JP6884515B2 - 位置検出方法、インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
(インプリント装置について)
図1を用いて、本発明のインプリント装置について説明する。図1は、本発明の一側面としてのインプリント装置1の構成を示す概略図である。インプリント装置は、基板8上に供給されたインプリント材9をモールド7と接触させ、インプリント材9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、半導体デバイスなどのデバイス製造に使用される。図1に示すように、以下の図面では基板およびモールドの平行な面内に、互いに直交するX軸およびY軸をとり、X軸とY軸に直交する方向をZ軸として説明する。インプリント装置1は、凹凸状のパターン7aが形成されたモールド7を用いて基板8上にパターンを形成する。インプリント装置1は、基板8に供給されたインプリント材9とモールド7を接触させた状態で、インプリント材9を硬化させる。そして、硬化したインプリント材9からモールド7を引き離すことによって、基板8上にインプリント材のパターンを形成することができる。
インプリント装置1によるインプリント方法について説明する。まず、基板搬送部(不図示)は基板8をインプリント装置1に搬送し、基板8を基板ステージ5に載置する。基板ステージ5に保持された基板8は、その表面に塗布機構6を用いてインプリント材9を塗布するために塗布位置へ移動する。その後、塗布機構6は基板8上の所定のショット領域(インプリント領域)にインプリント材9を供給する(塗布工程)。例えば、図2(a)に示すように、絶縁体等の被加工材14が表面に形成されたシリコンウエハ等の基板8を用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材14の表面にインプリント材9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9が基板8上に付与された様子を示している。
モールド7に形成されたモールド側マーク10と、基板8に形成された基板側マーク11を検出し、モールド7と基板8の位置合わせ方法について説明する。
θ=sin−1(NAil) ・・・式1
である。また、NAo、NAp、NAilは下記の式2を満足する。
NAo<NAil−NAp/2 ・・・式2
図10(a)及び図10(b)は、回折格子10aと回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP1とパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(モールド側マーク10、基板側マーク11)の一部を示した図である。アライメントマークに設けられたパターンAP1及びパターンAP2の線幅は回折格子の周期よりも小さく、より好適には回折格子の周期の半分(1/2)以下、もしくは検出光学系の解像力よりも小さいことが望ましい。さらにパターンの線幅は、アライメントマークを検出するために用いられる光の波長以下にすることが望ましい。図10では、パターンAP1及びパターンAP2は回折格子の計測方向及び非計測方向(X方向とY方向)と異なる方向に配列されている。回折格子の端部に設けられたパターンAP1とパターンPA2は、モールド側マーク10と基板側マーク11の相対位置を求めるために使用されるパターンとは異なる。
回折格子に設けられるパターンAP1及びパターンAP2の実施例2について説明する。図12(a)及び図12(b)は、回折格子10aと回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP1とパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(モールド側マーク10と基板側マーク11)の一部を示した図である。アライメントマークに設けられたパターンAP1及びパターンAP2は、計測方向及び非計測方向と異なる方向に配列されて、回折格子から離れる方向に線幅が徐々に小さくなっている。パターンの線幅を徐々に小さくして、パターンAP1及びパターンAP2の密度を連続的に変化させることで、パターンからの光の位相が連続的に変化する。そのため、検出光学系により検出されるパターンAP1及びパターンAP2からの光(回折光や散乱光)は、パターンAP1及びパターンAP2がない場合の非計測方向における回折格子の端部からの光(回折光や散乱光)よりも小さく(低減)することができる。
回折格子に設けられるパターンAP1及びパターンAP2の実施例3について説明する。図13(a)及び図13(b)は、回折格子10aと回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP1とパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(モールド側マーク10と基板側マーク11)の一部を示した図である。図13(a)及び図13(b)に示すように、アライメントマークに設けられたパターンAP1及びパターンAP2は三角形の形状をしており、回折格子の非計測方向の端部に設けられている。アライメントマークに設けられた三角形のパターンのうち少なくとも一辺は計測方向及び非計測方向と異なる方向である。そのため、パターンAP1及びパターンAP2の少なくとも一辺からの光(回折光や散乱光)は、計測方向及び非計測方向と異なる方向に散乱もしくは回折する。そのため、検出光学系により検出されるパターンAP1及びパターンAP2からの光(回折光や散乱光)は、パターンAP1及びパターンAP2がない場合の非計測方向における回折格子の端部からの光(回折光や散乱光)よりも小さく(低減)することができる。
