JP6700936B2 - インプリント装置、インプリント方法、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。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、パターンが形成されたパターン領域1aを有するモールド1を用いて、基板2のショット領域上に供給されたインプリント材に当該パターンを転写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、パターンが形成されたモールド1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する。そして、インプリント装置100は、モールド1と基板2との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド1を剥離(離型)することによって、インプリント材にパターンを形成することができる。
次に、第1実施形態のインプリント装置100の構成について、図1を参照しながら説明する。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、基板ステージ3と、インプリントヘッド4と、変形部5と、照射部6と、供給部7と、撮像部8と、第1計測部9と、第2計測部10と、制御部11とを含みうる。制御部11は、例えばCPUやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、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)。インプリント処理には、例えば、変形部5によってモールド1のパターン領域1aを変形させてモールド1と基板上のインプリント材との接触を開始させ、モールド1とインプリント材(基板2)との接触領域を徐々に拡げる処理(接触処理)を含みうる。
次に、第1実施形態のインプリント装置100におけるインプリント処理について、図3を参照しながら説明する。図3は、インプリント処理のフローを示すフローチャートである。以下に示すインプリント処理の各工程は、制御部11によって行われうる。
インプリント装置100では、一般に、モールド1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1と基板2との相対傾きのサーボ制御が行われうる。しかしながら、パターン領域1aを凸形状に変形させた状態でモールド1とインプリント材とを接触させると、モールド1とインプリント材との接触時に、モールド1と基板2との相対傾きを変動させるモーメント(変動力とも言う)が発生することがある。このようなモーメントが発生すると、モールド1とインプリント材との接触面積を拡げている間、モールド1と基板2とが相対的に揺動しうる。その結果、モールド1の凹凸パターンの凹部へのインプリント材の充填が不十分になったり、インプリント材の充填時間が延びたりといった不具合が生じうる。また、インプリント材に形成されたパターンの凹部と基板2との間の厚さ(所謂、残膜厚(Residual Layer Thickness:RLT))にムラが生じるといった不具合も生じうる。
ΔMx(t)=−aF1(t)−aF2(t)+bF3(t) ・・・(1)
ΔMy(t)=cF1(t)−cF2(t) ・・・(2)
インプリント装置100では、基板上における複数のショット領域において、モールド1とインプリント材との接触時に生じるモーメントがショット領域の場所によって異なりうる。特に、モールド1のパターン領域1aの全体が転写されるショット領域(所謂、フルショット領域)と、モールドのパターン領域1aの一部のみが転写されるショット領域(所謂、パーシャルショット領域)とでは、モーメントが大きく異なりうる。そのため、モールド1と基板2との目標相対傾きを複数のショット領域の各々について決定することが好ましい。しかしながら、複数のショット領域の各々について、相対傾きに対するモーメント情報を生成することは煩雑である。そのため、第2実施形態では、複数のショット領域のうちの1つのショット領域について生成した相対傾きに対するモーメント情報に基づいて、他のショット領域での目標相対傾きを求める方法について説明する。
本発明の実施形態にかか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。インプリント装置を用いて成形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。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (13)
- パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板上のインプリント材に当該パターンを転写するインプリント装置であって、
基板に向かって突出した凸形状に前記パターン領域を変形させる変形部と、
前記変形部により前記パターン領域を変形させて前記モールドと基板上のインプリント材とを接触させる処理を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始前における前記モールドと基板との相対傾きと、前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始により前記相対傾きを変動させるモーメントとの関係を示す情報を取得し、
前記情報に基づいて、前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始により生じるモーメントが許容範囲に収まるように前記モールドと基板との目標相対傾きを決定し、
前記モールドと基板との相対傾きを当該目標相対傾きにしてから前記モールドと基板上のインプリント材との接触を開始させる、ことを特徴とするインプリント装置。 - 前記情報を記憶する記憶手段を更に有し、
前記制御部は、予め生成した前記情報を前記記憶手段に記憶させておき、前記記憶手段から取得される前記情報に基づいて前記目標相対傾きを決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。 - 基板は、複数のショット領域を有し、
前記制御部は、前記モールドと基板との目標相対傾きを、前記情報に基づいてショット領域ごとに決定する、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。 - 前記複数のショット領域は、第1ショット領域および第2ショット領域を含み、
前記制御部は、前記第1ショット領域と前記第2ショット領域との間でのモーメントの差を前記情報に基づいて相対傾きの差に換算し、前記第1ショット領域について決定された目標相対傾きを前記相対傾きの差で補正することにより前記第2ショット領域についての目標相対傾きを決定する、ことを特徴とする請求項3に記載のインプリント装置。 - 前記制御部は、前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始前における前記モールドと基板との相対傾きが互いに異なる複数の状態の各々について、前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始により生じるモーメントを取得し、前記複数の状態の各々について取得されたモーメントに基づいて前記情報を生成する、ことを特徴とする請求項1乃至4のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 複数のアクチュエータを含み、前記モールドと基板と接触させるように前記モールドおよび基板の少なくとも一方を駆動する駆動部と、
前記複数のアクチュエータの各々で発生した力を検出するセンサと、
を含み、
前記制御部は、前記複数の状態の各々について、前記センサでの検出結果からモーメントを求める、ことを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。 - 前記許容範囲は、前記複数のアクチュエータで発生する力の差が目標範囲に収まるときのモーメントの範囲である、ことを特徴とする請求項6に記載のインプリント装置。
- 前記許容範囲は、前記複数のアクチュエータで発生する力の差が零になるときのモーメントの値を含む、ことを特徴とする請求項6又は7に記載のインプリント装置。
- 前記制御部は、モールドごとに前記情報を生成する、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。
- 前記許容範囲は、基板に転写されたパターンのディストーションが目標範囲に収まるときのモーメントの範囲である、ことを特徴とする請求項1乃至9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、前記モールドと基板との相対傾きが維持されるように前記モールドとインプリント材との接触を制御する、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。
- 請求項1乃至11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。 - パターンが形成されたパターン領域を有するモールドを用いて、基板上のインプリント材に当該パターンを転写するインプリント方法であって、
前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始前における前記モールドと基板との相対傾きと、当該前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始により前記相対傾きを変動させるモーメントとの関係を示す情報を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された前記情報に基づいて、前記モールドと基板上のインプリント材との接触開始により生じるモーメントが許容範囲に収まるように前記モールドと基板との目標相対傾きを決定する決定工程と、
基板に向かって突出した凸形状に前記パターン領域を変形させ、前記モールドと基板との相対傾きを前記決定工程で決定した前記目標相対傾きにしてから前記モールドと基板上のインプリント材との接触を開始させる接触工程と、
を含むことを特徴とするインプリント方法。
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