JP2018133379A - Imprint method for correcting variation in filling state of droplets - Google Patents

Imprint method for correcting variation in filling state of droplets Download PDF

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Akio Saito
昭男 齋藤
裕充 山口
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裕充 山口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a measurement method, a correction method and a device for correcting a droplet application pattern based on a position, an area and a shape of a part which is non-filled with resin droplets, and resin layer thickness in a process of imprint.SOLUTION: An imprint method includes: a step of relatively scanning discharge means which discharges a resin, and a substrate, bringing a pattern surface of an original plate into contact with the resin on the substrate that is discharged based on a resin application pattern prepared from known information, making resin droplets flow between the pattern surface of the original plate and the substrate with a capillary force to start filling an original plate pattern with the resin droplets, and measuring each of filling states in a filling process in a time series manner; a calculation step of calculating variation correction data for correcting variations in each filling state and a fill completion time based on results of the measurement; a calculation step of multiplying the variation correction data by the resin application pattern prepared based on the known information to calculate correction pattern information; and a pattern preparation step of preparing an application pattern or a step of correcting a droplet discharge amount based on the correction pattern information.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、原版パターンを光硬化性樹脂に押し付けた状態で該樹脂を硬化させることによってパターンを形成するインプリント方法、該樹脂の塗布パターンの作成方法、および装置に関する。   The present invention relates to an imprint method for forming a pattern by curing a resin in a state in which an original pattern is pressed against a photocurable resin, a method for creating a coating pattern of the resin, and an apparatus.

インプリント技術は、ナノスケールの微細パターンの転写を可能にする技術であり、磁気記憶媒体や半導体デバイスの量産向けナノリソグラフィ技術の1つとして実用化されつつある。微細パターンの形成を低コストで実施するための技術として、光ナノインプリント法が提案されている。シリコンウエハーやガラスプレート等の基板上に形成したい微細パターンと同じ凹凸を形成した原版パターンを、被転写基板表面に形成された樹脂(レジスト)等の光硬化性樹脂層に押しつけ、これに光照射を行って樹脂層を硬化させ原版パターンを樹脂層から分離(離型)することで、凹凸パターンを転写する方法である。   The imprint technique is a technique that enables transfer of a nanoscale fine pattern, and is being put into practical use as one of nanolithography techniques for mass production of magnetic storage media and semiconductor devices. As a technique for forming a fine pattern at a low cost, an optical nanoimprint method has been proposed. An original pattern with the same irregularities as the fine pattern to be formed on a substrate such as a silicon wafer or glass plate is pressed against a photocurable resin layer such as a resin (resist) formed on the surface of the transferred substrate, and this is irradiated with light. Is a method of transferring the concavo-convex pattern by curing the resin layer and separating (releasing) the original pattern from the resin layer.

近年では光硬化性樹脂材料はインクジェット法により塗布する方法も提案されてきている。インクジェット法を用いたディスペンサーは複数の開口部(ノズル)を持ち、複数ノズルから同時に樹脂の塗布を行う。このため、各ノズルから吐出される樹脂の液滴量が等しく、狙いの位置に液滴が正確に着弾することが望まれる。しかしながらディスペンサーには製造ばらつきがあるため、各ノズルから吐出される液滴量と着弾位置にはばらつきがある。   In recent years, a method of applying a photocurable resin material by an ink jet method has been proposed. A dispenser using an ink jet method has a plurality of openings (nozzles), and simultaneously applies resin from the plurality of nozzles. For this reason, it is desired that the amount of resin droplets ejected from each nozzle is equal, and the droplets land accurately on the target position. However, since there are manufacturing variations in the dispenser, there are variations in the amount of droplets discharged from each nozzle and the landing position.

このばらつきを吐出量ばらつきおよび着弾ずれと呼ぶこともある。また光硬化性樹脂材料は揮発性を有する物がある。また光硬化性樹脂が持つ酸素硬化疎外性を防止するためにHeガスまたは窒素ガスなどの不活性ガスをパージガスとして液滴に向けて流入させる必要がある。樹脂(レジスト)の揮発性とパージガスの影響により基板上で不均一に個々の液滴の体積や形状が変化する。以上の要因で、基板上での液滴の分布にばらつきを生じる。このほか原版パターンの個体ばらつきや、基板表面の平面性や液滴の濡れ広がり性などの影響が加わって、充填時間の遅延、パターン欠陥、および膜厚異常などの問題が発生してしまう。短時間に良質な樹脂パターンを形成することが困難であった。   This variation is sometimes called discharge amount variation and landing deviation. Moreover, the photocurable resin material includes a volatile material. Further, in order to prevent the oxygen curing alienation property of the photocurable resin, it is necessary to flow an inert gas such as He gas or nitrogen gas toward the droplet as a purge gas. Due to the volatility of the resin (resist) and the influence of the purge gas, the volume and shape of individual droplets vary non-uniformly on the substrate. Due to the above factors, the distribution of droplets on the substrate varies. In addition, there are problems such as delay in filling time, pattern defects, and abnormal film thickness due to the influence of individual variations of the original pattern, the flatness of the substrate surface, the wettability of droplets, and the like. It was difficult to form a good quality resin pattern in a short time.

特許文献1では、所定の時間内に充填されない領域の樹脂の量を補正するパターン形成方法が開示されている。原版パターンに形成されるパターンを複数のメッシュに分割し、メッシュ内にある原版パターンの凹凸パターンの凹部を充填するのに必要な光硬化性樹脂の滴下量を算出する方法である。メッシュ内のパターン密度と滴下量の関係は充填実験または充填シミュレーションによって算出される。原版パターンのパターン密度より算出した滴下量の補正方法であり、原版パターンの個体ばらつきやディスペンサーの吐出量ばらつき、および樹脂の揮発による膜厚減少分の補正に関する記載はない。   Patent Document 1 discloses a pattern forming method for correcting the amount of resin in a region that is not filled within a predetermined time. In this method, the pattern formed in the original pattern is divided into a plurality of meshes, and the dripping amount of the photocurable resin necessary for filling the concave portions of the concave / convex pattern of the original pattern in the mesh is calculated. The relationship between the pattern density in the mesh and the drop amount is calculated by a filling experiment or a filling simulation. This is a method of correcting the drop amount calculated from the pattern density of the original pattern, and there is no description regarding correction of the film thickness decrease due to individual variation of the original pattern, discharge amount variation of the dispenser, and resin volatilization.

特許文献2では、液体媒体の未充填部の状態から、充填の予想時間を導出し、UV光照射の開始時間を決定するインプリント方法が開示されている。
充填期間中にインプリント可能な液体媒体とパターン形成された表面との間の界面から発する光を測定して、界面の一つまたは複数の空隙に関するデータを取得し、空隙に関するデータと時間との関係から予想終了時間を算出する。界面から発する光とは、液体媒体を硬化させない波長の光を照明光とし、パターン形成された液体媒体と空隙内のガスとの界面から発する光であり、未充填部のサイズ分布の測定が可能である。未充填部のサイズ分布の情報から、ディスペンサーの液滴塗布パターンおよび吐出量を補正する記載はない。
Patent Document 2 discloses an imprint method in which an expected filling time is derived from the state of an unfilled portion of a liquid medium, and a UV light irradiation start time is determined.
Measure the light emanating from the interface between the imprintable liquid medium and the patterned surface during the filling period to obtain data about one or more voids in the interface, and The expected end time is calculated from the relationship. The light emitted from the interface is the light emitted from the interface between the patterned liquid medium and the gas in the air gap, and the size distribution of the unfilled part can be measured. It is. There is no description of correcting the droplet application pattern and the discharge amount of the dispenser from the information on the size distribution of the unfilled portion.

特開2010−123757号公報JP 2010-123757 A 特開2011−82514号公報JP 2011-82514 A

背景技術のようなインプリント方法において、原版パターンの設計値からの個体差と摩耗による変化およびパターン形状による液滴流動の異方性、ディスペンサーの吐出量および着滴位置のノズル間ばらつき、(吐出からインプリントまでの時間差、パージガスの流量分布による)レジスト揮発の位置ばらつき、および基板表面の凹凸および液滴との濡れ性は、インプリント後の樹脂パターン成果物の欠陥や膜厚異常、および充填時間の遅れによるスループット低下をまねく。   In an imprint method such as the background art, individual differences from the design value of the original pattern, changes due to wear, and anisotropy of the droplet flow due to the pattern shape, variation in the dispenser discharge amount and landing position between nozzles, (discharge Resist volatilization position variation (due to time difference from imprint to imprint, purge gas flow distribution), and substrate surface irregularities and wettability with liquid droplets, defects and film thickness abnormalities and filling of resin pattern products after imprint Reduces throughput due to time delays.

そのため、吐出量および着滴位置ばらつきの非常に小さいディスペンサーを使用するか、補正により吐出量ばらつきを低減した状態で使用し、さらにはパージガス流量の分布を均一にし、レジストの揮発特性を正確に把握しておく必要がある。インプリント時に樹脂液滴の吐出量、位置、形状に対するばらつきの要求は非常に厳しい。それに対し特定および予測のしにくい液滴のばらつきや挙動、および各条件の複雑な相互作用を、短時間に把握し、装置サイズおよびコストアップをすることなく簡易かつ高精度にディスペンサーの吐出量を補正してインプリントする方法の提案がなかった。   Therefore, use a dispenser with extremely small variation in discharge amount and landing position, or use it in a state where discharge amount variation has been reduced by correction, and evenly distribute the purge gas flow rate, and accurately grasp the volatility characteristics of the resist It is necessary to keep it. The demand for variation in the amount, position, and shape of resin droplets during imprinting is extremely strict. On the other hand, it is possible to grasp the dispersion and behavior of droplets that are difficult to identify and predict, and the complex interaction of each condition in a short time, and to easily and accurately dispense the dispenser without increasing the size and cost of the device. There was no proposal of a method for correcting and imprinting.

樹脂塗布パターンとして、既知の情報で作成した塗布パターンで塗布した基板上の前記樹脂液滴に前記原版のパターン面を接触させ、前記液滴が前期原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了するまでの充填過程における個々の充填状態を時系列で計測する工程と、計測結果から個々の充填状態および充填完了時間のばらつきを補正するばらつき補正データを算出する算出工程1と、前記ばらつき補正データと既知の情報とに基づいて作成した補正パターン情報を算出する算出工程2と、前記補正パターン情報に基づいて塗布パターンを作成するパターン作成工程、または液滴吐出量を補正する工程とを有する。   As the resin coating pattern, the pattern surface of the original plate is brought into contact with the resin droplets on the substrate coated with the coating pattern created with known information, and the droplets are capillary between the coating pattern surface of the original plate and the substrate. The process of measuring the individual filling states in the filling process until the flow and filling are completed, in time series, and the individual filling state and filling completion time from the measurement results. A calculation step 1 for calculating variation correction data for correcting variation, a calculation step 2 for calculating correction pattern information created based on the variation correction data and known information, and an application pattern based on the correction pattern information A pattern creation step to be created, or a step of correcting the droplet discharge amount.

