JP4478424B2 - 微細加工装置およびデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、半導体製造など微細加工のため、パターニングされた原版とウエハ等被転写基板とを接触、もしくはその間隔を近づけて転写するナノインプリントリソグラフィ、あるいはソフトコンタクトリソグラフィ、近接場光リソグラフィ、プロキシミティ露光などの微細加工装置に関するものである。

紫外線やＸ線、あるいはＥＢによる半導体基板への微細なパターン形成方法に代わる技術としてナノインプリントリソグラフィがある（特許文献１参照）。図１５を用いてその技術を説明する。

図１５（１）において、パターンが描かれ、原版となるモールド１０１をモールド台１０２に固定する。また、基板側はウエハ１０３上にパターニングを形成するレジスト１０４を塗布する。

次に、ナノインプリントの工程を説明する。図１５（１）のようにモールド１０１とウエハ１０３を対向させ、図１５（２）に示すようにモールド１０１をレジスト１０４に押し付けることによって、モールド１０１に描かれたパターンをレジスト１０４へ転写する。そしてモールド１０１をレジスト１０４から離型すると、図１５（３）のようにレジスト１０４にモールド１０１のパターンにしたがって凹凸が形成され、その後リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によって、図１５（４）のようなパターニングができる。

また、従来のナノインプリントによる微細パターニング方法としては、ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィという方法も提案されている（例えば、非特許文献１参照。）。図１６を用いてその技術を説明する。

図１６（１）において、レジスト１０４がシリコンウエハ１０３にスピンコートされ、低粘性係数の有機物からなるエッチバリア１２１を転写位置に塗布する。

次に図１６（２）において、原版はテンプレート１０１とリリースレイヤ１２２で構成されている。テンプレート１０１は転写パターンが形成されており、材質は石英からなる。またそのテンプレート１０１の表面にはリリースレイヤ１２２が存在する。そして、テンプレート１０１とウエハ１０３との位置合わせを行う。

そして図１６（３）のように、テンプレート１０１の後方から、すなわちウエハ１０３とは反対方向から紫外線を照射し、エッチバリア１２１およびレジスト１２１を感光させる。

最後に図１６（４）のように、原版とウエハ１０３を離型し、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を施すと、図１６（５）のような形状を得ることができる。

半導体デバイスを製造するためには重ね合わせした転写が必要で、図１６（２）の行程において、位置合わせを行っている。位置合わせのためのアライメント計測は原版とウエハ１０３との間隔を狭ギャップに設定した後、テンプレートとウエハ各々に描かれたオーバーレイパターンを顕微鏡で計測している。オーバーレイパターンはｂｏｘ−ｉｎ−ｂｏｘやｃｒｏｓｓ−ｉｎ−ｂｏｘを用いている。
米国特許第５７７２９０５号明細書 Ｂ．Ｊ．Ｃｈｏｉ、Ｍ．Ｍｅｉｓｓｌ、Ｍ．Ｃｏｌｂｕｒｎ、Ｔ．Ｂａｉｌｅｙ、Ｐ．Ｒｕｃｈｈｏｅｆｔ、Ｓ．Ｖ．Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａｎ、Ｆ．Ｐｒｉｎｓ、Ｓ．Ｂａｎｅｒｊｅｅ、Ｊ．Ｇ．Ｅｋｅｒｄｔ ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｗｉｌｌｓｏｎ；"Ｌａｙｅｒ−ｔｏ−Ｌａｙｅｒ Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｆｏｒ Ｓｔｅｐ ａｎｄ Ｆｌａｓｈ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ"、ＳＰＩＥ'ｓ ２６ｔｈ Ｉｎｔｌ．Ｓｙｍｐ．Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、２００１ Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ、ＣＡ．

しかしながら、上記従来例では以下のような課題があった。

原版となるモールドと被転写基板となるウエハとを接触させてパターンを転写する微細加工装置においては、モールドとウエハとの相対的な位置合わせをどのように行うのかの具体的な提案がなかった。そのため、被転写基板を重ねてパターニングするような従来の半導体製造には用いることができなかった。もし、従来の技術で半導体製造に適用すると、重ね合わせ精度が低下し、半導体生産の歩留まりが低下する。

また、原版と被転写基板とを近接させてパターンを転写する微細加工装置においては、原版表面やウエハ表面の平面度より、原版とウエハとの間隔をほぼ接触するに近い状態に設定することができないため、ｂｏｘ−ｉｎ−ｂｏｘやｃｒｏｓｓ−ｉｎ−ｂｏｘのような計測方法は高精度な計測ができなかった。したがって、原版と被転写基板となるウエハとの相対的な位置合わせを高精度に行うことができなかった。さらに、原版とウエハの平面度が良く、それぞれをほぼ接触するに近い状態に設定できたとしても、従来の技術ではダイバイダイアライメントしか適用できない。グローバルアライメントを行うと、その都度、原版とウエハを引き離したり、接近させたりする駆動を伴うため、スループットが低下する。さらに、原版にエッチバリアが付着した状態でグローバルアライメントを行う可能性があり、アライメント計測精度を低下させるだけでなく、パーティクルやコンタミの発生原因となる。アライメント計測精度が低下すると重ね合わせ精度が低下する。また、スループットの低下や、パーティクルやコンタミの発生により、半導体デバイスの生産性が低下する。本発明はこのような従来技術の問題点に鑑み発明したものである。

そこで、本発明の例示的な目的は、原版と被転写基板とを位置合わせすることが可能な微細加工装置であって位置合わせ精度およびスループットの少なくとも一方において有利な微細加工装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての微細加工装置は、原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
前記原版を保持する保持手段と、
前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
前記保持手段と前記ステージとの間に保持され、基準アライメントマークが形成されたアライメント基板と、
前記ステージ上に配置され、前記基準アライメントマークと前記原版に形成された原版アライメントマークとの間の第１の位置ずれを計測する第１アライメントスコープと、
前記基準アライメントマークと前記被転写基板に形成された基板アライメントマークとの間の第２の位置ずれを計測する第２アライメントスコープと、
を有し、
前記第１アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれと前記第２アライメントスコープにより計測された前記第２の位置ずれとに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
ことを特徴とする微細加工装置である。
また、本発明の他の側面としての微細加工装置は、原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
前記原版を保持する保持手段と、
前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
前記ステージ上に配置された基準マーク台と、
前記保持手段と前記ステージとの間に保持され、基準アライメントマークが形成されているアライメント基板と、
前記基準アライメントマークに対する前記基準マーク台の位置ずれを第１の位置ずれとして計測するアライメントスコープと、
オフアクシススコープであって、前記オフアクシススコープに対する前記基準マーク台の位置ずれを第２の位置ずれとして、前記第２アライメントスコープに対する前記被転写基板に形成された基板アライメントマークの位置ずれを第３の位置ずれとして、それぞれ計測するオフアクシススコープと、
を有し、
前記アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれと前記オフアクシススコープにより計測された前記第２の位置ずれとに基づいて前記オフアクシススコープのベースライン補正を行い、前記ベースライン補正の行われた前記オフアクシススコープにより計測された前記第３の位置ずれに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
ことを特徴とする微細加工装置である。
さらに、本発明の他の側面としての微細加工装置は、原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
前記ステージ上に配置された基準マーク台と、
前記原版に形成された原版アライメントマークと前記基準マーク台との間の第１の位置ずれ、及び前記原版アライメントマークと前記被転写基板に形成された複数の基板アライメントマークそれぞれとの間の第２の位置ずれを計測するアライメントスコープと、
を有し、
前記アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれ及び前記第２の位置ずれに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
ことを特徴とする微細加工装置である。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付の図面を参照して説明される好ましい実施例等によって明らかにされるであろう。

