JP2013062286A - Imprint device and manufacturing method of goods using the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imprint device which is advantageous for forming a pattern part relative to a protruding part of a blank mold when a replica mold is manufactured.SOLUTION: An imprint device 1 includes: a member holding part 3 which is able to move while holding a processed member 7; an original plate holding part 4 which is able to move while holding an original plate 13; a measurement part 16 installed in the original plate holding part 4 and measuring a distance from a surface of the processed member 7; and a control part 6 which specifies a position of a protruding part 7a on the basis of a measurement value measured by the measurement part 16 while planarly driving the original plate holding part 4 relative to the processed member 7, positions the protruding part 7a relative to the pattern part 13a, and then drives at least one of the member holding part 3 and the original plate holding part 4 and thereby making a contact between the protruding part 7a and the pattern part 13a.

Description

本発明は、インプリント装置、それを用いた物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an imprint apparatus and a method for manufacturing an article using the same.

半導体デバイスやMEMSなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加え、基板上の未硬化樹脂を型(モールド)で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の1つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板(ウエハ)上のインプリント領域であるショットに紫外線硬化樹脂(インプリント材、光硬化性樹脂)を塗布する。次に、この樹脂(未硬化樹脂)を型により成形する。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで引き離すことにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。   The demand for miniaturization of semiconductor devices and MEMS has advanced, and in addition to conventional photolithography technology, attention has been focused on microfabrication technology that forms an uncured resin on a substrate with a mold and forms a resin pattern on the substrate. Collecting. This technique is also called an imprint technique, and can form a fine structure on the order of several nanometers on a substrate. For example, as one of imprint techniques, there is a photocuring method. In an imprint apparatus employing this photocuring method, first, an ultraviolet curable resin (imprint material, photocurable resin) is applied to a shot which is an imprint region on a substrate (wafer). Next, this resin (uncured resin) is molded by a mold. Then, the resin pattern is formed on the substrate by irradiating ultraviolet rays to cure the resin and then separating the resin.

上記技術を採用したインプリント装置では、型と基板上の樹脂とを押し付ける際に、例えばショット上に異物が付着していると、型のパターン部が異物と接触し破損する可能性がある。また、特にデバイス(物品)の量産時には、型を使用した押し付け動作が頻繁に行われることから、パターン部の耐久性の劣化や離型性の低下が発生し易い。そこで、通常、使用する型を予め複数準備して定期的に交換する。したがって、使用する型の製造コストを抑えることは、インプリント装置を採用するリソグラフィー工程では重要となる。この型の製造について、特許文献1は、フォトマスク製造技術などを用いて製造したマスターモールドから、実際にインプリント装置にて使用するレプリカモールドを製造する方法を開示している。   In the imprint apparatus that employs the above technique, when a foreign substance adheres to the shot, for example, when the mold and the resin on the substrate are pressed, the pattern portion of the mold may come into contact with the foreign substance and be damaged. Further, particularly during mass production of devices (articles), pressing operation using a mold is frequently performed, and therefore, the durability of the pattern portion is deteriorated and the releasability is easily lowered. Therefore, usually, a plurality of molds to be used are prepared in advance and periodically exchanged. Therefore, it is important to suppress the manufacturing cost of the mold to be used in the lithography process that employs the imprint apparatus. Regarding the manufacture of this mold, Patent Document 1 discloses a method of manufacturing a replica mold that is actually used in an imprint apparatus from a master mold manufactured using a photomask manufacturing technique or the like.

一方、従来の縮小投影型の半導体露光装置と同様に、このインプリント装置においても型と基板との相対位置(XYZ軸の3次元方向)を合わせることが重要である。この位置合わせについて、特許文献2は、距離計測機構を用いたZ軸方向の位置計測と、面内位置計測機構を用いたXY軸方向の位置計測とを実施して、型と基板との相対位置を計測するパターン形成装置を開示している。   On the other hand, as in the conventional reduction projection type semiconductor exposure apparatus, in this imprint apparatus, it is important to match the relative positions of the mold and the substrate (three-dimensional directions of the XYZ axes). Regarding this alignment, Patent Document 2 performs position measurement in the Z-axis direction using a distance measurement mechanism and position measurement in the XY-axis direction using an in-plane position measurement mechanism, so that the relative relationship between the mold and the substrate is determined. A pattern forming apparatus for measuring a position is disclosed.

特開2008−207475号公報JP 2008-207475 A 特開2007−139752号公報JP 2007-139752 A

ここで、インプリント装置に用いる型は、ガラスや金属などの材質で、平板状の本体部と、その平板の一方の面上に形成された凸部とからなる。この凸部は、その表面に微細パターンを有し、インプリント処理時には基板上の樹脂と接触する。したがって、凸部の外形は、被転写位置であるショットの形状に影響するため、型の製造の際には、凸部の外形と内部の微細パターンとの相対位置も精度良く調整する必要がある。また、マスターモールドと同様の形状であるレプリカモールドは、ブランクモールドにおける微細パターンが加工されていない滑らかな表面を有する凸部(被転写部)に、マスターモールドのパターン部と同一形状のパターンを転写することで製造される。このとき、ブランクモールドの凸部に対してパターンを正確に転写するためには、この凸部と、原版に形成されたマスターモールドと同一形状のパターン部との平面方向の相対位置を合わせる必要がある。一般的に、この位置合わせは、ブランクモールドの外形に対して所定の位置に凸部を作成した後、ブランクモールドの外形と原版のパターン部の相対位置を合わせることにより行う。しかしながら、ブランクモールドの凸部には製造誤差が存在するため、その外形を用いた位置合わせには精度的に限界がある。これに対して、レプリカモールドの製造方法を示す特許文献1では、原版のパターン部とブランクモールドの凸部との位置合わせについてはなんら触れられていない。また、パターン形成装置を示す特許文献2では、原版のパターン部とブランクモールドの凸部との両方に形成されたアライメントマークを用いて位置合わせを行う。しかしながら、ブランクモールドの製造コストを抑える観点から、ブランクモールドにはアライメントマークを形成しないことが望ましい。   Here, the mold used for the imprint apparatus is made of a material such as glass or metal, and includes a flat plate-like main body portion and a convex portion formed on one surface of the flat plate. The convex portion has a fine pattern on the surface thereof, and comes into contact with the resin on the substrate during imprint processing. Therefore, since the outer shape of the convex portion affects the shape of the shot, which is the transfer position, it is necessary to accurately adjust the relative position between the outer shape of the convex portion and the internal fine pattern when manufacturing the mold. . In addition, the replica mold, which has the same shape as the master mold, transfers a pattern with the same shape as the pattern part of the master mold to the convex part (transfer target part) having a smooth surface where the fine pattern in the blank mold is not processed. It is manufactured by doing. At this time, in order to accurately transfer the pattern to the convex portion of the blank mold, it is necessary to match the relative position in the planar direction between the convex portion and the pattern portion having the same shape as the master mold formed on the original plate. is there. Generally, this alignment is performed by creating a convex portion at a predetermined position with respect to the outer shape of the blank mold, and then aligning the relative position of the outer shape of the blank mold and the pattern portion of the original plate. However, since there is a manufacturing error in the convex portion of the blank mold, there is a limit in accuracy in alignment using the outer shape. On the other hand, in Patent Document 1 showing a replica mold manufacturing method, there is no mention of alignment between the pattern portion of the original plate and the convex portion of the blank mold. Moreover, in patent document 2 which shows a pattern formation apparatus, it aligns using the alignment mark formed in both the pattern part of an original plate, and the convex part of a blank mold. However, from the viewpoint of reducing the manufacturing cost of the blank mold, it is desirable not to form an alignment mark on the blank mold.

上述のとおり、例えば半導体デバイス製造工程においてインプリント装置を採用する場合には、型の使用寿命による定期的な交換を要するため、型として上記のようなレプリカモールドを使用することが望ましい。しかしながら、一般的にレプリカモールドの製造には、実際のデバイス製造工程で使用されるインプリント装置とは別のレプリカモールド製造装置を使用するため、そのための設備投資コストおよび製造装置の設置スペースなどを別途要する。   As described above, for example, when the imprint apparatus is employed in the semiconductor device manufacturing process, it is necessary to periodically replace the mold according to the service life of the mold. Therefore, it is desirable to use the replica mold as described above as the mold. However, since a replica mold manufacturing apparatus different from the imprint apparatus used in the actual device manufacturing process is generally used for manufacturing a replica mold, the equipment investment cost and the installation space for the manufacturing apparatus are reduced. It costs separately.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、レプリカモールドの製造に際し、ブランクモールド(被処理部材)の凸部に対してパターン部を形成するのに有利なインプリント装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and provides an imprint apparatus that is advantageous for forming a pattern portion with respect to a convex portion of a blank mold (a member to be processed) when manufacturing a replica mold. The purpose is to do.

上記課題を解決するために、本発明は、原版に形成されたパターン部に対して未硬化樹脂を塗布し、該未硬化樹脂と、被処理部材が有する凸部とを接触させて成形し硬化させることで、凸部の表面に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、被処理部材を保持しつつ移動可能とする部材保持部と、原版を保持しつつ移動可能とする原版保持部と、原版保持部に設置され、被処理部材の表面との距離を計測する計測部と、被処理部材に対して原版保持部を平面駆動させつつ計測部が計測した計測値に基づいて凸部の位置を特定し、凸部とパターン部との位置合わせを実施させた後、部材保持部または原版保持部の少なくともいずれか一方を駆動させることで接触を実施させる制御部と、を有する。   In order to solve the above-described problems, the present invention applies an uncured resin to a pattern portion formed on an original plate, contacts the uncured resin with a convex portion of a member to be processed, and molds and cures the material. An imprint apparatus that forms a resin pattern on the surface of the convex portion, and a member holding portion that is movable while holding a member to be processed, and an original plate holding portion that is movable while holding the original plate And a convex portion based on the measurement value measured by the measurement unit while driving the original plate holding unit in a plane with respect to the processed member. And a control unit that implements contact by driving at least one of the member holding unit and the original plate holding unit.