本発明により、個体差を持つ原版パターン、ノズルごとの吐出量および着滴位置ばらつきを持つディスペンサー、および揮発性を有する樹脂(レジスト)を使用して、流量分布を持つパージガスの条件下においても、制御規模の増大による装置サイズアップやコストアップがなく、欠陥や膜厚異常のない樹脂パターン成果物を安定して得ることが可能なインプリント方法が提供できる。   According to the present invention, using an original pattern having individual differences, a dispenser having a discharge amount for each nozzle and dispersion of landing positions, and a volatile resin (resist), even under conditions of purge gas having a flow distribution, It is possible to provide an imprint method capable of stably obtaining a resin pattern product having no defects and no film thickness abnormality without increasing the apparatus size and cost due to an increase in control scale.

第1の実施形態で、インプリント装置の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of an imprint apparatus according to a first embodiment. FIG. 第1の実施形態で、個々の樹脂(レジスト)が、充填が開始されてから流動および充填が完了するまでの充填過程における充填状態を時系列で測定し、充填状態のばらつき補正データを算出し、塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。In the first embodiment, each resin (resist) measures the filling state in the filling process from the start of filling until the flow and filling are completed in time series, and calculates filling state variation correction data. It is a figure which shows the processing flow which produces a coating pattern. 第1、第2の実施形態で、ウエハー基板のインプリント順の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the imprint order of a wafer board | substrate in 1st, 2nd embodiment. 第1、第2の実施形態で、ディスペンサーによりウエハー基板上に樹脂(レジスト)を塗布する様子を模式的に示す図である。In 1st, 2nd embodiment, it is a figure which shows typically a mode that resin (resist) is apply | coated on a wafer board | substrate with a dispenser. (a)ウェハー基板上に樹脂(レジスト)が塗布された状態を、基板上面からみた状態を示す図である。(b)グリッドの中心から外れて塗布された着弾位置ずれの樹脂(レジスト)液滴のノズル別の配置状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state which looked at the state by which resin (resist) was apply | coated on the wafer board | substrate from the board | substrate upper surface. (B) It is a figure which shows the arrangement | positioning state according to nozzle of the resin (resist) droplet of the landing position shift | offset | difference applied | applied off the center of the grid. (a)第1の実施形態で、ウエハー基板上の塗布領域を原版パターンの下部に移動した状態を示す図である。(b)第1の実施形態で、原版パターンを樹脂(レジスト)に押し付けて、樹脂(レジスト)を原版パターンの凹凸に充填させる状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state which moved the application | coating area | region on a wafer board | substrate to the lower part of the original pattern in 1st Embodiment. (B) It is a figure which shows the state which presses an original pattern on resin (resist) and makes resin (resist) fill the unevenness | corrugation of an original pattern in 1st Embodiment. (a)原版パターンを樹脂(レジスト)に接触させた瞬間を、ウェハー基板上面から見た図である。(b)樹脂(レジスト)が原版パターンの凹凸へ流動し、充填される過程のある瞬間の充填状態を、ウェハー基板上面から見た図である。(c)樹脂(レジスト)の流動が完了した時点の充填状態を、ウェハー基板上面から見た図である。(A) It is the figure which looked at the moment when the original pattern contacted resin (resist) from the wafer substrate upper surface. (B) It is the figure which looked at the filling state of the moment with the process in which resin (resist) flows into the unevenness | corrugation of an original pattern, and is filled from the upper surface of the wafer substrate. (C) It is the figure which looked at the filling state when the flow of resin (resist) was completed from the wafer substrate upper surface. (a)第1、第2の実施形態で、原版パターンをウェハー基板面とは反対側より、基板面に向けて圧力をかけて湾曲させた状態を示す図である。(b)第1、第2の実施形態で、パターン部の中心から気泡を外周部に押し出しながら、同心円状に充填が広がっていく状態を表す図である。(A) In the first and second embodiments, it is a diagram showing a state in which an original pattern is curved by applying pressure toward the substrate surface from the side opposite to the wafer substrate surface. (B) In the first and second embodiments, it is a diagram showing a state in which filling expands concentrically while extruding bubbles from the center of the pattern portion to the outer peripheral portion. 第1の実施形態で、原版パターンの裏面から樹脂(レジスト)に紫外光を照射する図である。In 1st Embodiment, it is a figure which irradiates ultraviolet light to resin (resist) from the back surface of an original pattern. 第1の実施形態で、硬化後の樹脂(レジスト)から原版パターンを離型する図である。It is a figure which molds an original pattern from resin (resist) after hardening in a 1st embodiment. (a)液滴塗布から原版パターン接触までの時間差が、樹脂(レジスト)の揮発量に及ぼす影響を示す図である。(b)ウエハー基板と原版パターンに挟まれた領域内での位置が、樹脂(レジスト)の揮発速度に及ぼす影響を示す図である。(c)パージガスの流量分布が、樹脂(レジスト)の揮発速度に及ぼす影響を示す図である。(A) It is a figure which shows the influence which the time difference from droplet application | coating to an original pattern contact has on the volatilization amount of resin (resist). (B) It is a figure which shows the influence which the position in the area | region pinched | interposed into a wafer board | substrate and an original pattern has on the volatilization rate of resin (resist). (C) It is a figure which shows the influence which the flow volume distribution of purge gas has on the volatilization rate of resin (resist). ウェハーエッジ部を含む、ウエハー基板のインプリント順の一例を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an example of the imprint order of a wafer board | substrate including a wafer edge part. 第1、第2の実施形態で、初期樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow which creates an initial stage resin (resist) application pattern in 1st, 2nd embodiment. 取得された塗布量分布情報を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the acquired coating amount distribution information. 作成された樹脂(レジスト)塗布パターンを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the produced resin (resist) application pattern. 第1の実施形態で、補正後樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。It is a figure which shows the processing flow which creates the resin (resist) application pattern after correction | amendment in 1st Embodiment. (a)ある計測領域の一部の未充填部の分布状態を示す図である。(b)各未充填部の中心位置と概略形状を示す図である。(A) It is a figure which shows the distribution state of the one part unfilled part of a certain measurement area | region. (B) It is a figure which shows the center position and schematic shape of each unfilled part. 塗布量を増加させたい領域と減少させたい領域を、液滴の塗布画素の移動や、液滴のサイズを変更するなどのノズルごとの最適な補正データとして算出することを示す図である。It is a figure which shows calculating the area | region which wants to increase the amount of application | coating, and the area | region which wants to reduce as the optimal correction data for every nozzle, such as a movement of the application pixel of a droplet, and a droplet size changing. 充填部と未充填部の明度の差による明度分布の差による、インプリント領域の一部の明度分布状態を示す。A lightness distribution state of a part of the imprint region due to a lightness distribution difference due to a lightness difference between a filled part and an unfilled part is shown. 第2の実施形態で、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 in 2nd Embodiment. 第2の実施形態で、個々の樹脂(レジスト)が、充填を完了する前の充填過程における硬化状態を計測し、充填状態のばらつき補正データを算出し、塗布パターンを作成する処理フローを示す。In the second embodiment, a processing flow is shown in which each resin (resist) measures a cured state in a filling process before completing filling, calculates variation correction data of the filling state, and creates a coating pattern. (a)第2の実施形態で、ウエハー基板上の塗布領域を原版パターンの下部に移動した状態を示す図である。(b)第2の実施形態で、樹脂(レジスト)材料が流動、充填していく過程の未充填部が点在している状態を示す図である。(A) It is a figure which shows the state which moved the application | coating area | region on a wafer board | substrate to the lower part of the original pattern in 2nd Embodiment. (B) It is a figure which shows the state with which the unfilling part of the process in which resin (resist) material flows and fills is dotted in 2nd Embodiment. 第2の実施形態で、原版パターンの裏面から樹脂(レジスト)に紫外光を照射する図である。In 2nd Embodiment, it is a figure which irradiates ultraviolet light to resin (resist) from the back surface of an original pattern. 第2の実施形態で、硬化後の樹脂(レジスト)から原版パターンを離型する図である。In the second embodiment, the original pattern is released from the cured resin (resist).

[第1の実施形態]原版パターンと基板の間の樹脂液滴の充填過程における個々の充填状態を時系列で計測することで補正塗布パターンを作成する手法
次に、本発明の第1の実施形態について説明する。
[First Embodiment] Method for Creating Correction Coating Pattern by Measuring Individual Filled States in Resin Droplet Filling Process Between Master Plate and Substrate in Time Series Next, the first embodiment of the present invention A form is demonstrated.

(インプリント装置の説明)
図1は、本発明の一側面としてのインプリント装置100の構成を示す図である。インプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造プロセスで使用されるリソグラフィ装置であって、基板の上に原版パターンのパターンを転写する。インプリント装置100は、本実施形態では、樹脂(レジスト)硬化法として、紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用する。
(Description of imprint device)
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imprint apparatus 100 according to one aspect of the present invention. The imprint apparatus 100 is a lithographic apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device or the like, and transfers a pattern of an original pattern onto a substrate. In this embodiment, the imprint apparatus 100 employs a photocuring method in which the resin is cured by irradiation with ultraviolet rays as a resin (resist) curing method.

インプリント装置100は、原版パターン101を保持する原版パターンヘッド102と、紫外線照射部103と、反射板108と、パージガス供給部106と、複数のパージガスノズル107と、ウエハー基板104を保持するステージ105と、観察カメラ109と、樹脂(レジスト)塗布を行うディスペンサー部110と、樹脂(レジスト)供給部111と、制御部130と、塗布パターン格納部131とを有する。   The imprint apparatus 100 includes an original pattern head 102 that holds an original pattern 101, an ultraviolet irradiation unit 103, a reflector 108, a purge gas supply unit 106, a plurality of purge gas nozzles 107, and a stage 105 that holds a wafer substrate 104. An observation camera 109, a dispenser unit 110 that performs resin (resist) application, a resin (resist) supply unit 111, a control unit 130, and an application pattern storage unit 131.

