JP6955344B2 - Imprint equipment and article manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント技術に関する。 The present invention relates to an imprint technique.
インプリント技術は、基板の上に配置された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分離させることによって基板の上に型のパターンを転写する技術である。 Imprint technology cures the imprint material with the mold in contact with the imprint material placed on the substrate, and separates the mold from the cured imprint material to create a mold pattern on the substrate. It is a transfer technology.
インプリント技術を用いて半導体チップを製作する場合、基板上のインプリント材に型を接触させるときに、基板と型との位置合わせ(以下「アライメント」という。)を正確に行うことが要求される。インプリント装置におけるアライメントとして、型に形成されたマークと基板のショット領域毎に形成されたマークとを検出することによってアライメントを行う、いわゆるダイバイダイ方式が知られている。この方式では算出した位置ずれにより、基板と型との相対位置をフィードバック制御する。 When manufacturing a semiconductor chip using imprint technology, it is required to accurately align the substrate and the mold (hereinafter referred to as "alignment") when the mold is brought into contact with the imprint material on the substrate. NS. As an alignment in an imprinting apparatus, a so-called die-by-die method is known in which alignment is performed by detecting a mark formed on a mold and a mark formed for each shot region of a substrate. In this method, the relative position between the substrate and the mold is feedback-controlled by the calculated position deviation.
インプリント装置において、基板上のインプリント材に型を接触させた時の型と基板との隙間は1μm以下であることが想定されており、この隙間に充填されているインプリント材は粘性と弾性の両方の特性を持つ粘弾性を持つ。基板上のインプリント材に型を接触させた時に、アライメントのために型と基板を相対的に動かすと、インプリント材の粘弾性により型と基板との間に力が働く。この力は型のパターンに対しても作用するので、微細なパターンが変形するおそれがある。アライメント時の型と基板の相対移動量はショット領域毎に異なりうる。したがって、型と基板との間に働く力による型のパターンの変形量がショット領域毎にばらつき、例えば半導体チップのインプリントでは不良チップが発生して歩留まりが低下しうる。 In the imprint device, it is assumed that the gap between the mold and the substrate when the mold is brought into contact with the imprint material on the substrate is 1 μm or less, and the imprint material filled in this gap is viscoelastic. It has viscoelasticity, which has both elastic properties. When the mold is brought into contact with the imprint material on the substrate and the mold and the substrate are moved relatively for alignment, a force acts between the mold and the substrate due to the viscoelasticity of the imprint material. Since this force also acts on the pattern of the mold, the fine pattern may be deformed. The relative movement amount of the mold and the substrate at the time of alignment may differ for each shot area. Therefore, the amount of deformation of the mold pattern due to the force acting between the mold and the substrate varies from shot region to shot region. For example, in imprinting of a semiconductor chip, defective chips may occur and the yield may decrease.
特許文献1には、インプリント材の粘弾性を下げるためにインプリント材を加振しながら型と基板のアライメントを行うインプリント装置が開示されている。
しかし、インプリント材の粘弾性を下げるために印加された振動がマークの検出に影響を及ぼし、アライメントの精度が低下しうる。 However, the vibration applied to reduce the viscoelasticity of the imprint material affects the detection of marks, which may reduce the accuracy of alignment.
本発明は、上記課題を鑑み、アライメント精度の点でより有利な技術を提供する。 In view of the above problems, the present invention provides a more advantageous technique in terms of alignment accuracy.
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て前記インプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、前記型と前記インプリント材とが接触した状態で前記インプリント材に振動を与える加振部と、前記型および前記基板のそれぞれに設けられているマークからの光を電気信号に変換する撮像素子を含み、前記加振部により前記インプリント材に振動が与えられた状態で前記型と前記基板との位置ずれを検出する検出部と、前記撮像素子の電荷蓄積時間に応じて、前記加振部により与えられる前記振動の周波数を調整する調整部とを有する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, it is an imprinting apparatus in which a mold is brought into contact with an imprint material on a substrate to form a pattern on the imprint material, and the mold and the imprint material are in contact with each other. The imprint material includes a vibrating unit that vibrates the imprint material and an imaging element that converts light from marks provided on the mold and the substrate into electrical signals. Adjustment that adjusts the frequency of the vibration given by the vibration unit according to the charge accumulation time of the image pickup element and the detection unit that detects the positional deviation between the mold and the substrate in a state where vibration is applied to the An imprinting apparatus characterized by having a portion is provided.