例えば、原版と被転写基板とを位置合わせすることが可能な微細加工装置であって位置合わせ精度およびスループットの少なくとも一方において有利な微細加工装置を提供することができる。

以下に、本発明の実施の形態を列挙する。

［実施形態１］
パターニングされた原版と、被転写となる基板表面とを接触させて転写する微細加工装置、または原版と被転写基板表面の間隔を近づけて転写する微細加工装置において、原版と被転写基板との相対的な位置合わせを行う補正駆動手段と、原版と被転写基板との相対的な位置ずれを計測するアライメント計測手段を有し、アライメント計測手段で計測した原版と被転写基板との相対的な位置ずれを補正駆動手段で補正するアライメント工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２］
実施態様１において補正駆動手段は、アライメント基板を位置決めするアライメント基板ステージと、原版を所定の位置へ位置決めさせる原版位置補正手段と、被転写基板を所定の位置へ位置決めさせる基板ステージを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３］
実施態様１においてアライメント計測手段は、アライメントマークがパターニングされたアライメント基板と、アライメント基板を原版と被転写基板の間に搬送、回収する搬送手段と、基板ステージ上に搭載される第一のアライメントスコープと、基板ステージ上に設置される基準マーク台と、原版側に搭載される第二のアライメントスコープを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態４］
実施態様１においてアライメント計測手段は、原版側に搭載されるオフアクシススコープを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態５］
実施態様１においてアライメント工程は、装置基準となるアライメント基板の位置を位置決めする工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態６］
実施態様１においてアライメント工程は、原版を装置基準に位置決めする工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態７］
実施態様１においてアライメント工程は、被転写基板を装置基準に位置決めする工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態８］
実施態様１においてアライメント工程は、ベースライン補正の工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態９］
実施態様１において、原版と被転写基板にアライメントマークを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１０］
実施態様３においてアライメント基板は、光を透過させる基板上にアライメントマークを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１１］
実施態様５において装置基準となるアライメント基板の位置を位置決めする工程は、搬送手段でアライメント基板を搬送し、第一のアライメントスコープが基板ステージ位置と、アライメント基板上のアライメントマークとの相対的な位置ずれを計測する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１２］
実施態様５において装置基準となるアライメント基板の位置を位置決めする工程は、実施態様１１で計測した基板ステージ位置とアライメント基板上のアライメントマークとの相対的な位置ずれに対して、アライメント基板ステージまたは基板ステージの少なくともいずれか一方で補正駆動することにより、それらの位置合わせを行う工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１３］
実施態様１１において位置ずれの計測は、第一のアライメントスコープが基準マーク台越しに、基準マーク台上のマークと、アライメント基板上のアライメントマークとの相対的な位置ずれを計測する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１４］
実施態様６において原版を装置基準に位置決めする工程は、第一のアライメントスコープで、装置基準に位置決めされたアライメント基板上のアライメントマークと、原版上のアライメントマークとの相対的な位置ずれを計測する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１５］
実施態様６において原版を装置基準に位置決めする工程は、実施態様１４で計測した装置基準と原版上のアライメントマークとの相対的な位置ずれに対して、原版位置補正手段で補正駆動することにより、それらの位置合わせを行う工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１６］
実施態様６において原版を装置基準に位置決めする工程は、実施態様１４で計測した装置基準と原版上のアライメントマークとの相対的な位置ずれに対して、アライメント基板ステージと基板ステージで補正駆動することにより、それらの位置合わせを行う工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１７］
実施態様７において被転写基板を装置基準に位置決めする工程は、第二のアライメントスコープで、装置基準に位置決めされたアライメント基板上のアライメントマークと、被転写基板上のアライメントマークとの相対的な位置ずれを計測する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１８］
実施態様７において被転写基板を装置基準に位置決めする工程は、オフアクシススコープで、被転写基板上のアライメントマークを計測することにより、装置基準と被転写基板との相対的な位置ずれを計測する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態１９］
実施態様７において被転写基板を装置基準に位置決めする工程は、実施態様１７または実施態様１８で計測した装置基準と被転写基板上のアライメントマークとの相対的な位置ずれに対して、基板ステージで補正駆動することにより、それらの位置合わせを行う工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２０］
実施態様８においてベースライン補正の工程は、第二のアライメントスコープで装置基準に位置決めされたアライメント基板上のアライメントマークと、被転写基板または基準マーク台の少なくともいずれか一方のアライメントマークとの相対的な位置ずれを計測するベースライン補正第一の工程と、オフアクシススコープで基準マーク台または／および被転写基板を計測するベースライン補正第二の工程と、ベースライン補正第一の工程とベースライン補正第二の工程から装置基準とオフアクシススコープの相対的な位置ずれを補正するベースライン補正第三の工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２１］
実施態様１から実施態様２０のいずれか記載により、原版と被転写基板を位置合わせした状態で転写の工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２２］
実施態様２１において転写の工程は、原版と被転写基板を接触させ、押し付けることにより原版のバターンを被転写基板に転写する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２３］
実施態様２１において転写の工程は、原版と被転写基板を接触させ、原版のパターンを被転写基板に付着させることにより転写する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２４］
実施態様２１において転写の工程は、原版と被転写基板を接触、または各々の間隔を近づけ、原版の後方より光、もしくはＸ線、電子ビーム、イオンビームを照射して、原版のパターンを被転写基板に転写する工程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２５］
実施態様１において補正駆動手段は、原版を所定の位置へ位置決めさせる原版ステージと、被転写基板を所定の位置へ位置決めさせる基板ステージを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２６］
実施態様１においてアライメント計測手段は、アライメントマークがパターニングされた原版と、基板ステージ上に設置され、アライメントマークがパターニングされた基準マーク台と、各ショット位置にアライメントマークがパターニングされた被転写基板と、原版側に搭載されるアライメントスコープを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２７］
実施態様１においてアライメント行程は、原版を装置基準に位置決めする行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２８］
実施態様１においてアライメント行程は、原版と被転写基板とのギャップをアライメント計測のためのギャップに設定する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態２９］
実施態様１においてアライメント行程は、原版と被転写基板との相対的な位置ずれを計測する行程と、その計測結果に基づき基板ステージで相対的な位置ずれを補正する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３０］
実施態様２６において、原版は少なくとも三箇所以上のアライメントマークを有し、被転写基板は各転写ショットに少なくとも三箇所以上のアライメントマークを有し、アライメントスコープは少なくとも三組以上有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３１］
実施態様２６においてアライメントマークは、回折格子を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３２］
実施態様２７において原版を装置基準に位置決めする行程は、原版のアライメントマークと基準マーク台のアライメントマークを対向させる行程と、アライメントスコープで原版越しに原版と基準マーク台との位置ずれを計測する行程と、原版越しに原版と基準マーク台との位置ずれを原版ステージで補正する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３３］
実施態様２８においてギャップの設定は、アライメントスコープで原版と被転写基板とのギャップを計測し、原版ステージと基板ステージの少なくともいずれか一方を駆動することにより設定する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３４］
実施態様２８においてギャップの設定は、装置基準からの原版の高さを計測する原版高さセンサと、装置基準からの被転写基板の高さを計測する被転写基板高さセンサを有し、原版高さセンサと被転写基板高さセンサで原版と被転写基板とのギャップを計測し、原版ステージと基板ステージの少なくともいずれか一方を駆動することにより設定する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３５］
実施態様２９において原版と被転写基板との相対的な位置ずれを計測する行程は、原版のアライメントマークと被転写基板のアライメントマークを対向させる行程と、アライメントスコープで原版越しに原版と基板との位置ずれを計測する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３６］
実施態様２９において原版と被転写基板との相対的な位置ずれを計測する行程は、ウエハ上の複数の転写ショット位置で、あらかじめ原版と基板との位置ずれを計測する行程を有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３７］
実施態様２６、３０、３１のいずれかにおいて原版のアライメントマークは、転写パターンと同じ高さの凹凸パターン、もしくは転写パターンの凸部よりも低いパターンであることを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３８］
請求３７において原版のアライメントマークは、転写パターンの製作すると同時にアライメントマークを製作し、それぞれの高さが概略等しい凹凸パターンを有することを特徴とする微細加工装置。
［実施形態３９］
実施態様３７において原版のアライメントマークは、転写パターンの凸部よりも低いアライメントマーク台に金属膜のパターンを有することを特徴とする微細加工装置。
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本実施例の微細加工装置全体の構成を表している。図１において、凹凸からなる転写パターンが描かれた原版となるモールド１はモールド台２に固定されている。そして、モールド台２はモールド１を被転写基板に押し付ける加圧部３とモールド１の位置を微調整する補正駆動手段３に保持されている。加圧部３と補正駆動手段３はそれぞれ別の機能であるため別々に図示しても良いが、図１では簡略し一体に示した。

