JP6920939B2 - Imprint equipment and article manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント装置、および物品製造方法に関する。 The present invention relates to an imprinting apparatus and a method for manufacturing an article.
インプリント装置は、シリコンウエハやガラスプレート等の基板の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を引き離すことによって基板上にインプリント材のパターンを形成する。 The imprint device cures the imprint material in a state where the mold is in contact with the imprint material on the substrate such as a silicon wafer or a glass plate, and pulls the mold away from the cured imprint material to imprint on the substrate. Form a pattern of wood.
硬化したインプリント材から型を引き離す離型動作において、離型に要する力(離型力)が大きいと、基板に形成されたパターンが崩れたり、型あるいは基板が装置の保持部から剥がれる危険がある。そのため、離型力をなるべく小さくする必要がある。離型力を低減するために、型のパターン部に離型剤を塗布する、あるいは、離型剤を含むインプリント材に型を複数回接触させる動作(馴染ませ動作)を行う等が提案されている(例えば、特許文献1,2)。
In the mold release operation of pulling the mold away from the cured imprint material, if the force required for mold release (release force) is large, there is a risk that the pattern formed on the substrate will collapse or the mold or substrate will peel off from the holding part of the device. be. Therefore, it is necessary to reduce the mold release force as much as possible. In order to reduce the mold release force, it has been proposed to apply a mold release agent to the pattern part of the mold, or to bring the mold into contact with the imprint material containing the mold release agent multiple times (adaptation operation). (For example,
このように型に離型剤を供給することは、離型力の低減に役立つが、離型剤の塗布処理や馴染ませ動作を過度に行うことは、コストの増大や生産性の低下につながる。したがって、型への離型剤の塗布状態を管理して適時に離型剤の塗布処理や馴染ませ動作を行うことが重要である。しかし、従来、このような管理は人手に任されており、誤判断が生じたり、コストや時間が余計にかかってしまうことがあった。 Supplying the mold release agent to the mold in this way helps to reduce the mold release force, but excessive application treatment and acclimatization of the mold release agent leads to an increase in cost and a decrease in productivity. .. Therefore, it is important to control the state of application of the release agent to the mold and to perform the application treatment of the release agent and the familiarization operation in a timely manner. However, in the past, such management was left to human hands, which could lead to misjudgment, extra cost and time.
本発明は、例えば、生産性の点で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。 An object of the present invention is, for example, to provide an imprinting apparatus which is advantageous in terms of productivity.
本発明の一側面によれば、基板の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を硬化させ、該硬化したインプリント材から前記型を引き離すことにより、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処理を行うインプリント装置であって、前記インプリント材の上または前記型のパターン部に離型剤を供給する供給部と、前記供給部による前記離型剤の供給の履歴を含む前記型の履歴情報に基づいて前記インプリント処理を制御する制御部と、前記型と前記基板との相対位置を調整する駆動機構とを有し、前記制御部は、前記履歴情報から前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定される場合、前記基板の複数のショット領域のうち処理順序が最初から所定数のショット領域では、前記駆動機構により前記インプリント材から前記型を引き離す離型動作の速度を、前記塗布状態が不良であると判定されない場合よりも遅くして前記インプリント処理を行うことを特徴とするインプリント装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, the imprint material is cured in a state where the mold is in contact with the imprint material on the substrate, and the mold is separated from the cured imprint material, thereby causing the imprint material. An imprinting apparatus that performs an imprinting process for forming the pattern of The control unit has a control unit that controls the imprint process based on the history information of the mold including the history of the mold, and a drive mechanism that adjusts the relative position between the mold and the substrate, and the control unit has the history information. When it is determined from the above that the coating state of the mold release agent in the pattern portion of the mold is poor, in the shot regions in which the processing order is a predetermined number from the beginning among the plurality of shot regions of the substrate, the drive mechanism is used. Provided is an imprint apparatus characterized in that the imprint process is performed at a speed of a mold release operation for pulling the mold away from the imprint material, which is slower than when the coating state is not determined to be defective. ..
本発明によれば、例えば、生産性の点で有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an imprinting apparatus which is advantageous in terms of productivity.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following embodiments merely show specific examples of the embodiment of the present invention, and the present invention is not limited to the following embodiments. In addition, not all combinations of features described in the following embodiments are essential for solving the problems of the present invention.
まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。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。 First, an outline of the imprinting apparatus according to the embodiment will be described. The imprint device is a device that forms a pattern of a cured product to which the uneven pattern of the mold is transferred by bringing the imprint material supplied on the substrate into contact with the mold and giving energy for curing to the imprint material. be.
インプリント材としては、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、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が10nm以上1mm以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。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りうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。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。インプリント材は、インプリント材供給装置(不図示)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配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。 As the imprint material, a curable composition (sometimes referred to as an uncured resin) that cures when energy for curing is applied is used. Electromagnetic waves, heat, etc. can be used as the energy for curing. The electromagnetic wave may be, for example, light whose wavelength is selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less, for example, infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, and the like. The curable composition can be a composition that is cured by irradiation with light or by heating. Of these, the photocurable composition that is cured by irradiation with light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may further contain a non-polymerizable compound or a solvent, if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group of sensitizers, hydrogen donors, internal release mold release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like. The imprint material can be arranged on the substrate in the form of droplets or islands or films formed by connecting a plurality of droplets by an imprint material supply device (not shown). The viscosity of the imprint material (viscosity at 25 ° C.) can be, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less. As the material of the substrate, for example, glass, ceramics, metal, semiconductor, resin and the like can be used. If necessary, a member made of a material different from the substrate may be provided on the surface of the substrate. The substrate is, for example, a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or quartz glass.
図1は、本実施形態における、転写部であるインプリント処理部100(インプリント装置)の構成を示す図である。なお、現実的な実施形態として、複数のインプリント処理部100が1つのチャンバ内に収容されて運用されうるが、そのような形態については図3を参照して後述する。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imprint processing unit 100 (imprint device) which is a transfer unit in the present embodiment. As a realistic embodiment, a plurality of
