JP2013102139A - 検出器、インプリント装置及び物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1マーク及び第2マークの一方は、y方向にP1の格子ピッチとx方向にP2の格子ピッチとを有する格子パターンを含み、第1マーク及び第2マークの他方は、x方向にP3の格子ピッチを有する格子パターンを含む。照明光学系は、その瞳面において、y方向に第1の極IL1とx方向に第2の極IL3、IL4とを含む光強度分布を形成し、第1の極から照明される光が第1マーク及び第2マークで回折した回折光は瞳面において検出光学系の開口に入射し、第2の極から照明される光が第1マーク及び第2マークで回折した回折光は瞳面において検出光学系の開口とは異なる場所に入射する。
【選択図】図1
Description
図11を用いて第1実施形態に係るインプリント装置について説明する。このインプリント装置1は、半導体デバイスなどのデバイス製造に使用され、基板(ウエハ)8上の未硬化樹脂(インプリント材)9をモールド(型)7で成形し、樹脂9のパターンを基板8上に形成する。なお、本実施形態のインプリント装置1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、基板8の表面に平行な面内にx軸及びy軸をとり、x軸とy軸とに垂直な方向にz軸を取っている。このインプリント装置1は、紫外線照射部2と、検出器3と、型保持部4と、基板ステージ5と、塗布部6と備える。
θ=sin−1(NAil) ・・・(1)
NAil1>NAO+NAP1/2、かつ、
NAil2>NAO+NAP2/2 ・・・(2)
NAil>NAO+NAP/2 ・・・(2’)
sinφ=nλ/d ・・・(3)
sinφmm=nλ/Pmm ・・・(4)
sinφmn=nλ/Pmn ・・・(5)
sinφw=mλ/Pw ・・・(6)
|NAil1−|sinφmn||=|NAil1−λ/P1|<NAO+NAP1/2 ・・・(7)
|NAil−|sinφmn||=|NAil−λ/Pmn|<NAO+NAP/2 ・・・(7’)
NAil−λc/Pmn=0 ・・・(8)
sinφΔ=λ×|Pw−Pmm|/(PmmPw) ・・・(9)
sinφΔ=λ/PΔ ・・・(10)
λ/P2=|sinφmm|>NAO+NAP1/2 ・・・(11)
λ/P3=|sinφw|>NAO+NAP1/2 ・・・(12)
λ/Pmm=|sinφmm|>NAO+NAP/2 ・・・(11’)
λ/Pw=|sinφw|>NAO+NAP/2 ・・・(12’)
|NAil2−|sinφmn||=|NAil2−λ/P5|<NAO+NAP2/2
λ/P4=|sinφmm|>NAO+NAP2/2
λ/P6=|sinφw|>NAO+NAP2/2
|λ/P2−NAil2|≧NAO+NAP2/2
|λ/P3−NAil2|≧NAO+NAP2/2・・・(13)
|λ/Pw−NAil|≧NAO+NAP/2 ・・・(13’)
|λ/P4−NAil1|≧NAO+NAP1/2
|λ/P6−NAil|≧NAO+NAP1/2 ・・・(14)
次に、図14を用いて第2実施形態に係るインプリント装置1について説明する。本実施形態のインプリント装置1は、投影光学系12を更に備えることを除いて、その構成やインプリント処理の方法については第1実施形態と基本的に同じである。投影光学系12は型7の直上に配置されており、型7とウエハ8にそれぞれ形成された位置合わせ用のマーク10及び11の像を投影光学系12の投影面13に投影する。また、投影光学系12は、その内部にダイクロイックミラー14を備えている。ダイクロイックミラー14は光の波長によって選択的に反射あるいは透過させる光学部材であり、例えば樹脂9を硬化させる紫外線を反射して、マークを10及び11を照明する可視光線あるいは赤外線を透過するように構成されている。
物品の製造方法について説明する。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1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。
Claims (14)
- 第1物体と第2物体とのx方向及びy方向における相対的な位置を検出する検出器であって、
第1物体に配置された第1マークと、第2物体に配置された第2マークとを照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記第1マーク及び前記第2マークで回折された回折光同士の干渉光を検出する検出光学系と、
を備え、
前記第1マーク及び前記第2マークの一方は、y方向にP1の格子ピッチとx方向にP2の格子ピッチとを有する格子パターンを含み、前記第1マーク及び前記第2マークの他方は、x方向にP3の格子ピッチを有する格子パターンを含み、
前記照明光学系は、その瞳面において、y方向に第1の極とx方向に第2の極とを含む光強度分布を形成し、
前記第1の極から照明される光が前記第1マーク及び前記第2マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口に入射し、前記第2の極から照明される光が前記第1マーク及び前記第2マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口とは異なる場所に入射することを特徴とする検出器。 - 第1物体と第2物体とのx方向及びy方向における相対的な位置を検出する検出器であって、
第1物体に配置された第1マーク及び第3マークと、第2物体に配置された第2マーク及び第4マークとを照明する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記第1マーク及び前記第2マークで回折された回折光同士の干渉光と前記第3マーク及び前記第4マークで回折された回折光同士の干渉光を検出する検出光学系と、
を備え、
前記第1マーク及び前記第2マークの一方は、y方向にP1の格子ピッチとx方向にP2の格子ピッチとを有する格子パターンを含み、前記第1マーク及び前記第2マークの他方は、x方向にP3の格子ピッチを有する格子パターンを含み、前記第3マーク及び前記第4マークの一方は、y方向にP4の格子ピッチとx方向にP5の格子ピッチとを有する格子パターンを含み、前記第3マーク及び前記第4マークの他方は、y方向にP6の格子ピッチを有する格子パターンを含み、
