JP5865528B2

JP5865528B2 - Imprint apparatus, imprint method, and device manufacturing method

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Publication number: JP5865528B2
Application number: JP2015009473A
Authority: JP
Inventors: 林　達也; 林　　達也; 村上　洋介; 洋介村上; 敬恭長谷川; 弘稔鳥居; 悠輔田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2011-10-14
Filing date: 2015-01-21
Publication date: 2016-02-17
Anticipated expiration: 2032-09-14
Also published as: JP2015111708A

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法、及びデバイス製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus, an imprint method, and a device manufacturing method.

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加え、基板上の未硬化樹脂を型（モールド）で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板（ウエハ）上のインプリント領域であるショットに紫外線硬化樹脂（インプリント材、光硬化性樹脂）を塗布する。次に、この樹脂（未硬化樹脂）を型により成形する。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで引き離すことにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。 The demand for miniaturization of semiconductor devices and MEMS has advanced, and in addition to conventional photolithography technology, attention has been focused on microfabrication technology that forms an uncured resin on a substrate with a mold and forms a resin pattern on the substrate. Collecting. This technique is also called an imprint technique, and can form a fine structure on the order of several nanometers on a substrate. For example, as one of imprint techniques, there is a photocuring method. In an imprint apparatus employing this photocuring method, first, an ultraviolet curable resin (imprint material, photocurable resin) is applied to a shot which is an imprint region on a substrate (wafer). Next, this resin (uncured resin) is molded by a mold. Then, the resin pattern is formed on the substrate by irradiating ultraviolet rays to cure the resin and then separating the resin.

ここで、インプリント処理が施される基板は、一連のデバイス製造工程において、例えばスパッタリング等の成膜工程での加熱処理を経ることで、基板が拡大または縮小し、平面内で直交する２軸方向でパターン領域の形状（またはサイズ）が変化する場合がある。したがって、インプリント装置では、型と基板上の樹脂とを押し付けるに際し、基板上に予め形成されているパターン領域（基板側パターン領域）の形状と、型に形成されているパターン領域の形状とを合わせる必要がある。この僅かに変形した基板側パターン領域の形状と型のパターン領域の形状とを合わせる技術として、特許文献１は、型の外周に対して外力を与えることで、型（パターン領域）を変形させる装置を開示している。しかしながら、この特許文献１に示す装置では、例えば、型の材質が石英であるとすると、ポアソン比が０．１６であるため、型の軸方向の一端を圧縮すると、その軸に直交する方向の一端が膨張する。したがって、このような型のポアソン比に依存する変形が生じると、特に型を台形形状に変形させたい場合に、型の面内が線形に変形しづらいため、重ね合わせ精度に影響を及ぼす可能性がある。そこで、このような形状補正時に、型にポアソン比に依存した変形を生じさせない方法として、特許文献２は、型を加熱して熱変形させることで、基板側パターン領域の形状と型のパターン領域の形状とを合わせるインプリント方法を開示している。 Here, the substrate subjected to the imprint process is subjected to a heat treatment in a film forming process such as sputtering in a series of device manufacturing processes, so that the substrate is enlarged or reduced, and two axes perpendicular to each other in a plane. The shape (or size) of the pattern region may change depending on the direction. Therefore, in the imprint apparatus, when the mold and the resin on the substrate are pressed, the shape of the pattern region (substrate-side pattern region) formed in advance on the substrate and the shape of the pattern region formed on the mold are determined. It is necessary to match. As a technique for matching the slightly deformed shape of the substrate side pattern area with the shape of the pattern area of the mold, Patent Document 1 discloses an apparatus for deforming a mold (pattern area) by applying an external force to the outer periphery of the mold. Is disclosed. However, in the apparatus shown in Patent Document 1, for example, if the material of the mold is quartz, the Poisson's ratio is 0.16. Therefore, when one end in the axial direction of the mold is compressed, One end expands. Therefore, when deformation that depends on the Poisson's ratio of such a mold occurs, it is difficult to linearly deform the mold surface, especially when it is desired to deform the mold into a trapezoidal shape, which may affect the overlay accuracy. There is. Therefore, as a method for preventing the mold from being deformed depending on the Poisson's ratio at the time of such shape correction, Patent Document 2 discloses that the shape of the substrate-side pattern area and the pattern area of the mold are obtained by heating and thermally deforming the mold. An imprint method for matching with the shape of the image is disclosed.

特表２００８−５０４１４１号公報Special table 2008-504141 国際公開第２００９／１５３９２５号International Publication No. 2009/153925

しかしながら、型の材質が石英であるとすると、石英の熱膨張係数が０．５１ｐｐｍであり、一方、基板の材質であるシリコンの熱膨張係数が２．４ｐｐｍであるので、型と基板とでは、熱膨張係数が１桁異なっている。したがって、特許文献２に示す方法では、熱変形した型と基板上のパターンとを押し付けた瞬間から、型から基板へ熱が伝達する。この熱により、比較的熱膨張係数の大きい基板は、その表面が大きく変形する可能性があるため、結果的に重ね合わせ精度への影響を抑えることは難しい。 However, if the material of the mold is quartz, the thermal expansion coefficient of quartz is 0.51 ppm, while the thermal expansion coefficient of silicon, which is the material of the substrate, is 2.4 ppm. The thermal expansion coefficient is different by one digit. Therefore, in the method shown in Patent Document 2, heat is transferred from the mold to the substrate from the moment when the thermally deformed mold and the pattern on the substrate are pressed. Due to this heat, the surface of the substrate having a relatively large thermal expansion coefficient may be greatly deformed, and as a result, it is difficult to suppress the influence on the overlay accuracy.

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、インプリント処理に際し、基板上に予め存在するパターン領域と、新たに形成される樹脂のパターン領域との重ね合わせに有利なインプリント装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and in the imprint process, the imprint is advantageous for overlaying a pattern area preliminarily existing on a substrate and a pattern area of a newly formed resin. An object is to provide an apparatus.

上記課題を解決するために、本発明は、凹凸パターンが形成された型のパターン領域を、基板の複数の基板側パターン領域上の樹脂に接触させて前記樹脂の凹凸パターンを形成するインプリント装置であって、前記型に力を加え、前記パターン領域を変形させる第１の機構と、前記基板側パターン領域に応じた前記基板の一部の領域のみに光を照射するように構成され、前記光の照射領域内における照度分布を変更可能な第２の機構と、前記パターン領域と前記基板側パターン領域との形状の差に関する情報を得、前記得られた情報に基づいて、前記パターン領域と前記基板側パターン領域との形状の差を低減するように、前記第１の機構により加えられる力および前記第２の機構による前記照度分布を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an imprint apparatus that forms a concavo-convex pattern of a resin by bringing a pattern region of a mold having a concavo-convex pattern into contact with a resin on a plurality of substrate-side pattern regions of a substrate. a is, the force applied to the mold, so as to illuminate a first mechanism for pre-deforming the Kipa turn-regions, light only in a partial region of the substrate corresponding to the front Kimoto plate side pattern region It is configured, and a second mechanism able to change the illuminance distribution on the light irradiation region, prior obtained information about the difference in shape between the Kipa turn-regions and the front Stories substrate-side pattern area, the obtained information based on a front to reduce the difference in shape between the Kipa turn region and the substrate-side pattern area, the control unit for controlling the illuminance distribution by the first force and the second mechanism is applied by a mechanism Special features To.

本発明によれば、インプリント処理に際し、基板上に予め存在するパターン領域と、新たに形成される樹脂のパターン領域との重ね合わせに有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an imprint apparatus that is advantageous for superimposing a pattern area preliminarily existing on a substrate and a newly formed resin pattern area in imprint processing.