本発明によれば、アライメント精度の点で有利な技術が提供される。 According to the present invention, a technique advantageous in terms of alignment accuracy is provided.
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ず、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.
以下、実施形態に係るインプリント装置について説明する。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、型のパターンが転写された硬化物のパターンを基板上に形成する。 Hereinafter, the imprint device according to the embodiment will be described. The imprinting apparatus brings the imprint material supplied on the substrate into contact with the mold and gives the imprint material energy for curing to form a pattern of the cured product on which the pattern of the mold is transferred. ..
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、シリコン基板、化合物半導体基板、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 may be arranged on the substrate in the form of droplets or islands or films formed by connecting a plurality of droplets by the imprint material supply device. 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 substrate, a compound semiconductor substrate, or quartz glass.
図1は、本実施形態におけるインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置の本体1は、空気ばね等を用いた三脚または四脚の除振機構2を介して、床の上に設置される。基板3(ウエハ)は、不図示の基板チャックにより基板ステージ4に保持されている。基板ステージ4は、基板3の全面にインプリント処理を行い、かつ基板3を不図示の基板交換ハンドにて載せ降ろしを行う交換位置まで移動できるのに十分なX方向およびY方向のストロークを持っている。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an imprint device according to the present embodiment. The
図1では基板ステージ4は簡易的に一つの箱と車輪で示されているが、実際は次の構造を有しうる。基板ステージ4としては、X方向およびY方向に長ストロークを持つ粗動ステージ上に、短ストロークで位置決め精度の高い微動ステージを搭載したものが使われる。基板ステージ4の構成はこれに限らず、一般的に半導体露光装置用の基板ステージに用いられている高精度の位置決めのステージを用いることができる。 Although the substrate stage 4 is simply shown as one box and wheels in FIG. 1, it may actually have the following structure. As the substrate stage 4, a coarse movement stage having long strokes in the X and Y directions is equipped with a fine movement stage having a short stroke and high positioning accuracy. The configuration of the substrate stage 4 is not limited to this, and a high-precision positioning stage generally used for a substrate stage for a semiconductor exposure apparatus can be used.
基板ステージ4のX方向の位置は、本体1に設けられたレーザ干渉計5と基板ステージ4に設けられたレーザ光を反射する不図示の反射鏡により計測される。同様に、Y方向を計測するレーザ干渉計も設けられている。基板ステージ4の位置計測は、本体1に設けられたスケール基板と基板ステージ4に設けられた光学素子とを含むエンコーダシステムを用いてもよい。
The position of the substrate stage 4 in the X direction is measured by a
本体1に設けられた、上記インプリント材供給装置としてのディスペンサ7は、インプリント処理時に用いるインプリント材を基板3上に供給する。
The
パターンが形成された型8は型保持部9(インプリントヘッド)により保持されている。型保持部9は、型8を保持しながら型8をZ方向に動かすことができる。ここでは、図1に示すように、型保持部9に保持された型8を、基板3に対して近づけあるいは遠ざける方向をZ方向とする。また、Z方向に直交する、基板3の表面に平行な方向をX方向およびY方向とする。
The
