JP2019054099A - インプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
以下では、比較例のアライメントマークのサイズおよび配置方法を説明した後、実施形態のアライメントマークを用いたインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法について説明する。
Pave=(PT+PW)/2 ・・・(1)
Δx<Pave/2 ・・・(3)
Δx<Pave/4 ・・・(4)
2Δx<P2ave ・・・(6)
4Δx<P2ave ・・・(7)
L12+L22≦L2 ・・・(10)
P1XA,T=P1XB,W=P1YA,T=P1YB,W=1060nm
P1XA,W=P1XB,T=P1YA,W=P1YB,T=1000nm
P2XA,T=P2XB,W=P2YA,T=P2YB,W=2240nm
P2XA,W=P2XB,T=P2YA,W=P2YB,T=2000nm
第1の実施形態では、図10(b)の暗視野像のシミュレーション結果に見られるように、差動検出を行うためのA領域で生成されるモアレ像およびB領域で生成されるモアレ像は連続している。つまり、A領域のモアレ像の山の部分が、B領域のモアレ像の山の部分とつながるような形となる。そのため、A領域とB領域との間のモアレ像のずれを視認し難い場合が生じる。第2の実施形態では、A領域とB領域のモアレ像を分離させて、2つの領域間のモアレ像のずれを視認しやすくする実施形態を説明する。
P1XA,T=P1XB,W=P1YA,T=P1YB,W=1030nm
P1XA,W=P1XB,T=P1YA,W=P1YB,T=1000nm
P2XA,T=P2XB,W=P2YA,T=P2YB,W=2040nm
P2XA,W=P2XB,T=P2YA,W=P2YB,T=1800nm
インプリント法によって転写したレジストパターンを用いて、エッチング、CMP(Chemical Mechanical Polishing)などの加工処理が加工対象に対して行われる。このとき、テンプレートのアライメントマークもレジストパターンに転写され、アライメントマークも加工されることになる。アライメントマークがウェハ側に転写された状態で、エッチングまたはCMPなどの加工処理が行われると、加工対象に段差が生じてしまう。加工対象に段差が存在すると、その後のインプリント処理で、位置合わせ精度が低下したり、パターンの転写が困難になったりするなどの問題が生じる。そこで、以下の実施形態では、アライメントマークを原因とする段差の発生を抑えることができるインプリント装置、インプリント方法および半導体装置の製造方法について説明する。
図21は、第3の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの位置検出方向(第1方向)の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図では、3つのピークが見えるが、これがモアレ像の山となる部分である。すなわち、この例では、モアレマークの範囲内に3つのモアレ像の山が見えることになる。また、山と山の間の谷の部分G1では、信号崩れが発生している。このような信号崩れが存在すると、位置合わせ時のアライメント精度が落ちてしまう。第4の実施形態では、第3の実施形態に比して、信号崩れの発生が抑制されたアライメントマークについて説明する。
図25は、第5の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、(a)は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、(b)は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図19に示したものと同様である。この例でも、テンプレート200側のアライメントマーク230の構成は、図25(a)に示されるように、第3の実施形態と同じである。一方、図25(b)に示されるように、ウェハ100側のアライメントマーク110の1つの矩形状パターン115は、第2方向に延在するライン状パターンからなる複数の第2構成要素151が、第1方向に所定の間隔で配置されることによって構成される。すなわち、第2構成要素151の長辺の延在方向は、第1構成要素251の長辺の延在方向と直交している。ただし、第4の実施形態と異なり、第1構成要素251のピッチと第2構成要素151のピッチとは異なっている。
図27は、比較例によるモアレマークの一部拡大図であり、(a)は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、(b)は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図19に示したものと同様である。この図では、第4の実施形態の図22と同様のモアレマークが示されている。ただし、図27(a)では、テンプレート200側のアライメントマーク230の1つのライン状パターン235は、第2方向に4つに分割されている。また、ウェハ100側のアライメントマーク110は、図22(b)と同様の構造を有する。
a>b ・・・(13)
a=b ・・・(14)
第3〜第6の実施形態では、テンプレート側およびウェハ側のアライメントマークのうち一方のアライメントマークを、ライン状に分割する場合を例に挙げた。第7の実施形態以降では、テンプレート側およびウェハ側のアライメントマークのうち一方のアライメントマークを、コンタクトホール状に分割する場合を例に挙げる。
図32は、第7の実施形態によるモアレマークを用いた場合の信号強度のシミュレーション結果の一例を示す図である。この図において、横軸は、モアレマークの変位検出方向の位置を示し、縦軸は、モアレマークを暗視野系で観察した場合の信号強度を示す。この図に示されるように、信号波形は、3つの滑らかな山と、これらの山の間の信号崩れを起こした谷G6と、を含む。このように信号波形に信号崩れを起こしている部分があると、位置合わせ時にアライメント精度が落ちてしまう。そこで、第8の実施形態では、第7の実施形態に比して、信号崩れの発生が抑制されたアライメントマークについて説明する。
図37は、第9の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、(a)は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、(b)は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図19に示したものと同様である。この例では、図37(a)に示されるように、テンプレート200側のアライメントマーク230の構成は、第3の実施形態と同じである。また、ウェハ100側のアライメントマーク110では、第7の実施形態と同様に、コンタクトホール状のアライメントマークである第2構成要素152が2次元的に配置されている。ただし、第9の実施形態では、1つの矩形状パターン115内で、第2方向に配列された第2構成要素152の1行を要素行153とすると、第1方向の一方の端部から他方の端部に向かって、要素行153の端部がジグザグ状に配置される。すなわち、要素行153の端部が第2方向の正方向および負方向に交互に突出する構成となる。
