JP2017208450A - Lithographic apparatus and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
【課題】基板をステージ上に精度よく搬送するために有利な技術を提供する。【解決手段】基板にパターンを形成するリソグラフィ装置は、基板を保持するステージが設けられた第1構造体と、基板を保持して前記ステージ上に搬送する搬送部が設けられた第2構造体と、前記第1構造体によって支持され、前記搬送部により保持された基板の面までの距離を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記搬送部により保持された基板と前記ステージとの相対位置および相対傾きを求め、当該相対位置および相対傾きの校正を行う校正部と、を含む。【選択図】図1An advantageous technique for accurately transporting a substrate onto a stage is provided. A lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate includes: a first structure provided with a stage for holding the substrate; and a second structure provided with a transfer unit for holding the substrate and transferring it onto the stage. A detection unit that detects a distance to the surface of the substrate that is supported by the first structure and held by the transfer unit, and a substrate that is held by the transfer unit based on a detection result of the detection unit, A calibration unit that obtains a relative position and a relative inclination with respect to the stage and calibrates the relative position and the relative inclination. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、リソグラフィ装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a lithographic apparatus and a method for manufacturing an article.
リソグラフィ装置では、ステージによって保持された基板にパターンを形成している間においても、ステージに基板を搬送する搬送部が、例えば次にパターンを形成すべき基板の準備などのために動作しうる。この場合、搬送部で生じた振動がステージに伝わると、基板にパターンを高精度に形成することが困難になりうる。そのため、リソグラフィ装置では、ステージと搬送部とが互いに異なる構造体に設けられることが好ましい。 In the lithographic apparatus, even while the pattern is formed on the substrate held by the stage, the transport unit that transports the substrate to the stage can operate, for example, for preparing the substrate on which the pattern is to be formed next. In this case, if the vibration generated in the transport unit is transmitted to the stage, it may be difficult to form the pattern on the substrate with high accuracy. Therefore, in the lithography apparatus, it is preferable that the stage and the transport unit are provided in different structures.
しかしながら、ステージと搬送部とを互いに異なる構造体に設けると、ステージが設けられた第1構造体と、搬送部が設けられた第2構造体との相対的な位置や傾きが時間の経過とともに変化しうる(経時変化が生じうる)。その結果、搬送部によって基板をステージ上に精度よく配置することが困難になったり、搬送部による基板の搬送中に当該基板がステージに接触したりといった不具合が生じうる。特許文献1には、第1構造体と第2構造体との間の距離を検出する検出部を設け、当該検出部の検出結果に基づいて、第1構造体と第2構造体との相対的な位置や傾きを校正する方法が提案されている。
However, if the stage and the transfer unit are provided in different structures, the relative position and inclination of the first structure provided with the stage and the second structure provided with the transfer unit will increase with time. Can change (change over time can occur). As a result, it may be difficult to accurately place the substrate on the stage by the transport unit, or the substrate may come into contact with the stage during transport of the substrate by the transport unit. In
インプリント装置では、第1構造体と第2構造体との相対的な位置や傾きだけでなく、例えば、第2構造体に対する搬送部の位置にも経時変化が生じることがある。この場合、特許文献1に記載された方法では、搬送部により保持された基板とステージとの相対位置および相対傾きを校正することが不十分となり、搬送部により基板をステージ上に精度よく搬送することが困難になりうる。
In the imprint apparatus, not only the relative position and inclination of the first structure and the second structure, but also a change with time may occur in the position of the transport unit with respect to the second structure, for example. In this case, in the method described in
そこで、本発明は、基板をステージ上に精度よく搬送するために有利な技術を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an advantageous technique for accurately transporting a substrate onto a stage.
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのリソグラフィ装置は、基板にパターンを形成するリソグラフィ装置であって、基板を保持するステージが設けられた第1構造体と、基板を保持して前記ステージ上に搬送する搬送部が設けられた第2構造体と、前記第1構造体によって支持され、前記搬送部により保持された基板の面までの距離を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記搬送部により保持された基板と前記ステージとの相対位置および相対傾きを求め、当該相対位置および相対傾きの校正を行う校正部と、を含むことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a lithographic apparatus according to one aspect of the present invention is a lithographic apparatus that forms a pattern on a substrate, the first structure provided with a stage that holds the substrate, and a substrate holding the substrate. And a detection unit for detecting a distance to the surface of the substrate supported by the first structure and held by the transfer unit, and the detection A calibration unit that calculates a relative position and a relative tilt between the substrate held by the transport unit and the stage based on a detection result of the unit, and calibrates the relative position and the relative tilt. .