基板3の、型8に対する基板3の表面に平行な方向(X方向およびY方向)の相対的な位置は、本体1に設けられた検出部10により検出される。基板3には前の処理工程により各ショット領域の位置にアライメントマークが転写されている。型8にもこれに応じたアライメントマークが設けられている。検出部10は、アライメント光を型8と基板3に照射して、両者のアライメントマークをスコープ101により検出する。スコープ101は、型8のアライメントマークと基板3のアライメントマークの像をそれぞれ検出してもよいし、型8のアライメントマークと基板3のアライメントマークによって生じるモアレ縞などを検出するものであってもよい。スコープ101は、型8および基板3のそれぞれに設けられているアライメントマークからの光を電気信号に変換する撮像素子102を含む。制御部Cは、スコープ101の検出結果を画像処理することにより、型8と基板3との相対的な位置ずれを算出する。硬化部11は、インプリント材を硬化させるための紫外線を発生する。発生した紫外線は、型8を介して、基板上のインプリント材に照射される。
The relative positions of the
図2は、基板ステージ4の制御ブロック図である。基板ステージ4の位置制御は基板ステージ制御部12で行われる。基板ステージ制御部12は、主制御部14から送られるステージ位置指令からレーザ干渉計5で計測されたステージ位置を引いた偏差をフィードバックするフィードバック制御系を有する。検出部10から出力された型8と基板3の位置ずれはステージ位置補正算出器13に入力され、ステージ位置補正信号として基板ステージ制御部12に送られる。基板ステージ制御部12では、前述のステージ位置指令にステージ位置補正信号を加えたものを基板ステージ4の目標位置として制御演算が行われる。この、検出部10とステージ位置補正算出器13によるステージ位置補正信号を演算する機構をアライメントフィードバック制御と呼ぶ。制御演算の結果の制御指令は基板ステージ4を駆動するアクチュエータに送られて駆動力となり、基板ステージ4を位置決め制御する。これらの制御系は複雑な演算が行われるので、デジタル計算機にて構成されている。
FIG. 2 is a control block diagram of the substrate stage 4. The position control of the board stage 4 is performed by the board
次に、インプリント処理時の各動作を説明する。基板ステージ4は基板3の交換位置に移動し、不図示の基板交換ハンドにより基板3が基板ステージ4上の不図示の基板チャックに搭載される。制御部Cは、基板3上のインプリント処理を行う対象の領域であるショット領域がディスペンサ7の下になるように基板ステージ4を移動し、ディスペンサ7により基板3のショット領域上にインプリント材を供給する。制御部Cは、ショット領域が型8の下になるように基板ステージ4を移動した後、型保持部9により型8を降下させ、基板上のインプリント材に型8を接触させる。この接触により型8と基板3の隙間は例えば1μm以下とされ、この隙間にインプリント材が充填する。この接触の初期は型8と基板3との水平方向(X方向、Y方向)における相対位置に位置ずれが生じている。この位置ずれは前述のように検出部10により検出され、ステージ位置補正算出器13により生成されたステージ補正信号が基板ステージ制御部12に送られる。
Next, each operation during the imprint process will be described. The board stage 4 moves to a replacement position of the
上記接触時に基板ステージ4を動かすと、型8と基板3との間に充填されたインプリント材の粘弾性に起因して、型8と基板3との間に力が働く。これは、基板ステージ4を動かすことで、基板3とインプリント材との間に力が生じ、インプリント材への反力が型8に伝わるため、型8とインプリント材の間にも力が作用する。このようなインプリント材の粘弾性はアライメントを高速かつ高精度に行う上での障害となりうる。
When the substrate stage 4 is moved at the time of the contact, a force acts between the
この粘弾性は、インプリント材に振動を与えることで小さくなることがわかっている。そこで本実施形態におけるインプリント装置は、型8とインプリント材とが接触した状態で基板3上のインプリント材に高周波(例えば1kHz以上)の振動を与える加振部6を備える。加振部6は、例えば基板ステージ4内に設けられ、基板ステージ4の位置制御機構を制御して基板ステージ4自体を直接に高周波で加振する。この場合は、主制御部14は、基板ステージ制御部12に対して振動周波数および振幅の値を含む指令も出力する。これにより、基板ステージ制御部12から出力される制御指令には位置決め用の信号に加振用の信号が重ねられる。
It is known that this viscoelasticity is reduced by applying vibration to the imprint material. Therefore, the imprinting apparatus in the present embodiment includes a vibrating unit 6 that applies high-frequency (for example, 1 kHz or more) vibration to the imprinted material on the
かわりに、加振部6は、基板ステージ4上に設けられてもよい。この場合、加振部6は、例えばボイスコイルモータ(VCM)型の振動子を含み、ボイスコイルモータに入力された信号に対応する振動周波数および振幅で振動子が振動する。主制御部14は、ボイスコイルモータへの入力信号を生成する。主制御部14は、この入力信号の周波数および振幅により加振部6がインプリント材に与える振動の振動周波数および強さをそれぞれ制御することができる。主制御部14からの入力信号に応じて加振部6が振動を発生することにより、インプリント材を加振し、インプリント材の粘弾性を小さくすることができる。加振部6は、振動がインプリント材に伝わるかぎり、基板ステージ4上ではなく型保持部9に設けられてもよい。
Instead, the vibrating section 6 may be provided on the substrate stage 4. In this case, the vibrating unit 6 includes, for example, a voice coil motor (VCM) type vibrator, and the vibrator vibrates at a vibration frequency and amplitude corresponding to a signal input to the voice coil motor. The