図39は、第10の実施形態によるモアレマークの一例を示す一部拡大図であり、(a)は、テンプレート側のアライメントマークの一部拡大図であり、(b)は、ウェハ側のアライメントマークの一部拡大図である。なお、モアレマークの構成は、図19に示したものと同様である。この例では、図39(b)に示されるように、ウェハ100側のアライメントマーク110の構成は、図31(b)と同じである。一方、図39(a)に示されるように、テンプレート200側のアライメントマーク230を構成するライン状パターン235は、その延在方向とは交差する方向に延在する複数の第1構成要素251からなる。具体的には、ウェハ100側のアライメントマーク110の要素列154の延在方向と90度ではない角度で交差する方向に延在するライン状パターンからなる複数の第1構成要素251が、ライン状パターン235の延在方向に所定の間隔で配置される。
[付記1]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に移動させる第1移動部と、
を備え、
前記第1アライメントマークは、前記第1方向に第1周期で配置される複数の第1マークを有し、
前記第2アライメントマークは、前記第1方向に第2周期で配置される複数の第2マークを有し、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第1マークおよび前記第2マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とするインプリント装置。
[付記2]
前記第1マークは、複数の第1構成要素によって構成され、
前記第2マークは、複数の第2構成要素によって構成されることを特徴とする付記1に記載のインプリント装置。
[付記3]
前記第1構成要素の長辺の向きと、前記第2構成要素の長辺の向きと、が異なることを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記4]
前記第1マークおよび前記第2マークは、前記加工対象に転写されるデバイスおよび配線を含む本体パターンの線幅よりも小さい線幅を有するパターンで構成されることを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記5]
前記第1周期と前記第2周期とは異なることを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記6]
前記第1マークは、前記第1構成要素が第3周期で周期的に配置される構成を有し、
前記第2マークは、前記第2構成要素が前記第3周期で配置される構成を有することを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記7]
前記第1マークは、前記第1構成要素が第3周期で周期的に配置される構成を有し、
前記第2マークは、前記第2構成要素が前記第3周期とは異なる第4周期で配置される構成を有することを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記8]
前記第1マークの前記第1方向の幅と、前記第2マークの前記第1方向の幅とが等しいことを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記9]
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向に移動させる第2移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とする付記1から8のいずれか1項に記載のインプリント装置。
[付記10]
前記第1構成要素および前記第2構成要素は、ライン状パターンであることを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記11]
前記第1マークは、ライン状パターンの前記第1構成要素が複数並行して配置された構成を有し、
前記第2マークは、コンタクトホール状のパターンの前記第2構成要素が2次元的に複数配置された構成を有することを特徴とする付記2に記載のインプリント装置。
[付記12]
前記第1構成要素は、前記第1方向と直交する第2方向に延在する前記ライン状パターンであり、
前記第2マークは、前記第1方向に前記第2構成要素が配列した要素行が、前記第2方向の位置に応じて、前記第1方向にずらされた構成を有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記13]
前記第1構成要素は、前記第1方向に延在する前記ライン状パターンであり、
前記第2マークは、前記第1方向に前記第2構成要素が配列した要素行が、前記第1方向に直交する第2方向の位置に応じて、前記第1方向にずらされた構成を有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記14]
前記第1構成要素は、前記第1方向に直交する第2方向に延在するライン状パターンであり、
前記第2構成要素は、前記第1方向の長さが、前記第2方向の長さに比して長い形状を有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記15]
前記第1マークおよび前記第2マークは、前記加工対象に転写されるデバイスおよび配線を含む本体パターンの線幅よりも小さい線幅を有するパターンで構成されることを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記16]
前記第1マークは、コンタクトホール状のパターンの前記第2構成要素が2次元的に複数配置された構成を有し、
前記第2マークは、ライン状パターンの前記第1構成要素が複数並行して配置された構成を有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記17]
前記第1アライメントマークは、前記第1方向に直交する第2方向に延在したライン状パターンが複数並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンを有し、
前記第2アライメントマークは、矩形状パターンが前記第1方向および前記第2方向に2次元的に配置された市松模様を有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記18]