本発明によれば、レプリカモールドの製造に際し、ブランクモールドの凸部に対してパターン部を形成するのに有利なインプリント装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in the case of manufacture of a replica mold, the imprint apparatus advantageous for forming a pattern part with respect to the convex part of a blank mold can be provided.

本発明の第1実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imprint apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態のパターン部形成工程の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the pattern part formation process of 1st Embodiment. ブランクモールド上の計測位置に関する図である。It is a figure regarding the measurement position on a blank mold. 基準モールドを用いた計測部補正量を求める方法を説明する図である。It is a figure explaining the method of calculating | requiring the measurement part correction amount using a reference | standard mold. 第1実施形態のパターン転写工程での動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement in the pattern transfer process of 1st Embodiment. 凸部の表面に傾きが存在する場合の計測値とその傾き量を示す図である。It is a figure which shows the measured value when the inclination exists in the surface of a convex part, and its inclination amount. レプリカモールドのパターン部の最終加工工程での動作を示す図である。It is a figure which shows the operation | movement in the last process process of the pattern part of a replica mold. 第2実施形態のパターン部形成工程の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the pattern part formation process of 2nd Embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
まず、本発明の第1実施形態に係るインプリント装置について説明する。図1は、本実施形態に係るインプリント装置1の構成を示す図である。このインプリント装置1は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理基板であるウエハ上(基板上)の未硬化樹脂をモールド(型)で成形し、ウエハ上に樹脂のパターンを形成する装置である。さらに、本実施形態のインプリント装置1は、上記のような通常のインプリント処理以外に、同一のパターン部を有するレプリカモールドを複数製造するために、ブランクモールドの凸部にパターン部を形成するパターン部形成処理をも実施する。図1では、このパターン部形成処理を実施する場合のインプリント装置1の例を示している。ここで、「レプリカモールド」とは、通常のインプリント処理にて採用されるモールドのうち、マスターモールドが有するパターン部を基準として製造された、同一形状のパターン部を有するモールドである。また、「ブランクモールド」とは、パターン部が形成(加工)されておらず、滑らかな表面のままの凸部(被転写部)を有し、後にこの凸部にパターン部が形成されることでレプリカモールドとなる被処理部材である。これらのモールドについては、以下詳説する。なお、ここでは、インプリント装置1のインプリント方式は、光硬化法を採用するものとする。また、以下の図においては、ウエハ上の樹脂に対して照射される紫外線の光軸に平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取っている。インプリント装置1は、まず、光照射部2と、モールド保持機構3と、ウエハステージ4と、塗布部5と、制御部6とを備える。
(First embodiment)
First, the imprint apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imprint apparatus 1 according to the present embodiment. This imprint apparatus 1 is used for manufacturing a device such as a semiconductor device as an article, and forms an uncured resin on a wafer (substrate), which is a substrate to be processed, with a mold (mold). An apparatus for forming a pattern. Furthermore, the imprint apparatus 1 of this embodiment forms a pattern part on the convex part of the blank mold in order to manufacture a plurality of replica molds having the same pattern part in addition to the normal imprint process as described above. A pattern portion forming process is also performed. FIG. 1 shows an example of the imprint apparatus 1 when this pattern portion forming process is performed. Here, the “replica mold” is a mold having a pattern portion of the same shape manufactured based on the pattern portion of the master mold among molds employed in a normal imprint process. In addition, the “blank mold” means that a pattern portion is not formed (processed), has a convex portion (transferred portion) with a smooth surface, and a pattern portion is later formed on the convex portion. It is a to-be-processed member used as a replica mold. These molds will be described in detail below. Here, the imprint method of the imprint apparatus 1 adopts a photocuring method. Further, in the following drawings, the Z axis is taken in parallel to the optical axis of the ultraviolet rays irradiated to the resin on the wafer, and the X axis and the Y axis perpendicular to each other are taken in a plane perpendicular to the Z axis. . First, the imprint apparatus 1 includes a light irradiation unit 2, a mold holding mechanism 3, a wafer stage 4, a coating unit 5, and a control unit 6.

光照射部2は、インプリント処理の際に、モールド(ブランクモールド7)に対して紫外線8を照射する。この光照射部2は、不図示の光源と、この光源から射出された紫外線8をインプリントに適切な光に調整するための光学素子とから構成される。なお、本実施形態では光硬化法を採用するために光照射部2を設置しているが、例えば熱硬化法を採用する場合には、光照射部2に換えて、熱硬化性樹脂を硬化させるための熱源部を設置することとなる。   The light irradiation unit 2 irradiates the mold (blank mold 7) with ultraviolet rays 8 during the imprint process. The light irradiation unit 2 includes a light source (not shown) and an optical element for adjusting the ultraviolet light 8 emitted from the light source to light suitable for imprinting. In this embodiment, the light irradiation unit 2 is installed in order to employ the photocuring method. However, for example, when the thermosetting method is employed, the thermosetting resin is cured instead of the light irradiation unit 2. The heat source part for making it will be installed.

通常のインプリント処理の際には、モールドとして、例えば、本実施形態のインプリント装置1で製造するレプリカモールドを採用し得る。このレプリカモールドは、外周形状が矩形であり、後述するウエハステージ4に載置されるウエハに対する面に3次元状に形成されたパターン部(例えば回路パターンなどの転写すべき凹凸)を含む凸部を有する。レプリカモールドの材質は、石英などの紫外線8を透過させることが可能な材料である。さらに、レプリカモールドは、以下のような変形を容易とするために、紫外線8が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さを有するキャビティ(凹部)が形成された形状としてもよい。   In a normal imprint process, for example, a replica mold manufactured by the imprint apparatus 1 of the present embodiment can be adopted as a mold. The replica mold has a rectangular outer peripheral shape, and includes a convex portion including a pattern portion (for example, unevenness to be transferred such as a circuit pattern) formed in a three-dimensional manner on the surface of the wafer placed on the wafer stage 4 described later. Have The material of the replica mold is a material that can transmit ultraviolet rays 8 such as quartz. Furthermore, in order to facilitate the following deformation, the replica mold has a shape in which a cavity (concave portion) having a circular shape and a certain depth is formed on the surface irradiated with the ultraviolet rays 8. It is good.

一方、パターン部形成処理の際には、被処理部材として、ブランクモールド7がモールド保持機構3に設置される。このブランクモールド7は、上述のとおり、パターン部(凹凸)が形成されてない凸部7aを有し、後にレプリカモールドとなる構成部材である。凸部7aの平面サイズは、例えば26×33mmであり、凸部7aの厚み(高さ)は、例えばその周囲の非凸部の面(凸部以外の面)から30μmである。また、凸部7aの表面には、パターン部を生成する樹脂の付着を促進するため、例えば有機系の化学化合物からなる密着剤が塗布(コーティング)されていることが望ましい。   On the other hand, in the pattern portion forming process, a blank mold 7 is installed in the mold holding mechanism 3 as a member to be processed. As described above, the blank mold 7 has a convex portion 7a on which a pattern portion (unevenness) is not formed, and is a constituent member that later becomes a replica mold. The planar size of the convex portion 7a is, for example, 26 × 33 mm, and the thickness (height) of the convex portion 7a is, for example, 30 μm from the surface of the surrounding non-convex portion (surface other than the convex portion). Moreover, in order to accelerate | stimulate adhesion of resin which produces | generates a pattern part, it is desirable for the surface of the convex part 7a to apply | coat (coating), for example, which consists of an organic type chemical compound.

モールド保持機構(部材保持部)3は、レプリカモールドまたはブランクモールド7(以下「モールド類」という)を保持するモールドチャック10と、このモールドチャック10を保持しつつ移動可能とするモールド駆動機構11とを含む。モールドチャック10は、モールド類における紫外線8の照射面側の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド類を保持し得る。例えば、モールドチャック10が真空吸着力によりモールド類を保持する場合には、モールドチャック10は、外部に設置された不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプのON/OFFによりモールド類の脱着が切り替えられる。また、モールドチャック10およびモールド駆動機構11は、光照射部2から射出された紫外線8がウエハステージ4上に載置されたウエハまたは原版13に向けて照射されるように、中心部(内側)に開口領域12を有する。この開口領域12には、不図示であるが、開口領域12の一部とレプリカモールドとで囲まれる空間を密閉空間とする光透過部材(例えばガラス板)が設置され、真空ポンプなどを含む圧力調整装置により空間内の圧力が調整される。この圧力調整装置は、例えば、レプリカモールドとウエハ上の未硬化樹脂との押し付け動作に際し、空間内の圧力をその外部よりも高く設定することでパターン部をウエハに向かい凸形に撓ませ、未硬化樹脂に対してパターン部の中心部から接触させる。これにより、パターン部と未硬化樹脂との間に気体(空気)が閉じ込められるのを抑え、パターン部に未硬化樹脂を隅々まで充填させることができる。さらに、モールド保持機構3は、不図示であるが、モールドチャック10におけるモールド類の保持側に、モールド類の側面に外力または変位を与えることによりレプリカモールド(パターン部)の形状を補正する倍率補正機構を有する。   The mold holding mechanism (member holding unit) 3 includes a mold chuck 10 that holds a replica mold or a blank mold 7 (hereinafter referred to as “molds”), and a mold driving mechanism 11 that is movable while holding the mold chuck 10. including. The mold chuck 10 can hold the molds by attracting the outer peripheral area on the irradiation surface side of the ultraviolet rays 8 in the molds by a vacuum adsorption force or an electrostatic force. For example, when the mold chuck 10 holds the molds by a vacuum adsorption force, the mold chuck 10 is connected to a vacuum pump (not shown) installed outside, and the molds are detached by turning on / off the vacuum pump. Is switched. Further, the mold chuck 10 and the mold driving mechanism 11 have a central portion (inside) so that the ultraviolet rays 8 emitted from the light irradiation unit 2 are irradiated toward the wafer or the original plate 13 placed on the wafer stage 4. Has an opening region 12. Although not shown, a light transmitting member (for example, a glass plate) having a space surrounded by a part of the opening region 12 and the replica mold as a sealed space is installed in the opening region 12 and pressure including a vacuum pump or the like. The pressure in the space is adjusted by the adjusting device. This pressure adjusting device, for example, in the pressing operation between the replica mold and the uncured resin on the wafer, sets the pressure in the space to be higher than the outside, thereby bending the pattern portion toward the wafer in a convex shape. The cured resin is brought into contact with the central portion of the pattern portion. Thereby, it can suppress that gas (air) is confine | sealed between a pattern part and uncured resin, and can fill the pattern part with uncured resin to every corner. Further, although not shown, the mold holding mechanism 3 corrects the shape of the replica mold (pattern part) by applying an external force or displacement to the side surface of the molds on the mold holding side of the mold chuck 10. It has a mechanism.