被転写基板となるウエハ４はウエハチャック５に保持され、ウエハチャック５はウエハステージ６に固定されている。ウエハステージ６はＸ、Ｙ、Ｚとそれら各軸まわりの合計６軸に駆動できることが好ましい。基準マーク台７ははじめの装置の基準となるもので、ウエハステージ６上に固定されている。そして、第一のアライメントスコープ８は基準マーク台越しに位置ずれ計測を行うためのアライメント計測手段で、ウエハステージ６の上に搭載されている。

モールド１とウエハ４の位置合わせを行う際、その基準となるアライメントマーク９はアライメント基板１０に描かれており、アライメント基板１０はアライメント基板ステージ１１に保持されている。アライメント基板ステージ１１はベース１２に固定されており、少なくともＸ、ＹとＺ軸まわりの３軸に駆動できることが好ましい。

そして、第二のアライメントスコープ１３はアライメントマーク９と、ウエハ４にパターニングされた不図示のアライメントマークとの位置ずれ計測を行うためのもので、アライメントステージ１４に搭載されている。アライメントステージ１４はベース１２に固定されており、第二のアライメントスコープ１３から投光する光がアライメントマーク９へ照射するように機能する。そのためアライメントステージ１４は少なくともＸ、Ｙの２軸に駆動できることが好ましい。図１において、アライメントマーク９と第二のアライメントスコープ１３、アライメントステージ１４は一組のみを図示したが、三組以上搭載することが好ましい。

アライメント基板１０の構造はガラスなど光学的に透過するものに、タンタルやタングステンなどの金属による回折格子をパターニングし、これをアライメントマーク９とする方法が有効である。アライメント基板１０の製作方法は、ガラス基板にレジストを塗布し、電子ビームなどで回折格子をパターニングし、現像、エッチングなどのプロセスによってタンタルの回折格子を製作する方法が有効である。なお、ここではガラスとしたが、ＳｉＣメンブレンあるいはダイヤモンドメンブレンなど、光学的に透過するものであれば良く、アライメントマーク９の材質も金をはじめとする金属でも可能である。

さらに、第一のアライメントスコープ８ならびに第二のアライメントスコープ１３はそれぞれ光を照射し、回折、反射して戻ってきた光の重心位置から相対的な位置ずれを計測する方法が有効である。

また、アライメント基板１０をアライメント基板ステージ１１へ着脱させるために搬送する搬送手段１５が備わっている。

つぎに図２から図５を用いて、本発明のアライメント計測工程と転写の手順を示す。

図２はアライメントマーク９およびアライメント基板１０を装置基準に位置決めする工程を示している。

図２に示したように、搬送手段１５でアライメント基板１０を搬送し、基準マーク台７がアライメントマーク９と対向する位置へ移動するように、ウエハステージ６を駆動する。そして、第一のアライメントスコープ８が基準マーク台７越しに、基準マーク台７とアライメントマーク９との位置ずれを計測する。例えば、基準マーク台７上のマークとアライメントマーク９はそれぞれ回折格子をパターニングし、その回折格子を利用してアライメント計測する方法が有効である。そして、第一のアライメントスコープ８の計測結果に基づき、それらの位置ずれを補正するため、ウエハステージ６またはアライメント基板ステージ１１の少なくともいずれか一方で微調整する。

これによって、はじめの装置の基準となる基準マーク台７とアライメントマーク９の位置決めができたので、以降はアライメントマーク９およびアライメント基板１０の位置を装置基準とする。

なお、はじめの装置の基準を基準マーク台７としたので、第一のアライメントスコープ８で基準マーク台７とアライメントマーク９との位置ずれを計測し、補正したが、これに限定されない。例えば、第一のアライメントスコープ８自身をはじめの装置の基準となせば、基準マーク台７なしで、アライメントマーク９の位置ずれ計測を行い、アライメントマーク９およびアライメント基板１０を位置決めしても良い。その場合の計測には例えば顕微鏡による画像処理や干渉計などを用いれば良い。その他、搬送手段１５でアライメント基板１０を搬送し、アライメント基板ステージ１１に保持した状態をはじめから装置の基準とする方法でも有効である。