前記照明光学系は、その瞳面において、y方向に第1の極とx方向に、第2の極とを含む光強度分布を形成し、
前記第1の極から照明される光が前記第1マーク及び前記第2マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口に入射し、前記第2の極から照明される光が前記第1マーク及び前記第2マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口とは異なる場所に入射し、
前記第2の極から照明される光が前記第3マーク及び前記第4マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口に入射し、前記第1の極から照明される光が前記第3マーク及び前記第4マークで回折した回折光は前記瞳面において前記検出光学系の開口とは異なる場所に入射することを特徴とする検出器。 - 前記第1の極は、前記照明光学系の瞳面において、y方向にNAP1の直径を有し座標(0,NAil1)を中心位置とし、
前記第2の極は、前記照明光学系の瞳面において、x方向にNAP2の直径を有し座標(NAil2,0)を中心位置とし、
前記検出光学系の開口は、前記瞳面においてNAOの半径を有し座標(0,0)を中心位置とし、
前記照明光学系から照明される光の波長をλとしたとき、
|λ/P2−NAil2|≧NAO+NAP2/2、
|λ/P3−NAil2|≧NAO+NAP2/2、
|λ/P4−NAil1|≧NAO+NAP1/2、
|λ/P6−NAil1|≧NAO+NAP1/2、
|NAil1−λ/P1|<NAO+NAP1/2、及び、
|NAil2−λ/P5|<NAO+NAP2/2の関係を満たすことを特徴とする請求項2に記載の検出器。 - λ/P2>NAO+NAP1/2、λ/P3>NAO+NAP1/2、λ/P4>NAO+NAP2/2、及び、λ/P6>NAO+NAP2/2の関係をさらに満たすことを特徴とする請求項3に記載の検出器。
- NAil1>NAO+NAP1/2、及び、NAil2>NAO+NAP2/2の関係をさらに満たすことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の検出器。
- 前記照明光学系は複数波長の光で前記第1の極と前記第2の極とを含む光強度分布を形成することを特徴とする請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の検出器。
- 前記検出光学系の開口の半径、前記第1の極の直径及び前記第2の極の直径の少なくともいずれかは可変であることを特徴とする請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の検出器。
- 前記検出光学系により検出された回折光の強度またはコントラストに基づいて、前記第1マークないし前記第4マークの格子ピッチのいずれか、前記検出光学系の開口の半径、前記第1の極の中心位置、前記第2の極の中心位置、前記照明光学系の照明光の中心波長、前記照明光の波長範囲のうちの少なくとも1つを決定することを特徴とする請求項2乃至請求項7のいずれか1項に記載の検出器。
- 前記照明光学系は、その瞳面においてNAP1の直径を有し座標(0,−NAil1)を中心位置とする第3の極とNAP2の直径を有し座標(−NAil2,0)を中心位置とする第4の極とをさらに含む光強度分布を形成することを特徴とする請求項3乃至請求項8のいずれか1項に記載の検出器。
- 前記検出光学系は、その瞳面において座標(NAil1,NAil2)、(−NAil1,NAil2)、(−NAil1,−NAil2)及び(NAil1,−NAil2)をそれぞれ中心位置としNAOの半径を有する4つの検出開口をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 前記検出光学系は、その瞳面において座標(NAil1,NAil2)、(−NAil1,NAil2)、(−NAil1,−NAil2)及び(NAil1,−NAil2)をそれぞれ中心位置とし半径がNAOの4つの円の内側の領域のうちで座標(0,0)を中心位置とし(NAil1+NAP1/2)と(NAil2+NAP2/2)のうち大きい方を半径とする円の内側の部分の検出開口をさらに有することを特徴とする請求項9に記載の検出器。
- 第1物体と第2物体とのそれぞれに形成されたマークで回折された回折光同士の干渉光を検出する検出器であって、
第1物体に配置された第1マーク及び第3マークと、第2物体に配置された第2マーク及び第4マークとを照明する第1の極と第2の極とを含む光強度分布を形成する照明光学系と、
前記照明光学系によって照明された前記第1マーク及び前記第2マークで回折された回折光同士の干渉光と前記第3マーク及び前記第4マークで回折された回折光同士の干渉光を検出する検出光学系と、
を備え、
前記検出光学系は前記第1の極の光が前記第1マーク及び前記第2マークに照射され回折された回折光同士の干渉光を検出し、前記第2の極の光が前記第3マーク及び前記第4マークに照射され回折された回折光同士の干渉光を検出し、
前記検出光学系は前記第2の極の光が前記第3マーク及び前記第4マークに照射され回折された回折光と、前記第2の極の光が前記第1マーク及び前記第2マークに照射され回折された回折光とを検出しないことを特徴とする検出器。 - 基板に塗布された樹脂に型のパターン面を押し付けて前記樹脂を硬化させ、該硬化された樹脂のパターンを前記基板に形成するインプリント装置であって、
前記型に配置されたマークと前記基板に配置されたマークとを検出する請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の検出器を備えることを特徴とするインプリント装置。 - 請求項13に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
を含む物品の製造方法。
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