(57)【要約】【課題】インプリント前に基板上の異物等を検出し、押印時のテンプレートの破壊リスクを低減したインプリント装置、インプリント方法及びその制御用コンピュータプログラムを提供する。【解決手段】本実施形態のインプリント装置は、被加工物上の複数のショット領域に、転写材としての樹脂材料を滴下する液滴下部と、テンプレートを前記被加工物上の前記樹脂材料に押し当て、引き離すことが可能なインプリント部と、前記複数のショット領域の表面状態を測定する検査部と、前記複数のショット領域のうちそれぞれのショット領域の表面状態を反映させた第1成分と、前記複数のショット領域のそれぞれの第1成分の平均を反映させた第２成分と、前記第１成分から前記第２成分を差し引いた第３成分とを分析する分析部と、前記第３成分に基づき前記被加工物へのインプリント可否判断を行う判断部と、を備える。【選択図】図１
2017162930.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物上の複数のショット領域に、転写材としての樹脂材料を滴下する液滴下部と、
テンプレートを前記被加工物上の前記樹脂材料に押し当て、引き離すことが可能なインプリント部と、
インプリント前の前記複数のショット領域の表面状態を測定する検査部と、
インプリント前の前記複数のショット領域のうちそれぞれのショット領域の表面状態を反映させた第1成分と、前記複数のショット領域のそれぞれの第1成分の平均を反映させた第２成分と、前記第１成分から前記第２成分を差し引いた第３成分とを分析する分析部と、
前記第３成分に基づき前記被加工物へのインプリント可否判断を行う判断部と、
を備えたインプリント装置。
【請求項２】
前記検査部は、ＣＣＤカメラ、斜入射方式センサ、静電容量センサ、エアゲージ及び干渉計のいずれか１つを含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記検査部、前記分析部及び前記判断部は、前記液滴下部及び前記インプリント部とは独立して存在する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装置。
【請求項４】
複数のショット領域を有する被加工物の表面状態を測定し、
測定後、前記複数のショット領域のうちそれぞれのショット領域の表面状態を反映させた第１成分と、前記複数のショット領域の平均値を反映させた第２成分と、前記第１成分から第２成分を差し引いた第３成分とを算出し、
前記第３成分に基づいて、前記被加工物上にインプリントを行うか否かを判断するインプリント方法。
【請求項５】
前記インプリントを行うか否かの判断は、前記第３成分が閾値情報の範囲内にあるときはインプリントを行い、範囲外にあるときはインプリントを行わないことを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。
【請求項６】
前記被加工物の測定は、ＣＣＤカメラ、斜入射方式センサ、静電容量センサ、エアゲージ及び干渉計のいずれか１つによって行うことを特徴とする請求項４または５に記載のインプリント方法。
【請求項７】
被加工物上の複数のショット領域に、転写材としての樹脂材料を滴下する液滴下部と、
テンプレートを前記被加工物上の前記樹脂材料に押し当て、引き離すことが可能なインプリント部と、
インプリント前の前記複数のショット領域の表面状態を測定する検査部と、
測定後に前記複数のショット領域の表面状態を分析し、分析結果に基づき前記被加工物へのインプリント可否判断を行う制御装置と、
を備えたインプリント装置の制御用コンピュータプログラムであって、
前記制御装置は、インプリント前の前記複数のショット領域の表面状態を前記検査部に測定させ、
インプリント前の前記複数のショット領域のうちそれぞれのショット領域の表面状態を反映させた第1成分と、前記複数のショット領域のそれぞれの第1成分の平均を反映させた第２成分と、前記第１成分から前記第２成分を差し引いた第３成分とを分析し、前記第３成分に基づき前記被加工物へのインプリント可否判断を行う、
インプリント装置の制御用コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インプリント方法、インプリント装置及びその制御用コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
