JP2018092995A - Application equipment, imprint device, imprint method and method of manufacturing article - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置、インプリント方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and an imprint method for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold.
半導体デバイスなどの物品を製造する方法として、型(モールド)を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント技術が知られている。インプリント技術は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる(押印)。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材からモールドを引き離す(離型)ことにより、インプリント材のパターンが基板上に形成される。 As a method for manufacturing an article such as a semiconductor device, an imprint technique for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold is known. In the imprint technique, an imprint material is supplied onto a substrate, and the supplied imprint material is brought into contact with a mold (imprinting). Then, after the imprint material is cured in a state where the imprint material and the mold are in contact, the pattern of the imprint material is formed on the substrate by separating the mold from the cured imprint material (release). .
インプリント装置は、基板上にインプリント材を供給する供給装置(ディスペンサ)を備えている。インプリント技術において、基板上にインプリント材を供給する方法は、例えば複数の吐出口(ノズル)を有する供給装置を用いて、基板上にインプリント材の液滴を供給する方法が知られている。 The imprint apparatus includes a supply device (dispenser) that supplies an imprint material onto a substrate. In the imprint technique, as a method for supplying an imprint material onto a substrate, for example, a method for supplying droplets of an imprint material onto a substrate using a supply device having a plurality of discharge ports (nozzles) is known. Yes.
このような供給装置は、基板上にインプリント材を供給するときに、液滴の吐出量や吐出方向のばらつき、液滴の不吐出などが生じることがある。この様な場合には、基板上に所定のインプリント材を供給することが出来なくなり、基板上に所望のインプリント材のパターンを形成することが出来なくなる恐れがある。 In such a supply device, when the imprint material is supplied onto the substrate, variations in the discharge amount and direction of the droplets, non-discharge of the droplets, and the like may occur. In such a case, a predetermined imprint material cannot be supplied onto the substrate, and there is a possibility that a desired imprint material pattern cannot be formed on the substrate.
そのため、インプリント装置には、所定の場所(例えば待機位置)に、供給装置から吐出される液滴の状態をチェックする機構が設けられていることがある。特許文献1にはインプリント装置内に固定された撮像部を設けて、基板上に塗布されたインプリント材の液滴の状態を観察することによって、複数の吐出口から吐出された液滴の吐出量や吐出方向のばらつき、液滴の不吐出などを検出する方法が記載されている。また、特許文献2には光源と受光部を含む液滴検出装置を備えた印字ヘッドユニットが記載されている。印字ヘッドユニットの吐出口から吐出された液滴が、光源から出て受光部に受光される光を横切るように光源と受光部が設けられている。特許文献2の液滴検出部は、吐出に同期して、吐出される液滴のばらつきや不吐出をチェックする方法が記載されている。
For this reason, the imprint apparatus may be provided with a mechanism for checking the state of liquid droplets discharged from the supply apparatus at a predetermined location (for example, a standby position). In
また、基板上に異物が付着すると、基板上に形成されたパターンに欠陥が発生する恐れがある。また、インプリント装置の駆動部(例えばステージ)上に異物が付着すると、装置のメンテナンスが必要になり稼働率が低下する恐れがある。異物の発生原因としては、供給装置の吐出口が形成された吐出面に付着したインプリント材が、乾燥して固着した後、基板上に落下するなど、供給装置から不要なインプリント材が供給されることがある。 Further, when foreign matter adheres to the substrate, there is a risk that a defect is generated in the pattern formed on the substrate. In addition, if foreign matter adheres to the driving unit (for example, stage) of the imprint apparatus, the apparatus needs to be maintained and the operation rate may be reduced. As a cause of foreign matter generation, the imprint material attached to the discharge surface where the discharge port of the supply device is formed is dried and fixed, and then drops onto the substrate. May be.
このように、従来のインプリント装置では、液滴の不吐出や吐出状態を所定の場所に検出手段を設けてチェックする。そのために、塗布装置を検出手段の設けられた所定の場所に移動させないと、液滴検出が出来ない。従って、検出手段が設けられていない場所では塗布装置から不要なインプリント材が供給されてしまったことを検出することが出来ない。 As described above, in the conventional imprint apparatus, the non-ejection or ejection state of the droplet is checked by providing a detection unit at a predetermined location. Therefore, the droplet cannot be detected unless the coating device is moved to a predetermined place where the detection means is provided. Accordingly, it is impossible to detect that an unnecessary imprint material has been supplied from the coating apparatus in a place where the detection means is not provided.