本発明の第１実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the imprint apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第１実施形態に係るウエハ加熱機構の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement | positioning of the wafer heating mechanism which concern on 1st Embodiment. 予め存在するパターン領域の形状補正の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the shape correction | amendment of the pattern area | region which exists previously. 予め存在するパターン領域に対する照射量分布などを示す図である。It is a figure which shows the irradiation amount distribution etc. with respect to the pattern area | region which exists previously. 予め存在するパターン領域に対する他の照射量分布などを示す図である。It is a figure which shows the other irradiation amount distribution etc. with respect to the pattern area | region which exists previously. 予め存在するパターン領域の加熱時間に対する変位量を示すグラフである。It is a graph which shows the displacement amount with respect to the heating time of the pattern area | region which exists previously. モールド形状補正の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of mold shape correction | amendment. 第２実施形態に係る加熱時間に対する照射量などを示すグラフである。It is a graph which shows the irradiation amount etc. with respect to the heating time which concerns on 2nd Embodiment. 他の実施形態に係るウエハ加熱機構の構成および配置を示す図である。It is a figure which shows the structure and arrangement | positioning of the wafer heating mechanism which concern on other embodiment.

以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置について説明する。図１は、本実施形態に係るインプリント装置１の構成を示す図である。このインプリント装置１は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理基板であるウエハ上（基板上）の未硬化樹脂をモールド（型）で成形し、ウエハ上に樹脂のパターンを形成する装置である。なお、ここでは光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、以下の図においては、ウエハ上の樹脂に対して紫外線（紫外光）を照射する照明系の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。インプリント装置１は、まず、光照射部２と、モールド保持機構３と、ウエハステージ４と、塗布部５と、ウエハ加熱機構６と、制御部７とを備える。 (First embodiment)
First, the imprint apparatus according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of an imprint apparatus 1 according to the present embodiment. This imprint apparatus 1 is used for manufacturing a device such as a semiconductor device as an article, and forms an uncured resin on a wafer (substrate), which is a substrate to be processed, with a mold (mold). An apparatus for forming a pattern. Here, an imprint apparatus employing a photocuring method is used. In the following figures, the Z axis is taken in parallel to the optical axis of the illumination system that irradiates the resin on the wafer with ultraviolet rays (ultraviolet light), and the X axis orthogonal to the Z axis The Y axis is taken. First, the imprint apparatus 1 includes a light irradiation unit 2, a mold holding mechanism 3, a wafer stage 4, a coating unit 5, a wafer heating mechanism 6, and a control unit 7.

光照射部２は、インプリント処理の際に、モールド８に対して紫外線９を照射する。この光照射部２は、不図示であるが、光源と、この光源から照射された紫外線９をインプリントに適切な光に調整する光学素子とから構成される。 The light irradiation unit 2 irradiates the mold 8 with ultraviolet rays 9 during the imprint process. Although not shown, the light irradiation unit 2 includes a light source and an optical element that adjusts the ultraviolet rays 9 emitted from the light source to light suitable for imprinting.

モールド８は、外周形状が角形であり、ウエハ１０に対する面には、例えば回路パターンなどの転写すべき凹凸パターンが３次元状に形成されたパターン領域８ａを含む。また、モールド８の材質は、紫外線９を透過させることが可能な材質であり、本実施形態では一例として石英とする。さらに、モールド８は、後述するような変形を容易とするために、紫外線９が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さを有するキャビティ（凹部）が形成された形状としてもよい。 The mold 8 has a rectangular outer peripheral shape, and includes a pattern region 8a in which a concave / convex pattern to be transferred, such as a circuit pattern, is formed in a three-dimensional manner on the surface of the mold 10. The material of the mold 8 is a material that can transmit the ultraviolet rays 9, and in this embodiment, quartz is used as an example. Further, in order to facilitate deformation as described later, the mold 8 has a shape in which a cavity (concave portion) having a circular shape and a certain depth is formed on the surface irradiated with the ultraviolet rays 9. It is good.

モールド保持機構３は、まず、モールド８を保持するモールドチャック１１と、このモールドチャック１１を保持し、モールド８（モールドチャック１１）を移動させるモールド駆動機構１２とを有する。モールドチャック１１は、モールド８における紫外線９の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド８を保持し得る。例えば、モールドチャック１１が真空吸着力によりモールド８を保持する場合には、モールドチャック１１は、外部に設置された不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプのＯＮ／ＯＦＦによりモールド８の脱着が切り替えられる。また、モールドチャック１１およびモールド駆動機構１２は、光照射部２から照射された紫外線９がウエハ１０に向かうように、中心部（内側）に開口領域１３を有する。この開口領域１３には、開口領域１３の一部とモールド８とで囲まれる空間を密閉空間とする光透過部材（例えばガラス板）が設置され、真空ポンプなどを含む不図示の圧力調整装置により空間内の圧力が調整される。圧力調整装置は、例えば、モールド８とウエハ１０上の樹脂１４との押し付けに際して、空間内の圧力をその外部よりも高く設定することで、パターン領域８ａをウエハ１０に向かい凸形に撓ませ、樹脂１４に対してパターン領域８ａの中心部から接触させ得る。これにより、パターン領域８ａと樹脂１４との間に気体（空気）が残留することを抑え、パターン領域８ａの凹凸部に樹脂１４を隅々まで充填させることができる。 The mold holding mechanism 3 first includes a mold chuck 11 that holds the mold 8 and a mold drive mechanism 12 that holds the mold chuck 11 and moves the mold 8 (mold chuck 11). The mold chuck 11 can hold the mold 8 by attracting the outer peripheral area of the irradiation surface of the ultraviolet ray 9 in the mold 8 with a vacuum suction force or an electrostatic force. For example, when the mold chuck 11 holds the mold 8 by vacuum suction, the mold chuck 11 is connected to a vacuum pump (not shown) installed outside, and the mold 8 is attached / detached by turning on / off the vacuum pump. Is switched. Further, the mold chuck 11 and the mold driving mechanism 12 have an opening region 13 at the center (inside) so that the ultraviolet rays 9 irradiated from the light irradiation unit 2 are directed toward the wafer 10. In this opening region 13, a light transmitting member (for example, a glass plate) is installed in which a space surrounded by a part of the opening region 13 and the mold 8 is a sealed space, and a pressure adjusting device (not shown) including a vacuum pump or the like is installed. The pressure in the space is adjusted. For example, when the pressure adjusting device presses the mold 8 and the resin 14 on the wafer 10, the pressure in the space is set higher than the outside thereof, thereby bending the pattern region 8 a toward the wafer 10 in a convex shape, The resin 14 can be contacted from the center of the pattern region 8a. Thereby, it can suppress that gas (air) remains between the pattern area | region 8a and the resin 14, and can fill the resin 14 to the uneven | corrugated | grooved part of the pattern area | region 8a to every corner.

モールド駆動機構１２は、モールド８とウエハ１０上の樹脂１４との押し付け、または引き離しを選択的に行うようにモールド８を各軸方向に移動させる。このモールド駆動機構１２に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータまたはエアシリンダがある。また、モールド８の高精度な位置決めに対応するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向、またはθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置調整機能や、モールド８の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。なお、インプリント装置１における押し付けおよび引き離し動作は、モールド８をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、ウエハステージ４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、その双方を相対的に移動させてもよい。 The mold driving mechanism 12 moves the mold 8 in the respective axial directions so as to selectively press or separate the mold 8 and the resin 14 on the wafer 10. As an actuator that can be employed in the mold drive mechanism 12, for example, there is a linear motor or an air cylinder. Moreover, in order to correspond to the highly accurate positioning of the mold 8, you may comprise from several drive systems, such as a coarse motion drive system and a fine motion drive system. In addition to the Z-axis direction, there is a configuration having a position adjustment function in the X-axis direction, the Y-axis direction, or the θ (rotation around the Z-axis) direction, a tilt function for correcting the tilt of the mold 8, and the like. obtain. The pressing and separating operations in the imprint apparatus 1 may be realized by moving the mold 8 in the Z-axis direction, but may be realized by moving the wafer stage 4 in the Z-axis direction, or Both of them may be moved relatively.

