JP2022126448A - Imprint method, imprint device, imprint system, mold, and article manufacturing method - Google Patents

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Abstract

To provide a technique advantageous in accurately molding an imprint material on a substrate.SOLUTION: An imprint method is to mold a pattern of an imprint material on a substrate by using a mold, and includes a processing step of performing, on each of a plurality of molding areas on the substrate, processing of bringing the mold and the imprint material on the substrate into contact with each other to mold the pattern. The processing step includes changing the number of molding areas to be processed in single processing according to the positions of the molding areas on the substrate before performing the processing.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、インプリント方法、インプリント装置、インプリントシステム、型および、物品製造方法に関する。 The present invention relates to an imprinting method, an imprinting apparatus, an imprinting system, a mold, and an article manufacturing method.

インプリント技術は、ナノスケ-ルの微細パタ-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。インプリント技術では、電子線描画装置等を用いて微細パタ-ンが形成された型を原版としてシリコン基板やガラスプレ-ト等の基板上に微細パタ-ンを形成する。この微細パタ-ンは、基板上にインプリント材を塗布し、そのインプリント材を介して基板に型のパタ-ンを押し付けた状態で紫外線を照射する事で上記インプリント材を硬化する。その後、硬化したインプリント材から型を引き離すことによって形成される(特許文献1)。従来のインプリント装置では、基板側の1ショット毎にパターンの転写を行っていた。しかし、生産性を高めるため複数のショット領域に対して同時にインプリント処理を行う方法が提案されている(特許文献2)。 Imprint technology is a technology that enables the transfer of nanoscale fine patterns, and is being put to practical use as one of the nanolithography technologies for mass production of magnetic storage media and semiconductor devices. In the imprint technique, a fine pattern is formed on a substrate such as a silicon substrate or a glass plate using a mold on which a fine pattern is formed using an electron beam drawing apparatus or the like as an original. This fine pattern is obtained by coating an imprint material on a substrate, and then curing the imprint material by irradiating ultraviolet rays while pressing the mold pattern against the substrate through the imprint material. After that, the mold is separated from the hardened imprint material (Patent Document 1). A conventional imprint apparatus transfers a pattern for each shot on the substrate side. However, in order to improve productivity, a method has been proposed in which imprint processing is performed simultaneously on a plurality of shot areas (Patent Document 2).

特開2010-098310号公報JP-A-2010-098310 特開2015-233071号公報JP 2015-233071 A

しかし、基板のエッジを含む転写領域へのインプリント処理では、パターンを形成する面積がとても小さくなる。従来のインプリント方法では、この面積が比較的小さい1つの転写領域を、複数の転写領域を同時にインプリントできる面積の広いモールドで転写するレイアウトになってしまいうる。このため、接触工程においてモールドと基板との相対姿勢を精度よく制御することが困難になりうる。 However, imprinting on a transfer region including the edge of the substrate results in a very small area for pattern formation. In the conventional imprinting method, the layout may be such that one transfer region having a relatively small area is transferred with a large-area mold capable of simultaneously imprinting a plurality of transfer regions. For this reason, it may be difficult to control the relative posture of the mold and the substrate with high accuracy in the contact process.

本発明は、上記課題を解決し、基板上のインプリント材を精度よく成形するために有利な技術を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above problems and to provide an advantageous technique for accurately molding an imprint material on a substrate.

上記課題を解決するために、本発明は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを成形するインプリント方法であって、前記型と前記基板上の前記インプリント材とを接触させて、前記パターンを成形する処理を、前記基板における複数の成形領域の各々に対して行う処理工程を有し、前記処理工程では、前記成形領域の前記基板上における位置に応じて、1回の前記処理で処理対象とする成形領域の数を変更して前記処理を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides an imprinting method for forming a pattern of an imprinting material on a substrate using a mold, wherein the mold and the imprinting material on the substrate are brought into contact with each other. and performing the pattern forming process on each of a plurality of forming regions on the substrate, wherein in the processing step, the pattern is formed once in accordance with the positions of the forming regions on the substrate. The processing is performed by changing the number of molding regions to be processed in the processing.

本発明によれば、例えば、基板上のインプリント材を精度よく成形するために有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, for example, it is possible to provide an advantageous technique for accurately molding an imprint material on a substrate.

第1実施形態に係るインプリント装置1の構成例を示す概略図である。1 is a schematic diagram showing a configuration example of an imprint apparatus 1 according to a first embodiment; FIG. モールド側マークおよび基板側マークを示す図である。FIG. 4 is a diagram showing mold-side marks and substrate-side marks; インプリント処理を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining imprint processing; 基板上における複数の転写領域のレイアウトの一例を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic diagram showing an example layout of a plurality of transfer regions on a substrate; 基板上における複数のショット領域のレイアウトの従来例を示す図である。1 is a diagram showing a conventional example of layout of a plurality of shot areas on a substrate; FIG. モールドと基板上のインプリント材との接触工程を説明するための図である。FIG. 10 is a diagram for explaining a contact process between the mold and the imprint material on the substrate; 第1実施形態における複数のショット領域のレイアウトの一例を示す図である。4 is a diagram showing an example layout of a plurality of shot areas according to the first embodiment; FIG. 第1実施形態に係るインプリント処理を説明するフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram illustrating imprint processing according to the first embodiment; 第2実施形態に係るインプリント処理を説明する模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining imprint processing according to the second embodiment; 第2実施形態に係るインプリント処理を説明するフロー図である。FIG. 11 is a flow diagram illustrating imprint processing according to the second embodiment; シングルエリアインプリント処理を説明するフロー図である。FIG. 10 is a flow chart for explaining single area imprint processing; 第3実施形態に係る変形処理を説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the deformation|transformation process which concerns on 3rd Embodiment. 第4実施形態に係るモールドを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the mold which concerns on 4th Embodiment. 第4実施形態に係るモールドを用いた反転プロセス説明する図である。It is a figure explaining the inversion process using the mold which concerns on 4th Embodiment. 4つの転写領域に一括してインプリント処理を行う場合の、ショット領域のレイアウトの一例を示す図である。FIG. 11 is a diagram showing an example of a layout of shot areas when imprint processing is performed on four transfer areas at once; 物品の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of articles|goods.

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な第1実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 A preferred first embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference numerals are given to the same members, and redundant explanations are omitted.

インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。例えば、インプリント装置は、基板上に液状のインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド(型)を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化させる。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離(離型)することで、基板上のインプリント材にモールドのパターンを転写することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、基板における複数のショット領域の各々について行われる。 An imprinting device is a device that brings an imprinting material supplied onto a substrate into contact with a mold and applies energy for curing to the imprinting material, thereby forming a pattern of a hardened product to which the uneven pattern of the mold is transferred. is. For example, an imprinting apparatus supplies a liquid imprinting material onto a substrate, and cures the imprinting material in a state in which a mold having an uneven pattern is brought into contact with the imprinting material on the substrate. . Then, the pattern of the mold can be transferred to the imprint material on the substrate by widening the distance between the mold and the substrate and separating (releasing) the mold from the cured imprint material. Such a series of processes is called an "imprint process" and is performed for each of a plurality of shot areas on the substrate.

インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物(未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある)が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が10nm以上1mm以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマ成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度(25℃における粘度)は、例えば、1mPa・s以上100mPa・s以下である。 A curable composition (also referred to as an uncured resin) that cures when energy for curing is applied is used for the imprint material. Electromagnetic waves, heat, and the like are used as curing energy. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays whose wavelengths are selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less. A curable composition is a composition that is cured by irradiation with light or by heating. Among these, the photocurable composition that is cured by light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of sensitizers, hydrogen donors, internal release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like. The imprint material is applied in the form of a film on the substrate by a spin coater or a slit coater. Alternatively, it may be applied onto the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets, by a liquid jet head. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25° C.) is, for example, 1 mPa·s or more and 100 mPa·s or less.

〔第1実施形態〕
図1は、第1実施形態に係るインプリント装置1の構成例を示す概略図である。インプリント装置1は、基板の上のインプリント材を、凹凸のパターンが形成されたパターン領域を有するモールド(型)で成形して硬化させる。そして、硬化したインプリント材から型を引き離す(離型、剥離する)ことで基板の上にパターンを成形するインプリント処理を行う。インプリント装置1において、このインプリント処理が行われる空間を処理部という。本実施形態では、インプリント材として樹脂を使用し、樹脂硬化法として、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。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration example of an imprint apparatus 1 according to the first embodiment. The imprint apparatus 1 molds and cures the imprint material on the substrate with a mold having a pattern region in which a concave and convex pattern is formed. Then, an imprinting process is performed in which a pattern is formed on the substrate by separating the mold from the cured imprinting material (mold release, peeling). In the imprint apparatus 1, a space in which this imprint process is performed is called a processing unit. In this embodiment, a resin is used as the imprint material, and a photo-curing method of curing the resin by irradiating ultraviolet rays is adopted as the resin-curing method.

インプリント装置1は、モールド11を保持するモールド保持部12と、基板13を保持する基板保持部14と、検出部15と、照射部16と、制御部17と、を有する。また、インプリント装置は、基板の上に紫外線硬化型の樹脂を供給するためのディスペンサを含む供給部、モールド11の側面に力を加えてモールド11のパターン領域11aを変形させるための形状変形機構なども有しうる。さらに、インプリント装置1は、モールド保持部12を保持するためのブリッジ定盤、基板保持部14を保持するためのベース定盤なども有しうる。また、複数のモールド11を格納する格納部25を有しうる。 The imprint apparatus 1 includes a mold holding section 12 that holds the mold 11 , a substrate holding section 14 that holds the substrate 13 , a detection section 15 , an irradiation section 16 , and a control section 17 . In addition, the imprint apparatus includes a supply unit including a dispenser for supplying ultraviolet curable resin onto the substrate, and a shape deformation mechanism for applying force to the side surface of the mold 11 to deform the pattern region 11a of the mold 11. etc. Furthermore, the imprint apparatus 1 can also have a bridge surface plate for holding the mold holding unit 12, a base surface plate for holding the substrate holding unit 14, and the like. It can also have a storage section 25 that stores a plurality of molds 11 .

モールド11は、基板13(の上の樹脂)に転写すべきパターン(凹凸パターン)が形成されたパターン領域11aを有する。モールド11は、基板13の上のインプリント材を硬化させるための紫外線を透過する材料、例えば、石英などで構成される。また、モールド11、詳細には、パターン領域11aには、モールド11と基板13との位置合わせの制御で用いられるアライメントマーク(モールド側マーク18)が形成されている。 The mold 11 has a pattern region 11a in which a pattern (concavo-convex pattern) to be transferred to the substrate 13 (the resin thereon) is formed. The mold 11 is made of a material that transmits ultraviolet rays for curing the imprint material on the substrate 13, such as quartz. Alignment marks (mold-side marks 18) used for controlling alignment between the mold 11 and the substrate 13 are formed on the mold 11, more specifically, on the pattern region 11a.

モールド保持部12は、モールド11を保持する保持機構である。モールド保持部12は、例えば、モールド11を真空吸着又は静電吸着するモールドチャックと、モールドチャックを載置するモールドステージと、モールドステージを駆動する(移動させる)駆動系とを含む。かかる駆動系は、モールドステージ(即ち、モールド11)を少なくともZ軸方向(基板13の上の樹脂にモールド11を押印する際の押印方向)に駆動する。また、かかる駆動系は、Z軸方向だけではなく、X軸方向、Y軸方向およびθ(Z軸周りの回転)方向にモールドステージを駆動する機能を備えていてもよい。 The mold holding part 12 is a holding mechanism that holds the mold 11 . The mold holding unit 12 includes, for example, a mold chuck that vacuum-chucks or electrostatically chucks the mold 11, a mold stage that mounts the mold chuck, and a drive system that drives (moves) the mold stage. Such a drive system drives the mold stage (that is, the mold 11) at least in the Z-axis direction (imprinting direction when the mold 11 is imprinted on the resin on the substrate 13). Moreover, such a drive system may have a function of driving the mold stage not only in the Z-axis direction, but also in the X-axis direction, Y-axis direction, and θ (rotation around the Z-axis) direction.

基板13は、モールド11のパターンが転写される基板(即ち、インプリント材で構成されたパターンが上に形成される基板)である。基板13の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板13の表面に、基板13とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板13は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。また、基板13は、例えば、SOI(Silicon on Insulator)基板などであってもよい。基板13には、供給部から樹脂が供給(塗布)される。また、基板13には、モールド11と基板13との位置合わせの制御で用いられるアライメントマーク(基板側マーク19)が形成されている。 The substrate 13 is a substrate to which the pattern of the mold 11 is transferred (that is, a substrate on which a pattern made of imprint material is formed). Materials for the substrate 13 include, for example, glass, ceramics, metals, semiconductors, and resins. A member made of a material different from that of the substrate 13 may be provided on the surface of the substrate 13 as necessary. The substrate 13 is, for example, a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or quartz glass. Also, the substrate 13 may be, for example, an SOI (Silicon on Insulator) substrate. A resin is supplied (applied) to the substrate 13 from a supply unit. Alignment marks (substrate-side marks 19 ) used for controlling alignment between the mold 11 and the substrate 13 are formed on the substrate 13 .

基板保持部14は、基板13を保持する保持機構である。基板保持部14は、例えば、基板13を真空吸着又は静電吸着する基板チャックと、基板チャックを載置する基板ステージと、基板ステージを駆動する)移動させる)駆動系とを含む。かかる駆動系は、基板ステージ(即ち、基板13)を少なくともX軸方向およびY軸方向(モールド11の押印方向に直交する方向)に駆動する。また、かかる駆動系は、X軸方向およびY軸方向だけではなく、Z軸方向およびθ(Z軸周りの回転)方向に基板ステージを駆動する機能を備えていてもよい。 The substrate holding part 14 is a holding mechanism that holds the substrate 13 . The substrate holding unit 14 includes, for example, a substrate chuck that vacuum-chucks or electrostatically chucks the substrate 13, a substrate stage that mounts the substrate chuck, and a drive system that drives (moves) the substrate stage. Such a drive system drives the substrate stage (that is, the substrate 13) at least in the X-axis direction and the Y-axis direction (direction orthogonal to the stamping direction of the mold 11). Further, such a drive system may have a function of driving the substrate stage not only in the X-axis direction and Y-axis direction, but also in the Z-axis direction and θ (rotation around the Z-axis) direction.

