JP6157579B2 - インプリント方法、インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
実施例1は、主に半導体素子のインプリントリソグラフィ向けの型を保護する技術として構成されたものである。図1は、高粘度材料(材料)1で異物4を覆う膜を形成して型6を保護する手法の概念図である。型6は、マスク、原版、テンプレートとも呼ばれる。実施例1におけるインプリント方法は、背景技術において触れたJFIL方式がベースとなっている。その他のインプリント方式に対する適用事例は実施例2以降において説明する。ウエハ(基板)7には、型6のメサ(パターン面)に形成されたパターンが転写される。ウエハ7のインプリント処理が行われるショット領域3には、図2に示されるように、予めインクジェットディスペンサーから紫外線硬化樹脂(レジスト、樹脂)5の細粒(ドロップ)が滴下されている。インクジェットディスペンサーから吐出される樹脂5のドロップは数plが一般的である。インプリント処理における樹脂5の充填時間すなわち型6のパターン面の凹部とウエハ7の間に挟まれた樹脂5の中から気体が消失するまでの時間を短縮するために樹脂5の粒径を小さくする努力が行われている。樹脂5のドロップのウエハ7の上面からの高さはドロップ粒径に依存するが概ね1μm前後である。インプリントシーケンスにおいては図2のように樹脂5が塗布されたウエハ7上のショット領域3に対して型6のパターン面を近づける。樹脂5のドロップは、型6のパターン面に接触するとショット領域3のXY方向(パターン面に平行な方向)に拡がり、型6のパターン面を毛細管力で引き寄せる。その結果、図1の樹脂5のように塗布した樹脂体積に見合った型6とウエハ7の空隙(RLT)を維持した状態で均衡する。RLTの値はウエハ7上に形成するパターンの線幅によって決定され、数十nm程度の設計が一般的である。図1では、型6のパターン面を図中において省略しているが、型6のパターンは実際には型6の下面であるパターン面に形成されている。ウエハ7は、多くのプロセスを経由してインプリント装置に搬送されてくるが、その過程で様々な大きさのパーティクル等の異物4が回路形成面に付着することがある。図1中の異物4はその一例であり、上述のRLT幅に型6とウエハ7を近づけると、ウエハ7に付着した異物4の径が容易にそのRLT幅を上回る。その結果、樹脂5とパターン面とを接触させる接触動作(インプリント動作ともいう)によって型6のパターン面を破壊してしまうおそれがある。本実施例1では、インプリント動作を行う前に樹脂5よりも高粘度で異物4を覆う膜を形成して型6を保護する高粘度材料1を異物4の位置に滴下し、その状態でインプリント動作を行う。
図3は、コーターなどを用いて樹脂5をインプリント装置外で塗布するインプリント方式において、ウエハ7上に型を保護する膜を形成した実施例2を示している。この場合、インプリント装置内に通常の樹脂を塗布するディスペンサー15を持たない。実施例2において、異物検査装置805の検査結果に基づいて、インプリント装置内に設けた高粘度材料1を塗布するためのシリンジ2で膜を形成する。シリンジ2は必ずしもインプリント装置内に設ける必要はないが、ウエハ7上の場所を特定する機能を有する必要性を鑑みるとアライメント機構を備えたインプリント装置に設けることが現実的である。そして、この方式による場合、図3に示されるように、外部で予め塗布された樹脂5の上に高粘度材料1が塗布される。図12は、実施例2におけるウエハ処理工程を示したものである。インプリント装置外部の異物検査装置805は、ウエハ7に対して異物検査を行い(S21)、その結果をインプリント装置に報告する(S22)。その後S31にて、樹脂5がインプリント装置外部のコーターで塗布され、インプリント装置に搬入される。インプリント装置の制御器は、S23Aで、インプリント装置内に搬入されたウエハ7に対して材料1を塗布する。その後はショット領域3ごとのインプリント処理ループが繰り返され、制御器は、S26でダイバイダイアライメント計測、S27でアライメント補正駆動を実施した後に、S28でインプリント動作、S29で離型動作をショット領域3の数だけ反復する。また、ウエハ7の1枚分の転写パターンを描画してインプリントする方式も提案されているが、その場合、高粘度材料1を塗布後のインプリント処理ループはウエハ一括のインプリント処理に置き換えられる。
図9は、実施例3における型を保護する膜を形成する様子を示している。実施例3では、膜を形成する高粘度材料1は樹脂5と同一材料であり、したがって、高粘度材料1のための塗布機構を設けない。異物検査装置805によって異物4が確認された場合、図13の重ね塗り処理の手順に従って、制御器は、S41で異物部分に対して通常の樹脂5を滴下する。制御器は、S42で、型6の押しつけを伴わず単に紫外線を照射して樹脂5を硬化する。この型6の押し付けを伴わない紫外線照射による樹脂5の硬化を、オープンフレーム露光(OFE)と称する。制御器は、S41及びS42を1回または複数回行い樹脂5の硬化物による膜5Sを形成する。この後、制御器は、通常の樹脂5をディスペンサーから他のショット領域と同様に塗布してインプリント動作を行う。実施例3の手法は、通常の樹脂5の粘性が低すぎて、樹脂5だけでは塗布量を増やしてもインプリント動作時に期待通りの樹脂の隆起部分を形成できない場合に有効である。