ウエハ１０は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（ＳｉｌｉｃｏｎｏｎＩｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であり、この被処理面には、紫外線硬化樹脂であり、モールド８に形成されたパターン領域８ａにより成形される樹脂１４が塗布される。 The wafer 10 is, for example, a single crystal silicon substrate or an SOI (Silicon on Insulator) substrate, and the surface to be processed is an ultraviolet curable resin, and a resin 14 formed by a pattern region 8a formed in the mold 8 is formed on the surface to be processed. Applied.

ウエハステージ４は、ウエハ１０を保持し、モールド８とウエハ１０上の樹脂１４との押し付けに際してモールド８と樹脂１４との位置合わせを実施する。このウエハステージ４は、ウエハ１０を、吸着力により保持するウエハチャック１６と、このウエハチャック１６を機械的手段により保持し、各軸方向に移動可能とするステージ駆動機構１７とを有する。このステージ駆動機構１７に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータや平面モータがある。ステージ駆動機構１７も、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に対して、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、Ｚ軸方向の位置調整のための駆動系や、ウエハ１０のθ方向の位置調整機能、またはウエハ１０の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。また、ウエハステージ４は、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に対応した複数の参照ミラー１８を備える。これに対して、インプリント装置１は、これらの参照ミラー１８にそれぞれビームを照射することで、ウエハステージ４の位置を測定する複数のレーザー干渉計（測長器）１９を備える。レーザー干渉計１９は、ウエハステージ４の位置を実時間で計測し、後述する制御部７は、このときの計測値に基づいてウエハ１０（ウエハステージ４）の位置決め制御を実行する。 The wafer stage 4 holds the wafer 10 and aligns the mold 8 and the resin 14 when pressing the mold 8 and the resin 14 on the wafer 10. The wafer stage 4 includes a wafer chuck 16 that holds the wafer 10 by an attracting force, and a stage drive mechanism 17 that holds the wafer chuck 16 by mechanical means and is movable in each axial direction. Examples of actuators that can be used for the stage drive mechanism 17 include a linear motor and a planar motor. The stage drive mechanism 17 may also be composed of a plurality of drive systems such as a coarse drive system and a fine drive system in each direction of the X axis and the Y axis. Furthermore, there may be a configuration having a drive system for position adjustment in the Z-axis direction, a position adjustment function of the wafer 10 in the θ direction, or a tilt function for correcting the tilt of the wafer 10. Further, the wafer stage 4 includes a plurality of reference mirrors 18 corresponding to the X, Y, Z, ωx, ωy, and ωz directions on its side surface. On the other hand, the imprint apparatus 1 includes a plurality of laser interferometers (length measuring devices) 19 that measure the position of the wafer stage 4 by irradiating the reference mirrors 18 with beams. The laser interferometer 19 measures the position of the wafer stage 4 in real time, and the control unit 7 to be described later executes positioning control of the wafer 10 (wafer stage 4) based on the measured value at this time.

塗布部５は、モールド保持機構３の近傍に設置され、ウエハ１０上に樹脂（未硬化樹脂）１４を塗布する。ここで、この樹脂１４は、紫外線９を受光することにより硬化する性質を有する光硬化性樹脂（インプリント材）であり、半導体デバイス製造工程などの各種条件により適宜選択される。また、塗布部５の吐出ノズル５ａから吐出される樹脂１４の量も、ウエハ１０上に形成される樹脂１４の所望の厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。 The application unit 5 is installed in the vicinity of the mold holding mechanism 3 and applies a resin (uncured resin) 14 on the wafer 10. Here, the resin 14 is a photo-curable resin (imprint material) having a property of being cured by receiving the ultraviolet light 9 and is appropriately selected according to various conditions such as a semiconductor device manufacturing process. Further, the amount of the resin 14 discharged from the discharge nozzle 5a of the application unit 5 is also appropriately determined depending on the desired thickness of the resin 14 formed on the wafer 10 and the density of the pattern to be formed.

ウエハ加熱機構（基板加熱機構）６は、ウエハ１０上の一部の領域のみを加熱可能である。また、インプリント装置１に搬入されたウエハ１０上に予め存在する被処理部としてのパターン領域（基板側パターン領域）２０を加熱することで、パターン領域２０を所望の形状またはサイズに変化させる。図２は、インプリント装置１に設置されたモールド８とウエハ１０とに対するウエハ加熱機構６の構成および配置を示す概略図である。なお、図２において、図１と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。このウエハ加熱機構６は、ウエハ１０上のパターン領域２０を加熱するための照射光２１を照射する加熱用光源２２と、この照射光２１の照射量を調整する光調整器２３と、調整された調整光２４がウエハ１０の表面に向かうように光路を規定する反射板２５とを含む。まず、加熱用光源２２は、紫外線硬化樹脂である樹脂１４が感光（硬化）しない波長の光、例えば波長が４００〜２０００ｎｍの波長帯域に存在する光とするのが望ましい。特に、加熱効率の観点から５００〜８００ｎｍの波長帯域に存在する光とするのがより望ましい。さらに、加熱用光源２２は、照射光２１として、波長が上記波長帯域に存在する光に限らず、例えば、樹脂１４が感光する波長帯域２００〜４００ｎｍの紫外線のうち樹脂１４が感光しづらい波長帯域に存在する紫外線としてもよい。光調整器２３は、パターン領域２０の少なくとも平面領域にて所望の照射量分布を形成させるために、照射光２１のうち特定の波長の光のみをウエハ１０の表面に向けて照射可能とする。この光調整器２３としては、例えば、複数の液晶素子を光透過面に配置し、複数の液晶素子に対する電圧を個別に制御することで照射量分布を変化させることが可能な液晶装置を採用し得る。または、光調整器２３として、複数のミラー素子を光反射面に配置し、各ミラー素子の面方向を個別に調整することで照射量分布を変化させることが可能なデジタル・ミラー・デバイス（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を採用し得る。 The wafer heating mechanism (substrate heating mechanism) 6 can heat only a part of the area on the wafer 10. Further, the pattern region 20 is changed to a desired shape or size by heating a pattern region (substrate-side pattern region) 20 as a processing target existing in advance on the wafer 10 carried into the imprint apparatus 1. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration and arrangement of the wafer heating mechanism 6 with respect to the mold 8 and the wafer 10 installed in the imprint apparatus 1. In FIG. 2, the same components as those in FIG. The wafer heating mechanism 6 is adjusted by a heating light source 22 that irradiates irradiation light 21 for heating the pattern region 20 on the wafer 10, and a light adjuster 23 that adjusts the irradiation amount of the irradiation light 21. And a reflecting plate 25 that defines an optical path so that the adjustment light 24 is directed toward the surface of the wafer 10. First, it is desirable that the heating light source 22 be light having a wavelength at which the resin 14 which is an ultraviolet curable resin is not exposed (cured), for example, light having a wavelength in a wavelength band of 400 to 2000 nm. In particular, it is more desirable to use light existing in a wavelength band of 500 to 800 nm from the viewpoint of heating efficiency. Further, the heating light source 22 is not limited to the light having the wavelength in the above wavelength band as the irradiation light 21, but, for example, the wavelength band in which the resin 14 is difficult to be exposed among the ultraviolet rays having a wavelength band of 200 to 400 nm that the resin 14 is sensitive to It may be an ultraviolet ray present in The light adjuster 23 can irradiate only the light having a specific wavelength toward the surface of the wafer 10 in the irradiation light 21 in order to form a desired irradiation amount distribution in at least the planar region of the pattern region 20. As the light adjuster 23, for example, a liquid crystal device is used in which a plurality of liquid crystal elements are arranged on a light transmission surface, and the dose distribution can be changed by individually controlling the voltages with respect to the plurality of liquid crystal elements. obtain. Alternatively, as the optical adjuster 23, a digital mirror device (digital) capable of changing the dose distribution by arranging a plurality of mirror elements on the light reflecting surface and individually adjusting the surface direction of each mirror element. -A micromirror device can be employed.