検出部15は、基板13に設けられたアライメントマーク(基板側マーク19)の位置を検出しうる。本実施形態の場合、検出部15は、モールド11(モールド側マーク18)を介して基板側マーク19を光学的に観察するスコープを含み、モールド側マーク18とそれに対応する基板側マーク19との相対位置を検出する。例えば、検出部15は、スコープにより検出されたモールド側マーク18とそれに対応する基板側マーク19との相対位置に基づいて、モールド11(パターン領域11a)と基板(ショット領域)との相対位置を計測することができる。ここで、検出部15は、モールド側マーク18と基板側マーク19との相対的な位置関係を検出することができればよい。したがって、検出部15は、2つのマークを同時に撮像するための光学系を備えたスコープを含んでいてもよいし、2つのマークの干渉信号やモアレなどの相対位置関係を反映した信号を検知するスコープを含んでいてもよい。また、検出部15は、モールド側マーク18と基板側マーク19とを同時に検出できなくてもよい。例えば、検出部15は、内部に配置された基準位置に対するモールド側マーク18および基板側マーク19のそれぞれの位置を求めることで、モールド側マーク18と基板側マーク19との相対的な位置関係を検出してもよい。 The detector 15 can detect the position of an alignment mark (substrate-side mark 19 ) provided on the substrate 13 . In this embodiment, the detector 15 includes a scope for optically observing the board-side mark 19 through the mold 11 (mold-side mark 18), and the mold-side mark 18 and the corresponding board-side mark 19 are detected. Detect relative position. For example, the detection unit 15 detects the relative positions of the mold 11 (pattern area 11a) and the substrate (shot area) based on the relative positions of the mold-side marks 18 and the corresponding substrate-side marks 19 detected by the scope. can be measured. Here, the detection unit 15 only needs to be able to detect the relative positional relationship between the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19 . Therefore, the detection unit 15 may include a scope equipped with an optical system for imaging two marks at the same time, or detect a signal reflecting the relative positional relationship of the two marks such as an interference signal or moire. May contain scopes. Further, the detection unit 15 may not be able to detect the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19 at the same time. For example, the detection unit 15 determines the relative positional relationship between the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19 by obtaining the respective positions of the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19 with respect to a reference position arranged inside. may be detected.

照射部16は、インプリント材を硬化させるための光22(例えば紫外線)を、モールド11を介して基板上のインプリント材に照射し、当該インプリント材を硬化させる。照射部16は、例えば、インプリント材を硬化させるための光22を射出する光源と、光源から射出された光22をインプリント処理において最適な光に調整するための光学系とを含みうる。本実施形態のインプリント装置1は、照射部16から射出された光22がビームスプリッタ24で反射されて基板13(具体的には基板上のインプリント材)に照射されるように構成されうる。 The irradiation unit 16 irradiates the imprint material on the substrate with light 22 (for example, ultraviolet rays) for curing the imprint material through the mold 11 to cure the imprint material. The irradiation unit 16 can include, for example, a light source that emits light 22 for curing the imprint material, and an optical system that adjusts the light 22 emitted from the light source to optimum light for imprint processing. The imprint apparatus 1 of the present embodiment can be configured such that the light 22 emitted from the irradiation unit 16 is reflected by the beam splitter 24 and irradiated onto the substrate 13 (specifically, the imprint material on the substrate). .

観察部23は、例えばモールド11のパターン領域11aの全体が収まる視野を有するカメラを含み、紫外線の照射による基板上のインプリント材の硬化状態を観察(確認)する機能を有する。また、観察部23は、基板上のインプリント材に対するモールド11の押印状態、モールド11のパターンへのインプリント材の充填状態、基板上の硬化したインプリント材からのモールド11の離型状態も観察することが可能である。本実施形態のインプリント装置1は、観察部23がビームスプリッタ24を介して基板上のインプリント材の硬化状態を観察するように構成されうる。 The observation unit 23 includes, for example, a camera having a field of view that covers the entire pattern region 11a of the mold 11, and has a function of observing (confirming) the cured state of the imprint material on the substrate due to irradiation with ultraviolet rays. In addition, the observation unit 23 also observes the imprinting state of the mold 11 against the imprinting material on the substrate, the filling state of the imprinting material into the pattern of the mold 11, and the releasing state of the mold 11 from the hardened imprinting material on the substrate. Observation is possible. The imprint apparatus 1 of the present embodiment can be configured such that the observation unit 23 observes the cured state of the imprint material on the substrate via the beam splitter 24 .

制御部17は、例えばCPUやメモリなどを含み、インプリント装置1の各部を制御することにより、インプリント処理およびそれに関連する処理を制御する。 The control unit 17 includes, for example, a CPU and a memory, and controls imprint processing and related processing by controlling each unit of the imprint apparatus 1 .

次に、図2(A)~(B)を参照しながら、モールド11と基板13との位置合わせで用いられるアライメントマークとしてのモールド側マーク18および基板側マーク19について説明する。図2は、モールド側マークおよび基板側マークを示す図である。図2(A)~B)に示す例では、基板13の1つのショット領域に6つのチップ領域が配置されているものとする。 Next, mold-side marks 18 and substrate-side marks 19 as alignment marks used for alignment between the mold 11 and the substrate 13 will be described with reference to FIGS. 2(A) and 2(B). FIG. 2 is a diagram showing mold-side marks and substrate-side marks. In the example shown in FIGS. 2A and 2B, it is assumed that six chip areas are arranged in one shot area of the substrate 13. FIG.

図2(A)は、モールド11のパターン領域11a、具体的には、パターン領域11aの四隅に形成されたモールド側マーク18a~18hの配置例を示している。図2(A)を参照するに、横方向に長手方向を有するモールド側マーク18a、18b、18eおよび18fは、X軸方向に計測方向を有するマークである。また、縦方向に長手方向を有するモールド側マーク18c、18d、18gおよび18hは、Y軸方向に計測方向を有するマークである。また、図2(A)において、点線で囲まれた領域は、基板上の6つのチップ領域のそれぞれに転写すべきパターンを表している。 FIG. 2A shows a pattern area 11a of the mold 11, specifically, an arrangement example of the mold-side marks 18a to 18h formed at the four corners of the pattern area 11a. Referring to FIG. 2A, the mold-side marks 18a, 18b, 18e and 18f having the longitudinal direction in the horizontal direction are marks having the measurement direction in the X-axis direction. The mold-side marks 18c, 18d, 18g, and 18h whose longitudinal direction is the vertical direction are marks whose measurement direction is the Y-axis direction. Also, in FIG. 2A, areas surrounded by dotted lines represent patterns to be transferred to each of the six chip areas on the substrate.

図2(B)は、基板13の上の1つのショット領域13aの周辺、具体的には、ショット領域13aの四隅に設けられた基板側マーク19a~19hを示している。図2(B)を参照するに、横方向に長手方向を有する基板側マーク19a、19b、19eおよび19fは、X軸方向に計測方向を有するマークである。また、縦方向に長手方向を有する基板側マーク19c、19d、19gおよび19hは、Y軸方向に計測方向を有するマークである。また、図2(B)において、ショット領域13aの内側の実線で囲まれた領域は、チップ領域13bを示している。なお、各チップ領域13bは、例えば、集積回路が形成された1つの半導体チップが得られる領域である。 FIG. 2B shows the periphery of one shot area 13a on the substrate 13, specifically substrate-side marks 19a to 19h provided at the four corners of the shot area 13a. Referring to FIG. 2B, substrate-side marks 19a, 19b, 19e, and 19f having the longitudinal direction in the horizontal direction are marks having the measurement direction in the X-axis direction. Also, the substrate-side marks 19c, 19d, 19g, and 19h having the longitudinal direction in the vertical direction are marks having the measurement direction in the Y-axis direction. In FIG. 2B, the area surrounded by solid lines inside the shot area 13a indicates the chip area 13b. Each chip region 13b is, for example, a region where one semiconductor chip on which an integrated circuit is formed can be obtained.

インプリント処理において、モールド11と基板上のインプリント材とを接触させる際には、モールド11に設けられたモールド側マーク18a~18hのそれぞれと基板13に設けられた基板側マーク19b~19hのそれぞれとが近接することになる。したがって、検出部15によってモールド側マーク18と基板側マーク19とを検出することで、モールド11のパターン領域11aの位置および形状と基板13のショット領域13aの位置および形状とを比較することができる。モールド11のパターン領域11aの位置および形状と基板13の上のショット領域13aの位置および形状との間に差(ずれ)が生じると、重ね合わせ精度が低下し、パターンの転写不良(製品不良)を招いてしまう。 In the imprinting process, when the mold 11 and the imprinting material on the substrate are brought into contact with each other, the mold-side marks 18a to 18h provided on the mold 11 and the substrate-side marks 19b to 19h provided on the substrate 13 are separated. They will be close to each other. Therefore, by detecting the mold-side marks 18 and the substrate-side marks 19 by the detection unit 15, the position and shape of the pattern area 11a of the mold 11 and the position and shape of the shot area 13a of the substrate 13 can be compared. . If there is a difference (deviation) between the position and shape of the pattern area 11a on the mold 11 and the position and shape of the shot area 13a on the substrate 13, the overlay accuracy decreases, resulting in defective pattern transfer (defective product). invites

次に、図3(A)~(C)を参照しながら、モールド11のパターンを基板13(具体的には基板上のインプリント材)に転写する、即ち、基板上のインプリント材を成形するインプリント処理について説明する。図3は、インプリント処理を説明するための図である。 Next, referring to FIGS. 3A to 3C, the pattern of the mold 11 is transferred to the substrate 13 (specifically, the imprint material on the substrate), that is, the imprint material on the substrate is molded. The imprint processing to be performed will be described. FIG. 3 is a diagram for explaining imprint processing.

図3(A)に示すように、モールド11の押印を開始するまでに、基板上の対象ショット領域(これからインプリント処理を行うショット領域)にインプリント材20を供給する。インプリント装置で一般的に使用されているインプリント材は、揮発性が高いため、インプリント処理を行う直前に基板上に供給されるとよい。但し、揮発性が低いインプリント材であれば、スピンコードなどで基板上に樹脂を予め供給しておいてもよい。また、基板上にインプリント材20を供給した後、モールド11の下方に基板13を移動させる。そして、モールド側マーク18と基板側マーク19との相対位置を検出部15に検出させ、その検出結果に基づいて、モールド11と基板13との位置合わせおよびモールド11の形状補正を制御する。 As shown in FIG. 3A, the imprint material 20 is supplied to the target shot area (the shot area to be imprinted from now on) on the substrate before the imprinting of the mold 11 is started. Since imprinting materials generally used in imprinting apparatuses are highly volatile, they are preferably supplied onto the substrate immediately before imprinting. However, if the imprint material has low volatility, the resin may be supplied on the substrate in advance using a spin code or the like. After supplying the imprint material 20 onto the substrate, the substrate 13 is moved below the mold 11 . Then, the relative positions of the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19 are detected by the detection unit 15, and the alignment of the mold 11 and the substrate 13 and the shape correction of the mold 11 are controlled based on the detection result.

次に、図3(B)に示すように、モールド11と基板上のインプリント材20とを接触させ、その状態で所定の時間を経過させてモールド11のパターン(凹凸構造)にインプリント材20を充填させる。この間においても、モールド側マーク18と基板側マーク19とを検出部15に検出させ、その検出結果に基づいてモールド11と基板13との位置合わせを制御するとよい。ここで、モールド11とインプリント材20との屈折率差が小さい場合、モールド側マーク18が凹凸構造だけで構成されていると、モールド側マーク18を検出部15で検出することが困難となる場合がある。したがって、モールド11と異なる屈折率や透過率を有する物質をモールド側マーク18に塗布したり、イオン照射などによってモールド側マーク18の屈折率を変えたりするとよい。これにより、モールド11と基板上のインプリント材20とを接触させた状態においても、モールド側マーク18を検出部15で検出することが可能となる。 Next, as shown in FIG. 3B, the mold 11 and the imprint material 20 on the substrate are brought into contact with each other, and the imprint material is applied to the pattern (concavo-convex structure) of the mold 11 for a predetermined period of time. 20 to fill. Even during this time, the detection unit 15 detects the mold-side mark 18 and the substrate-side mark 19, and the alignment between the mold 11 and the substrate 13 may be controlled based on the detection results. Here, when the difference in refractive index between the mold 11 and the imprint material 20 is small, if the mold-side mark 18 is composed only of an uneven structure, it becomes difficult for the detection unit 15 to detect the mold-side mark 18 . Sometimes. Therefore, it is preferable to apply a material having a refractive index and transmittance different from those of the mold 11 to the mold-side mark 18 or change the refractive index of the mold-side mark 18 by ion irradiation or the like. As a result, even when the mold 11 and the imprint material 20 on the substrate are in contact with each other, the mold-side marks 18 can be detected by the detection unit 15 .