前記第1アライメントマークは、矩形状パターンが前記第1方向および前記第1方向に直交する第2方向に2次元的に配置された市松模様を有し、
前記第2アライメントマークは、前記第2方向に延在したライン状パターンが複数並行に配置されたラインアンドスペース状のパターンを有することを特徴とする付記11に記載のインプリント装置。
[付記19]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、位置合わせを行う位置合わせ工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、前記第1方向に第1周期で配置される複数の第1マークを有し、
前記第2アライメントマークは、前記第1方向に第2周期で配置される複数の第2マークを有し、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第1マークおよび前記第2マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とするインプリント方法。
[付記20]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、前記第1方向に第1周期で配置される複数の第1マークを有し、
前記第2アライメントマークは、前記第1方向に第2周期で配置される複数の第2マークを有し、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークは、互いに重なるように設けられてモアレマークを構成し、
前記第1マークおよび前記第2マークのいずれか一方が、複数の構成要素によって構成されることを特徴とする半導体装置の製造方法。
[付記21]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に移動させる第1移動部と、
を備え、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント装置。
[付記22]
前記第1周期および前記第3周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であり、
前記第2周期および前記第4周期は、前記第2モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする付記21に記載のインプリント装置。
[付記23]
前記第1モアレマークの平均周期をP1aveとし、前記第2モアレマークの平均周期をP2aveとしたときに、次式(15)の関係を有することを特徴とする付記22に記載のインプリント装置。
前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分および前記第4部分は、ライン状パターンであり、
前記第2モアレマークの平均周期P2aveは、前記第1モアレマークの平均周期P1aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔxとしたときに、次式(16)の関係を有することを特徴とする付記21に記載のインプリント装置。
Δx<P2ave/2 ・・・(16)
[付記25]
前記第1部分および前記第2部分は、ライン状パターンであり、前記第3部分および前記第4部分は、市松模様である場合、あるいは、前記第1部分および前記第2部分は、市松模様であり、前記第3部分および前記第4部分は、ライン状パターンである場合に、
前記第2モアレマークの平均周期P2aveは、前記第1モアレマークの平均周期P1aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔxとしたときに、次式(17)の関係を有することを特徴とする付記21に記載のインプリント装置。
Δx<P2ave/4 ・・・(17)
[付記26]
前記第1テンプレート側マークは、第5部分が前記第1方向に前記第1周期とは異なる第5周期で複数配置される第5パターンを含み、
前記第2テンプレート側マークは、第6部分が前記第1方向に前記第2周期とは異なる第6周期で複数配置される第6パターンを含み、
前記第1ウェハ側マークは、第7部分が前記第1方向に前記第3周期とは異なる第7周期で複数配置される第7パターンを含み、
前記第2ウェハ側マークは、第8部分が前記第1方向に前記第4周期とは異なる第8周期で複数配置される第8パターンを含み、
前記第5パターンは、前記第1パターンの前記第1方向と直交する第2方向に隣接して配置され、
前記第6パターンは、前記第2パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第7パターンは、前記第3パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第8パターンは、前記第4パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第5パターンおよび前記第7パターンは、互いに重なるように設けられて第3モアレマークを構成し、
前記第6パターンおよび前記第8パターンは、互いに重なるように設けられて第4モアレマークを構成し、
前記第3モアレマークの平均周期と、前記第4モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする付記21から25のいずれか1項に記載のインプリント装置。
[付記27]
前記第1周期と前記第7周期とは等しく、
前記第2周期と前記第8周期とは等しく、
前記第3周期と前記第5周期とは等しく、
前記第4周期と前記第6周期とは等しいことを特徴とする付記26に記載のインプリント装置。
[付記28]
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向に移動させる第2移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とする付記21から27のいずれか1項に記載のインプリント装置。
[付記29]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に移動させる第1移動部と、
を備え、
前記第1アライメントマークは、第1部分が第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークを有し、
前記第2アライメントマークは、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2ウェハ側マークを有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向に移動させる第2移動部をさらに備え、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とするインプリント装置。