本発明は、意図しないインプリント材が供給装置の吐出面から落下したことを検出することができる供給装置を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the supply apparatus which can detect that the imprint material which was not intended fell from the discharge surface of the supply apparatus.
本発明の供給装置は、基板上にインプリント材を供給する供給装置であって、前記インプリント材が吐出される吐出口を有する吐出面が前記供給装置に設けられ、該吐出面から落下するインプリント材を検出する検出部を備え、前記検出部は、前記供給装置の移動に合わせて移動することができる。 The supply device of the present invention is a supply device for supplying an imprint material onto a substrate, and a discharge surface having a discharge port through which the imprint material is discharged is provided in the supply device, and falls from the discharge surface. A detection unit that detects an imprint material is provided, and the detection unit can move in accordance with the movement of the supply device.
本発明によれば、意図しないインプリント材が供給装置の吐出面から落下したことを検出することができる供給装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the supply apparatus which can detect that the imprint material which was not intended fell from the discharge surface of the supply apparatus can be provided.
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member and the overlapping description is abbreviate | omitted.
(実施形態)
(インプリント装置について)
図1は実施形態におけるインプリント装置1の構成を示した図である。図1を用いてインプリント装置1の構成について説明する。ここでは、基板18が配置される面をXY面、それに直交する方向をZ方向として、図1に示したように各軸を決める。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型(モールド)と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。図1のインプリント装置1は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置1について説明する。
(Embodiment)
(About imprint equipment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an
インプリント装置1は、型17と未硬化のインプリント材を接触させ、その状態で該インプリント材に光19(例えば紫外線)を照射することによってインプリント材を硬化させる。インプリント材を硬化させた後、型17と基板18の間隔を広げることによって、基板18上にインプリント材のパターンを形成するパターン形成装置である。実施形態のインプリント装置1は、光インプリント方式を採用しており、光照射部10と、型保持部11と、基板チャック12と、基板ステージ13と、供給装置14と、液滴検出部15と、制御部16と、を備える。
The
光照射部10は、インプリントの際に型17を介してインプリント材に光19を照射する。型17の基板18に対向する面には、回路パターン等の転写すべきパターンが形成されている。型17の材質は、光19を透過させる材質、例えば石英などである。また、基板18は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板18としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。基板18には、特定のショットレイアウトで配置されたパターンが形成される領域であるショット領域が形成されている。それぞれのショット領域には、供給装置14からインプリント材が供給され、型17を用いてインプリント材のパターンが形成される。
The light irradiation unit 10 irradiates the imprint material with
型保持部11は、型17を吸着力などによって保持する型チャック(不図示)と、型チャック(型17)を移動させるための型駆動機構(不図示)と型17を変形させる形状補正機構(不図示)を備える。
The
基板チャック12は、基板18を吸着力などによって保持する。
The
基板ステージ13は、基板チャック12(基板18)を保持し、移動させるための基板駆動機構を備える。インプリント装置1は供給装置14によりインプリント材を供給した後、型17と基板18の位置合わせを行いながら、型17と基板18上のインプリント材を接触させる。
The
供給装置14は、インプリント材を基板上に供給する為に複数の吐出口からインプリント材の液滴を吐出する。インプリント技術において、インプリント材を基板に供給する方法には、例えば供給装置14に多数の吐出口を設け、インクジェット方式により基板上にインプリント材の液滴を吐出することにより供給する方法が知られている。
The
インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物(未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある)が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が10nm以上1mm以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。 As the imprint material, a curable composition (also referred to as an uncured resin) that cures when given energy for curing is used. As the energy for curing, electromagnetic waves, heat, or the like is used. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared light, visible light, or ultraviolet light whose wavelength is selected from a range of 10 nm to 1 mm.
硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。 A curable composition is a composition which hardens | cures by irradiation of light or by heating. Among these, the photocurable composition cured by light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent as necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a sensitizer, a hydrogen donor, an internal release agent, a surfactant, an antioxidant, and a polymer component.
インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度(25℃における粘度)は、例えば、1mPa・s以上、100mPa・s以下である。 The imprint material is applied in a film form on the substrate by a spin coater or a slit coater. Alternatively, the liquid ejecting head may be applied to the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25 ° C.) is, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.