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。 Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.
本発明によれば、例えば、基板をステージ上に精度よく搬送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, an advantageous technique for accurately transporting a substrate onto a stage can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素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。また、以下の実施形態では、リソグラフィ装置として、モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置を用いて説明するが、それに限られるものではない。例えば、マスクのパターンを基板に転写する露光装置や、荷電粒子線を基板に照射して当該基板にパターンを形成する描画装置などのリソグラフィ装置においても、本発明を適用することができる。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member thru | or element, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the following embodiments, the lithographic apparatus will be described using an imprint apparatus that forms a pattern on an imprint material on a substrate using a mold, but is not limited thereto. For example, the present invention can also be applied to lithography apparatuses such as an exposure apparatus that transfers a mask pattern onto a substrate and a drawing apparatus that irradiates a substrate with a charged particle beam to form a pattern on the substrate.
<第1実施形態>
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。インプリント装置は、半導体デバイスなどの製造に使用され、凹凸のパターンが形成されたモールドを用いて、基板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、インプリント装置は、パターンが形成されたモールド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、インプリント装置は、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。
<First Embodiment>
An
インプリント材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、本実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールドとインプリント材とを接触させた状態でインプリント材に光(紫外線)を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。 Methods for curing the imprint material include a thermal cycle method using heat and a photocuring method using light. In this embodiment, an example in which the photocuring method is employed will be described. In the photocuring method, an uncured ultraviolet curable resin is supplied onto a substrate as an imprint material, and the imprint material is irradiated with light (ultraviolet light) in a state where the mold and the imprint material are in contact with each other. This is a method of curing a printing material.
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。 As the imprint material, a curable composition (also referred to as an uncured resin) that cures when given energy for curing is used. As the energy for curing, electromagnetic waves, heat, or the like is used. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared light, visible light, or ultraviolet light whose wavelength is selected from a range of 10 nm to 1 mm.
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、重合成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成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、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。 A curable composition is a composition which hardens | cures by irradiation of light or by heating. Among these, the photocurable composition cured by light contains at least a polysynthetic compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polysynthetic compound or a solvent as necessary. The non-polysynthetic compound is at least one selected from the group consisting of a sensitizer, a hydrogen donor, an internal release agent, a surfactant, an antioxidant, and a polymer component.
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。 The imprint material is applied in a film form on the substrate by a spin coater or a slit coater. Alternatively, the liquid ejecting head may be applied on the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets. The imprint material has a viscosity (viscosity at 25 ° C.) of, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.
