JP6942491B2 - インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る第1実施形態のインプリント装置100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。インプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたパターン領域1aを有するモールド1を用いて、基板2のショット領域上に供給されたインプリント材に当該パターンを転写するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置100は、パターンが形成されたモールド1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する。そして、インプリント装置100は、モールド1と基板2との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド1を剥離(離型)することによって、インプリント材にパターンを形成することができる。
次に、第1実施形態のインプリント装置100の構成について、図1を参照しながら説明する。図1は、第1実施形態のインプリント装置100を示す概略図である。インプリント装置100は、基板ステージ3と、インプリントヘッド4と、変形部5と、照射部6と、供給部7と、撮像部8と、第1計測部9と、第2計測部10と、制御部11とを含みうる。制御部11は、例えばCPUやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント処理を制御する(インプリント装置100の各部を制御する)。インプリント処理には、例えば、変形部5によってモールド1のパターン領域1aを変形させてモールド1と基板上のインプリント材との接触を開始させ、モールド1とインプリント材(基板2)との接触領域を徐々に拡げる処理(接触処理)を含みうる。
次に、第1実施形態のインプリント装置100におけるインプリント処理について、図2を参照しながら説明する。図2は、インプリント処理のフローを示すフローチャートである。以下に示すインプリント処理の各工程は、制御部11によって行われうる。
モールド1のキャビティ1bは、例えば製造誤差などにより、キャビティの重心のXY方向における位置がパターン領域1aの中心からずれて形成されることがある。この場合、パターン領域1aのうち変形の際に最も変位する箇所(以下、最大変位箇所と称する)が、パターン領域1aの中心に対してずれることとなる。そのため、パターン領域1aの最大変位箇所からモールド1と基板上のインプリント材との接触を開始させてしまうと、接触処理においてパターン領域1aを歪ませるような力がモールド1に加わりうる。その結果、基板上のインプリント材に精度よくパターンを形成することが困難になりうる。
次に、変化率が零になるときのモールド1と第2基板との相対傾きを目標相対傾きとして決定することで、モールド1と基板2との接触を開始させる際のパターン領域1aの接触開始位置をパターン領域1aの中心に近づけることができる理由について説明する。
第2実施形態では、モールド1と基板2との目標相対傾きを決定する他の方法について説明する。第2実施形態では、図3に示すフローチャートに従って目標相対傾きが決定されるが、S28〜S29の工程が第1実施形態と異なる。以下では、第2実施形態に係るS28〜S29の工程について説明する。
本実施形態では、第1実施形態で説明した方法、および第2実施形態で説明した方法のそれぞれにより得られた結果から、モールド1と基板2との最適な相対傾きを求める方法について説明する。
上述のようにモールド1と基板2との目標相対傾きを決定する処理は、基板上における複数のショット領域の各々について行われることが好ましい。しかしながら、複数のショット領域の各々について、変化率の情報または接触開始位置の情報を得るために、モールド1と第2基板との相対傾きを変えて複数回の接触処理を行うことは煩雑である。そのため、本実施形態では、複数のショット領域のうちの1つのショット領域において得られた変化率の情報および接触開始位置の情報に基づいて、他のショット領域での目標相対傾きを求める方法について説明する。
モールド1とインプリント材とを接触させている間(押印中)の装置誤差により発生するモールド1と基板2との相対傾きの誤差(チルト誤差)をEとすると、Eは、E={(A/ma−B/mb)−(A0/ma−B0/mb)}/2と表わされうる。このEの挙動を図17を参照しながら説明する。図17は、接触領域の大きさと接触領域の重心位置(偏芯量)との関係を示す図である。図17において、カーブpは理想状態を表しており、この状態からモールド誤差などにより傾きおよび切片が変化した状態をカーブqで示している。さらに、誤差Eにより押印中に相対傾きの変化が発生した状態をカーブrで示している。このようなカーブrの状態において、図15を用いて前述した制御と同様に、押印中のモールド1と基板2との相対傾きを制御することにより、接触領域の大きさと接触領域の重心位置との関係を理想状態(カーブp)に近づけることができる。
第6実施形態では、モールド1と基板2との目標相対傾きを決定する他の方法について、図11を参照しながら説明する。図11は、モールド1と基板2との目標相対傾きを決定する方法を示すフローチャートである。本実施形態では、変形部5によって変形されたモールド1のパターン領域上の複数点の高さを第1計測部9に計測させ、第1計測部9の計測結果に基づいてパターン領域1aの接触開始位置を求めている。