液滴検出部15は、供給装置14の吐出口が形成された吐出面に沿った方向に光を照射する光源部と、光源部から照射された光を受光する受光部を備える。液滴検出部は、光源部から常時光ビームを照射して吐出面から落下する物体を検出する。吐出面から落下する物体には、吐出口から吐出されるインプリント材に加えて、意図しないインプリント材の液滴の落下や、吐出面に付着した硬化したインプリント材が落下するものなどを含む。
The
液滴検出部15は、供給装置14に保持されており供給装置14と一体となって移動することができる。そのため、液滴検出部15は供給装置14の配置場所によらず、常時吐出面から落下する物体を検出することができる。
The
制御部16は、インプリント装置の各構成要素の動作及び調整を制御する。制御部16は、例えばコンピュータ等で構成され、インプリント装置1に備わっていてもよいし、回線等を介して接続されインプリント装置1とは異なる場所に配置されていてもよい。制御部16は、プログラム等に従って、インプリント装置1の各構成要素の動作を制御する。この制御には、実施形態の目的である液滴垂れ検出に対し、インプリント装置1の動作状況を判断し、その後のインプリント装置のインプリント動作の制御が含まれる。また、制御部16は、供給装置14に備えられた受光部の光の受光結果に基づいて供給装置14の吐出面から物体が落下したことを検出してもよい。
The
(インプリント動作について)
次に、インプリント装置1を用いて、基板18上にインプリント材のパターンを形成するインプリント動作について説明する。ここで、インプリント動作は、インプリント材の供給工程、押印工程、位置合わせ工程、インプリント材の硬化工程、離型工程の順に行われる。このインプリント動作はショット領域毎に実行される。
(About imprint operation)
Next, an imprint operation for forming an imprint material pattern on the
図1のインプリント装置1を用いて、基板18上にインプリント材のパターンを形成する、インプリント方法を説明する。図2は、インプリント方法(インプリント動作)を説明するフローチャートである。
An imprint method for forming an imprint material pattern on the
S10でインプリント動作が開始されると、モールド搬送装置によって型17をインプリント装置1内に搬入して、型保持部11に配置する(S11)。同様に、基板搬送装置によって基板18をインプリント装置1内に搬入して、基板チャック12に配置する(S12)。S11とS12の順序は入れ替わってもよいし、並行して処理してもよい。インプリント動作が開始されると、制御部16からの最初の指令が供給装置14、基板ステージ13に入る。基板18が載置された基板ステージ13は、基板18のショットレイアウトに従い基板のショット領域をインプリント装置1内で移動させる。合わせて供給装置14は、待機位置(201)から塗布位置(202)に移動する。液滴検出部15は、供給装置14に保持されており、供給装置14の移動と共に移動しながら常時稼働しており、液滴垂れを検出する。インプリント動作中において、液滴検出部は光ビームを照射して液滴検出を行っている。
When the imprint operation is started in S10, the
次に、基板18のショット領域に供給装置14がインプリント材を供給する(S13)。基板チャック12によって基板18を供給装置14の下でスキャン駆動させながら、ショット領域にインプリント材を供給する。
Next, the
次に、基板ステージ13を駆動することで、インプリント材が供給された基板18を型17の直下に配置する。この状態で、型17と基板18の位置合わせを行う(S14)。位置合わせの方法として、型保持部11に備えられたアライメントスコープによって型17と基板18に形成されたアライメントマークを検出する方法がある。アライメントマークの検出結果に基づき、型17と基板18の位置ずれを検出し、基板ステージ13を駆動して位置合わせを行う。
Next, by driving the
次に、型17と基板18を近づけることによって、基板18上に供給されたインプリント材と型17を接触させる(S15)。インプリント材に型17を接触させることで、インプリント材は型17に形成されたパターンの凹部に入り込み、インプリント材が型17によってパターンが成形される。なお、アライメントスコープによるアライメントマークの検出と位置合わせは、型17とインプリント材を接触させた状態で行ってもよい(S16)。そして、インプリント材と型17が接触した状態で光照射部10から光19を照射することで、インプリント材を硬化させる(S17)。
Next, by bringing the
インプリント材を硬化させた後、型17と基板18の間隔を広げることで、型17を硬化したインプリント材から引き離す(離型)。この結果、硬化したインプリント材のパターンが、基板18上に形成される(S18)。複数のショット領域にパターンを形成する場合には、S13〜S18の工程を繰返すことによってパターンが形成される。
After the imprint material is cured, the distance between the
最後に基板搬送装置によってパターンが形成された基板18をインプリント装置1から搬出し(S19)、モールド搬送装置によって型17をインプリント装置1から搬出する(S20)。S20とS21の順序は入れ替わってもよいし、並行して処理してもよい。そして、一連のインプリント動作が終了する(S21)。
Finally, the
上述のインプリント方法において、光を照射することによってインプリント材を硬化させる光硬化法について説明したが、熱によりインプリント材を硬化させる熱硬化法を適用しても良い。 In the above-described imprint method, the photocuring method for curing the imprint material by irradiating light has been described. However, a heat curing method for curing the imprint material by heat may be applied.