[付記30]
前記第1周期および前記第2周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする付記29に記載のインプリント装置。
[付記31]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント方法。
[付記32]
前記第1周期および前記第3周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であり、
前記第2周期および前記第4周期は、前記第2モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする付記31に記載のインプリント方法。
[付記33]
前記第1モアレマークの平均周期をP1aveとし、前記第2モアレマークの平均周期をP2aveとしたときに、次式(18)の関係を有することを特徴とする付記32に記載のインプリント方法。
前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分および前記第4部分は、ライン状パターンであり、
前記第2モアレマークの平均周期P2aveは、前記第1モアレマークの平均周期P1aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔxとしたときに、次式(19)の関係を有することを特徴とする付記31に記載のインプリント方法。
Δx<P2ave/2 ・・・(19)
[付記35]
前記第1部分および前記第2部分は、ライン状パターンであり、前記第3部分および前記第4部分は、市松模様である場合、あるいは、前記第1部分および前記第2部分は、市松模様であり、前記第3部分および前記第4部分は、ライン状パターンである場合に、
前記第2モアレマークの平均周期P2aveは、前記第1モアレマークの平均周期P1aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔxとしたときに、次式(20)の関係を有することを特徴とする付記31に記載のインプリント方法。
Δx<P2ave/4 ・・・(20)
[付記36]
前記第1テンプレート側マークは、第5部分が前記第1方向に前記第1周期とは異なる第5周期で複数配置される第5パターンを含み、
前記第2テンプレート側マークは、第6部分が前記第1方向に前記第2周期とは異なる第6周期で複数配置される第6パターンを含み、
前記第1ウェハ側マークは、第7部分が前記第1方向に前記第3周期とは異なる第7周期で複数配置される第7パターンを含み、
前記第2ウェハ側マークは、第8部分が前記第1方向に前記第4周期とは異なる第8周期で複数配置される第8パターンを含み、
前記第5パターンは、前記第1パターンの前記第1方向と直交する第2方向に隣接して配置され、
前記第6パターンは、前記第2パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第7パターンは、前記第3パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第8パターンは、前記第4パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第5パターンおよび前記第7パターンは、互いに重なるように設けられて第3モアレマークを構成し、
前記第6パターンおよび前記第8パターンは、互いに重なるように設けられて第4モアレマークを構成し、
前記第3モアレマークの平均周期と、前記第4モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする付記31から35のいずれか1項に記載のインプリント方法。
[付記37]
前記第1周期と前記第7周期とは等しく、
前記第2周期と前記第8周期とは等しく、
前記第3周期と前記第5周期とは等しく、
前記第4周期と前記第6周期とは等しいことを特徴とする付記36に記載のインプリント方法。
[付記38]
前記第1位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向にも移動させて、前記第1位置合わせを行い、
前記第2位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第2方向にも移動させて、前記第2位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とする付記31から37のいずれか1項に記載のインプリント方法。
[付記39]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする半導体装置の製造方法。
[付記40]
前記第1周期および前記第3周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であり、
前記第2周期および前記第4周期は、前記第2モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする付記39に記載の半導体装置の製造方法。
[付記41]
前記第1モアレマークの平均周期をP1aveとし、前記第2モアレマークの平均周期をP2aveとしたときに、次式(21)の関係を有することを特徴とする付記40に記載の半導体装置の製造方法。
前記第1部分、前記第2部分、前記第3部分および前記第4部分は、ライン状パターンであり、
前記第2モアレマークの平均周期P2aveは、前記第1モアレマークの平均周期P1aveよりも大きく、
前記テンプレートと前記加工対象との粗い位置合わせで生じる位置誤差をΔxとしたときに、次式(22)の関係を有することを特徴とする付記39に記載の半導体装置の製造方法。
Δx<P2ave/2 ・・・(22)
[付記43]
第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークを有し、
前記第2アライメントマークは、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第1ウェハ側マークを有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第1位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向にも移動させて、前記第1位置合わせを行い、
前記第2位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第2方向にも移動させて、前記第2位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とするインプリント方法。
[付記44]