[装置構成]
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、支持部30を介して第1床40aに設置された第1構造体10と、第2床40bに設置された第2構造体20とを有する。ここで、本実施形態では、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きの経時変化をわかり易く説明するため、第1構造体10が設置された第1床40aと第2構造体20が固定された第2床40bとを分けて記載している。しかしながら、実際には、第1床40aと第2床40bは連続した1つの床でありうる。
[Device configuration]
The configuration of the
まず、第1構造体10について説明する。第1構造体10には、例えば、モールド1を保持するインプリントヘッド11、基板2を保持するステージ12、ステージ12によって保持された基板2にモールド1を介して光を照射する照射部13、検出部14および制御部15が設けられうる。そして、第1構造体10は、支持部30を介して第1床に固定されうる。
First, the
モールド1は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域(パターン領域)には、基板上に供給されたインプリント材を成形するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板2としては、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板2としては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。
The
インプリントヘッド11は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールド1を保持し、モールド1と基板上のインプリント材とを接触させたり剥離させたりするようにモールド1をZ方向(押印方向)に駆動する。インプリントヘッド11は、Z方向にモールド1を駆動する機能だけでなく、XY方向やθ方向(Z軸周りの回転方向)におけるモールド1の位置を調整する調整機能や、モールド1の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。
The
ステージ12は、例えば真空吸着力や静電力などにより基板2を保持するとともに、XY方向(押印方向と垂直な方向)に移動可能に構成される。ステージ12は、XY方向に基板2を移動させる機能だけでなく、Z方向に基板2を移動させる機能やθ方向における基板2の位置を調整する調整機能や、基板2の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。また、ステージ12は、基板2を保持する面(保持面)から突出可能なピン12aを有し、後述する搬送部21からステージ上に基板2を受け渡す際に当該ピン12aを保持面から突出させる。そして、搬送部21によって当該ピン12aの上に基板2が受け渡されると、ステージ12は、保持面からピン12aの突出量を小さくしていく。これにより、基板2は、ステージ12の保持面の上に配置されるとともに、ステージ12によって保持される。
The
照射部13は、インプリント材を硬化させる光(紫外線)を射出する光源を有し、インプリント処理の際、モールド1と基板上のインプリント材とが接触している状態で、当該インプリント材に光を照射して当該インプリント材を硬化させる。また、制御部15は、例えばCPUやメモリなどを含み、搬送部21によって基板2をステージ上に搬送する処理やインプリント処理などを制御する(インプリント装置100の各部を制御する)。ここで、本実施形態では、制御部15が第1構造体10に設けられているが、それに限られるものではなく、例えば、第2構造体20やその他の構造体に設けられてもよいし、床に載置されてもよい。
The
支持部30は、例えば、ベース定盤31と、除振マウント32と、変更部33とを含みうる。除振マウント32は、第1構造体10とベース定盤31との間に複数配置され、第1床40aから第1構造体10に振動が伝わることを低減するとともに、第1構造体10で発生した振動による共振を低減するように構成されている。また、変更部33は、ベース定盤31と第1床40aとの間に配置された複数のアクチュエータを有し、複数のアクチュエータを個別に制御することにより、第1構造体10の位置および傾きを変更する。これにより、変更部33は、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きを変更することができる。
The support unit 30 can include, for example, a base surface plate 31, a
ここで、本実施形態では、変更部33は、第1構造体10と第1床40aとの間に設けられているが、それに限られるものではなく、例えば、第2構造体20と第2床40bとの間に設けられてもよい。即ち、変更部33は、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きを変更することができるように設けられていればよい。また、除振マウント32によって第1構造体10の位置や傾きを変更することができる場合は、除振マウント32も、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きを変更する変更部33として機能しうる。
Here, in this embodiment, although the
次に、第2構造体20について説明する。第2構造体20には、基板2を保持してステージ上に搬送する搬送部21が設けられうる。搬送部21は、例えば、真空吸着などにより基板2を保持するハンド21aと、ハンド21aを支持するとともに複数の関節を有するアーム21bと、アーム21bを介してハンド21aを駆動する駆動部21cとを有する。そして、搬送部21は、例えば、複数の基板2を収容するスロット、または、基板2の中心やノッチを検出するプリアライメント部から、第1構造体10に設けられたステージ12の上に基板2を搬送する。また、搬送部21は、ハンド21aによって保持された基板2の面と平行な方向に当該基板2を移動させるように構成されている。
Next, the
このように構成されたインプリント装置100では、ステージ12が設けられた第1構造体10と、搬送部21が設けられた第2構造体20との相対位置や相対傾きが時間の経過とともに変化することがある(経時変化が生じることがある)。例えば、インプリント装置100を(床の上に)設置した後、インプリント装置100の周辺に他の装置が設置されると、床が沈み込むことがある。この場合、床の沈み込み量が、第1構造体10が配置された第1床40aと第2構造体20が配置された第2床40bとで異なると、図2に示すように、第1構造体10と第2構造体20との相対位置や相対傾きが変化しうる。