図10は、実施例4における型を保護する膜を形成する様子を示している。すなわち、図9で示したオープンフレーム露光による膜の形成と図4で説明した高粘度材料1の多数の小滴による膜の形成を併用したものである。S11で、制御器は、異物4の周囲に高粘度材料1を滴下し、オープンフレーム露光を行って硬化させる(5Sa)。制御器は、S12で、さらにその周囲にウエハ7表面の急激な段差を解消させるためにより薄い膜を形成する(5Sb)。さらに、制御器は、S13で、通常の樹脂5を滴下し、S14でインプリント動作を行う。膜の形成に用いる樹脂は、実施例3に従って通常の樹脂5と同じ組成のものを用いても良い。
物品としてのデバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)の製造方法は、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)にパターンを転写(形成)する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを転写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、エッチングの代わりに、パターンを転写された基板を加工する他の処理を含みうる。以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。
Claims (11)
- 基板にインプリント材を塗布する塗布工程と、前記塗布されたインプリント材と型を接触させる接触工程と、前記型と接触した状態で前記インプリント材を硬化する硬化工程と、を含むインプリント方法であって、
前記基板を検査して得られた前記基板の上に存在する異物の位置を含む情報に基づいて、前記基板上の一部の領域のみであって、前記基板の上に存在する異物がある領域、または、前記基板の上に存在する異物の周囲の領域に、異物が存在しない他の領域より多くなるように前記インプリント材を塗布することで膜を形成する膜形成工程を含むことを特徴とするインプリント方法。 - 前記情報は、前記異物の大きさをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記膜形成工程を前記塗布工程より先に行うことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記膜形成工程は、前記インプリント材を前記基板に塗布する工程と、前記塗布されたインプリント材を前記型と接触させることなく硬化させる工程とを含むことを特徴とする請求項3に記載のインプリント方法。
- 前記膜形成工程を前記塗布工程と前記接触工程との間に行うことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記膜形成工程は、前記異物が存在する前記基板上の位置に対応する前記型に前記インプリント材を塗布する工程と、前記塗布されたインプリント材を前記基板上の位置に転写する工程とを含むことを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記接触工程において、前記膜の形成に起因して発生する前記基板の表面に平行な方向における前記型と前記基板との位置ずれを低減するように前記インプリント材と前記型を接触させることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記接触工程において、前記基板に形成された複数の基板側マークと前記型に形成された複数の型側マークのうち、前記異物との距離が所定値以上の基板側マークと当該基板側マークに対応する型側マークとの位置ずれの検出結果に基づいて前記基板の表面に平行な方向において前記型と前記基板を位置合わせしながら前記インプリント材と前記型を接触させることを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記膜形成工程によって前記インプリント材の膜が形成された基板に対して、
前記塗布工程と前記接触工程を繰り返して前記基板上の複数のショット領域にパターンを形成することを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載のインプリント方法。 - 請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載のインプリント方法を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
を含む物品の製造方法。 - 基板に塗布されたインプリント材と型を接触させて前記インプリント材を硬化させることにより前記基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型を保持する型ステージと、
前記基板を保持する基板ステージと、
前記基板の上に前記インプリント材を塗布する塗布器と、
制御器と、
を備え、
前記制御器は、前記基板を検査して得られた前記基板の上に存在する異物の位置を含む情報に基づいて、前記基板上の一部の領域のみであって、前記基板の上に存在する異物がある領域、または、前記基板の上に存在する異物の周囲の領域に、異物が存在しない他の領域より多くなるように前記塗布器が前記インプリント材を塗布する動作を制御する、
ことを特徴とするインプリント装置。
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