上記の加熱用光源２２と光調整器２３とは、インプリント装置１内にて、樹脂１４を硬化させる際に光照射部２から照射される紫外線９の光路を妨げないように設置されることが望ましい。そこで、本実施形態では、加熱用光源２２と光調整器２３とは、モールド８の紫外線照射側に位置する開口領域１３の上側（光照射部２側）のＸ軸方向側面から調整光２４を照射する構成とする。この場合、調整光２４は、開口領域１３に連設された空間内に進入した後、反射板２５により反射されてモールド８を透過し、ウエハ１０上に存在するパターン領域２０に照射される。一方、光照射部２から照射される紫外線９は、反射板２５を透過し、そのままウエハ１０上に照射される。 The heating light source 22 and the light adjuster 23 are installed in the imprint apparatus 1 so as not to disturb the optical path of the ultraviolet rays 9 emitted from the light irradiation unit 2 when the resin 14 is cured. Is desirable. Therefore, in the present embodiment, the heating light source 22 and the light adjuster 23 emit the adjustment light 24 from the X-axis direction side surface above the opening region 13 (on the light irradiation unit 2 side) located on the ultraviolet irradiation side of the mold 8. It is set as the structure which irradiates. In this case, the adjustment light 24 enters the space continuously provided in the opening region 13, is then reflected by the reflecting plate 25, passes through the mold 8, and is applied to the pattern region 20 existing on the wafer 10. On the other hand, the ultraviolet rays 9 irradiated from the light irradiation unit 2 pass through the reflection plate 25 and are directly irradiated onto the wafer 10.

制御部７は、インプリント装置１の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。制御部７は、例えばコンピュータなどで構成され、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部７は、少なくともウエハ加熱機構６の動作を制御する。なお、制御部７は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。 The control unit 7 can control the operation and adjustment of each component of the imprint apparatus 1. The control unit 7 is configured by, for example, a computer, and is connected to each component of the imprint apparatus 1 via a line, and can control each component according to a program or the like. The control unit 7 of this embodiment controls at least the operation of the wafer heating mechanism 6. The control unit 7 may be configured integrally with other parts of the imprint apparatus 1 (in a common casing), or separate from the other parts of the imprint apparatus 1 (in another casing). To).

また、インプリント装置１は、インプリント処理に際し、ウエハ１０上に存在し、被処理部となるパターン領域２０の形状またはサイズを計測するための計測部であるアライメント計測系（検出部）２６を備える。 In addition, the imprint apparatus 1 includes an alignment measurement system (detection unit) 26 that is a measurement unit that measures the shape or size of the pattern region 20 that is present on the wafer 10 and serves as a processing target during imprint processing. Prepare.

ここで、モールド８およびウエハ１０上には不図示の複数のマークが形成されており、アライメント計測系２６は、そのマークを検出することにより、形状を計測する。本発明の一実施形態では、モールド８およびウエハ１０上にそれぞれ４つずつマークが形成されているが、マークの数は、４つ以上であってもよい。また、アライメント計測系２６は、図２に示すように、インプリント中において、モールド８に形成されているパターン領域８ａの形状と、ウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を計測出来るように構成しても良い。 Here, a plurality of marks (not shown) are formed on the mold 8 and the wafer 10, and the alignment measurement system 26 measures the shape by detecting the marks. In one embodiment of the present invention, four marks are formed on each of the mold 8 and the wafer 10, but the number of marks may be four or more. Further, as shown in FIG. 2, the alignment measurement system 26 can measure the shape of the pattern region 8a formed on the mold 8 and the shape of the pattern region 20 formed on the wafer 10 during imprinting. You may comprise.

また、インプリント装置１は、ウエハステージ４を載置するベース定盤２７と、モールド保持機構３を固定するブリッジ定盤２８と、ベース定盤２７から延設され、除振器２９を介してブリッジ定盤２８を支持するための支柱３０とを備える。除振器２９は、床面からブリッジ定盤２８へ伝わる振動を除去する。さらに、インプリント装置１は、共に不図示であるが、モールド８を装置外部からモールド保持機構３へ搬送するモールド搬送機構や、ウエハ１０を装置外部からウエハステージ４へ搬送する基板搬送機構などを含み得る。 The imprint apparatus 1 also includes a base surface plate 27 on which the wafer stage 4 is placed, a bridge surface plate 28 that fixes the mold holding mechanism 3, and a base surface plate 27. And a support column 30 for supporting the bridge surface plate 28. The vibration isolator 29 removes vibration transmitted from the floor surface to the bridge surface plate 28. Further, although not shown, the imprint apparatus 1 includes a mold transport mechanism that transports the mold 8 from the outside of the apparatus to the mold holding mechanism 3, a substrate transport mechanism that transports the wafer 10 from the outside of the apparatus to the wafer stage 4, and the like. May be included.

次に、インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。まず、制御部７は、基板搬送機構によりウエハ１０を搬入させ、ウエハステージ４上のウエハチャック１６にウエハ１０を載置および固定させる。次に、制御部７は、ステージ駆動機構１７を駆動させ、パターン形成領域（被処理部）としてウエハ１０上に存在するパターン領域２０を、塗布部５による塗布位置へ移動させる。次に、制御部７は、塗布部５に対し、塗布工程としてパターン領域２０上に樹脂１４を塗布させる。次に、制御部７は、ステージ駆動機構１７を再駆動させ、ウエハ１０上のパターン領域２０がモールド８に形成されたパターン領域８ａの直下に位置するように移動させる。次に、制御部７は、押型工程として、モールド駆動機構１２を駆動させ、ウエハ１０上の樹脂１４にモールド８を押し付ける。この押し付けにより、樹脂１４は、パターン領域８ａの凹凸部に充填される。この状態で、制御部７は、硬化工程として、光照射部２にモールド８の上面から紫外線９を照射させ、モールド８を透過した紫外線９により樹脂１４を硬化させる。そして、樹脂１４が硬化した後に、制御部７は、離型工程として、モールド駆動機構１２を再駆動させ、モールド８を樹脂１４から引き離す。これにより、ウエハ１０上のパターン領域２０の表面には、パターン領域８ａの凹凸部に倣った３次元形状の樹脂１４のパターン（層）が成形される。このような一連のインプリント動作をウエハステージ４の駆動によりパターン形成領域を変更しつつ複数回実施することで、１枚のウエハ１０上に複数の樹脂１４のパターンを成形することができる。 Next, imprint processing by the imprint apparatus 1 will be described. First, the control unit 7 loads the wafer 10 by the substrate transfer mechanism, and places and fixes the wafer 10 on the wafer chuck 16 on the wafer stage 4. Next, the control unit 7 drives the stage driving mechanism 17 to move the pattern region 20 existing on the wafer 10 as a pattern formation region (processed portion) to a coating position by the coating unit 5. Next, the control unit 7 causes the application unit 5 to apply the resin 14 on the pattern region 20 as an application process. Next, the control unit 7 re-drives the stage driving mechanism 17 and moves the pattern region 20 on the wafer 10 so as to be positioned directly below the pattern region 8 a formed on the mold 8. Next, the control unit 7 drives the mold driving mechanism 12 as a pressing process to press the mold 8 against the resin 14 on the wafer 10. By this pressing, the resin 14 is filled in the uneven portion of the pattern region 8a. In this state, as a curing process, the control unit 7 causes the light irradiation unit 2 to irradiate the ultraviolet rays 9 from the upper surface of the mold 8 and cures the resin 14 with the ultraviolet rays 9 transmitted through the mold 8. And after resin 14 hardens | cures, the control part 7 redrives the mold drive mechanism 12 as a mold release process, and separates the mold 8 from the resin 14. FIG. As a result, a pattern (layer) of the three-dimensional resin 14 that follows the uneven portion of the pattern region 8 a is formed on the surface of the pattern region 20 on the wafer 10. By performing such a series of imprint operations a plurality of times while changing the pattern formation region by driving the wafer stage 4, a pattern of a plurality of resins 14 can be formed on a single wafer 10.