In the
図2は、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きの経時変化が生じたときのインプリント装置100を示す図である。図2は、第1床40aが、破線で示す元の位置40a’から−Z方向に沈み込み、それに伴い、第2床40bが、破線で示す元の位置40b’から傾いている例を示している。この場合、搬送部21(ハンド21a)によって保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きも理想状態(目標相対位置および目標相対傾き)から変化してしまう。その結果、搬送部21によって基板2をステージ上に精度よく配置することが困難となったり、搬送部21による基板2の搬送中に当該基板2がステージ12(ピン12a)に接触したりといった不具合が生じうる。したがって、インプリント装置100では、搬送部21により保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを校正することが好ましい。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
そこで、第1実施形態のインプリント装置100は、検出部14と校正部とを含み、搬送部21により保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正を行う。検出部14は、第1構造体10によって支持され、搬送部21(ハンド21a)により保持された基板2の面までの距離、具体的には、基板2の面のうち検出領域に収まった箇所までの距離を検出するように構成されうる。検出部14は、例えば、光(レーザ光)を射出し、基板2の面のうち検出領域として光が照射された箇所までの距離を検出するレーザ干渉計を含みうる。しかしながら、それに限られず、静電容量センサなど、基板2の面のうち検出領域に収まった箇所までの距離を光を用いずに検出する非接触式のセンサを含むように構成されてもよい。また、校正部は、検出部14の検出結果に基づいて、搬送部21により保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを求め、当該相対位置および相対傾きの校正を行う。本実施形態では、校正部が制御部15に含まれるものとして説明する。
Therefore, the
[校正方法]
以下に、搬送部21により保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを校正する方法について、図3を参照しながら説明する。図3は、搬送部21により保持された基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを校正する方法を示すフローチャートである。図3に示すフローチャートの各工程は、制御部15(校正部)によって制御されうる。以下では、搬送部21により保持された基板2を「搬送部上の基板2」と称する。
[Calibration method]
Hereinafter, a method for calibrating the relative position and relative tilt between the
ここで、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正は、定期的に、例えば基板ごと、ロットごと、所定の期間ごと(日ごと、月ごとなど)に行われることが好ましい。また、以下では、搬送部上の基板2の面における1つの箇所で、検出部14による距離の検出を行う例について説明するが、例えば、基板の面における複数の箇所で、検出部14による距離の検出を行ってもよい。この場合、検出部14の検出結果として、例えば当該複数の箇所で検出した結果の平均値が用いられうる。このように複数の箇所で検出した結果を用いることにより、基板2の面の平坦度(凹凸)による誤差を低減することができる。
Here, the calibration of the relative position and the relative inclination between the
S10では、制御部15は、ステージ上への基板2の搬送を搬送部21に開始させる。そして、制御部15は、検出部14の検出領域(検出部14から射出された光が照射される領域)に基板2の面の所定箇所(例えば中心)が配置されるように、予め設定された搬送経路(搬送プロファイル)に従って搬送部21(駆動部21c)を制御する。S11では、制御部15は、搬送部上の基板2の面(所定箇所)までの距離を検出部14に検出させる。S11において検出部14による検出を行ったときの搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きの状態を、以下では初期状態と称する。
In S <b> 10, the
S12では、制御部15は、S11において検出部14により検出された距離が許容範囲(目標距離の許容範囲)内か否かを判断する。検出部14により検出された距離が許容範囲内にある場合はS24に進み、制御部15は、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正を行わずに、搬送部21により基板2をステージ上に搬送する。一方、検出部14により検出された距離が許容範囲内にない場合はS13に進み、当該校正を行う。
In S12, the
ここで、検出部14により検出された距離に応じて校正を行うか否かを判断する理由について説明する。例えば、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置(Z方向)および相対傾きが理想状態(目標相対位置および目標相対傾き)であるときの搬送部上の基板2は、検出部14に対して、図4に示す位置2aに配置されるものとする。そして、例えば、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きが経時変化することにより、搬送部上の基板2が、検出部14に対して、図4に示す位置2bに配置された場合を想定する。この場合、検出部14により検出された距離には、理想状態の位置2a(目標距離)に対して誤差ΔZが生じうる。そのため、制御部15は、検出部14により検出された距離が許容範囲内にない場合は、搬送部上の基板2とステージ12の相対位置および相対傾きが理想状態からずれていると判断することができる。なお、誤差ΔZが生じずに、搬送部上の基板2の傾きのみが理想状態からずれている状況は非常に稀であるため、当該状況は考慮しなくてもよい。
Here, the reason for determining whether to perform calibration according to the distance detected by the
