JP6562795B2 - インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る第1実施形態のインプリント装置100について説明する。インプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造に使用され、基板3のショット領域上のインプリント材11にモールド6を用いてパターンを形成するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置100は、モールド6とショット領域上のインプリント材11(樹脂)とを接触させた状態でインプリント材11を硬化させる。そして、インプリント装置100は、モールド6と基板3との間隔を広げ、硬化したインプリント材11からモールド6を剥離(離型)することにより、インプリント材11で構成されたパターンをショット領域上に形成することができる。インプリント材11を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第1実施形態では、光硬化法を採用する例について説明する。光硬化法とは、インプリント材11として未硬化の紫外線硬化樹脂をショット領域上に供給し、モールド6とインプリント材11とを接触させた状態でインプリント材11に紫外線を照射することにより当該インプリント材11を硬化させる方法である。
図1は、第1実施形態のインプリント装置100を示す概略図である。インプリント装置100は、インプリントヘッド7と、基板ステージ4と、硬化部8と、供給部5と、計測部9と、制御部10とを含みうる。インプリントヘッド7、硬化部8、供給部5および計測部9はそれぞれ構造体1によって支持されており、基板ステージ4は定盤2の上を移動可能に構成されている。また、制御部10は、例えばCPUやメモリなどを有し、インプリント処理を制御する(インプリント装置100の各部を制御する)。
次に、基板3における複数のショット領域の各々にインプリント処理を行っていく動作シーケンスについて、図3を参照しながら説明する。図3は、複数のショット領域の各々にインプリント処理を行う動作シーケンスを示すフローチャートである。
インプリント装置では、モールド6とインプリント材11とを接触させる工程(S103)において、押印力により基板ステージ4(Yステージ4b2)が傾き、モールド6と対象ショット領域3aとの相対位置(XY方向)がずれることがある。ここで、モールド6とインプリント材11とを接触させるときの基板ステージ4の挙動について、図4および図5を参照しながら説明する。図4は、モールド6とインプリント材11とを接触させる工程における基板ステージ4の挙動を説明するための基板ステージ4の概念図である。図4に示す基板ステージ4の概念図では、説明を容易にするため、静圧案内がばね記号で表されており、ばね記号で表された静圧案内41を介してXステージ4b1およびYステージ4b2が横に並べて図示されている。定盤2の上の静圧案内42は、ばね記号と車輪とで表されており、Z方向のみにばね性を有し、XY方向には移動自由であることを示している。また、図5は、モールド6とインプリント材11とを接触させる工程における基板ステージ4の断面図(図2(a)のA−A’における断面図)を示す図である。
次に、第1実施形態のインプリント装置100におけるモールド6と対象ショット領域3aとのX方向における相対位置の制御について、図6を参照しながら説明する。図6は、第1実施形態のインプリント装置100におけるモールド6と対象ショット領域3aとの相対位置の制御を説明するためのブロック線図である。図6における減算器10a、補償器10b、補正器10cおよび主制御器10dは、制御部10に含まれるものとする。
インプリント装置100では、硬化したインプリント材11からモールド6を剥離(離型)させる工程(S106)において、硬化したインプリント材11からモールド6を剥離させる力(剥離力)をインプリントヘッド7のモールド駆動部7bに発生させる。そのため、S106の工程においても、剥離力により基板ステージ4(Yステージ4b2)が傾くことがある。このとき、モールド6および基板3に、それらの相対位置をずらすような力が作用しうる。ここで、剥離力は、硬化したインプリント材11からモールド6を引き剥がすための、押印力の逆向きの力であり、離型力とも呼ばれる。
本発明の実施形態に係る物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給されたインプリント材に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程(基板にインプリント処理を行う工程)と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
Claims (13)
- 基板のショット領域上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持して移動可能なステージと、
前記モールドと前記インプリント材とを接触させたときに前記ステージが傾くことによる前記モールドと前記ショット領域との相対位置のずれを低減するように、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる接触力と前記基板の基準位置から前記ショット領域までの距離とに基づいて前記相対位置を制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。 - 前記相対位置のずれは、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる前記接触力の方向と交わる方向におけるずれである、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、前記接触力および前記距離に対する前記相対位置のずれの関係を示す情報を用いて前記相対位置のフィードフォワード制御を行う、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している間において前記相対位置のフィードフォワード制御を行う、ことを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、前記相対位置の検出結果に基づいて前記相対位置と目標相対位置との偏差を許容範囲に収めるためのフィードバック制御と並行して、前記フィードフォワード制御を行う、ことを特徴とする請求項3又は4に記載のインプリント装置。
- 前記ステージは、第1方向に沿って移動可能な第1ステージと、前記第1ステージの上を前記第1方向とは異なる第2方向に沿って移動可能な第2ステージとを含み、
前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材とを接触させたときに前記第2ステージが傾くことによる前記相対位置の前記第1方向におけるずれを低減するように前記第1ステージを制御する、ことを特徴とする請求項1乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記基準位置は、前記モールドを接触させたときに前記ステージの傾きが最も小さくなる前記基板の位置である、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記基準位置は前記基板の中心である、ことを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記モールドと前記インプリント材とを接触させるように前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方を駆動する駆動部を更に含み、
前記制御部は、前記駆動部に供給する信号値から前記接触力を求め、求めた前記接触力に基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記接触力を検出するセンサを更に含み、
前記制御部は、前記センサによる検出結果に基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。 - 前記制御部は、硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させるときに前記ステージが傾くことによる前記相対位置のずれを低減するように、硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させる剥離力と前記距離とに基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 基板のショット領域上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持して移動可能なステージと、
硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させるときに前記ステージが傾くことによる前記モールドと前記ショット領域との相対位置のずれを低減するように、硬化した前記インプリント材からモールドを剥離させる剥離力と前記基板の基準位置から前記ショット領域までの距離とに基づいて前記相対位置を制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。 - 請求項1乃至12のうちいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
を含む、ことを特徴とする物品の製造方法。
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