間で熱交換が行われることにより、温度Wcに対して最大で温度差ΔT1が生じ、徐々に温度がWcに収束する。
The heat that the substrate 3 had before being placed on the holding
制御部14は、載置される前の基板3の温度の真値と保持部9の温度の真値の差ΔTcを算出する。ΔTcを求める際に、保持部9の経時的な温度変化に関する情報である、グラフ40の傾き(温度変化率)a1および温度変化量ΔT1と、前述の熱容量C1、C2、熱抵抗Ra,Rbを用いる。
The
図3の説明に戻る。変更工程として、制御部14は、温度調整部21に対する、ΔTcだけ目標温度を上げるように変更する。(S5)。
Returning to the description of FIG. As the changing step, the
変更後の温度で、保持部9および基板3の温度が安定するまで待機する(S8)。温度安定後に、制御部14は基板3を露光し(S7)、本プログラムを終了する。以降の別の基板3に対しては、S3〜S6の工程を行わずに露光して潜像パターンを形成する。
It waits until the temperature of the holding |
センサ19、センサ23による温度計測値が計測誤差を伴っている場合において、基板3の温度の真値と保持部9の温度の真値をそれぞれ求めることは困難である。しかし、基板3の温度の真値と、保持部9の温度の真値との差ΔTcを基板3の温度の真値と保持部9の温度の真値との差ΔTcを低減することができる。
When the temperature measurement values by the
これにより、基板3が保持部9に載置された際に、温度差に起因して生じる歪むことを抑制する(低減する)ことができる。さらに、照明光学系5や投影光学系4では補正しきれないような基板上のパターン領域の歪みの発生を防ぐことで、重ね合わせ精度の低下を抑制(低減する)ことができる。
Thereby, when the board | substrate 3 is mounted in the holding
以上の温度較正方法は、本実施形態のように、保持部9のように基板3を保持部9に引き付けている場合に適用することが望まれる。基板3の温度と保持部9の温度差に起因して基板3の変形が起こる際に保持部9が基板を引き付けていると、基板3と保持面との間にはたらく摩擦力に逆らって変形しようとする結果、基板3が大きく歪みやすくなる。本実施形態では、このような場合であっても、基板3の引き付け動作を変形が終わることを待ってスループットを低下することをせずに、重ね合わせ精度の低下を抑制することができる。
The above temperature calibration method is desirably applied when the substrate 3 is attracted to the holding
制御部14による目標温度の変更は、温度調整部17および温度調整部21の少なくとも一方に対して行えばよいが、本実施形態のように温度調整部21の目標温度を変更する方が好ましい。センサ23を絶対校正する場合は較正に用いるセンサを保持部9に接触させる際に保持部9にパーティクル付着のおそれがあるからである。センサ19を校正させて、かつ温度調整部21の目標温度を変更させる方が、保持部9にパーティクルが付着することを防ぐことができる。
The change of the target temperature by the
基板3の温度の真値が保持部9の温度の真値に比べてΔTc低い場合も、同様にしてΔTcを算出する。そして、保持部9の目標温度をΔTc下げる(変更する)。
When the true value of the temperature of the substrate 3 is lower by ΔTc than the true value of the temperature of the holding
また、制御部14は、既知の温度差ΔTcを有する基板3を保持部9に載置した際の温度変化から、ΔTcに対応する傾きa1、温度変化量ΔT1を、予め記憶しておいてもよい。さまざまな温度差ΔTcで事前に計測しておき、傾きa1、温度変化量ΔT1とセットで、テーブルとして記憶しておく。これにより、未知のΔTcを算出する際の演算負荷や演算時間を短縮することができる。
Further, the
ΔTcを算出する際に、空調により、保持部9に載置された基板3とその表面を流れる空気における熱容量を考慮することが好ましい。なお、温度較正に用いた基板3を露光をしない場合は、S6が終わった段階で基板3を搬出してもよい。
When calculating ΔTc, it is preferable to consider the heat capacity of the substrate 3 placed on the holding
S2において、温度較正に用いられる基板かどうかは、その基板が同一ロット内の基板のうち、一番最初にパターンの形成される基板かどうか、で判断する。あるいは、所定数のロットごと、所定期間の経過ごと、形成するパターンを変更するごと(すなわちモールド104を交換するごと)などでも良い。
In S2, whether or not the substrate is used for temperature calibration is determined by whether or not the substrate in the same lot is the first substrate on which a pattern is formed. Alternatively, every predetermined number of lots, every elapse of a predetermined period, every time a pattern to be formed is changed (that is, every time the