図3のフローチャートに戻り、S13〜S21の工程について説明する。S13〜S21の工程は、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求める工程である。本実施形態の搬送部21は、第2構造体20を基準として、基板2の面と平行な方向に基板2を移動させるように構成されている。したがって、搬送部21により検出部14に対して基板2を移動させても、図5に示す矢印ように基板2が移動するだけであり、検出部14の検出領域に配置される基板の箇所の位置(Z方向)は変わらない。そのため、検出部14の検出領域に基板を通過させる方法では、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを得ることができない。
Returning to the flowchart of FIG. 3, steps S13 to S21 will be described. Steps S13 to S21 are steps for obtaining a relative inclination between the
そこで、本実施形態の制御部15は、S13〜S21の工程において、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを変化させたときに検出部14で検出される距離の変化に基づいて、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを求める。制御部15は、第1構造体10によって共に支持された検出部14およびステージ12の位置関係を示す情報を予め得ることができる。そのため、当該情報、および搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きに基づいて、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求めることができる。
Therefore, the
S13では、制御部15は、S11において検出部14で検出された距離が目標距離に対して短いか否かに基づいて、搬送部上の基板2と検出部14とが相対的に傾いている方向(相対傾きの傾向)を予測する。例えば、制御部15は、検出部14で検出された距離が目標距離より長い場合には、図2に示すように、搬送部上の基板2が、ステージ側の端部よりその反対側の端部の方が高くなるように傾いていると予測する。一方、制御部15は、検出部14で検出された距離が目標距離より短い場合には、搬送部上の基板2が、ステージ側の端部よりその反対側の端部の方が低くなるように傾いていると予測する。ここで、検出部14で検出された距離が目標距離に対して短いか否かによる判断では、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きの傾向を正確に予測することは困難である。即ち、S13の工程は、以下のS14の工程において搬送部上の基板2と検出部14とを相対的に傾ける方向を任意に決めているだけであるともいえる。また、S13の工程において、制御部15は、ハンド21aの先端からアーム21bと駆動部21cとの接続部分までの距離、および検出部14で検出された距離に基づいて、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを予測(算出)してもよい。
In S13, the
S14では、制御部15は、S13で予測した相対傾きの傾向に基づいて、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを初期状態から変更する。例えば、制御部15は、図6に示すように、S13で予測した相対傾きの傾向に基づいて、変更部33により第1構造体10を傾けることにより、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きが小さくなるように当該相対傾きを初期状態から変更する。S15では、制御部15は、搬送部上の基板2の面までの距離を検出部14に検出させる。
In S14, the
S16では、制御部15は、S15において検出部14で検出された距離が、S11において検出部14で検出された距離より短くなったか否かを判断する。例えば、図6に示すように、S15で検出された距離L’が、S11で検出された距離Lより短くなった場合を想定する。この場合、制御部15は、S14において搬送部上の基板2と検出部14とを相対的に傾けた方向(第1方向)が、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを校正する方向として正しいと判断し、S20に進む。一方、S15で検出された距離が短くならなかった場合(距離が長くなった場合)、制御部は、第1方向が、搬送部上の基板2とステージとの相対傾きを校正する方向として正しくないと判断し、S17に進む。
In S16, the
S17では、制御部15は、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを初期状態に戻し、第1方向とは反対方向(第2方向)に当該相対傾きを変更する。S18では、制御部15は、搬送部上の基板2の面までの距離を検出部14に検出させる。S19では、制御部15は、S18において検出部14で検出された距離が、S11において検出部14で検出された距離より短くなったか否かを判断する。S18で検出された距離が、S11で検出された距離より短くなった場合、制御部15は、第2方向が、搬送部上の基板2とステージとの相対傾きを校正する方向として正しいと判断し、S20に進む。一方、S18で検出された距離が、S11で検出された距離より短くならなかった場合(距離が長くなった場合)、第2方向が、搬送部上の基板2とステージとの相対傾きを校正する方向として正しくないと判断する。この場合、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きの経時変化は生じておらず、搬送部上の基板2とステージとの相対位置(Z方向)のみに経時変化が生じていることとなる。そのため、この場合にはS23に進む。
In S17, the
S20では、制御部15は、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを求める。例えば、制御部15は、搬送部上の基板2とステージとの相対傾きを校正する方向として正しいと判断した方向(第1方向または第2方向)に、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを変化させながら、検出部14に検出を行わせる。このとき、例えば検出部14としてレーザ干渉計が用いられている場合、レーザ干渉計から射出された光の光軸と基板2の面とが垂直になったときに検出部14で検出された距離が最も短くなる。このように基板2と検出部14との相対傾きを変化させながら検出部14に検出を行わせることにより、制御部15は、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きの変化と検出部14で検出された距離の変化との関係を得ることができる。そして、制御部15は、当該関係に基づいて、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを求めることができる。
