JP6686090B2 - インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
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。例えば、インプリント装置は、基板上にインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成された型を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化させる。そして、型と基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材から型を剥離(離型)することで、基板上のインプリント材に型のパターンを転写することができる。このような一連の処理を、インプリント処理と呼び、基板における複数のショット領域の各々について行われる。つまり、1枚の基板における複数のショット領域の各々に対してインプリント処理を行う場合には、該1枚の基板におけるショット領域の数だけインプリント処理が繰り返し行われることとなる。
図2はインプリント装置1を用いて基板10上のインプリント材14を成形する成形工程を示したフローチャートである。図2を参照しながら光硬化法によるインプリント方法を説明する。
インプリント材の充填性はパターン領域8aに形成されたパターンの幅に影響を受ける。例えば、アライメントマークのように、他の凹凸形状と比較して凹部の幅が広いパターンはインプリント材が充填しにくい。そこで、第2実施形態のインプリント装置1は、照射領域52にアライメントマークなどの凹部の幅が広いパターンが形成されている領域について、他の領域よりも照射光50の強度を低くする。
第1実施形態と第2実施形態のインプリント装置は、パターン領域8aに対してインプリント材の充填しにくい領域の有無に応じて照射光50の強度に分布を設ける場合について説明した。第3実施形態のインプリント装置は、インプリント材がパターン領域8aからはみ出しやすい領域(インプリント材が型のパターン領域の側面に到達する時間が他より早い領域)の有無に応じて照射光50の強度に分布を設ける場合について説明する。
第4実施形態のインプリント装置は、インプリント材がパターン領域8aからはみ出しやすい領域の有無に応じて照射光50の強度に分布を設ける場合について説明する。
第5実施形態のインプリント装置は、インプリント材がパターン領域8aからはみ出しやすい領域の有無に応じて照射光50の強度に分布を設ける場合について説明する。
第6実施形態のインプリント装置は、インプリント材がパターン領域8aからはみ出しやすい領域の有無に応じて照射光50の強度に分布を設ける場合について説明する。
第7実施形態のインプリント装置は、インプリント材がパターン領域8aからはみ出しやすい領域の有無を確認して、得られた充填性の状況から照射光50の強度に分布を設ける場合について説明する。
本発明を適用した平坦化装置の実施形態について図14を用いて説明する。上記の実施形態は型(原版、テンプレート)に予め描画されたパターンを基板(ウエハ)に転写する方法であることに対し、本実施形態は型(平面テンプレート)には凹凸パターンが形成されていない。基板上の下地パターンは、前の工程で形成されたパターン起因の凹凸プロファイルを有しており、特に近年のメモリ素子の多層構造化にともないプロセスウエハは1100nm前後の段差を持つものも出てきている。基板全体の緩やかなうねりに起因する段差は、露光工程で使われている走査型の露光装置のフォーカス追従機能によって補正可能であるが、露光装置の露光スリット面積内に収まってしまうピッチの細かい凹凸は、そのまま露光装置のDOF(Depth Of Focus)を消費してしまう。基板上の下地パターンを平滑化する従来手法としてSOC(Spin On Carbon),CMP(Chemical Mechanical Polishing)のような平坦化層を形成する手段が用いられている。しかし従来例においては、図14(A)における孤立パターン領域Aと繰り返しDense(ライン&スペースパターンの密集)パターン領域Bとの境界部分においては40%〜70%の凹凸抑制率で十分な平坦化性能が得られない問題があり、今後多層化による下地の凹凸差は更に増加する傾向にある。
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。
2 光照射系
6 撮像部
7 制御部
8 型
10 基板
52 照射領域
Claims (15)
- パターン領域を有する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であって、
前記基板上のインプリント材の粘性を増加させるための照射光を、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材に照射する光学系と、
前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記第1領域より前記インプリント材が前記パターン領域からはみ出しにくい前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも高くなるように、前記光学系を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記基板上のインプリント材の粘性を増加させるための照射光を、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材に照射する光学系と、
前記周辺領域のうちの前記パターン領域が矩形の場合の角部と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記周辺領域のうち前記角部とは異なる領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも低くなるように、前記光学系を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記基板上のインプリント材の粘性を増加させるための照射光を、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材に照射する光学系と、
前記周辺領域のうちの前記型に形成されたアライメントマークを含む領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記周辺領域のうちの前記型に形成されたアライメントマークを含む領域とは異なる領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも低くなるように、前記光学系を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記基板上のインプリント材の粘性を増加させるための照射光を、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材に照射する光学系と、