ここで、インプリント装置１によりインプリント処理が施されるウエハ１０は、一連のデバイス製造工程において、例えばスパッタリングなどの成膜工程での加熱処理などを経た後に、インプリント装置１内に搬入される。したがって、ウエハ１０は、インプリント装置１内に搬入される前に拡大または縮小し、ＸＹ平面内で直交する２軸方向でパターン領域２０の形状（またはサイズ）が変化している場合がある。このパターン領域２０の変形には、主に倍率成分、平行四辺形成分、または台形成分の変形成分に分類され、それらが組み合わされていることもある。そこで、インプリント装置１は、モールド８とウエハ１０上の樹脂１４とを押し付けるに際し、ウエハ１０上に予め形成されているパターン領域２０の形状を補正し、モールド８に形成されているパターン領域８ａの形状とを合わせる必要がある。特に、本実施形態のインプリント装置１では、制御部７は、アライメント計測系２６による計測結果からパターン領域８ａの形状の補正量を算出し、パターン領域２０を熱変形させることにより形状を補正させる。 Here, the wafer 10 to be imprinted by the imprint apparatus 1 is carried into the imprint apparatus 1 after undergoing a heat treatment in a film forming process such as sputtering in a series of device manufacturing processes. The Therefore, the wafer 10 may be enlarged or reduced before being loaded into the imprint apparatus 1, and the shape (or size) of the pattern region 20 may change in two orthogonal directions in the XY plane. The deformation of the pattern region 20 is mainly classified into a deformation component for a magnification component, a parallelogram formation, or a base formation, and they may be combined. Therefore, when the imprint apparatus 1 presses the mold 8 and the resin 14 on the wafer 10, the imprint apparatus 1 corrects the shape of the pattern region 20 formed in advance on the wafer 10, and the pattern region 8 a formed in the mold 8. It is necessary to match the shape of. In particular, in the imprint apparatus 1 of the present embodiment, the control unit 7 calculates the correction amount of the shape of the pattern region 8a from the measurement result by the alignment measurement system 26, and corrects the shape by thermally deforming the pattern region 20. .

まず、パターン領域２０の形状補正の流れについて概説する。インプリント装置１では、パターン領域２０の形状、すなわち変形成分を補正するために、パターン領域２０の平面領域の内外に所望の補正量を得るための温度分布を形成する。図３は、本実施形態に係るパターン領域２０の形状補正の流れを示すフローチャートである。まず、制御部７は、アライメント計測系２６に対してウエハ１０上に存在するパターン領域２０の形状を計測させる（ステップＳ１００）。次に、制御部７は、ステップＳ１００における計測結果に基づいてパターン領域２０に含まれる変形成分を分析し、その場合の補正量を算出する（ステップＳ１０１）。次に、制御部７は、ステップＳ１０１にて得られた補正量と、予め準備された各変形成分における補正量に対応した加熱用光源２２と光調整器２３による照射量の関係表とを照合し、パターン領域２０の形状補正のために必要な照射量を導出する（ステップＳ１０２）。そして、制御部７は、ステップＳ１０２で得られた照射量を指標として加熱用光源２２と光調整器２３との動作を制御する（ステップＳ１０３）。このとき、パターン領域２０の平面領域の内外では、照射量が調整された光（調整光２４）を受けて、照射量分布が形成される。 First, the flow of shape correction of the pattern area 20 will be outlined. In the imprint apparatus 1, in order to correct the shape of the pattern area 20, that is, the deformation component, a temperature distribution for obtaining a desired correction amount is formed inside and outside the plane area of the pattern area 20. FIG. 3 is a flowchart showing a flow of shape correction of the pattern region 20 according to the present embodiment. First, the control unit 7 causes the alignment measurement system 26 to measure the shape of the pattern region 20 existing on the wafer 10 (step S100). Next, the control unit 7 analyzes the deformation component included in the pattern region 20 based on the measurement result in step S100, and calculates the correction amount in that case (step S101). Next, the control unit 7 collates the correction amount obtained in step S101 with the irradiation light amount relationship table by the light source 22 for heating and the light adjuster 23 corresponding to the correction amount for each deformation component prepared in advance. Then, an irradiation amount necessary for correcting the shape of the pattern region 20 is derived (step S102). And the control part 7 controls operation | movement with the light source 22 for a heating, and the light conditioner 23 by using the irradiation amount obtained by step S102 as a parameter | index (step S103). At this time, inside and outside the plane area of the pattern area 20, an irradiation amount distribution is formed by receiving light with adjusted irradiation amount (adjustment light 24).

ここで、一例として、パターン領域２０に台形成分のみを含む変形が生じている場合について具体的に説明する。図４は、パターン領域２０の補正前および補正後の形状に対応した照射量分布、およびその照射量に伴いパターン領域２０に生じる温度と変形量との分布を示す概略図である。なお、このパターン領域２０は、Ｙ軸方向（座標Ｙ）のみに台形成分を含み、Ｘ軸方向には特に変形していないものとする。まず、制御部７は、ステップＳ１０１にて、パターン領域２０の変形成分が、図４の最左に示すようにＹ軸方向のプラス側の上底が正常幅である下底よりも狭くなった台形成分であると認識し、同時に補正量、すなわち上底の幅を正常に戻す量を算出する。次に、制御部７は、ステップＳ１０２にて補正量と関係表とを照合し、必要となる照射量を導出する。そして、制御部７は、加熱用光源２２と光調整器２３とを動作させ、パターン領域２０においてＹ軸方向のみに照射量分布４０を形成する。このとき、照射量分布４０は、上底の部分で最大の補正幅としつつ、上底から下底に向かい徐々に補正幅を小さくさせるため、図４に示すような線形となる。なお、パターン領域２０のＸ軸方向では台形成分の変形がないと仮定しているため、Ｘ軸方向の照射量は、一様である。このように照射量分布４０が調整された調整光２４を受け、パターン領域２０は、図４に示すような温度分布４１で加熱される。ここで、温度分布４１が下底から上底に向けて一様に上昇せず上底付近にて下降するのは、パターン領域２０の外側の領域では加熱がなされていないので、放熱によりパターン領域２０の外周部の温度が低下するためである。この加熱により、パターン領域２０は、図４に示すような変形量分布４２で熱変形し、図４の最右に示すように、上底の両端では変形が残存する部分があるものの、所望の形状に近似した形状に補正される。ここで、ウエハ１０への入熱によって、Ｙ方向にも熱変形するが、ここでは主にＸ方向の変形に関して詳細に述べる。Ｙ方向の熱変形に関しては、後述するモールド形状補正機構２０１で補正を行っても良い。 Here, as an example, a specific description will be given of a case where the pattern region 20 is deformed including only the platform formation. FIG. 4 is a schematic diagram showing a dose distribution corresponding to the shape of the pattern area 20 before and after correction, and a distribution of temperature and deformation generated in the pattern area 20 in accordance with the dose. The pattern region 20 includes a portion for forming a base only in the Y-axis direction (coordinate Y), and is not particularly deformed in the X-axis direction. First, in step S101, the control unit 7 causes the deformation component of the pattern region 20 to be narrower than the lower base where the upper base on the positive side in the Y-axis direction has a normal width as shown in the leftmost part of FIG. The amount of correction is recognized, that is, the amount for returning the width of the upper base to normal. Next, the control unit 7 collates the correction amount with the relational table in step S102, and derives a necessary irradiation amount. And the control part 7 operates the light source 22 for heating, and the optical conditioner 23, and forms the irradiation amount distribution 40 only in the Y-axis direction in the pattern area | region 20. FIG. At this time, the dose distribution 40 is linear as shown in FIG. 4 in order to gradually reduce the correction width from the upper base toward the lower base while setting the maximum correction width in the upper base portion. In addition, since it is assumed that there is no deformation | transformation for a base formation in the X-axis direction of the pattern area | region 20, the irradiation amount of a X-axis direction is uniform. In response to the adjustment light 24 with the irradiation amount distribution 40 adjusted in this way, the pattern region 20 is heated with a temperature distribution 41 as shown in FIG. Here, the temperature distribution 41 does not rise uniformly from the lower base to the upper base but falls near the upper base because heating is not performed in the region outside the pattern region 20, and therefore, the pattern region is caused by heat dissipation. This is because the temperature of the outer peripheral portion 20 is lowered. By this heating, the pattern region 20 is thermally deformed with a deformation amount distribution 42 as shown in FIG. 4, and there is a portion where deformation remains at both ends of the upper base as shown in the rightmost part of FIG. It is corrected to a shape that approximates the shape. Here, heat deformation in the Y direction is caused by heat input to the wafer 10, but here, mainly deformation in the X direction will be described in detail. The thermal deformation in the Y direction may be corrected by a mold shape correcting mechanism 201 described later.