In S <b> 20, the
S21では、制御部15は、S20で求めた搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きに基づいて、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求める。例えば、制御部15は、上述したように、検出部14とステージ12との位置関係を示す情報を予め得ることができる。そのため、S20で求めた搬送部上の基板2と検出部14との相対傾き、および当該情報に基づいて、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求めることができる。具体的には、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを変化させたときに検出部14で検出された距離が最も小さくなるときの当該基板2と検出部14との相対傾きから、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求めることができる。
In S21, the
S22では、制御部15は、S21で求めた搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きに基づいて、当該相対傾きが目標相対傾きになるように、第1構造体10と第2構造体20との相対傾きを変更部33により変更する。S23では、制御部15は、S11において検出部14で検出された距離に基づいて、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置(Z方向)が目標相対位置になるように、第1構造体10と第2構造体20との相対位置(Z方向)を変更部33により変更する。このように搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正が行われる。S24では、制御部15は、搬送部21により基板2をステージ上に搬送する。
In S22, the
上述したように、第1実施形態のインプリント装置100は、第1構造体10により支持された検出部14によって搬送部上の基板2の面までの距離を検出し、その検出結果に基づいて、当該基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを求めている。そして、このように求められた搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きに基づいて、当該相対位置および相対傾きが目標相対位置および目標相対傾きになるように校正を行う。これにより、搬送部21によって基板2をステージ上に精度よく搬送することができる。
As described above, the
ここで、本実施形態では、第1構造体10と第2構造体20との相対位置および相対傾きを変更部33によって変更することにより、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きを校正する例について説明した。しかしながら、それに限られるものではない。例えば、搬送部上の基板2の角度を搬送部21自身で変更することができる場合には、搬送部上の基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正を、搬送部21によって行ってもよい。即ち、制御部15は、搬送部21が基板2を保持する角度を変更することにより、当該校正を行ってもよい。また、本実施形態では、搬送部21(ハンド21a)によって保持された基板2の面までの距離を検出部14によって検出し、その検出結果に基づいて、当該基板2とステージ12との相対位置および相対傾きの校正を行ったが、それに限られるものではない。例えば、基板2を保持していないハンド21aまでの距離を検出部14によって検出し、その検出結果に基づいて当該校正を行ってもよい。
Here, in this embodiment, the relative position between the
<第2実施形態>
本発明に係る第2実施形態のインプリント装置200について説明する。図7は、第2実施形態のインプリント装置200を上から見た図である。第2実施形態のインプリント装置200は、図7に示すように、搬送部21が設けられた第2構造体20と、第2構造体20を挟み込むように配置された複数の第1構造体10a〜10dとを含みうる。複数の第1構造体10a〜10dの各々には、インプリントヘッド11、ステージ12、照射部13および検出部14が設けられ、各第1構造体10a〜10dにおいてインプリント処理が行われうる。
Second Embodiment
An
図8は、図7におけるT−T断面を示す図である。第1構造体10bおよび20dは、第2構造体20を挟み込むように設置されている。このように複数の第1構造体10が設置されている場合、複数の第1構造体10の各々における検出部14の検出結果を比較する。これにより、図3に示すフローチャートのS13の工程において、搬送部上の基板2と複数の第1構造体10の各々における検出部14との相対傾きの傾向を精度よく予測することができる。即ち、図3のフローチャートにおけるS17〜S19の工程が省略される可能性を高くすることができる。ここで、第1構造体10および第2構造体20の構成については、第1実施形態で説明した通りであるため、ここでは説明を省略する。また、図8では、第1構造体10bおよび10dの各々に対してハンド21aが設けられているが、それに限られるものではなく、第1構造体10bおよび10dで共通のハンド21aが設けられてもよい。
FIG. 8 is a view showing a TT cross section in FIG. 7. The
例えば、第1構造体10bの検出部14で検出された距離が目標距離より大きく、第1構造体10dの検出部14で検出された距離が目標距離より小さくなった場合を想定する。このような検出結果が得られる場合としては、2つの状態が考えられる。1つ目の状態は、図9(a)に示すように、第1構造体10bと第2構造体20とが近づく方向に傾き、第1構造体10dと第2構造体20とが離れる方向に傾いている状態である。また、2つ目の状態は、図9(b)に示すように、第1構造体10bの高さが第2構造体20に対して鉛直方向(+Z方向)にシフトし、かつ第1構造体10dの高さが第2構造体20に対して鉛直方向(−Z方向)にシフトしている状態である。しかしながら、2つ目の状態に関しては、第1構造体10が第2構造体に対して鉛直方向にシフトすることは、非常に稀である。そのため、制御部15は、搬送部上の基板2と検出部14(ステージ12)とが、図9(a)に示すように傾いていると予測することができる。