モールド11のパターンにインプリント材20が充填されたら(例えば所定の時間が経過したら)、照射部16により基板上のインプリント材20に光22を照射して当該インプリント材20を硬化させる。そして、図3(C)に示すように、基板上の硬化したインプリント材20からモールド11を引き離す(離型する)。これにより、インプリント材20で構成されたパターン21を基板上に形成することができる(即ち、基板上にモールド11のパターンを転写することができる)。 After the pattern of the mold 11 is filled with the imprint material 20 (for example, after a predetermined time has passed), the imprint material 20 on the substrate is irradiated with light 22 by the irradiation unit 16 to cure the imprint material 20 . Then, as shown in FIG. 3C, the mold 11 is separated (released) from the cured imprint material 20 on the substrate. Thereby, the pattern 21 made of the imprint material 20 can be formed on the substrate (that is, the pattern of the mold 11 can be transferred onto the substrate).

[マルチエリアインプリント]
インプリント装置では、近年、マルチエリアインプリント技術の開発が進められている。マルチエリアインプリント技術とは、前工程で原版のパターンが個別に転写された2以上の転写領域に対して一括にインプリントする技術であり、この技術によりインプリント装置の生産性(スループット)を向上させることができる。ここで、マルチエリアインプリント技術で用いられるモールド11は、2以上の転写領域を1つのショット領域として、1回のインプリント処理によって当該2以上の転写領域上のインプリント材20を一括して成形可能に構成されている。ここで、各転写領域は、原版に形成されたパターンが個別に転写された基板上の領域のことである。各転写領域は、前工程での1ショット(例えば1回の転写処理)で原版のパターンが転写される領域と言うこともできる。例えば、前工程で露光装置が用いられた場合、転写領域は、原版としてのマスクのパターンに対応する1つのパターンが転写された基板上の領域である。前工程でインプリント装置が用いられた場合、転写領域は、原版としてのモールドのパターンに対応する1つのパターンが転写された基板上の領域である。
[Multi-area imprint]
In imprint apparatuses, development of multi-area imprint technology has been progressing in recent years. Multi-area imprint technology is a technology that collectively imprints two or more transfer areas onto which the original pattern has been individually transferred in the previous process. can be improved. Here, the mold 11 used in the multi-area imprint technique treats two or more transfer areas as one shot area, and batches the imprint material 20 on the two or more transfer areas by one imprint process. It is configured to be mouldable. Here, each transfer area is an area on the substrate to which the pattern formed on the original is individually transferred. Each transfer area can also be said to be an area where the pattern of the original is transferred in one shot (for example, one transfer process) in the previous process. For example, when an exposure apparatus is used in the pre-process, the transfer area is an area on the substrate onto which one pattern corresponding to the pattern of the mask as the original is transferred. When an imprinting apparatus is used in the pre-process, the transfer region is a region on the substrate onto which one pattern corresponding to the pattern of the mold as the original is transferred.

マルチエリアインプリントにおいて、基板13の周縁部に配置された転写領域へのパターンの成形は、転写面積が小さくなるため、転写時のモールド姿勢を制御するのが難しくなる。図4は、基板上における複数の転写領域30のレイアウト(配置)の一例を示す模式図である。基板13における複数の転写領域30は、基板13の中央部に配置された転写領域(完全転写領域31)と、基板13のエッジ(縁)を含むように基板13の周縁部に配置されて一部が欠損した転写領域(欠け転写領域32)とを含みうる。そして、欠け転写領域32にも、少なくとも1つのチップ領域が含まれる場合がある。そのため、インプリント装置1では、基板13の中央部に配置された完全転写領域31だけでなく、基板13の周縁部に配置された欠け転写領域32においても、基板上のインプリント材20を精度よく成形することが求められている。これは、半導体チップの収率を向上させるためである。 In multi-area imprinting, it is difficult to control the mold attitude during transfer when forming a pattern in a transfer area arranged on the peripheral edge of the substrate 13 because the transfer area becomes small. FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the layout (arrangement) of the plurality of transfer regions 30 on the substrate. A plurality of transfer regions 30 on the substrate 13 are arranged in a single transfer region (a complete transfer region 31) arranged in the central portion of the substrate 13 and a peripheral portion of the substrate 13 so as to include the edge of the substrate 13. and a transcriptional region lacking a portion (missing transcriptional region 32). In some cases, the missing transfer area 32 also includes at least one chip area. Therefore, in the imprint apparatus 1 , the imprint material 20 on the substrate is accurately positioned not only in the complete transfer region 31 arranged in the central portion of the substrate 13 but also in the imperfect transfer region 32 arranged in the peripheral portion of the substrate 13 . It is required to mold well. This is to improve the yield of semiconductor chips.

図5は、基板上における複数のショット領域40のレイアウトの従来例を示す図である。図5(A)~(C)は、代表的なショット領域40(41~43)を拡大した図である。ショット領域40とは、1回のインプリント処理によってモールド11のパターンを転写可能な領域のことであり、図5では黒太枠で表されている。ここでは、モールド11のパターン領域11aが、2つの転写領域30上のインプリント材20に一括してパターンを転写可能に構成されている例を示している。図5に示す従来例では、ショット領域42(図5(B))のように、欠け転写領域32で1つのショット領域40を構成している部分が生じている。このような部分では、インプリント処理の接触工程(モールド11と基板上のインプリント材とを接触させる工程)において、モールド11と基板13との相対姿勢を制御することが困難になりうる。 FIG. 5 is a diagram showing a conventional example of layout of a plurality of shot areas 40 on a substrate. FIGS. 5A to 5C are enlarged views of representative shot areas 40 (41 to 43). The shot area 40 is an area where the pattern of the mold 11 can be transferred by one imprint process, and is represented by a thick black frame in FIG. 5 . Here, an example is shown in which the pattern area 11 a of the mold 11 is configured to be able to collectively transfer the pattern to the imprint material 20 on the two transfer areas 30 . In the conventional example shown in FIG. 5, there is a portion where one shot area 40 is formed by the missing transfer area 32, such as a shot area 42 (FIG. 5(B)). In such a portion, it may be difficult to control the relative posture between the mold 11 and the substrate 13 in the contact step of imprint processing (the step of bringing the mold 11 into contact with the imprint material on the substrate).

さらに、基板13には、図4に示すように、前工程で原版のパターンが個別に転写された複数の転写領域30に加えて、前工程で原版のパターンが転写されなかった非転写領域Rを含むことがある。非転写領域Rは、例えば、1つのチップ領域をも含まない大きさを有する領域、即ち、1つのチップ領域より小さい面積を有する領域であり、インプリント処理によるモールド11のパターンの転写は必要ない。しかしながら、非転写領域R上のインプリント材20の成形を行わないと、インプリント処理したショット領域と構成に差異が出る。これにより後工程のエッチング処理等で、当該非転写領域Rが転写領域と異なる処理となり、当該火転写領域Rだけではなく周辺のチップ領域へも影響を及ぼす。そのため、当該エッチング処理等における基板13の保護の観点から、当該非転写領域Rにおいてもモールド11によるインプリント材20の成形を行うことが好ましい。 Further, on the substrate 13, as shown in FIG. 4, in addition to a plurality of transfer regions 30 to which the pattern of the original was individually transferred in the previous step, a non-transfer region R to which the pattern of the original was not transferred in the previous step. may contain The non-transfer region R is, for example, a region having a size that does not include even one chip region, that is, a region having an area smaller than one chip region, and does not require transfer of the pattern of the mold 11 by imprint processing. . However, if the imprint material 20 on the non-transfer area R is not molded, there will be a difference in configuration from the imprint-processed shot area. As a result, the non-transfer area R is treated differently from the transfer area in the etching process or the like in the post-process, which affects not only the thermal transfer area R but also the peripheral chip area. Therefore, from the viewpoint of protecting the substrate 13 during the etching process or the like, it is preferable to mold the imprint material 20 with the mold 11 also in the non-transfer region R.

図6は、モールドと基板上のインプリント材との接触工程を説明するための図である。例えば、図6(A)は、基板13の中央部に設定されたショット領域41上のインプリント材20にモールド11(パターン領域11a)を接触させる例を示している。この場合、モールド11のパターン領域11aと基板上のインプリント材20との接触面積が比較的広いため、インプリント材を介して基板に倣い、接触工程においてモールド11と基板13との相対姿勢を精度よく制御することが可能である。一方、図6(B)は、基板13の周縁部に設定されたショット領域42上のインプリント材20にモールド11(パターン領域11a)を接触させる例を示している。この場合、モールド11のパターン領域11aの端部において、比較的狭い面積でショット領域42上のインプリント材20に接触しうる。そのため、図6(B)に矢印Xで示すようにモールド11を回転させるモーメントが発生し、接触工程においてモールド11と基板13との相対姿勢を精度よく制御することが困難になりうる。つまり、基板上のインプリント材20の膜厚(例えば残膜厚(RLT;Residual Layer Thickness))を精度よく制御することが困難になりうる。また、この場合において、モールド11と基板13との相対姿勢を精度よく制御するための機構を新たに追加することは、装置構成の複雑化や装置コストの点で不利になりうる。 FIG. 6 is a diagram for explaining a contact process between the mold and the imprint material on the substrate. For example, FIG. 6A shows an example in which the mold 11 (pattern region 11a) is brought into contact with the imprint material 20 on the shot region 41 set in the central portion of the substrate 13. As shown in FIG. In this case, since the contact area between the pattern region 11a of the mold 11 and the imprint material 20 on the substrate is relatively large, the relative posture between the mold 11 and the substrate 13 is changed in the contact process by following the substrate through the imprint material. Accurate control is possible. On the other hand, FIG. 6B shows an example in which the mold 11 (pattern region 11a) is brought into contact with the imprint material 20 on the shot region 42 set in the peripheral portion of the substrate 13. As shown in FIG. In this case, the end of the pattern region 11a of the mold 11 can contact the imprint material 20 on the shot region 42 over a relatively small area. As a result, a moment is generated that rotates the mold 11 as indicated by an arrow X in FIG. In other words, it may be difficult to accurately control the film thickness of the imprint material 20 on the substrate (for example, residual film thickness (RLT: Residual Layer Thickness)). Moreover, in this case, adding a new mechanism for precisely controlling the relative posture between the mold 11 and the substrate 13 may be disadvantageous in terms of complicating the device configuration and increasing the cost of the device.

また、図5(A)~(C)には、基板側マーク19が示されている。ショット領域41は、基板13の中央部に配置された2つの完全転写領域31を含む領域であるため、基板側マーク19は構成されている個数がすべて存在していて、多くのマークを使用することが出来る。仮に、インプリント処理に使用する予定の基板側マーク19に不具合があったとしても、他マークを選択して使用することも可能である。 In addition, substrate-side marks 19 are shown in FIGS. Since the shot area 41 is an area that includes the two complete transfer areas 31 arranged in the central part of the substrate 13, all the substrate-side marks 19 are present, and many marks are used. can do Even if there is a problem with the board-side mark 19 to be used for imprint processing, it is possible to select and use another mark.

一方、ショット領域42やショット領域43は、基板13のエッジ48を含む領域であり、基板13のエッジ48に近いところに基板側マーク19が構成されている。基板13の周縁部は、基板13の連続性が途切れるため、前処理での基板13の加工により特異な挙動を示すことがある。例えば、基板13の周縁部では、エッチングレートや成膜レートなどが基板13の中央部と異なり、エッチングや成膜に不均一性や加工量のムラなどが生じることがある。つまり、基板13の周縁部の欠け転写領域32に設けられた基板側マーク19では、歪みや膜厚ムラ等に起因して検出誤差が生じることがあり信頼性が低い。このような基板側マーク19を用いてモールド11と基板13との位置合わせを行うと、基板上のインプリント材20を精度よく成形すること(即ち、基板上のインプリント材20にモールド11のパターンを精度よく転写すること)が困難になりうる。さらに基板13の周縁部では、転写領域が狭いため構成されている基板側マーク19が少なくマークに不具合が出た場合も、ほかマークを選択することが困難である。 On the other hand, the shot area 42 and the shot area 43 are areas including the edge 48 of the substrate 13 , and the substrate-side mark 19 is formed near the edge 48 of the substrate 13 . Since the continuity of the substrate 13 is interrupted, the periphery of the substrate 13 may exhibit a peculiar behavior due to the processing of the substrate 13 in the pretreatment. For example, in the peripheral portion of the substrate 13, the etching rate, film formation rate, etc. are different from those in the central portion of the substrate 13, and non-uniformity in etching and film formation and unevenness in the amount of processing may occur. In other words, the substrate-side mark 19 provided in the missing transfer area 32 of the peripheral portion of the substrate 13 may cause a detection error due to distortion, film thickness unevenness, or the like, and is therefore unreliable. When the mold 11 and the substrate 13 are aligned using such a substrate-side mark 19, the imprint material 20 on the substrate can be accurately molded (that is, the imprint material 20 on the substrate does not adhere to the mold 11). transfer of the pattern with high accuracy) may become difficult. In addition, since the transfer area is narrow at the periphery of the substrate 13, the number of the substrate-side marks 19 formed thereon is small, and even if there is a problem with the mark, it is difficult to select another mark.

そこで、本実施形態では、図7に示すように、基板上のエッジ48を含む領域にインプリント処理を行う場合に、隣接する転写領域30がショット領域に含まれるようにレイアウトが設定されうる。即ち、本実施形態では、インプリント材のパターンが成形される領域(成形領域)の基板上における位置に応じて1回のインプリント処理で処理対象とする成形領域の数を変更してレイアウトの設定を行い、インプリント処理をする。これにより、基板13のエッジ48を含む成形領域に対してインプリント処理を行う場合であっても、図5に示す従来例と比較して、接触工程におけるモールド11と基板13との相対姿勢の制御を容易にすることができる。そのため、欠け転写領域32や非転写領域R上のインプリント材20を精度よく成形することができる。なお、図7は、第1実施形態における複数のショット領域40のレイアウトの一例を示す図である。図7(A)~(B)は、代表的なショット領域40(44~45)を拡大した図である。 Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 7, when performing imprint processing on a region including the edge 48 on the substrate, the layout can be set so that the adjacent transfer region 30 is included in the shot region. That is, in the present embodiment, the number of molding regions to be processed in one imprinting process is changed according to the position on the substrate of the region (molding region) in which the pattern of the imprint material is formed, thereby changing the layout. Make settings and perform imprint processing. As a result, even when the imprinting process is performed on the molding region including the edge 48 of the substrate 13, the relative posture between the mold 11 and the substrate 13 in the contact process is greater than that of the conventional example shown in FIG. control can be facilitated. Therefore, the imprint material 20 on the missing transfer area 32 and the non-transfer area R can be molded with high accuracy. Note that FIG. 7 is a diagram showing an example of the layout of a plurality of shot areas 40 in the first embodiment. FIGS. 7A and 7B are enlarged views of a typical shot area 40 (44-45).