次に、図３はモールド１を新しい装置基準、すなわちアライメントマーク９に位置決めする工程を示している。

図３に示したように、モールド１およびモールド２を不図示の搬送系で搬送し、加圧部３、補正駆動手段３に保持させる。そして、装置の基準に対して位置決めしたアライメントマーク９に対してモールド１を位置決めする。このとき、第一のアライメントスコープ８でアライメントマーク９およびアライメント基板１０越しに、アライメントマーク９とモールド１との位置ずれを計測する。なお、モールド１にも回折格子をパターニングし、その回折格子を利用してアライメント計測する方法が有効である。回折格子はモールド１の転写パターンと同様に凹凸のパターンでも良く、また、別途タンタルやタングステンなどの金属でパターニングしても良い。凹凸のパターンでは、例えば次以降のレイヤでウエハ４のアライメント計測をするため、このレイヤでウエハ４へアライメント用のマークを転写するが、その転写パターンをここでのアライメント計測に用いても良い。

そして、第一のアライメントスコープ８の計測結果に基づき、それらの位置ずれを補正するため、補正駆動手段３で微調整する。なお、この補正はウエハステージ６とアライメント基板ステージ１１の両者で微調整することも可能である。

これによって、装置の基準位置にモールド１の位置決めができる。

そして、図４はウエハ４を装置基準に位置決めする工程を示している。

図４に示したように、ウエハ４を装置基準に位置決めするために、第二のアライメントスコープ１３で位置ずれ計測を行う。その前に、第二のアライメントスコープ１３からのアライメント光の光軸と、アライメント基板１０上のアライメントマーク９の位置関係を合わせるためにアライメントステージ１４を駆動させる。ただし、第二のアライメントスコープ１３からのアライメント光の光軸と、アライメントマーク９の位置関係が一定であれば、その光軸を移動させる必要がないため、このような場合にはアライメントステージ１４を搭載していなくても良い。第二のアライメントスコープ１３からのアライメント光の光軸と、アライメント基板１０上のアライメントマーク９の位置関係が合えば、第二のアライメントスコープ１３はアライメント基板１０およびアライメントマーク９越しにウエハ４上にパターニングされたマークを計測することにより、アライメントマーク９とウエハ４の位置ずれが計測できる。第二のアライメントスコープ１３の計測結果に基づき、ウエハステージ６で位置ずれを微調整する。

以上のアライメント工程によって、装置の基準に位置決めしたアライメントマーク９に対して、モールド１およびウエハ４はそれぞれ位置決めすることが可能であるため、モールド１とウエハ４の位置決めができている状態になる。

最後に図５を用いて転写の工程を説明する。モールド１とウエハ４の位置決めが完了した後、アライメント基板１０を搬送手段１５で退避し、モールド１をウエハ４上に塗布した不図示のレジストへ押し付けるように加圧部３を駆動させることによって、モールド１のパターンがウエハ４上のレジストへ転写する。なお、ここではアライメント基板１０を搬送手段１５で退避させると述べたが、アライメント基盤１０がＳｉＣやダイヤモンドなどのメンブレン構造であればアライメント基板１０を退避させなくても良い。その場合、アライメント基板１０を退避させることなくそのままモールド１のパターンをウエハ４へ転写しても、モールド１のパターン、すなわち凹凸部の力がアライメント基板１０越しにウエハ４へ伝わるため転写することができる。

そして、ウエハ３上への転写が終了した後はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によってパターニングを仕上げる。

以上で説明したアライメントはアライメントマーク９とアライメント基板１０をウエハステージ６上の基準、例えば基準マーク台７との相対的な位置ずれを補正してから、アライメントマーク９基準でモールド１やウエハ４を位置決めする方法について説明した。しかしながらこれに限定されず、搬送手段１５でアライメント基板１０を搬送し、装置に保持した位置を装置基準としても良い。いずれにせよ、アライメントマーク９の位置を参照してモールド１やウエハ４の位置決めをすれば良い。

なお、ここまでの説明では１ショットずつアライメントと転写を行う、いわゆるダイバイダイアライメントについて説明したが、これに限定されず、ウエハアライメントを計測してから転写を行う、いわゆるグローバルアライメントでも有効である。グローバルアライメントを行う場合、アライメント基板１０を装置基準に位置決めする工程（図２）と、モールド１を装置基準に位置決めする工程（図３）は上記と同様でよく、ウエハ４を位置決めする工程（図４）において、第二のアライメントスコープ１３でウエハ４面上の複数のショット位置をアライメント計測すれば良い。複数のショット位置とは３ショット以上あれば有効であるが、アライメント計測のショット数がより多くなるほど計測精度が向上するため、アライメント計測は８ショット程度行うことが好ましい。そして、搬送手段１５でアライメント基板を退避させ、図５に示すような転写の工程をウエハ４面の所定のショット位置に行えば、グローバルアライメントでの転写が可能となる。

本実施例ではナノインプリントリソグラフィを用いて、原版と被転写基板とを接触、押し付けて転写する微細加工装置について説明した。しかしながら、本実施例ではナノインプリントリソグラフィに限定されず、原版と被転写基板とを接触、もしくはその間隔を近づけて転写する微細加工装置についても有効である。ナノインプリントリソグラフィ以外では例えば、ソフトコンタクトリソグラフィのように原版のパターンを被転写基板へ付着させて転写する微細加工装置や、近接場光リソグラフィやＸ線露光装置などのように光やＸ線、電子ビームあるいはイオンビームを原版後方より照射し、被転写基板へ原版のパターンを転写する微細加工装置にも有効である。

以上説明したように、実施例１では原版と被転写基板との転写軸上で位置合わせができるため、重ね合わせ精度をより向上させることができる。そのためデバイス生産の歩留まりをより向上させることができる。

実施例１ではアライメント基板上のアライメントマークを装置基準に位置決めし、原版となるモールドと被転写基板となるウエハの位置決めをアライメントマーク基準で行う方法について説明した。実施例２では実施例１で説明した発明をオフアクシスでアライメント計測する場合に適用する。図６と図７を用いて、実施例２を説明する。

図６は本実施例における全体の構成を表している。図６において、凹凸からなる転写パターンが描かれた原版となるモールド１はモールド台２に固定されている。そして、モールド台２はモールド１を被転写基板に押し付ける加圧部３とモールド１の位置を微調整する補正駆動手段３に保持されている。加圧部３と補正駆動手段３はそれぞれ別の機能であるため別々に図示しても良いが、図６では簡略し一体に示した。

