KR102327826B1 - Imprint apparatus, imprint method, and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
스루풋의 관점에서 유리한 임프린트 장치를 제공한다. 패턴 영역을 갖는 몰드를 사용하여, 기판의 샷 영역 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치는, 상기 패턴 영역 및 상기 샷 영역 중 적어도 한쪽을 변형시키는 변형부와, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남양을 계측하는 계측부와, 상기 몰드와 상기 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태에 있어서, 상기 계측부에 의한 계측 결과에 기초하여, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남이 보정되도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 상대 위치의 제어에 기인하여 생길 수 있는 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 형상 변화량을 추정하고, 추정된 상기 형상 변화량에 기초하여 상기 변형부를 제어한다.An imprint apparatus advantageous in terms of throughput is provided. An imprint apparatus for forming a pattern of an imprint material on a shot region of a substrate by using a mold having a pattern region, includes a deformable portion deforming at least one of the pattern region and the shot region, and a position of the pattern region and the shot region a measurement unit for measuring the amount of misalignment, and in a state in which the mold and the imprint material on the substrate are in contact, the mold and and a control unit for controlling the relative position of the substrate, wherein the control unit estimates a relative shape change amount between the pattern region and the shot region that may occur due to the control of the relative position, and based on the estimated shape change amount to control the deformation part.
Description
본 발명은, 임프린트 장치, 임프린트 방법, 및 물품의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an imprint apparatus, an imprint method, and a method for manufacturing an article.
몰드를 사용하여 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치가, 반도체 디바이스 등의 양산용 리소그래피 장치의 하나로서 주목받고 있다. 임프린트 장치에서는, 몰드의 패턴을 기판 위의 임프린트재에 정밀도 좋게 전사하기 위해, 몰드와 기판 위의 임프린트재를 접촉시킨 상태(이하, 접촉 상태)에서 몰드와 기판의 위치 정렬이 행해질 수 있다. 특허문헌 1에는, 몰드와 기판 위의 임프린트재를 접촉시킨 상태에 있어서 몰드와 기판의 위치 정렬을 행하는 방법이 개시되어 있다.DESCRIPTION OF RELATED ART An imprint apparatus which forms the pattern of an imprint material on a board|substrate using a mold attracts attention as one of the lithographic apparatus for mass production, such as a semiconductor device. In the imprint apparatus, in order to accurately transfer the pattern of the mold to the imprint material on the substrate, the mold and the substrate may be aligned in a state in which the mold and the imprint material on the substrate are in contact (hereinafter referred to as contact state).
몰드와 기판의 위치 정렬에서는, 몰드와 기판의 위치 어긋남양 및 형상차를 계측하는 계측 공정과, 계측된 위치 어긋남양 및 형상차에 기초하여 몰드와 기판의 상대 위치 및 상대 형상을 보정하는 보정 공정이 반복된다. 그리고, 임프린트 장치에서는, 계측 공정과 보정 공정을 반복하는 횟수를 저감시키는 것이, 스루풋의 관점에서 바람직하다.In the alignment of the mold and the substrate, a measurement step of measuring the amount and shape difference between the mold and the substrate, and a correction step of correcting the relative position and the relative shape of the mold and the substrate based on the measured amount and shape difference This is repeated. In addition, in the imprint apparatus, it is preferable from the viewpoint of throughput to reduce the number of repetitions of the measurement process and the correction process.
그러나, 접촉 상태에서 몰드와 기판의 상대 위치를 변경하면, 임프린트재의 점탄성에 의해 몰드와 기판의 상대 위치를 원상태로 되돌리려는 힘이 생겨, 몰드와 기판에 상대적인 형상 변화가 새롭게 발생해버린다. 그로 인해, 보정 공정에 있어서, 계측 공정에서 계측된 위치 어긋남양 및 형상차에 기초하여 상대 위치 및 상대 형상을 보정하는 것만으로는, 계측 공정과 보정 공정의 반복 횟수를 저감시켜 스루풋을 향상시키는 것이 곤란해질 수 있다.However, if the relative position of the mold and the substrate is changed in the contact state, a force is generated to return the relative position of the mold and the substrate to the original state due to the viscoelasticity of the imprint material, and a change in the relative shape of the mold and the substrate is newly generated. Therefore, in the correction process, only by correcting the relative position and the relative shape based on the amount of position shift and the shape difference measured in the measurement process, it is desirable to reduce the number of repetitions of the measurement process and the correction process and improve the throughput. It can be difficult.
그래서, 본 발명은, 스루풋의 관점에서 유리한 임프린트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Then, an object of this invention is to provide the imprint apparatus which is advantageous from a viewpoint of throughput.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 측면으로서의 임프린트 장치는, 패턴 영역을 갖는 몰드를 사용하여, 기판의 샷 영역 위에 임프린트재의 패턴을 형성하는 임프린트 장치로서, 상기 패턴 영역 및 상기 샷 영역 중 적어도 한쪽을 변형시키는 변형부와, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남양을 계측하는 계측부와, 상기 몰드와 상기 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태에 있어서, 상기 계측부에 의한 계측 결과에 기초하여, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남이 보정되도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는, 상기 상대 위치의 제어에 기인하여 발생할 수 있는 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 형상 변화량을 추정하고, 추정된 상기 형상 변화량에 기초하여 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, an imprint apparatus as an aspect of the present invention is an imprint apparatus for forming a pattern of an imprint material on a shot area of a substrate using a mold having a pattern area, wherein at least one of the pattern area and the shot area is provided. In a state in which a deformation portion deforms one side, a measurement portion for measuring the amount of position shift between the pattern region and the shot region, and the mold and the imprint material on the substrate are in contact, based on the measurement result by the measurement portion , a control unit for controlling a relative position between the mold and the substrate so that a positional shift between the pattern region and the shot region is corrected, wherein the control unit includes: Estimate a relative shape change amount of the shot region, and control the deformable portion based on the estimated shape change amount.
본 발명의 추가적인 목적 또는 그 밖의 측면은, 이하, 첨부 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 형태에 의해 밝혀질 것이다.Additional objects or other aspects of the present invention will be clarified by preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 의하면, 예를 들어 스루풋의 관점에서 유리한 임프린트 장치를 제공할 수 있다.ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imprint apparatus which is advantageous from a viewpoint of throughput, for example can be provided.
도 1은, 임프린트 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는, 임프린트 처리를 나타내는 흐름도이다.
도 3은, 위치 어긋남양 및 형상차의 보정을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는, 형상 변화의 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 형상 변화의 발생을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은, 몰드와 기판의 위치 정렬의 제어를 나타내는 블록도이다.