前記第1周期および前記第2周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする付記43に記載のインプリント方法。
Claims (7)
- 第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント方法。 - 前記第1周期および前記第3周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であり、
前記第2周期および前記第4周期は、前記第2モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であり、
前記第1モアレマークの平均周期をP1aveとし、前記第2モアレマークの平均周期をP2aveとしたときに、次式(1)の関係を有することを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記第1テンプレート側マークは、第5部分が前記第1方向に前記第1周期とは異なる第5周期で複数配置される第5パターンを含み、
前記第2テンプレート側マークは、第6部分が前記第1方向に前記第2周期とは異なる第6周期で複数配置される第6パターンを含み、
前記第1ウェハ側マークは、第7部分が前記第1方向に前記第3周期とは異なる第7周期で複数配置される第7パターンを含み、
前記第2ウェハ側マークは、第8部分が前記第1方向に前記第4周期とは異なる第8周期で複数配置される第8パターンを含み、
前記第5パターンは、前記第1パターンの前記第1方向と直交する第2方向に隣接して配置され、
前記第6パターンは、前記第2パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第7パターンは、前記第3パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第8パターンは、前記第4パターンの前記第2方向に隣接して配置され、
前記第5パターンおよび前記第7パターンは、互いに重なるように設けられて第3モアレマークを構成し、
前記第6パターンおよび前記第8パターンは、互いに重なるように設けられて第4モアレマークを構成し、
前記第3モアレマークの平均周期と、前記第4モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント方法。 - 第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークを有し、
前記第2アライメントマークは、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第1ウェハ側マークを有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第1位置合わせ工程では、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に直交する第2方向にも移動させて、前記第1位置合わせを行い、
前記第2位置合わせ工程では、前記観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第2方向にも移動させて、前記第2位置合わせを行い、
前記テンプレートは、前記第2方向の変位を検出する第3アライメントマークを有し、
前記加工対象は、前記第2方向の変位を検出する第4アライメントマークを有し、
前記第3アライメントマークおよび前記第4アライメントマークは、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークを、前記第1方向および前記第2方向で形成される面内でそれぞれ90度回転させたマークであることを特徴とするインプリント方法。 - 前記第1周期および前記第2周期は、前記第1モアレマークの平均周期から10%以内の差の範囲内であることを特徴とする請求項4に記載のインプリント方法。
- 第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象を保持する加工対象保持部と、
前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察部と、
前記観察部での観察結果に基づいて、前記テンプレート保持部および前記加工対象保持部の少なくとも一方を前記第1方向に移動させる第1移動部と、
を備え、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とするインプリント装置。 - 第1方向の変位を検出する第1アライメントマークを有するテンプレートと、前記第1方向の変位を検出する第2アライメントマークを有する加工対象と、を対向して配置する配置工程と、
前記テンプレートおよび前記加工対象に設けられる基準位置を用いて、前記テンプレートおよび前記加工対象のうち少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第1位置合わせを行う第1位置合わせ工程と、
前記加工対象上にレジストを塗布する塗布工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させる接触工程と、
前記テンプレートを前記レジストに接触させた状態で、前記第1アライメントマークおよび前記第2アライメントマークが重ね合わされた状態を光学的に観察する観察工程と、
観察結果に基づいて、前記テンプレートおよび前記加工対象の少なくとも一方を前記第1方向に移動させて、第2位置合わせを行う第2位置合わせ工程と、
前記テンプレートの凹パターンに前記レジストが充填された後に、前記レジストを硬化させる硬化工程と、
前記テンプレートを前記レジストから離型する離型工程と、
前記硬化したレジストを用いて前記加工対象を加工する加工工程と、
を含み、
前記第1アライメントマークは、第1部分が前記第1方向に第1周期で複数配置される第1パターンを含む第1テンプレート側マークと、第2部分が前記第1方向に第2周期で複数配置される第2パターンを含む第2テンプレート側マークと、を有し、
前記第2アライメントマークは、第3部分が前記第1方向に第3周期で複数配置される第3パターンを含む第1ウェハ側マークと、第4部分が前記第1方向に第4周期で複数配置される第4パターンを含む第2ウェハ側マークと、を有し、
前記第1ウェハ側マークおよび前記第1テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第1モアレマークを構成し、
前記第2ウェハ側マークおよび前記第2テンプレート側マークは、互いに重なるように設けられて第2モアレマークを構成し、
前記第1モアレマークの平均周期と、前記第2モアレマークの平均周期と、は互いに異なることを特徴とする半導体装置の製造方法。
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