インプリント処理部100は、基板の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を硬化させ、該硬化したインプリント材から型を引き離すこと(離型)により、インプリント材のパターンを形成するインプリント処理を行う。ここでは、インプリント処理部100は、インプリント材の硬化法として、紫外線(UV光)の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法を採用するものとする。ただし、熱によってインプリント材を硬化させる熱硬化法を採用してもよい。また、図面中、基板上のインプリント材に対して照射する紫外線の光軸に平行な方向をZ軸とし、Z軸に垂直な平面内で互いに直交する方向をX軸およびY軸とする。
The
インプリント処理部100において、型ヘッド16は、パターン部Pを有する型18を保持する型チャック17を含む。型18のパターン部Pには、基板1に形成すべきパターンに対応する凹凸パターンが形成されている。
In the
検出部26は、例えばCCDカメラで構成され、型18およびその周辺の画像を取得する。この取得された画像により、基板1上のインプリント材に対する型18の接触状態、基板1上のインプリント材の型への充填状態、基板1上のインプリント材からの型18の離型状態を観察することができる。
The
型チャック17は、例えば、真空吸着によって型18を保持する。型チャック17は、型ヘッド16と強固に結合している。型ヘッド16は、ブリッジ構造体8を基準として、少なくとも、Z、ωXおよびωYの3軸方向に駆動することが可能な型駆動機構を有する。型ヘッド16は、連結部材15を介してブリッジ構造体8に連結され、ブリッジ構造体8によって支持されている。また、アライメント計測部12もブリッジ構造体8によって支持されている。
The
アライメント計測部12は、型18と基板1との位置合わせ(アライメント)のためのアライメント計測を行う。アライメント計測部12は、本実施形態では、型18に配置されたマークと基板ステージ7や基板1に配置されたマークとを検出してアライメント信号を生成するアライメント検出系を含む。
The
連結部材15の上方には、ハーフミラー13が配置されている。硬化用光源11からの光はハーフミラー13で反射され、型18を透過して基板1の上のインプリント材に照射される。基板1の上のインプリント材は、硬化用光源11からの光の照射によって硬化する。
A
ブリッジ構造体8は、床からの振動を絶縁するための空気ばね19を介して、ベース定盤20に支持されている。空気ばね19は、アクティブ除振機能として露光装置等で一般的に採用されている構造を有しうる。ブリッジ構造体8には、ホルダ22を介して基板1にインプリント材を供給するインプリント材供給部23が取り付けられている。インプリント材供給部23は、また、ブリッジ構造体8には、ホルダ31を介して基板1に離型剤を供給(塗布または噴霧)する離型剤供給部32が取り付けられている。離型剤は、硬化したインプリント材から前記型を引き離す離型動作を容易にするための組成物である。上述したように、離型剤はインプリント材に含有されうるものであるが、本実施形態では、離型剤供給部32により基板1にインプリント材とは別に離型剤を追加的に供給できるようにしている。なお、本実施形態において、離型剤供給部32は基板1の上に離型剤を供給(塗布または噴霧)する構成としているが、型1のパターン部Pに離型剤を供給(塗布)する構成としてもよい。
The bridge structure 8 is supported by the
基板ステージ7は、不図示の基板チャックを有し、該基板チャックによって基板を保持する。基板ステージ7は、X、Y、Z、ωX、ωY及びωZの6軸方向に移動することが可能な基板駆動機構を有する。本実施形態では、基板ステージ7は、X方向の移動機構を含むXスライダー3、および、Y方向の移動機構を含むYスライダー5を介して、ブリッジ構造体8によって支持されている。Xスライダー3には、Xスライダー3とYスライダー5との相対位置を計測する計測器4が設けられている。また、Yスライダー5には、Yスライダー5とブリッジ構造体8との相対位置を計測する計測器6が設けられている。したがって、計測器4および計測器6は、ブリッジ構造体8を基準として、基板ステージ7の位置を計測する。計測器4および計測器6のそれぞれは、エンコーダ(リニアエンコーダ)で構成されうる。
The
計測器9は、ブリッジ構造体8に設けられ、例えば干渉計で構成されている。計測器9は、基板ステージ7に向けて計測光10を照射し、基板ステージ7の端面に設けられた干渉計用ミラーで反射された計測光10を検出することで、基板ステージ7の位置を計測する。
The measuring
ガス供給部21は、型18のパターン部Pへのインプリント材の充填性を向上させるために、型18の近傍、具体的には、型18と基板1との間の空間に充填用ガスを供給する。充填用ガスは、型18とインプリント材との間にある充填用ガスを迅速に低減させ、型18のパターンへのインプリント材の充填を促進させるために、透過性ガスおよび凝縮性ガスの少なくともいずれかを含む。ここで、透過性ガスとは、型18に対して高い透過性を有し、基板1上のインプリント材に型18を接触させた際に型18を透過するガスである。また、凝縮性ガスとは、基板1上のインプリント材に型18を接触させた際に液化(すなわち凝縮)するガスである。型18と基板1との間に供給された充填用ガスは、型ヘッド16の上部から排気ダクト14を介して吸引されて、装置外部に排出される。また、型18と基板1との間に供給された充填用ガスを外部に排出するのではなく、不図示のガス回収機構で回収するようにしてもよい。
The gas supply unit 21 fills the space near the
オフアクシススコープ24は、型18を介さずに、基板ステージ7に配置された基準プレートに設けられた基準マークやアライメントマークを検出する。また、オフアクシススコープ24は、基板の各ショット領域に関して配置されたアライメントマークを検出することも可能である。