原版パターン101は、ウエハー基板104に対向する面に、基板104に供給された樹脂(レジスト)に転写すべきパターンが形成されたパターン部(凹部)101aを有する。原版パターン101は、例えば、矩形形状の外形を有し、紫外線を透過する材料(石英など)で構成される。原版パターンヘッド102はz軸方向に駆動する駆動機構を含み、原版パターン101を真空吸引又は静電気によって保持(固定)する。原版パターン101をウエハー基板104の上に塗布された樹脂(未硬化)120に適切な力で押し付け(押印し)、ウエハー基板104の上の樹脂(硬化)から原版パターン101を剥離(離型)する機能を有する。   The original pattern 101 has a pattern portion (concave portion) 101 a in which a pattern to be transferred to a resin (resist) supplied to the substrate 104 is formed on the surface facing the wafer substrate 104. The original pattern 101 has, for example, a rectangular outer shape and is made of a material (such as quartz) that transmits ultraviolet rays. The original pattern head 102 includes a drive mechanism that drives in the z-axis direction, and holds (fixes) the original pattern 101 by vacuum suction or static electricity. The original pattern 101 is pressed (imprinted) onto the resin (uncured) 120 applied on the wafer substrate 104 with an appropriate force, and the original pattern 101 is peeled off from the resin (cured) on the wafer substrate 104 (release). Has the function to

ウエハー基板104は、原版パターン101のパターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコンウエハやSOI(Silicon On Insulator)ウエハなどを含む。ステージ105は、ウエハー基板104を保持する基板チャックと、原版パターン101とウエハー基板104との位置合わせ(アライメント)を行うための駆動機構とを含む。かかる駆動機構は、例えば、粗動駆動系と微動駆動系とで構成され、x軸方向及びy軸方向にウエハー基板104を駆動する。また、かかる駆動機構は、x軸方向及びy軸方向だけではなく、z軸方向及びθ(z軸周りの回転)方向にウエハー基板104を駆動する機能やウエハ基板104の傾きを補正するためのチルト機能を備えていてもよい。   The wafer substrate 104 is a substrate onto which the pattern of the original pattern 101 is transferred, and includes, for example, a single crystal silicon wafer or an SOI (Silicon On Insulator) wafer. The stage 105 includes a substrate chuck that holds the wafer substrate 104, and a driving mechanism for performing alignment (alignment) between the original pattern 101 and the wafer substrate 104. Such a drive mechanism is composed of, for example, a coarse drive system and a fine drive system, and drives the wafer substrate 104 in the x-axis direction and the y-axis direction. Further, such a driving mechanism corrects not only the x-axis direction and the y-axis direction but also the function of driving the wafer substrate 104 in the z-axis direction and the θ (rotation around the z-axis) direction and the tilt of the wafer substrate 104. A tilt function may be provided.

樹脂供給部111は、未硬化樹脂(レジスト)を保管するタンクで、 ディスペンサー110に対して配管により未硬化樹脂(レジスト)が供給される。このディスペンサー110は、樹脂(レジスト)120を塗布する機構であり、例えば樹脂(レジスト)120を基板104に塗布するノズルを複数有している。また、このディスペンサー110の塗布量の単位は「滴」であり、1滴の樹脂(レジスト)の量はおおよそ数ピコリットルである。また、樹脂(レジスト)を滴下できる位置も幅が数μm毎と決まっている。   The resin supply unit 111 is a tank that stores uncured resin (resist), and the uncured resin (resist) is supplied to the dispenser 110 through a pipe. The dispenser 110 is a mechanism for applying a resin (resist) 120 and has, for example, a plurality of nozzles for applying the resin (resist) 120 to the substrate 104. Further, the unit of the application amount of the dispenser 110 is “droplet”, and the amount of one drop of resin (resist) is approximately several picoliters. Further, the position where the resin (resist) can be dropped is also determined every several μm.

樹脂供給部111から樹脂(レジスト)120を供給しながらステージ105を移動(スキャン移動やステップ移動)させてディスペンサー110により樹脂(レジスト)120を塗布することで、基板104(のショット領域)の上に樹脂液滴群を形成する。パージガス供給部106は紫外線硬化性樹脂が持つ酸素硬化阻害を防止するためのHeガス又は窒素ガスなどの不活性ガスを塗布領域全面に流入させる複数のパージガスノズル107を備えている。制御部130は、CPUやメモリなどを含み、インプリント装置100の全体(動作)を制御して、インプリント処理を行う処理部として機能する。観察カメラ109は、樹脂液滴の充填状態を時系列で観察を行う(図中破線矢印)。   While supplying the resin (resist) 120 from the resin supply unit 111, the stage 105 is moved (scanning movement or step movement) and the resin (resist) 120 is applied by the dispenser 110, so that the substrate 104 (on the shot area) is coated. A resin droplet group is formed on the substrate. The purge gas supply unit 106 includes a plurality of purge gas nozzles 107 that allow an inert gas such as He gas or nitrogen gas to flow into the entire coating region to prevent oxygen curing inhibition of the ultraviolet curable resin. The control unit 130 includes a CPU, a memory, and the like, and functions as a processing unit that controls the whole (operation) of the imprint apparatus 100 and performs imprint processing. The observation camera 109 observes the filling state of the resin droplets in time series (broken arrows in the figure).

本実施形態では、塗布パターン格納部131より塗布パターンをディスペンサー110に設定し、基板104に樹脂(レジスト)120を塗布し、パージガスノズル107からパージガスが流入された原版パターン101の下部にステージ105を移動させて樹脂(レジスト)120の塗布領域を置き、原版パターン101を樹脂(レジスト)120に押し付けた状態で紫外線照射部103より反射板108を介して紫外線を一定時間照射して(図中実線矢印)樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から原版パターン101を剥離することでウエハー基板104の上に原版パターン101のパターン形状を転写する処理である。   In the present embodiment, the application pattern is set in the dispenser 110 from the application pattern storage unit 131, the resin (resist) 120 is applied to the substrate 104, and the stage 105 is placed below the original pattern 101 into which the purge gas has flowed from the purge gas nozzle 107. The resin (resist) 120 coating area is moved, and the original pattern 101 is pressed against the resin (resist) 120, and ultraviolet rays are irradiated from the ultraviolet irradiation unit 103 through the reflector 108 for a certain period of time (solid line in the figure). Arrow) This is a process for curing the resin and transferring the pattern shape of the original pattern 101 onto the wafer substrate 104 by peeling the original pattern 101 from the cured resin.

次に本実施形態の個々の樹脂(レジスト)の充填状態を時系列で計測し、個々の樹脂の充填状態および充填完了時間のばらつきを補正する手法のインプリント処理について詳細に説明する。   Next, the imprint process of the method of measuring the filling state of each resin (resist) in this embodiment in time series and correcting the variation of the filling state and filling completion time of each resin will be described in detail.

(充填状態ばらつき測定と補正塗布パターン作成処理条件の説明)
図2は個々の樹脂(レジスト)が、充填が開始されてから流動および充填が完了するまでの充填過程における充填状態を時系列で測定し、充填状態のばらつき補正データを算出し、塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。
(Explanation of filling state variation measurement and correction application pattern creation processing conditions)
FIG. 2 shows the time-series measurement of the filling state of each resin (resist) from the start of filling to the completion of flow and filling, calculates variation correction data for the filling state, and calculates the coating pattern. It is a figure which shows the processing flow to produce.

まず、所望のパターンが形成可能な原版パターン101を用意し、インプリント装置100に搭載する。この原版パターン101は、例えば一般のフォトマスクに用いる透明な石英基板に、設計データに従って凹凸のパターン(溝)が形成されたものである。一般的に各原版パターンには識別のため個別IDが設定されている。(Step100)
原版パターン101のIDを読み取り、原版パターンIDから原版パターンの種類を識別する。この識別情報をもとに原版パターン101のパターン情報であるパターン配置、線幅、密度および形状を取得する。(Step101)
First, an original pattern 101 capable of forming a desired pattern is prepared and mounted on the imprint apparatus 100. The original pattern 101 is obtained by forming an uneven pattern (groove) according to design data on a transparent quartz substrate used for a general photomask, for example. Generally, an individual ID is set for each original pattern for identification. (Step 100)
The ID of the original pattern 101 is read, and the type of the original pattern is identified from the original pattern ID. Based on this identification information, the pattern arrangement, line width, density and shape, which are pattern information of the original pattern 101, are acquired. (Step 101)

次に、所望の樹脂(レジスト)塗布が可能なディスペンサー110を用意し、インプリント装置100に搭載する。ディスペンサー110は樹脂(レジスト)120をウエハー基板104に塗布するノズルを複数有している。一般的にディスペンサー110には識別のため個別IDが設定される。個別IDに対応してディスペンサー110の種類や樹脂(レジスト)の種類、ノズル数、製造情報、および吐出性能である平均吐出量、ノズル別の吐出量ばらつき、着弾位置ばらつき等の測定情報や、これらのばらつきを補正するためのばらつき補正情報を別途用意しておくことで、IDの識別で情報取得が可能となる。用意しておく情報は、前記情報以外にも必要な情報を適宜設定することが可能である。(Step102)   Next, a dispenser 110 capable of applying a desired resin (resist) is prepared and mounted on the imprint apparatus 100. The dispenser 110 has a plurality of nozzles for applying a resin (resist) 120 to the wafer substrate 104. Generally, an individual ID is set in the dispenser 110 for identification. Corresponding to the individual ID, measurement information such as the type of dispenser 110, the type of resin (resist), the number of nozzles, manufacturing information, the average discharge amount as discharge performance, the discharge amount variation by nozzle, the landing position variation, etc. By separately preparing variation correction information for correcting the variation of the information, it is possible to acquire information by ID identification. As information to be prepared, necessary information can be set as appropriate in addition to the above information. (Step102)

ディスペンサー110のIDを読み取り、ディスペンサーIDから種類やノズル数を識別する。この識別情報をもとに、吐出性能の測定情報、ばらつき補正情報を取得する。ディスペンサー110がすでに装置に搭載されている場合はStep104へ進む。(Step103)   The ID of the dispenser 110 is read, and the type and the number of nozzles are identified from the dispenser ID. Based on this identification information, measurement information of discharge performance and variation correction information are acquired. When the dispenser 110 is already mounted on the apparatus, the process proceeds to Step 104. (Step 103)

次に、新たにウエハー基板104をステージ105に搭載し固定する。(Step104)   Next, a new wafer substrate 104 is mounted on the stage 105 and fixed. (Step 104)

次に、Step101で取得した原版パターン種類情報とStep103で取得したディスペンサー種類と補正情報とに基づいて樹脂(レジスト)塗布パターン格納部131から最適な樹脂(レジスト)塗布パターンを選択しディスペンサー110に設定する。この樹脂(レジスト)塗布パターンは、基板への樹脂(レジスト)120の滴下位置(ドロップ位置)と滴下量(ドロップ量)を示したものである。つまり、樹脂(レジスト)塗布パターンとは、樹脂(レジスト)材の塗布量のマップである。樹脂(レジスト)塗布パターンのことをドロップレシピと呼ぶこともある。   Next, based on the original pattern type information acquired in Step 101 and the dispenser type and correction information acquired in Step 103, an optimal resin (resist) application pattern is selected from the resin (resist) application pattern storage unit 131 and set in the dispenser 110. To do. This resin (resist) application pattern shows the dropping position (drop position) and dropping amount (drop amount) of the resin (resist) 120 on the substrate. That is, the resin (resist) application pattern is a map of the application amount of the resin (resist) material. The resin (resist) coating pattern may be referred to as a drop recipe.