振動の周波数および大きさは、インプリント材と接触している状態における型8と基板3との間の間隔と、使用するインプリント材の種類とを含む複数のインプリント条件のうちから選択されたインプリント条件に基づいて仮決定されうる。この仮決定は、事前に振動周波数と大きさを変えながら、型8とインプリント材との間に働く力を基板ステージ制御部12の駆動力により測定し、実際に用いる値を決めてもよい。周波数の目安としては、例えば100Hz以上が効率的である。より詳細な周波数の本決定の方法については後述する。加振している間に基板ステージ4を移動することで、型8と基板3間のアライメントを完了する。アライメント中の加振によりインプリント材の粘弾性が低下するので、型8とインプリント材との間に生じる力が弱まった状態で型8と基板3を相対移動させることができる。アライメントが完了したら加振を止めてよい。
The frequency and magnitude of the vibration is selected from a plurality of imprint conditions including the distance between the
硬化部11により、紫外線をインプリント材に当ててインプリント材を硬化させた後、型保持部9を上昇させて型8をインプリント材から分離させ、1ショット領域分のインプリント処理を完了する。以降、各ショット領域において、基板上へのインプリント材の供給、型のインプリント材との接触、加振、加振中のアライメント、インプリント材の硬化、型のインプリント材からの分離、のシーケンスを繰り返して行う。各ショット領域で加振中にアライメントを行うので、アライメント完了時に型8とインプリント材との間に働く力が小さくなる。
After the imprint material is cured by applying ultraviolet rays to the imprint material by the cured
基板全面のインプリント処理を終えると、基板ステージ4は基板交換位置に移動し、基板交換ハンドによりインプリント済みの基板3が回収される。その後、次の基板3が基板チャックに搭載され、再び基板全面のインプリントシーケンスが実行される。
When the imprinting process of the entire surface of the substrate is completed, the substrate stage 4 moves to the substrate exchange position, and the imprinted
上述の例においては、型8と基板3のアライメントの際に基板ステージ4を動かす構成としたが、型保持部9にXY方向の移動機構を設けて型8を動かすようにしてもよい。この場合、型保持部9のXY方向の位置制御系があり、ステージ位置補正算出器13によるステージ位置補正信号は、型保持部9にも送られる。型8と基板3とのアライメントを行うには、基板ステージ4と型保持部9との少なくとも一方を動かせばよい。
In the above example, the substrate stage 4 is moved when the
次に、加振部6がインプリント材に与える振動の周波数の本決定の方法について説明する。まず、検出部10の特性について説明する。前述のように、検出部10では型8と基板3のそれぞれに設けられたアライメントマークにアライメント光を照射して、反射光をスコープ101で検出する。上述したようにスコープ101は撮像素子102(受光素子)を含む。マークのずれを精度良く検出するには、反射光の撮像素子102への適切な電荷蓄積時間が必要となる。電荷蓄積時間は、アライメントマークの種類、インプリント材の種類と厚さ、受光素子の特性等に基づいて決定されうる。
Next, a method for determining the frequency of vibration given to the imprint material by the vibrating unit 6 will be described. First, the characteristics of the
図3を用いて、加振部6により与えられる振動の周波数と撮像素子102の電荷蓄積時間の組み合わせの影響について説明する。例えば電荷蓄積時間を3ミリ秒とする。型8と基板3との間に相対振動が生じている場合、受光素子は3ミリ秒の電荷蓄積時間で時間平均された信号を出力することになる。検出部10では受光素子の信号を基に型8と基板3との相対的な位置ずれを算出するので、その算出結果も3ミリ秒の電荷蓄積時間で時間平均された値となる。
The influence of the combination of the frequency of vibration given by the vibrating unit 6 and the charge accumulation time of the
図3(a)は、振動周波数を400Hzとした場合の例を示している。実線は型8と基板3の位置ずれが400Hzの周波数で加振されているようすを示している。丸プロットは、3ミリ秒間隔で算出された検出部10の出力値であり、破線は分かりやすいように丸プロットを直線で結んだものである。この図で分かるように、型8と基板3は400Hzの相対振動を生じているが、その中心(基線)は零である。しかし、検出部10の出力値は零ではなく、振動周波数より低い周波数成分が生じている。この低周波成分がアライメント時の検出誤差であり、誤った位置にアライメントされたり、アライメントフィードバック制御系が発振するおそれがある。
FIG. 3A shows an example when the vibration frequency is 400 Hz. The solid line shows that the misalignment between the