被転写基板となるウエハ４はウエハチャック５に保持され、ウエハチャック５はウエハステージ６に固定されている。ウエハステージ６はＸ、Ｙ、Ｚとそれら各軸まわりの合計６軸に駆動できることが好ましい。基準マーク台７ははじめの装置の基準となるもので、ウエハステージ６上に固定されている。そして、第一のアライメントスコープ８は基準マーク台越しに位置ずれ計測を行うためのアライメント計測手段で、ウエハステージ６の上に搭載されている。

モールド１とウエハ４の位置合わせを行う際、その基準となるアライメントマーク９はアライメント基板１０に描かれており、アライメント基板１０はアライメント基板ステージ１１に保持されている。アライメント基板ステージ１１はベース１２に固定されており、少なくともＸ、ＹとＺ軸まわりの３軸に駆動できることが好ましい。

そして、第二のアライメントスコープ１３はアライメントマーク９と、ウエハ４にパターニングされた不図示のアライメントマークとの位置ずれ計測を行うためのもので、アライメントステージ１４に搭載されている。アライメントステージ１４はベース１２に固定されており、第二のアライメントスコープ１３から投光する光がアライメントマーク９へ照射するように機能する。そのためアライメントステージ１４は少なくともＸ、Ｙの２軸に駆動できることが好ましい。図６において、アライメントマーク９と第二のアライメントスコープ１３、アライメントステージ１４は一組のみを図示したが、三組以上搭載するとなお好ましい。

アライメント基板１０の構造はガラスなど光学的に透過するものに、タンタルやタングステンなどの金属による回折格子をパターニングし、これをアライメントマーク９とする方法が有効である。アライメント基板１０の製作方法は、ガラス基板にレジストを塗布し、電子ビームなどで回折格子をパターニングし、現像、エッチングなどのプロセスによってタンタルの回折格子を製作する方法が有効である。なお、ここではガラスとしたが、ＳｉＣメンブレンあるいはダイヤモンドメンブレンなど、光学的に透過するものであれば良く、アライメントマーク９の材質も金をはじめとする金属でも可能である。

さらに、第一のアライメントスコープ８ならびに第二のアライメントスコープ１３はそれぞれ光を照射し、回折、反射して戻ってきた光の重心位置から相対的な位置ずれを計測する方法が有効である。

また、アライメント基板１０をアライメント基板ステージ１１へ着脱させるために搬送する搬送手段１５が備わっている。

次に、モールド１とウエハ４が対向、接触する転写軸上から離れた位置に、オフアクシススコープ１６が搭載されている。図６ではオフアクシススコープ１６がベース１２に搭載するように示したが、これに限定されず、アライメント基板ステージ１１など、転写軸とほぼ平行にウエハ４や基準マーク台７を計測できる位置であれば良い。またオフアクシススコープ１６は顕微鏡による画像処理を用いる計測方法が有効である。図６に示した通り、オフアクシススコープ１６は一組あれば良い。

通常のアライメント計測ではモールド１を位置決めし、オフアクシススコープ１６からウエハ４上のアライメントマークを計測することによりウエハ４の位置ずれを補正すれば良い。モールド１の位置決めには第一の実施例で図３を用いて説明した技術を用いることが有効である。また、オフアクシススコープ１６によるアライメント計測ではグローバルアライメントが有効であり、モールド１とウエハ４と対向する前にウエハ４上の複数ショット位置でアライメント計測を行う。複数のショット位置とは３ショット以上あれば有効であるが、アライメント計測のショット数がより多くなるほど計測精度が向上するため、アライメント計測は８ショット程度行うことが好ましい。

しかしながら、それだけではモールド１とウエハ４の転写軸と、オフアクシススコープ１６のアライメント計測軸との位置関係がわからないため、オフアクシススコープ１６単体のアライメント計測精度を向上させてもモールド１とウエハ４の位置ずれを補正させることはできない。そのためベースライン補正が必要となる。ここではアライメント基板１０にパターニングされたアライメントマーク９を基準にベースライン補正を行う方法について、図７を用いて説明する。

まず、ベースライン補正を行う前に、アライメントマーク９およびアライメント基板１０を位置決めし、その位置を新しい装置基準とする工程を行う。この方法は実施例１において、図２を用いて説明したので、ここでは簡単に説明する。

はじめに、搬送手段１５でアライメント基板１０を搬送し、基準マーク台７がアライメントマーク９と対向する位置へ移動するように、ウエハステージ６を駆動する。そして、第一のアライメントスコープ８が基準マーク台７越しに、基準マーク台７とアライメントマーク９との位置ずれを計測する。次に、第一のアライメントスコープ８の計測結果に基づき、それらの位置ずれを補正するため、ウエハステージ６またはアライメント基板ステージ１１の少なくともいずれか一方で微調整する。

これによって、はじめの装置の基準となる基準マーク台７とアライメントマーク９の位置決めができたので、以降はアライメントマーク９およびアライメント基板１０の位置を装置基準とする。

図７はベースライン補正を行う工程を示している。

第二のアライメントスコープ１３で新しい装置基準となったアライメントマーク９越しにウエハ４上のアライメントマーク、もしくは基準マーク台７の少なくともいずれか一方を計測し、アライメントマーク９との位置ずれを補正する。つぎに、第二のアライメントスコープで計測したウエハ４上のアライメントマーク、もしくは基準マーク台７の少なくともいずれか一方をオフアクシススコープ１６で計測する。このとき計測したウエハ４または／および基準マーク台７の位置ずれを補正すれば、ベースライン補正ができる。なお、このベースライン補正の工程の前に、第二のアライメントスコープ１３からのアライメント光の光軸と、アライメント基板１０上のアライメントマーク９の位置関係を合わせる必要があるが、実施例１において、図４を用いて説明したので、ここでは省略する。

以降、モールド１は実施例１で説明した技術と同様に、第一のアライメントスコープ８で位置ずれを計測し、補正駆動手段３で微調整する。なお、微調整にはウエハステージ６とアライメント基板ステージ１１を用いても良い。そして、ウエハ４のアライメント計測はオフアクシススコープで位置ずれを計測し、ウエハステージ６で位置合わせを行う。そして、ウエハ４上に塗布した不図示のレジストへモールド１を押し付けるように加圧部３を駆動し、モールド１のパターンをウエハ４上のレジストへ転写する。最後に、ウエハ３上への転写が終了した後はリアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）によってパターニングを仕上げる。

本実施例ではナノインプリントリソグラフィを用いて、原版と被転写基板とを接触、押し付けて転写する微細加工装置について説明した。しかしながら、本実施例ではナノインプリントリソグラフィに限定されず、原版と被転写基板とを接触、もしくはその間隔を近づけて転写する微細加工装置についても有効である。ナノインプリントリソグラフィ以外では例えば、ソフトコンタクトリソグラフィのように原版のパターンを被転写基板へ付着させて転写する微細加工装置や、近接場光リソグラフィやＸ線露光装置などのように光やＸ線、電子ビームあるいはイオンビームを原版後方より照射し、被転写基板へ原版のパターンを転写する微細加工装置にも有効である。