樹脂(レジスト)塗布パターンは、原版パターン101のパターン配置、線幅および密度等の設計値情報に基づいて作成した初期樹脂(レジスト)塗布パターンと、原版パターン101の設計値情報と、ディスペンサー110の補正情報とに基づいて作成しておいた初期樹脂(レジスト)塗布パターンを使用する。初期樹脂(レジスト)塗布パターンは欠陥や膜厚異常の少ないインプリントが可能なように最適化されている。初期樹脂(レジスト)塗布パターンの作成については後述する処理フローにより作成する。(Step105)   The resin (resist) application pattern includes an initial resin (resist) application pattern created based on design value information such as the pattern arrangement, line width, and density of the original pattern 101, design value information of the original pattern 101, and the dispenser 110. An initial resin (resist) coating pattern prepared based on the correction information is used. The initial resin (resist) coating pattern is optimized so that imprints with few defects and film thickness abnormalities are possible. The initial resin (resist) coating pattern is created by a processing flow described later. (Step 105)

次に、インプリント位置としてまだインプリントされていない領域を指定する。1度にインプリントされる領域のことをショットと呼ぶ。インプリントする順序は、例えば図3に示すようにウエハ基板104に対して連続したショット1、2、3、4…の順にインプリントを行うことができる。インプリント順序は前述の順序に限られるものではなく千鳥順、ランダム等の順序が設定可能である。(Step106)   Next, an area that has not been imprinted is designated as the imprint position. An area that is imprinted at a time is called a shot. As the order of imprinting, for example, as shown in FIG. 3, imprinting can be performed in the order of consecutive shots 1, 2, 3, 4,... The imprint order is not limited to the order described above, and an order such as zigzag order or random order can be set. (Step 106)

次に、図4に示すように、インクジェット法によるディスペンサー110を用いて、ウエハー基板104上に光硬化性の樹脂(レジスト)120を塗布する。この際、ディスペンサー110は、Step105で選択された樹脂(レジスト)塗布パターンに従って、ステージ105の移動に伴って順次樹脂(レジスト)120をウエハー基板104上に滴下する。   Next, as shown in FIG. 4, a photocurable resin (resist) 120 is applied onto the wafer substrate 104 using a dispenser 110 by an inkjet method. At this time, the dispenser 110 sequentially drops the resin (resist) 120 onto the wafer substrate 104 as the stage 105 moves according to the resin (resist) coating pattern selected in Step 105.

次に、図5(a)(b)にウェハー基板104上に樹脂(レジスト)120が塗布された状態を、基板104上面からみた状態を示す。ディスペンサー110の各ノズルから吐出された樹脂(レジスト)120がStep105で選択された樹脂(レジスト)塗布パターンに従って、ステージ105の移動に伴って、順次ウエハー基板104上にドロップ状に滴下されている(図5(a))。図中の黒い丸はウェハー基板104上に着滴した樹脂液滴120を示し、その他の空白部分(破線格子)は非吐出のグリッド140を示す。ディスペンサー110の補正情報である吐出量大と吐出量小の樹脂(レジスト)120液滴と、グリッド130の中心から外れて塗布された着弾位置ずれの樹脂(レジスト)120液滴のノズル別の配置状態を示す。(図5(b))。(Step107)   Next, FIGS. 5A and 5B show a state in which the resin (resist) 120 is applied on the wafer substrate 104 as viewed from the upper surface of the substrate 104. FIG. Resin (resist) 120 discharged from each nozzle of the dispenser 110 is dropped in the form of a drop on the wafer substrate 104 sequentially as the stage 105 moves in accordance with the resin (resist) coating pattern selected in Step 105 ( FIG. 5 (a)). Black circles in the figure indicate resin droplets 120 deposited on the wafer substrate 104, and other blank portions (dashed line grids) indicate non-ejection grids 140. Displacement of resin (resist) 120 droplets with large and small discharge amounts, which are correction information of the dispenser 110, and resin (resist) 120 droplets with landing position deviation applied off the center of the grid 130, for each nozzle. Indicates the state. (FIG. 5B). (Step 107)

次に、図6(a)(b)に示すように、ウエハー基板104上に樹脂(レジスト)120が塗布された後、原版パターン101と基板104との間の空間全域に予め複数のパージガスノズル107からパージガスが流入および充填された原版パターン101の下部にウエハー基板104の樹脂(レジスト)120塗布領域を移動し(図6(a))、原版パターン101をウエハー基板104に近接させ、原版パターン101を樹脂(レジスト)120に押し付けて所定時間だけ待機することにより、ドロップ状の樹脂(レジスト)120が流動し、原版パターン101の凹凸に充填されていく。この状態で原版パターン101の微細パターンに樹脂(レジスト)材料が浸透するまで原版パターン101を保持する。(図6(b))   Next, as shown in FIGS. 6A and 6B, after a resin (resist) 120 is applied on the wafer substrate 104, a plurality of purge gas nozzles are preliminarily formed over the entire space between the original pattern 101 and the substrate 104. The resin (resist) 120 coating area of the wafer substrate 104 is moved to the lower part of the original pattern 101 into which purge gas has flowed in and filled from 107 (FIG. 6A), the original pattern 101 is brought close to the wafer substrate 104, and the original pattern By pressing 101 to the resin (resist) 120 and waiting for a predetermined time, the drop-shaped resin (resist) 120 flows and fills the unevenness of the original pattern 101. In this state, the original pattern 101 is held until the resin (resist) material penetrates into the fine pattern of the original pattern 101. (Fig. 6 (b))

次に、図7(a)(b)(c)に示すように、原版パターン101をウエハー基板104に近接させ、原版パターン101を樹脂(レジスト)120に押し付けることで、時間の経過とともに、原版パターンの凹凸へ樹脂(レジスト)120が流動し、充填されていく。原版パターン101を樹脂(レジスト)120に接触させた瞬間(図7(a))から、樹脂(レジスト)120が原版パターンの凹凸へ流動し、充填される過程のある瞬間では、充填状態(または未充填部の面積、位置、形状)にばらつきを生じ(図7(b))、樹脂(レジスト)120の流動が完了した時点では、ほとんどの部分で樹脂が充填されるが、充填が完了しない(未充填部が残る)部分が発生することもある(図7(c))。(Step108)   Next, as shown in FIGS. 7A, 7B, and 7C, the original pattern 101 is brought close to the wafer substrate 104, and the original pattern 101 is pressed against the resin (resist) 120. Resin (resist) 120 flows and fills the pattern irregularities. From the moment when the original pattern 101 is brought into contact with the resin (resist) 120 (FIG. 7A), at a moment when the resin (resist) 120 flows into the irregularities of the original pattern and is filled, the filling state (or When the flow of the resin (resist) 120 is completed, the resin is filled in almost all parts, but the filling is not completed. A portion (the unfilled portion remains) may occur (FIG. 7C). (Step108)

Step108で行われる原版パターン101の押印による樹脂(レジスト)120の流動、および充填過程における充填状態を観察カメラ109で撮影し記録する。観察カメラ109の画像センサーには、レンズ交換カメラ用C−MOSセンサーを用いた。画素サイズ6マイクロメートル(2,230万画素/33×26mm)であるが、画素サイズ2.2マイクロメートル(12,000万画素/29×20mm)のC−MOSセンサーも開発されている。また、観察解像度を向上させる手段としては、走査型工学系も可能である。   The observation camera 109 shoots and records the flow of the resin (resist) 120 due to the stamping of the original pattern 101 performed in Step 108 and the filling state in the filling process. As an image sensor of the observation camera 109, a C-MOS sensor for a lens interchangeable camera was used. A C-MOS sensor having a pixel size of 6 micrometers (22.3 million pixels / 33 × 26 mm) but a pixel size of 2.2 micrometers (120,000 million pixels / 29 × 20 mm) has also been developed. Further, as a means for improving the observation resolution, a scanning engineering system is also possible.

次に、図8(a)(b)に示すように、原版パターン101aの押印時に気泡が樹脂(レジスト)120に閉じ込められることなく、パターン部101の凹凸へ樹脂(レジスト)120が充填されやすくする手段がとられる。原版パターン101を基板104面とは反対側より、基板面に向けて圧力をかけて湾曲させる手段がとられている(図8(a))。その状態で原版パターン101を樹脂(レジスト)120に押しつけることにより、パターン部101aの中心部から気泡を外周部に押し出しながら、同心円状に充填が広がっていく(図8(b))。その際の、観察カメラ109による観察は、樹脂(レジスト)120の流動および充填が完了するまでの充填過程における充填状態を時系列で、パターン部101aの中心から同心円状に定められた計測範囲150別に行われ、記録される。(Step109)   Next, as shown in FIGS. 8A and 8B, the resin (resist) 120 is easily filled into the irregularities of the pattern portion 101 without air bubbles being trapped in the resin (resist) 120 when the original pattern 101a is imprinted. Measures are taken. A means is used to bend the original pattern 101 by applying pressure toward the substrate surface from the side opposite to the substrate 104 surface (FIG. 8A). By pressing the original pattern 101 against the resin (resist) 120 in this state, the filling spreads concentrically while extruding air bubbles from the central part of the pattern part 101a to the outer peripheral part (FIG. 8B). In this case, the observation by the observation camera 109 is a measurement range 150 determined concentrically from the center of the pattern portion 101a in a time series of the filling state in the filling process until the flow and filling of the resin (resist) 120 are completed. Done separately and recorded. (Step109)

次に図9に示すように、原版パターン101の凹凸部に樹脂(レジスト)120を十分充填させた後、紫外線照射部103の紫外光ランプにより、原版パターン101の裏面から樹脂(レジスト)に紫外光を一定時間照射することによって、樹脂(レジスト)120を硬化させる。紫外光として例えば、ハロゲンランプ、LED等が使用できる。(Step110)   Next, as shown in FIG. 9, after the resin (resist) 120 is sufficiently filled in the concavo-convex portion of the original pattern 101, ultraviolet rays are applied to the resin (resist) from the back surface of the original pattern 101 by the ultraviolet lamp of the ultraviolet irradiation unit 103. The resin (resist) 120 is cured by irradiating light for a certain period of time. For example, a halogen lamp or LED can be used as the ultraviolet light. (Step 110)

次に、図10に示すようにc。これにより、樹脂(レジスト)120に、凸型の樹脂パターン121領域が形成される。(Step111)   Next, c as shown in FIG. Thereby, a convex resin pattern 121 region is formed in the resin (resist) 120. (Step 111)