[第2実施形態]
(インプリント装置100の構成)
まず、本発明の第2実施形態について説明する。第2実施形態は、インプリント装置100において、モールド104と基板102との温度差を低減するように温度較正を行う形態である。図5は、本実施形態にかかるインプリント装置100の構成を示す図である。インプリント装置100は、パターンを形成する空間を清浄な環境に保つため、不図示のクリーンチャンバ内におさめられている。
[Second Embodiment]
(Configuration of imprint apparatus 100)
First, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment is a form in which temperature calibration is performed in the
インプリント装置100は、基板102上に塗布された未硬化状態の樹脂(インプリント材)103をモールド104で成形し、紫外線105で樹脂103を硬化させることによりモールド104の転写パターンを形成する装置である。基板102に入射する紫外線105の照射軸(鉛直方向の軸)と平行にZ軸を取り、当該Z軸に垂直な平面内における、互に直交する2軸をX軸およびY軸とする。
The
基板102は、例えば、単結晶シリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板である。基板102には、複数のパターン領域パターン領域がある。
The
モールド104は、外周形状が矩形である。また、基板102に対向する面には、回路パターンなどの凹凸パターンが3次元状に形成された、パターン部104aを有している。モールド104の材質は、紫外線105を透過させることが可能な材質である。本実施形態では、石英とする。
The
モールド104はさらに、パターン部104aとは反対側の面において、円形状のキャビティ(凹部)104bを有している。透過部材104は、紫外線105を透過し、透過部材104とキャビティ104bとで囲まれる空間を密閉空間にしている。パターン部104aを樹脂103に押し付ける際に、圧力調整装置(不図示)により空間の圧力を調整することで、パターン部104aが下に凸となるように変形させることができる。これにより、パターン部104aに樹脂103が充填される際にパターン部104aの凹部に気泡が混入することを防止する。
The
インプリント装置100は、1つのパターン領域に対して1回、パターン部104aの押し付けを行う。すなわち、1つのパターン領域の大きさは、パターン部104aを一度樹脂103に押し付けることにより転写パターンが形成される領域である。
The
照明ユニット107は、光源107aと、紫外線105を整形する光学素子107bとを有している。照明ユニット107は、樹脂103の硬化処理に際して、ミラー107cに向けて紫外線105を出射する。ミラー107cで反射された紫外線105は、モールド104を透過してパターン領域に照射される。
The
モールド保持ユニット109は、モールド104を保持する保持部110と、モールド104とともに保持部110を移動させる駆動機構111とを有している。保持部110は、モールド104の紫外線105の入射面(パターン部104aと反対側の面)を真空吸着力や静電気力により引き付けている。
The
例えば、保持部110は、外部に設置された真空ポンプ(不図示)に接続されており、当該真空ポンプによって発生する負圧のON/OFFを切り替えることによりモールド104の脱着を切り替える。さらにモールド保持ユニット109は、形状補正機構112を有している。形状補正機構112は、モールド104の側面から水平方向に力を与えてパターン部104aの形状を補正する。
For example, the holding
駆動機構111は、基板102とモールド104とを接触させる押し付け動作(押印)、または引き離し動作(離型)を選択的に行うように、モールド104をZ軸方向に沿って移動させる。基板102とモールド104との接触動作には、基板102上の樹脂103とモールド104のみが接触している場合も含むものとする。駆動機構111は、モールド104の高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、Z軸方向だけでなく、モールド104をX軸方向及びY軸方向、及び各軸周りの回転方向へ動かすための駆動機構を備えていてもよい。
The
樹脂103に対するモールド104の押し付け、または引き離し動作は、モールド104をZ軸方向に移動させることで実現してもよいが、後述の基板駆動機構16により基板102をZ軸方向に移動させることで実現してもよい。または、そのモールド104及び基板102を相対的に移動させてもよい。
The pressing or separating operation of the
基板保持ユニット113は、基板102を保持する保持部114と、保持部114により保持した状態で基板102をXY平面内で並進移動させる駆動機構115とを有する。保持部114は、真空吸着力や静電力により基板102を保持する。
The
駆動機構115は、各軸方向に対して基板102を移動させる。駆動機構115も、基板102を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。また、駆動機構115、X軸方向及びY軸方向だけでなく、Z軸方向や、各軸周りの回転方向へ動かすための駆動機構を備えていてもよい。このような駆動機構を有することにより、基板102を6軸方向に制御することができる。