도 7은, 계측부에 의한 계측 타이밍, 기판 스테이지에 의한 위치 어긋남양의 보정 타이밍, 및 변형부에 의한 형상차의 보정 타이밍을 나타내는 도면이다.
도 8은, 몰드와 기판의 위치 정렬의 제어를 나타내는 블록도이다.
도 9는, 물품의 제조 방법을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating an imprint apparatus.
2 is a flowchart illustrating an imprint process.
Fig. 3 is a diagram for explaining the correction of the position shift amount and the shape difference.
4 is a diagram for explaining the occurrence of a shape change.
5 is a diagram for explaining the occurrence of a shape change.
Fig. 6 is a block diagram showing control of position alignment between the mold and the substrate.
7 is a diagram showing measurement timing by the measurement unit, correction timing of the position shift amount by the substrate stage, and correction timing of shape difference by the deformation unit.
Fig. 8 is a block diagram showing control of position alignment between the mold and the substrate.
9 is a diagram illustrating a method of manufacturing an article.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 각 도면에 있어서, 동일한 부재 내지 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다. 이하의 실시 형태에서는, 기판의 면과 평행한 방향(기판의 면을 따른 방향)을 X 방향 및 Y 방향이라 하고, 당해 기판의 면에 수직인 방향(기판에 입사하는 광의 광축 방향)을 Z 방향이라 한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, with reference to an accompanying drawing, preferred embodiment of this invention is described. In addition, in each figure, about the same member thru|or element, the same reference number is attached|subjected, and overlapping description is abbreviate|omitted. In the following embodiments, directions parallel to the surface of the substrate (direction along the surface of the substrate) are referred to as the X direction and Y direction, and the direction perpendicular to the surface of the substrate (optical axis direction of light incident on the substrate) is the Z direction. it is said
<제1 실시 형태><First embodiment>
본 발명에 따른 제1 실시 형태의 임프린트 장치(10)에 대하여 설명한다. 임프린트 장치는, 기판 위에 공급된 임프린트재와 형을 접촉시키고, 임프린트재에 경화용 에너지를 부여함으로써, 형의 요철 패턴이 전사된 경화물의 패턴을 형성하는 장치이다. 예를 들어, 임프린트 장치는, 요철의 패턴이 형성된 몰드(형)를 기판 위의 임프린트재에 접촉시킨 상태에서 당해 임프린트재를 경화되고, 몰드와 기판의 간격을 넓혀, 경화된 임프린트재로부터 몰드를 박리(이형)한다. 이에 의해, 기판 위에 임프린트재의 패턴을 형성할 수 있다.An
임프린트재에는, 경화용 에너지가 부여됨으로써 경화되는 경화성 조성물(미경화 상태의 수지라 부르는 경우도 있음)이 사용된다. 경화용 에너지로서는, 전자파, 열 등이 이용된다. 전자파로서는, 예를 들어 그 파장이 10㎚ 이상 1㎜ 이하의 범위에서 선택되는 적외선, 가시광선, 자외선 등의 광이다.As the imprint material, a curable composition (sometimes referred to as uncured resin) that is cured by applying curing energy is used. As energy for hardening, electromagnetic waves, heat, etc. are used. As an electromagnetic wave, the wavelength is light, such as infrared rays, a visible light, and an ultraviolet-ray selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less, for example.
경화성 조성물은, 광의 조사에 의해, 혹은 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 이 중, 광에 의해 경화되는 광경화성 조성물은, 중합성 화합물과 광중합 개시재를 적어도 함유하고, 필요에 따라 비중합성 화합물 또는 용제를 함유해도 된다. 비중합성 화합물은, 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면활성제, 산화방지제, 중합체 성분 등의 군에서 선택되는 적어도 1종이다.A curable composition is a composition hardened|cured by irradiation of light or by heating. Among these, the photocurable composition hardened|cured by light contains a polymeric compound and a photoinitiator at least, and may contain a nonpolymerizable compound or a solvent as needed. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a sensitizer, a hydrogen donor, an internal addition type mold release agent, a surfactant, an antioxidant, and a polymer component.
임프린트재는, 스핀 코터나 슬릿 코터에 의해 기판 위에 막 형상으로 부여된다. 또는, 액체 분사 헤드에 의해, 액적 형상, 혹은 복수의 액적이 연결되어 생긴 섬 형상 또는 막 형상으로 되어 기판 위에 부여되어도 된다. 임프린트재의 점도(25℃에 있어서의 점도)는, 예를 들어 1mPa·s 이상 100mPa·s 이하이다.The imprint material is applied in the form of a film onto the substrate by a spin coater or a slit coater. Alternatively, the liquid jet head may give a droplet shape or an island shape or a film shape formed by connecting a plurality of droplets to be provided on the substrate. The viscosity (viscosity in 25 degreeC) of the imprint material is 1 mPa*s or more and 100 mPa*s or less, for example.