モールド駆動機構11は、通常のインプリント処理の際にはレプリカモールドとウエハ上の未硬化樹脂と、パターン部形成処理の際にはブランクモールド7と原版13とで、押し付けまたは引き離しを選択的に行うようにモールド類を各軸方向に移動させる。このモールド駆動機構11は、単一の駆動系であってもよいし、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせであってもよい。単一の駆動系の場合には、この駆動系は、少なくともZ軸方向に駆動する。一方、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせの場合には、粗動駆動系は、主にZ軸方向に長距離駆動し、微動駆動系は、粗動駆動系に追従して、例えば6軸(X、Y、Z、ωx、ωy、ωz)方向に微小駆動する。なお、これらの駆動系に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータやエアシリンダがある。また、インプリント装置1における押し付けおよび引き離し動作は、モールド類をZ軸方向に移動させることで実現してもよいが、ウエハステージ4をZ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、その双方を相対的に移動させてもよい。   The mold driving mechanism 11 selectively presses or separates the replica mold and the uncured resin on the wafer during the normal imprint process, and the blank mold 7 and the original plate 13 during the pattern portion forming process. The molds are moved in each axial direction as is done. This mold drive mechanism 11 may be a single drive system or a combination of a coarse drive system and a fine drive system. In the case of a single drive system, this drive system drives at least in the Z-axis direction. On the other hand, in the case of a combination of a coarse drive system and a fine drive system, the coarse drive system mainly drives a long distance in the Z-axis direction, and the fine drive system follows the coarse drive system, for example, Micro-drives in 6-axis (X, Y, Z, ωx, ωy, ωz) directions. Examples of actuators that can be used in these drive systems include linear motors and air cylinders. Further, the pressing and separating operation in the imprint apparatus 1 may be realized by moving the molds in the Z-axis direction, but may be realized by moving the wafer stage 4 in the Z-axis direction, or Both of them may be moved relatively.

通常のインプリント処理の際の被処理基板は、例えば、単結晶シリコン基板やSOI(Silicon on Insulator)基板などのウエハである。このウエハの被処理面には、レプリカモールドに形成されたパターン部により成形される紫外線硬化樹脂(以下「樹脂」という)が塗布される。   A substrate to be processed in a normal imprint process is, for example, a wafer such as a single crystal silicon substrate or an SOI (Silicon on Insulator) substrate. An ultraviolet curable resin (hereinafter referred to as “resin”) formed by a pattern portion formed on the replica mold is applied to the surface to be processed of the wafer.

一方、パターン部形成処理の際には、原版13がウエハステージ4のチャック14に載置される。この原版13は、その表面にブランクモールド7の凸部7aに転写されるべきパターンが形成(加工)されたパターン部13aを有する。原版13の材質は、上記ウエハと同様のシリコン系が望ましいが、例えば石英などでもよい。また、パターン部13aの表面には、凸部7aのパターン部を生成する樹脂の付着(残留)を防止するため、例えばフッ素系の材料からなる離型剤が塗布(コーティング)されている。さらに、原版13は、その表面におけるパターン部13aの周辺領域の一部に、パターン部13aの平面位置を特定するためのアライメントマークが設置されている。このアライメントマークは、少なくとも1つ存在すればよいが、より高精度に平面位置を特定するために、パターン部13aの形成位置を中心とした四隅に1つずつ存在することが望ましい。   On the other hand, during the pattern portion forming process, the original 13 is placed on the chuck 14 of the wafer stage 4. The original plate 13 has a pattern portion 13a on the surface of which a pattern to be transferred to the convex portion 7a of the blank mold 7 is formed (processed). The material of the original 13 is preferably the same silicon type as that of the wafer, but may be quartz or the like, for example. Further, a release agent made of, for example, a fluorine-based material is applied (coated) on the surface of the pattern portion 13a in order to prevent adhesion (residual) of the resin that generates the pattern portion of the convex portion 7a. Furthermore, the original plate 13 is provided with an alignment mark for specifying the planar position of the pattern portion 13a in a part of the peripheral region of the pattern portion 13a on the surface. At least one alignment mark may be present, but it is desirable that one alignment mark be present at each of the four corners centering on the formation position of the pattern portion 13a in order to specify the plane position with higher accuracy.

ウエハステージ(原版保持部)4は、ウエハまたは原版13を保持し、レプリカモールドとウエハ上の未硬化樹脂との、またはブランクモールド7と原版13上の未硬化樹脂との押し付けに際し、モールド類と未硬化樹脂との位置合わせを実施する。このウエハステージ4は、ウエハまたは原版13を吸着力により保持するチャック14と、このチャック14を機械的手段により保持し、各軸方向に移動可能とするステージ駆動機構15とを含む。このステージ駆動機構15は、単一の駆動系であってもよいし、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせであってもよい。単一の駆動系の場合には、この駆動系は、少なくともXY軸による平面方向(水平方向)に駆動する。一方、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせの場合には、粗動駆動系は、主にXY軸による平面方向に長距離駆動し、微動駆動系は、粗動駆動系に追従して、例えば6軸(X、Y、Z、ωx、ωy、ωz)方向に微小駆動する。なお、これらの駆動系に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータや平面モータがある。   The wafer stage (original plate holding unit) 4 holds the wafer or the original plate 13, and when the replica mold and the uncured resin on the wafer are pressed, or the blank mold 7 and the uncured resin on the original plate 13 are pressed, Perform alignment with uncured resin. The wafer stage 4 includes a chuck 14 that holds the wafer or the original plate 13 by an adsorption force, and a stage drive mechanism 15 that holds the chuck 14 by mechanical means and is movable in each axial direction. The stage drive mechanism 15 may be a single drive system or a combination of a coarse drive system and a fine drive system. In the case of a single drive system, this drive system drives at least in the plane direction (horizontal direction) by the XY axes. On the other hand, in the case of a combination of a coarse drive system and a fine drive system, the coarse drive system mainly drives a long distance in the plane direction by the XY axes, and the fine drive system follows the coarse drive system. For example, the micro drive is performed in the directions of six axes (X, Y, Z, ωx, ωy, ωz). Note that examples of actuators that can be used in these drive systems include linear motors and planar motors.

また、ウエハステージ4は、モールド類に向かう側に、モールドチャック10に保持されたモールド類の表面までの距離(以下「ギャップ量」という)を計測する計測部16を備える。この計測部16としては、例えば、その内部に、計測用光源(例えばレーザ照射部)、撮像素子(センサ)、および解析機構などを含む構成があり得る。この場合、計測用光源から射出された光(レーザ)は、モールド類の表面に到達して反射し、計測部16に再度戻る。この戻り光を、例えばCCDなどの撮像素子が観測し、その観測結果に基づいて、解析機構がギャップ量を算出する。この計測方法には、例えば、計測方向に対して斜めに光を入射させたときの戻り光の位置に基づいてギャップ量を計測する方法や、戻り光と参照光との干渉縞に基づいてギャップ量を計測する方法がある。ここで、参照光のビームスポット径は、80μm程度であり、このビームスポット径の範囲内における計測値の平均が計測位置でのギャップ量となる。   In addition, the wafer stage 4 includes a measuring unit 16 that measures a distance to the surface of the mold held by the mold chuck 10 (hereinafter referred to as “gap amount”) on the side facing the mold. For example, the measurement unit 16 may include a measurement light source (for example, a laser irradiation unit), an image sensor (sensor), an analysis mechanism, and the like. In this case, the light (laser) emitted from the measurement light source reaches the surface of the mold and is reflected, and returns to the measurement unit 16 again. This return light is observed by an imaging device such as a CCD, and the analysis mechanism calculates the gap amount based on the observation result. This measurement method includes, for example, a method for measuring the gap amount based on the position of the return light when the light is incident obliquely with respect to the measurement direction, and a gap based on the interference fringe between the return light and the reference light. There is a way to measure quantity. Here, the beam spot diameter of the reference light is about 80 μm, and the average of the measurement values within the range of the beam spot diameter is the gap amount at the measurement position.

塗布部5は、モールド保持機構3の近傍に設置され、ウエハ上または原版13上に樹脂(未硬化樹脂)を塗布する。ここで、この樹脂は、紫外線8を受光することにより硬化する性質を有する光硬化性樹脂(インプリント材)であり、半導体デバイス製造工程やレプリカモールドの製造工程などの各種条件により適宜選択される。この塗布部5は、例えば液滴吐出方式(ドロップ式)を採用し、吐出ノズル5aから吐出される樹脂の量は、ウエハ上または原版13上に形成される樹脂の所望の厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。   The application unit 5 is installed in the vicinity of the mold holding mechanism 3 and applies a resin (uncured resin) on the wafer or the original plate 13. Here, this resin is a photocurable resin (imprint material) having a property of being cured by receiving ultraviolet rays 8 and is appropriately selected according to various conditions such as a semiconductor device manufacturing process and a replica mold manufacturing process. . The application unit 5 employs, for example, a droplet discharge method (drop type), and the amount of resin discharged from the discharge nozzle 5 a is determined by the desired thickness of the resin formed on the wafer or the original plate 13. It is appropriately determined depending on the density of the pattern to be determined.

