JP6552521B2 - インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
(インプリント装置について)
図1に第1実施形態のインプリント装置IMPを示す。本実施形態のインプリント装置IMPは、基板Wを保持する基板保持部1と、基板保持部1を支持して移動させる基板ステージ2(基板駆動部)を備える。また、インプリント装置IMPには、パターンPが形成された型Mを保持する型保持部3と、型保持部3を支持して移動させる型ステージ4(型駆動部)と、基板W上にインプリント材Rを供給する供給部11(ディスペンサ)を備える。ただし、インプリント装置IMPにインプリント材Rが供給された基板Wを搬入して、インプリント処理を行う場合には、供給部11はインプリント装置IMPに備えていなくても良い。また、インプリント装置IMPは、インプリント処理を制御する制御部CNTと、インプリント装置IMPの操作画面を生成するコンソール部CONSと、操作画面を表示する表示装置12(出力部)と、キーボードやマウスなどの入力デバイス13を備える。制御部CNTには演算部CALを含む。
次に、インプリント装置IMPで行われるインプリント処理について説明する。図2はインプリント装置IMPで行われるインプリント処理のフローチャートである。
第1実施形態のインプリント装置IMPは、インプリント処理を行う際に、検出部Sによって基板Wからの光を検出することで、インプリント材Rの状態を観察することができる。ここではインプリント材の状態を検出することで、型Mとインプリント材Rの接触状態を観察する。以下、検出部Sが基板Wからの反射光を検出する方法について説明する。
第1実施形態の照明用の光源32は例えばハロゲンランプやキセノンランプ、メタルハライドランプなどの放射ランプであり、波長帯域の広い光を放射する。検出部Sは、型Mとインプリント材Rとの接触状態を観察するために、型Mと基板Wの反射光により形成される干渉縞を検出している。型Mと基板Wとの間隔をd、照明光の波長をλとしたとき、2d=mλ(mは自然数)のときに型Mと基板Wの反射光が強め合って明リングが観察され、2d=(m+1/2)λのときには型Mと基板Wの反射光が打ち消し合って暗リングが観察される。型Mと基板Wを波長帯域の広い白色光で照明すると、観察される干渉縞のピッチが波長毎に少しずつずれて重なるため、干渉縞のコントラストが低下する。そのため、照明光の波長帯域は狭いことが望ましい。
基板Wに形成された下地層Bにパターンが形成されている場合がある。例えば下地層Bに、一方向に伸びるラインアンドスペース(L/S)パターンが形成されており、L/Sパターンのピッチが検出部Sから照射される照明光の波長よりも短いことがある。このように照明光の波長よりも小さい構造物をもつパターンの有効屈折率は、構造物の屈折率と構造物のピッチや線幅、深さ、さらには入射光の偏光方向によって変化する。
基板Wには、検出部Sの照明光を吸収する下地層Bが形成されている場合がある。このような場合、基板Wの反射率は低い。そのため、型Mと基板Wの反射光により形成される干渉縞を検出することができないことがある。このような場合、基板Wを明視野照明から暗視野照明に切替えて照明することで型Mとインプリント材Rとの接触状態を観察できる場合がある。
図10はインプリント処理(インプリント工程)に対応した、基板W表面の状態の変化を表している。基板ステージ2や型ステージ4の駆動部が駆動することによりインプリント処理が行われる。したがって、駆動部の駆動シーケンスに応じて、基板上のインプリント材の状態が変化する。図10(A)は、インプリント処理を開始した時の基板W表面の状態を示しており、基板W上は未処理の状態である。
図15、図16に基づいて第3実施形態のインプリント方法について説明する。図15と図16は、図12に示した検出モードの編集手段を提供する。
また、上記何れの実施形態も、インプリント装置IMPとして、光(紫外線)を照射することでインプリント材(光硬化樹脂)を硬化させるインプリント方法である、光硬化法を適用した装置について説明してきた。しかし、本発明はインプリント装置IMPとして、熱によってインプリント材Rを硬化させる熱硬化法を適用した装置でもよい。この場合、インプリント材Rは熱可塑性もしくは熱硬化性を有する樹脂を用いる。インプリント装置IMPには、インプリント材Rに熱を供給する熱源を備える。本発明はインプリント工程の時に検出部Sで、基板に供給されたインプリント材と型が接触した接触領域やその周囲の干渉縞を検出できれば、熱サイクル法を用いたインプリント方法であっても良い。
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)にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを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一つにおいて有利である。
Claims (15)
- 基板上のインプリント材と型を接触させ、前記基板上に前記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であって、