次に、ウエハ基板104上のすべての領域にインプリントが終了したか判断する。すべての領域が終了した場合はStep113へ進む。終了していない場合は、Step106へ戻る。(Step112)   Next, it is determined whether imprinting has been completed for all regions on the wafer substrate 104. When all the areas are completed, the process proceeds to Step 113. If not completed, the process returns to Step 106. (Step 112)

前述のStep106からStep112の処理を繰り返すことで、ウエハー基板104上に原版パターン101を転写した樹脂パターン121領域を形成する。すべての領域の樹脂パターン形成が終了したらウエハー基板を排出する。(Step113)   By repeating the processing from Step 106 to Step 112 described above, a resin pattern 121 region in which the original pattern 101 is transferred is formed on the wafer substrate 104. When the resin pattern formation in all the regions is completed, the wafer substrate is discharged. (Step113)

次に、時系列で保存された充填情報を樹脂(レジスト)120の塗布パターンにフィードバックするための補正データをすべてのインプリント領域別に算出する。測定された充填情報をもとに局所的に過不足している樹脂(レジスト)120の塗布量を算出する。樹脂(レジスト)120の過不足は、パターン部101aの中心からの同心円上の定められた計測範囲140(図8(b)のハッチング部)毎に、充填状態(または未充填部の個々の面積、位置および形状)を時系列で計測した結果より算出される。(Step114)   Next, correction data for feeding back the filling information stored in time series to the coating pattern of the resin (resist) 120 is calculated for every imprint region. Based on the measured filling information, the coating amount of the resin (resist) 120 that is locally excessive or insufficient is calculated. The excess or deficiency of the resin (resist) 120 is caused by the filling state (or the individual area of the unfilled portion) for each measurement range 140 (hatching portion in FIG. 8B) on the concentric circle from the center of the pattern portion 101a. , Position and shape) are calculated from the results of time series measurement. (Step 114)

次に、ショット領域別およびパターン部101aの中心から同心円上に定められた計測範囲別に算出されたばらつき補正データをもとに、補正樹脂塗布パターンを作成する。充填情報をもとにした補正樹脂(レジスト)塗布パターンの作成は後述の処理フローにより作成するものとする。(Step115)補正する樹脂塗布パターンを塗布パターン格納部131としてのハードディスクに、インプリント領域別に格納する。(Step116)ここで、Step105で選択された塗布パターンに対し、Step108の実際の押印において発生する充填状態の差異およびばらつきは、以下の複数の要因が挙げられる。   Next, a correction resin application pattern is created based on the variation correction data calculated for each shot region and for each measurement range defined concentrically from the center of the pattern portion 101a. The correction resin (resist) application pattern based on the filling information is generated by a processing flow described later. (Step 115) The resin application pattern to be corrected is stored in the hard disk as the application pattern storage unit 131 for each imprint area. (Step 116) Here, for the coating pattern selected in Step 105, the difference and variation in the filling state that occurs in the actual stamping of Step 108 include the following plural factors.

第一に、原版パターン101のパターン部(凹部)101aの個別仕上がり精度が挙げられる。パターン部の寸法精度は、設計値に対し原版パターン101ごとに誤差とばらつきを持つ。また、インプリントや原版パターンの洗浄を繰り返すことで、パターン部(凹部)101aが摩耗し、徐々に寸法が変化する。第二に、ディスペンサー110の吐出性能(吐出量、着弾位置ずれ)は、物流環境や使用状況により変化したり、ばらつきが発生したりすることがある。   First, the individual finishing accuracy of the pattern portion (concave portion) 101a of the original pattern 101 can be mentioned. The dimensional accuracy of the pattern portion has an error and variation for each original pattern 101 with respect to the design value. Further, by repeating imprinting and cleaning of the original pattern, the pattern portion (concave portion) 101a is worn and the dimensions gradually change. Secondly, the discharge performance (discharge amount, landing position deviation) of the dispenser 110 may vary or vary depending on the physical distribution environment and usage conditions.

第三に、樹脂(レジスト)120の流動性や揮発速度は、材料のロット差、塗布直後からの経過時間と、液滴周囲の雰囲気(揮発成分の蒸気圧)およびパージガスの流量分布などにより大きく影響を受ける。ステージ105を移動しながら塗布された樹脂は必然的に液滴塗布から原版パターン接触までの時間差を持ち、経過時間が長い液滴ほど揮発量は多い(図11(a))。塗布された液滴はウエハー基板104と原版パターン101に挟まれた領域にあり、揮発成分の蒸気圧が高い中央部での揮発速度は遅くなるが、同じく領域の外周部では揮発速度が速く、濡れ広がりも早い傾向にある(図11(b))。   Third, the fluidity and volatilization rate of the resin (resist) 120 are large due to differences in material lots, the elapsed time immediately after application, the atmosphere around the droplets (vapor pressure of volatile components), and the flow rate distribution of the purge gas. to be influenced. The resin applied while moving the stage 105 inevitably has a time difference from application of the droplet to contact with the original pattern, and the longer the elapsed time, the larger the volatilization amount (FIG. 11A). The applied droplets are in a region sandwiched between the wafer substrate 104 and the original pattern 101, and the volatilization rate in the central part where the vapor pressure of the volatile component is high is slow, but also the volatilization rate is fast in the outer peripheral part of the region, Wetting spread also tends to be fast (FIG. 11 (b)).

複数のパージガスノズル107から流入されるパージガスの流量分布により、塗布領域内の揮発成分の蒸気圧が影響を受ける(図11(c))。また、パージガスの流量分布はウエハー基板104内のインプリント領域の位置に影響される。ウエハー基板104外周部のパージガス流量分布は場所によって異なることがわかっている。特に図12中のE1、E2、E3、E4…で記載したウエハー基板104のエッジ部にかかる領域は、さらに大きく異なった流量分布となり、樹脂(レジスト)120の流動性や揮発速度にばらつきを生じる。その他にも、基板104の表面の微小な凹凸、および樹脂(レジスト)120の濡れ広がり性の違いなどが挙げられる。   The vapor pressure of the volatile component in the application region is affected by the flow rate distribution of the purge gas flowing in from the plurality of purge gas nozzles 107 (FIG. 11C). Further, the flow rate distribution of the purge gas is affected by the position of the imprint region in the wafer substrate 104. It is known that the purge gas flow rate distribution on the outer periphery of the wafer substrate 104 varies depending on the location. In particular, the regions on the edge portion of the wafer substrate 104 described by E1, E2, E3, E4... In FIG. 12 have a much different flow rate distribution, and the fluidity and volatilization rate of the resin (resist) 120 vary. . In addition, there are a minute unevenness on the surface of the substrate 104, a difference in wet spread of the resin (resist) 120, and the like.

ここで、前述の処理フローで説明していない初期樹脂(レジスト)塗布パターンの作成方法および、原版パターン101の設計値情報とばらつき補正情報とに基づく初期樹脂(レジスト)塗布パターンの作成法について詳細に説明する。   Here, a method for creating an initial resin (resist) coating pattern that has not been described in the above-described processing flow, and a method for creating an initial resin (resist) coating pattern based on design value information and variation correction information of the original pattern 101 are described in detail. Explained.

(初期塗布パターンの作成方法の説明)
まず、ディスペンサー110の取り付け初期にインプリントに使用するための初期樹脂(レジスト)塗布パターンの作成方法として、使用する原版パターン101の設計値情報をもとに樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する方法について説明する。
(Description of how to create initial coating pattern)
First, as a method for creating an initial resin (resist) coating pattern for use in imprinting at the initial stage of mounting the dispenser 110, a method for creating a resin (resist) coating pattern based on design value information of the original pattern 101 to be used Will be described.

図13は初期樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。原版パターン101の設計値情報から各領域に必要な塗布量を算出した塗布量分布情報を取得する。塗布量分布は、原版パターンの各領域の凹凸パターンの位置、深さ等に基づいて算出する。ここでは、塗布量分布を濃淡の多値情報で示した画像データに変換し塗布量分布情報として用いる。図14は取得された塗布量分布情報を模式的に示す図である。   FIG. 13 is a diagram showing a processing flow for creating an initial resin (resist) coating pattern. The application amount distribution information obtained by calculating the application amount necessary for each region from the design value information of the original pattern 101 is acquired. The coating amount distribution is calculated based on the position and depth of the concavo-convex pattern in each region of the original pattern. Here, the coating amount distribution is converted into image data represented by shaded multi-value information and used as coating amount distribution information. FIG. 14 is a diagram schematically showing the obtained application amount distribution information.

図14の301aから301cはパターン密度から算出された濃淡情報を示しており、301aはパターンの凹凸密度の高い領域を301bはパターンの凹凸密度が中程度の領域を、301cはパターンの凹凸密度の低い領域を示している。次に、塗布量分布情報の多値データをハーフトーン処理により2値化する。ドロップ滴の吐出、非吐出の2値情報に変換したデータを樹脂(レジスト)塗布パターンとして作成する。ここで、ハーフトーン処理として公知技術である誤差拡散法を用いている。誤差拡散手法についての説明は省略する。(Step200)   Reference numerals 301a to 301c in FIG. 14 indicate grayscale information calculated from the pattern density. 301a is a region having a high pattern unevenness density, 301b is a region having a medium pattern unevenness density, and 301c is a pattern unevenness density. Shows low area. Next, the multi-value data of the coating amount distribution information is binarized by halftone processing. Data converted into binary information for ejection and non-ejection of drop droplets is created as a resin (resist) application pattern. Here, the error diffusion method which is a known technique is used as the halftone process. A description of the error diffusion method is omitted. (Step 200)

次に、ディスペンサー110の補正情報を取得する。補正情報はディスペンサー110の出荷時の検査や、使用中の定期測定などで得られたノズル別の吐出量および着弾位置データなどである。(Step201)   Next, correction information of the dispenser 110 is acquired. The correction information is the discharge amount and landing position data for each nozzle obtained by inspection at the time of shipment of the dispenser 110, regular measurement during use, and the like. (Step201)

塗布量分布情報にディスペンサー110の補正情報を足し合わせて、初期樹脂塗布パターンを作成する。図15は作成された樹脂(レジスト)塗布パターンを模式的に示す図であり、図15の黒い画素302aはドロップ滴の吐出を、白い画素302bは非吐出の情報を示す。(Step202)   An initial resin coating pattern is created by adding correction information of the dispenser 110 to the coating amount distribution information. FIG. 15 is a diagram schematically showing the created resin (resist) application pattern. The black pixel 302a in FIG. 15 indicates discharge of a drop droplet, and the white pixel 302b indicates non-discharge information. (Step 202)

原版パターンの設計値情報から作成された樹脂(レジスト)塗布パターンをディスペンサー110の補正値情報を足し合わせて初期樹脂塗布パターンとして、塗布パターン格納部131へ格納し、初期塗布パターン作成を終了する。(Step203)   The resin (resist) coating pattern created from the design value information of the original pattern is added to the correction value information of the dispenser 110 and stored in the coating pattern storage unit 131 as an initial resin coating pattern, and the initial coating pattern creation is completed. (Step 203)

本実施形態では、樹脂(レジスト)塗布パターンとしてドロップ滴の吐出、非吐出の2値情報に変換したデータを用いているが、データ形式は特に限定されるものではない。各ドロップの塗布位置を塗布エリア内の相対位置座標で表した数値データを用いることも可能である。さらに各ドロップ滴の滴量情報を追加することも可能である。   In the present embodiment, data converted into binary information for ejection and non-ejection of drop droplets is used as the resin (resist) application pattern, but the data format is not particularly limited. It is also possible to use numerical data representing the application position of each drop with relative position coordinates in the application area. It is also possible to add drop volume information for each drop drop.