制御部6は、インプリント装置1の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。制御部6は、例えば、コンピュータなどで構成され、インプリント装置1の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部6は、少なくともモールド保持機構3や、計測部16を含むウエハステージ4、塗布部5または後述のアライメント計測系17などの動作を制御し、それに関わる各種演算処理を実行する。なお、制御部6は、インプリント装置1の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、インプリント装置1の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよい。   The control unit 6 can control operation and adjustment of each component of the imprint apparatus 1. The control unit 6 is configured by, for example, a computer and is connected to each component of the imprint apparatus 1 via a line, and can control each component according to a program or the like. The control unit 6 of the present embodiment controls at least the operation of the mold holding mechanism 3, the wafer stage 4 including the measurement unit 16, the coating unit 5, the alignment measurement system 17 described later, and the like, and executes various arithmetic processes related thereto. . The control unit 6 may be configured integrally with other parts of the imprint apparatus 1 (in a common casing), or separate from the other parts of the imprint apparatus 1 (in another casing). To).

さらに、インプリント装置1は、アライメント計測系17や、不図示であるが、モールド類を装置外部からモールド保持機構3へ搬送するモールド搬送機構、またはウエハや原版13を装置外部からウエハステージ4へ搬送する基板搬送機構などを含み得る。特に、アライメント計測系(アライメントスコープ)17は、例えばパターン部形成処理において、チャック14に載置された原版13のアライメントマークを観測(検出)し、パターン部13aのパターン位置を特定する。なお、インプリント装置1の構成上、例えば、ウエハステージ4を複数搭載したり、1つのウエハステージ4が複数のウエハや原版13を保持したり、または塗布部5を複数搭載したりするなどの種々の変更があり得る。   Further, the imprint apparatus 1 includes an alignment measurement system 17 and a mold conveyance mechanism (not shown) that conveys molds from the outside of the apparatus to the mold holding mechanism 3, or a wafer and an original plate 13 from the outside of the apparatus to the wafer stage 4. It may include a substrate transfer mechanism for transferring. In particular, the alignment measurement system (alignment scope) 17 observes (detects) the alignment mark of the original 13 placed on the chuck 14 in, for example, pattern portion formation processing, and specifies the pattern position of the pattern portion 13a. Note that, due to the configuration of the imprint apparatus 1, for example, a plurality of wafer stages 4 are mounted, a single wafer stage 4 holds a plurality of wafers and an original plate 13, or a plurality of coating units 5 are mounted. There can be various changes.

次に、インプリント装置1による処理動作について説明する。本実施形態のインプリント装置1は、通常のインプリント処理を行うと共に、これとは別の処理として、レプリカモールドの製造のためのブランクモールド7に対するパターン部形成処理も行う。まず、通常のインプリント処理について概略で説明する。まず、制御部6は、基板搬送機構によりウエハステージ4上のチャック14にウエハを載置および固定させ、ステージ駆動機構15によりウエハを塗布部5の塗布位置へ移動させる。次に、塗布部5は、塗布工程として、ウエハの所定の被処理領域であるショットに樹脂(未硬化樹脂)を塗布する。次に、制御部6は、ウエハ上の前記ショットがモールド(例えばレプリカモールド)に形成されたパターン部の直下に位置するようにステージ駆動機構15を移動させる。次に、制御部6は、モールド駆動機構11を駆動させ、ウエハ上の樹脂にモールドを押し付ける(押型工程)。この押し付けにより、樹脂は、パターン部の凹凸に充填される。この状態で、制御部6は、硬化工程として、光照射部2にモールドの上面から紫外線8を照射させ、モールドを透過した紫外線8により樹脂を硬化させる。そして、樹脂が硬化した後に、制御部6は、モールド駆動機構11を再駆動させ、モールドを樹脂から引き離す(離型工程)。これにより、ウエハ上の前記ショットの表面には、パターン部の凹凸部に倣った3次元形状の樹脂のパターン(層)が成形される。このような一連のインプリント動作をステージ駆動機構15の駆動によりショットを変更しつつ複数回実施することで、1枚のウエハ上に複数の樹脂のパターンを成形することができる。   Next, the processing operation by the imprint apparatus 1 will be described. The imprint apparatus 1 according to the present embodiment performs a normal imprint process, and also performs a pattern portion forming process for the blank mold 7 for manufacturing a replica mold as a process different from the normal imprint process. First, a general imprint process will be outlined. First, the control unit 6 places and fixes the wafer on the chuck 14 on the wafer stage 4 by the substrate transport mechanism, and moves the wafer to the coating position of the coating unit 5 by the stage driving mechanism 15. Next, the application unit 5 applies a resin (uncured resin) to a shot, which is a predetermined processing area of the wafer, as an application process. Next, the control unit 6 moves the stage drive mechanism 15 so that the shot on the wafer is located immediately below the pattern unit formed on the mold (for example, replica mold). Next, the control unit 6 drives the mold driving mechanism 11 to press the mold against the resin on the wafer (molding process). By this pressing, the resin fills the unevenness of the pattern portion. In this state, as a curing process, the control unit 6 causes the light irradiation unit 2 to irradiate the ultraviolet rays 8 from the upper surface of the mold, and cures the resin with the ultraviolet rays 8 transmitted through the mold. And after resin hardens | cures, the control part 6 redrives the mold drive mechanism 11, and separates a mold from resin (mold release process). As a result, a three-dimensional resin pattern (layer) is formed on the surface of the shot on the wafer following the concavo-convex portion of the pattern portion. By performing such a series of imprint operations a plurality of times while changing shots by driving the stage drive mechanism 15, a plurality of resin patterns can be formed on a single wafer.

次に、パターン部形成処理について説明する。図2は、本実施形態に係るパターン部形成処理の流れ(動作シーケンス)を示すフローチャートである。まず、制御部6は、パターン部形成処理を開始すると、基板搬送機構を利用し、原版13をウエハステージ4上のチャック14に搬入させ、載置および固定させる(ステップS100)。ここで、原版13は、装置外部から直接搬入されてもよいし、例えば、予め装置内の格納部(不図示)に格納され、この格納部から搬入されてもよい。次に、制御部6は、アライメント計測系17により、原版13に形成されているパターン部13aのパターン位置を検出し特定する(ステップS101)。ここで、「パターン位置」とは、パターンの平面方向(XYθ)の位置であり、このうちXY軸方向は、アライメント計測系17による計測中心からのシフトずれを、θ方向(回転方向)は、ウエハステージ4のXY軸方向の駆動軸からの回転ずれをそれぞれ示す。また、この場合のアライメント計測系17による計測中心は、例えばウエハの中心位置をゼロとする位置である。制御部6は、アライメント計測系17に対し、原版13に配置されたアライメントマークを検出させるが、このとき2つ以上のアライメントマークを検出させれば、θ方向のずれ量を特定することができる。また、2つ以上のアライメントマークを検出する際には、制御部6は、理想的な仮想マーク計測用の位置に原版13を移動させて、アライメント計測系17により検出させることで、各アライメントマークの理想位置からのずれ量を特定する。ここで、原版13におけるXY平面内の各アライメントマークの理想位置が既知であり、各アライメントマークとパターン部13aとの位置関係も既知であるとする。なお、別途、外部装置による計測でパターン位置が既知である場合には、ここでのアライメント計測処理を省略し、既知のパターン位置をステップS101の計測結果として以後の工程にて参照してもよい。次に、制御部6は、モールド搬送機構を利用し、ブランクモールド7をモールド保持機構3のモールドチャック10に搬入させ、保持および固定させる(ステップS102)。ここでも、ブランクモールド7は、装置外部から直接搬入されてもよいし、例えば、予め装置内の格納部(不図示)に格納され、この格納部から搬入されてもよい。   Next, the pattern part forming process will be described. FIG. 2 is a flowchart showing the flow (operation sequence) of the pattern portion forming process according to the present embodiment. First, when the pattern unit forming process is started, the control unit 6 uses the substrate transport mechanism to carry the original plate 13 into the chuck 14 on the wafer stage 4 and place and fix it (step S100). Here, the original plate 13 may be directly carried in from the outside of the apparatus, or may be stored in advance in a storage unit (not shown) in the apparatus and carried in from this storage unit. Next, the control unit 6 detects and specifies the pattern position of the pattern unit 13a formed on the original plate 13 by the alignment measurement system 17 (step S101). Here, the “pattern position” is a position in the plane direction (XYθ) of the pattern, in which the XY axis direction is a shift deviation from the measurement center by the alignment measurement system 17, and the θ direction (rotation direction) is The rotational deviation of the wafer stage 4 from the drive axis in the XY axis direction is shown. In this case, the measurement center by the alignment measurement system 17 is, for example, a position where the center position of the wafer is zero. The control unit 6 causes the alignment measurement system 17 to detect the alignment marks arranged on the original 13. If two or more alignment marks are detected at this time, the deviation amount in the θ direction can be specified. . When detecting two or more alignment marks, the control unit 6 moves the original 13 to an ideal virtual mark measurement position and causes the alignment measurement system 17 to detect each alignment mark. The amount of deviation from the ideal position is specified. Here, it is assumed that the ideal position of each alignment mark in the XY plane on the original 13 is known, and the positional relationship between each alignment mark and the pattern portion 13a is also known. In addition, when the pattern position is already known by measurement by an external device, the alignment measurement process here may be omitted, and the known pattern position may be referred to in the subsequent steps as the measurement result of step S101. . Next, the control unit 6 uses the mold conveyance mechanism to carry the blank mold 7 into the mold chuck 10 of the mold holding mechanism 3 to hold and fix it (step S102). Here, the blank mold 7 may be directly carried in from the outside of the apparatus, or may be stored in advance in a storage unit (not shown) in the apparatus and carried in from this storage unit.