基板13における複数のショット領域40のレイアウトの設定(決定)は、インプリント装置1の制御部17で行われうる。この場合、制御部17は、前処理に用いられた装置(露光装置等)から、基板13における複数の転写領域30の配置を示す情報を取得する。そして、当該情報に基づいて、基板13のエッジ48を含むショット領域40が、隣り合う2以上の転写領域30を含むように当該レイアウトを設定する。このとき、必要に応じて比較的面積の大きい転写領域30、好ましくは完全転写領域31を含むショット領域40を、欠け転写領域32を含むショット領域40に含まれる転写領域30の数よりも少なくなるように設定する。なお、当該レイアウトの設定は、インプリント装置1の外部コンピュータで行われてもよい。 The setting (decision) of the layout of the plurality of shot regions 40 on the substrate 13 can be performed by the control unit 17 of the imprint apparatus 1 . In this case, the control unit 17 acquires information indicating the arrangement of the plurality of transfer regions 30 on the substrate 13 from the device (exposure device, etc.) used for the pretreatment. Then, based on the information, the layout is set so that the shot area 40 including the edge 48 of the substrate 13 includes two or more adjacent transfer areas 30 . At this time, the number of shot areas 40 including the transfer area 30 having a relatively large area, preferably the complete transfer area 31, is made smaller than the number of the transfer areas 30 included in the shot area 40 including the missing transfer area 32 as necessary. set as Note that the setting of the layout may be performed by an external computer of the imprint apparatus 1 .

図7では、横方向(X方向)に並んだ転写領域数が奇数である。このため、例えば、基板13の中央部に配置された1列の完全転写領域31を、1つの転写領域のみが含まれるショット領域40としてレイアウトを設定する(図7中網掛けされた各ショット領域47)。なお、本明細書において、1つの転写領域のみが含まれるショット領域をシングルショット領域という。そして、他の転写領域30については、2以上の転写領域30が1つのショット領域40となるようレイアウトを設定する。なお、本明細書において、2以上の転写領域30が含まれるショット領域をマルチショット領域という。このようにレイアウトを設定することで、基板のエッジ48を含む転写領域30、即ち、比較的面積の小さい転写領域を単一でインプリント処理しなくてよいレイアウトとすることができる。 In FIG. 7, the number of transfer areas arranged in the horizontal direction (X direction) is an odd number. For this reason, for example, the layout is set as a shot area 40 that includes only one transfer area in one line of the complete transfer area 31 arranged in the central part of the substrate 13 (each shot area shaded in FIG. 7). 47). In this specification, a shot area including only one transfer area is called a single shot area. For the other transfer areas 30, the layout is set so that two or more transfer areas 30 form one shot area 40. FIG. In this specification, a shot area including two or more transfer areas 30 is called a multi-shot area. By setting the layout in this manner, a layout can be obtained in which the transfer region 30 including the edge 48 of the substrate, that is, the transfer region having a relatively small area does not need to be imprinted singly.

なお、ここでは、左右対称となるレイアウトを設定の例を挙げたが、これに限られるものではない。チップの大きさにより、最適化したレイアウトによっては、左右対称ではないレイアウトであってもよい。この場合は、一枚の基板の中で偶奇の列が混在してもよい。この場合は、例えば、列ごとにシングルショット領域とするか、マルチショット領域とするかを判断する。ここでは、列ごとにショット領域の判断をする例を述べたが、行に対しても同様に適用することが可能である。 Here, an example of setting a symmetrical layout is given, but the present invention is not limited to this. Depending on the size of the chip and the optimized layout, the layout may not be left-right symmetrical. In this case, even and odd columns may be mixed in one substrate. In this case, for example, it is determined whether each column should be a single-shot area or a multi-shot area. Here, an example of judging the shot area for each column has been described, but the same can be applied to rows as well.

以上のようなレイアウト設定とすることで、基板のエッジを含む転写領域30にインプリント処理を行う場合に、モールド11のパターン領域11aと基板上のインプリント材20との接触面積を、図5に示すよりも大きくすることができる。図5(B)および(C)と、図7(A)および(B)とを比較すると、図7(A)および(B)の方がモールド11のパターン領域11aと基板上のインプリント材20との接触面積が大きいことがわかる。また、接触面積大きくなるため、モールド11と基板13とを位置合わせする際に用いることのできるマークの数も増やすことができ、モールド11と基板13との位置合わせ精度を向上させることもできる。 By setting the layout as described above, the contact area between the pattern region 11a of the mold 11 and the imprint material 20 on the substrate when imprinting is performed on the transfer region 30 including the edge of the substrate is shown in FIG. can be larger than shown. Comparing FIGS. 5B and 5C with FIGS. 7A and 7B, FIGS. 7A and 7B show the pattern region 11a of the mold 11 and the imprint material on the substrate. It can be seen that the contact area with 20 is large. In addition, since the contact area is increased, the number of marks that can be used when aligning the mold 11 and the substrate 13 can be increased, and the alignment accuracy between the mold 11 and the substrate 13 can be improved.

また、接触面積が大きくなるため、接触工程においてモールド11と基板13との相対姿勢を精度よく制御することが可能となる。 Further, since the contact area is increased, it is possible to accurately control the relative posture between the mold 11 and the substrate 13 in the contact process.

上述のように設定されたレイアウトでのインプリント処理について、以下に具体的に述べる。本実施形態のインプリント装置1では、格納部25に、互いに異なる数のパターン部を有する複数のモールドが格納されている。そして、該複数のモールドのうちいずれをインプリント処理に用いるかを選択可能である。 Imprint processing with the layout set as described above will be specifically described below. In the imprint apparatus 1 of the present embodiment, the storage section 25 stores a plurality of molds having different numbers of pattern sections. Then, it is possible to select which of the plurality of molds to use for imprint processing.

図8は、第1実施形態に係るインプリント処理を説明するフロー図である。このフロー図で示す各動作(ステップ)は、制御部17による各部の制御によって実行されうる。 FIG. 8 is a flowchart for explaining imprint processing according to the first embodiment. Each operation (step) shown in this flow chart can be executed by the control of each unit by the control unit 17 .

S101では、モールド搬送機構(不図示)によって格納部25から第1モールド111を搬送し、第1モールド111をモールド保持部12のモールドチャックに保持させる。なお、ここで、第1モールド111のパターン領域111aは、1つの転写領域30上のインプリント材20にパターンを転写可能に構成されている。即ち、第1モールド111のパターン領域111aは、1つのパターン部を有する。 In S<b>101 , the first mold 111 is transported from the storage unit 25 by a mold transport mechanism (not shown), and the mold chuck of the mold holding unit 12 holds the first mold 111 . Here, the pattern area 111 a of the first mold 111 is configured so that the pattern can be transferred onto the imprint material 20 on one transfer area 30 . That is, the pattern area 111a of the first mold 111 has one pattern portion.

S102では、基板搬送機構(不図示)によってインプリント装置1に基板13を搬入し、かかる基板13を基板保持部14のチャックに保持させる。 In S<b>102 , the substrate 13 is carried into the imprint apparatus 1 by a substrate transport mechanism (not shown), and the substrate 13 is held by the chuck of the substrate holding unit 14 .

S103では、第1モールド111を用いて、シングルショット領域に対してインプリント処理を行う。 In S103, the first mold 111 is used to perform imprint processing on the single-shot region.

S104では、制御部17は、インプリント処理が行われていないシングルショット領域があるか否かを判定する。ここで、インプリント処理が行われていないシングルショット領域がある場合(Yes)には、すべてのシングルショット領域へのインプリント処理が完了するまで、S103を繰り返す。一方、インプリント処理が行われていないシングルショット領域がない場合(No)には、処理をS105へと進める。 In S104, the control unit 17 determines whether or not there is a single-shot area on which imprint processing has not been performed. Here, if there is a single-shot area for which imprint processing has not been performed (Yes), S103 is repeated until imprint processing for all single-shot areas is completed. On the other hand, if there is no single-shot area that has not been imprinted (No), the process proceeds to S105.

S105では、モールド搬送機構(不図示)によって第1モールド111をモールド保持部12から格納部25へと搬送する。そして、格納部25から第2モールド112を搬送し、第2モールド112をモールド保持部12のモールドチャックに保持させ、モールドの交換を行う。なお、ここで、第2モールド112のパターン領域112aは、1回のインプリント処理によって2つの転写領域上のインプリント材20に一括してパターンを転写可能に構成されている。即ち、第2モールド112のパターン領域112aは、2つのパターン部を有する。 In S105, the first mold 111 is transported from the mold holding section 12 to the storage section 25 by a mold transport mechanism (not shown). Then, the second mold 112 is transported from the storage section 25, and held by the mold chuck of the mold holding section 12 to replace the mold. Here, the pattern region 112a of the second mold 112 is configured to be able to collectively transfer the pattern to the imprint material 20 on the two transfer regions by one imprint process. That is, the pattern area 112a of the second mold 112 has two pattern portions.

S106では、第1モールド111を用いて、マルチショット領域に対してインプリント処理を行う。 In S<b>106 , imprint processing is performed on the multi-shot region using the first mold 111 .

S107では、制御部17は、インプリント処理が行われていないマルチショット領域があるか否かを判定する。ここで、インプリント処理が行われていないマルチショット領域がある場合(Yes)には、すべてのマルチショット領域へのインプリント処理が完了するまで、S106を繰り返す。一方、インプリント処理が行われていないマルチショット領域がない場合(No)には、処理をS108へと進める。 In S107, the control unit 17 determines whether or not there is a multi-shot area on which imprint processing has not been performed. Here, if there is a multi-shot area for which imprint processing has not been performed (Yes), S106 is repeated until imprint processing for all multi-shot areas is completed. On the other hand, if there is no multi-shot area for which imprint processing has not been performed (No), the process proceeds to S108.

S108では、基板搬送機構によってインプリント装置1から基板13を搬出する。 In S108, the substrate 13 is unloaded from the imprint apparatus 1 by the substrate transport mechanism.

以上、本実施形態によれば、基板13のエッジを含む成形領域においても、基板上のインプリント材20を精度よく成形することができる。 As described above, according to the present embodiment, the imprint material 20 on the substrate can be accurately molded even in the molding region including the edge of the substrate 13 .

なお、本実施形態において、シングルショット領域へのインプリント処理と、マルチショット領域へのインプリント処理は、いずれを先に行ってもよい。また、シングルショット領域へのインプリント処理と、マルチショット領域へのインプリント処理を混在して行ってもよい。ただし、シングルショット領域へのインプリント処理と、マルチショット領域へのインプリント処理とを分けて行う方が、モールドの交換時間を短縮することができ、スループットが向上するため、好ましい。 Note that in the present embodiment, either the imprint process on the single-shot area or the imprint process on the multi-shot area may be performed first. Also, imprint processing on a single-shot area and imprint processing on a multi-shot area may be mixed. However, it is preferable to perform the imprinting process on the single-shot area and the imprinting process on the multi-shot area separately, because the mold replacement time can be shortened and the throughput can be improved.

本実施形態では、1つのインプリント装置1内でモールドを交換することにより、シングルショット領域およびマルチショット領域へのインプリント処理を実施したが、2以上のインプリント装置含むインプリントシステムを用いてもよい。この場合、例えば、第1インプリント装置で第1モールド111を用いてインプリント処理を行い、第2インプリント装置で第2モールド112を用いてインプリント処理を行う。2以上のインプリント装置を用いる場合、モールドの交換をする必要がないため、スループットをさらに向上させることができる。また、1つのインプリント装置内に複数のインプリント処理機構を構成し、シングルショット領域とマルチショット領域へのインプリント工程を処理することもできる。これにより、装置間の搬送時間も低減し、さらに生産性を向上することができる。 In the present embodiment, the imprinting process for the single-shot area and the multi-shot area is performed by exchanging the mold within one imprinting apparatus 1, but an imprinting system including two or more imprinting apparatuses is used. good too. In this case, for example, the first imprint apparatus uses the first mold 111 to perform the imprint process, and the second imprint apparatus uses the second mold 112 to perform the imprint process. When two or more imprint apparatuses are used, the throughput can be further improved because there is no need to replace the mold. Also, a plurality of imprint processing mechanisms can be configured in one imprint apparatus to process imprint processes for single-shot areas and multi-shot areas. As a result, the transfer time between apparatuses can be reduced, and productivity can be further improved.

〔第2実施形態〕
第2実施形態では、1つのインプリント装置1において、1つのモールドを用いてインプリント処理を行う。第1実施形態の場合、複数のモールドを準備しショット領域に応じて、モールドや実施装置を変える必要がある。本実施形態では、1回のインプリント処理によって2以上の転写領域上のインプリント材20に一括してパターンを転写可能に構成されているモールド、即ち、第1実施形態の第2モールド112に相当するモールドを用いる。そして、複数のパターン部を有するモールド11を用いてシングルショット領域およびマルチショット領域へのインプリント処理を行う。
[Second embodiment]
In the second embodiment, one imprint apparatus 1 uses one mold to perform imprint processing. In the case of the first embodiment, it is necessary to prepare a plurality of molds and change the molds and implementation equipment according to the shot area. In the present embodiment, the second mold 112 of the first embodiment, that is, the second mold 112 of the first embodiment, is configured to be able to collectively transfer a pattern to the imprint material 20 on two or more transfer regions by one imprint process. A corresponding mold is used. Then, imprint processing is performed on the single-shot area and the multi-shot area using the mold 11 having a plurality of pattern portions.