The off-
圧力センサ25は、基板ステージ7に設けられ、型18を基板1上のインプリント材に接触させることで基板ステージ7に作用する圧力を検出する。圧力センサ25は、型ヘッド16に設けられてもよい。
The
制御部400は、CPUやメモリ等を含み、インプリント処理部100の動作を統括的に制御する。制御部400は、インプリント処理およびそれに関連する処理を制御する。
The
次に、インプリント処理部100によるインプリント処理の流れを説明する。図2のフローチャートは、基板ステージ7に保持されている一枚の基板1に対するインプリント処理の流れを示している。なお、基板1上には、それぞれが1回のインプリント処理でパターンが形成される領域であるショット領域が複数形成されている。
S101で、制御部400は、基板1における、インプリント処理の対象とするショット領域である対象ショット領域がインプリント材供給部23の下に位置するように基板ステージ7を移動させる。その後、制御部400は、ガス供給部21を制御して型18と基板1との間の空間に充填用ガスを供給する。
Next, the flow of imprint processing by the
In S101, the
S102で、制御部400は、インプリント材供給部23を制御して基板1の対象ショット領域にインプリント材を供給する。その後、制御部400は、この対象ショット領域が型18のパターン部Pの下に位置するように基板ステージ7を移動させる。
In S102, the
S103で、制御部400は、型ヘッド16を下降駆動させて、型18のパターン部Pと基板上のインプリント材とを接触させる接触動作を行う。制御部400はその後、型18のパターン部Pと基板上のインプリント材とが接触した状態で、アライメント計測部12によるアライメント計測の結果に基づき、型18と基板1の対象ショット領域とのアライメントを行う。かかるアライメントは、基板1の各ショット領域(ダイ)ごとに行われるため、「ダイバイダイアライメント」と呼ばれる。
In S103, the
S104で、制御部400は、型のパターン部Pと基板上のインプリント材とが接触した状態で(すなわち型18を介して)、硬化用光源11からの光を基板上のインプリント材に照射し、インプリント材を硬化させる。
In S104, the
S105で、制御部400は、型ヘッド16を上昇駆動させて、基板上で硬化したインプリント材から型18を引き離す離型動作を行う。これにより、基板1の対象ショット領域には、型18のパターン部Pに対応したインプリント材のパターンが残る。すなわち、型18のパターン部Pに対応したパターンが基板1の対象ショット領域に形成される。なお、離型動作の際には、インプリント材のパターンが破断等しないように、型18のパターン部Pにかかる剪断力がインプリント材のパターンの破断応力以下になるように、型ヘッド16の上昇駆動を制御することが重要である。
In S105, the
S106で、制御部400は、基板1の全てのショット領域へのパターン形成が完了したかを判定する。全てのショット領域へのパターン形成がまだ完了していなければ、次の対象ショット領域にパターン形成を行うべく、処理はS103に戻る。全てのショット領域へのパターン形成が完了したところで、この基板1へのインプリント処理が完了する。
In S106, the
なお、上記の説明では、型ヘッド16の下降駆動により接触動作が行われ、型ヘッド16の上昇駆動により離型動作が行われることを説明した。しかし、接触動作および離型動作は、型18と基板1との相対位置が調整されるように型18および基板1の少なくとも一方が駆動されればよい。したがって、型ヘッド16の駆動に代えて基板ステージ7の駆動により接触動作および離型動作を行うようにしてもよい。あるいは、型ヘッド16および基板ステージ7の両方の駆動により接触動作および離型動作を行うようにしてもよい。
In the above description, it has been explained that the contact operation is performed by the downward drive of the
本発明は、インプリント処理部100を複数備える構成にも適用可能である。図3にその一例として、インプリント環境を一定の温度及び湿度に維持し、異物の侵入を排除するためのチャンバ200内に、2台のインプリント処理部100を収容した構成例を示す。この場合、制御部400は各インプリント処理部で共有されうる。制御部400は、例えば、同じロット内の基板は複数のインプリント処理部100のうち同じ1台のインプリント処理部100で処理されるように基板の供給を制御している。
The present invention can also be applied to a configuration including a plurality of
型ストッカー28は、複数の型を保管する。型搬送部29は、ハンドを用いて、型ストッカー28から新たな型を取り出してインプリント処理部100の型保持位置である型チャック17へと搬送し、型チャック17から古い型を回収することができる。型搬送部29は更に、不図示の型ポッドを介して型を装置内外に出し入れする機能も持つ。型搬送部29は、回転機構、上下移動機構、水平方向移動機能、ハンドの伸縮機能等を有しうる。
The
制御部400は、例えば、通知部401、型管理部402、基板管理部403を含みうる。通知部401は、ネットワークを介して制御コンピュータ500および表示部30に警告情報等を通知することができる。表示部30はこれに応答して、装置状態を表示することができる。型管理部402は、型ストッカー28に保管された型の情報を管理する。型の情報は、使用回数、洗浄回数、離型剤の塗布回数を含みうる。この他にも、型の情報は、型に描画されたパターンの描画誤差に関する情報や、型ヘッド16と型とを位置合わせするためのアライメントマークの情報等も含みうる。基板管理部403は、不図示の基板保管部に保管された基板の情報を管理する。
The