次に、制御部6は、ステップS103およびS104として、計測部16に対してブランクモールド7の凸部7aと、その周辺の平面領域(以下「非凸部」という)7bとを計測させる。まず、ステップS103では、制御部6は、計測部16が予め指定された計測点を計測できる位置に、ステージ駆動機構15を平面駆動させる。そして、ステップS104では、制御部6は、計測部16によりギャップ量を計測させる。制御部6は、これらステップS103およびS104の動作を、指定された全ての計測点の計測が終了するまで繰り返し実行する。なお、制御部6は、この動作の繰り返しを、ステージ駆動機構15のステップ駆動とギャップ量の計測とを計測点ごとに繰り返すステップ・アンド・リピート方式で実行してもよい。または、制御部6は、この動作の繰り返しを、ステージ駆動機構15をスキャン駆動させつつギャップ量の計測を同時に行うステップ・アンド・スキャン方式で実行してもよい。   Next, the control part 6 makes the measurement part 16 measure the convex part 7a of the blank mold 7, and its surrounding plane area | region (henceforth a "non-convex part") 7b as step S103 and S104. First, in step S103, the control unit 6 causes the stage drive mechanism 15 to be planarly driven to a position where the measurement unit 16 can measure a predetermined measurement point. In step S <b> 104, the control unit 6 causes the measurement unit 16 to measure the gap amount. The control unit 6 repeatedly executes the operations in steps S103 and S104 until measurement of all designated measurement points is completed. The control unit 6 may repeat this operation by a step-and-repeat method in which the step driving of the stage driving mechanism 15 and the gap amount measurement are repeated for each measurement point. Alternatively, the control unit 6 may execute this operation repetition by a step-and-scan method in which the gap amount is measured simultaneously while the stage driving mechanism 15 is scan-driven.

ここで、ブランクモールド7上の計測位置について説明する。図3は、ブランクモールド7上の計測位置を示す図である。特に、図3(a)は、計測部16側から見たブランクモールド7上の計測位置と、そのXY軸の両位置におけるZ軸方向の計測値を示す図である。ステップS104では、制御部6は、計測部16により、例えば、互いに直交する、凸部7aに対するX軸方向の位置計測用である被計測線(被計測位置)20と、凸部7aに対するY軸方向の位置計測用である被計測線21とを計測する。この計測では、ステージ駆動機構15は、例えば、ブランクモールド7の中心など設計上の凸部7aの中心を基準として、X軸駆動およびY軸駆動する。2つの被計測線20、21の寸法(計測範囲)は、それぞれ凸部7aの平面寸法に非凸部7bにおける一定の計測分を含む範囲となる。例えば、凸部7aのX軸方向の長さが33mmであるとすると、X軸方向の被計測線20の長さは、33mm+数mm×2(両端分)となる。なお、この例では、計測範囲を凸部7aの内側も含む一直線としているが、例えば、凸部7aのおおよその位置が予め既知である場合は、計測範囲を凸部7aの端部付近に限定してもよい。また、この例では、計測箇所を2つの被計測線20、21の2箇所としているが、平均化効果により計測精度を向上させるため、X軸およびY軸方向にてそれぞれ2つ以上の計測範囲を指定してもよい。具体的には、例えば、一方のX軸方向の計測を少なくとも1つ以上の他方のY軸方向の位置に対して実施させればよい。   Here, the measurement position on the blank mold 7 will be described. FIG. 3 is a diagram showing measurement positions on the blank mold 7. In particular, FIG. 3A is a diagram illustrating measurement values on the blank mold 7 viewed from the measurement unit 16 side and measurement values in the Z-axis direction at both positions of the XY axes. In step S104, the control unit 6 uses the measurement unit 16 to measure, for example, a line to be measured (measurement position) 20 that is orthogonal to the convex part 7a and is used for measuring the position in the X-axis direction, and the Y axis for the convex part 7a. The line to be measured 21 for measuring the position of the direction is measured. In this measurement, the stage drive mechanism 15 performs X-axis drive and Y-axis drive with reference to the center of the design convex portion 7a such as the center of the blank mold 7, for example. The dimension (measurement range) of the two measured lines 20 and 21 is a range in which the planar dimension of the convex portion 7a includes a certain measurement amount in the non-convex portion 7b. For example, if the length of the convex portion 7a in the X-axis direction is 33 mm, the length of the measured line 20 in the X-axis direction is 33 mm + several mm × 2 (for both ends). In this example, the measurement range is a straight line including the inside of the convex portion 7a. However, for example, when the approximate position of the convex portion 7a is known in advance, the measurement range is limited to the vicinity of the end portion of the convex portion 7a. May be. In this example, two measurement points 20 and 21 are used as measurement points. However, in order to improve measurement accuracy due to the averaging effect, two or more measurement ranges in the X-axis and Y-axis directions are used. May be specified. Specifically, for example, the measurement in one X-axis direction may be performed on at least one position in the other Y-axis direction.

この計測にて得られる計測値22、23を、図3(a)に示すように凸部7aの位置に対応させてプロットすると、凸部7aは、非凸部7bに対して計測部16から近い距離にあるため、凸部7aと非凸部7bとで計測値に差分が生じる。したがって、制御部6は、この差分から凸部7aの端部の段差の位置を特定することができる。なお、実際の計測では、様々な要因により計測値にバラツキが発生するため、制御部6は、計測値に対して移動平均処理を実行し、計測値をスムージングすることが望ましい。また、特に凸部7aの端部での角付近の計測値は、ビームスポット径の影響を受け、凸部端点(段差位置)がはっきりと見られず、なだらかに推移したものとなる。そこで、本実施形態では、凸部7aと非凸部7bとの高さの差が既知であることを利用し、制御部6は、この高さの差と各計測点同士の差分とを比較することで、凸部端点を特定する。   When the measurement values 22 and 23 obtained by this measurement are plotted in correspondence with the position of the convex portion 7a as shown in FIG. 3A, the convex portion 7a is separated from the non-convex portion 7b by the measuring unit 16. Since the distance is close, there is a difference in the measurement value between the convex portion 7a and the non-convex portion 7b. Therefore, the control part 6 can specify the position of the level | step difference of the edge part of the convex part 7a from this difference. In actual measurement, the measurement value varies due to various factors. Therefore, it is preferable that the control unit 6 performs a moving average process on the measurement value to smooth the measurement value. In particular, the measurement value near the corner at the end of the convex portion 7a is influenced by the beam spot diameter, and the convex end point (step position) is not clearly seen, and changes smoothly. Therefore, in the present embodiment, using the fact that the difference in height between the convex portion 7a and the non-convex portion 7b is known, the control unit 6 compares the difference in height with the difference between the measurement points. Thus, the end point of the convex portion is specified.

図3(b)は、この凸部端点の特定に関し、図3(a)に示すX軸方向の被計測線20における左側の段差部分の計測値を拡大した概念図である。図3(b)において、複数の点24は、計測部16による1点ごとの計測値であり、凸部7aの表面位置25および非凸部7bの表面位置26を取っている。この場合、制御部6は、例えば、凸部7aと非凸部7bとの表面位置から中間値27を算出し、計測値がなだらかに変化している部分の計測値と中間値27とが交わる位置28を凸部端点と特定し得る。   FIG. 3B is a conceptual diagram in which the measurement value of the left step portion in the measurement line 20 in the X-axis direction shown in FIG. In FIG. 3B, a plurality of points 24 are measurement values for each point by the measurement unit 16, and take a surface position 25 of the convex portion 7a and a surface position 26 of the non-convex portion 7b. In this case, for example, the control unit 6 calculates the intermediate value 27 from the surface positions of the convex portion 7a and the non-convex portion 7b, and the measured value of the portion where the measured value changes gently and the intermediate value 27 intersect. The position 28 can be specified as a convex end point.

図2のフローチャートに戻り、次に、制御部6は、ステップS103およびS104にて得られた計測値に基づいて、凸部7aの位置(凸部位置)を算出する(ステップS105)。ここで、「凸部位置」とは、凸部7aの平面方向(XYθ)の位置であり、このうちXY軸方向は、計測部16の計測中心からのシフトずれを、θ方向(回転方向)は、ウエハステージ4のXY軸方向の駆動軸からの回転ずれをそれぞれ示す。また、この場合の計測部16の計測中心は、例えばブランクモールド7の中心位置をゼロとする位置である。このとき、制御部6は、凸部位置のX位置(中心座標x)を、X軸方向の計測結果である計測値22から得られる左右両端の各段差の位置の平均として算出する。同様に、制御部6は、凸部位置のY位置(中心座標y)を、Y軸方向の計測結果である計測値23から得られる上下両端の各段差の位置の平均として算出する。さらに、制御部6は、凸部7aの理想位置からの回転量θを、計測値22、23の両計測結果から算出する。具体的には、まず、X軸方向の計測値22から得られる凸部7aのX軸方向の長さをX、凸部7aのX軸方向の設計値(例えば33mm)をXとする。同様に、Y軸方向の計測値23から得られる凸部7aのY軸方向の長さをY、凸部7aのY軸方向の設計値(例えば26mm)をYとする。このとき、回転量θの値は、例えば、以下の式(1)を解いたθと、式(2)を解いたθとの平均として算出することができる。
cos(θ)=X/X (1)
cos(θ)=Y/Y (2)
なお、回転量θを算出する方法は、これに限定するものではなく、例えば、各軸方向における複数の計測箇所を計測する場合には、各計測箇所での計測値の差分から回転量θを算出してもよい。
Returning to the flowchart of FIG. 2, next, the control unit 6 calculates the position (convex part position) of the convex part 7a based on the measurement values obtained in steps S103 and S104 (step S105). Here, the “convex portion position” is a position in the planar direction (XYθ) of the convex portion 7a, and among these, the XY axis direction is a shift deviation from the measurement center of the measuring unit 16 in the θ direction (rotating direction). These show rotational deviations of the wafer stage 4 from the drive axes in the XY axis directions. Moreover, the measurement center of the measurement part 16 in this case is a position which makes the center position of the blank mold 7 zero, for example. At this time, the control unit 6 calculates the X position (center coordinate x) of the convex portion position as an average of the positions of the respective steps on the left and right ends obtained from the measurement value 22 that is the measurement result in the X-axis direction. Similarly, the control unit 6 calculates the Y position (center coordinate y) of the convex portion position as an average of the positions of the respective steps on the upper and lower ends obtained from the measurement value 23 that is the measurement result in the Y-axis direction. Further, the control unit 6 calculates the rotation amount θ from the ideal position of the convex portion 7 a from both measurement results of the measurement values 22 and 23. Specifically, first, the length in the X-axis direction of the convex portion 7a obtained from the measurement value 22 in the X-axis direction is X M , and the design value (for example, 33 mm) in the X-axis direction of the convex portion 7a is X D. . Similarly, the length in the Y-axis direction of the convex portion 7a obtained from the measured value 23 in the Y-axis direction is Y M , and the design value (for example, 26 mm) in the Y-axis direction of the convex portion 7a is Y D. At this time, the value of the rotation amount θ can be calculated, for example, as an average of θ 1 obtained by solving the following equation (1) and θ 2 obtained by solving the equation (2).
cos (θ 1 ) = X D / X M (1)
cos (θ 2 ) = Y D / Y M (2)
Note that the method of calculating the rotation amount θ is not limited to this. For example, when measuring a plurality of measurement points in each axial direction, the rotation amount θ is calculated from the difference between the measurement values at each measurement point. It may be calculated.