さらに、図４に示す例と比較し、パターン領域２０の補正後の形状を所望の形状にさらに近づけ、重ね合わせ精度をより向上させる方法もある。図５は、図４に対応したパターン領域２０の形状補正の他の例を示す概略図である。この図５に示す例では、パターン領域２０の加熱範囲を、パターン領域２０の平面領域に限らず、上底の上部に位置する領域５０をも含ませたものとする。上記図４に示す例では、パターン領域２０の上底の上部に位置する外側の領域では加熱がなされていないので、パターン領域２０の平面領域にて温度分布４１および変形量分布４２の低下部分が発生した。これに対して、図５に示す例では、領域５０も加熱範囲とすることで、パターン領域２０の平面領域では、照射量分布５１に対して、図５に示すような線形の温度分布５２および変形量５３となり、低下部分が発生しない。したがって、パターン領域２０は、図５の最右に示すように、ほぼ所望の形状に補正される。 Furthermore, as compared with the example shown in FIG. 4, there is a method of further improving the overlay accuracy by bringing the corrected shape of the pattern region 20 closer to a desired shape. FIG. 5 is a schematic diagram showing another example of shape correction of the pattern region 20 corresponding to FIG. In the example shown in FIG. 5, the heating range of the pattern region 20 is not limited to the planar region of the pattern region 20, but also includes a region 50 located at the upper part of the upper base. In the example shown in FIG. 4, since heating is not performed in the outer region located at the upper part of the upper bottom of the pattern region 20, the lowered portions of the temperature distribution 41 and the deformation distribution 42 are reduced in the planar region of the pattern region 20. Occurred. On the other hand, in the example shown in FIG. 5, the region 50 is also set as the heating range, and in the planar region of the pattern region 20, the linear temperature distribution 52 as shown in FIG. The amount of deformation is 53, and a reduced portion does not occur. Therefore, the pattern region 20 is corrected to a substantially desired shape as shown in the rightmost part of FIG.

上記のようなパターン領域２０の形状補正では、調整光２４の照射量を時間的に一定としているため、パターン領域２０の加熱時間に対する変位量６０は、図６に示すように、加熱の開始から変化するが、ある一定の時間が経過すると安定する。したがって、制御部７は、このパターン領域２０の変位量６０が安定したところで、パターン領域２０の形状とモールド８のパターン領域８ａの形状との位置を合わせ、上記押型工程に移行する。このように、インプリント装置１は、パターン領域２０の形状補正を実施した後に、パターン領域２０の平面領域に樹脂１４のパターンを形成することで、パターン領域２０の形状とパターン領域８ａの形状とを精度良く合わせることができる。ここで、従来のインプリント装置では、モールド保持機構３に、モールド８の側面に外力または変位を与えることでモールド８（パターン領域８ａ）の形状を補正するモールド形状補正機構２０１（倍率補正機構）を有するものがある。本実施形態のインプリント装置１では、特に、上記のような従来の形状補正機構によりモールド８のみを変形させて台形成分を補正する場合に比べて、より高精度にパターン領域２０の形状とパターン領域８ａの形状とを合わせることができる。これにより、パターン領域２０に形成されるパターンと、新たに形成される樹脂１４のパターンとは、精度良く重ね合わされることになる。 In the shape correction of the pattern region 20 as described above, since the irradiation amount of the adjustment light 24 is constant over time, the displacement amount 60 with respect to the heating time of the pattern region 20 is from the start of heating as shown in FIG. It changes, but stabilizes after a certain period of time. Therefore, when the displacement amount 60 of the pattern area 20 is stabilized, the control unit 7 aligns the positions of the shape of the pattern area 20 and the shape of the pattern area 8a of the mold 8 and shifts to the above-described pressing process. As described above, the imprint apparatus 1 forms the pattern of the resin 14 in the planar area of the pattern area 20 after performing the shape correction of the pattern area 20, so that the shape of the pattern area 20 and the shape of the pattern area 8 a Can be accurately combined. Here, in the conventional imprint apparatus, a mold shape correction mechanism 201 (magnification correction mechanism) that corrects the shape of the mold 8 (pattern region 8a) by applying an external force or displacement to the side surface of the mold 8 to the mold holding mechanism 3. Some have. In the imprint apparatus 1 of the present embodiment, in particular, the shape of the pattern region 20 can be more accurately compared to the case where the mold formation 8 is deformed by the conventional shape correction mechanism as described above to correct the platform formation. The shape of the pattern region 8a can be matched. As a result, the pattern formed in the pattern region 20 and the newly formed pattern of the resin 14 are superimposed with high accuracy.

次に、本実施形態において、モールド形状補正機構２０１を用いて、モールド８の形状を変形させる工程を含んだインプリント処理について説明する。 Next, in the present embodiment, an imprint process including a step of deforming the shape of the mold 8 using the mold shape correcting mechanism 201 will be described.