第2実施形態において、照射部16は、絞りまたは光変調素子を備える。光変調素子には、例えば、デジタルマイクロミラーデバイス(DMD)、LCD(liquid crystal display)デバイス、LCOS(Liquid crystal on silicon)デバイス等が使用される。光源から照射された光は絞りまたは光変調素子へ導かれる。絞りを用いることで、基板13上に照射される光22の照射領域を変更することが可能となる。また、光変調素子を用いることで、基板13上に照射される光22の照射領域や光強度を自由に設定することができる。本実施形態では、照射部16が光変調素子としてのDMDを備える例について説明する。 In the second embodiment, the illumination section 16 comprises an aperture or light modulating element. For example, a digital micromirror device (DMD), LCD (liquid crystal display) device, LCOS (liquid crystal on silicon) device, or the like is used as the light modulation element. Light emitted from the light source is guided to the diaphragm or the light modulation element. By using the diaphragm, it is possible to change the irradiation area of the light 22 irradiated onto the substrate 13 . Moreover, by using the light modulation element, the irradiation area and the light intensity of the light 22 irradiated onto the substrate 13 can be freely set. In this embodiment, an example in which the irradiation unit 16 includes a DMD as an optical modulation element will be described.

図9は、第2実施形態に係るインプリント処理を説明する模式図である。図9(A)は、モールド11をパターン領域11a側から見た模式図である。モールド11のパターン領域11aは、第1パターン部Aと第2パターン部を含む。これらは、同一の凹凸パターンを有し、1回のインプリント処理によって2つの転写領域上のインプリント材20に一括してパターンの成形をすることが可能な構成である。 FIG. 9 is a schematic diagram illustrating imprint processing according to the second embodiment. FIG. 9A is a schematic diagram of the mold 11 viewed from the pattern region 11a side. The pattern area 11a of the mold 11 includes a first pattern portion A and a second pattern portion. These have the same concave-convex pattern, and are configured to be able to collectively form patterns on the imprint materials 20 on the two transfer areas by one imprint process.

図9(B)は、モールド11を用いた、シングルショット領域へのインプリント処理を説明する模式図である。本図は、基板上のインプリント材20と、モールド11のパターン領域11aとが接触する前の状態を示す側面図である。ここでは、第2パターン部Bのみを転写する例を述べる。即ち、第1パターン部Aはインプリント処理に用いないパターン部であり、第2パターン部Bがインプリント処理に用いるパターン部である。まず、基板上の対象ショット領域(これからインプリント処理を行うショット領域、ここではシングルショット領域)にインプリント材20を供給する。 FIG. 9B is a schematic diagram illustrating imprint processing on a single-shot region using the mold 11. FIG. This figure is a side view showing a state before the imprint material 20 on the substrate and the pattern region 11a of the mold 11 come into contact with each other. Here, an example of transferring only the second pattern portion B will be described. That is, the first pattern portion A is a pattern portion not used for imprint processing, and the second pattern portion B is a pattern portion used for imprint processing. First, the imprint material 20 is supplied to a target shot area (a shot area to be subjected to imprint processing, here, a single shot area) on the substrate.

次に、第2パターン部Bと、基板上のインプリント材20とを接触させる。図9(C)は、第2パターン部Bと、基板上のインプリント材20とを接触させた状態の側面図である。このとき、何も施さずに第2パターン部Bと、基板上のインプリント材20とを接触させると、パターン領域11aの凹凸構造の毛細管力により、インプリント材20が第1パターン部Aの領域にまで広がりうる。特に、インプリント処理では、基板13とモールド11との間隔は狭く、数~数十nm程度であるため、強い毛細管力が発生する。そこで、第1パターン部Aへのインプリント材20の広がりを阻止するため、第1パターン部A、または第1パターン部Aの第2パターン部Bとの境界領域にインプリント材20を硬化させるための光22を照射する。これにより、第1パターン部Aに広がってきたインプリント材20は光22により硬化し、それ以上広がることが出来なくなる。なお、第2パターン部Bの第1パターン部Aとの境界領域にも光22が少しだけかかるように照射すると、第1パターン部Aへのインプリント材20の広がりをより抑止することができる。 Next, the second pattern portion B is brought into contact with the imprint material 20 on the substrate. FIG. 9C is a side view of a state in which the second pattern portion B and the imprint material 20 on the substrate are in contact with each other. At this time, when the imprint material 20 on the substrate is brought into contact with the second pattern portion B without applying anything, the imprint material 20 is moved from the first pattern portion A by the capillary force of the uneven structure of the pattern area 11a. It can spread over an area. In particular, in the imprint process, the gap between the substrate 13 and the mold 11 is narrow, of the order of several to several tens of nanometers, so that a strong capillary force is generated. Therefore, in order to prevent the imprint material 20 from spreading to the first pattern portion A, the imprint material 20 is cured in the first pattern portion A or in the boundary region between the first pattern portion A and the second pattern portion B. A light 22 is emitted for the purpose. As a result, the imprint material 20 spread over the first pattern portion A is cured by the light 22 and cannot spread any further. It should be noted that if the light 22 is irradiated so that the boundary region between the second pattern portion B and the first pattern portion A is slightly applied, the spread of the imprint material 20 to the first pattern portion A can be further suppressed. .

図10は、第2実施形態に係るインプリント処理を説明するフロー図である。このフロー図で示す各動作(ステップ)は、制御部17による各部の制御によって実行されうる。 FIG. 10 is a flowchart for explaining imprint processing according to the second embodiment. Each operation (step) shown in this flow chart can be executed by the control of each unit by the control unit 17 .

S201では、基板搬送機構(不図示)によってインプリント装置1に基板13を搬入し、かかる基板13を基板保持部14のチャックに保持させる。 In S<b>201 , the substrate 13 is carried into the imprint apparatus 1 by a substrate transport mechanism (not shown), and the chuck of the substrate holding unit 14 holds the substrate 13 .

S202では、シングルショット領域に対してインプリント処理を行う。なお、本明細書において、1回のインプリント処理によって2以上の転写領域上のインプリント材20に一括してパターンを転写可能に構成されているモールドを用いた、シングルショット領域へのインプリント処理をシングルエリアインプリント処理という。なお、シングルエリアインプリント処理の詳細なフローについては後述する。 In S202, imprint processing is performed on the single-shot area. In this specification, imprinting to a single-shot region using a mold configured to be able to collectively transfer a pattern to the imprinting material 20 on two or more transfer regions by one imprinting process. The processing is called single area imprint processing. A detailed flow of single area imprint processing will be described later.

S203では、制御部17は、インプリント処理が行われていないシングルショット領域があるか否かを判定する。ここで、インプリント処理が行われていないシングルショット領域がある場合(Yes)には、すべてのシングルショット領域へのインプリント処理が完了するまで、S202を繰り返す。一方、インプリント処理が行われていないシングルショット領域がない場合(No)には、処理をS204へと進める。 In S203, the control unit 17 determines whether or not there is a single-shot area on which imprint processing has not been performed. Here, if there is a single-shot area for which imprint processing has not been performed (Yes), S202 is repeated until imprint processing for all single-shot areas is completed. On the other hand, if there is no single-shot area that has not been imprinted (No), the process proceeds to S204.

S204では、マルチショット領域に対してインプリント処理を行う。制御部17は、インプリント装置1の各部の制御をマルチエリアインプリント処理へと変更する。言い換えると、制御部17は、モールド11に配置されたパターン部の数と同じ数の転写領域に一括してインプリント処理を行う制御へと変更する。 In S204, imprint processing is performed on the multi-shot area. The control unit 17 changes the control of each unit of the imprint apparatus 1 to multi-area imprint processing. In other words, the control unit 17 changes the control to collectively perform imprint processing on the same number of transfer regions as the number of pattern portions arranged on the mold 11 .

S205では、制御部17は、インプリント処理が行われていないマルチショット領域があるか否かを判定する。ここで、インプリント処理が行われていないマルチショット領域がある場合(Yes)には、すべてのマルチショット領域へのインプリント処理が完了するまで、S204を繰り返す。一方、インプリント処理が行われていないマルチショット領域がない場合(No)には、処理をS206へと進める。 In S205, the control unit 17 determines whether or not there is a multi-shot area on which imprint processing has not been performed. Here, if there is a multi-shot area for which imprint processing has not been performed (Yes), S204 is repeated until imprint processing for all multi-shot areas is completed. On the other hand, if there is no multi-shot area for which imprint processing has not been performed (No), the process proceeds to S206.

S206では、基板搬送機構によってインプリント装置1から基板13を搬出する。 In S206, the substrate 13 is unloaded from the imprint apparatus 1 by the substrate transport mechanism.

次に、シングルエリアインプリント処理(S202)の詳細なフローについて説明する。図11は、シングルエリアインプリント処理を説明するフロー図である。このフロー図で示す各動作(ステップ)は、制御部17による各部の制御によって実行されうる。 Next, a detailed flow of single area imprint processing (S202) will be described. FIG. 11 is a flowchart for explaining single area imprint processing. Each operation (step) shown in this flow chart can be executed by the control of each unit by the control unit 17 .

S301では、供給部によって、基板上のショット領域(ここでは、シングルショット領域)にインプリント材を供給する。 In S301, the supply unit supplies the imprint material to the shot area (here, single shot area) on the substrate.

S302では、モールド11の第2パターン部Bと対象ショット領域との間隔を狭め、照射部16によって第1パターン部Aへの光22の照射を開始する。具体的には、制御部17は光変調素子を制御して、第1パターン部Aの領域に光22が照射されるように、照射部16の照射領域を制御する。なお、このとき、少なくとも第1パターン部Aの、第2パターン部Bとの境界領域に光22が照射されていればよく、第1パターン部A全体に光22を照射しなくてもよい。少なくとも第1パターン部Aの、第2パターン部Bとの境界領域に光22を照射するのは、第1パターン部Aの凹凸構造の毛細管力により、インプリント材20が第1パターン部Aに広がるのを抑止するためである。 In S302, the distance between the second pattern portion B of the mold 11 and the target shot area is narrowed, and the irradiation portion 16 starts to irradiate the first pattern portion A with the light 22 . Specifically, the control section 17 controls the light modulation element to control the irradiation area of the irradiation section 16 so that the area of the first pattern portion A is irradiated with the light 22 . At this time, the light 22 only needs to be applied to at least the boundary region between the first pattern portion A and the second pattern portion B, and the entire first pattern portion A need not be irradiated with the light 22 . The reason why the light 22 is applied to at least the boundary region between the first pattern portion A and the second pattern portion B is that the imprint material 20 is applied to the first pattern portion A by the capillary force of the concave-convex structure of the first pattern portion A. This is to prevent it from spreading.

S303では、基板13の転写領域30の上に供給されたインプリント材20とモールド11の第2パターン部Bとを接触させる(押印)。このとき、モールド11を基板13に押し付けて接触させてもよいし、基板13をモールド11に押し付けて接触させてもよい。また、モールド11と基板13の双方を移動させることによって接触させてもよい。 In S303, the imprint material 20 supplied onto the transfer region 30 of the substrate 13 and the second pattern portion B of the mold 11 are brought into contact (imprint). At this time, the mold 11 may be pressed against the substrate 13 to be brought into contact, or the substrate 13 may be pressed against the mold 11 to be brought into contact. Alternatively, both the mold 11 and the substrate 13 may be moved to bring them into contact with each other.

S304では、モールド11と基板13との位置合わせを行い、第2パターン部Bにインプリント材20を充填させる。例えば、インプリント装置1は、検出部15でモールド11に形成されたモールド側マーク18と基板13に形成された基板側マーク19からの光を検出することによってモールド11と基板13の相対位置を求めて、モールド11と基板13の位置合わせを行う。 In S304, the mold 11 and the substrate 13 are aligned, and the second pattern portion B is filled with the imprint material 20. Then, as shown in FIG. For example, the imprint apparatus 1 detects light from a mold-side mark 18 formed on the mold 11 and a substrate-side mark 19 formed on the substrate 13 by the detection unit 15 to detect the relative positions of the mold 11 and the substrate 13 . Then, the mold 11 and the substrate 13 are aligned.

S305では、モールド11の第2パターン部Bとインプリント材20とが接触した状態で照射部16から光22を第2パターン部Bに照射してインプリント材20を硬化させる。 In S305, the second pattern portion B of the mold 11 and the imprint material 20 are in contact with each other.

S306では、インプリント材20を硬化させた後、硬化したインプリント材20からモールド11を引き離す(離型)。 In S306, after curing the imprint material 20, the mold 11 is separated from the cured imprint material 20 (release).

なお、S302は、モールド11と基板13との間隔をできる限り狭めた後であって、基板13の転写領域30の上に供給されたインプリント材20とモールド11の第2パターン部Bとが接触する前に開始されていることが好ましい。 In S302, after the distance between the mold 11 and the substrate 13 has been narrowed as much as possible, the imprint material 20 supplied onto the transfer region 30 of the substrate 13 and the second pattern portion B of the mold 11 are aligned. It is preferably initiated prior to contact.

また、本実施形態においてシングルエリアインプリント処理はマルチエリアインプリント処理よりも先に行われることが好ましい。マルチエリアインプリント処理を先に行うと、シングルエリアインプリント処理の際に、パターン領域11aのうちインプリント処理に用いないパターン部が、既に成形された基板上のインプリント材20のパターンと接触する恐れがあるためである。そして、パターン欠陥や、モールド11の破損が発生する恐れがあるためである。 Also, in the present embodiment, it is preferable that single-area imprint processing is performed prior to multi-area imprint processing. If the multi-area imprinting process is performed first, the pattern portion of the pattern region 11a that is not used for the imprinting process comes into contact with the pattern of the imprint material 20 already formed on the substrate during the single-area imprinting process. This is because there is a risk of This is because pattern defects and breakage of the mold 11 may occur.