ここで、計測部16の計測用光源から射出される光の光軸は、計測用光源からブランクモールド7に向かい完全に垂直になるのが理想である。しかしながら、計測部16の各構成要素の取り付け誤差や経時変化などにより、実際にはブランクモールド7に対して斜めに光が照射され、計測値にずれが生じ得る(騙され得る)。同様に、計測部16の平面方向の取り付け位置にも設計位置からの誤差などがあり、計測値には平面方向の位置に起因したずれも生じ得る。そこで、本実施形態では、例えば、モールドの外形に対して凸部の位置に全くずれのない調整用のモールド(以下「基準モールド」という)を使用して、予め計測誤差を補正する。以下、この光軸ずれや位置ずれに伴う計測誤差(補正量)を「計測部補正量」という。また、以下簡単のために、上記のような基準モールドを用いた計測誤差の補正について説明するが、例えば、凸部の位置にずれがあるモールドを用いることもあり得る。この場合、予め別の計測装置(例えば、原子間力顕微鏡などの形状を精密に計測可能な装置)でモールドの外形に対する凸部の位置を計測し、制御部6は、この予め計測した位置(凸部の位置の誤差)を計測部補正量に反映させればよい。または、凸部の位置を示すアライメントマークをモールド上に設置(形成)し、このアライメントマークの位置を計測して予め凸部の位置を特定しておくことで、制御部6は、この凸部の位置を計測部補正量に反映させてもよい。   Here, it is ideal that the optical axis of light emitted from the measurement light source of the measurement unit 16 is completely vertical from the measurement light source toward the blank mold 7. However, due to an attachment error of each component of the measurement unit 16 or a change with time, light may be actually irradiated obliquely to the blank mold 7, and the measurement value may be shifted (can be deceived). Similarly, the mounting position of the measurement unit 16 in the planar direction also includes an error from the design position, and the measured value may be displaced due to the position in the planar direction. Therefore, in this embodiment, for example, an adjustment mold (hereinafter referred to as “reference mold”) in which the position of the convex portion is not displaced at all with respect to the outer shape of the mold is used to correct the measurement error in advance. Hereinafter, the measurement error (correction amount) associated with the optical axis deviation and the positional deviation is referred to as “measurement unit correction amount”. For the sake of simplicity, measurement error correction using the reference mold as described above will be described below. However, for example, a mold having a deviation in the position of the convex portion may be used. In this case, the position of the convex portion with respect to the outer shape of the mold is measured in advance by another measuring device (for example, a device capable of accurately measuring the shape such as an atomic force microscope), and the control unit 6 determines the position ( The error of the position of the convex portion) may be reflected in the measurement unit correction amount. Alternatively, an alignment mark indicating the position of the convex portion is placed (formed) on the mold, and the position of the convex portion is specified in advance by measuring the position of the alignment mark. May be reflected in the measurement unit correction amount.

図4は、基準モールドを用いて計測部補正量を求める方法を説明するための概略図である。図4において、計測用光源から照射された光の光軸30は、基準モールド31の中心線(凸部中心位置)32に対して斜めになっており、さらに、この位置に対応した計測部16による計測値33を示している。このように、光軸30が斜めになると、照射位置がずれた分だけ計測値33も水平方向にずれる。ここで、基準モールド31の凸部中心位置32が既知であるため、計測値33から得られる凸部中心位置と真の凸部中心位置32との差分Δdが、計測部16の光軸ずれ量となる。そこで、制御部6は、この差分Δdの算出をX軸およびY軸方向に対してそれぞれ実行することで、X軸とY軸との計測部補正量を求めることができる。そして、制御部6は、この計測部補正量を記憶し、例えば、このステップS105にて算出される凸部7aの位置に反映させれば、凸部7aの真の位置を算出することができる。   FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a method of obtaining a measurement unit correction amount using a reference mold. In FIG. 4, the optical axis 30 of the light emitted from the measurement light source is inclined with respect to the center line (convex center position) 32 of the reference mold 31, and the measurement unit 16 corresponding to this position. The measured value 33 is shown. As described above, when the optical axis 30 is inclined, the measurement value 33 is also shifted in the horizontal direction by the amount of deviation of the irradiation position. Here, since the convex center position 32 of the reference mold 31 is known, the difference Δd between the convex center position obtained from the measurement value 33 and the true convex center position 32 is the amount of optical axis deviation of the measuring section 16. It becomes. Therefore, the control unit 6 can obtain the measurement unit correction amount for the X axis and the Y axis by executing the calculation of the difference Δd in the X axis and Y axis directions, respectively. And the control part 6 memorize | stores this measurement part correction amount, for example, if it reflects in the position of the convex part 7a calculated in this step S105, it can calculate the true position of the convex part 7a. .

図2のフローチャートに戻り、次に、制御部6は、塗布工程として、ステップS101にて得られた原版13上のパターン位置に基づいて、塗布部5により、パターン13a上に樹脂を塗布させる(ステップS106)。このとき、制御部6は、まず、パターン13a上の塗布開始位置が吐出ノズル5aの真下となる位置に、ステージ駆動機構15を駆動させる。その後、制御部6は、例えば、塗布部5からの樹脂の吐出と同時に、塗布終了位置までステージ駆動機構15をスキャン駆動させることで、最終的にパターン13aの全面に対して樹脂を塗布させる。   Returning to the flowchart of FIG. 2, next, as a coating process, the control unit 6 causes the coating unit 5 to apply resin onto the pattern 13 a based on the pattern position on the original plate 13 obtained in step S <b> 101 ( Step S106). At this time, the controller 6 first drives the stage drive mechanism 15 to a position where the application start position on the pattern 13a is directly below the discharge nozzle 5a. Thereafter, for example, the controller 6 scans the stage drive mechanism 15 to the application end position simultaneously with the discharge of the resin from the application unit 5 to finally apply the resin to the entire surface of the pattern 13a.

次に、制御部6は、パターン転写工程として、ステップS101にて得られた原版13上のパターン位置と、ステップS105にて得られたブランクモールド7上の凸部位置とに基づいて、凸部7aにパターンを有する層を形成する(ステップS107)。図5は、パターン転写時のブランクモールド7と原版13との動作を示す概略断面図である。このステップS107では、制御部6は、まず、モールド駆動機構11を駆動させ、原版13上の樹脂18にブランクモールド7(凸部7a)を押し付ける(STEP1:押型工程)。この押し付けにより、樹脂18は、パターン部13aの凹凸部に充填される。この状態で、制御部6は、光照射部2にブランクモールド7の上面から紫外線8を照射させ、ブランクモールド7を透過した紫外線8により樹脂18を硬化させる(STEP2:硬化工程)。そして、樹脂18が硬化した後に、制御部6は、モールド駆動機構11を再駆動させ、ブランクモールド7を樹脂18から引き離す(STEP3:離型工程)。ここで、パターン転写時の設計上(理想上)のウエハステージ4の位置(ステージ駆動機構15の可動ステージの位置)をPとし、パターンの位置(ずれ量)をPとし、凸部7aの位置(ずれ量)をPとする。このとき、パターン転写時のウエハステージ4の位置PWSは、以下の式(3)で現される。
WS=P+(P−P) (3)
なお、制御部6は、この式(3)を、ウエハステージ4のXYθの各軸方向の目標位置のそれぞれの算出に適用する。
Next, as the pattern transfer process, the control unit 6 uses the pattern position on the original plate 13 obtained in step S101 and the position of the projection on the blank mold 7 obtained in step S105. A layer having a pattern in 7a is formed (step S107). FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing the operation of the blank mold 7 and the original plate 13 during pattern transfer. In step S107, the control unit 6 first drives the mold driving mechanism 11 to press the blank mold 7 (convex portion 7a) against the resin 18 on the original plate 13 (STEP 1: pressing process). By this pressing, the resin 18 is filled in the uneven portion of the pattern portion 13a. In this state, the control unit 6 causes the light irradiation unit 2 to irradiate the ultraviolet ray 8 from the upper surface of the blank mold 7 and hardens the resin 18 with the ultraviolet ray 8 transmitted through the blank mold 7 (STEP 2: curing step). And after resin 18 hardens | cures, the control part 6 redrives the mold drive mechanism 11, and separates the blank mold 7 from the resin 18 (STEP3: mold release process). Here, the design during pattern transfer position of the wafer stage 4 (ideal on) (position of the movable stage of the stage driving mechanism 15) and P O, the position of the pattern (shift amount) as the P P, the convex portion 7a position (shift amount) to P C of. At this time, the position P WS of the wafer stage 4 at the time of pattern transfer is expressed by the following equation (3).
P WS = P O + (P C -P P) (3)
Note that the control unit 6 applies Equation (3) to each calculation of the target position of each of the XYθ axes of the wafer stage 4.