(液滴検出について)
次に、インプリント動作中に行われる液滴検出について説明する。図3は、供給装置14と液滴検出部15を示した概略図である。図4は、図3に示した供給装置14と液滴検出部15を下から(−Z方向)見た図を示している。
(About droplet detection)
Next, the droplet detection performed during the imprint operation will be described. FIG. 3 is a schematic diagram showing the
図3に示すように、液滴検出部15は、供給装置14に保持された光源部100と受光部101を備え、光源部100から照射される光ビームMは、供給装置14から液滴が吐出される吐出面102に沿って照射される。また、図4に示すように、光源部100から照射される光ビームMは、吐出面102の全域を覆うように照射される。このような状態で、供給装置14からインプリント材の液滴Lが吐出され光ビームMを通過すると光ビームMが遮られることで受光部101に到達する光量が減少する。この光量の減少を検出することにより液滴Lが吐出されたことを検出する。これにより、液滴検出部15は、図2のS13のインプリント材の供給工程において、供給装置14から適切にインプリント材が吐出されているか検出することができる。このように、通常のインプリント時の基板上へのインプリント材塗布時の液滴吐出の量や速度を検出することもできる。
As shown in FIG. 3, the
ここで、実施形態における液滴検出の目的は、通常のインプリント材塗布時以外の時に発生する、供給装置14の吐出面から落下する物体を検出することを目的とするため、液滴検出部15は常時検出動作を行う。例えば、供給装置14の吐出面からインプリント材の液滴の垂れを検出することができる。液滴検出部15は、供給装置14に保持されている為、供給装置14と共に移動しながら、またインプリント時の吐出位置において通常の吐出をしていない時にも検出を行っている。上述した、通常のインプリント材塗布時の検出信号は、制御部16からのインプリント動作指令と合せて、制御部16において意図しない物体の落下ではないと判断をすることができる。ここで、常時検出とは、通常のインプリント動作時だけでなく、インプリント装置1や供給装置14のメンテナンス時などに供給装置14が退避位置201に移動する場合も含まれる。
Here, the purpose of the droplet detection in the embodiment is to detect an object falling from the ejection surface of the
図5は、供給装置14、基板ステージ13の可動範囲203、基板18とショットレイアウト20等の位置と動作関係を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the
供給装置14は、通常は待機位置201で待機している。そして供給装置14は、制御部16からの指示によりインプリント動作時に塗布位置202に移動する。合わせて、基板ステージ13により基板18上の指定されたショット領域が塗布位置202の下に移動し、供給装置14からショット領域にインプリント材が供給される。インプリント材が供給されたショット領域は、型17が配置された押印位置200に移動して基板上にパターンが形成される。ショットレイアウト20に沿って制御部16から指示が出て、上述の移動、塗布、押印の動作を繰り返す。最終ショットの押印が終了すると、ステージ13は基板回収位置(不図示)に移動し、基板18は回収され、供給装置14は待機位置201に移動する。
The
例えば、この押印中に供給装置14からインプリント材の液滴が意図せずに垂れてしまった場合、基板上の他のショット領域にインプリント材が付着したり、基板ステージ上にインプリント材が付着したりする恐れがある。意図せずに基板上に垂れたインプリント材は異物になる恐れがある。基板上に異物が付着すると、インプリント時においてパターン欠陥が発生し製品の歩留まりを低下させることがある。
For example, when a droplet of the imprint material drops unintentionally from the
図6は、インプリント動作時の供給装置14、基板18、ショットレイアウト20の関係を上(+Z方向)から見た状態を示す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which the relationship among the
図6(a)では、供給装置14が基板18の外にある状態を示している。この位置で液滴検出部15が供給装置14からの液滴を検出すると、この時の供給装置14の位置情報、基板ステージ13(基板18)の位置情報に基づいて制御部16は液滴の垂れた位置を特定することができる。制御部16は、基板ステージ13上にインプリント材の液滴が垂れたと判断すると、例えばインプリント動作を停止し、基板ステージの動作を停止する。また、このときインプリント装置1の操作部(不図示)に液滴検出部15が液滴を検出した結果や、インプリント装置の動作状況を表示させてもよい。
FIG. 6A shows a state where the