以上、本実施形態によれば、1つのインプリント装置で、モールドの交換をすることなくシングルショット領域およびマルチショット領域へのインプリント処理を行えるため、スループットをさらに向上させることが可能となる。 As described above, according to the present embodiment, one imprint apparatus can perform imprint processing on a single-shot area and a multi-shot area without exchanging molds, so that throughput can be further improved.

〔第3実施形態〕
第3実施形態では、第2実施形態の構成に加え、さらに基板13およびモールド11の少なくとも一方を変形させてシングルエリアインプリント処理を行う。
[Third embodiment]
In the third embodiment, in addition to the configuration of the second embodiment, at least one of the substrate 13 and the mold 11 is deformed to perform single area imprint processing.

図12は、第3実施形態に係る変形処理を説明する模式図である。図12(A)は、モールド11と基板13の押印前の状態を示している。ここでは、モールド11の第2パターン部Bを用いてシングルエリアインプリント処理を行う。このとき、基板13とモールド11とが平面のままの状態で押印すると、インプリント処理に用いない第1パターン部Aも、第2パターン部Bと同様の間隔で基板13と接近することとなる。そこで、インプリント処理に用いる第2パターン部Bの略中央部と、基板上の対象ショット領域の略中央部とが近づくように、モールド11および基板13の少なくとも一方を互いに近づく方向に凸形状に変形させる。 FIG. 12 is a schematic diagram for explaining deformation processing according to the third embodiment. FIG. 12A shows the state before imprinting between the mold 11 and the substrate 13 . Here, single area imprint processing is performed using the second pattern portion B of the mold 11 . At this time, if the substrate 13 and the mold 11 are imprinted in a flat state, the first pattern portion A, which is not used for imprint processing, also approaches the substrate 13 at the same interval as the second pattern portion B. . Therefore, at least one of the mold 11 and the substrate 13 is formed in a convex shape in a direction toward each other so that the substantially central portion of the second pattern portion B used for imprint processing and the substantially central portion of the target shot region on the substrate are brought closer to each other. Transform.

図12(B)は、基板13およびモールド11を凸形状に変形させた状態を示している。モールドの変形については、例えば、モールド保持部12がモールド11を変形させるモールド変形部を備える。モールド変形部は、例えば、モールド11のパターン領域11aと反対側の面(裏面)への加圧行う。具体的には、モールド11の裏面に形成された凹部の気圧を制御して、パターン領域11aを膨らませる。また、例えば、モールド11の裏面と接触して圧力を加える機構(例えば、ピン)を設け、該機構によってパターン領域11aを凸状に変形させてもよい。なお、インプリント処理に用いるパターン部のみを凸形状に変形させることが好ましい。しかし、パターン領域11a全体を凸形状に変形させてもよい。この場合には、例えば、モールド11全体を傾けることで、インプリント処理に用いるパターン部の略中央部を基板13に近づけてもよい。 FIG. 12B shows a state in which the substrate 13 and the mold 11 are deformed into a convex shape. For deformation of the mold, for example, the mold holding section 12 has a mold deformation section that deforms the mold 11 . For example, the mold deforming portion applies pressure to the surface (rear surface) of the mold 11 opposite to the pattern region 11a. Specifically, the air pressure in the concave portion formed on the back surface of the mold 11 is controlled to swell the pattern region 11a. Alternatively, for example, a mechanism (for example, a pin) may be provided to apply pressure by coming into contact with the back surface of the mold 11, and the pattern region 11a may be deformed into a convex shape by the mechanism. Note that it is preferable to transform only the pattern portion used for the imprinting process into a convex shape. However, the entire pattern region 11a may be deformed into a convex shape. In this case, for example, by tilting the entire mold 11 , the substantially central portion of the pattern portion used for imprint processing may be brought closer to the substrate 13 .

基板13の変形については、例えば、基板保持部14が基板13を変形させる基板変形部を備える。基板変形部は、例えば、基板13のパターンが成形される面とは反対側の面(裏面)への加圧を行う。具体的には、基板13の裏面と接触して圧力を加える機構(例えば、ピン)を基板保持部14に設け、該機構によって対象ショット領域を凸状に変形させる。また、例えば、基板保持部14のチャックの吸着力の増減することや、該チャックに基板裏面の気圧を制御するための機構をさらに設けることで、対象ショット領域を凸状に変形させてもよい。 For deformation of the substrate 13 , for example, the substrate holding portion 14 includes a substrate deformation portion that deforms the substrate 13 . The substrate deformation unit applies pressure to, for example, the surface (rear surface) of the substrate 13 opposite to the surface on which the pattern is formed. Specifically, a mechanism (for example, a pin) that applies pressure by contacting the back surface of the substrate 13 is provided in the substrate holding unit 14, and the target shot area is deformed into a convex shape by the mechanism. Further, for example, the target shot area may be deformed into a convex shape by increasing or decreasing the adsorption force of the chuck of the substrate holding unit 14 or by further providing the chuck with a mechanism for controlling the air pressure on the back surface of the substrate. .

図12(C)は、基板13およびモールド11を凸形状に変形させて、接触させた状態を示している。モールド11および基板13の少なくとも一方を凸形状に変形させ、凸形状を緩和することで徐々に接触面積広げることができる。即ち、インプリント処理に用いない第1パターン部Aへのインプリント材の広がりを遅らせることができるため、S302によって第1パターン部Aへのインプリント材20の広がりをより抑制することが可能となる。 FIG. 12C shows a state in which the substrate 13 and the mold 11 are deformed into a convex shape and brought into contact with each other. By deforming at least one of the mold 11 and the substrate 13 into a convex shape and relaxing the convex shape, the contact area can be gradually increased. That is, it is possible to delay the spread of the imprint material 20 to the first pattern portion A that is not used for imprint processing, so that it is possible to further suppress the spread of the imprint material 20 to the first pattern portion A by S302. Become.

なお、本実施形態では、インプリント処理に用いない第1パターン部Aへのインプリント材の広がりを遅らせることができるため、基板13の転写領域の上に供給されたインプリント材20と第2パターン部Bとが接触した後にS302が開始してもよい。 In this embodiment, the imprint material 20 supplied onto the transfer region of the substrate 13 and the second pattern portion A can be delayed from spreading to the first pattern portion A that is not used for imprint processing. S302 may start after the pattern portion B contacts.

〔第4実施形態〕
第4実施形態では、さらに、接触時における第1パターン部Aへインプリント材の広がりを抑制するための構造を、第1パターン部Aと第2パターン部Bとの間に設ける。
[Fourth embodiment]
Further, in the fourth embodiment, a structure is provided between the first pattern portion A and the second pattern portion B to suppress the spread of the imprint material to the first pattern portion A upon contact.

図13は、第4実施形態に係るモールド11を説明する模式図である。図13(A)は、モールド11の側面図を示している。第4実施形態に係るモールド11は、一例として、第1パターン部Aと第2パターン部Bを備える。図13(B)~(D)は、それぞれ第1パターン部Aと第2パターン部Bとの間の領域(境界領域)の構造の例を拡大して示した模式的な断面図である。 FIG. 13 is a schematic diagram illustrating the mold 11 according to the fourth embodiment. FIG. 13A shows a side view of the mold 11. FIG. A mold 11 according to the fourth embodiment includes a first pattern portion A and a second pattern portion B, for example. 13B to 13D are schematic cross-sectional views showing enlarged examples of the structure of the region (boundary region) between the first pattern portion A and the second pattern portion B, respectively.

通常、パターンが成形された基板の転写領域間には、スクライブラインと呼ばれるチップ領域を裁断する際に必要なおおよそ100μm以下の間隔が設けられている。本実施形態では、スクライブライン近傍の領域のモールド11に、以下に説明する構造を設けることで、隣接ショットへの染み出しを効果的に抑制することができるようにしている。 Usually, a space of approximately 100 μm or less, which is required when cutting a chip region called a scribe line, is provided between the transfer regions of the patterned substrate. In this embodiment, the mold 11 in the vicinity of the scribe line is provided with the structure described below, thereby effectively suppressing seepage to adjacent shots.

図13(B)では、パターン部間の境界領域に、第1パターン部Aと第2パターン部Bの凸部の高さよりも凹となる凹構造50を構成している。通常、対象ショット領域に供給したインプリント材20が、モールド11と接触した際に、インプリント処理に用いるパターン部に広がり(充填され)、さらにインプリント処理に用いないパターン部にも広がりうる。しかし、該凹構造50を、パターン部間に設けることで、インプリント処理に用いないパターン部にインプリント材20が広がる前に、まず、該凹構造50にインプリント材20が充填される。これにより、インプリント材20の広がりを抑止または遅らせることができる。第2および第3実施形態において、上記のような凹構造50を備えるモールド11を用いることで、より効果的にインプリント材20のインプリント処理に用いるパターン部への広がりを抑止することができる。 In FIG. 13B, a recessed structure 50 that is recessed more than the height of the protrusions of the first pattern portion A and the second pattern portion B is formed in the boundary region between the pattern portions. Normally, when the imprint material 20 supplied to the target shot region comes into contact with the mold 11, it spreads (fills) in pattern portions used for imprint processing, and may spread further into pattern portions not used for imprint processing. However, by providing the concave structures 50 between the pattern portions, the concave structures 50 are first filled with the imprint material 20 before the imprint material 20 spreads to the pattern portions that are not used for imprint processing. Thereby, the spreading of the imprint material 20 can be suppressed or delayed. In the second and third embodiments, by using the mold 11 having the concave structure 50 as described above, it is possible to more effectively prevent the imprint material 20 from spreading to the pattern portion used for the imprint process. .

なお、スクライブライン上に、検査用のパターンなどの転写が必要な場合は、図13(B)に示すように凸型の転写パターンをモールド11の凹構造50の中にさらに構成することで、パターンを転写することが可能である。 If it is necessary to transfer an inspection pattern or the like onto the scribe line, a convex transfer pattern may be formed in the concave structure 50 of the mold 11 as shown in FIG. It is possible to transfer patterns.

凹構造50の深さについては、製造工程上はモールド11のパターン領域11aと同工程で作成するのが望ましい。この場合、モールドのパターン領域11aの凹形状と同じ深さ、または、開口が大きい分、パターン領域11aの凹形状よりも深くエッチングされる。一方、インプリント材の広がりの抑止を考えた場合、凹構造50の深さが深い方が、容積が増えるため、インプリント材の広がりへの抑止効果がより高まる。但し、後述する反転プロセスを使用する場合は、凹構造50の深さは浅い方望ましい。一連のデバイス製造工程と、インプリント材の広がりの抑止とのバランスで、凹構造50の深さ決めることが望ましい。 Regarding the depth of the recessed structure 50, it is desirable to create it in the same process as the pattern region 11a of the mold 11 in terms of the manufacturing process. In this case, etching is performed to the same depth as the concave shape of the pattern region 11a of the mold, or deeper than the concave shape of the pattern region 11a due to the larger opening. On the other hand, in terms of preventing the spread of the imprint material, the deeper the recessed structure 50, the larger the volume, so the effect of suppressing the spread of the imprint material is enhanced. However, when using an inversion process, which will be described later, the shallower the depth of the concave structure 50, the better. It is desirable to determine the depth of the recessed structure 50 with a balance between a series of device manufacturing processes and suppression of spreading of the imprint material.

図13(C)では、複数のパターン部間の境界領域(スクライブライン領域)に設けた凹構造の中に、発液性が高い膜(撥液膜51)を構成した例を示す。尚、図13(C)の例では、凹構造の中に、図13(B)のような転写パターンは設けていない。撥液膜51の材料としては、モールド洗浄工程を行った後でも、有機材料である硬化性組成物に対して、5°以上の接触角を示す材料を用いる。さらに、撥液膜51の材料は、撥液膜51の上における硬化性組成物の接触角が、モールド11に形成されたパターン部の表面材料、例えば石英上における硬化性組成物の接触角より高くなるように選択される。 FIG. 13C shows an example in which a highly lyophobic film (liquid-repellent film 51) is formed in a concave structure provided in a boundary region (scribe line region) between a plurality of pattern portions. In addition, in the example of FIG. 13(C), the transfer pattern as shown in FIG. 13(B) is not provided in the concave structure. As the material for the liquid-repellent film 51, a material is used that exhibits a contact angle of 5° or more with respect to the curable composition, which is an organic material, even after the mold cleaning process. Furthermore, the material of the liquid-repellent film 51 is such that the contact angle of the curable composition on the liquid-repellent film 51 is greater than the contact angle of the curable composition on the surface material of the pattern portion formed on the mold 11, such as quartz. selected to be high.

炭素原子を含む有機材料の多くは酸素プラズマと反応して気化したり変質したりする恐れがあるため、撥液膜51の材料としては炭素原子を含まない材料が好ましい。そして、撥液膜51の材料としては、有機材料に対する撥液性を有する表面を形成可能な無機化合物であればよい。具体的には、例えば、無機元素の酸化物、無機元素のフッ化物、無機元素の窒化物のいずれかあるいは上記の混合物を用いることができる。 Since many organic materials containing carbon atoms are likely to react with oxygen plasma and vaporize or change in quality, a material not containing carbon atoms is preferable as the material of the liquid-repellent film 51 . The material of the liquid-repellent film 51 may be any inorganic compound capable of forming a surface having liquid-repellency against organic materials. Specifically, for example, any one of an oxide of an inorganic element, a fluoride of an inorganic element, a nitride of an inorganic element, or a mixture of the above can be used.