ここで、制御部6は、計測部16による計測値22、23から、凸部7aの表面に傾き(垂直回転成分)が存在すると認識した場合には、モールド駆動機構11を凸部7aの傾きを相殺する方向へ予め駆動しておくことが望ましい。これにより、凸部7aの表面と、パターン部13aの表面との平行性が保たれるので、インプリント装置1は、凸部7aに対する、より良好なパターン部の形成が可能となる。図6は、凸部7aの表面に傾きが存在する場合のX軸またはY軸のいずれかの計測値と、その傾き量を示す概念図である。図6において、複数の点40は、計測部16による1点ごとの計測値であり、この計測値に対して、凸部7aの表面の近似直線41を取っている。このように、凸部7aの表面の傾き量は、例えば、凸部部分の計測値を最小二乗法により1次近似して得た回帰直線での1次の係数として得ることができる。   Here, when the control unit 6 recognizes that the inclination (vertical rotation component) exists on the surface of the convex portion 7a from the measurement values 22 and 23 obtained by the measuring unit 16, the mold driving mechanism 11 is inclined to the inclination of the convex portion 7a. It is desirable to drive in the direction to cancel Thereby, since the parallelism of the surface of the convex part 7a and the surface of the pattern part 13a is maintained, the imprint apparatus 1 can form a more favorable pattern part with respect to the convex part 7a. FIG. 6 is a conceptual diagram showing measured values of either the X axis or the Y axis and the amount of inclination when the surface of the convex portion 7a has an inclination. In FIG. 6, a plurality of points 40 are measurement values for each point by the measurement unit 16, and an approximate straight line 41 on the surface of the convex portion 7a is taken with respect to the measurement values. Thus, the amount of inclination of the surface of the convex portion 7a can be obtained, for example, as a first-order coefficient in a regression line obtained by linearly approximating the measured value of the convex portion by the least square method.

図2のフローチャートに戻り、次に、制御部6は、モールド搬送機構を利用し、凸部7aにパターンを有する層が形成されたモールド(元のブランクモールド7)を、モールド保持機構3のモールドチャック10から搬出させる(ステップS108)。ここで、制御部6は、次の処理対象となるブランクモールド7が存在する場合には、ステップS102に戻り、次のブランクモールド7に対する処理を進行する。そして、制御部6は、ステップS107にて処理対象となる全てのブランクモールド7に対するパターン転写工程が終了した後、基板搬送機構を利用し、原版13をウエハステージ4上のチャック14から搬出させ(ステップS109)、一連の処理を終了する。なお、ここでは、ブランクモールド7に存在する1つの凸部7aに対してパターンを転写するものとしたが、本発明は、これに限定するものではない。例えば、ブランクモールド7に複数の凸部が存在し、それらの凸部が被処理対象である場合には、制御部6は、上述の手順に沿って各凸部の位置を算出することで、上記と同様に、凸部ごとに正確なパターンの転写が可能となる。   Returning to the flowchart of FIG. 2, next, the control unit 6 uses the mold conveyance mechanism to replace the mold (original blank mold 7) in which the layer having the pattern is formed on the convex portion 7 a with the mold of the mold holding mechanism 3. Unload from the chuck 10 (step S108). Here, when there is a blank mold 7 to be processed next, the control unit 6 returns to step S102 and proceeds with processing for the next blank mold 7. Then, after the pattern transfer process for all the blank molds 7 to be processed is completed in step S107, the control unit 6 uses the substrate transport mechanism to unload the original 13 from the chuck 14 on the wafer stage 4 ( Step S109), a series of processing ends. Here, the pattern is transferred to one convex portion 7a existing in the blank mold 7, but the present invention is not limited to this. For example, when there are a plurality of convex portions in the blank mold 7 and those convex portions are objects to be processed, the control unit 6 calculates the position of each convex portion along the above-described procedure, Similarly to the above, an accurate pattern can be transferred for each convex portion.

上記パターン部形成処理にて凸部にパターンが形成されたモールドは、インプリント装置1の外部に搬出された後、他の製造装置によりパターン部の最終加工が実施される。図7は、このパターン部の最終加工工程での動作を示す概略図である。まず、インプリント装置1にて処理されたモールド50は、エッチング処理により、パターンが形成された樹脂層(樹脂18)の下層に対して加工を行う(STEP1:エッチング工程)。この加工が終了した後(STEP2)、残留した樹脂18は、除去処理(洗浄処理)により除去され(STEP3:樹脂除去工程)、レプリカモールドが完成する。   The mold in which the pattern is formed on the convex portion by the pattern portion forming process is carried out of the imprint apparatus 1 and then subjected to final processing of the pattern portion by another manufacturing apparatus. FIG. 7 is a schematic view showing the operation of the pattern portion in the final processing step. First, the mold 50 processed by the imprint apparatus 1 processes the lower layer of the resin layer (resin 18) on which the pattern is formed by an etching process (STEP 1: etching process). After this processing is completed (STEP 2), the remaining resin 18 is removed by a removal process (cleaning process) (STEP 3: resin removal process), and the replica mold is completed.

このように、インプリント装置1では、ブランクモールド7にアライメントマークを要せず、ブランクモールド7の凸部7aの凸部位置を参照することで、原版13との位置合わせを実施する。したがって、特に同一のパターン部形状を有する複数のレプリカモールドを製造するに際して、その元となるブランクモールドの製造コストを抑えることができる。また、実際に装置内に保持された状態のブランクモールド7のアライメントメークを計測する計測系(観察系)を要しないことから装置の構成を簡略化できる。これにより、パターン部形成処理専用のレプリカモールド製造装置とすることなく、通常のインプリント処理を実施するインプリント装置1にてパターン部形成処理を実施することができる。   As described above, in the imprint apparatus 1, alignment with the original plate 13 is performed by referring to the convex portion position of the convex portion 7 a of the blank mold 7 without requiring an alignment mark on the blank mold 7. Therefore, when manufacturing a plurality of replica molds having the same pattern portion shape in particular, it is possible to reduce the manufacturing cost of the blank mold as a base. Moreover, since the measurement system (observation system) which measures the alignment make of the blank mold 7 actually held in the apparatus is not required, the structure of the apparatus can be simplified. Accordingly, the pattern portion forming process can be performed by the imprint apparatus 1 that performs a normal imprint process without using a replica mold manufacturing apparatus dedicated to the pattern portion forming process.

以上のように、本実施形態によれば、レプリカモールドの製造に際し、ブランクモールドの凸部に対してパターン部を形成するのに有利なインプリント装置を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to provide an imprint apparatus that is advantageous for forming a pattern portion with respect to a convex portion of a blank mold when a replica mold is manufactured.

(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に係るインプリント装置について説明する。本実施形態のインプリント装置の特徴は、パターン部形成工程にて、制御部6が計測部16によりギャップ量を計測させる際に、予めブランクモールド7と計測部16の計測用光源とを可能な限り接近させた状態とする点にある。計測部16では、被計測スポットまでの距離が離れるほど、取り付け誤差による光軸の傾きやビームスポット径の拡がりに影響し、計測精度が低下することが考えられる。このブランクモールド7と計測部16の計測用光源とを予め接近させるのは、そのような影響を抑えるためである。ここで、この接近動作を行う際には、チャック14上に原版13を載置していないことが必要となる。これは、原版13の厚みが例えば数百μmであるのに対して、ブランクモールド7の凸部7aの表面と、計測用光源の出射部との距離は、数十μmを想定しているため、原版13をチャック14上に載置したままでは互いに干渉するからである。
(Second Embodiment)
Next, an imprint apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. A feature of the imprint apparatus according to the present embodiment is that the blank mold 7 and the measurement light source of the measurement unit 16 can be used in advance when the control unit 6 causes the measurement unit 16 to measure the gap amount in the pattern unit formation process. It is in the point to make it approached as much as possible. In the measurement unit 16, it can be considered that as the distance to the measurement spot increases, the inclination of the optical axis and the spread of the beam spot diameter due to the attachment error are affected, and the measurement accuracy decreases. The reason why the blank mold 7 and the measurement light source of the measurement unit 16 are approached in advance is to suppress such influence. Here, when performing this approaching operation, it is necessary that the original 13 is not placed on the chuck 14. This is because the thickness of the original plate 13 is several hundred μm, for example, whereas the distance between the surface of the convex portion 7a of the blank mold 7 and the emission portion of the measurement light source is assumed to be several tens of μm. This is because the original plates 13 interfere with each other while being placed on the chuck 14.

図8は、第1実施形態に係る図2のフローチャートに対応した、本実施形態に係るパターン部形成処理の流れを示すフローチャートである。ここでは、特に図2のフローチャートに示す流れと異なる部分について詳説する。まず、制御部6は、パターン部形成処理を開始すると、この時点では原版13の搬入を行わず、ブランクモールド7をモールドチャック10に搬入させ、保持および固定させる(ステップS200)。次に、制御部6は、本実施形態の特徴であるギャップ狭量工程として、モールド駆動機構11を駆動させ、ブランクモールド7の凸部7aの表面と計測用光源の出射部との距離を、数十μmに設定する(ステップS201)。次に、制御部6は、図2のステップS103およびS104に対応したステップS202およびS203として、計測部16に対してブランクモールド7の凸部7aとその周辺の領域とを計測させる。次に、制御部6は、図2のステップS105に対応したステップS204として、凸部7aの凸部位置を算出する。ここまでの工程が終了した後、制御部6は、モールド駆動機構11を再度駆動させ、一旦モールドチャック10をウエハステージ4から離間する方向へと退避させることが望ましい。次に、制御部6は、図2のステップS100およびS101に対応したステップS205およびS206として、原版13の搬入、およびパターン部13aのパターン位置の検出を実行する。その後のステップS207〜S210の工程は、図2のステップS106〜S109の工程と基本的に同様であるが、本実施形態では、制御部6は、ステップS209として原版13の搬出を実施させた後、ステップS210としてブランクモールド7を搬出させる。このように、本実施形態によれば、第1実施形態と同様の効果を奏すると共に、計測部16から被計測スポットまでの距離が遠いことに起因した種々の影響を抑え、計測精度を良好とすることができる。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of the pattern portion forming process according to the present embodiment, corresponding to the flowchart of FIG. 2 according to the first embodiment. Here, a part different from the flow shown in the flowchart of FIG. 2 will be described in detail. First, when the pattern part forming process is started, the control unit 6 does not carry in the original 13 at this time, but carries the blank mold 7 into the mold chuck 10 to hold and fix it (step S200). Next, the control unit 6 drives the mold driving mechanism 11 as a gap narrowing step that is a feature of the present embodiment, and calculates the distance between the surface of the convex portion 7a of the blank mold 7 and the emission portion of the measurement light source by a number. The thickness is set to 10 μm (step S201). Next, the control part 6 makes the measurement part 16 measure the convex part 7a of the blank mold 7 and its surrounding area as steps S202 and S203 corresponding to steps S103 and S104 of FIG. Next, the control part 6 calculates the convex part position of the convex part 7a as step S204 corresponding to step S105 of FIG. After the steps up to here are completed, the control unit 6 preferably drives the mold driving mechanism 11 again, and temporarily retracts the mold chuck 10 in a direction away from the wafer stage 4. Next, the control unit 6 carries in the original 13 and detects the pattern position of the pattern unit 13a as steps S205 and S206 corresponding to steps S100 and S101 in FIG. The subsequent steps S207 to S210 are basically the same as the steps S106 to S109 in FIG. 2, but in the present embodiment, the control unit 6 performs the unloading of the original 13 as step S209. Then, the blank mold 7 is carried out as step S210. As described above, according to this embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and various influences caused by the long distance from the measurement unit 16 to the spot to be measured can be suppressed, and the measurement accuracy can be improved. can do.