回折格子に設けられるパターンAP1及びパターンAP2の実施例4について説明する。図14(a)及び図14(b)は、回折格子10aと回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP1とパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(モールド側マーク10と基板側マーク11)の一部を示した図である。アライメントマークに設けられたパターンAP1及びパターンAP2は、回折格子10a及び回折格子11aの計測方向におけるパターンの周期と同じ周期で配列されているが、回折格子のパターンの線幅よりも小さい線幅を有している。パターンAP1とパターンAP2の線幅は、回折格子のパターンの線幅よりも小さい。すなわち、パターン密度を非計測方向に変化させることで、非計測方向に位相が変化するため、非計測方向における回折格子の端部からの光(回折光や散乱光)よりも小さく(低減)することができる。
回折格子に設けられるパターンAP1及びパターンAP2の実施例5について説明する。図15(a)及び図15(b)は、回折格子10aと回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP1とパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(モールド側マーク10と基板側マーク11)の一部を示した図である。アライメントマークに設けられたパターンAP1及びパターンAP2は、回折格子10a及び回折格子11aの計測方向におけるパターンの周期と同じ周期で配列されている。一方で、パターンAP1及びパターンAP2は、回折格子から離れる方向に従って、計測方向におけるパターンの線幅を徐々に小さくしている。図15(a)に示すように非計測方向におけるパターンの線幅を徐々に小さくしてもよい。パターンの線幅を徐々に小さくして、パターンAP1及びパターンAP2の密度を連続的に変化させることで、パターンからの光の位相が連続的に変化する。
回折格子に設けられるパターンAP2の実施例6について説明する。図16(a)は、回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(基板側マーク11)の一部を示した図である。本実施例では回折格子10aに設けられるパターンAP1を図示していないが、回折格子10aに設けられるパターンAP1はパターンAP2と同様である。図16(a)に示すように、アライメントマークに設けられたパターンAP2は、回折格子11aの計測方向におけるパターンの幅と同じ幅で形成されている。一方で、パターンAP2は、回折格子から離れる方向に従って、非計測方向におけるパターンの線幅を徐々に小さくしている。パターンの線幅を徐々に小さくして、パターンAP1及びパターンAP2の密度を連続的に変化させることで、パターンからの光の位相が連続的に変化する。
回折格子に設けられるパターンAP2の実施例7について説明する。図16(b)は、回折格子11aの非計測方向における端部にパターンAP2(第3パターン)を設けたアライメントマーク(基板側マーク11)の一部を示した図である。本実施例では回折格子10aに設けられるパターンAP1を図示していないが、回折格子10aに設けられるパターンAP1はパターンAP2と同様である。図16(b)に示すように、アライメントマークに設けられたパターンAP2は、回折格子11aの計測方向におけるパターンの周期と同じ周期で配列されている。一方で、パターンAP2は、回折格子から離れる方向に従って、計測方向におけるパターンの線幅を徐々に小さくしている。また、本実施例のパターンAP2は、線幅が異なるパターン同士が非計測方向に離れて配列されている。パターンの線幅を徐々に小さくして、パターンAP1及びパターンAP2の密度を連続的に変化させることで、パターンからの光の位相が連続的に変化する。
次に、図17を用いて第2実施形態について説明する。図17は基板(またはモールド)に形成されたアライメントマークをY方向から見た断面図である。第2実施形態のインプリント装置及びインプリント方法は、第1実施形態のインプリント装置1及びインプリント方法と同様である。
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。
3 位置検出装置
7 モールド
8 基板
10、11 マーク
12 制御部
21 検出光学系
25 撮像素子
Claims (15)
- 第1方向に配列された第1パターンを含む第1回折格子と、前記第1方向に配列された第2パターンを含む第2回折格子からの光を検出する工程と、
前記光に基づいて、前記第1回折格子と前記第2回折格子との相対位置を求める工程と、を有し、
前記第1回折格子の前記第1パターンの前記第1方向とは異なる第2方向の端部に第3パターンを備え、前記第1方向における前記第3パターンの幅は、前記第1回折格子の第1パターンの前記第1方向における幅よりも小さく、
前記第3のパターンは、前記第1方向および前記第2方向とは異なる方向に配列されており、
前記光を検出する工程で検出される光は、照明光学系により前記第2方向から前記第1回折格子および前記第2回折格子に斜入射照明されることで検出されることを特徴とする位置検出方法。 - 第1方向に配列された第1パターンを含む第1回折格子と、前記第1方向に配列された第2パターンを含む第2回折格子からの光を検出する工程と、