微細構造を有する電子デバイスの製造、半導体装置の製造等では微細パターンを低コストで形成するために、テンプレートを用いて基板にパターンを転写させるインプリント方法が注目されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２４０６６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本実施形態が解決しようとする課題は、インプリント前に基板上の異物等を検出し、押印時のテンプレートの破壊リスクを低減したインプリント方法、インプリント装置及びその制御用コンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本実施形態のインプリント装置は、被加工物上の複数のショット領域に、転写材としての樹脂材料を滴下する液滴下部と、テンプレートを前記被加工物上の前記樹脂材料に押し当て、引き離すことが可能なインプリント部と、インプリント前の前記複数のショット領域の表面状態を測定する検査部と、インプリント前の前記複数のショット領域のうちそれぞれのショット領域の表面状態を反映させた第1成分と、前記複数のショット領域のそれぞれの第1成分の平均を反映させた第２成分と、前記第１成分から前記第２成分を差し引いた第３成分とを分析する分析部と、前記第３成分に基づき前記被加工物へのインプリント可否判断を行う判断部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る本体部の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る検査装置の構成を示す図。
【図４】本実施形態に係るインプリント方法を説明するフローチャート。
【図５】本実施形態に係るインプリントシステムを説明する図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下、本実施形態に係るインプリント方法、インプリント装置及びその制御用コンピュータプログラムについて図１〜図５を参照して説明する。なお、以下の図面の記載において、同一の部分には同一の符号で表している。ただし、図面は厚さと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なり、模式的なものである。
【０００８】
図１は、本実施形態に係るインプリント装置１００の構成を示す模式図である。インプリント装置１００は、インプリントを行う本体部（インプリント部）１０ａ〜１０ｄ、基板表面の状態を検査する検査装置２０、検査装置２０によって測定したデータを分析し、本体部１０でインプリントを行うか否かを決定する制御装置３０、基板を搬送する搬送装置４０を備える。図１において矢印は搬送装置４０等によって基板１が搬送される動線を示したものである。なお、本体部１０ａ〜１０ｄをまとめて本体部１０とする。ここではインプリント装置１００内に４つの本体部１０を示したが、本体部１０は少なくとも１つあればよい。
【０００９】
次に本体部１０の構成について説明する。図２は本体部１０の構成を示す断面図である。本体部１０は例えばチャンバー２を有し、このチャンバー２内に転写材としてのレジスト（樹脂材料）を基板１表面に滴下する液滴下部５と、テンプレート７を支持し、滴下されたレジストにテンプレート７を押印させテンプレート７のパターンを転写させるテンプレートステージ６と、テンプレート７を介して光を基板１側に照射する光発生部８、基板１を移動させる移動ステージ４を有する。
【００１０】
基板１は、例えばシリコンから形成されている。基板１上には半導体膜、絶縁体膜、金属膜等の被加工膜が形成されている。レジストは被加工膜上に滴下される。
【００１１】
移動ステージ４は基板１を載置するとともに、基板１を載置した状態で水平方向に移動する。レジストを基板１に滴下する際には、移動ステージ４は液滴下部５の下方側に移動する。また、テンプレート７を基板１上のレジストに押印する際には、移動ステージ４はテンプレートステージ６の下方側に移動する。
【００１２】
テンプレート７は石英テンプレート等の光透過性を有するテンプレート等を用いることができるが、これに限定されない。
【００１３】
テンプレートステージ６はテンプレート７を支持し、テンプレート７のテンプレートパターンを基板１上のレジストに押し当てる。テンプレートステージ６は主に上下方向に移動することにより、テンプレート７のレジストへの押し当てと、テンプレート７のレジストからの引き離しを行う。本実施形態のインプリントに用いられるレジストは例えば光硬化性樹脂を用いるがこれに限定されない。
【００１４】
テンプレートステージ６には図示しない接触センサが設けられており、テンプレート７とレジストが接するとセンサが検知し、テンプレートステージ６と基板１との接触を回避する。
【００１５】
テンプレートステージ６の上方には光発生部８が位置する。この場合、テンプレート７をレジストに押し当てた状態で光発生部８から露光光を発することによりレジストが硬化される。なお、レジストが光硬化性樹脂以外の例えば熱硬化性樹脂等の場合、レジストはホットプレート等の熱発生部によって硬化されるが、レジストの硬化方法はこれに限定されない。
【００１６】
液滴下部５は基板１上にレジストを滴下する装置である。液滴下部５は例えばインクジェットノズルを搭載し、レジストはインクジェット塗布方法によって基板１上に塗布される。ただし、塗布方法はこれに限定されない。
【００１７】
なお、本実施形態において、液滴下部５とテンプレートステージ６とが分離しているように記載したが、液滴下部５とテンプレートステージ６とは一体化していても良い。