次に、時系列で測定されたインプリント領域別充填情報をもとに補正後樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する方法について説明する。   Next, a method for creating a corrected resin (resist) coating pattern based on filling information for each imprint area measured in time series will be described.

(インプリント領域別の補正後塗布パターン作成方法の説明)
図16は補正後樹脂(レジスト)塗布パターンを作成する処理フローを示す図である。
Step200からStep203と同様の手法で、初期脂塗布パターンを取得する。(Step300)
(Description of post-correction application pattern creation method for each imprint area)
FIG. 16 is a diagram showing a processing flow for creating a corrected resin (resist) coating pattern.
The initial fat coating pattern is acquired by the same method as in Step 200 to Step 203. (Step 300)

次に、ばらつき補正データを算出する計測領域を、パターン部101の中心部から同心円状に定められた範囲140(図8(b)のハッチング部)別に選択する。(Step301)   Next, a measurement region for calculating variation correction data is selected for each range 140 (hatched portion in FIG. 8B) defined concentrically from the central portion of the pattern portion 101. (Step 301)

次に、計測領域別に中心部から外周に向けて計測領域を順次選択し、時系列で測定された充填情報(または未充填部の面積、位置、および形状)を取得する。図17はある瞬間の、ある計測領域の一部の未充填部の分布状態を示す。未充填部401a,bは様々な面積、位置、形状で点在している。面積の大きい未充填部401aは、小さい面積の未充填部401bよりも、充填時間が長くなる傾向を持つ。(図17(a))さらに各未充填部の中心位置と概略形状(図17(b))を加えて、充填情報として取得する。(Step302)   Next, the measurement areas are sequentially selected from the central portion toward the outer periphery for each measurement area, and the filling information (or the area, position, and shape of the unfilled portion) measured in time series is acquired. FIG. 17 shows a distribution state of a part of an unfilled portion in a certain measurement region at a certain moment. The unfilled portions 401a and 401b are scattered in various areas, positions, and shapes. The unfilled portion 401a having a large area tends to have a longer filling time than the unfilled portion 401b having a small area. (FIG. 17 (a)) Further, the center position of each unfilled portion and the schematic shape (FIG. 17 (b)) are added to obtain filling information. (Step 302)

さらに、パターン101aの全ての計測領域の計測が終了したか判断する。全ての計測領域が終了した場合はStep304へ進む。終了していない場合は、Step301へ戻る。(Step303)   Further, it is determined whether measurement of all measurement areas of the pattern 101a has been completed. When all the measurement areas are completed, the process proceeds to Step 304. If not completed, return to Step 301. (Step 303)

次に、Step302で得られた充填情報をもとに、計測領域別に樹脂の塗布量補正データを算出する。図18は補正により塗布量を増加させたい領域と減少させたい領域を、液滴の塗布画素の移動501や、液滴のサイズを変更502するなどのノズルごとの最適な補正データとして算出する。算出に使用する充填情報としては、未充填部の面積、位置、および形状の計測により得られる情報の他に、充填部と未充填部の明度の差による明度(または濃度)分布の差を計測により得る方法もある。   Next, based on the filling information obtained in Step 302, resin application amount correction data is calculated for each measurement region. In FIG. 18, an area where the application amount is desired to be increased and an area where the application amount is desired to be decreased are calculated as optimum correction data for each nozzle, such as movement 501 of the droplet application pixel and change 502 of the droplet size. As filling information used for calculation, in addition to information obtained by measuring the area, position, and shape of the unfilled part, the difference in lightness (or density) distribution due to the difference in lightness between the filled part and the unfilled part is measured. There is also a method to obtain by.

図19はある瞬間における、あるインプリント領域の一部の明度分布状態を示す。明度の低い部分601aは樹脂(レジスト)が多く、充填が早く完了する部分を示し、明度の高い部分601bは樹脂が少なく充填時間が遅い部分を示す。成果物の明度(濃度)分布を補正する方法として、インクジェット印刷でよく知られるヘッドシェーディング法などがある。インクジェットヘッドのノズルの欠陥などによる濃度ムラを、液滴の塗布がその移動や、打ち込みドット数、液滴のサイズを変更することで補正を行う手法である。ヘッドシェーディング法についての説明は省略する。(Step304)   FIG. 19 shows a lightness distribution state of a part of a certain imprint area at a certain moment. The portion 601a with low lightness has a lot of resin (resist) and indicates a portion where filling is completed early, and the portion 601b with high lightness shows a portion with little resin and slow filling time. As a method for correcting the brightness (density) distribution of a product, there is a head shading method well known in ink jet printing. This is a technique for correcting density unevenness due to a nozzle defect of an inkjet head, etc., by applying a droplet, changing the number of driven dots, and the size of the droplet. A description of the head shading method is omitted. (Step 304)

Step300で取得した初期塗布パターンの塗布量分布情報と、Step304で算出した塗布量分布補正データを、計測領域別に足し合わせて、補正後樹脂塗布パターンを作成する。(Step305)   The corrected resin application pattern is created by adding the application quantity distribution information of the initial application pattern acquired in Step 300 and the application quantity distribution correction data calculated in Step 304 for each measurement region. (Step 305)

補正後樹脂塗布パターンを塗布パターン格納部131へインプリント領域別に格納する。このとき、樹脂塗布パターンには原版パターン101、ディスペンサー110、および樹脂(レジスト)120の種類や履歴が識別できる情報とともに格納する。(Step306)   The corrected resin application pattern is stored in the application pattern storage unit 131 for each imprint area. At this time, the resin coating pattern is stored together with information that can identify the type and history of the original pattern 101, the dispenser 110, and the resin (resist) 120. (Step 306)

以上説明したように、第1の実施形態によれば、初期の仕上がり精度やインプリントあるいは洗浄による摩耗等で、個々にばらつきを持つ原版パターンや、ノズルごとに吐出ばらつきを持つディスペンサー、流動性や揮発性にロット差を持つ樹脂(レジスト)、およびパージガスや装置固有の誤差要因を持つインプリントシステムを使用して、回路規模の増大による装置サイズアップ、長時間のダウンタイム、コストアップがなく、かつ欠陥や膜厚異常のない樹脂パターン成果物を安定して得ることができる。   As described above, according to the first embodiment, an original pattern having individual variations due to initial finishing accuracy, wear due to imprint or cleaning, etc., a dispenser having ejection variations for each nozzle, fluidity, Using a resin (resist) that has a lot difference in volatility and an imprint system with purge gas and device-specific error factors, there is no increase in device size due to an increase in circuit scale, long downtime, and cost increase. In addition, it is possible to stably obtain a resin pattern product free from defects and film thickness abnormality.

[第2の実施形態]原版パターンと基板の間の樹脂液滴の充填過程における個々の充填状態を、流動および充填が完了する前の未充填部が点在する時点で樹脂(レジスト)を硬化させ、計測することで補正塗布パターンを作成する手法
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
[Second Embodiment] The resin (resist) is cured at the time when the unfilled portions before the completion of flow and filling are interspersed in individual filling states in the filling process of resin droplets between the original pattern and the substrate. Next, a second embodiment of the present invention will be described.

(インプリント装置の説明)
図20は第2の実施形態を説明するインプリント装置200の構成を示している。図1の第1の実施形態を説明する図に対し、紫外線照射部103と反射板108、および観察カメラ109が異なっている。観察カメラ109が原版パターンヘッド102の上部から、インプリント装置200内で、ステージ105の移動によりウェハー基板104の全域が観察可能な位置に設置されている。このことにより反射板108がなくなり、紫外線照射部103が原版パターヘッドの上部に位置している。
(Description of imprint device)
FIG. 20 shows a configuration of an imprint apparatus 200 for explaining the second embodiment. The ultraviolet irradiation unit 103, the reflection plate 108, and the observation camera 109 are different from the view for explaining the first embodiment in FIG. An observation camera 109 is installed at a position where the entire area of the wafer substrate 104 can be observed by moving the stage 105 in the imprint apparatus 200 from above the original pattern head 102. As a result, the reflection plate 108 is eliminated, and the ultraviolet irradiation unit 103 is positioned above the original putter head.

次に、本実施形態である充填過程で硬化した個々の樹脂(レジスト)充填状態を計測して、充填状態および充填完了時間のばらつきを補正するインプリント処理について詳細に説明する。   Next, an imprint process for measuring individual resin (resist) filling states cured in the filling process according to the present embodiment and correcting variations in filling state and filling completion time will be described in detail.