図3の装置において、同一のロットを処理可能な同一のパターンが描画された複数の型が型ストッカー28に保管されている。型管理部402は、型ストッカー28に保管されている型それぞれに対する処理の履歴情報を保持している。図4に、型管理部402が保持する履歴情報の例を示す。型のそれぞれには、型を識別するIDが設定される。履歴情報は、型ごとに、累積処理数および履歴の項目を持つ。累積処理数は、累積のインプリント処理の実行回数(接触および離型の回数)でもよいし、インプリント処理が行われた基板の累積枚数でもよい。ここでは、累積処理数とはインプリント処理が行われた基板の累積枚数をいうものとする。履歴の欄では、特定の処理が行われた時刻および処理種別が記述される。処理種別は、離型剤の塗布、洗浄の実施を含みうる。離型剤供給部32により離型剤の塗布が行われると、履歴が更新される。また、型の洗浄は、型をインプリント処理部から取り外して不図示の洗浄装置に搬入して行われる。洗浄装置は、例えば型に付着するゴミや汚れを薬液や純水等の液体を使用して洗浄するウェット洗浄と、エキシマUVや大気圧プラズマ等を使用して洗浄するドライ洗浄とを選択的にあるいは組み合わせて行いうる。洗浄が終了すると、履歴が更新される。
In the apparatus of FIG. 3, a plurality of molds on which the same pattern capable of processing the same lot is drawn are stored in the
以下、図5のフローチャートを参照して、実施形態におけるロット内の複数の基板に対するインプリント処理を説明する。
制御部400は、ジョブが投入されると、ロットで使用可能な型の情報を制御コンピュータ500から取得する。S201で、制御部400は、型搬送部29を制御して、取得した型の情報に基づいて型ストッカー28から型18を取り出し、当該ロットに対応するインプリント処理部100に搬入する。搬入された型18は型チャック17によって型ヘッド16に保持される。S202で、制御部400は、不図示の基板送部を制御して、ロット内の基板1を搬入する。搬入された基板1は不図示の基板チャックによって基板ステージ7に保持される。
Hereinafter, the imprint process on a plurality of substrates in the lot in the embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
When a job is submitted, the
S203で、制御部400は、型管理部402に保持されている履歴情報を取得する。このとき、制御部400は、型18に配置されているICタグを読み取る。ICタグには型18のIDが含まれており、制御部400は、そのIDにより、取得した履歴情報の参照項目を特定することができる。なお、履歴情報は、型管理部402に保持されるのではなく、ICタグの中に含まれていてもよい。
In S203, the
次に、制御部400は、取得した履歴情報に基づいて基板1の特定のショット領域でインプリント処理の方法を変更するかどうかの判定を行う。制御部400は、例えば、以下のいずれかの条件を満たす場合に、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態が不良であると判定する。
(1)離型剤供給部32による離型剤の供給が行われた履歴がない場合(S204でYES)
(2)最後に離型剤供給部32による離型剤の供給が行われてからの経過時間が所定時間T1を超えている場合(S205でYES)
(3)最後に型の洗浄が行われてからの経過時間が所定時間T2を超えていない場合(S206でYES)
Next, the
(1) When there is no history of the release agent being supplied by the release agent supply unit 32 (YES in S204)
(2) When the elapsed time since the last supply of the release agent by the release
(3) When the elapsed time since the last cleaning of the mold did not exceed the predetermined time T2 (YES in S206)
(1)の、離型剤供給部32による離型剤の供給が行われた履歴がない場合とは、例えば、図4において、IDがM003の型のように、過去未使用の新しい型を使用する場合であり、初めに離型剤を供給する必要がある。また、(2)の、最後に離型剤の供給が行われてからの経過時間が所定時間T1を超えている場合は、離型剤の機能が消失していると判断される場合であり、離型剤の追加供給が必要である。また、(3)の、最後に型の洗浄が行われてからの経過時間が所定時間T2を超えていない場合とは、洗浄直後であって離型剤が供給されていない場合であり、離型剤の供給が必要である。なお、上記のとおり、型の洗浄にはドライ洗浄とウェット洗浄がある場合、(3)ではウェット洗浄のみを対象としてもよい。すなわち、ドライ洗浄を行っただけでは離型剤の機能は失われていないと判定することにしてもよい。
In the case of (1), where there is no history of the release agent being supplied by the release
上記のいずれの条件も満たさない場合は、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態は良好であると判定され、S207で、制御部400は、基板1の全てのショット領域で図2で示したインプリント処理(通常インプリント処理)を行う。一方、上記のいずれかの条件を満たす場合は、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態が不良であると判定されて、処理はS208に進む。S208では、制御部400は、離型剤供給部32を制御して、基板1の複数のショット領域のうち処理順序が最初から所定数のショット領域(第1〜第Nショット領域)(例えば、N=3)のそれぞれで、次のような臨時インプリント処理を行う。