前記周辺領域のうちの前記パターン領域の端に対して交わる方向に沿って延びるライン状のパターンを有する領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の端に沿って延びるライン状のパターンを有する領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも高くなるように、前記光学系を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記基板上のインプリント材の粘性を増加させるための照射光を、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材に照射する光学系と、
前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記第1領域より前記パターン領域の端から前記基板上に供給されたインプリント材の液滴の滴下位置までの距離が長い前記周辺領域のうち前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも高くなるように、前記光学系を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - 前記光学系は、デジタルマイクロミラーデバイスを有し、
前記制御部は、前記デジタルマイクロミラーデバイスを制御することにより、前記周辺領域を構成する、互いに異なる領域間で前記照射光の強度を変える
ことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載のインプリント装置。 - 前記インプリント装置は、前記インプリント材を硬化させるための硬化光を、前記型を介して、前記パターン領域に接触している前記インプリント材に照射する光照射系を備え、
前記光照射系は、前記型と前記基板の位置合わせが行われた前記型のパターン領域と前記インプリント材とが接触する領域の全体に光を照射することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載のインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる加熱部と、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記第1領域より前記インプリント材が前記パターン領域からはみ出しにくい前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも多くなるように、前記加熱部を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる加熱部と、前記周辺領域のうちの前記パターン領域が矩形の場合の角部と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記周辺領域のうち前記角部とは異なる領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも少なくなるように、前記加熱部を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる加熱部と、前記周辺領域のうちの前記型に形成されたアライメントマークを含む領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記周辺領域のうちの前記型に形成されたアライメントマークを含む領域とは異なる領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも少なくなるように、前記加熱部を制御する制御部と、を有する
ことを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる加熱部と、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の端に対して交わる方向に沿って延びるライン状のパターンを有する領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の端に沿って延びるライン状のパターンを有する領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも多くなるように、前記加熱部を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。 - パターン領域を有する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であって、
前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる加熱部と、前記周辺領域のうち前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記第1領域より前記パターン領域の端から前記基板上に供給されたインプリント材の液滴の滴下位置までの距離が長い前記周辺領域の前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも多くなるように、前記加熱部を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。 - 請求項1乃至12の何れか1項に記載のインプリント装置を用いて、基板上にパターンを形成する工程と、
パターンが形成された基板を加工する工程と、を有し、
加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。 - パターン領域を有する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方法であって、
前記型と前記インプリント材を接触させる工程と、
前記型と前記インプリント材を接触させた状態で、前記型を介して、前記パターン領域の端が照射領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材にその粘性を増加させるための照射光を照射する工程と、を有し、
前記照射する工程において、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度が、前記第1領域より前記インプリント材が前記パターン領域からはみ出しにくい前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対する前記照射光の強度よりも高いことを特徴とするインプリント方法。 - パターン領域を有する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方法であって、
前記型と前記インプリント材を接触させる工程と、
前記型と前記インプリント材を接触させた状態で、前記パターン領域の端が前記基板上のインプリント材の粘性を上げる領域に含まれるように、前記パターン領域の周辺領域の前記インプリント材の粘性を上げる工程と、を有し、
前記粘性を上げる工程において、前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第1領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量が、前記第1領域より前記インプリント材が前記パターン領域からはみ出しにくい前記周辺領域のうちの前記パターン領域の第2領域と接触するインプリント材に対して与える単位面積当たりの熱量よりも多いことを特徴とするインプリント方法。
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