[임프린트 장치의 구성][Configuration of the imprint device]
도 1은, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(10)를 나타내는 도면이다. 임프린트 장치(10)는, 예를 들어 몰드(1)를 유지하는 몰드 유지부(3)와, 기판(2)을 유지하는 기판 스테이지(4)와, 계측부(5)와, 경화부(6)와, 공급부(7)와, 제어부(8)를 포함할 수 있다. 제어부(8)는, 예를 들어 CPU나 메모리 등을 갖는 컴퓨터에 의해 구성되고, 임프린트 처리를 제어한다(임프린트 장치(10)의 각 부를 제어함).1 is a diagram illustrating an
몰드(1)는, 통상적으로 석영 등 자외선을 투과시키는 것이 가능한 재료로 제작되어 있으며, 기판측 면에서의 일부의 영역(패턴 영역(1a))에는, 기판 위에 공급된 임프린트재에 전사하기 위한 요철 패턴이 형성되어 있다. 또한, 기판(2)으로서는 유리, 세라믹스, 금속, 반도체, 수지 등이 사용되고, 필요에 따라 그 표면에 기판과는 다른 재료를 포함하는 부재가 형성되어 있어도 된다. 기판(2)으로서는, 구체적으로 실리콘 웨이퍼, 화합물 반도체 웨이퍼, 석영 유리 등이다. 또한, 임프린트재의 부여 전에, 필요에 따라 임프린트재와 기판(2)의 밀착성을 향상시키기 위해서 밀착층을 형성해도 된다.The
몰드 유지부(3)는, 몰드 척(3a)과 몰드 구동부(3b)를 포함한다. 몰드 척(3a)은, 예를 들어 진공 흡착력이나 정전력 등에 의해 몰드(1)를 유지한다. 또한, 몰드 구동부(3b)는, 예를 들어 리니어 모터나 에어 실린더 등의 액추에이터를 포함하고, 몰드(1)(몰드 척(3a))를 Z 방향으로 구동한다. 본 실시 형태의 몰드 구동부(3b)는, Z 방향으로 몰드(1)를 구동하도록 구성되어 있지만, 그것에 한정되지 않고, 예를 들어 XY 방향 및 θ 방향(Z축 둘레의 회전 방향)으로 몰드(1)를 구동하는 기능 등을 가져도 된다. 여기서, 몰드 유지부(3)에는, 몰드(1)의 측면에서의 복수 개소에 힘을 가하여 패턴 영역을 변형시키는 기구로서의 변형부(9)가 설치된다. 변형부(9)는, 예를 들어 피에조 소자 등의 액추에이터를 복수 포함할 수 있다.The
기판 스테이지(4)(기판 유지부, 스테이지)는, 기판 척(4a)과 기판 구동부 (4b)를 포함한다. 기판 척(4a)은, 예를 들어 진공 흡착력이나 정전력 등에 의해 기판(2)을 유지한다. 또한, 기판 구동부(4b)는, 예를 들어 리니어 모터 등의 액추에이터를 포함하고, 기판(2)(기판 척(4a))을 XY 방향으로 구동한다. 본 실시 형태의 기판 구동부(4b)는, XY 방향으로 기판(2)을 구동하도록 구성되어 있지만, 그것에 한정되지 않고, 예를 들어 Z 방향 및 θ 방향으로 기판(2)을 구동하는 기능 등을 가져도 된다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 몰드(1)와 기판(2)의 간격(Z 방향의 거리)을 바꾸는 동작이 몰드 유지부(3)에 의해 행해지지만, 기판 스테이지(4)에 의해 행해져도 되고, 그들의 양쪽에 의해 상대적으로 행해져도 된다. 또한, XY 방향에 있어서의 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 바꾸는 동작이 기판 스테이지(4)에 의해 행해지지만, 몰드 유지부(3)에 의해 행해져도 되며, 그들의 양쪽에 의해 상대적으로 행해져도 된다.The substrate stage 4 (substrate holding unit, stage) includes a
계측부(5)는, 몰드(1)(패턴 영역(1a))에 설치된 마크와 기판(2)(샷 영역(2a))에 설치된 마크를 검출하는 검출부(스코프)를 갖고, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양 및 형상차를 계측한다. 예를 들어, 계측부(5)는, 패턴 영역(1a)의 4 코너에 설치된 마크와 샷 영역(2a)의 4 코너에 설치된 마크를 검출부에 의해 검출한다. 이에 의해, 계측부(5)는, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양과 함께, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 형상차를 계측할 수 있다.The
경화부(6)(조사부)는, 몰드(1)와 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태에서, 기판 위의 임프린트재에 몰드(1)를 통해 광(자외선)을 조사함으로써 당해 임프린트재를 경화시킨다. 또한, 공급부(7)는, 기판 위에 임프린트재를 공급(도포)한다.The curing part 6 (irradiation part) cures the imprint material by irradiating light (ultraviolet rays) to the imprint material on the substrate through the
[임프린트 처리][Imprint processing]
다음으로, 임프린트 처리에 대하여, 도 2를 참조하면서 설명한다. 도 2는, 임프린트 처리를 나타내는 흐름도이다. 도 2에 도시한 흐름도는, 기판마다 행해지는 임프린트 처리를 나타내고 있으며, 제어부(8)에 의해 각 공정이 제어될 수 있다. 몰드 유지부(3)로의 몰드(1)의 탑재·회수, 및 기판 스테이지(4)로의 기판(2)의 탑재·회수에 대해서는 설명을 생략한다.Next, the imprint process will be described with reference to FIG. 2 . 2 is a flowchart illustrating an imprint process. The flowchart shown in FIG. 2 shows the imprint process performed for each board|substrate, and each process can be controlled by the
S11에서는, 제어부(8)는, 임프린트 처리를 행하는 대상의 샷 영역(2a)(이하, 대상 샷 영역(2a))이 공급부(7)의 아래에 배치되도록 기판 스테이지(4)를 제어하고, 대상 샷 영역(2a)에 임프린트재를 공급하도록 공급부(7)를 제어한다. S12에서는, 제어부(8)는, 몰드(1)의 패턴 영역(1a)의 아래쪽에 대상 샷 영역(2a)이 배치되도록 기판 스테이지(4)를 제어한다. S13에서는, 제어부(8)는, 몰드(1)와 기판(2)의 간격이 작아지도록 몰드 유지부(3)(몰드 구동부(3b))를 제어함으로써, 몰드(1)와 기판 위의 임프린트재를 접촉시킨다.In S11 , the
S14에서는, 제어부(8)는, 몰드(1)의 패턴 영역(1a)과 기판(2)의 대상 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양 및 형상차를 계측부(5)에 계측시킨다(계측 공정). S15에서는, 제어부(8)는, 계측부(5)에 의한 계측 결과에 기초하여, 패턴 영역(1a)과 대상 샷 영역(2a)의 위치 어긋남 및 형상차가 보정되도록, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치 및 상대 형상을 변경한다(보정 공정). 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경은, 기판 스테이지(4)를 XY 방향으로 이동시킴으로써 행해질 수 있다. 또한, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 형상의 변경은, 변형부(9)에 의해 패턴 영역(1a)을 변형시킴으로써 행해질 수 있다. 여기서, 본 실시 형태에서는, 패턴 영역(1a) 및 샷 영역(2a) 중 적어도 한쪽을 변형시키는 변형부(9)로서, 몰드(1)의 측면에 힘을 가해 패턴 영역(1a)을 변형시키는 기구를 사용하였다. 그러나, 그것에 한정되지 않고, 광의 조사 등에 의해 기판(2)에 열을 가해 샷 영역(2a)을 변형시키는 기구를 사용해도 된다. 즉, 변형부(9)는, 패턴 영역(1a)을 변형시키는 기구, 및 샷 영역(2a)을 변형시키는 기구 중 적어도 한쪽을 포함하도록 구성되어도 된다.In S14 , the
S16에서는, 제어부(8)는, 몰드(1)의 패턴 영역(1a)과 기판(2)의 대상 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양 및 형상차를 계측부(5)에 다시 계측시킨다(계측 공정). S17에서는, 제어부(8)는, S16에 있어서 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양 및 형상차가 각각 허용 범위에 들어 있는지 여부를 판단한다. 위치 어긋남양 및 형상차가 각각 허용 범위에 들어 있지 않은 경우에는 S15로 되돌아가고, S15의 보정 공정과 S16의 계측 공정을 다시 행한다. 한편, 위치 어긋남양 및 형상차가 각각 허용 범위에 들어 있는 경우에는 S18로 진행된다. 이와 같이, 본 실시 형태의 임프린트 장치(10)에서는, 위치 어긋남양 및 형상차가 각각 허용 범위에 들 때 S15의 보정 공정과 S16의 계측 공정을 반복함으로써, 몰드(1)와 기판(2)의 위치 정렬이 행해진다.In S16, the