なお、上記実施形態では、1つのインプリント装置1において、通常のインプリント処理に加えて、ブランクモールド7の凸部7aにパターン部を形成するパターン部形成処理をも実施可能とした。しかしながら、パターン部形成処理専用のレプリカモールド製造装置に対して上記実施形態のパターン部形成処理を適用しても、ブランクモールド7の低コスト化および装置構成の簡略化の観点から有利となり得る。また、本発明のインプリント装置1は、上記実施形態に示したようなインプリント処理およびパターン部形成処理の2つの用途に限定されず、例えば、原版13の製造などにも適用可能である。この場合、インプリント装置1は、マスターモールドに形成されているパターンを、のちに原版13となる基材(ブランク原版)に対して転写する処理に採用され得る。この処理では、モールドチャック10に保持および固定されるものがマスターモールドであり、ウエハステージ4上のチャック14に載置および固定されるものがブランク原版である。   In the above embodiment, in one imprint apparatus 1, in addition to a normal imprint process, a pattern part forming process for forming a pattern part on the convex part 7 a of the blank mold 7 can be performed. However, even if the pattern part forming process of the above embodiment is applied to the replica mold manufacturing apparatus dedicated to the pattern part forming process, it can be advantageous from the viewpoint of reducing the cost of the blank mold 7 and simplifying the apparatus configuration. Further, the imprint apparatus 1 of the present invention is not limited to the two uses of the imprint process and the pattern portion forming process as shown in the above-described embodiment, and can be applied to the production of the original plate 13, for example. In this case, the imprint apparatus 1 can be employed in a process of transferring a pattern formed on the master mold to a base material (blank original plate) to be the original plate 13 later. In this process, what is held and fixed on the mold chuck 10 is a master mold, and what is placed and fixed on the chuck 14 on the wafer stage 4 is a blank original.

(物品の製造方法)
物品としてのデバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板)にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、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。
(Product manufacturing method)
A method for manufacturing a device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) as an article includes a step of forming a pattern on a substrate (wafer, glass plate, film-like substrate) using the above-described imprint apparatus. Furthermore, the manufacturing method may include a step of etching the substrate on which the pattern is formed. In the case of manufacturing other articles such as patterned media (recording media) and optical elements, the manufacturing method may include other processes for processing a substrate on which a pattern is formed instead of etching. The method for manufacturing an article according to 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.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。   As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

1 インプリント装置
3 モールド保持機構
4 ウエハステージ
6 制御部
7 ブランクモールド
7a 凸部
13 原版
13a パターン部
16 計測部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imprint apparatus 3 Mold holding mechanism 4 Wafer stage 6 Control part 7 Blank mold 7a Convex part 13 Master 13a Pattern part 16 Measurement part

Claims (10)

原版に形成されたパターン部に対して未硬化樹脂を塗布し、該未硬化樹脂と、被処理部材が有する凸部とを接触させて成形し硬化させることで、前記凸部の表面に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記被処理部材を保持しつつ移動可能とする部材保持部と、
前記原版を保持しつつ移動可能とする原版保持部と、
前記原版保持部に設置され、前記被処理部材の表面との距離を計測する計測部と、
前記被処理部材に対して前記原版保持部を平面駆動させつつ前記計測部が計測した計測値に基づいて前記凸部の位置を特定し、前記凸部と前記パターン部との位置合わせを実施させた後、前記部材保持部または前記原版保持部の少なくともいずれか一方を駆動させることで前記接触を実施させる制御部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。
An uncured resin is applied to the pattern portion formed on the original plate, and the uncured resin and the convex portion of the member to be processed are brought into contact with each other to be molded and cured, whereby the surface of the convex portion is made of resin. An imprint apparatus for forming a pattern,
A member holding portion that is movable while holding the member to be processed;
An original holding unit capable of moving while holding the original; and
A measuring unit that is installed in the original plate holding unit and measures a distance from the surface of the member to be processed;
The position of the convex portion is specified based on the measurement value measured by the measurement portion while the original holding portion is driven in plane with respect to the processing target member, and the alignment of the convex portion and the pattern portion is performed. After that, a control unit that implements the contact by driving at least one of the member holding unit or the original plate holding unit,
An imprint apparatus comprising:
前記計測部による前記凸部の被計測位置は、前記凸部の端部の段差を含み、
前記制御部は、前記計測部が前記凸部の前記表面と該凸部以外の表面とを複数の点で計測した前記計測値の差分に基づいて前記凸部の位置を特定し、かつ、前記凸部の中心位置を算出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。
The measurement position of the convex part by the measuring unit includes a step at the end of the convex part,
The control unit specifies the position of the convex part based on the difference between the measurement values obtained by measuring the surface of the convex part and the surface other than the convex part at a plurality of points, and The imprint apparatus according to claim 1, wherein a center position of the convex portion is calculated.
前記被計測位置は、前記原版保持部の前記平面駆動の基準となる2つの軸方向に沿った被計測線として設定され、
前記制御部は、前記計測部に対し、一方の前記軸方向の計測を、少なくとも1つ以上の他方の前記軸方向の位置に対して実施させることを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。
The measurement position is set as a measurement line along two axial directions serving as a reference for the planar drive of the original holding unit,
The imprint according to claim 2, wherein the control unit causes the measurement unit to perform measurement in one of the axial directions with respect to at least one other position in the axial direction. apparatus.
前記制御部は、前記計測部による計測に際し、外形に対して凸部の位置が既知の型、または凸部の位置を示すアライメントマークが配置された型を利用して前記被処理部材の前記凸部の位置を計測させることで、予め前記計測部の計測誤差を補正することを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインプリント装置。   In the measurement by the measurement unit, the control unit uses the mold in which the position of the convex part is known with respect to the outer shape or the mold in which the alignment mark indicating the position of the convex part is arranged. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the measurement error of the measurement unit is corrected in advance by measuring the position of the unit. 前記原版の前記パターン部が形成されている側の表面に配置されたアライメントマークを計測するアライメント計測系を有し、
前記制御部は、前記接触を実施する前に、前記アライメント計測系による計測結果に基づいて前記パターン部の位置を特定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。
Having an alignment measurement system for measuring an alignment mark arranged on the surface of the original plate on which the pattern portion is formed;
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the control unit specifies a position of the pattern unit based on a measurement result by the alignment measurement system before performing the contact.
前記制御部により特定される前記被処理部材の前記凸部の位置および前記パターン部の位置は、設計上の位置からの回転方向を含む平面方向でのずれ量であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のインプリント装置。   The position of the convex part and the position of the pattern part of the member to be processed specified by the control part are deviation amounts in a plane direction including a rotation direction from a design position. The imprint apparatus according to any one of 1 to 5. 前記制御部は、前記原版を前記原版保持部に保持させる前に、前記被処理部材の前記凸部と前記計測部との間の距離を、前記原版の高さよりも小さくなるように接近させた状態で、前記計測部により前記距離を計測させることを特徴とする請求項1ないし6のいずれか1項に記載のインプリント装置。   The control unit makes the distance between the convex portion of the member to be processed and the measurement unit approach each other so as to be smaller than the height of the original plate before holding the original plate on the original plate holding unit. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the distance is measured by the measurement unit in a state. 前記被処理部材は、前記凸部に前記パターンが形成されたのち、基板上の未硬化樹脂を型により成形して硬化させて、前記基板上に硬化した樹脂のパターンを形成するインプリント処理で採用される前記型となることを特徴とする請求項1ないし7のいずれか1項に記載のインプリント装置。   The member to be processed is an imprint process in which after the pattern is formed on the convex portion, an uncured resin on the substrate is molded by a mold and cured to form a cured resin pattern on the substrate. The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the imprint apparatus is used. 基板上の未硬化樹脂を型により成形して硬化させて、前記基板上に硬化した樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記インプリント装置は、請求項1ないし8のいずれか1項に記載のインプリント装置であり、
前記部材保持部は、前記被処理部材に換えて前記型を保持し、
前記原版保持部は、前記原版に換えて前記基板を保持する、
ことを特徴とするインプリント装置。
An imprint apparatus for forming a cured resin pattern on the substrate by molding and curing an uncured resin on the substrate with a mold,
The imprint apparatus is the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 8,
The member holding unit holds the mold in place of the member to be processed,
The original holding unit holds the substrate instead of the original.
An imprint apparatus characterized by that.
請求項9項に記載のインプリント装置を用いて基板上に樹脂のパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
Forming a resin pattern on the substrate using the imprint apparatus according to claim 9;
Processing the substrate on which the pattern is formed in the step;
A method for producing an article comprising:
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