(1)まず、制御部400は、インプリント材供給部23を制御して、当該ショット領域にインプリント材を供給する。
(2)次に、制御部400は、離型剤供給部32を制御して、当該ショット領域に離型剤を供給する。このとき、制御部400は、型管理部402に保持されている履歴情報に離型剤供給の履歴を追記する。離型剤の供給後、制御部400は、型ヘッド16を制御して、そのショット領域に供給された離型剤およびインプリント材と型18との接触動作と離型動作とを所定回数繰り返す(例えば5回)。これは、型18のパターン部Pに離型剤を馴染ませるための馴染ませ動作である。
(3)その後、制御部400は、当該ショット領域において、接触動作、インプリント材の硬化、および離型動作を含むインプリント処理を行う。
When none of the above conditions are satisfied, it is determined that the mold release agent is applied to the pattern portion P of the
(1) First, the
(2) Next, the
(3) After that, the
このような臨時インプリント処理を行うことで、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態が良好になりうる。その後、S209で、制御部400は、残りのショット領域で通常インプリント処理を行う。
By performing such a temporary imprinting process, the application state of the release agent in the pattern portion P of the
S210で、制御部400は、不図示の基板搬送部を制御して、全ショット領域でインプリント処理を終えた基板1を搬出する。その後、S211で、制御部400は、ロット内の全ての基板の処理を終えたかを判断し、残りの基板がある場合には、S202に戻り、次の基板について処理を繰り返す。ロット内の全ての基板の処理を終えた場合、処理はS212に進む。
In S210, the
S212では、制御部400は、型の洗浄が必要か否かを判定する。例えば、履歴情報における累積処理数が所定数を超えている場合に洗浄が必要であると判断される。また、累積処理数に応じてドライ洗浄適用かウェット洗浄適用かを決定することもできる。型の洗浄の必要はないと判定された場合はそのまま処理を終了する。型の洗浄が必要と判定された場合、S213で、制御部400は、型搬送部29を制御して、型18をインプリント処理部100の外部に搬出し、洗浄装置に搬入する。S214で、洗浄装置により型の洗浄が実施される。このとき制御部400は、型管理部402に保持されている履歴情報に洗浄の履歴を追記する。
In S212, the
以上の実施形態によれば、型への離型剤の塗布状態を管理して、適時に離型剤の供給を行うことができ、これにより生産性の点で有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the above embodiment, it is possible to control the application state of the release agent to the mold and supply the release agent in a timely manner, thereby providing an imprinting apparatus advantageous in terms of productivity. be able to.
<第2実施形態>
第1実施形態における臨時インプリント処理は、基板1の最初にインプリント処理を行う所定数のショット領域のそれぞれで馴染ませ動作を行うものであった。しかし、このような馴染ませ動作を含まない臨時インプリント処理も考えられる。例えば、S208で、制御部400は、離型剤供給部32を制御して、基板1の複数のショット領域のうち処理順序が最初から所定数のショット領域(第1〜第Nショット領域)(例えば、N=3)のそれぞれで、次のような臨時インプリント処理を行う。
(1)まず、制御部400は、インプリント材供給部23を制御して、当該ショット領域にインプリント材を供給する。
(2)次に、制御部400は、離型剤供給部32を制御して、当該ショット領域に離型剤を供給する。このとき、制御部400は、型管理部402に保持されている履歴情報に離型剤供給の履歴を追記する。その後、馴染ませ動作ではなく通常どおりインプリント処理を行う。ただし、このときの離型動作は、通常のインプリント処理における離型動作よりも遅い速度で行う。
<Second Embodiment>
In the temporary imprint processing in the first embodiment, the operation is performed by acclimatizing in each of a predetermined number of shot regions where the imprint processing is first performed on the
(1) First, the
(2) Next, the
このように離型動作を通常より遅くすることで、硬化したインプリント材に与えるダメージを小さくすることができ、パターン崩れや、型あるいは基板が保持部から剥がれる事態を防止することができる。 By making the mold release operation slower than usual in this way, it is possible to reduce the damage given to the cured imprint material, and it is possible to prevent the pattern from collapsing and the mold or the substrate from peeling off from the holding portion.