The
後述の制御部120から制御指令を受けた基板保持ユニット113により、基板102が位置決め制御される。例えば、基板102は、搬送機構117から基板102を受け取る位置、塗布部116による樹脂103の塗布位置やモールド104と対向する位置に基板102を位置決めする。
The
塗布部116は、基板102上に未硬化の樹脂103を塗布する。基板102上に形成予定のパターンの厚さや、パターン部104aの凹凸の密度などにより、樹脂103の塗布位置や塗布量が決定される。
The
アライメント計測部118(以下、計測部118という)は、モールド104を透過する光を出射し、モールド104および基板102上に形成されているアライメントマーク(以下、マークという)(不図示)を検出する。計測部118は、マークを検出することにより、さらに、パターン部104aとパターン領域とのXY平面における相対位置関係が計測される。
Alignment measurement unit 118 (hereinafter referred to as measurement unit 118) emits light that passes through
搬送機構117は、ロードロック128を介して保持部114上に基板102を載置する。第1温度調整装置13は、待機位置119で待機している基板102の温度を調整する。第2温度調整装置16は、保持部114の温度を調整する。第3温度調整装置121は、保持部110の温度を調整する。
The
制御部(変更手段)120は、例えばCPUと、ROM、RAM等の記憶媒体を含むコンピュータで構成されている。制御部120は、照明ユニット107、モールド保持ユニット109、基板保持ユニット113、塗布部116、搬送機構117、計測部118、後述する温度調整装置13、16、121と回線を介して接続されている。
The control unit (changing unit) 120 is configured by a computer including a CPU and a storage medium such as a ROM and a RAM, for example. The
制御部120は、制御部120内のROM内の図7のフローチャートに示すプログラムにしたがって、これらの各構成要素の動作を制御する。これにより、パターン領域に対するパターン形成動作(インプリント処理)を統括的に制御する。
The
なお、制御部120は、前述の各機能が損なわれないのであれば、インプリント装置100の共通の筐体内に配置してもよいし、インプリント装置100とは別の筐体内に配置してもよい。
The
制御部120に含まれる記憶媒体には、図7のフローチャートに示すプログラムが記憶されている。基板102の熱容量C1、保持部114の熱容量C2、モールド104の熱容量C3、が記憶されている。さらに、熱抵抗Ra、熱抵抗Rb、熱抵抗Rc、熱抵抗Rdが記憶されている。
The storage medium included in the
熱抵抗Raは、基板102と保持部114のあいだの抵抗である。熱抵抗Rbは、保持部114の温度を調整する後述の液体Aの間の抵抗である。熱抵抗Rcは、基板102とモールド104における抵抗である。熱抵抗Rdは、保持部110と保持部110の温度を調整する後述の液体Bの間の熱抵抗Rd抵抗である。 制御部120は、第1温度調整装置13および第2温度調整装置16のそれぞれに目標温度を設定する。また、温度較正時には、温度調整された基板3の温度と保持部9の温度の真値の差と、第1温度調整装置13と第2温度調整装置16とに設定した目標温度の差とが小さくなるように、第2温度調整装置16に対する目標温度を変更する。
The thermal resistance Ra is a resistance between the
またインプリント装置100は、基板保持ユニット113を載置するベース定盤129と、モールド保持ユニット109を固定するブリッジ定盤125と、ベース定盤124から鉛直方向に延設され、ブリッジ定盤125を支持するための支柱127とを有する。
The
さらに、インプリント装置100は、モールド104をインプリント装置100の外部から保持部110へ搬送する型搬送機構を有する。
Furthermore, the
第1温度調整装置13と第2温度調整装置16の、それぞれの構成および機能は、第1実施形態で説明したとおりである。図6(a)は、モールド104および保持部114の温度調整について説明する図である。
The configurations and functions of the first
第3温度調整装置121は、温度調整部122、配管123、第3センサ124とを有する。温度調整部122は、温度調整部122から配管123を介して保持部110内に供給する液体Bの温度を調整する。温度調整部124は、液体Bを冷却する冷凍機(不図示)、当該冷凍機により冷却された液体を送り出すポンプ(不図示)、およびポンプから送り出された冷えた液体が所定温度(例えば、23.00℃)になるように調整するヒーターで構成されている。液体Bの温度を調整することにより、保持部110の温度を調整する。
The third
さらに、温度調整部127は、制御部120と接続されている。温度調整部21は、制御部14が設定した目標温度に、センサ23の計測値が近づくように液体Aの温度を調整する。センサ19は空気の温度の計測値を制御部14に送る。
Further, the temperature adjustment unit 127 is connected to the