【００１８】
次に、検査装置２０について説明する。
【００１９】
図３は検査装置２０の構成の一例を示す断面図である。検査装置２０は、基板１の複数のショット領域の表面状態を検査する装置である。ショット領域とは、基板上でインプリントが行われる領域のことである。基板１表面には複数のショット領域を有する。表面状態の検査は、例えば基板１の特定のショット領域の凹凸の検査や、基板１表面への異物の付着状態の検査等が考えられる。基板１表面の凹凸パターンまたは異物を検知し、その結果を元に、後に本体部１０でのインプリントを続行するか中止するかが決定される。インプリントを続行するか中止するかの決定は後に説明する制御装置３０内の判断部３３によって行われる。
【００２０】
検査装置２０には基板１を載置するステージ２１と測定器２２を有する。測定器２２は例えばＣＣＤカメラ等を含む。ＣＣＤカメラの場合、基板１全体を撮像し、明るさや色等によって基板表面の凹凸パターンや異物を検知する。また、ＣＣＤカメラに限らず斜入射方式センサを用い、基板１表面に斜上から光を当て、基板から発する正反射光または乱射光の測定に基づいて基板１の凹凸パターンまたは異物を測定する方法等を用いても良い。その他にも、ステージ２１と電気的に接続された静電容量センサを用い、基板１表面の電荷を測定する方法、エアゲージによって基板１表面に空気圧を当て空気の流量に基づき基板１表面の高さを測定する方法、干渉計を用いた表面位置測定方法等が考えられる。なお、測定方法はこれに限定されず基板１表面の凹凸パターンや異物を検知できる方法であればよい。
【００２１】
次に制御装置３０について説明する。制御装置３０はインプリント装置１００内（または外）に備えられたコンピュータによって制御されるものとする。なお、図１に示すように、既存の制御装置３０にＣＤディスク、ＨＤＤまたは不揮発性メモリ等の記憶媒体５０に記憶された後述する制御を行うためのプログラムデータを後からインストールしても良い。
【００２２】
図１に示すように制御装置３０は分析部３１、記憶部３２及び判断部３３を有する。制御装置３０は検査装置２０と電気的に接続され、検査装置２０で測定したデータは分析部３１に転送され、数値化、分析される。
【００２３】
記憶部３２には、本体部１０でインプリントを行うためのプログラムや検査装置２０で基板１の表面状態を測定し、分析部３１で測定結果を分析するためのプログラム、閾値情報及びショットマップ情報等が記憶されている。ショットマップ情報とは、基板１上にインプリントしようとするショット領域の位置や大きさをあらかじめ定め示したものである。
【００２４】
判断部３３では、分析部３１で割り出された数値データ及び記憶部３２に記憶されている閾値データを参照し、インプリント処理を中止するか続行するかを判断する。判断部３３で処理方法が決定すると、制御装置３０は搬送装置４０に動作指令信号を出力する。
【００２５】
判断部３３では、分析部３１によって分析された基板１表面のデータと、記憶部３２で記憶されている閾値情報とを照らし合わせ、例えば基板１上に閾値から外れたショット領域が１つでもある場合、検査装置２０に処理中止の命令を下し、基板は検査装置２０内からインプリント装置１００外に搬出される。一方、全てのショット領域のデータが閾値の範囲内にある場合は処理を続行する。その場合、判断部３３は検査装置２０及び搬送装置４０にその情報を伝え、基板１を本体部１０内に搬送させ、インプリント処理が続行される。
【００２６】
なお、インプリント処理の可否判断は上記の方法に限定されない。例えば基板１上の閾値の範囲から外れたショット領域が指定された値未満である場合は、そのショット領域をとばして次のショット領域からインプリントを行うように設定することも可能である。例えば、指定された値が５の場合、基板１上の閾値の範囲から外れたショット領域が１以上５未満の場合は次にショット領域からインプリントを続行するが、閾値の範囲から外れたショット領域が５以上の場合は処理中止となり、基板１がインプリント装置１００外に搬出される。なお、指定された値はショットマップ情報等に応じて適宜選択可能である。
【００２７】
搬送装置４０は例えば移動ステージまたはロボットアーム等を含む。搬送装置４０は基板１を載置し、制御装置３０からの動作指令信号によってインプリント装置１００内外への基板１の搬入出、検査装置２０への搬入出及び本体部１０への搬入出を行う。
【００２８】
次に、本実施形態に係るインプリント方法について説明する。
【００２９】
図４にインプリント方法のフローチャートを示す。
【００３０】
前の工程で処理装置（例えば成膜装置等）から搬出された基板１は、搬送装置４０によってインプリント装置１００内に運ばれる。搬送装置４０は、制御装置３０から出力された動作指令信号を受け、基板１を検査装置２０に搬送する（Ｓ１）。基板１は、検査装置２０内のＣＣＤカメラ等の測定器２２の下方に載置される。
【００３１】
基板１が検査装置２０内に搬送される前、または同時に、制御装置３０内の記憶部３２は基板１のショットマップ情報を取得する。