無機元素の酸化物としては、例えば、ハフニウム(Hf)の酸化物、ジルコニウム(Zr)の酸化物、イットリウム(Y)の酸化物、タンタル(Ta)の酸化物、ニオブ(Nb)の酸化物、ランタン(La)の酸化物、セリウム(Ce)の酸化物が挙げられる。さらに、例えば、プラセオジム(Pr)の酸化物、ネオジム(Nd)の酸化物、プロメチウム(Pm)の酸化物、サマリウム(Sm)の酸化物、ユウロピウム(Eu)の酸化物、ガドリニウム(Gd)の酸化物、テルビウム(Tb)の酸化物が挙げられる。他にも、例えば、ジスプロシウム(Dy)の酸化物、ホルミウム(Ho)の酸化物、エルビウム(Er)の酸化物、ツリウム(Tm)の酸化物、イッテルビウム(Yb)の酸化物、ルテチウム(Lu)の酸化物が挙げられる。 Examples of oxides of inorganic elements include hafnium (Hf) oxide, zirconium (Zr) oxide, yttrium (Y) oxide, tantalum (Ta) oxide, niobium (Nb) oxide, An oxide of lanthanum (La) and an oxide of cerium (Ce) can be mentioned. Further, for example, praseodymium (Pr) oxide, neodymium (Nd) oxide, promethium (Pm) oxide, samarium (Sm) oxide, europium (Eu) oxide, gadolinium (Gd) oxide and oxides of terbium (Tb). In addition, for example, dysprosium (Dy) oxide, holmium (Ho) oxide, erbium (Er) oxide, thulium (Tm) oxide, ytterbium (Yb) oxide, lutetium (Lu) and oxides of

無機元素のフッ化物としては、例えば、クロム(Cr)のフッ化物、カルシウム(Ca)のフッ化物、マグネシウム(Mg)のフッ化物、チタン(Ti)のフッ化物、アルミニウム(Al)のフッ化物、イットリウム(Y)のフッ化物、ニッケル(Ni)のフッ化物が挙げられる。 Examples of inorganic element fluorides include chromium (Cr) fluoride, calcium (Ca) fluoride, magnesium (Mg) fluoride, titanium (Ti) fluoride, aluminum (Al) fluoride, Examples include yttrium (Y) fluoride and nickel (Ni) fluoride.

無機元素の窒化物としては、例えば、シリコン(Si)の窒化物、ゲルマニウム(Ge)の窒化物、ホウ素(B)の窒化物、アルミニウム(Al)の窒化物が挙げられる。 Examples of nitrides of inorganic elements include nitrides of silicon (Si), nitrides of germanium (Ge), nitrides of boron (B), and nitrides of aluminum (Al).

また、フッ素原子がドープされた石英表面も、撥液膜51の材料として用いることができる。上記の材料のうち、本実施形態において好ましく用いることができるのは、無機元素の酸化物である。無機元素の酸化物は、無機元素と酸素との反応生成物であることから、酸素プラズマや酸化性の液体との反応性が低く、洗浄工程に高い耐性(酸素プラズマ洗浄耐性)を示すためである。 A quartz surface doped with fluorine atoms can also be used as the material for the liquid-repellent film 51 . Among the above materials, oxides of inorganic elements can be preferably used in this embodiment. This is because oxides of inorganic elements are reaction products of inorganic elements and oxygen, so they have low reactivity with oxygen plasma and oxidizing liquids and exhibit high resistance to cleaning processes (oxygen plasma cleaning resistance). be.

無機元素の酸化物のうち、特に好ましく用いることができるのは、セリウム(Ce)の酸化物、プラセオジム(Pr)の酸化物、ネオジム(Nd)の酸化物、サマリウム(Sm)の酸化物、ユウロピウム(Eu)の酸化物、ガドリニウム(Gd)の酸化物、テルビウム(Tb)の酸化物、ジスプロシウム(Dy)の酸化物、ホルミウム(Ho)の酸化物、エルビウム(Er)の酸化物、ツリウム(Tm)の酸化物、イッテルビウム(Yb)の酸化物、ルテチウム(Lu)の酸化物である。 Of the oxides of inorganic elements, cerium (Ce) oxide, praseodymium (Pr) oxide, neodymium (Nd) oxide, samarium (Sm) oxide, and europium can be particularly preferably used. (Eu) oxide, gadolinium (Gd) oxide, terbium (Tb) oxide, dysprosium (Dy) oxide, holmium (Ho) oxide, erbium (Er) oxide, thulium (Tm) ) oxide, ytterbium (Yb) oxide, and lutetium (Lu) oxide.

上記の材料は、水(表面張力72.8mN/m)に対して98~115°の接触角を示す。本発明の発明者らは別途検討の結果、水に対して93°以上の接触角を示す表面が、表面張力約30mN/mの液体に対して高い接触角を示すことを見出した。具体的には、水に対して93°~118°の接触角を示す表面が、表面張力約30mN/mの液体に対して22~82°の接触角を示すことを突き止めている。このため、約30mN/m以上の表面張力を有する光ナノインプリント用硬化性組成物は前記の材料の表面において22~82°程度の接触角を示すことが期待される。なお、光ナノインプリントに一般的に用いられる石英表面上では、多くの光ナノインプリント用硬化性組成物は0°の接触角を示す。 The above material exhibits a contact angle of 98-115° to water (surface tension 72.8 mN/m). As a result of separate studies, the inventors of the present invention found that a surface exhibiting a contact angle of 93° or more with water exhibits a high contact angle with a liquid having a surface tension of about 30 mN/m. Specifically, it has been determined that a surface exhibiting a contact angle of 93°-118° with water exhibits a contact angle of 22-82° with a liquid having a surface tension of about 30 mN/m. Therefore, a curable composition for photo-nanoimprints having a surface tension of about 30 mN/m or more is expected to exhibit a contact angle of about 22 to 82° on the surface of the material. On the quartz surface generally used for photo-nanoimprinting, many curable compositions for photo-nanoimprinting exhibit a contact angle of 0°.

撥液膜51を備えるモールドでは、パターン領域11aの凸形状の表面と同じ高さの面に、さらに撥液膜51を形成すると、撥液膜51が形成された部分が撥液膜51分だけ高くなるため、凸構造になる。これでは、押印時に撥液膜51が基板の接触する、またはパターン領域11aと基板13との間隔よりも、撥液膜51と基板13との間隔の方が狭くなりうる。この場合、モールド11と基板13との間に発生する剪断力が大きくなり、モールド11と基板13との相対位置合わせを実施する際の、モールド11の基板の表面と平行な方向への駆動を阻害しうる。そこで、図13(C)に示すように撥液膜51を形成する位置には凹構造を設け、撥液膜51が凸構造にならないようにするのが望ましい。 In the mold provided with the liquid-repellent film 51, if the liquid-repellent film 51 is further formed on the same height surface as the convex surface of the pattern region 11a, the part where the liquid-repellent film 51 is formed becomes as large as the liquid-repellent film 51. As it becomes higher, it becomes a convex structure. In this case, the liquid-repellent film 51 contacts the substrate during imprinting, or the distance between the liquid-repellent film 51 and the substrate 13 may be narrower than the distance between the pattern region 11 a and the substrate 13 . In this case, the shear force generated between the mold 11 and the substrate 13 increases, and the driving of the mold 11 in a direction parallel to the surface of the substrate when the mold 11 and the substrate 13 are aligned relative to each other is suppressed. can interfere. Therefore, as shown in FIG. 13C, it is desirable to provide a concave structure at the position where the liquid-repellent film 51 is to be formed so that the liquid-repellent film 51 does not have a convex structure.

なお、図13(B)のように凹構造に撥液膜51形成する場合、該凹構造にはインプリント材が充填しなくなるため、この部分でのパターン転写は難しい。よって、パターン転写が不要であれば、図13(C)に示すようにスクライブライン幅全域に撥液膜51を構成してもよい。しかし、スクライブライン幅の中にインプリント処理による検査用のパターン等の転写が必要であれば、図13(D)に示すように転写パターンを設けると共に、転写パターンを避けた境界領域に、狭い幅の凹構造を設けて撥液膜51を形成することが望ましい。 When the liquid-repellent film 51 is formed in the concave structure as shown in FIG. 13B, the concave structure is not filled with the imprint material, so pattern transfer in this portion is difficult. Therefore, if pattern transfer is unnecessary, a liquid-repellent film 51 may be formed over the entire scribe line width as shown in FIG. 13(C). However, if it is necessary to transfer an inspection pattern or the like by imprinting within the scribe line width, a transfer pattern is provided as shown in FIG. It is desirable to form the liquid-repellent film 51 by providing a concave structure with a width.

また、撥液膜51によりこの領域に全くインプリント材が充填されないのも、次工程以降の例えばエッチング工程などで、問題となりうる。そこで、撥液膜51構成される凹構造の深さを調整することで、撥液膜51へのインプリント材20の広がりを調整することは可能である。例えば、撥液膜51の表面をパターン領域11aの凸形状の表面よりも少し低くする。撥液膜51とインプリント材20に用いられる樹脂との組み合わせにより、撥液性やインプリント材20の広がり方が変わるので、事前に評価しておけばよい。 In addition, the fact that this region is not filled with the imprint material at all due to the liquid-repellent film 51 may also pose a problem in subsequent steps, such as an etching step. Therefore, it is possible to adjust the spread of the imprint material 20 on the liquid-repellent film 51 by adjusting the depth of the concave structure formed in the liquid-repellent film 51 . For example, the surface of the liquid-repellent film 51 is slightly lower than the convex surface of the pattern area 11a. Depending on the combination of the liquid-repellent film 51 and the resin used for the imprint material 20, the liquid repellency and the way the imprint material 20 spreads will change, so it may be evaluated in advance.

上述のモールド構造によって、インプリント処理を行う際、スクライブラインもしくはパターン部間の境界領域にインプリント材20が未充填な部分が発生することもありうる。それは、シングルエリアインプリント処理でも、マルチエリアインプリント処理でも起こりうる。その場合は、反転プロセスを適用すればよい。 Due to the mold structure described above, there may be a portion where the imprint material 20 is not filled in the boundary region between the scribe lines or the pattern portions during imprint processing. It can occur in both single area imprint processing and multi-area imprint processing. In that case, the inversion process should be applied.

図14は、第4実施形態に係るモールド11を用いた反転プロセス説明する図である。図14(A)は、撥液膜51を有するモールド11を用いて、押印する直前の状態を示している。基板13上にインプリント材20が供給されており、モールド11のパターン領域11aを基板上のインプリント材20と接触させる。ここで、モールド11のパターン部間の境界領域には、凹構造を配置し、該凹構造に撥液膜51を構成している。 FIG. 14 is a diagram for explaining a reversing process using the mold 11 according to the fourth embodiment. FIG. 14A shows a state immediately before imprinting using the mold 11 having the liquid-repellent film 51 . An imprint material 20 is supplied on the substrate 13, and the pattern region 11a of the mold 11 is brought into contact with the imprint material 20 on the substrate. Here, a concave structure is arranged in the boundary region between the pattern portions of the mold 11, and the liquid-repellent film 51 is formed in the concave structure.

図14(A)の状態から、インプリント処理を行った結果が図14(B)である。基板13状には、硬化したインプリント材のパターン(転写パターン52)が形成されている。ここに反転膜53を塗布する。反転膜53は、インプリント材20とエッチングレートが異なる材料を用いる。その後、転写パターン52がむき出しになる程度までエッチバックを行う(図14(C))。 FIG. 14B shows the result of performing imprint processing from the state of FIG. 14A. A pattern (transfer pattern 52 ) of the cured imprint material is formed on the substrate 13 . A reversal film 53 is applied here. A material having an etching rate different from that of the imprint material 20 is used for the reversal film 53 . Thereafter, etching back is performed until the transfer pattern 52 is exposed (FIG. 14(C)).

転写パターン52を除去(図14(D))し、反転膜53をハードマスクとしてエッチングをおこなう(図14(E))。最後に反転膜53とインプリント材20(転写パターン52)をすべて除去することで、転写パターンと反転した構造を基板に作成することが出来る(図14(F))。 The transfer pattern 52 is removed (FIG. 14D), and etching is performed using the reversal film 53 as a hard mask (FIG. 14E). Finally, by removing all of the reversal film 53 and the imprint material 20 (transfer pattern 52), a structure that is the reverse of the transfer pattern can be formed on the substrate (FIG. 14(F)).

本図に示すように、反転プロセスの場合、撥液膜51を構成し、インプリント材20が充填しなかった部分は、反転膜53で覆われていたため、エッチングされない。この工程を用いれば、インプリント時にインプリント材20が充填されない部分が出来ても、エッチングせずに工程を進めることが出来る。 As shown in this figure, in the case of the reversal process, the portion that constitutes the liquid-repellent film 51 and is not filled with the imprint material 20 is covered with the reversal film 53 and is therefore not etched. By using this process, even if there is a portion not filled with the imprint material 20 during imprinting, the process can proceed without etching.

以上のように、複数のパターン部を備えるモールド11のパターン部間の境界領域に、に隣接する転写領域からのインプリント材20の流入を防ぐ構造を構成する。これにより、インプリント処理に用いないパターン部へのインプリント材の広がりを抑止することができる。 As described above, the structure is configured to prevent the imprint material 20 from flowing from the transfer area adjacent to the border region between the pattern portions of the mold 11 having a plurality of pattern portions. As a result, it is possible to prevent the imprint material from spreading to pattern portions that are not used for imprint processing.

本実施形態では、モールドに構成された2つのパターン部のうち片方のパターン部のみをインプリント処理に用いる事例で説明をおこなったが、これ限られるものではない。例えば、モールド11や基板に応じて、各ショットでのインプリント材の供給量や分布を変えることがありうる。その際、転写領域間でのインプリント材の広がりがあると、インプリント材の供給の制御が難しくなる。本実施形態のように、各転写領域が独立するように、モールド11のパターン部間の境界領域に、パターン部よりも発液性の高い構造を構成することで、インプリント材供給の制御が行いやすくなる。 In the present embodiment, the example in which only one of the two pattern portions formed in the mold is used for imprint processing has been described, but the present invention is not limited to this. For example, depending on the mold 11 and the substrate, the amount and distribution of the imprint material supplied in each shot may be changed. At that time, if the imprint material spreads between the transfer regions, it becomes difficult to control the supply of the imprint material. As in the present embodiment, the imprint material supply can be controlled by forming a structure in the boundary region between the pattern portions of the mold 11 so that each transfer region is independent of the pattern portion. easier to go.