なお、第3センサ124により計測される温度は、パターン部104aの温度と等価であるとみなす。また、温度調整部122で調整された液体Bの温度により、モールド104において均一に調整されるものとする。第3温度調整装置122は、第3センサ124が示す温度と、制御部120より設定された目標温度とが一致するように温度調整できるものとする。
Note that the temperature measured by the
(温度較正方法)
次に、本実施形態にかかる温度較正方法について説明する。図7は、保持部114に基板102を載置した際、およびモールド104と樹脂103を介して接触させた際に生じるパターン領域の歪みを低減する方法を示すフローチャートである。
(Temperature calibration method)
Next, the temperature calibration method according to the present embodiment will be described. FIG. 7 is a flowchart showing a method for reducing the distortion of the pattern region that occurs when the
制御部120は、S21〜S25の工程により、保持部114の温度の真値と基板102の温度の真値との差を低減するように、第2温度調整装置16に対する目標温度を変更する。S21〜S26の工程は、図4のフローチャートにおけるS1〜S6の工程と同じであるため説明を省略する。
The
次に、塗布部116が基板102上に樹脂103を塗布する(S27)。駆動機構115が基板102をモールド104と対向する位置まで移動させ、駆動機構111によりパターン部104aを樹脂103に押しあてる押印工程を実行する(S28)。
Next, the
この際保持部114に生じる温度変化をセンサ23が計測する。モールド104の熱は基板102を介して保持部114に伝わる。この熱により生じる温度変化を計測する(S29)。制御部120は、第1実施形態と同様の手法で演算処理をすることで、モールド104の温度の真値と保持部114の温度の真値との差ΔTmを算出する(S30)。制御部120は、算出された温度差ΔTmの分だけ、第3温度調整装置121に対する目標温度を変更する(S31)。最後に、基板102を搬出する(S32)。
At this time, the
なお、モールド104を押印中、かつ紫外線105の照射前に、制御部120は形状補正機構112を用いてパターン部104aの形状を補正してもよい。基板102上のパターン領域の形状に近づけることができる。
Note that the
以後、S32で設定した目標温度で保持部110の温度調整を行っている状態で、他の基板102に対してパターンを形成していく。
Thereafter, a pattern is formed on the
このように、本実施形態は第1温度調整装置13で調整される基板102の温度に対して、保持部114の温度、および保持部110の温度を合わせる形態である。本実施形態によれば、基板102と保持部114の温度差に起因して生じる、基板102上のパターン領域の歪みを低減することができる。
Thus, this embodiment is a form in which the temperature of the holding
さらに、基板102とモールド104の温度差に起因して生じる、基板102上のパターン領域の歪みを低減することができる。形状補正機構112により補正しきれないほどの歪みがパターン領域に生じてしまうことを防止することができ、本実施形態を実施しない場合に比べて重ね合わせ精度を向上させることができる。
Furthermore, distortion of the pattern region on the
特にインプリント装置100におけるパターン部104aの形状補正は、前述の露光装置1におけるレチクル2の投影パターンの形状補正に比べて、高次補正が困難である。よって、あらかじめ相対温度差を低減させることで、パターン領域の歪みを低減させておくことは、重ね合わせ精度を向上させるためにも有効な手段である。
In particular, the shape correction of the
[第3実施形態]
図8は、第3の実施形態にかかるインプリント装置200の構成の一部を示す図である。インプリント装置200は、第2実施形態にかかるインプリント装置100におけるモールド104を製造する装置である。すなわち、基板102上にパターンを形成するのではなく、モールド104と同じ外形をしているレプリカモールド(被転写体)130の中央の凸面130aにパターンを形成する。
[Third Embodiment]
FIG. 8 is a diagram illustrating a part of the configuration of the
モールド104は、中央部に凹凸パターンが形成されているパターン部104aを有する。凸面130aに樹脂103を供給したあと、樹脂103にパターン部104aを押し付けることで、パターン部104aの転写パターンを凸面130上に形成する。
The
搬送機構132はレプリカモールド130を保持部133上に搬送する。第1温度調整装置13は、待機位置134でレプリカモールド130の温度を調整する。第1温度調整装置13の構成は、図2と同様である。
The transport mechanism 132 transports the
第2温度調整装置16は、センサ23を用いて、目標温度に基づいて保持部133の温度を調整する。第3温度調整装置は、第3センサ124を用いて、目標温度に基づいて保持部133の温度を調整する。
The second