S18에서는, 제어부(8)는, 기판 위의 임프린트재에 몰드(1)를 통해 광을 조사하도록 경화부(6)를 제어하고, 당해 임프린트재를 경화시킨다. S19에서는, 제어부(8)는, 몰드(1)와 기판(2)의 간격이 확대되도록 몰드 유지부(3)를 제어하고, 경화된 임프린트재로부터 몰드(1)를 박리(이형)한다. S20에서는, 제어부(8)는, 계속해서 임프린트 처리를 행할 샷 영역(다음 샷 영역)이 기판 위에 있는지 여부를 판단한다. 다음 샷 영역이 있는 경우에는 S11로 되돌아가고, 다음 샷 영역이 없는 경우에는 종료한다.In S18, the
[보정 공정][Correction process]
다음으로, S15의 보정 공정에 대하여, 도 3을 참조하면서 상세히 설명한다. S15의 보정 공정은, 몰드(1)와 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태(이하에서는, 접촉 상태라 부르는 경우가 있음)에서 행해진다. 그리고, S15의 보정 공정은, 전술한 바와 같이, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남을 보정하는 공정과, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 형상차를 보정하는 공정을 포함할 수 있다.Next, the correction process of S15 is demonstrated in detail, referring FIG. The correction step of S15 is performed in a state in which the
도 3의 (a)는, 보정 공정이 행해지기 전에서의 패턴 영역(1a)(이점쇄선)과 샷 영역(2a)(파선)을 위(Z 방향)에서 본 도면이다. 그리고, 이 상태에 있어서의 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양 및 형상차가 계측부(5)에 의해 계측되도록 한다. 도 3의 (a)에 도시한 예에서는, 설명을 간이하게 하기 위해서, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)에, 위치 어긋남(병진 시프트)과 배율 성분만을 포함하는 형상차가 발생하고 있는 것으로서 표현하고 있다. 그러나, 실제로는, 배율 성분뿐만 아니라, 사다리꼴 성분이나 활 모양 성분 등의 다종다양한 성분이 형상차로서 포함될 수 있다.Fig. 3A is a view from above (Z direction) of the
패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남을 보정하는 경우, 예를 들어 기판 스테이지(4)를 이동시킴으로써, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이 패턴 영역(1a) (몰드(1))과 샷 영역(2a)(기판(2))의 상대 위치를 변경한다. 도 3의 (b)에서는, 상대 위치를 변경하기 전의 샷 영역(2a)을 파선으로 나타내고, 상대 위치를 변경한 후의 샷 영역(2a')을 실선으로 나타내고 있다. 도 3의 (b)에 도시한 예에서는, 샷 영역(2a)의 중심이 패턴 영역(1a)의 중심에 일치하도록, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대 위치를 변경하고 있다.When correcting the positional shift between the
또한, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 형상차를 보정하는 경우, 예를 들어 변형부(9)에 의해 패턴 영역(1a)을 변형함으로써, 도 3의 (c)에 도시한 바와 같이 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대 형상을 변경한다. 도 3의 (c)에서는, 상대 형상을 변경하기 전의 패턴 영역(1a)을 이점쇄선으로 나타내고, 상대 형상을 변경한 후의 패턴 영역(1a')을 실선으로 나타내고 있다(상대 위치를 변경한 후의 샷 영역(2a')에 겹쳐 있음). 도 3의 (c)에서 나타낸 형상차의 보정은, 도 3의 (b)에서 나타낸 위치 어긋남의 보정과 동시에 행해져도 되고, 당해 위치 어긋남의 보정보다 전에 행해져도 된다.In addition, when correcting the shape difference between the
여기서, 임프린트 장치(10)에서는, 계측 공정과 보정 공정을 반복하는 횟수를 저감시키는 것이, 스루풋의 관점에서 바람직하다. 그러나, 도 3의 (b)에 도시한 바와 같이, 접촉 상태에 있어서 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경하면, 임프린트재의 점탄성에 의해 당해 상대 위치를 원상태로 되돌리고자 하는 힘이 생겨, 몰드(1)와 기판(2)의 상대적인 형상 변화가 새롭게 발생해버린다. 그로 인해, 전술한 공정만으로는, 계측 공정과 보정 공정을 반복하는 횟수를 저감시켜 스루풋을 향상시키는 것이 곤란하였다.Here, in the
예를 들어, 도 4는, 몰드(1)와 기판 위의 임프린트재(6a)를 접촉시키고 있는 상태를 나타내는 도면이며, 도 5는, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)을 위에서 본 도면이다. 도 4의 (a)에 도시한 상태일 때, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)이 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 배치되어 있도록 한다. 이 경우에 있어서, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를, 도 4의 (a)에 도시한 상태로부터 도 4의 (b)에 도시한 상태로 변경하면, 임프린트재(6a)의 점탄성에 의해, 패턴 영역(1a)이 도 5의 (b)의 실선으로 나타내는 형상(1a")으로 변형된다. 이때, 도 5의 (b)에는 도시하지 않았지만, 임프린트재(6a)의 점탄성에 의해, 패턴 영역(1a)뿐만 아니라, 샷 영역(2a)도 변형될 수 있다. 즉, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)에 상대적인 형상 변화가 새롭게 발생하게 된다. 이러한 형상 변화는, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경할 때마다 발생하기 때문에, 계측 공정과 보정 공정의 반복 횟수를 저감시키는 것을 곤란하게 하고 있었다.For example, FIG. 4 is a view showing a state in which the
그래서, 본 실시 형태의 임프린트 장치(10)에서는, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남을 보정하기 위한 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 제어에 기인하여 발생할 수 있는 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 형상 변화량을 추정한다. 그리고, 추정된 형상 변화량에 기초하여 변형부(9)를 제어한다. 이하에서는, 「패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남을 보정하기 위한 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 제어에 기인하여 생길 수 있는 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 형상 변화(량)」을, 단순히 「형상 변화(량)」이라고 부르는 경우가 있다.Therefore, in the
[형상 변화량의 보정][Correction of shape change amount]