図７は、モールド８の形状を変形させる工程を含んだインプリント処理を示すフローチャートである。まず、制御部７は、樹脂１４が塗布されたウエハ１０をモールド８の下に搬送させる（ステップＳ３００）。次に、制御部７は、アライメント計測系２６に対してモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を計測させる（ステップＳ３０１）。次に、制御部７は、ステップＳ３０１における計測結果（情報）に基づいて、パターン領域２０に含まれる変形成分を分析する（ステップＳ３０２）。ここで、変形成分とは、モールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状の差である。次に、制御部７は、ステップＳ３０２における分析結果に基づいて、形状の差を低減させるためにモールド形状補正機構２０１によるパターン領域８ａの補正量、基板加熱用光源２２の照射分布、および照射量を算出する（ステップＳ３０３）。次に、制御部７は、ステップＳ３０３で算出した補正量に基づき、モールド形状補正機構２０１に対してパターン領域８ａの形状を補正させる（加力工程：ステップＳ３０４）。制御部７は、パターン領域８ａの補正中も、アライメント計測系２６に対してパターン領域８ａとパターン領域２０の形状を計測させ、得られた計測結果を、常にモールド形状補正機構２０１の補正量に反映する。その後、もしくはステップＳ３０４と同時に、制御部７は、ステップＳ３０３で算出した照射量分布に基づき、空間光変調器２３によりウエハ１０を加熱させ、ウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を補正させる（ステップＳ３０５）。制御部７は、パターン領域２０の補正中も、アライメント計測系２６に対してモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上のパターン領域２０の形状を計測させ、得られた計測結果を、常に空間光変調器２３の照射量分布に反映する。 FIG. 7 is a flowchart showing an imprint process including a step of deforming the shape of the mold 8. First, the controller 7 transports the wafer 10 coated with the resin 14 under the mold 8 (step S300). Next, the control unit 7 causes the alignment measurement system 26 to measure the shape of the pattern region 8a on the mold 8 and the pattern region 20 formed on the wafer 10 (step S301). Next, the control unit 7 analyzes the deformation component included in the pattern region 20 based on the measurement result (information) in step S301 (step S302). Here, the deformation component is a difference in shape between the pattern region 8 a on the mold 8 and the pattern region 20 formed on the wafer 10. Next, based on the analysis result in step S302, the control unit 7 corrects the pattern region 8a by the mold shape correcting mechanism 201, the irradiation distribution of the substrate heating light source 22, and the irradiation amount in order to reduce the difference in shape. Is calculated (step S303). Next, the control unit 7 causes the mold shape correction mechanism 201 to correct the shape of the pattern region 8a based on the correction amount calculated in step S303 (force step: step S304). The control unit 7 causes the alignment measurement system 26 to measure the shapes of the pattern region 8a and the pattern region 20 even during correction of the pattern region 8a, and always uses the obtained measurement result as the correction amount of the mold shape correction mechanism 201. reflect. Thereafter, or simultaneously with step S304, the control unit 7 corrects the shape of the pattern region 20 formed on the wafer 10 by heating the wafer 10 with the spatial light modulator 23 based on the dose distribution calculated in step S303. (Step S305). The control unit 7 causes the alignment measurement system 26 to measure the shapes of the pattern region 8a on the mold 8 and the pattern region 20 on the wafer 10 even during correction of the pattern region 20, and always obtains the obtained measurement results in the space. This is reflected in the irradiation amount distribution of the light modulator 23.

パターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状補正後、樹脂１４を介してモールド８とウエハ１０を接触させ、パターン領域８ａの凹凸パターン内へ樹脂１４を充填させる押印動作が開始される（ステップＳ３０６）。押印動作完了後、制御部７は、ステップＳ３０１と同様にアライメント計測系２６に対してモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上のパターン領域２０を再計測させる。そして、得られた再計測結果に基づき、再度ステップＳ３０３およびステップＳ３０４の動作を行う。 After correcting the shape of the pattern region 8a and the pattern region 20 formed on the wafer 10, a stamping operation is started in which the mold 8 and the wafer 10 are brought into contact with each other via the resin 14 and the resin 14 is filled into the concave / convex pattern of the pattern region 8a (Step S306). After completing the stamping operation, the control unit 7 causes the alignment measurement system 26 to remeasure the pattern region 8a on the mold 8 and the pattern region 20 on the wafer 10 in the same manner as in step S301. Then, based on the obtained remeasurement result, the operations of step S303 and step S304 are performed again.

次に、樹脂１４を光硬化させるために光源２からの紫外線により露光動作が開始される（ステップＳ３０７）。露光動作完了後、モールド８とウエハ１０を引き離す離型動作が開始される（ステップＳ３０８）。離型動作完了後、制御部７は、次ショット位置に樹脂１４を塗布するためにウエハステージ４を移動させる（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０５で行うウエハ１０の加熱は、ステップＳ３０６の押印動作完了、およびステップＳ３０７の露光動作完了まで続ける。さらにステップＳ３０８の離型動作完了まで続けてもよい。 Next, an exposure operation is started by ultraviolet rays from the light source 2 in order to photocure the resin 14 (step S307). After the exposure operation is completed, a mold release operation for separating the mold 8 and the wafer 10 is started (step S308). After completion of the mold release operation, the control unit 7 moves the wafer stage 4 in order to apply the resin 14 to the next shot position (step S309). The heating of the wafer 10 performed in step S305 is continued until the stamping operation is completed in step S306 and the exposure operation is completed in step S307. Furthermore, you may continue until the mold release operation | movement completion of step S308.

また、パターン領域８ａの形状補正中およびウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状補正中、制御部７は、常にアライメント計測系２６に対してモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を計測させる。しかしながら、装置のスループット向上のために、ウエハ１０上に形成されたすべてのパターン領域２０をインプリント処理前に、アライメント計測系２６によりモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を計測してもよい。制御部７は、得られた計測結果に基づいて、予めモールド形状補正機構２０１によるパターン領域８ａの補正量、および空間光変調器２３による照射量分布を算出する。これにより、制御部７は、インプリント処理（ステップＳ３０１〜ステップＳ３０８）中において、アライメント計測系２６に対してモールド８上のパターン領域８ａとウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状を計測させることを省くことが出来る。 In addition, during the shape correction of the pattern region 8 a and the shape correction of the pattern region 20 formed on the wafer 10, the control unit 7 always places the pattern measurement region 8 a on the mold 8 and the wafer 10 on the alignment measurement system 26. The shape of the formed pattern region 20 is measured. However, in order to improve the throughput of the apparatus, all the pattern areas 20 formed on the wafer 10 are patterned on the pattern area 8a on the mold 8 and the wafer 10 by the alignment measurement system 26 before imprint processing. The shape of the region 20 may be measured. The controller 7 calculates the correction amount of the pattern region 8a by the mold shape correction mechanism 201 and the irradiation amount distribution by the spatial light modulator 23 in advance based on the obtained measurement result. Thus, the control unit 7 measures the shapes of the pattern region 8a on the mold 8 and the pattern region 20 formed on the wafer 10 with respect to the alignment measurement system 26 during the imprint process (steps S301 to S308). Can be omitted.

さらに、本実施形態は、ステップＳ３０６の押印動作開始前に、制御部７は、パターン領域８ａの補正（ステップＳ３０４）およびパターン領域２０の補正（ステップＳ３０５）をさせることとしている。このような処理は、特に樹脂１４の粘性が高い場合に有効であり、パターン領域８ａと基板１０上のパターン領域２０が樹脂１４を介して接触した後では、補正量が減少することが考えられる。 Furthermore, in the present embodiment, the control unit 7 performs correction of the pattern area 8a (step S304) and correction of the pattern area 20 (step S305) before starting the stamping operation in step S306. Such a process is particularly effective when the viscosity of the resin 14 is high, and it is conceivable that the correction amount decreases after the pattern region 8a and the pattern region 20 on the substrate 10 contact each other through the resin 14. .

なお、上記パターン領域２０の形状補正では、台形成分に関する補正について説明したが、例えば倍率成分を補正する場合には、制御部７は、パターン領域２０の平面領域の内外に均一な温度分布が形成されるように、光調整器２３を制御すればよい。同様に、例えば樽形や糸巻き形の変形成分を補正する場合には、制御部７は、パターン領域２０の平面領域にて、適切な温度分布が形成されるように、光調整器２３を制御すればよい。さらに、上記パターン領域２０の形状補正では、パターン領域２０のＹ軸方向のみに照射量分布を形成するものとしたが、変形成分によりパターン領域２０のＸ軸方向に照射量分布を形成してもよく、または、Ｘ、Ｙ軸の両方向に照射量分布を形成してもよい。 In the shape correction of the pattern area 20, correction related to the base formation has been described. However, for example, when correcting the magnification component, the control unit 7 has a uniform temperature distribution inside and outside the plane area of the pattern area 20. What is necessary is just to control the light conditioner 23 so that it may be formed. Similarly, for example, when correcting a barrel-shaped or pincushion-shaped deformation component, the control unit 7 controls the light adjuster 23 so that an appropriate temperature distribution is formed in the plane region of the pattern region 20. do it. Further, in the shape correction of the pattern region 20, the dose distribution is formed only in the Y-axis direction of the pattern region 20. However, even if the dose distribution is formed in the X-axis direction of the pattern region 20 by the deformation component, Alternatively, the dose distribution may be formed in both directions of the X and Y axes.