<第3実施形態>
図6は、基板1上のショット領域のレイアウトを例示する図である。図6に示されるように、基板1上には、複数のショット領域がマトリクス状に配列されている。本実施形態では、基板1の有効面積(パターンが形成される領域の面積)を最大にするため、基板1の内側のショット領域61だけでなく、基板1の外周1Rを含む周辺ショット領域にもインプリント処理が行われる。周辺ショット領域とは、一部が基板1の外周1Rからはみ出していて、基板の外周部において型のパターン部の一部のみが転写されるショット領域であり、「欠けショット領域」とも呼ばれる。また、以下では、周辺ショット領域62より内側のショット領域61を「フルショット領域」と呼ぶ。
<Third Embodiment>
FIG. 6 is a diagram illustrating the layout of the shot region on the
本実施形態において、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態は良好であると判定された場合、S207で基板1の全てのショット領域に通常インプリント処理が行われる。このとき、複数のショット領域にインプリント処理を行う順序は、レシピに記述されている順序に従うが、これは例えば、フルショット領域か周辺ショット領域かにかかわらず、基板ステージ7の移動距離が最も小さくなるような順序である。
In the present embodiment, when it is determined that the release agent is applied to the pattern portion P of the
これに対し、S204,S205,S206のいずれかにおいて条件を満たし、型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態が不良であると判定された場合、上記したS208およびS209の替わりに、次のようなインプリント処理を行う。
(1)まず、フルショット領域に、順にインプリント処理を実行する。このとき、例えば、制御部400は、離型剤供給部32を制御して、最初のショット領域(第1ショット領域)のみ離型剤を供給する。このとき、制御部400は、型管理部402に保持されている履歴情報に離型剤供給の履歴を追記する。
(2)全てのフルショット領域へのインプリント処理を終えた後、周辺ショット領域62に、順にインプリント処理を実行する。
On the other hand, when the condition is satisfied in any of S204, S205, and S206 and it is determined that the application state of the release agent in the pattern portion P of the
(1) First, the imprint process is executed in order in the full shot area. At this time, for example, the
(2) After finishing the imprint processing on all the full shot areas, the imprint processing is executed in order on the
周辺ショット領域62では、型18をインプリント材と接触させたときの型18のパターン部Pへのインプリント材の充填速度がフルショット領域よりも遅く、未充填欠陥が生じやすく、また、離型動作時にパターン部の欠損を生じる可能性も高い。そこで本実施形態では、離型剤の塗布状態が不良であると判定されている場合には、上記した(2)のように、フルショット領域を優先してインプリント処理を行う。フルショット領域でのインプリント処理では欠陥を生じる可能性が低く、フルショット領域でのインプリント処理を繰り返しているうちに、(1)で供給された離型剤が型18のパターン部Pに馴染むようになるからである。
In the
このように、制御部400は、履歴情報から型18のパターン部Pにおける離型剤の塗布状態が不良であると判定される場合、周辺ショット領域よりも先に周辺ショット領域以外のショット領域にインプリント処理を行う。これにより、パターン欠陥の発生を抑制することができる。
In this way, when the
<物品製造方法の実施形態>
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。
<Embodiment of Article Manufacturing Method>
The pattern of the cured product formed by using the imprint device is used permanently for at least a part of various articles or temporarily in manufacturing various articles. The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, a mold, or the like. Examples of the electric circuit element include volatile or non-volatile 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 a mold for imprinting.
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 above-mentioned article, or is temporarily used as a resist mask. The resist mask is removed after etching, ion implantation, or the like in the substrate processing process.
次に、物品製造方法について説明する。図7のステップSAでは、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコン基板等の基板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, the article manufacturing method will be described. In step SA of FIG. 7, a
図7のステップSBでは、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7のステップSCでは、インプリント材3zが付与された基板1z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を介して照射すると、インプリント材3zは硬化する。
In step SB of FIG. 7, the
図7のステップSDでは、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、型の凸部が硬化物の凹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。
In step SD of FIG. 7, when the
図7のステップSEでは、硬化物のパターンを耐エッチング型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7のステップSFでは、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。
In step SE of FIG. 7, when the pattern of the cured product is used as an etching resistant type and etching is performed, the portion of the surface of the
(他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
(Other embodiments)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
100:インプリント装置、1:基板、7:基板ステージ、16:型ヘッド、18:型、23:インプリント材供給部、32:離型剤供給部、400:制御部 100: Imprint device, 1: Substrate, 7: Substrate stage, 16: Mold head, 18: Mold, 23: Imprint material supply unit, 32: Mold release agent supply unit, 400: Control unit
Claims (7)
前記インプリント材の上または前記型のパターン部に離型剤を供給する供給部と、
前記供給部による前記離型剤の供給の履歴を含む前記型の履歴情報に基づいて前記インプリント処理を制御する制御部と、
前記型と前記基板との相対位置を調整する駆動機構と、を有し、
前記制御部は、前記履歴情報から前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定される場合、前記基板の複数のショット領域のうち処理順序が最初から所定数のショット領域では、前記駆動機構により前記インプリント材から前記型を引き離す離型動作の速度を、前記塗布状態が不良であると判定されない場合よりも遅くして前記インプリント処理を行うことを特徴とするインプリント装置。 An imprint process for forming a pattern of the imprint material by curing the imprint material in a state where the mold is in contact with the imprint material on the substrate and pulling the mold away from the cured imprint material. It is an imprinting device to perform
A supply unit that supplies a mold release agent on the imprint material or on the pattern portion of the mold,
A control unit that controls the imprint process based on the history information of the mold including the history of supply of the release agent by the supply unit.