図6(b)では、供給装置14が基板18の上にある状態を示している。図6(b)に示されたショットレイアウト20では、下2段の色つきのショット領域は、インプリントによってパターンが形成されたショット領域を示している。一方、図6(b)に示されたショット領域のうち、色が付いていないショット領域は、パターンが形成される前のショット領域を示す。この位置で液滴検出部15が供給装置14からの液滴を検出すると、この時の供給装置14の位置情報、基板ステージ13(基板18)の位置情報に基づいて制御部16は液滴の垂れたショット領域の位置を特定することができる。
FIG. 6B shows a state where the
更に、制御部16は、パターン形成の有無に関する情報からインプリント材の液滴が垂れたショットSが、パターンが形成される前か、形成された後かを判断することもできる。液滴検出部15が液滴を検出した位置のショット領域が、パターンが形成される前ならば該ショット領域Sにはインプリントを行わないと判断し、他のショット領域にはインプリント動作を継続する。一方で、液滴検出部15が液滴を検出した位置のショット領域が、パターンが形成された後ならば該ショット領域Sに垂れがあることをインプリント装置1の操作部(不図示)に表示させてもよい。また、液滴を検出したショット領域Sをエラーショットとして情報を出力することができる。
Furthermore, the
図7は、液滴の垂れを検出する動作を示したフローチャートである。図7を用いて液滴の垂れを検出する動作を説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation for detecting the dripping of the droplet. The operation of detecting the dripping of the droplet will be described with reference to FIG.
液滴検出部15は、常時動作して光ビームにより供給装置14の吐出面から液滴の垂れを検出している(F100)。供給装置14から液滴が光ビームMを横切ると液滴の垂れが検出される(F101)。供給装置14から液滴が検出されると制御部16は、供給装置14の位置情報、基板ステージ13の位置情報、パターン形成有無やインプリント動作などのインプリント情報などのうち少なくとも一つの情報を取得する(F102)。続いて、制御部16は、F102で取得した情報から通常のインプリント動作によるインプリント材の供給かどうかを判断する(F103)。通常のインプリント動作によるインプリント材の供給と判断した場合、インプリント動作を継続する(F107)。通常のインプリント動作によるインプリント材の供給ではない(液滴の垂れ)と判断したした場合、F102で取得した情報からインプリント動作を継続するか否かを判断する(F104)。液滴検出部15が液滴の垂れを検出した場合であっても、パターン形成に影響がない判断された場合には、装置動作継続とする(F105)。一方で、液滴の垂れを検出した結果、インプリント装置の動作を変更しなければならない場合がある(F106)。このように、本実施形態の供給装置14に液滴検出装置15を設けることによって、インプリント動作の途中であっても供給装置14から液滴を検出することによってインプリント動作を継続するか否かを判断することが可能になる。
The
図8は供給装置14から液滴の垂れを検出してインプリント装置の動作を変更する場合について説明するフローである。液滴が垂れた場所に応じて変更する動作を切替えることができる。
FIG. 8 is a flow for explaining a case where the dripping of the droplet is detected from the
インプリント装置の動作を変更すると判断された場合(F106)、液滴が垂れた位置が基板上であるかを判断する(F201)。液滴が検出された位置が、基板上でない(例えば、基板ステージ13上)と判断された場合、インプリント動作を停止し、インプリント装置の操作部(不図示)に状況を表示する(F202)。意図しない場所でインプリント材の液滴が垂れてしまうと、異物の発生源となる恐れがあるため、装置を停止して装置内のクリーニングや、供給装置14の吐出面のクリーニングなどの処理を行う。また、インプリント装置内で液滴が検出された位置がインプリント動作に直ちに影響を与えない場所であれば、インプリント動作を継続してもよい。
If it is determined that the operation of the imprint apparatus is to be changed (F106), it is determined whether or not the position where the droplet drips is on the substrate (F201). When it is determined that the position where the droplet is detected is not on the substrate (for example, on the substrate stage 13), the imprint operation is stopped and the status is displayed on the operation unit (not shown) of the imprint apparatus (F202). ). If droplets of the imprint material droop in an unintended place, it may become a source of foreign matter. Therefore, the apparatus is stopped and processing such as cleaning the inside of the apparatus or cleaning the discharge surface of the