(充填状態ばらつき測定と補正塗布パターン作成処理条件の説明)
図21は個々の樹脂(レジスト)が、充填を完了する前の充填過程における硬化状態を計測し、充填状態のばらつき補正データを算出し、塗布パターンを作成する処理フローを示す。図2のStep100からStep107と同様の手法で、原版パターン101、ディスペンサー110、およびウェハー基板104を用意し、所望のインプリント位置に樹脂塗布パターンの塗布を行う。(Step400〜Step407)
(Explanation of filling state variation measurement and correction application pattern creation processing conditions)
FIG. 21 shows a processing flow in which each resin (resist) measures a cured state in a filling process before completing filling, calculates variation correction data of the filling state, and creates a coating pattern. An original pattern 101, a dispenser 110, and a wafer substrate 104 are prepared by a method similar to Step 100 to Step 107 in FIG. 2, and a resin coating pattern is applied to a desired imprint position. (Step 400 to Step 407)

次に、図22(a)(b)に示すように、ウエハー基板104上に樹脂(レジスト)120が塗布された後、原版パターン101と基板104との間の空間全域に予め複数のパージガスノズル107からパージガスが流入および充填された原版パターン101の下部にウエハー基板104の樹脂(レジスト)120塗布領域を移動し(図22(a))、原版パターン101をウエハー基板104に近接させ、原版パターン101を樹脂(レジスト)120に押し付けて所定時間だけ待機することにより、ドロップ状の樹脂(レジスト)120が流動し、原版パターン101の凹凸に充填されていく。図22(b)は、この状態で原版パターン101の微細パターンに樹脂(レジスト)材料が流動、充填していく過程の未充填部401a,b(図17(a)参照)が点在している状態を示す。(Step408)   Next, as shown in FIGS. 22A and 22B, after a resin (resist) 120 is applied on the wafer substrate 104, a plurality of purge gas nozzles are preliminarily formed in the entire space between the original pattern 101 and the substrate 104. The resin (resist) 120 application region of the wafer substrate 104 is moved to the lower part of the original pattern 101 into which purge gas has flowed in and filled from 107 (FIG. 22A), the original pattern 101 is brought close to the wafer substrate 104, and the original pattern By pressing 101 to the resin (resist) 120 and waiting for a predetermined time, the drop-shaped resin (resist) 120 flows and fills the unevenness of the original pattern 101. FIG. 22 (b) is dotted with unfilled portions 401a and 401b (see FIG. 17 (a)) in the process in which the resin (resist) material flows and fills the fine pattern of the original pattern 101 in this state. Indicates the state. (Step 408)

このように未充填部401a,bが点在する時点で図23に示すように、紫外線照射部103の紫外光ランプにより、原版パターン101の裏面から樹脂(レジスト)120に紫外光を一定時間照射することによって、樹脂(レジスト)120を硬化させる。紫外光として例えば、ハロゲンランプ、LED等が使用できる。(Step409)   As shown in FIG. 23, when the unfilled portions 401a and 401b are scattered as described above, the resin (resist) 120 is irradiated with ultraviolet light from the back surface of the original pattern 101 for a certain time by the ultraviolet light lamp of the ultraviolet irradiation unit 103. By doing so, the resin (resist) 120 is cured. For example, a halogen lamp or LED can be used as the ultraviolet light. (Step409)

次に、図24に示すように硬化後の樹脂(レジスト)120から原版パターン101を引き剥がして離型する。これにより、樹脂(レジスト)120に、凸型の樹脂パターン121領域が形成される。充填状態(または未充填部の面積、位置、形状)にばらつきを生じた樹脂パターン121が得られる。(図7(b)参照)(Step410)   Next, as shown in FIG. 24, the original pattern 101 is peeled off from the cured resin (resist) 120 and released. Thereby, a convex resin pattern 121 region is formed in the resin (resist) 120. A resin pattern 121 in which the filling state (or the area, position, and shape of the unfilled portion) varies is obtained. (See FIG. 7B) (Step 410)

次に、ステージ105の移動によりインプリント領域を観察カメラ109の下部に置き、未充填部が点在する硬化した樹脂パターン121を観察カメラ109で撮影し記録する。観察カメラ109の画像センサーには、レンズ交換カメラ用C−MOSセンサーを用いた。画素サイズ6マイクロメートル(2,230万画素/33×26mm)であるが、画素サイズ2.2マイクロメートル(12,000万画素/29×20mm)のC−MOSセンサーも開発されている。また、観察解像度を向上させる手段としては、走査型工学系も可能である。また、未充填部401a,bの基板104表面から樹脂端部の上面エッジまでの距離402(樹脂層の厚さ)を光干渉方式の測定装置(ここではVert Scan R5000モデル)を用いた。体積や段差を正確に測定できる手法であれば適用できる。(Step411)   Next, the imprint region is placed under the observation camera 109 by moving the stage 105, and the cured resin pattern 121 interspersed with unfilled portions is photographed and recorded by the observation camera 109. As an image sensor of the observation camera 109, a C-MOS sensor for a lens interchangeable camera was used. A C-MOS sensor having a pixel size of 6 micrometers (22.3 million pixels / 33 × 26 mm) but a pixel size of 2.2 micrometers (120,000 million pixels / 29 × 20 mm) has also been developed. Further, as a means for improving the observation resolution, a scanning engineering system is also possible. Further, an optical interference measuring device (here, Vert Scan R5000 model) was used to measure the distance 402 (the thickness of the resin layer) from the surface of the substrate 104 of the unfilled portions 401a and 401b to the upper edge of the resin end. Any technique that can accurately measure the volume and level difference can be applied. (Step 411)

次に、ウエハー基板104上のすべての領域にインプリントが終了したか判断する。すべての領域が終了した場合はStep113へ進む。終了していない場合は、Step106へ戻る。尚、Step411の計測はすべての領域のインプリントが終了した時点でまとめて実施することも可能である。観察カメラ109はインプリント装置200の外部に、スタンドアロン機として設定し、ウェハー基板排出後にオフラインで測定することも可能である。(Step412)   Next, it is determined whether imprinting has been completed for all regions on the wafer substrate 104. When all the areas are completed, the process proceeds to Step 113. If not completed, the process returns to Step 106. Note that the measurement in Step 411 can also be performed collectively when the imprinting of all the areas is completed. The observation camera 109 can be set as a stand-alone machine outside the imprint apparatus 200 and can be measured offline after discharging the wafer substrate. (Step 412)

前述のStep106からStep112の処理を繰り返すことで、ウエハー基板104上に原版パターン101を転写した樹脂パターン121領域を形成する。すべての領域の樹脂パターン形成が終了したらウエハー基板を排出する。(Step413)   By repeating the processing from Step 106 to Step 112 described above, a resin pattern 121 region in which the original pattern 101 is transferred is formed on the wafer substrate 104. When the resin pattern formation in all the regions is completed, the wafer substrate is discharged. (Step 413)

次に、硬化した樹脂パターンの計測で保存された充填情報を樹脂(レジスト)120の塗布パターンにフィードバックするための補正データをすべてのインプリント領域別に算出する。測定された充填情報(未充填部の個々の面積、位置および形状)をもとに局所的に過不足している樹脂(レジスト)120の塗布量を算出する。また、未充填部での樹脂層の厚さから平均樹脂量の過不足を算出する。樹脂(レジスト)120の過不足は、パターン部101aの中心からの同心円上の定められた算出範囲140(図8(b)のハッチング部)毎に、充填状態(または未充填部の個々の面積、位置、形状、および樹脂層の厚さ)を計測した結果から算出される。(Step414)   Next, correction data for feeding back the filling information stored in the measurement of the cured resin pattern to the coating pattern of the resin (resist) 120 is calculated for every imprint region. Based on the measured filling information (individual area, position and shape of the unfilled portion), the coating amount of the resin (resist) 120 that is locally excessive or insufficient is calculated. Further, the excess or deficiency of the average resin amount is calculated from the thickness of the resin layer in the unfilled portion. The excess or deficiency of the resin (resist) 120 is caused by the filling state (or the individual area of the unfilled portion) in each of the calculated ranges 140 (hatched portions in FIG. 8B) concentrically from the center of the pattern portion 101a. , Position, shape, and thickness of the resin layer). (Step 414)

次に、ショット領域別およびパターン部101aの中心から同心円上に定められた算出範囲別に算出されたばらつき補正データをもとに、補正樹脂塗布パターンを作成する。(Step415)   Next, a correction resin application pattern is created based on variation correction data calculated for each shot region and for each calculation range determined concentrically from the center of the pattern portion 101a. (Step 415)

補正する樹脂塗布パターンを塗布パターン格納部131としてのハードディスクに、インプリント領域別に格納する。(Step416)   The resin coating pattern to be corrected is stored in the hard disk as the coating pattern storage unit 131 for each imprint area. (Step 416)

以上説明したように、第1、第2の実施形態により初期の仕上がり精度やインプリントあるいは洗浄による摩耗等で、個々にばらつきを持つ原版パターンや、ノズルごとに吐出ばらつきを持つディスペンサー、流動性や揮発性にロット差を持つ樹脂(レジスト)、およびパージガスや装置固有の誤差要因を持つインプリントシステムを使用して、回路規模の増大による装置サイズアップ、長時間のダウンタイム、コストアップがなく、かつ欠陥や膜厚異常のない樹脂パターン成果物を安定して得ることができた。   As described above, according to the first and second embodiments, the original finishing pattern, the original pattern having variations due to imprint or cleaning wear, etc., the dispenser having the ejection variations for each nozzle, the fluidity and the like Using a resin (resist) that has a lot difference in volatility and an imprint system with purge gas and device-specific error factors, there is no increase in device size due to an increase in circuit scale, long downtime, and cost increase. In addition, a resin pattern product free from defects and abnormal film thickness could be obtained stably.

第一の実施形態では、初期樹脂(レジスト)塗布パターンの作成、補正後樹脂(レジスト)塗布パターンの作成は、インプリント中に実施することが十分可能である。さらには、計測のための無駄なインプリントウェハーを作成する必要がない。第2の実施形態では、インプリントを停止している間に実施することも可能であり、観察カメラをスタンドアロン機に設定すれば、オフラインでの並行処理も可能でありさらにダウンタイム削減が可能となる。また、インプリント装置の更なるコストダウンにも効果的である。   In the first embodiment, the creation of the initial resin (resist) coating pattern and the creation of the corrected resin (resist) coating pattern can be sufficiently performed during imprinting. Furthermore, it is not necessary to create a useless imprint wafer for measurement. In the second embodiment, it can be performed while imprinting is stopped, and if the observation camera is set as a stand-alone machine, offline parallel processing is possible and further downtime can be reduced. Become. It is also effective for further cost reduction of the imprint apparatus.

本発明はインプリント方法および塗布パターン作成方法に適用可能である。具体的には、原版パターンやレチクル等の原版パターンと半導体ウエハー等の基板とを位置合わせして原版パターンのパターン形状をウエハ基板に転写するインプリント方法に適用可能である。   The present invention is applicable to an imprint method and a coating pattern creation method. Specifically, the present invention is applicable to an imprint method in which an original pattern such as an original pattern or a reticle is aligned with a substrate such as a semiconductor wafer and the pattern shape of the original pattern is transferred to a wafer substrate.