インプリント装置200を用いたインプリント方法は、図7のフローチャートとともに前述した、インプリント装置100を用いたインプリント方法とほぼ同様である。すなわち、被転写体であるレプリカモールド130を保持部133に載置する前に、レプリカモールド130の真温度と保持部133の真温度との差が小さくなるように、温度調整する。また、押印工程前に、保持部133上のレプリカモールド130の真温度とモールド104の真温度との差が小さい状態となるように温度調整をする。
The imprint method using the
このようにして、保持部133と保持部133に載置前のレプリカモールド130の真温度の差、および、レプリカモールド130とモールド130の真温度の差を低減することができる。これにより、それぞれを接触させる際の熱の移動を低減し、重ね合わせ精度を向上させることができる。
In this way, it is possible to reduce the difference in true temperature between the
[第4実施形態]
第4実施形態として、インプリントシステム(リソグラフィシステム)1000における温度較正方法について説明する。図9は、4台(複数台)のインプリント装置100の構成を示す図である。それぞれのインプリント装置100は、第2実施形態にかかるインプリント装置100とほぼ同じ構成を有する。
[Fourth Embodiment]
As a fourth embodiment, a temperature calibration method in the imprint system (lithography system) 1000 will be described. FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of four (plural) imprint apparatuses 100. Each
図9では、それぞれのインプリント装置が有する構成部材のうち、第2温度調整装置16、基板保持ユニット113のみを図示している。ただし、搬送機構117および第1温度調整装置13は、4台のインプリント装置100それぞれが有しているのではない。4台のインプリント装置100で、共用スペース140に配置されている1組の搬送機構117および第1温度調整装置13を共用している。
FIG. 9 illustrates only the second
共用スペース130には、パターン形成前の基板102が複数保存してある。第1温度調整装置13を用いて、複数の基板102をまとめて温度調整する。搬送機構117は、それぞれのインプリント装置100に1枚ずつ基板102を搬送する。
A plurality of
それぞれのインプリント装置100の制御部120は、搬送機構117から運ばれた基板102を用いて、保持部114に載置前の基板102の温度の真値と、保持部114の温度の真値との差ΔTcを算出する。そこで、ΔTcを低減するように、制御部120は第2温度調整装置16に設定する目標温度を変更する。
The
これにより、基板102と保持部114の温度差に起因して生じる、基板102上のパターン領域の歪みを低減することができる。形状補正機構112により補正しきれないほどの歪みがパターン領域に生じてしまうことを防止することができ、本実施形態を実施しない場合に比べて重ね合わせ精度を向上させることができる。
Thereby, the distortion of the pattern area | region on the board |
そこで、制御部120は第2温度調整装置16に対する目標温度をΔTc変更することが好ましい。それぞれのインプリント装置100に搭載されているセンサ23の個体差に起因してΔTcが異なる値の場合であっても、それぞれのインプリント装置100で生じうるパターン領域の歪みを低減することができる。
Therefore, it is preferable that the
または、それぞれのインプリント装置100で算出されるΔTcの平均値ΔTa分だけ、第1温度調整装置13に対する目標温度を変更し、温度差ΔTcとΔTaの差分の目標温度の変更を第2温度調整装置16に設定してもよい。
Alternatively, the target temperature for the first
インプリント装置100のかわりに、複数台の露光装置1を備えたリソグラフィシステムに適用してもよい。
Instead of the
[第5実施形態]
第1〜第4実施形態では、温度較正の前に設定された、第1温度調整装置13、第2温度調整装置16、第3温度調整装置21に対する目標温度は同じであった。本実施形態は、想定する温度差ΔTc、ΔTmよりも大きな温度差をオフセット値として予め設定しておく形態である。
[Fifth Embodiment]
In the first to fourth embodiments, the target temperatures for the first
第5実施形態にかかるインプリント装置100の構成は、第2実施形態で説明したインプリント装置100とほぼ同じである。制御部120の有する記憶媒体に、図10のフローチャートに示すプログラムが記憶されている点が異なる。温度調整部17、21、127は、それぞれに接続されているセンサ19、センサ23、第3センサ124に対して0.001℃〜0.01℃の誤差をもって温度制御を行う。
The configuration of the
図10は、本実施形態にかかる温度較正方法を示すフローチャートである。最初に、制御部120は第2温度調整装置16に、第1温度調整装置13に設定した目標温度に対してΔT0ずらした温度を設定する(101)。ここで、ΔT0は、予想される温度較正の温度差に対して10倍以内(例えば、0.5℃以下)とする。第2温度調整装置16による温度の制御誤差の影響を無視できるようにするためである。