For example, it is assumed that the distance detected by the
さらに、第1構造体10bおよび10dにおいて検出部14でそれぞれ検出された距離の目標距離に対する誤差ΔZ1およびΔZ2を比較することによっても、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きを予測することができる。例えば、誤差ΔZ1と誤差ΔZ2とが同じであった場合、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きが、第1構造体10bおよび10dで反対方向に同じ量だけ生じていると予測することができる。即ち、第1構造体10bおよび10dの一方において基板2と検出部14との相対傾きを求めるだけで、他方における基板2と検出部14との相対傾きの傾向は、当該一方における相対傾きと反対方向であり、同じ量だけ生じていると予測することができる。
Furthermore, by comparing the error [Delta] Z 1 and [Delta] Z 2 with respect to a target distance of distance detected respectively by the
また、例えば、第1構造体10bおよび10dの検出部14で検出された距離が共に目標距離より小さくなった場合を想定する。このように第1構造体10bおよび10dにおいて検出部14の検出結果が同様の傾向を示している場合、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きが、図10(a)に示す傾向であると予測することができる。一方、第1構造体10bおよび10dの検出部14で検出された距離が共に目標距離より大きくなった場合を想定する。この場合、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きが、図10(b)に示す傾向であると予測することができる。
Further, for example, a case is assumed where the distances detected by the
このように、第2実施形態のインプリント装置200では、複数の第1構造体10の各々における検出部14の検出結果を比較した結果に基づいて、複数の第1構造体の各々における搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きの傾向を予測することができる。そのため、図3に示すフローチャートのS13において上述した方法を用いることにより、搬送部上の基板2と検出部14との相対傾きの形状を精度よく予測することができ、S17〜S19の工程が行われる可能性を低減することができる。即ち、第2実施形態のインプリント装置200では、複数の第1構造体10の各々における検出部14の検出結果を比較した結果に基づいて、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求めることができる。これにより、校正に要する時間を大幅に低減することができる。
As described above, in the
<第3実施形態>
第1実施形態および第2実施形態では、基板2の面における1つの箇所までの距離を検出するように検出部14を構成した例について説明した。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば複数のレーザ干渉計を含み、基板2の面における複数の箇所において、当該距離を同時に検出することができるように検出部14を構成してもよい。このように検出部14を構成することにより、搬送部上の基板2と検出部14とを相対傾きを変化させながら検出部14により当該距離を検出する工程(S12〜S19)を行わなくても、搬送部上の基板2とステージ12との相対傾きを求めることができる。しかしながら、レーザ干渉計を増やすと装置コストの増加につながりうる。また、検出部14は、搬送部上の基板2の傾き(角度)を検出する角度センサを含むように構成されてもよい。
<Third Embodiment>
In 1st Embodiment and 2nd Embodiment, the example which comprised the
<物品の製造方法の実施形態>
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。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のリソグラフィ装置(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。
<Embodiment of Method for Manufacturing Article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable, for example, for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The method of manufacturing an article according to the present embodiment includes a step of forming a pattern on the resin applied to the substrate using the above-described lithography apparatus (imprint apparatus) (a step of performing imprint processing on the substrate), and a pattern is formed in this step. And a step of processing the substrate on which the substrate is formed. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
リソグラフィ装置としては、上述したインプリント装置に加えて、露光装置や描画装置も含みうる。以下では、インプリント装置を用いて物品を製造する例について説明する。 The lithography apparatus can include an exposure apparatus and a drawing apparatus in addition to the above-described imprint apparatus. Below, the example which manufactures articles | goods using an imprint apparatus is demonstrated.