100 第1の実施形態におけるインプリント装置
101 原版パターン
101a パターン部(凹部)
102 原版パターンヘッド
103 紫外光照射部
104 ウエハー基板
105 ステージ
106 パージガス供給部
107 パージガスノズル
108 反射板
109 観察カメラ
110 ディスペンサー
111 樹脂供給部
120 樹脂(レジスト)
121 樹脂(レジスト)パターン
130 制御部
131 樹脂(レジスト)塗布パターン格納部
140 グリッド
150 計測範囲
200 第2の実施形態におけるインプリント装置
301aから301c パターン密度から算出された濃淡情報
302aから302b ドロップ滴の吐出、非吐出情報
401aから401b 点在する未充填部
402 未充填部での樹脂層の厚さ
501 液滴の塗布画素の移動
502 液滴サイズの変更
601aから601b 明度(濃度)分布状態
100 Imprint Device 101 in First Embodiment Original Pattern 101a Pattern Part (Concave)
102 Master Pattern Head 103 Ultraviolet Light Irradiation Unit 104 Wafer Substrate 105 Stage 106 Purge Gas Supply Unit 107 Purge Gas Nozzle 108 Reflector 109 Observation Camera 110 Dispenser 111 Resin Supply Unit 120 Resin (Resist)
121 Resin (resist) pattern 130 Control unit 131 Resin (resist) application pattern storage unit 140 Grid 150 Measurement range 200 Grayscale information 302a to 302b calculated from pattern density in imprint apparatus 301a to 301c in the second embodiment Discharge / non-discharge information 401a to 401b Unfilled portions 402 Scattered thickness of resin layer 501 Movement of applied pixel of droplet 502 Change of droplet size 601a to 601b Lightness (density) distribution state

Claims (7)

原版に形成されているパターンを基板上の未硬化樹脂に転写するインプリント方法であって、
複数の開口部(ノズル)を持つ光硬化性樹脂の吐出手段を備え、基板あるいは前記吐出手段を走査させ塗布パターンに基づいて複数の前記樹脂液滴を基板上に塗布する塗布工程と、基板に塗布された未硬化樹脂面と原版のパターン面とを接触させることで未硬化樹脂を拡張させ原版パターンを基板に転写する転写工程と、転写した樹脂パターンを光硬化させる硬化工程を有するインプリント方法および塗布パターン作成方法において、
前記樹脂塗布パターンとして、
既知の情報で作成した塗布パターンで塗布した基板上の前記樹脂液滴に前記原版のパターン面を接触させ、前記液滴が前期原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了するまでの充填過程における個々の充填状態を時系列で計測する工程と、計測結果から個々の充填状態および充填完了時間のばらつきを補正するばらつき補正データを算出する算出工程1と、前記ばらつき補正データと既知の情報とに基づいて作成した補正パターン情報を算出する算出工程2と、前記補正パターン情報に基づいて塗布パターンを作成するパターン作成工程、または液滴吐出量を補正する工程とを有する
ことを特徴とするインプリント方法および塗布液の充填ばらつき補正方法。
An imprint method for transferring a pattern formed on an original plate to an uncured resin on a substrate,
A coating step of applying a plurality of resin droplets onto the substrate based on a coating pattern by scanning the substrate or the discharging unit with a discharge unit of a photocurable resin having a plurality of openings (nozzles); An imprint method having a transfer step of expanding the uncured resin by bringing the applied uncured resin surface into contact with the pattern surface of the original plate and transferring the original pattern to the substrate, and a curing step of photocuring the transferred resin pattern And in the application pattern creation method,
As the resin coating pattern,
The pattern surface of the original is brought into contact with the resin droplets coated on a substrate coated with a coating pattern created with known information, and the droplets flow by capillary force between the coating pattern surface of the original master and the substrate. The process of measuring the individual filling states in the filling process from the start of filling to the original pattern until the flow and filling are completed, and the variation that corrects the variation of the individual filling state and filling completion time from the measurement results A calculation step 1 for calculating correction data, a calculation step 2 for calculating correction pattern information created based on the variation correction data and known information, and a pattern creation step for creating an application pattern based on the correction pattern information Or an imprint method and a coating liquid filling variation correction method, characterized by comprising: a step of correcting a droplet discharge amount.
前記基板上の複数の前記液滴の個々の充填状態を計測する工程において、前記液滴が前記原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了するまでの充填過程における、複数の未充填部の個々の面積と位置および形状を時系列で計測する
ことを特徴とする請求項1に記載の樹脂液滴充填ばらつきの計測方法。
In the step of measuring the individual filling state of the plurality of droplets on the substrate, the droplets are flowed by capillary force between the coating pattern surface of the original plate and the substrate, and filling to the original master pattern is started. In the filling process until the flow and filling are completed, the individual areas, positions and shapes of the unfilled parts are measured in time series.
The method for measuring variation in filling resin droplets according to claim 1.
前記基板上の複数の前記液滴の個々の充填状態を計測する工程において、前記液滴が前記原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了するまでの充填過程における、複数の未充填部の個々の面積と位置および形状を時系列で計測する工程を有する
ことを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。
In the step of measuring the individual filling state of the plurality of droplets on the substrate, the droplets are flowed by capillary force between the coating pattern surface of the original plate and the substrate, and filling to the original master pattern is started. In the filling process until the flow and filling are completed, it has a step of measuring each area, position and shape of a plurality of unfilled portions in time series
The imprint apparatus according to claim 2.
複数の開口部(ノズル)を持つ光硬化性樹脂の吐出手段を備え、基板あるいは前記吐出手段を走査させ塗布パターンに基づいて複数の前記樹脂液滴を基板上に塗布する塗布工程と、基板に塗布された未硬化樹脂面と原版のパターン面とを接触させることで未硬化樹脂を拡張させ原版パターンを基板に転写する転写工程と、転写した樹脂パターンを光硬化させる硬化工程を有するインプリント方法および塗布パターン作成方法において、
既知の情報で作成した塗布パターンで塗布した基板上の前記樹脂液滴に前記原版のパターン面を接触させ、前記液滴が前期原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了する前の未充填部が残る時間に前記原版を通して光を照射し、前記光硬化性樹脂液滴を硬化させる工程と、複数の前記液滴の個々の充填状態を計測する工程と、計測結果から個々の充填状態および充填完了時間のばらつきを補正するばらつき補正データを算出する算出工程1と、前記ばらつき補正データと既知の情報とに基づいて作成した補正パターン情報を算出する算出工程2と、前記補正パターン情報に基づいて塗布パターンを作成するパターン作成工程、または液滴吐出量を補正する工程とを有する
ことを特徴とするインプリント方法および塗布液の充填ばらつき補正方法。
A coating step of applying a plurality of resin droplets onto the substrate based on a coating pattern by scanning the substrate or the discharging unit with a discharge unit of a photocurable resin having a plurality of openings (nozzles); An imprint method having a transfer step of expanding the uncured resin by bringing the applied uncured resin surface into contact with the pattern surface of the original plate and transferring the original pattern to the substrate, and a curing step of photocuring the transferred resin pattern And in the application pattern creation method,
The pattern surface of the original is brought into contact with the resin droplets coated on a substrate coated with a coating pattern created with known information, and the droplets flow by capillary force between the coating pattern surface of the original master and the substrate. A step of irradiating light through the original plate for a time when filling of the original pattern is started and an unfilled portion remains before the flow and filling are completed, and curing the photocurable resin droplets; and a plurality of the droplets Based on the step of measuring the individual filling state, the calculation step 1 for calculating variation correction data for correcting the variation of the individual filling state and filling completion time from the measurement result, and the variation correction data and known information There are a calculation step 2 for calculating the created correction pattern information, a pattern creation step for creating a coating pattern based on the correction pattern information, or a step for correcting the droplet discharge amount. Imprinting method and filling variation correction method of the coating liquid characterized by Rukoto.
前記基板上の複数の前記液滴の個々の充填状態を計測する工程において、塗布パターンで塗布した基板上の前記樹脂液滴に前記原版のパターン面を接触させ、前記液滴が前期原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了する前の未充填部が残る時間に前記原版を通して光を照射し、前記光硬化性樹脂液滴を硬化させる工程と、複数の前記未充填部の個々の面積と位置と形状および未充填部の基板表面から樹脂端部の上面エッジまでの距離(樹脂層の厚さ)を計測する
ことを特徴とする請求項4に記載の樹脂液滴充填ばらつきの計測方法。
In the step of measuring the individual filling state of the plurality of droplets on the substrate, the pattern surface of the original plate is brought into contact with the resin droplets applied on the substrate with a coating pattern, and the droplets are applied to the original master plate. Flow and filling of the original master pattern is started by capillary force between the pattern surface and the substrate, and light is irradiated through the master during the time when the unfilled portion remains before completion of the flow and filling, and the photocuring property The step of curing resin droplets, the area, position, and shape of each of the plurality of unfilled portions, and the distance (the thickness of the resin layer) from the substrate surface of the unfilled portions to the upper surface edge of the resin end portion are measured. The method for measuring variation in filling resin droplets according to claim 4.
前記基板上の複数の前記液滴の個々の充填状態を計測する工程において、塗布パターンで塗布した基板上の前記樹脂液滴に前記原版のパターン面を接触させ、前記液滴が前期原版の塗布パターン面と前記基板の間で毛管力により流動と前期原版パターンへの充填が開始され、流動及び充填が完了する前の未充填部が残る時間に前記原版を通して光を照射し、前記光硬化性樹脂液滴を硬化させる工程と、複数の前記未充填部の個々の面積と位置と形状および未充填部の基板表面から樹脂端部の上面エッジまでの距離(樹脂層の厚さ)を計測する工程を有する
ことを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
In the step of measuring the individual filling state of the plurality of droplets on the substrate, the pattern surface of the original plate is brought into contact with the resin droplets applied on the substrate with a coating pattern, and the droplets are applied to the original master plate. Flow and filling of the original master pattern is started by capillary force between the pattern surface and the substrate, and light is irradiated through the master during the time when the unfilled portion remains before completion of the flow and filling, and the photocuring property The step of curing resin droplets, the area, position, and shape of each of the plurality of unfilled portions, and the distance (the thickness of the resin layer) from the substrate surface of the unfilled portions to the upper surface edge of the resin end portion are measured. The imprint apparatus according to claim 5, further comprising a step.
複数の前記液滴の個々の充填状態の計測結果から個々の充填状態および充填完了時間のばらつきを補正するばらつき補正データを算出する工程において、個々の充填状態および充填時間のばらつきは、時系列上および前記原版の中心部から同心円上で比較する
ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の補正パターン算出方法。
In the process of calculating variation correction data for correcting variations in individual filling states and filling completion times from the measurement results of the individual filling states of the plurality of droplets, variations in individual filling states and filling times are time-series. And compare concentrically from the center of the original
The correction pattern calculation method according to claim 1, wherein the correction pattern is calculated.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US11402749B2 (en) 2019-06-19 2022-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Drop pattern correction for nano-fabrication
JP7286250B2 (en) 2019-08-07 2023-06-05 株式会社ディスコ Protective member forming device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11402749B2 (en) 2019-06-19 2022-08-02 Canon Kabushiki Kaisha Drop pattern correction for nano-fabrication
JP7286250B2 (en) 2019-08-07 2023-06-05 株式会社ディスコ Protective member forming device
CN114637352A (en) * 2022-03-17 2022-06-17 武汉起深通讯有限公司 Chip preparation point gum machine on-line control management system based on machine vision
CN114637352B (en) * 2022-03-17 2023-01-03 杭州名光微电子科技有限公司 Chip preparation point gum machine on-line control management system based on machine vision

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