FIG. 10 is a flowchart showing the temperature calibration method according to the present embodiment. First, the
保持部114の温度が安定したところで、温度較正に利用する基板102を搬送機構117が搬入し、保持部114上に載置する(S102)。基板102を載置した直後からの保持部114の温度変化を、センサ23が計測する。計測結果が制御部120に送られる。制御部120は、基板102の温度の真値と保持部114の温度の真値の差ΔT1を算出する。ここで、必要な温度較正温度をΔTc’とすると、ΔT1=ΔT0+ΔTc’である。この関係を用いて、保持部114と基板102との関係において必要な温度較正温度をΔTc’を算出する(S104)。
When the temperature of the holding
次に、制御部120が保持部114の設定温度を変更しない状態で、塗布部116は基板102上に樹脂103を塗布する。駆動機構111によりパターン部104aを樹脂103に押しあてる押印工程を実行する(S106)。
Next, the
この際保持部114に生じる温度変化をセンサ23が計測する。モールド104の熱は基板102を介して保持部114に伝わる。この熱により生じる温度変化を計測する(S107)。制御部120は、モールド104の温度の真値と保持部114の温度の真値との差ΔT2を算出する。ここで、必要な温度較正温度をΔTm’とすると、ΔT2=ΔT0+ΔTm’である。この関係を用いて、保持部114とモールド104との関係において必要な温度較正温度をΔTm’を算出する(S108)。
At this time, the
制御部120は、第2温度調整部に対する目標温度を、第1温度調整部に対する目標温度と比べてΔTc’ずれるように変更する(S109)。制御部120は、第3温度調整部に対する目標温度を、第1温度調整部に対する目標温度と比べてΔTm’ずれるように変更する(S110)。最後に、搬送機構117が基板102を搬出する(S111)。
The
このように、本実施形態は第1温度調整装置13で調整される温度に対して、保持部114の温度、および保持部110の温度を合わせる形態である。最初にオフセットΔToを変更しておくことにより、較正値ΔTc’ΔTm’が小さい値である場合も、センサ23での温度変化をとらえることができる。
Thus, the present embodiment is a form in which the temperature of the holding
本実施形態によれば、基板102と保持部114の温度差に起因して生じる、基板102上のパターン領域の歪みを低減することができる。さらに、基板102とモールド104温度差に起因して生じる、基板102上のパターン領域の歪みを低減することができる。形状補正機構112により補正しきれないほどの歪みがパターン領域に生じてしまうことを防止することができ、本実施形態を実施しない場合に比べて重ね合わせ精度を向上させることができる。
According to this embodiment, it is possible to reduce the distortion of the pattern region on the
[その他の実施形態]
制御部14、制御部120が変更する温度調整条件は、目標温度の変更に限られない。センサ19、センサ23等のセンサの温度検出値が、所定のオフセット値を含むように出力させるようにセンサの出力を変更してもよい。てもよい。 温度調節部122と配管123は、ボルテックス効果を利用した温度調節機能を有していても構わない。
[Other Embodiments]
The temperature adjustment conditions changed by the
第3実施形態および第5実施形態では、保持部114とモールド104の温度較正を同じ基板102を用いて続けて実施したが、それぞれ異なる基板102を用いて実施してもよい。また、温度調整部21における目標温度を変更するのではなく、温度調整部17における目標温度を調整してもよい。
In the third embodiment and the fifth embodiment, the temperature calibration of the holding
前述の第2〜第5実施形態にかかるインプリント装置は、光硬化法ではなく、熱硬化法を採用するインプリント装置であってもよい。また、本発明にかかるインプリント材は、光を含む各種電磁放射線により硬化する樹脂、あるいは加熱により硬化する樹脂である。インプリント装置が採用している硬化方法に対応するインプリント材を選択する。 The imprint apparatus according to the second to fifth embodiments described above may be an imprint apparatus that employs a thermal curing method instead of a photocuring method. Moreover, the imprint material concerning this invention is resin hardened | cured by the various electromagnetic radiation containing light, or resin hardened | cured by heating. An imprint material corresponding to the curing method employed by the imprint apparatus is selected.