前記光に基づいて、前記第1回折格子と前記第2回折格子との相対位置を求める工程と、を有し、
前記第1回折格子の前記第1パターンは、前記第1方向とは異なる第2方向の端部に前記第1パターンの前記第2方向の端部からの光を減少させる第3パターンが設けられており、
前記第3のパターンは、前記第1方向および前記第2方向とは異なる方向に配列されており、
前記光を検出する工程で検出される光は、照明光学系により前記第2方向から前記第1回折格子および前記第2回折格子に斜入射照明されることで検出されることを特徴とする位置検出方法。 - 前記照明光学系は、前記第1方向からも斜入射照明することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の位置検出方法。
- 前記第3のパターンは、前記異なる方向において、前記第1パターンまたは前記第2パターンから離れるにつれて幅が小さくなるように連続的に設けられていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 第1方向に配列された第1パターンを含む第1回折格子と、前記第1方向に配列された第2パターンを含む第2回折格子からの光を検出する工程と、
前記光に基づいて、前記第1回折格子と前記第2回折格子との相対位置を求める工程と、を有し、
前記第1回折格子の前記第1パターンの前記第1方向とは異なる第2方向の端部に第3パターンを備え、前記第1方向における前記第3パターンの幅は、前記第1回折格子の第1パターンの前記第1方向における幅よりも小さく、
前記第3のパターンは、前記第1方向および前記第2方向とは異なる方向に配列され、さらに、
前記第3のパターンは、前記異なる方向において、前記第1パターンまたは前記第2パターンから離れるにつれて幅が小さくなるように連続的に設けられていることを特徴とする位置検出方法。 - 第1方向に配列された第1パターンを含む第1回折格子と、前記第1方向に配列された第2パターンを含む第2回折格子からの光を検出する工程と、
前記光に基づいて、前記第1回折格子と前記第2回折格子との相対位置を求める工程と、を有し、
前記第1回折格子の前記第1パターンは、前記第1方向とは異なる第2方向の端部に前記第1パターンの前記第2方向の端部からの光を減少させる第3パターンが設けられており、
前記第3のパターンは、前記第1方向および前記第2方向とは異なる方向に配列されており、
前記第3のパターンは、前記異なる方向において、前記第1パターンまたは前記第2パターンから離れるにつれて幅が小さくなるように連続的に設けられていることを特徴とする位置検出方法。 - 第1方向に配列された第1パターンを含む第1回折格子と、前記第1方向に配列された第2パターンを含む第2回折格子からの光を検出する工程と、
前記光に基づいて、前記第1回折格子と前記第2回折格子との相対位置を求める工程と、を有し、
前記第1回折格子の前記第1パターンは、前記第1方向とは異なる第2方向の端部に前記第1パターンの前記第2方向の端部からの光を減少させる第3パターンが設けられており、
前記第3のパターンを形成する一辺は、前記第1方向および前記第2方向とは異なる方向に延伸していることを特徴とする位置検出方法。 - 前記光を検出する工程で検出される光は、照明光学系により前記第2方向から前記第1回折格子および前記第2回折格子に斜入射照明されることで検出されることを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 前記第2回折格子の第2パターンの前記第2方向の端部に、前記第1方向における前記第2回折格子の第2パターンの幅よりも小さい幅の第3パターンを有することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 前記相対位置を求めるために用いられるパターンの前記第1方向における幅は、同一であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 前記第3パターンの前記第1方向における幅は、前記第1パターンの前記第1方向における周期の半分以下、もしくは前記光を検出する工程で検出に用いる検出部の解像力よりも小さい幅であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 前記第1回折格子、及び、前記第2回折格子のうち少なくとも一方の回折格子は、前記第2方向に配列されたパターンを含むことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 前記第1パターンは、複数のセグメントで構成されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の位置検出方法。
- 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装置であって、
請求項1乃至13のいずれか1項に記載の位置検出方法を用いて検出した前記相対位置を用いて、前記モールドと前記基板との位置合わせを行うことを特徴とするインプリント装置。 - 請求項14に記載のインプリント装置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を形成された前記基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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