【００３２】
次に、制御装置３０は測定器２２に動作指令信号を出力する。測定器２２は基板１表面の凹凸パターンまたは異物を測定する（Ｓ２）。例えば測定器２２がＣＣＤカメラの場合は撮像によって基板１全体を測定する。測定器２２は、測定したパターンデータを制御装置３０の分析部３１に送る。
【００３３】
分析部３１では、測定器２２によって得られた基板１のデータを記憶部３２に記憶されているショットマップ情報に記された各ショット領域の大きさや位置情報に基づいて各ショット領域の凹凸パターンや異物を認識する。認識された基板１表面のデータは、分析部３１で数値化され、各ショット領域の成分（第１成分）及び全てのショット領域の第１成分から割り出される各ショット領域の平均値（第２成分）を計算する。計算した各ショット領域の第１成分から第２成分を差し引いた差分（第３成分）を求める（Ｓ３）。この第３成分は、基板１表面にパターン由来でない凹凸または異物が存在しない場合、０に近づく。一方で、基板１表面にパターン由来でない凹凸または異物が存在する場合、第３成分の相対値は大きくなる。なお、このような各ショット領域のパターン由来でない凹凸または異物の検出方法を、差分処理とする。ここでの成分とは、例えば光強度や色彩等の測定器２２によって得られたデータに基づいた、例えば数値等の指標であるが、各ショット領域で異なる相対量を示す指標であれば数値でなくても構わない。
【００３４】
次に、判断部３３は算出された各ショット領域の第３成分と、記憶部３２に記憶されている閾値情報とを照らし合わせ、各ショット領域の第３成分が所望の閾値の範囲内にあるかを判定する（Ｓ４）。ここで、少なくとも１つのショット領域の第３成分が、所望の閾値の範囲外である場合（ＹＥＳ）には処理中止と判断される。全てのショット領域の第３成分が所望の閾値の範囲内にあると判定される場合（ＮＯ）、処理続行と判断される。なお、上述したように、基板１のインプリント処理をするか否かの判定基準は適宜設定可能である。上記の分析部及び判断部はコンピュータ内のＣＰＵ及びプログラムモジュールによって実現される。
【００３５】
処理中止と判断された基板１は制御装置３０からの動作指令信号を出力された搬送装置４０によってインプリント装置１００外に搬出される。処理続行と判断された基板１は搬送装置４０によって本体部１０に運ばれ、インプリント処理が行われる。
【００３６】
以上のようにして本実施形態のインプリントが完了する。
【００３７】
本実施形態では、基板１の各ショット領域の表面状態を測定し、測定して得たデータから各ショット領域の成分を求め、この成分が所望の閾値の範囲外にある場合に、基板１表面にパターン由来でない凹凸や異物があると判断することができる。そのため、本実施形態に係るインプリント装置１００によれば、基板１表面にパターン由来でない凹凸や異物があるかを検知し、凹凸や異物があると判断された場合にインプリントを中止することができる。よってインプリントの際にテンプレートを異物の上から押印し、テンプレートを破壊してしまうというリスクを低減することが可能となる。また、インプリント可否判断を差分処理によって行うため容易にインプリント可否判断が可能となる。
【００３８】
なお、本実施形態のインプリント装置において、検査装置２０及び制御装置３０は必ずしもインプリント装置１００内にあるとは限らない。例えば、図５に示すように本体部１０と搬送装置４０とを含んだ複数のインプリント装置１０１〜１０４に対して少なくとも１つの検査装置２００と制御装置３００を有していればよい。この場合、制御装置３００等に組み込まれたコンピュータプログラム（またはシステム）またはその他のプログラム等によってどのインプリント装置１０１〜１０４で処理すべき基板１を検査装置２０内に搬入するか等の情報を搬送装置４００に出力しインプリントが詳細に制御されている。
【００３９】
図５に示したインプリントシステムによれば検査装置２００及び制御装置３００をインプリント装置１０１〜１０４一台ずつに設けることが無く、検査装置２００及び制御装置３００の相対数を減らすことができるため、コスト削減に繋がる。
【００４０】
本実施形態で示したインプリント装置、インプリント方法及びシステムはナノインプリントにも応用できる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる
【符号の説明】
【００４１】
１  基板
２  チャンバー
４  移動ステージ  
５  液滴下部
６  テンプレートステージ
７  テンプレート
８  光発生部
１０ａ〜１０ｄ  本体部
２０、２００  検査装置
２１  ステージ
２２  測定器
３０、３００  制御装置
３１  分析部
３２  記憶部
３３  判断部
４０、４００  搬送装置
１００〜１０４  インプリント装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2017162930.tif 000006
【図５】
2017162930.tif 000007