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。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。 The pattern of the cured product formed using the imprint apparatus is used permanently on at least a part of various articles, or temporarily when various articles are manufactured. The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, or a mold. Examples of the 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 sensor, and FPGA. Examples of the mold include an imprint mold.
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。基板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 as a constituent member of at least a part of the article or temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation or the like is performed in the substrate processing step, 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11(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基板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が基板上に付与された様子を示している。
Next, a specific method for manufacturing an article will be described. As shown in FIG. 11A, a
図11(b)に示すように、インプリント用の型4zを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材3zに向け、対向させる。図11(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1と型4zとを接触させ、圧力を加える。インプリント材3zは型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型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. 11B, the
図11(d)に示すように、インプリント材3zを硬化させた後、型4zと基板1zを引き離すと、基板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、型の凹部が硬化物の凸部に、型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に型4zの凹凸パターンが転写されたことになる。
As shown in FIG. 11D, after the
図11(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11(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. 11 (e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an anti-etching mask, the portion of the surface of the
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および変更が可能である。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
10:第1構造体、11:インプリントヘッド、12:ステージ、13:照射部、14:検出部、15:制御部、20:第2構造体、21:搬送部、30:支持部、33:変更部、100:インプリント装置 10: first structure, 11: imprint head, 12: stage, 13: irradiation unit, 14: detection unit, 15: control unit, 20: second structure, 21: transport unit, 30: support unit, 33 : Change unit, 100: imprint apparatus
Claims (10)
基板を保持するステージが設けられた第1構造体と、
基板を保持して前記ステージ上に搬送する搬送部が設けられた第2構造体と、
前記第1構造体によって支持され、前記搬送部により保持された基板の面までの距離を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記搬送部により保持された基板と前記ステージとの相対位置および相対傾きを求め、当該相対位置および相対傾きの校正を行う校正部と、
を含むことを特徴とするリソグラフィ装置。 A lithographic apparatus for forming a pattern on a substrate,
A first structure provided with a stage for holding a substrate;
A second structure provided with a transport unit that holds the substrate and transports the substrate onto the stage;
A detection unit for detecting a distance to the surface of the substrate supported by the first structure and held by the transport unit;
Based on the detection result of the detection unit, a calibration unit that calculates the relative position and the relative tilt between the substrate held by the transport unit and the stage, and calibrates the relative position and the relative tilt;
A lithographic apparatus comprising:
前記校正部は、複数の前記第1構造体の各々における前記検出部の検出結果を比較した結果に基づいて、前記搬送部により保持された基板と複数の前記第1構造体の各々における前記ステージとの相対位置および相対傾きを求める、ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のリソグラフィ装置。 A plurality of the first structures arranged so as to sandwich the second structure;
The calibration unit is configured to compare the detection result of the detection unit in each of the plurality of first structures with the substrate held by the transport unit and the stage in each of the plurality of first structures. The lithographic apparatus according to claim 1, wherein a relative position and a relative inclination of the lithographic apparatus are obtained.
前記工程でパターンが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。 Forming a pattern on a substrate using the lithographic apparatus according to any one of claims 1 to 9,
Processing the substrate on which the pattern is formed in the step;
A method for producing an article comprising:
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