本発明にかかるリソグラフィ装置は、前述の露光装置やインプリント装置に限られない。g線(波長436nm)、ArFレーザ光(波長193nm)、EUV光(波長13nm)等の光線あるいは荷電粒子線を基板を照射することにより、当該基板上に潜像パターンを形成する装置でもよい。
The lithography apparatus according to the present invention is not limited to the exposure apparatus and the imprint apparatus described above. An apparatus that forms a latent image pattern on a substrate by irradiating the substrate with light rays such as g-line (wavelength 436 nm), ArF laser light (wavelength 193 nm), EUV light (
[物品の製造方法]
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、リソグラフィ装置を用いて基板(ウエハやガラス板等)上にパターンを形成する工程と、パターンの形成露光された基板に対して加工処理を施す工程とを含む。物品とは、例えば、半導体集積回路素子、液晶表示素子、撮像素子、磁気ヘッド、CD−RW、光学素子、フォトマスク等である。加工処理とは、例えば、エッチング処理、あるいはイオン注入処理である。さらに、他の周知の処理工程(現像、酸化、成膜、蒸着、平坦化、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)を含んでも良い。
[Product Manufacturing Method]
A method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention includes a step of forming a pattern on a substrate (a wafer, a glass plate, or the like) using a lithography apparatus, and a step of processing the substrate on which the pattern has been exposed. Including. The article is, for example, a semiconductor integrated circuit element, a liquid crystal display element, an imaging element, a magnetic head, a CD-RW, an optical element, a photomask, or the like. The processing process is, for example, an etching process or an ion implantation process. Furthermore, other known processing steps (development, oxidation, film formation, vapor deposition, planarization, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.) may be included.
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。 As mentioned above, although preferable 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.
1 インプリント装置
3 基板(物体)
8 樹脂(インプリント材)
9、114 保持部(載置部)
13 第1温度調整装置
14 制御部(変更手段)
19 センサ
21 第2温度調整装置
23 センサ
104、130 モールド(転写体)
130 レプリカモールド(被転写体)
1000 インプリントシステム
1 Imprinting device 3 Substrate (object)
8 Resin (imprint material)
9, 114 Holding part (mounting part)
13
19
130 Replica mold (transfer object)
1000 Imprint System
Claims (14)
前記載置部の温度調整に用いられる温度計測手段を用いて、前記物体の載置に伴う、前記載置部の経時的な温度変化に関する情報を取得する取得工程と、
前記温度変化に関する情報に基づいて、前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する変更工程と、
を有することを特徴とする調整方法。 A method for adjusting the temperature of the object and the placement unit described above in a system in which an object temperature-adjusted using a first temperature adjustment device is placed on a placement unit that is temperature-adjusted using a second temperature adjustment device. And
Using the temperature measuring means used for adjusting the temperature of the mounting section, an acquisition step for acquiring information on the temperature change of the mounting section with the passage of the object,
A changing step of changing a temperature adjustment condition of at least one of the first temperature adjustment device and the second temperature adjustment device based on the information on the temperature change;
The adjustment method characterized by having.
前記載置部の温度調整に用いられる温度計測手段を用いて、前記被転写体と前記物体との接触に伴う、前記載置部の経時的な温度変化に関する情報を取得する取得工程と、
前記情報に基づいて、前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する変更工程と、
を有することを特徴とする調整方法。 Using the object whose temperature has been adjusted using the first temperature adjusting device, a transfer pattern of the object is formed on the transfer target placed on the mounting portion whose temperature has been adjusted using the second temperature adjusting device. A method for adjusting the temperature of the object and the transfer object in a system,
Using the temperature measurement means used for temperature adjustment of the placement unit, an acquisition step of obtaining information on the temperature change of the placement unit over time accompanying the contact between the transfer object and the object;
Based on the information, a changing step of changing a temperature adjustment condition of at least one of the first temperature adjustment device and the second temperature adjustment device;
The adjustment method characterized by having.