제어부(8)는, S14 또는 S16의 계측 공정에서 계측부(5)에 의해 계측된 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 위치 어긋남양에 기초하여 형상 변화량의 추정을 행한다. 그리고, S15의 보정 공정에 있어서, 추정된 형상 변화량에 기초하여, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 형상 변화가 보정되도록 변형부(9)를 제어한다. 이때, 제어부(8)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양에 기초하여 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 제어를 행하면서, 추정된 형상 변화량에 기초하여 변형부(9)를 제어하는 것이, 스루풋의 관점에서 바람직하다. 그러나, 그것에 한정되지 않고, 계측부(5)에 의한 다음의 계측을 행하기 전이면, 당해 위치 어긋남양에 기초하여 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 제어를 행한 후에, 추정된 형상 변화량에 기초하여 변형부(9)를 제어해도 된다. 또한, 제어부(8)는, 추정된 형상 변화량에 기초한 변형부(9)의 제어를, 계측부(5)에 의해 계측된 형상차에 기초한 변형부(9)의 제어와 병행하여 행해도 된다. 즉, 제어부(8)는, 추정된 형상 변화량과 계측부(5)에 의해 계측된 형상차를 합한 값에 기초하여, 변형부(9)를 제어해도 된다.The
도 6은, 접촉 상태에서의 몰드(1)와 기판(2)의 위치 정렬의 제어를 나타내는 블록도이다. 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양(11) 및 형상차(21)는, 감산기(12 및 22)에 각각 입력된다. 감산기(12)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양(11)과 목표값(13)(예를 들어 0)의 편차(14)를 기판 스테이지(4) 및 추정부(8a)(제어부(8))에 공급한다. 기판 스테이지(4)는, 감산기(12)로부터 공급된 편차(14)에 기초하여 이동하고, 패턴 영역(1a)(몰드(1))과 샷 영역(2a)(기판(2))의 상대 위치를 변경한다. 이때, 전술한 바와 같이, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경에 의해, 형상 변화가 외란(15)으로서 발생할 수 있다. 그로 인해, 추정부(8a)는, 감산기(12)로부터 공급된 편차(14)(위치 어긋남양)에 기초하여 형상 변화량을 추정하고, 그 형상 변화량의 추정값(16)을 가산기(25)에 공급한다. 형상 변화량을 추정하는 방법에 대해서는 후술한다.6 is a block diagram showing control of position alignment of the
한편, 감산기(22)는, 계측부(5)에 의해 계측된 형상차(21)와 목표값(23)(예를 들어 0)의 편차(24)를 가산기(25)에 공급한다. 가산기(25)는, 추정부(8a)(제어부(8))로부터 출력된 형상 변화량의 추정값(16)과 감산기(22)로부터 출력된 편차(24)(형상차)를 합성하고, 합성한 값을 변형부(9)에 공급한다. 변형부(9)는, 가산기(25)로부터 공급된 값에 기초하여 동작하고, 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대 형상을 변경한다. 이와 같이, 추정부(8a)에 의해 얻어진 형상 변화량의 추정값(16)에 기초하여 변형부(9)를 제어함으로써, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경에 의해 외란(15)으로서 발생한 형상 변화를, 계측부(5)에 의한 다음의 계측 전에 보정할 수 있다.On the other hand, the
도 7은, 본 실시 형태의 임프린트 장치(10)에 있어서의, 계측부(5)에 의한 계측 타이밍, 기판 스테이지(4)에 의한 위치 어긋남의 보정 타이밍, 및 변형부(9)에 의한 형상차의 보정 타이밍을 나타내는 도면이다. 도 7에서는, 횡축이 시간을 나타내고, 종축이 실행 상태와 대기 상태의 천이를 나타내고 있다. 즉, 계측부(5)에 의한 계측에서는, 「1」일 때가 계측을 실행하고 있는 실행 상태이며, 「0」일 때가 계측이 실행되지 않는 대기 상태이다. 기판 스테이지(4)에 의한 위치 어긋남의 보정 및 변형부(9)에 의한 형상차의 보정에 대해서도 마찬가지로, 「1」일 때가 보정을 실행하고 있는 실행 상태이며, 「0」일 때가 보정을 실행하지 않는 대기 상태이다. 변형부(9)에 의한 형상차의 보정에서는, 추정부(8a)(제어부(8))에 의해 얻어진 형상 변화량의 추정값에 기초하는 보정도 병행하여 행해질 수 있다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 위치 어긋남의 보정 및 형상차의 보정은, 계측부(5)에 의한 계측의 틈새 기간 A에 있어서 병행하여 행해질 수 있다.7 is a diagram illustrating measurement timing by the
[형상 변화량의 추정 방법][Method of estimating shape change amount]
다음으로, 형상 변화량을 추정하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of estimating the shape change amount will be described.
예를 들어, 제어부(8)는, 접촉 상태에 있어서의 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경량과, 당해 변경량에 의한 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 변형량의 관계를 나타내는 제1 정보(예를 들어 식)를 갖고, 그 제1 정보에 기초하여 형상 변화량을 추정한다. 구체적으로는, 제어부(8)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양을 변경량으로서 제1 정보에 적용했을 때 얻어지는 변형량을, 형상 변화량으로서 추정(결정)한다. 제1 정보는, 예를 들어 접촉 상태에 있어서 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경하면서 계측부(5)에 의해 형상차를 계측함으로써 취득될 수 있다.For example, the
여기서, 제1 정보는, 임프린트 처리를 행할 때의 조건(임프린트 조건)에 따라서 상이할 수 있다. 그로 인해, 제어부(8)는, 임프린트 조건마다 제1 정보를 복수 갖고 있고, 그 중에서, 사용하는 임프린트 조건에 대응하는 제1 정보를 선택하면 된다. 임프린트 조건은, 예를 들어 임프린트재의 종류(임프린트재의 특성), 샷 영역 위에 형성할 임프린트재의 두께 및 패턴 영역(1a)에 형성된 패턴의 형상(사용해야 할 몰드(1)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 임프린트재의 특성은, 예를 들어 임프린트재의 점탄성 특성, 점성률, 탄성률, 강성 등을 포함할 수 있다.Here, the first information may be different depending on the condition (imprint condition) at the time of performing the imprint process. Therefore, the
또한, 제어부는, 계측부에 의해 계측된 위치 어긋남양에 기초하여, 당해 위치 어긋남양을 보정하기 위해서 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경할 때의 힘을 일단 구하고, 구한 힘으로부터 형상 변화량을 추정해도 된다. 이 경우, 제어부(8)는, 접촉 상태에 있어서의 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경량과, 당해 변경량만큼 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경시키기 위한 힘(전단력이라고도 함(이하, 전단력이라고 칭함))의 관계를 나타내는 제2 정보를 갖는다. 또한, 제어부(8)는, 전단력과, 당해 전단력에 의한 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 변형량의 관계를 나타내는 제3 정보를 갖는다. 그리고, 제어부(8)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양을 변경량으로서 제2 정보에 적용하여 전단력을 구하고, 구한 전단력을 제3 정보에 적용했을 때 얻어지는 변형량을, 형상 변화량으로서 추정(결정)한다.Further, the control unit once obtains a force when changing the relative position of the