前記基板に光を照射し、前記基板からの反射光を光学的に検出することにより前記基板上のゴミ、または前記インプリント材の前記基板あるいは前記型との接触状態を検出し、インプリント処理の工程に応じて検出条件を切替える検出部を、有することを特徴とするインプリント装置。 - 前記インプリント処理の工程が、前記基板上に前記インプリント材を塗布する塗布工程と、前記インプリント材と前記型とが接触する押印工程と、前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、前記インプリント材から前記型が離れる離型工程と、を有する請求項1に記載のインプリント装置。
- 前記インプリント処理の工程に対応する検出条件として複数の異なる検出モードを有しており、複数の前記検出モードに対して、前記基板に照射する光の照射条件、前記基板からの反射光を受光する受光条件の少なくとも一つがそれぞれ設定されている請求項1または2に記載のインプリント装置。
- 前記基板を保持する基板保持部と、
前記型を保持する型保持部を、有し、
前記基板保持部または前記型保持部の少なくとも一方は、前記基板上の前記インプリント材と前記型を接触させるように駆動し、
前記インプリント材と前記型とが接触する前と接触する後で、前記検出条件を切替えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のインプリント装置。 - 前記基板を保持する基板保持部と、
前記型を保持する型保持部を、有し、
前記基板保持部または前記型保持部の少なくとも一方は、前記基板と前記型の間隔を広げるように駆動し、
前記インプリント材から前記型が離れる前と離れた後で、前記検出条件を切替えることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のインプリント装置。 - 前記基板に照射する前記光の波長を変更することで前記検出条件を切替えることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
- 前記基板を明視野照明または暗視野照明で照明する照明方式を変更することで前記検出条件を切替えることを特徴とする請求項5または請求項6に記載のインプリント装置。
- 前記基板に照射する前記光の偏光状態を変更することで前記検出条件を切替えることを特徴とする請求項5から請求項7の何れか一項に記載のインプリント装置。
- 前記基板からの反射光のうち正反射光を通過させ回折光を遮る開口絞りと、前記基板からの反射光のうち回折光を通過させ正反射光を遮る開口絞りを切替えることを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
- 前記検出部が検出する前記基板上のゴミ、または前記インプリント材の基板あるいは型との接触状態を出力する出力部を、有する請求項1から請求項9の何れか一項に記載のインプリント装置。
- 前記インプリント装置の動作を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記検出部が検出する前記接触状態の検出結果から、前記インプリント材と前記型の接触状態の良否を判定することを特徴とする請求項1から請求項9の何れか一項に記載のインプリント装置。 - 基板上のインプリント材と型を接触させ、前記基板上に前記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であって、
前記インプリント材にパターンを形成するインプリント処理の工程に応じて前記基板に照射する光の照射条件を切替えて前記基板に光を照射する工程、
前記基板からの反射光を検出する工程、
前記反射光の検出結果から、前記基板上のゴミ、または前記インプリント材の前記基板または前記型との接触状態を検出する工程を有することを特徴とするインプリント方法。 - 基板上のインプリント材と型を接触させ、前記基板上に前記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であって、
前記基板に光を照射する工程、
前記インプリント材にパターンを形成するインプリント処理の工程に応じて、前記基板からの反射光を受光する受光条件を切替えて前記反射光を受光する工程、
前記反射光の検出結果から、前記基板上のゴミ、または前記インプリント材の前記基板または前記型との接触状態を検出する工程を有することを特徴とするインプリント方法。 - 基板上のインプリント材と型を接触させ、前記基板上に前記インプリント材のパターンを形成する際に、前記基板上のゴミ、または前記インプリント材の前記基板または前記型との接触状態を検出する検出方法であって、
前記基板に光を照射する照射工程、
前記基板からの反射光を受光する受光工程、を有し、
前記照射工程において前記基板に照射する光の照射条件、または、前記受光工程において前記基板からの反射光を受光する受光条件の少なくとも一方をインプリント処理の工程に応じて切替えることを特徴とする検出方法。 - 請求項1から請求項11の何れか一項に記載のインプリント装置を用いて前記基板上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンが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の製造方法。
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