前記温度差情報に基づいて、前記温度差が小さくなるように前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の前記温度調整条件を変更することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の調整方法。 The changing step includes a step of obtaining temperature difference information indicating a temperature difference between the object and the mounting portion before placing the object on the mounting portion based on information on the temperature change,
The temperature adjustment condition of at least one of the first temperature adjustment device and the second temperature adjustment device is changed based on the temperature difference information so that the temperature difference is reduced. Item 3. The adjustment method according to Item 2.
前記被転写体が前記載置部に載置される前に、前記被転写体の温度を調整する第1温度調整装置と、
前記載置部の温度を計測する計測手段を備え、前記載置部の温度を調整する第2温度調整装置と、
前記計測手段を用いて得られた、前記被転写体の前記載置部への載置に応じた前記載置部の経時的な温度の温度変化に関する情報に基づいて、前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する、変更手段と、
を有することを特徴とするリソグラフィ装置。 A lithographic apparatus for forming a pattern on a transfer object placed on a placement unit, wherein the transfer object is adjusted to a temperature before the transfer object is placed on the placement part. A temperature control device;
A second temperature adjusting device comprising a measuring means for measuring the temperature of the mounting portion, and adjusting the temperature of the mounting portion;
Based on the information about the temperature change of the temperature of the mounting portion over time according to the placement of the transferred body on the mounting portion obtained using the measuring means, the first temperature adjusting device And changing means for changing a temperature adjustment condition of at least one of the second temperature adjusting devices,
A lithographic apparatus comprising:
前記保持手段により保持されている前記被転写体に対して前記パターンを形成することを特徴とする請求項9又は請求項10に記載のリソグラフィ装置。 The mounting portion includes a holding unit that attracts and holds the transferred object to the mounting portion.
The lithographic apparatus according to claim 9, wherein the pattern is formed on the transfer target held by the holding unit.
前記押し付けの前に、前記転写体の温度を調整する第1温度調整装置と、
前記載置部の温度を計測する計測手段を備え、前記載置部の温度を調整する第2温度調整装置と、
前記第1温度調整装置および前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する変更手段と、
前記計測手段を用いて得られた、前記押し付けに伴う前記載置部の経時的な温度の温度変化に関する情報に基づいて、前記第1温度調整装置と前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する、変更手段とを有することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern on the transfer body by bringing the transfer body into contact with an imprint material on the transfer body placed on the placement portion,
A first temperature adjusting device for adjusting the temperature of the transfer body before the pressing;
A second temperature adjusting device comprising a measuring means for measuring the temperature of the mounting portion, and adjusting the temperature of the mounting portion;
Changing means for changing a temperature adjusting condition of at least one of the first temperature adjusting device and the second temperature adjusting device;
The temperature of at least one of the first temperature adjusting device and the second temperature adjusting device based on the information about the temperature change of the temperature of the mounting portion with time obtained by the pressing, obtained using the measuring means. An imprint apparatus comprising: a changing unit that changes the adjustment condition.
前記複数のリソグラフィ装置の前記載置部に載置される前の基板の温度を調整する第1温度調整装置と、を有するリソグラフィシステムであって、
前記複数のリソグラフィ装置のそれぞれは、
前記載置部の温度を計測する計測手段を備え、前記載置部の温度を調整する第2温度調整装置と、
前記計測手段を用いて得られた、前記被転写体の前記載置部への載置に応じた前記載置部の経時的な温度の温度変化に関する情報に基づいて、前記第2温度調整装置の少なくとも一方の温度調整条件を変更する、変更手段と、
を有することを特徴とするリソグラフィシステム。 A plurality of lithography apparatuses for forming a pattern on a transfer target placed on the placement unit;
A first temperature adjustment device that adjusts the temperature of the substrate before being placed on the placement portion of the plurality of lithography apparatuses,
Each of the plurality of lithographic apparatuses includes
A second temperature adjusting device comprising a measuring means for measuring the temperature of the mounting portion, and adjusting the temperature of the mounting portion;
Based on the information about the temperature change of the temperature of the mounting portion over time according to the placement of the transfer object on the mounting portion obtained using the measuring unit, the second temperature adjusting device Changing means for changing the temperature adjustment condition of at least one of
A lithography system comprising:
前記工程で前記パターンの形成された基板を加工する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。 An apparatus or system according to any one of claims 9 to 11, an imprint apparatus according to claim 12, and an imprint system according to claim 13. Forming a pattern on the substrate;
And a step of processing the substrate on which the pattern is formed in the step.
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