一方で、F201で液滴が検出された位置が基板上であると判断した場合、液滴が検出された位置がインプリント動作によってパターンが形成されたショット領域であるかを判断する(F203)。液滴が検出された位置が、インプリント動作によりパターンが形成される前のショット領域であると判断された場合、インプリント動作を継続し液滴が検出されたショット領域をスキップするようにインプリント動作を行う(F204)。F203の判断で液滴が検出された位置が、インプリント動作によりパターンが形成された位置であると判断された場合、パターン形成には直ちに影響が無いためインプリント動作を継続する(F205)。また、F201の判断で液滴が検出された位置が、基板上であってもショット領域から外れている場合には、インプリント動作を継続する(F205)。 On the other hand, if it is determined that the position where the droplet is detected in F201 is on the substrate, it is determined whether the position where the droplet is detected is a shot region where a pattern is formed by the imprint operation (F203). . If it is determined that the position where the droplet is detected is the shot area before the pattern is formed by the imprint operation, the imprint operation is continued and the shot area where the droplet is detected is skipped. A printing operation is performed (F204). If it is determined in step F203 that the droplet is detected at the position where the pattern is formed by the imprint operation, the imprint operation is continued because the pattern formation is not immediately affected (F205). If the position where the droplet is detected in the determination of F201 is out of the shot area even on the substrate, the imprint operation is continued (F205).
さらに、液滴検出部15が意図しない液滴を検出した場合、供給装置14の吐出面に不要なインプリント材が付着している恐れがある。そのため、上述のインプリント動作のフローに加えて、供給装置14の吐出面に付着したインプリント材を除去する工程を有してもよい。また、液滴検出部15が意図しない液滴を検出した場合、供給装置14に不具合が生じている恐れがある。そのため、供給装置14を交換する工程を有していてもよい。上述の実施形態のインプリント装置1では、供給装置14が待機位置201と塗布位置202を移動する場合について説明したが、これ以外にも供給装置14の状態を検査する検査位置や供給装置14を交換するための交換位置が設定されていてもよい。
Furthermore, when the
従来のインプリント装置では、検査位置など所定の場所以外で供給装置から基板上やステージ上に意図せずインプリント材の液滴が落下した場合、液滴が落下した場所を検出することができない。そのため、意図しない場所に落下したインプリント材の液滴によりパターン欠陥や装置メンテナンスが生じる恐れがある。 In a conventional imprint apparatus, when a droplet of an imprint material falls unintentionally on a substrate or a stage from a supply device other than a predetermined location such as an inspection position, the location where the droplet has dropped cannot be detected. . For this reason, there is a possibility that pattern defects and apparatus maintenance may occur due to the imprint material droplets falling to an unintended place.