여기서, 제2 정보는, 임프린트 조건에 따라서 상이할 수 있다. 그로 인해, 제어부(8)는, 임프린트 조건마다 제2 정보를 복수 갖고 있고, 그 중에서 사용하는 임프린트 조건에 대응하는 제2 정보를 선택하면 된다. 한편, 제3 정보는, 사용할 몰드(1)의 종류에 따라서 상이할 수 있지만, 임프린트재의 종류나 임프린트재의 두께에 따라서는 거의 변하지 않는다. 그로 인해, 제어부(8)는, 사용할 몰드의 종류마다 제3 정보를 갖고 있으면 된다.Here, the second information may be different depending on the imprint condition. Therefore, the
전술한 바와 같이, 본 실시 형태의 임프린트 장치(10)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양에 기초하여 형상 변화량을 추정하고, 추정된 형상 변화량에 기초하여 변형부(9)를 제어한다. 이에 의해, 계측 공정과 보정 공정을 반복하는 횟수를 저감시킬 수 있어, 스루풋을 향상시킬 수 있다.As described above, the
<제2 실시 형태><Second embodiment>
본 발명에 따른 제2 실시 형태의 임프린트 장치에 대하여 설명한다. 제2 실시 형태의 임프린트 장치는, 제1 실시 형태의 임프린트 장치(10)를 이어받는 것으로, 이하에서는 제1 실시 형태와 상이한 점만을 설명한다. 제1 실시 형태에서는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양에 기초하여 형상 변화량을 추정하는 예에 대하여 설명하였다. 한편, 제2 실시 형태에서는, 위치 어긋남양이 보정되도록 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경하기 위해서 몰드(1) 및 기판(2) 중 적어도 한쪽에 가해지는 힘에 기초하여, 형상 변화량을 추정하는 예에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에서는, 몰드(1) 및 기판(2) 중 적어도 한쪽에 가해지는 힘으로서, 몰드 유지부(3) 및 기판 스테이지(4) 중 적어도 한쪽에서 발생시킨 구동력(이하에서는, 단순히 「구동력」이라고 하는 경우가 있음)을 사용하는 예를 설명한다. 그러나, 구동력에 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 몰드(1) 및 기판(2) 중 적어도 한쪽에 가해진 힘을 실제로 계측한 결과를 사용해도 된다.An imprint apparatus of a second embodiment according to the present invention will be described. The imprint apparatus of the second embodiment inherits the
도 8은, 접촉 상태에서의 몰드(1)와 기판(2)의 위치 정렬의 제어를 나타내는 블록도이다. 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양(11) 및 형상차(21)는, 감산기(12 및 22)에 입력된다. 감산기(12)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양(11)과 목표값(13)(예를 들어 0)의 편차(14)를 기판 스테이지(4)에 공급한다. 기판 스테이지(4)는, 감산기(12)로부터 공급된 편차(14)에 기초하여 이동하고, 패턴 영역(1a)(몰드(1))과 샷 영역(2a)(기판(2))의 상대 위치를 변경한다. 이때, 전술한 바와 같이, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 변경에 의해, 형상 변화가 외란(15)으로서 발생할 수 있다. 그로 인해, 추정부(8a)(제어부(8))는, 편차(14)(위치 어긋남)가 보정되도록 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치를 변경했을 때 기판 스테이지(4)에서 발생한 구동력(17)에 기초하여 형상 변화량을 추정하고, 그 형상 변화량의 추정값(16)을 가산기(25)에 공급한다. 형상 변화량을 추정하는 방법에 대해서는 후술한다. 여기서, 감산기(22), 가산기(25), 및 변형부(9)의 동작은, 제1 실시 형태에 있어서 도 6을 참조하면서 설명한 동작 내용과 마찬가지이다.Fig. 8 is a block diagram showing control of position alignment between the
다음으로, 형상 변화량을 추정하는 방법에 대하여 설명한다.Next, a method of estimating the shape change amount will be described.
예를 들어, 제어부(8)는, 구동력과, 당해 구동력에 의한 패턴 영역(1a)과 샷 영역(2a)의 상대적인 변형량의 관계를 나타내는 제4 정보(예를 들어 식)를 갖고, 그 제4 정보에 기초하여 형상 변화량을 추정한다. 구체적으로는, 제어부(8)는, 계측부(5)에 의해 계측된 위치 어긋남양을 보정하기 위한 구동력을 제4 정보에 적용했을 때 얻어지는 변형량을, 형상 변화량으로서 추정(결정)한다. 구동력은, 예를 들어 몰드 유지부(3) 및 기판 스테이지(4) 중 적어도 한쪽의 액추에이터에 공급한 전압값 또는 전류값으로부터 구해질 수 있다. 또한, 제4 정보는, 예를 들어 접촉 상태에 있어서 구동력을 변화시키면서 계측부(5)에 의해 형상차를 계측함으로써 취득될 수 있다. 여기서, 제4 정보는, 임프린트 조건에 따라서 상이할 수 있기 때문에, 제어부(8)는, 임프린트 조건마다 제4 정보를 복수 갖고 있고, 그 중에서 사용하는 임프린트 조건에 대응하는 제4 정보를 선택하면 된다.For example, the
제4 정보는, 접촉 상태에 있어서의 몰드(1) 및 기판(2)에 진동을 가함으로써도 취득할 수 있다. 예를 들어, 몰드 유지부(3) 및 기판 스테이지(4) 중 적어도 한쪽에 의해 몰드(1) 및 기판(2)에, 시간에 대하여 주파수가 바뀌도록 진동(스위프 진동)을 가한다. 또는, 주파수가 서로 다른 복수의 정현파 진동을 가해도 된다. 이에 의해, 몰드(1) 및 기판(2) 중 적어도 한쪽에 가해지는 힘과, 몰드(1)와 기판(2)의 상대 위치의 관계에 대한 주파수 응답을 알 수 있다. 이 주파수 응답에 의해 임프린트재의 점탄성을 산출할 수 있고, 산출된 임프린트재의 점탄성으로부터 수치 시뮬레이션 등을 이용하여 제4 정보를 구할 수 있다.The fourth information can also be acquired by applying vibration to the
<물품의 제조 방법의 실시 형태><Embodiment of manufacturing method of article>
본 발명의 실시 형태에 따른 물품의 제조 방법은, 예를 들어 반도체 디바이스 등의 마이크로 디바이스나 미세 구조를 갖는 소자 등의 물품을 제조하기에 적합하다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 기판에 공급(도포)된 임프린트재에 상기 임프린트 장치(임프린트 방법)를 이용하여 패턴을 형성하는 공정과, 이러한 공정에서 패턴을 형성된 기판을 가공하는 공정을 포함한다. 또한, 이러한 제조 방법은, 다른 주지의 공정(산화, 성막, 증착, 도핑, 평탄화, 에칭, 레지스트 박리, 다이싱, 본딩, 패키징 등)을 포함한다. 본 실시 형태의 물품 제조 방법은, 종래의 방법에 비하여 물품의 성능·품질·생산성·생산 비용 중 적어도 하나에 있어서 유리하다.The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a micro device such as a semiconductor device or an element having a microstructure, for example. The article manufacturing method of the present embodiment includes a step of forming a pattern on an imprint material supplied (applying) to a substrate using the imprint apparatus (imprint method), and a step of processing the substrate on which the pattern is formed in this step. . In addition, this manufacturing method includes other well-known processes (oxidation, film-forming, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous compared to the conventional method in at least one of performance, quality, productivity, and production cost of the article.