以上説明したように、実施例２においてはオフアクシスで被転写基板の位置合わせができるためスループットをより向上させることができる。

図８は本実施例の微細加工装置全体の構成を表している。図８において、凹凸からなる転写パターンが描かれた原版であるテンプレート１は原版ステージ２に保持されている。テンプレート１は石英や蛍石など、紫外線を透過する材質とする。原版ステージ２はテンプレート１を装置基準に位置決めするように働く。原版ステージ２は少なくともＺ軸まわり（θ）の駆動軸を必要とするが、Ｚ軸および、Ｘ軸まわり（ωｙ）とＹ軸まわり（ωｘ）も有することが好ましい。なお、原版ステージ２は各駆動軸の位置を計測するためのポジショニングセンサを有するが不図示とした。ベース１２は不図示の本体定盤で固定されており、原版ステージ２とアライメントステージ１４を固定している。アライメントステージ１４は第二のアライメントスコープ１３を固定し、第二のアライメントスコープ１３がテンプレート１上のアライメントマークを探すように駆動する。第二のアライメントスコープ１３はテンプレート１の装置基準からの位置ずれ量を計測し、さらにテンプレート１と被転写基板となるウエハ４との相対的な位置ずれを計測するものである。計測方法は、アライメントマークを回折格子とし、テンプレート１およびウエハ４にアライメントマークを描き、アライメントマークへ向かって光を照射し、回折、反射して第二のアライメントスコープ１３に戻ってきた光の重心位置から相対的な位置ずれを計測する方法が有効である。ウエハ４はウエハチャック５に保持され、ウエハチャック５はウエハステージ６に固定されている。ウエハ４の上にはレジストがスピンコートされ、その上に低粘性係数の有機物からなるエッチバリアが転写位置に塗布されている。ウエハステージ６はＸ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、θの合計６軸駆動することが好ましい。また、ウエハステージ６のＸ、Ｙ方向はステージ定盤２３から圧縮空気などで浮上した状態で、リニアモータで駆動させる。なお、ウエハステージ６には各駆動軸の位置を計測するために、レーザ干渉計などのポジショニングセンサを有するが不図示とした。ウエハステージ６上には装置基準となる基準マーク台７が固定されている。なお、基準マーク台７にも回折格子からなるアライメントマークが描かれている。そして、テンプレート１越しにウエハ４上の転写位置へ塗布したエッチバリアを紫外線で感光するためのＵＶ光源２４が不図示の本体定盤に固定されている。なお、図８において、アライメントステージ１４と第二のアライメントスコープ１３は一組しか図示していないが、少なくとも三組以上ある。それに併せて、テンプレート１上のアライメントマークは三箇所以上パターニングされており、ウエハ４上のアライメントマークも各転写ショットに三箇所以上パターニングされている。以降の図において、装置構成を簡略して示すため、同様に一組ずつ示す。

つぎに、図９から図１１を用いて、本実施例のアライメント計測とその補正、および転写の手順を示す。

図９はテンプレート１を装置基準に位置決めする行程を示している。はじめに、テンプレート１のアライメントマークと基準マーク台７のアライメントマークが対向する位置へウエハステージ６を駆動する。つぎに、第二のアライメントスコープ１３がテンプレート１上のアライメントマークを探すようにアライメントステージ１４を駆動させる。そしてテンプレート１越しに、テンプレート１と基準マーク台７との位置ずれを計測する。計測した基準マーク台との位置ずれ量、すなわち装置基準との位置ずれ量に基づき、原版ステージ２で補正する。この状態で、テンプレート１は装置基準に位置決めされたことになる。

図１０はウエハのアライメント計測の行程を示している。第二のアライメントスコープ１３でテンプレート１越しに、テンプレート１とウエハ４との間隙（ギャップ）を計測し、アライメント計測のためのギャップ、例えば３０μｍに設定する。その設定のための駆動は原版ステージ２もしくはウエハステージ６の少なくともいずれか一方で行う。そして、第二のアライメントスコープ１３でテンプレート１越しに、テンプレート１のアライメントマークとウエハ４上のアライメントマークを計測し、テンプレート１とウエハ４との相対的な位置ずれを求める。このとき、転写するショット位置ごとにアライメント計測を行うダイバイダイアライメント方式でも良いが、複数のショットをまとめてアライメント計測するグローバルアライメント方式が好ましい。

図１１は転写の行程を示している。ウエハ４の転写位置がテンプレート１と対向するように位置決めする。このとき、すでにテンプレート１は装置基準に位置決めされているので、アライメント計測結果に基づき、ウエハ４の転写位置をテンプレート１に対して位置決めする。そして、原版ステージ２もしくはウエハステージ６の少なくともいずれか一方をＺ軸方向へ駆動することによって、テンプレート１とウエハ４の転写位置を接触させ、ＵＶ光源２４から紫外線を照射し、ウエハ４上のエッチバリアおよびレジストを感光させる。

そして最後に、原版とウエハ４を離型し、リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）を施すと、パターニングが完了する。

上記のアライメント計測を行うギャップ設定は第二のアライメントスコープでギャップを計測する方法について述べたが、これに限定されない。例えば図１２に示すように、ベース１２にウエハ高さセンサ２５と、ウエハステージ６に原版高さセンサ２６を設け、これらのセンサによって各々の高さを計測することによってギャップ計測とギャップ設定を行う方法でも良い。ウエハ高さセンサ２５および原版高さセンサ２６は光学式による計測方法が好ましいが、ウエハ高さセンサ２は静電容量方式でも良い。このような装置構成の場合、テンプレート１を装置基準に位置決めする際、あらかじめ原版高さセンサ２６でテンプレート１の高さを計測し、テンプレート１を所定の高さに設定してから、テンプレート１のアライメントマークと基準マーク台７が対向する位置へウエハステージ６を駆動する。そして、ウエハのアライメント計測の際には、あらかじめウエハ４の高さを複数点計測して、ショットごとのギャップ設定する高さを求めておいても良いし、テンプレート１とウエハ４を対向させてからリアルタイムに計測してギャップが一定になるように制御しても良い。

本実施例ではステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィを用いて、原版と被転写基板とを接触させて転写する微細加工装置について説明した。しかしながら、本実施例ではステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィに限定されず、原版と被転写基板とを接触、もしくはその間隔を近づけて転写する微細加工装置についても有効である。ステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィ以外では、例えば原版と被転写基板を押し付けるナノインプリントリソグラフィや、原版のパターンを被転写基板へ付着させて転写するソフトコンタクトリソグラフィのような微細加工装置や、近接場光リソグラフィやＸ線露光装置などのように光やＸ線、電子ビームあるいはイオンビームを原版後方より照射し、被転写基板へ原版のパターンを転写する微細加工装置があり、これらのような微細加工装置にも有効である。