図3(b)は、振動周波数を333.33Hzにした場合の例を示している。333.33Hzとは、3ミリ秒の電荷蓄積時間で時間平均された場合に出力が零となり、不感となる周波数である。この場合、検出部10の出力値は、加振の影響を受けることなく、加振により与えた実際の振動の中心値である零となる。このように、検出部10は、撮像素子102の電荷蓄積時間に由来する周波数特性を持つ。そこで本実施形態では、加振部6により印加される振動の周波数が撮像素子102の電荷蓄積時間と相関を有する値に設定される。具体的には、振動の周波数を、周波数特性のうちで、出力が不感、すなわち零になる周波数またはその高調波を表す倍数に設定するとよい。より具体的には、振動の周波数を、電荷蓄積時間の逆数で示される周波数またはその倍数に設定するとよい。倍数は、例えば2または3でありうる。
FIG. 3B shows an example when the vibration frequency is 333.33 Hz. 333.33 Hz is a frequency at which the output becomes zero and becomes insensitive when time-averaged with a charge accumulation time of 3 milliseconds. In this case, the output value of the
制御部Cは、図2に示されるように、電荷蓄積時間を設定する設定部141を有しうる。設定部141は、上記したように、電荷蓄積時間を、アライメントマークの種類、インプリント材の種類と厚さ、受光素子の特性等に基づいて設定することができる。あるいは、設定部141は、ユーザからの指示に応じて電荷蓄積時間を設定してもよい。制御部Cは更に、図2に示されるように、設定部141により設定された電荷蓄積時間に応じて加振部6により与えられる振動の周波数を調整する調整部142を有しうる。
The control unit C may have a
振動周波数が不感周波数からわずかにずれていても、アライメント時の検出誤差も極微小でアライメントに影響しない場合もありうる。すなわち、実際に加振された状態での振動周波数は検出部10の周波数特性から定めた目標周波数の近傍にあればよい。また、インプリント材の特性により目標周波数で加振しても、実際の振動周波数が目標周波数からずれる場合もありうる。この場合は、検出部10の出力に振動周波数近傍の周波数成分が生じないように、目標周波数を調整すればよい。例えば、調整部142は、振動周波数を、設定部141により設定された電荷蓄積時間の逆数で示される周波数またはその倍数に対して相対誤差Rの絶対値が0.3以下(すなわち30%以下)のいずれかの値に調整するようにしてもよい。調整部142は調整された振動周波数の値を主制御部14に出力する。なお、相対誤差Rは例えば次式により表される。
Even if the vibration frequency deviates slightly from the dead frequency, the detection error during alignment may be extremely small and may not affect the alignment. That is, the vibration frequency in the actually excited state may be in the vicinity of the target frequency determined from the frequency characteristics of the
R=(目標周波数−実際の周波数)/目標周波数
具体的には、周波数の誤差の許容範囲は次のように考えるとよい。振動周波数の周期が受光素子の電荷蓄積時間と一致する場合、原理上、加振の影響が検出部10の出力値に表れない。振動周波数がx%ずれると、近似的に、振動の振幅のx%が検出部10に検出誤差として表れる。例えば、図3(b)において、検出誤差を5まで許容するとした場合、加えた振動の振幅が50であるので10%の周波数の誤差まで許容できる。実際には、受光素子の電荷蓄積時間はデジタル制御系で制御されているので、極めて正確である。加振を指令する主制御部14もデジタル制御系で構成されているので、振動周波数も細かく調整できる。よって、前述したように検出部10の出力を評価しながら目標周波数を調整することにより、所望の誤差範囲に収めることは容易である。
R = (target frequency-actual frequency) / target frequency Specifically, the permissible range of frequency error should be considered as follows. When the period of the vibration frequency coincides with the charge accumulation time of the light receiving element, in principle, the influence of the vibration does not appear in the output value of the
実施形態において、調整部142は、例えば、撮像素子102の出力値の変動が許容範囲内に収まるように振動周波数を調整する。このとき調整部142は、例えば、上述したように、インプリント材と接触している状態における型8と基板3との間の間隔と、インプリント材の種類とを含む複数のインプリント条件のうちから選択されたインプリント条件に基づいて振動の周波数を仮決定する。その後、調整部142は、該仮決定された周波数を基準にして、撮像素子102の出力値の変動が許容範囲内に収まるように振動の周波数を調整することができる。
In the embodiment, the adjusting
以上説明したように、本実施形態によれば、アライメント時の検出誤差が生じないので誤った位置にアライメントされたり、アライメントフィードバック制御系が発振を生じることが防止され、高精度なアライメントが実現される。 As described above, according to the present embodiment, since a detection error during alignment does not occur, it is possible to prevent alignment at an erroneous position or oscillation of the alignment feedback control system, and high-precision alignment is realized. NS.