〔その他の実施形態〕
上述の実施形態では、2つの転写領域に一括してインプリント処理を行う例について述べたが、これに限られるものではない。例えば、3つ以上の転写領域上のインプリント材に一括してインプリント処理を行う場合にも適用することが可能である。図15は、4つの転写領域に一括してインプリント処理を行う場合の、ショット領域のレイアウトの一例を示す図である。本図に示す例では、4つのパターン部を有するモールドを用いてインプリント処理を行う。本図に示す例では、基板13の中央部においては、2つの転写領域30を1つのショット領域40としてレイアウトを設定している(図15中網掛けされた各ショット領域60)。そして、2つの転写領域30を1つのショット領域40とする領域については、モールドに配置されたパターン部よりも少ない数の転写領域に対してインプリント処理を行うこととなる。
〔物品製造方法の実施形態〕
インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、MEMS、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、DRAM、SRAM、フラッシュメモリ、MRAMのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、LSI、CCD、イメージセンサ、FPGAのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
[Other embodiments]
In the above-described embodiment, an example in which imprint processing is performed on two transfer regions at once has been described, but the present invention is not limited to this. For example, it is possible to apply the imprinting process collectively to imprinting materials on three or more transfer areas. FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the layout of shot areas when imprint processing is performed on four transfer areas at once. In the example shown in this figure, imprint processing is performed using a mold having four pattern portions. In the example shown in this figure, the layout is set with two transfer regions 30 as one shot region 40 in the central portion of the substrate 13 (each shot region 60 shaded in FIG. 15). As for the area where the two transfer areas 30 are one shot area 40, the imprint process is performed on the transfer areas that are smaller in number than the pattern portions arranged on the mold.
[Embodiment of article manufacturing method]
A pattern of a cured product formed using an imprint apparatus is used permanently on at least a part of various articles, or temporarily used when manufacturing various articles. Articles are electric circuit elements, optical elements, MEMS, recording elements, sensors, molds, or the like. Examples of electric circuit elements include volatile or nonvolatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensors, and FPGA. Examples of the mold include imprint molds and the like.

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。ウエハの加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。 The pattern of the cured product is used as it is or temporarily used as a resist mask as at least a part of the article. After etching, ion implantation, or the like in the wafer processing process, the resist mask is removed.

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図16(A)に示すように、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコンウエハ等のウエハ1zを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材2zの表面にインプリント材3zを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材3zがウエハ上に付与された様子を示している。 Next, a specific manufacturing method for the article will be described. As shown in FIG. 16A, a wafer 1z such as a silicon wafer having a surface to be processed 2z such as an insulator is prepared. A printing material 3z is applied. Here, a state is shown in which a plurality of droplet-shaped imprint materials 3z are applied onto the wafer.

図16(B)に示すように、インプリント用のモールド4zを、その凹凸パターンが形成された側をウエハ上のインプリント材3zに向け、対向させる。図16(C)に示すように、インプリント材3zが付与されたウエハ1zとモールド4zとを接触させ、圧力を加える。インプリント材3zはモールド4zと被加工材2zとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光をモールド4zを透して照射すると、インプリント材3zは硬化する。 As shown in FIG. 16B, the imprinting mold 4z is opposed to the imprinting material 3z on the wafer with the uneven pattern formed side facing the imprinting mold 4z. As shown in FIG. 16C, the wafer 1z to which the imprint material 3z is applied is brought into contact with the mold 4z, and pressure is applied. The imprint material 3z is filled in the gap between the mold 4z and the workpiece 2z. In this state, when light is irradiated through the mold 4z as curing energy, the imprint material 3z is cured.

図16(D)に示すように、インプリント材3zを硬化させた後、モールド4zとウエハ1zを引き離すと、ウエハ1z上にインプリント材3zの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールドの凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材3zにモールド4zの凹凸パターンが転写されたことになる。 As shown in FIG. 16D, after curing the imprint material 3z, the mold 4z and the wafer 1z are separated to form a pattern of the cured imprint material 3z on the wafer 1z. The pattern of this cured product has a shape in which the concave portions of the mold correspond to the convex portions of the cured product, and the concave portions of the mold correspond to the convex portions of the cured product. It will be done.

図16(E)に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材2zの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝5zとなる。図16(F)に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材2zの表面に溝5zが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。 As shown in FIG. 16(E), when etching is performed using the pattern of the cured product as an anti-etching mask, the portion of the surface of the workpiece 2z where the cured product is absent or remains thinly is removed, forming the grooves 5z. Become. As shown in FIG. 16(F), by removing the pattern of the cured product, an article having grooves 5z formed on the surface of the workpiece 2z can be obtained. Although the pattern of the cured product is removed here, it may be used as an interlayer insulating film included in a semiconductor element or the like, that is, as a constituent member of an article, without being removed after processing.

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof.

1 インプリント装置
11 モールド
11a パターン領域
13 基板
16 照射部
17 制御部
25 格納部

1 imprint apparatus 11 mold 11a pattern region 13 substrate 16 irradiation unit 17 control unit 25 storage unit

Claims (15)

型を用いて基板上にインプリント材のパターンを成形するインプリント方法であって、
前記型と前記基板上の前記インプリント材とを接触させて、前記パターンを成形する処理を、前記基板における複数の成形領域の各々に対して行う処理工程を有し、
前記処理工程では、前記成形領域の前記基板上における位置に応じて、1回の前記処理で処理対象とする成形領域の数を変更して前記処理を行うことを特徴とするインプリント方法。
An imprinting method for forming a pattern of an imprinting material on a substrate using a mold,
a processing step of bringing the mold into contact with the imprint material on the substrate to mold the pattern on each of a plurality of molding regions on the substrate;
The imprinting method, wherein in the processing step, the processing is performed by changing the number of molding regions to be processed in one processing according to the positions of the molding regions on the substrate.
前記処理対象とする成形領域が前記基板の縁を含む場合、
前記処理工程では、1回の前記処理対象とする成形領域の数を2以上と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。
When the shaping area to be processed includes the edge of the substrate,
2. The imprinting method according to claim 1, wherein in said processing step, the number of forming regions to be processed at one time is two or more.
前記処理工程では、互いに異なる数のパターン部を有する複数の型のうちいずれかの型を選択可能であって、前記処理対象とする成形領域の数に応じた数の前記パターン部を有する型を用いて前記処理を行う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。 In the processing step, any one of a plurality of molds having different numbers of pattern portions can be selected, and the number of molds having the pattern portions corresponding to the number of molding regions to be processed is selected. 3. The imprinting method according to claim 1, wherein the processing is performed using an imprinting method. 前記処理工程は、前記インプリント材を硬化させる光を照射する照射工程を含み、さらに、複数のパターン部を有する型を用いて前記処理を行い、
前記型に配置されたパターン部の数よりも少ない数の前記成形領域を処理対象とする場合に、前記処理に用いないパターン部の、前記処理に用いるパターン部との境界領域へ前記光の照射を行う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。
The treatment step includes an irradiation step of irradiating light for curing the imprint material, further performing the treatment using a mold having a plurality of pattern portions,
When the number of molding regions to be processed is smaller than the number of pattern portions arranged in the mold, the light is applied to the boundary region between the pattern portion not to be used for the processing and the pattern portion to be used for the processing. 3. The imprinting method according to claim 1, wherein:
型を用いて基板上にインプリント材のパターンを成形するインプリント装置であって、
前記型と前記基板上の前記インプリント材とを接触させて、前記パターンを成形する処理を、前記基板における複数の成形領域の各々に対して行う処理部と、
前記成形領域の前記基板上における位置に応じて、1回の前記処理で処理対象とする成形領域の数を変更して前記変更された数の前記成形領域を処理するよう前記処理部を制御する制御部と、を備えることを特徴とするインプリント装置。
An imprinting apparatus that forms a pattern of an imprinting material on a substrate using a mold,
a processing unit that brings the mold and the imprint material on the substrate into contact with each other to mold the pattern on each of a plurality of molding regions on the substrate;
changing the number of molding regions to be processed in one processing according to the positions of the molding regions on the substrate, and controlling the processing unit to process the changed number of molding regions; An imprint apparatus comprising: a control unit.
前記処理対象とする成形領域が前記基板の縁を含む場合、
前記制御部は、前記処理対象とする成形領域の数を2以上と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。
When the shaping area to be processed includes the edge of the substrate,
6. The imprint apparatus according to claim 5, wherein the control unit sets the number of molding regions to be processed to two or more.
互いに異なる数のパターン部を有する複数の型を格納する格納部を有し、
前記制御部は、前記複数の型のうち、前記処理対象とする成形領域の数に応じた数の前記パターン部を有する型を用いて前記処理をするように前記処理部を制御することを特徴とする請求項5または6に記載のインプリント装置。
a storage unit for storing a plurality of patterns having different numbers of pattern units;
The control unit controls the processing unit to perform the processing using a mold having the number of pattern portions corresponding to the number of molding regions to be processed, among the plurality of molds. 7. The imprinting apparatus according to claim 5 or 6.
前記処理部は、前記インプリント材を硬化させる光を照射する照射部を有し、さらに、複数のパターン部を有する型を用いて前記処理を行い、
前記制御部は、前記型に配置されたパターン部の数よりも少ない数の前記成形領域を前記処理対象とする場合に、少なくとも前記処理に用いないパターン部の、前記処理に用いるパターン部との境界領域へ前記光の照射を前記照射部に行わせることを特徴とする請求項5または6に記載のインプリント装置。
The processing unit has an irradiation unit that irradiates light for curing the imprint material, and performs the processing using a mold having a plurality of pattern units,
When the number of molding regions smaller than the number of pattern portions arranged in the mold is set as the target of processing, the control unit controls at least the pattern portions not to be used for the processing and the pattern portions to be used for the processing. 7. The imprinting apparatus according to claim 5, wherein the irradiation unit irradiates the boundary area with the light.
前記処理部は、前記型および前記基板の少なくとも一方を、前記型と前記基板とが近づく方向に凸形状に変形させる変形部を備え、
前記制御部は、前記型に配置されたパターン部の数よりも少ない数の前記成形領域を前記処理対象とする場合に、前記型および前記基板の少なくとも一方を前記変形部によって変形させることを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
the processing unit includes a deformation unit that deforms at least one of the mold and the substrate into a convex shape in a direction in which the mold and the substrate approach each other;
The control unit deforms at least one of the mold and the substrate by the deforming unit when the number of molding regions smaller than the number of pattern units arranged in the mold is the object of processing. The imprinting apparatus according to claim 8 .
前記制御部は、前記接触時に前記型と、前記処理対象とする成形領域の略中央部とが接触するように、前記型および前記基板の少なくとも一方を前記変形部によって変形させることを特徴とする請求項9に記載のインプリント装置。 The control unit deforms at least one of the mold and the substrate by the deforming unit so that the mold and a substantially central portion of the molding region to be processed are brought into contact at the time of the contact. The imprint apparatus according to claim 9. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを成形するインプリントシステムであって、
前記型と前記基板上の前記インプリント材とを接触させて、前記パターンを成形する処理を、前記型として第1型を用いて行う第1処理部と、
前記第1型とは異なる数のパターン部を有する第2型を用いて前記処理を行う第2処理部と、
前記処理を行う成形領域の前記基板上における位置に応じて、前記第1処理部または前記第2処理部のいずれかを用いて前記処理をさせる制御部と、を備えることを特徴とするインプリントシステム。
An imprint system for forming a pattern of imprint material on a substrate using a mold,
a first processing unit that performs a process of forming the pattern by bringing the mold and the imprint material on the substrate into contact, using a first mold as the mold;
a second processing unit that performs the processing using a second mold having a number of pattern units different from that of the first mold;
and a control unit that causes the processing to be performed using either the first processing unit or the second processing unit according to the position on the substrate of the molding region to be processed. system.
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインプリント方法、請求項5乃至10のいずれか1に記載のインプリント装置、または、請求項11に記載のインプリントシステムに用いる型であって、
複数のパターン部と、
前記複数のパターン部間に、前記インプリント材に対する撥液性が前記複数のパターン部よりも高い構造と、を有することを特徴とする型。
A mold used in the imprint method according to any one of claims 1 to 4, the imprint apparatus according to any one of claims 5 to 10, or the imprint system according to claim 11, ,
a plurality of pattern units;
and a structure having a higher liquid repellency with respect to the imprint material than the plurality of pattern portions, between the plurality of pattern portions.
前記構造は、表面張力により撥液性を高める凹凸構造を含むことを特徴とする請求項12に記載の型。 13. The mold according to claim 12, wherein the structure includes an uneven structure that enhances liquid repellency by surface tension. 前記構造は、撥液性が前記複数のパターン部よりも高い膜を含むことを特徴とする請求項12または13に記載の型。 14. The mold according to claim 12 or 13, wherein the structure includes a film having higher liquid repellency than the plurality of pattern portions. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインプリント方法、請求項5乃至10のいずれか1項に記載のインプリント装置、または、請求項11に記載のインプリントシステムを用いて前記基板上に硬化した前記インプリント材の前記パターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンが成形された前記基板を加工する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

The imprinting method according to any one of claims 1 to 4, the imprinting apparatus according to any one of claims 5 to 10, or the imprinting system according to claim 11. forming the pattern of the imprint material cured thereon;
and a step of processing the substrate on which the pattern has been formed in the step.

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