임프린트 장치를 이용하여 성형한 경화물의 패턴은, 각종 물품 중 적어도 일부에 항구적으로, 혹은 각종 물품을 제조할 때 일시적으로 이용된다. 물품이란, 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 혹은 형 등이다. 전기 회로 소자로서는, DRAM, SRAM, 플래시 메모리, MRAM과 같은, 휘발성 혹은 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, FPGA와 같은 반도체 소자 등을 들 수 있다. 형으로서는, 임프린트용 몰드 등을 들 수 있다.The pattern of the cured product molded using the imprint apparatus is permanently used for at least a part of various articles or temporarily when various articles are manufactured. The article is an electric circuit element, an optical element, MEMS, a recording element, a sensor, or a mold. Examples of the electric circuit element include volatile or nonvolatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA. As a type|mold, the mold for imprints, etc. are mentioned.
경화물의 패턴은, 상기 물품 중 적어도 일부의 구성 부재로서, 그대로 사용되거나, 혹은 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판의 가공 공정에 있어서 에칭 또는 이온 주입 등이 행해진 후, 레지스트 마스크는 제거된다.The pattern of the cured product is used as a constituent member of at least a part of the article as it is, or is temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation is performed in the processing step of the substrate, the resist mask is removed.
다음으로, 물품의 구체적인 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 9의 (a)에 도시한 바와 같이, 절연체 등의 피가공재(2z)의 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서 잉크젯법 등에 의해, 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적 형상으로 된 임프린트재(3z)가 기판 위에 부여된 모습을 나타내고 있다.Next, a specific manufacturing method of the article will be described. As shown in Fig. 9(a), a substrate 1z such as a silicon wafer formed on the surface of a material to be processed 2z such as an insulator is prepared, and then the surface of the material 2z to be processed by an inkjet method or the like. An
도 9의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용 형(4z)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 위의 임프린트재(3z)를 향해 대향시킨다. 도 9의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1z)과 형(4z)을 접촉시켜, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)는 형(4z)과 피가공재(2z)의 간극에 충전된다. 이 상태에서 경화용 에너지로서 광을 형(4z)을 투과시켜 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화된다.As shown in Fig. 9(b), the imprint die 4z is made to face the side on which the concave-convex pattern is formed toward the
도 9의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후, 형(4z)과 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 위에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응한 형상으로 되어 있고, 즉, 임프린트재(3z)에 형(4z)의 요철 패턴이 전사되게 된다.As shown in Fig. 9(d), after curing the
도 9의 (e)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 내 에칭 마스크로 하여 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 혹은 얇게 잔존한 부분이 제거되어, 홈(5z)으로 된다. 도 9의 (f)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거하였지만, 가공 후에도 제거하지 않고, 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용 막, 즉, 물품의 구성 부재로서 이용하여도 된다.As shown in Fig. 9(e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching mask, the portion without the cured product or thinly remaining on the surface of the material to be processed 2z is removed, and the
(기타의 실시예)(Other Examples)
본 발명은, 상기의 실시 형태의 1개 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억 매체를 통하여 시스템 혹은 장치에 공급하고, 그 시스템 혹은 장치의 컴퓨터에 있어서 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 읽어 실행하는 처리로도 실현 가능하다.The present invention provides a program for realizing one or more functions of the above embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device read and execute the program. It can also be realized by processing.
또한, 하나 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들어, ASIC)에 의해서도 실행 가능하다.It is also executable by a circuit (eg, an ASIC) that implements one or more functions.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이들 실시 형태에 한정되지 않음은 물론이며, 그 요지의 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 가능하다.As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, It goes without saying that various modifications and changes are possible within the scope of the summary.
1: 몰드
1a: 패턴 영역
2: 기판
2a: 샷 영역
3: 몰드 유지부
4: 기판 스테이지
5: 계측부
6: 경화부
7: 공급부
8: 제어부
9: 변형부
10: 임프린트 장치1: mold
1a: pattern area
2: Substrate
2a: shot area
3: mold holding part
4: substrate stage
5: Measuring unit
6: hardening part
7: Supply
8: control
9: Transformation
10: imprint device
Claims (13)
상기 패턴 영역 및 상기 샷 영역 중 적어도 한쪽을 변형시키는 변형부와,
상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남을 계측하는 계측부와,
상기 몰드와 상기 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태에 있어서, 상기 계측부에서 상기 위치 어긋남을 계측하는 계측 공정과, 상기 계측 공정에서의 계측 결과에 기초하여, 상기 위치 어긋남이 보정되도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 변경하는 보정 공정을 제어하는 제어부
를 포함하고,
상기 제어부는, 상기 보정 공정에 있어서, 상기 위치 어긋남을 보정하기 위한 상기 상태에서의 상기 상대 위치의 변경에 기인하여 발생하는 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 형상 변화를, 상기 계측 공정에서 계측된 상기 위치 어긋남에 기초하여 추정하고, 상기 형상 변화가 보정되도록 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.An imprint apparatus for forming a pattern of an imprint material on a shot region of a substrate by using a mold having a pattern region, comprising:
a deforming unit for deforming at least one of the pattern region and the shot region;
a measuring unit for measuring a positional shift between the pattern region and the shot region;
In a state in which the mold and the imprint material on the substrate are in contact, a measurement step of measuring the displacement by the measurement unit, and the mold and the mold so that the displacement is corrected based on a measurement result in the measurement step A control unit that controls the calibration process to change the relative position of the substrate
including,
In the correction process, the control unit calculates, in the measurement process, a relative shape change between the pattern region and the shot region that occurs due to a change in the relative position in the state for correcting the position shift. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the deformation part is controlled to be estimated based on the positional shift and corrected for the shape change.