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。インプリント装置を用いて成形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。
Claims (13)
- パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板上のインプリント材に当該パターンを転写するインプリント装置であって、
基板に向かって突出した凸形状に前記パターン領域を変形させる変形部と、
前記変形部により前記パターン領域を変形し且つ前記モールドと前記基板との相対傾きを目標相対傾きとした状態で前記モールドと前記インプリント材との接触を開始し、前記モールドと当該インプリント材との接触領域を徐々に拡げる処理を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、前記モールドと基板との相対傾きが互いに異なる複数の状態の各々について取得された、前記接触領域の大きさの変化に対する当該接触領域の重心位置の変化を示す関係に基づいて、前記接触領域の大きさの変化に対する当該接触領域の重心位置の変化の比率が所定値になるときの前記相対傾きを求め、求めた前記相対傾きに基づいて前記目標相対傾きを決定する、ことを特徴とするインプリント装置。 - 前記所定値は零である、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、前記相対傾きが互いに異なる複数の状態の各々について前記処理を事前に行うことにより、前記複数の状態の各々について前記関係を取得する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、モールドごとに前記目標相対傾きを決定する、ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、前記目標相対傾きになるように前記モールドと基板との相対傾きを制御して前記モールドと前記インプリント材との接触を開始した後、前記モールドと前記インプリント材との接触領域が徐々に拡がるにつれて前記モールドと当該基板とが徐々に平行になるように前記モールドと前記基板との相対傾きを制御する、ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記パターン領域を撮像する撮像部を更に含み、
前記制御部は、前記撮像部で得られた画像に基づいて、前記モールドと前記インプリント材との接触領域の大きさ、および当該接触領域の重心位置を求める、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記制御部は、前記複数の状態の各々についての前記関係に基づいて、前記比率が所定値になるときの前記相対傾きを前記目標相対傾きとして決定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、
前記複数の状態の各々についての前記関係に基づいて、前記相対傾きの変化に対する前記比率の変化を示す第1情報を生成し、当該第1情報から前記比率が前記所定値になるときの前記相対傾きを第1相対傾きとして求め、
前記複数の状態の各々についての前記関係に基づいて、前記相対傾きの変化に対する前記パターン領域の接触開始位置の変化を示す第2情報を生成し、当該第2情報から前記パターン領域の接触開始位置が前記パターン領域の所定位置になるときの前記相対傾きを第2相対傾きとして求め、
前記第1相対傾きと前記第2相対傾きとに基づいて前記目標相対傾きを決定する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記制御部は、前記第1相対傾きと前記第2相対傾きとの間において前記目標相対傾きを決定する、ことを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
- 前記所定位置は、前記パターン領域の中心である、ことを特徴とする請求項8又は9に記載のインプリント装置。
- 前記基板は、第1ショット領域および第2ショット領域を含む複数のショット領域を有し、
前記制御部は、前記第2ショット領域についての前記目標相対傾きを、前記第1ショット領域について生成された前記第1情報および前記第2情報に基づいて決定する、ことを特徴とする請求項8乃至10のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記制御部は、前記第1相対傾きと前記第2相対傾きとに基づいて、前記第2相対傾きで前記モールドと前記基板とを接触させた後に、前記接触領域が拡がるにつれて前記相対傾きが前記第1相対傾きとなるように、前記処理における前記目標相対傾きの制御プロファイルを決定する、ことを特徴とする請求項8乃至10のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 請求項1乃至12のうちいずれか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形成工程と、
前記形成工程でパターンを形成された前記基板を加工する加工工程と、
を含み、
前記加工工程で加工された前記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。
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