つぎに、実施例３では、アライメント計測を行うための原版としてのテンプレートについて説明する。

テンプレート１は図１３（３）、図１４（７）のように、凹凸のパターン部２１とアライメントマーク２２からなる。アライメントマーク２２はパターン部２１と同様に凹凸によるマークか、別途タンタルやタングステンなどの金属によるマークであることが好ましい。

図１３のように、アライメントマーク２２がパターン部２１と同様に凹凸によるマークである場合、図１３（１）：石英などのガラス基板２０にレジスト１７を塗布し、図１３（２） ：所望のパターンとなるように電子ビームを用いて描画し、図１３（３）：現像、エッチングを行えば、パターン部２１だけでなくアライメントマーク２２もパターニングできる。そして、転写時はパターン部２１と同様に、アライメントマーク２２もウエハ上のエッチバリアおよびレジストへ転写し、次以降のレイヤにおけるウエハのアライメントマークとして、アライメント計測に利用する。

図１４のように、アライメントマーク２２がパターン部とは異なり、金属のマークである場合、テンプレート１のパターン部２１の形成とは異なる行程でアライメントマーク２２をパターニングする。はじめに、パターン部２１の形成を行う。これは、図１４（１）：石英などのガラス基板にレジストを塗布し、図１４（２）：所望のパターンとなるように電子ビームを用いて描画し、図１４（３）：現像、エッチングを行い、パターン部２１を形成する方法が有効である。そのとき、アライメントマーク２２をパターニングするためのアライメントマーク台１８は、パターン部２１の凸部よりも低い位置になるように加工する。パターン部２１の凸部とアライメントマーク２２の高さが同じか、もしくはアライメントマーク２２の方が高い場合、転写時において、パターン部２１よりもアライメントマーク２２がウエハ上のエッチバリアおよびレジストと接触しやすくなる。したがって、アライメントマーク台１８はパターン部２１の凸部よりも低くする。加工方法は、はじめにパターン部２１の凸部と同じ高さに加工し、次にパターン部２１にマスクをかけ、アライメントマーク台１８の高さを制御して全体をエッチングする方法が有効である。そして、図１４（４）：アライメントマーク台１８上にタンタルやタングステンなどの金属を、例えば厚さ０．５μｍ程度に蒸着し、図１４（５）：その金属蒸着１９面上にレジストを塗布し、図１４（６）：電子ビームによってマークを描画し、図１４（７）：現像、エッチングを行うことによって、蒸着した金属のアライメントマーク２２がパターニングする。転写時において、パターン部２１の転写は従来の技術と同様にウエハ上のエッチバリアおよびレジストへ転写する。そして、アライメントマーク２２の転写はアライメントマーク２２とウエハ上のレジストとのギャップを近づけて、あるいは接触させて紫外線露光をすることにより、ウエハ上のレジストへアライメントマークを転写する。ウエハ上のレジストへ転写されたアライメントマークは次以降のレイヤにおけるウエハのアライメントマークとして、アライメント計測に利用する。なお、図１４ではパターン部２１を形成してからアライメントマーク２２をパターニングする方法について説明したが、これに限定されない。その順番は逆でも良く、はじめにガラス基板２０にアライメントマーク台を形成し、先述の説明の通りアライメントマーク２２をパターニングする。そして、アライメントマーク上にマスクをかけ、ガラス基板２０全体にレジスト１７を塗布してからパターン部を形成する方法でも有効である。

図１３と図１４ではアライメントマーク２２を一組示したが、実際には少なくとも三組パターニングする。

本実施例において、パターニングは全て電子ビームによる露光としたが、これに限定されない。パターニングにはマスクを用いない露光方式が好ましいので、電子ビームとしたが、集束イオンビーム（ＦＩＢ）などでも有効である。さらに、集束イオンビームの場合にはレジストを用いず、直接加工しても良い。

以上の実施例１〜４によれば、原版と被転写基板のアライメントマークを回折格子としてアライメント計測できるため、原版と被転写基板をほぼ接触するに近い状態でなくても高精度にアライメント計測ができる。さらに、原版と被転写基板をほぼ接触するに近い状態でアライメント計測をしないので、アライメントマークにウエハ上のレジストなどが付着せず、高精度なアライメント計測ができ、さらにパーティクルやコンタミの発生を抑止することが可能となる。また、グローバルアライメントが可能であるので、アライメント計測精度を向上させるだけでなく、スループットを向上させることができる。したがって、高精度なアライメント計測が可能となるため、重ね合わせ精度が向上し、さらに、スループットが早く、パーティクルやコンタミの発生を抑止した、半導体デバイスの生産性が高い微細加工装置を提供することができる。

次に、上述の実施例１〜４の微細加工装置を用いたデバイスの製造方法の実施例について説明する。

図１７は半導体デバイス（ＩＣやＬＳＩ等の半導体チップ、液晶パネルやＣＣＤ）の製造フローを示す。ステップ１（回路設計）では半導体デバイスの回路設計を行なう。ステップ２（マスク製作）では設計した回路パターンを形成した原版（モールド、テンプレート）を製作する。一方、ステップ３（ウエハ製造）ではシリコン等の材料を用いてウエハを製造する。ステップ４（ウエハプロセス）は前工程と呼ばれ、上記用意した原版とウエハとを用いて、ウエハ上に実際の回路を形成する。次のステップ５（組み立て）は後工程と呼ばれ、ステップ５よって作成されたウエハを用いてチップ化する工程であり、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）、パッケージング工程（チップ封入）等の工程を含む。ステップ６（検査）ではステップ５で作成された半導体デバイスの動作確認テスト、耐久性テスト等の検査を行なう。こうした工程を経て半導体デバイスが完成し、これが出荷（ステップ７）される。

図１８は上記ウエハプロセスの詳細なフローを示す。ステップ１１（酸化）ではウエハの表面を酸化させる。ステップ１２ではウエハの表面に絶縁膜を形成する。ステップ１３（電極形成）ではウエハ上に電極を蒸着によって形成する。ステップ１４（イオン打ち込み）ではウエハにイオンを打ち込む。ステップ１５（レジスト処理）ではウエハにレジスト（感材）を塗布する。ステップ１６（転写）では上記実施例１〜４のいずれかの微細加工装置によってレジストに回路パターンを転写し、更に異方性エッチングを行ってパターニングする。ステップ１７（エッチング）ではパターニングされたレジストをマスクにウエハをエッチングする。ステップ１８（レジスト剥離）ではエッチングが済んで不要となったレジストを取り除く。これらステップを繰り返し行なうことによりウエハ上に回路パタ−ンが形成される。