상기 제어부는, 상기 보정 공정에 있어서, 상기 위치 어긋남을 보정하기 위한 상기 상대 위치의 변경을 행하면서, 상기 형상 변화가 보정되도록 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.According to claim 1,
The imprint apparatus, characterized in that the control unit controls the deforming unit so that the shape change is corrected while changing the relative position for correcting the positional shift in the correction step.
상기 제어부는, 상기 보정 공정에 있어서, 상기 위치 어긋남을 보정하기 위한 상기 상대 위치의 변경을 행한 후에, 상기 형상 변화가 보정되도록 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.According to claim 1,
The imprint apparatus, characterized in that, in the correction step, after changing the relative position for correcting the positional shift, the control unit controls the deforming unit so that the shape change is corrected.
상기 계측부는, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 형상차를 더 계측하고,
상기 제어부는,
상기 계측 공정에 있어서, 상기 계측부에 상기 위치 어긋남과 상기 형상차를 계측시키고,
상기 보정 공정에 있어서, 추정된 상기 형상 변화와 상기 계측부에 의해 계측된 상기 형상차를 합한 값에 기초하여 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.According to claim 1,
The measuring unit further measures a shape difference between the pattern area and the shot area,
The control unit is
In the measurement step, the measurement unit measures the displacement and the shape difference,
In the correction step, the deformable portion is controlled based on a sum of the estimated shape change and the shape difference measured by the measurement unit.
상기 제어부는, 상기 상태에서의 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치의 변경량과, 당해 변경량에 의한 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 변형량의 관계를 나타내는 정보를 갖고, 상기 계측부에 의해 계측된 상기 위치 어긋남의 양을 상기 변경량으로서 상기 정보에 적용했을 때 얻어지는 상기 변형량을 상기 형상 변화의 양으로서 추정하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.According to claim 1,
The control unit has information indicating a relationship between a change amount of a relative position of the mold and the substrate in the state and a relative deformation amount between the pattern region and the shot region due to the change amount, and is measured by the measurement unit. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the amount of deformation obtained when the amount of position shift is applied to the information as the amount of change is estimated as the amount of shape change.
상기 제어부는, 상기 보정 공정에 있어서, 상기 위치 어긋남을 보정하기 위해서 상기 몰드 및 상기 기판 중 적어도 한쪽을 구동하는 구동력에 기초하여 상기 형상 변화를 추정하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.According to claim 1,
and the control unit estimates the shape change based on a driving force that drives at least one of the mold and the substrate in order to correct the positional shift in the correction step.
상기 제어부는, 상기 상태에서 상기 몰드 및 상기 기판 중 적어도 한쪽에 가해지는 힘과, 당해 힘에 의한 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 변형량의 관계를 나타내는 정보를 갖고, 상기 위치 어긋남을 보정하기 위한 상기 구동력을 상기 힘으로서 상기 정보에 적용했을 때 얻어지는 상기 변형량을 상기 형상 변화의 양으로서 추정하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.8. The method of claim 7,
The control unit has information indicating a relationship between a force applied to at least one of the mold and the substrate in the above state and a relative amount of deformation between the pattern region and the shot region due to the force, and is configured to correct the positional shift. and estimating the amount of deformation obtained when the driving force is applied to the information as the force as the amount of the shape change.
상기 변형부는, 상기 몰드의 측면에 힘을 가하여 상기 패턴 영역을 변형시키는 기구, 및 상기 기판에 열을 가하여 상기 샷 영역을 변형시키는 기구 중 적어도 한쪽을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치.According to claim 1,
and the deforming unit includes at least one of a mechanism for deforming the pattern region by applying a force to a side surface of the mold, and a mechanism for deforming the shot region by applying heat to the substrate.
상기 형성 공정에서 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 가공 공정을 포함하고,
상기 가공 공정에서 가공된 상기 기판으로부터 물품을 제조하는 것을 특징으로 하는 물품의 제조 방법.A forming process of forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to claim 1;
Including a processing process of processing the substrate on which the pattern is formed in the forming process,
A method of manufacturing an article, wherein the article is produced from the substrate processed in the machining process.
상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 위치 어긋남을 계측하는 계측 공정과,
상기 몰드와 상기 기판 위의 임프린트재가 접촉하고 있는 상태에 있어서, 상기 계측 공정에서의 계측 결과에 기초하여, 상기 위치 어긋남이 보정되도록 상기 몰드와 상기 기판의 상대 위치를 변경하는 보정 공정을 포함하고,
상기 보정 공정은,
상기 위치 어긋남을 보정하기 위해 상기 상태에서의 상기 상대 위치의 변경에 기인하여 발생하는 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 상대적인 형상 변화를, 상기 계측 공정에서 계측된 상기 위치 어긋남에 기초하여 추정하는 추정 공정과,
상기 추정 공정에서 추정된 상기 형상 변화가 보정되도록, 상기 패턴 영역 및 상기 샷 영역 중 적어도 한쪽을 변형시키는 변형 공정
을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 방법.An imprint method for forming a pattern of an imprint material on a shot region of a substrate using a mold having a pattern region, comprising:
a measuring step of measuring a positional shift between the pattern region and the shot region;
a correction step of changing the relative position of the mold and the substrate so that the positional shift is corrected based on a measurement result in the measurement step in a state in which the mold and the imprint material on the substrate are in contact;
The correction process is
An estimation step of estimating a relative shape change between the pattern region and the shot region that occurs due to a change in the relative position in the state to correct the position shift based on the position shift measured in the measurement step class,
a deformation process of deforming at least one of the pattern region and the shot region so that the shape change estimated in the estimation process is corrected
Imprint method comprising a.
상기 계측부는, 상기 패턴 영역과 상기 샷 영역의 형상차를 더 계측하고,
상기 제어부는,
상기 계측 공정에 있어서, 상기 계측부에 상기 위치 어긋남과 상기 형상차를 계측시키고,
상기 보정 공정에 있어서, 상기 형상차 및 상기 형상 변화가 보정되도록 상기 변형부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.According to claim 1,
The measuring unit further measures a shape difference between the pattern area and the shot area,
The control unit is
In the measurement step, the measurement unit measures the displacement and the shape difference,
In the correction step, the imprint apparatus, characterized in that the deformation portion is controlled so that the shape difference and the shape change are corrected.
상기 제어부는, 상기 보정 공정에 있어서 상기 계측부에 의한 계측을 행하지 않는 것을 특징으로 하는, 임프린트 장치.According to claim 1,
The imprint apparatus, wherein the control unit does not perform measurement by the measurement unit in the correction step.
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