Anda drive mechanism for adjusting the relative position between the mold and the substrate,
When the control unit determines from the history information that the application state of the release agent in the pattern unit of the mold is poor, the processing order is a predetermined number from the beginning among the plurality of shot regions of the substrate. The shot region is characterized in that the imprinting process is performed by making the speed of the mold release operation of pulling the mold away from the imprint material by the driving mechanism slower than when the coating state is not determined to be defective. Lee emissions printing device to.
前記インプリント材の上または前記型のパターン部に離型剤を供給する供給部と、
前記供給部による前記離型剤の供給の履歴を含む前記型の履歴情報に基づいて前記インプリント処理を制御する制御部と、を有し、
前記基板は、前記基板の外周部において前記型のパターンの一部のみが転写される周辺ショット領域を有し、
前記制御部は、前記履歴情報から前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定される場合、前記周辺ショット領域よりも先に前記周辺ショット領域以外のショット領域に前記インプリント処理を行う
ことを特徴とするインプリント装置。 An imprint process for forming a pattern of the imprint material by curing the imprint material in a state where the mold is in contact with the imprint material on the substrate and pulling the mold away from the cured imprint material. It is an imprinting device to perform
A supply unit that supplies a mold release agent on the imprint material or on the pattern portion of the mold,
It has a control unit that controls the imprint process based on the history information of the mold including the history of supply of the release agent by the supply unit.
The substrate has a peripheral shot region on the outer periphery of the substrate to which only a part of the pattern of the mold is transferred.
When the control unit determines from the history information that the application state of the mold release agent in the pattern unit of the mold is poor, the control unit applies the release agent to a shot region other than the peripheral shot region before the peripheral shot region. Lee emissions printing apparatus and performs the imprint process.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント装置。 When the history information does not include the history of the release agent being supplied by the supply unit, the control unit determines that the application state of the release agent in the pattern unit of the mold is poor. The imprinting apparatus according to claim 1 or 2.
前記制御部は、最後に前記離型剤の供給が行われてからの経過時間が所定時間を超えている場合に、前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定する
ことを特徴とする請求項3に記載のインプリント装置。 The history information includes a time when the release agent is supplied by the supply unit.
When the elapsed time from the last supply of the release agent exceeds a predetermined time, the control unit determines that the application state of the release agent in the pattern portion of the mold is poor. The imprint device according to claim 3 , wherein the determination is made.
前記制御部は、最後に前記型の洗浄が行われてからの経過時間が所定時間を超えていない場合に、前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定する
ことを特徴とする請求項3または4に記載のインプリント装置。 The history information includes the time when the mold was washed.
When the elapsed time from the last cleaning of the mold does not exceed a predetermined time, the control unit determines that the application state of the release agent in the pattern portion of the mold is poor. The imprinting apparatus according to claim 3 or 4.
前記制御部は、最後に前記型の前記ウェット洗浄が行われてからの経過時間が前記所定時間を超えていない場合に、前記型の前記パターン部における前記離型剤の塗布状態が不良であると判定する
ことを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。 The history information includes the time when the dry cleaning of the mold was performed and the time when the wet cleaning of the mold was performed.
When the elapsed time from the last wet cleaning of the mold does not exceed the predetermined time, the control unit has a poor application state of the release agent in the pattern portion of the mold. The imprinting apparatus according to claim 5 , wherein the imprinting apparatus is determined to be.
請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
を有し、前記加工された基板から前記物品を製造することを特徴とする物品製造方法。 It is an article manufacturing method that manufactures an article.
A step of forming a pattern on a substrate using the imprinting apparatus according to any one of claims 1 to 6.
The process of processing the substrate on which the pattern is formed and
The article manufacturing method, wherein the article is manufactured from the processed substrate.
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