<物品製造方法の実施形態>
本発明の実施形態に係る物品製造方法は、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。本実施形態の物品製造方法は、基板上のインプリント材に上記インプリント装置を用いてパターン形成を行う第1工程(インプリント処理を基板に行う工程)を含む。物品製造方法は更に、かかる第1工程でパターンを形成された基板(インプリント処理を行われた基板)を加工(処理)する第2工程を含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。以下、具体例を示す。
<Embodiment of Article Manufacturing Method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as microdevices such as semiconductor devices and elements having a fine structure, for example. The article manufacturing method of the present embodiment includes a first step (a step of performing an imprint process on a substrate) of forming a pattern on an imprint material on a substrate by using the imprint device. The article manufacturing method further includes a second step of processing (processing) the substrate (imprinted substrate) on which the pattern is formed in the first step. Further, such a manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, flattening, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method. A specific example will be shown below.
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、インプリント用の型等が挙げられる。 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4(a)に示すように、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. As shown in FIG. 4A, a
図4(b)に示すように、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4(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1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を透して照射すると、インプリント材3zは硬化する。
As shown in FIG. 4B, the
図4(d)に示すように、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、型の凹部が硬化物の凸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(以上、第1工程)。
As shown in FIG. 4D, when the
図4(e)に示すように、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(第2工程)。図4(f)に示すように、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。
As shown in FIG. 4 (e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching resistant type, the portion of the surface of the
1:本体、4:基板ステージ、7:ディスペンサ、10:検出部、11:硬化部 1: Main body 4: Substrate stage, 7: Dispenser, 10: Detection part, 11: Hardened part
Claims (8)
前記型と前記インプリント材とが接触した状態で前記インプリント材に振動を与える加振部と、
前記型および前記基板のそれぞれに設けられているマークからの光を電気信号に変換する撮像素子を含み、前記加振部により前記インプリント材に振動が与えられた状態で前記型と前記基板との位置ずれを検出する検出部と、
前記撮像素子の電荷蓄積時間に応じて、前記加振部により与えられる前記振動の周波数を調整する調整部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprinting apparatus that forms a pattern on the imprinting material by bringing a mold into contact with the imprinting material on the substrate.
A vibrating portion that vibrates the imprint material in a state where the mold and the imprint material are in contact with each other.
The mold and the substrate include an image pickup element that converts light from a mark provided on each of the mold and the substrate into an electric signal, and the imprint material is vibrated by the vibrating portion. And the detector that detects the misalignment of
An adjustment unit that adjusts the frequency of the vibration given by the vibration unit according to the charge accumulation time of the image sensor, and an adjustment unit.
An imprinting device characterized by having.
前記調整部は、前記設定部により設定された前記電荷蓄積時間に応じて前記振動の周波数を調整する、
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。 It further has a setting unit for setting the charge accumulation time, and has a setting unit.
The adjusting unit adjusts the frequency of the vibration according to the charge accumulation time set by the setting unit .
Imprint apparatus according to claim 1, wherein the this.
前記第1工程で前記パターン形成を行われた前記基板を処理する第2工程と、
を含み、前記第2工程で前記処理を行わ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製造方法。 A first step of forming a pattern on a substrate using the imprinting apparatus according to any one of claims 1 to 7.
A second step of processing the substrate on which the pattern was formed in the first step, and
A method for producing an article, which comprises the above and manufactures an article from the substrate subjected to the treatment in the second step.
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