本実施例の製造方法を用いれば、従来は難しかった高集積度のデバイスを製造することが可能になる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

実施例１の装置構成を説明する図である。 実施例１のアライメント基板の位置決めの工程を説明する図である。 実施例１のモールド（原版）の位置決めの工程を説明する図である。 実施例１のウエハ（被転写面）の位置決めの工程を説明する図である。 実施例１の転写の工程を説明する図である。 実施例２の装置構成を説明する図である。 実施例２ベースライン補正の工程を説明する図である。 実施例３の装置構成を説明する図である。 実施例３のテンプレートを装置基準に位置決めする行程を説明する図である。 実施例３のウエハのアライメント計測の行程を説明する図である。 実施例３の転写の行程を説明する図である。 実施例３のギャップ計測の方法を説明する図である。 実施例４のテンプレートの製作方法を説明する図である。 実施例４のテンプレートの製作方法を説明する図である。 従来の技術のナノインプリントを示す図である。 従来の技術のステップアンドフラッシュインプリントリソグラフィを示す図である。 デバイスの製造フローを示す図である。 図１７のウエハプロセスを示す図である。

符号の説明

１ 原版（モールド、テンプレート）
２ 原版ステージ（モールド台）
３ 加圧部、補正駆動手段
４ ウエハ
５ ウエハチャック
６ ウエハステージ
７ 基準マーク台
８ 第一のアライメントスコープ
９ アライメントマーク
１０ アライメント基板
１１ アライメント基板ステージ
１２ ベース
１３ 第二のアライメントスコープ
１４ アライメントステージ
１５ 搬送手段
１６ オフアクシススコープ
１７ レジスト
１８ アライメントマーク台
１９ 金属蒸着
２０ ガラス基板
２１ パターン部
２２ 原版のアライメントマーク
２３ ステージ定盤
２４ ＵＶ光源
２５ ウエハ高さセンサ
２６ 原版高さセンサ
１０１ 原版（モールド、テンプレート）
１０２ モールド台
１０３ ウエハ
１０４ レジスト
１２１ エッチバリア
１２２ リリースレイヤ

Claims (10)

1. 原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
   前記原版を保持する保持手段と、
   前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
   前記保持手段と前記ステージとの間に保持され、基準アライメントマークが形成されたアライメント基板と、
   前記ステージ上に配置され、前記基準アライメントマークと前記原版に形成された原版アライメントマークとの間の第１の位置ずれを計測する第１アライメントスコープと、
   前記基準アライメントマークと前記被転写基板に形成された基板アライメントマークとの間の第２の位置ずれを計測する第２アライメントスコープと、
   を有し、
   前記第１アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれと前記第２アライメントスコープにより計測された前記第２の位置ずれとに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
   ことを特徴とする微細加工装置。
2. 前記保持手段の位置を調整する第１駆動手段、
   を有し、
   前記第１アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれに基づいて、前記原版の位置を前記第１駆動手段により調整する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の微細加工装置。
3. 前記アライメント基板の位置を調整する第２駆動手段、
   を有し、
   前記第１アライメントスコープは、前記第１アライメントスコープと前記基準アライメントマークとの間の第３の位置ずれを計測し、
   前記第１アライメントスコープにより計測された前記第３の位置ずれに基づいて、前記アライメント基板の位置を前記第２駆動手段により調整する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の微細加工装置。
4. 前記レジストに対して前記原版を押し付けることにより、前記パターンを前記レジストに転写する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の微細加工装置。
5. 前記位置合わせを行った後、前記パターンを前記レジストに転写する前に、前記第２駆動手段は、前記アライメント基板を前記原版と前記被転写基板との間から退避させる、ことを特徴とする請求項３に記載の微細加工装置。
6. 原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
   前記原版を保持する保持手段と、
   前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
   前記ステージ上に配置された基準マーク台と、
   前記保持手段と前記ステージとの間に保持され、基準アライメントマークが形成されているアライメント基板と、
   前記基準アライメントマークに対する前記基準マーク台の位置ずれを第１の位置ずれとして計測するアライメントスコープと、
   オフアクシススコープであって、前記オフアクシススコープに対する前記基準マーク台の位置ずれを第２の位置ずれとして、前記第２アライメントスコープに対する前記被転写基板に形成された基板アライメントマークの位置ずれを第３の位置ずれとして、それぞれ計測するオフアクシススコープと、
   を有し、
   前記アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれと前記オフアクシススコープにより計測された前記第２の位置ずれとに基づいて前記オフアクシススコープのベースライン補正を行い、前記ベースライン補正の行われた前記オフアクシススコープにより計測された前記第３の位置ずれに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
   ことを特徴とする微細加工装置。
7. 前記保持手段の位置を調整する第１駆動手段と、
   前記アライメント基板の位置を調整する第２駆動手段と、
   前記ステージ上に配置されたステージ上アライメントスコープであって、前記基準マーク台と前記基準アライメントマークとの間の第４の位置ずれ、及び前記基準アライメントマークと前記原版に形成された原版アライメントマークとの間の第５の位置ずれを計測するステージ上アライメントスコープと、
   を有し、
   前記ステージ上アライメントスコープにより計測された前記第４の位置ずれに基づいて、前記基準アライメントマークの位置を前記第２駆動手段により調整し、前記ステージ上アライメントスコープにより計測された前記第５の位置ずれに基づいて、前記原版の位置を前記第１駆動手段により調整する、
   ことを特徴とする請求項６に記載の微細加工装置。
8. 原版と被転写基板上のレジストとを接触又は近接させて、前記原版のパターンを前記レジストに転写する微細加工装置であって、
   前記被転写基板の位置決めを行うために可動のステージと、
   前記ステージ上に配置された基準マーク台と、
   前記原版に形成された原版アライメントマークと前記基準マーク台との間の第１の位置ずれ、及び前記原版アライメントマークと前記被転写基板に形成された複数の基板アライメントマークそれぞれとの間の第２の位置ずれを計測するアライメントスコープと、
   を有し、
   前記アライメントスコープにより計測された前記第１の位置ずれ及び前記第２の位置ずれに基づいて前記ステージを移動させ、前記原版と前記被転写基板との位置合わせを行う、
   ことを特徴とする微細加工装置。
9. 前記原版と前記被転写基板との間隔を計測する間隔計測手段、
   を有し、
   前記間隔計測手段の出力に基づいて前記ステージを移動させ、前記間隔が前記アライメントスコープによる計測のための前記間隔になるようにする、
   ことを特徴とする請求項８に記載の微細加工装置。
10. 被転写基板にレジストを塗付する工程と、
    請求項１乃至９のいずれかに記載の微細加工装置により原版のパターンを前記レジストに転写する工程と、
    を有することを特徴とするデバイスの製造方法。

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