このように液滴検出部15が供給装置14の吐出面からの液滴の垂れを検出し、液滴が検出された位置とインプリント動作の状況に基づいて、その後のインプリント動作を判断し、インプリント装置を動作させることができる。これにより、液滴が検出された位置に応じてインプリント動作を停止させたり、継続させたりすることができ、型の汚染や欠陥の発生などを低減し、歩留まりや稼働率向上をさせることができる。また、液滴の検出位置が基板ステージ上の場合、インプリント動作停止などを判断し、清掃等復旧時間の短縮が出来、インプリント装置の稼働率の向上をさせることができる。
In this way, the
上述の実施形態で液滴検出部15は、供給装置14の吐出面からインプリント材の液滴の垂れを検出する場合について説明したが、吐出面に付着した硬化したインプリント材が落下するものを検出するものを含む。このように、本実施形態の液滴検出部15は、吐出口から吐出されるインプリント材に限らず、意図しないインプリント材の液滴の落下や、吐出面に付着して硬化したインプリント材が落下するものなどを含む。
In the above-described embodiment, the case where the
上述の実施形態は、液滴検出部15が供給装置14の吐出面から垂れたインプリント材の液滴を検出するものとして説明したが、検出部の形態はこれに限られない。例えば、検出部として液膜検出部を用いても良い。供給装置14に取り付けられた液膜検出部により、吐出面に形成されたインプリント材の液膜を常時、計測することができれば、液膜が厚くなった場合に、供給装置14から液滴が垂れる前にクリーニングの動作を行うことが可能になる。
In the above-described embodiment, the
また、インプリント装置1の待機位置201には、上述の実施形態に記載された液滴検出部15に加えて、別の検出部を備えていても良い。例えば、供給装置14に一体として設けられた液滴検出部15でインプリント材の液滴の垂れを検出した際に、通常のインプリント処理を停止して、供給装置14を待機位置201に移動させる。そして、待機位置201に設けられた検出部で吐出口の状態や吐出面の状態を詳細に検査しても良い。
The
また、上述の実施形態では液滴検出部15が供給装置14にインプリント材の液滴の垂れを検出する装置として説明した。供給装置14に、その吐出口から塗布工程時に吐出される液滴を検出する吐出検出部が設けられている場合には、吐出検出部を上述の液滴検出部15として用いてもよい。
In the above-described embodiment, the
また、上述の実施形態では液滴検出部15が常時検出している場合について説明した。インプリント動作におけるインプリント材の供給とは異なる意図しない液滴の垂れを検出できればよいので、通常のインプリント材の供給時には液滴検出部15の検出を行わなくてもよい。
In the above-described embodiment, the case where the
インプリント装置1で用いられる供給装置14は、カートリッジタイプの供給装置が用いられることがある。カートリッジ内に収められたインプリント材が無くなった場合や、吐出口に不具合が生じた場合には、カートリッジごと新しいものと交換する。このようなカートリッジタイプの供給装置14を用いる場合には、液滴検出部15の光源部100と受光部101は、取り外し可能に設けられていてもよい。こうすることで、カートリッジタイプの供給装置14を交換する際に、液滴検出部15の光源部100と受光部101を新しい供給装置14に付け替えることができる。
The
(物品の製造方法)
上述のインプリント技術は、3次元構造が一括で形成可能であり、回折光学素子やバイオ系のチップ型検査素子の製造技術や、ナノメートルオーダーのパターン形成が可能な為、次世代半導体リソグラフィ技術等、広範な分野への適用が考えられる。
(Product manufacturing method)
The above-mentioned imprint technology can form a three-dimensional structure all at once, and can produce diffractive optical elements and bio-type chip-type inspection elements, as well as pattern formation on the nanometer order. It can be applied to a wide range of fields.
インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、MEMS、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。 The pattern of the cured product formed using the imprint apparatus is used permanently on at least a part of various articles or temporarily used when manufacturing various articles. The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, or a mold. Examples of the electric circuit elements include volatile or nonvolatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA. Examples of the mold include an imprint mold.
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。 The pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the article or temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation or the like is performed in the substrate processing step, the resist mask is removed.
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図9(a)に示すように、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板1zを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材2zの表面にインプリント材3zを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材3zが基板上に付与された様子を示している。 Next, a specific method for manufacturing an article will be described. As shown in FIG. 9A, a substrate 1z such as a silicon wafer on which a workpiece 2z such as an insulator is formed is prepared. Subsequently, the substrate 1z is formed on the surface of the workpiece 2z by an inkjet method or the like. A printing material 3z is applied. Here, a state is shown in which the imprint material 3z in the form of a plurality of droplets is applied on the substrate.
図9(b)に示すように、インプリント用の型4zを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材3zに向け、対向させる。図9(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1と型4zとを接触させ、圧力を加える。インプリント材3zは型4zと被加工材2zとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型4zを透して照射すると、インプリント材3zは硬化する。
As shown in FIG. 9B, the
図9(d)に示すように、インプリント材3zを硬化させた後、型4zと基板1zを引き離すと、基板1z上にインプリント材3zの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材3zに型4zの凹凸パターンが転写されたことになる。
As shown in FIG. 9D, when the imprint material 3z is cured and then the
図9(e)に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材2zの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝5zとなる。図9(f)に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材2zの表面に溝5zが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
As shown in FIG. 9 (e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an anti-etching mask, the portion of the surface of the workpiece 2z where there is no cured product or remains thin is removed, and the
1 インプリント装置
10 光照射部
11 型保持部
13 基板ステージ
14 供給装置
15 液滴検出部
16 制御部
100 光源部
101 受光部
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記インプリント材が吐出される吐出口を有する吐出面が前記供給装置に設けられ、該吐出面から落下するインプリント材を検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記供給装置の移動に合わせて移動することを特徴とする供給装置。 A supply device for supplying an imprint material on a substrate,
A discharge surface having a discharge port through which the imprint material is discharged is provided in the supply device, and includes a detection unit that detects an imprint material falling from the discharge surface.
The detection device moves in accordance with the movement of the supply device.
前記基板上に未硬化のインプリント材を供給する供給装置を備え、
前記インプリント材が吐出される吐出口を有する吐出面が前記供給装置に設けられ、該吐出面から落下するインプリント材を検出する検出部を備え、
前記検出部は、前記供給装置の移動に合わせて移動することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus that forms a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
A supply device for supplying an uncured imprint material on the substrate;
A discharge surface having a discharge port through which the imprint material is discharged is provided in the supply device, and includes a detection unit that detects an imprint material falling from the discharge surface.
The imprinting apparatus, wherein the detection unit moves in accordance with movement of the supply apparatus.
前記制御部は、検出部が前記吐出面から落下したインプリント材を検出したときの前記塗布装置の位置を検出し、
前記検出部の検出結果と前記制御部の検出結果に基づいて前記吐出面から落下したインプリント材の位置を求めることを特徴とする請求項7に記載のインプリント装置。 A control unit for controlling the position of the coating apparatus is provided.
The control unit detects the position of the coating device when the detection unit detects an imprint material that has dropped from the ejection surface,
The imprint apparatus according to claim 7, wherein the position of the imprint material dropped from the ejection surface is obtained based on a detection result of the detection unit and a detection result of the control unit.
前記制御部は、検出部が前記吐出面から落下したインプリント材を検出したときの前記基板ステージの位置を検出し、
前記検出部の検出結果と前記制御部の検出結果に基づいて前記吐出面から落下したインプリント材の位置を求めることを特徴とする請求項7に記載のインプリント装置。 A control unit for controlling the position of the substrate stage is provided.
The control unit detects the position of the substrate stage when the detection unit detects the imprint material dropped from the ejection surface,
The imprint apparatus according to claim 7, wherein the position of the imprint material dropped from the ejection surface is obtained based on a detection result of the detection unit and a detection result of the control unit.
前記基板上に供給装置からインプリント材を供給する供給工程と、
前記インプリント材が吐出される吐出口を有する吐出面が前記供給装置に設けられ、該吐出面から落下するインプリント材を検出部が検出する工程と、を有し、
前記検出部は、前記供給装置の移動に合わせて移動することを特徴とするインプリント方法。 An imprint method for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
A supply step of supplying an imprint material from a supply device onto the substrate;
A discharge surface having a discharge port through which the imprint material is discharged is provided in the supply device, and a detection unit detects an imprint material falling from the discharge surface.
The imprinting method, wherein the detection unit moves in accordance with movement of the supply device.
前記基板上に供給装置からインプリント材を供給する供給工程と、
前記供給工程とは異なるときに、前記供給装置の吐出面から落下するインプリント材を検出する工程と、
前記検出する工程で検出された前記供給装置から前記インプリント材が落下した位置に応じて、インプリント動作を制御することを特徴とするインプリント方法。 An imprint method for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
A supply step of supplying an imprint material from a supply device onto the substrate;
A step of detecting an imprint material falling from the discharge surface of the supply device when different from the supply step;
An imprinting method comprising: controlling an imprinting operation according to a position where the imprinting material has dropped from the supply device detected in the detecting step.
前記工程で前記パターンが形成された前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。 Forming an imprint material pattern on a substrate using the imprint apparatus according to claim 9;
Processing the substrate on which the pattern is formed in the step;
A method for producing an article comprising:
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