以上のように、本実施形態によれば、インプリント処理に際し、ウエハ１０上に予め存在するパターン領域２０に形成されたパターンと、新たに形成される樹脂１４のパターンとの重ね合わせに有利なインプリント装置１を提供することができる。 As described above, according to the present embodiment, during imprint processing, the pattern formed in the pattern region 20 existing in advance on the wafer 10 and the newly formed pattern of the resin 14 are advantageous. The imprint apparatus 1 can be provided.

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインプリント装置について説明する。本実施形態のインプリント装置の特徴は、スループットを向上させるために、第１実施形態のパターン領域２０の形状補正における調整光２４の照射量の照射方法を変更する点にある。第１実施形態のインプリント装置１では、調整光２４の照射量を時間的に一定とした。したがって、図６に示すように、変位量６０が安定するまでには一定の時間を要する。そこで、本実施形態では、パターン領域２０の変位量を第１実施形態での変位量６０よりも早く一定値に近づけるために、パターン領域２０の形状補正の際には、調整光２４をステップ状に照射させる。図８は、本実施形態のパターン領域２０の形状補正時における加熱時間に対する調整光２４の照射量と、その場合の変位量とを示すグラフである。特に、図８（ａ）は、ステップ状に照射された照射量に関するグラフである。この場合、制御部７は、調整光２４の照射の開始時から時間Ａの経過時まで、照射量を第１実施形態の場合よりも増加させ、一方、時間Ａの経過後は、照射量を第１実施形態の場合よりも減少させるように制御する。ここで、時間Ａは、第１実施形態の場合に変位量６０が安定するまでの時間Ｂ（後述の図８（ｂ）参照）よりも短く、望ましくは時間Ｂの半分以下である。図８（ｂ）は、図８（ａ）に対応した変位量に関するグラフである。この場合のパターン領域２０の変位量６１は、第１実施形態の場合の変位量６０と比較し、短時間で立ち上がり、また、時間Ａにて照射量を最適に減少させることで、短時間で安定させることができる。なお、本実施形態における照射量のプロファイルは、図８（ａ）に示すような連続性のあるものに限られず、例えば、図８（ｃ）に示すように、時間Ａで照射量を一旦ゼロとし、一定時間経過した後、再度一定の照射量を加えるような断続性のものとしてもよい。 (Second Embodiment)
Next, an imprint apparatus according to the second embodiment of the present invention will be described. The imprint apparatus according to the present embodiment is characterized in that the irradiation method of the irradiation amount of the adjustment light 24 in the shape correction of the pattern region 20 according to the first embodiment is changed in order to improve the throughput. In the imprint apparatus 1 of the first embodiment, the irradiation amount of the adjustment light 24 is made constant over time. Therefore, as shown in FIG. 6, it takes a certain time for the displacement 60 to stabilize. Therefore, in this embodiment, in order to make the displacement amount of the pattern region 20 approach a constant value earlier than the displacement amount 60 in the first embodiment, the adjustment light 24 is stepped in the shape correction of the pattern region 20. To irradiate. FIG. 8 is a graph showing the irradiation amount of the adjustment light 24 with respect to the heating time during the shape correction of the pattern region 20 of the present embodiment, and the displacement amount in that case. In particular, FIG. 8A is a graph relating to the irradiation amount irradiated stepwise. In this case, the control unit 7 increases the irradiation amount from the start of the irradiation of the adjustment light 24 until the time A elapses, compared to the case of the first embodiment. On the other hand, after the time A elapses, the control unit 7 increases the irradiation amount. Control is performed so as to decrease compared to the case of the first embodiment. Here, the time A is shorter than the time B (see FIG. 8B described later) until the displacement 60 is stabilized in the case of the first embodiment, and is preferably less than half of the time B. FIG. 8B is a graph relating to the displacement corresponding to FIG. The displacement amount 61 of the pattern region 20 in this case rises in a short time compared to the displacement amount 60 in the first embodiment, and the irradiation amount is optimally reduced at time A, so that the displacement amount can be shortened in a short time. It can be stabilized. Note that the irradiation dose profile in the present embodiment is not limited to the continuity as shown in FIG. 8A. For example, as shown in FIG. And after a certain period of time, it may be intermittent such that a certain amount of irradiation is applied again.

（他の実施形態）
次に、本発明の他の実施形態として、上記実施形態のインプリント装置の種々の変形例について説明する。まず、上記実施形態では、ウエハ１０上に存在するパターン領域２０の形状補正に際し、ウエハ加熱機構６に光調整器２３を採用しているが、本発明は、これに限定するものではない。例えば、この光調整器２３に換えて、図９に示すようにモールド８とウエハ１０との間隙からパターン領域２０の平面領域に向けて加熱用の光を照射する複数の加熱用光源７０を採用してもよい。この場合、制御部７は、複数の加熱用光源７０によりパターン領域２０の表面またはその外周領域の加熱領域に照射される光の位置などを適宜調整することで照射量分布を形成し、パターン領域２０に温度分布を形成する。これによれば、例えば、開口領域１３内に反射板２５を設置して調整光２４の光路を確保する必要がないので、一般のインプリント装置に追加で新設するのが容易であるなどの利点がある。なお、複数の加熱用光源７０を採用する以外にも、ウエハ加熱機構として、例えば、ウエハチャック１６にヒータを設置し、このヒータによりパターン領域２０を加熱して熱変形させる構成もあり得る。この場合、ヒータは、ウエハ１０内で温度分布が形成されるように複数の領域用に分割され、制御部７により個別に制御されることが望ましい。 (Other embodiments)
Next, as other embodiments of the present invention, various modifications of the imprint apparatus according to the above embodiment will be described. First, in the above embodiment, the optical adjuster 23 is employed in the wafer heating mechanism 6 when correcting the shape of the pattern region 20 existing on the wafer 10, but the present invention is not limited to this. For example, a plurality of heating light sources 70 that irradiate heating light from the gap between the mold 8 and the wafer 10 toward the plane area of the pattern area 20 as shown in FIG. May be. In this case, the control unit 7 forms an irradiation amount distribution by appropriately adjusting the position of light irradiated on the surface of the pattern region 20 or the heating region on the outer peripheral region thereof by the plurality of light sources 70 for heating. A temperature distribution is formed at 20. According to this, for example, it is not necessary to install the reflecting plate 25 in the opening region 13 to secure the optical path of the adjustment light 24, so that it is easy to additionally install a general imprint apparatus. There is. In addition to adopting a plurality of heating light sources 70, as a wafer heating mechanism, for example, there may be a configuration in which a heater is installed in the wafer chuck 16 and the pattern region 20 is heated and thermally deformed by the heater. In this case, it is desirable that the heater is divided into a plurality of regions so that a temperature distribution is formed in the wafer 10 and individually controlled by the control unit 7.

さらに、上記実施形態では、モールド８とウエハ１０上の樹脂１４とが接触していない状態でパターン領域２０の形状補正を行うが、パターン領域２０の変位量６０を維持するために、押型工程時などにて接触している状態で調整光２４の照射を継続させてもよい。また、パターン領域２０の形状補正を押型工程や硬化工程と並行して実施してもよい。例えば、押型工程時にモールド８とウエハ１０とが樹脂１４を介して接触すると、パターン領域２０の熱がモールド８に伝達する可能性がある。この場合、モールド８の熱容量によっては、パターン領域２０の温度が低下して変形量が変わり、重ね合わせ精度に影響する可能性がある。これに対して、本実施形態のインプリント装置１では、第１実施形態の図７に示す工程において、押印動作（ステップＳ３０６）をウエハ１０への調整光２４の照射（ステップＳ３０７）の前に行うことで、パターン領域２０の温度の低下を抑えることができる。なお、パターン領域２０の形状補正後における形状維持のための加熱では、パターン領域２０に対する照射量の値は、形状補正時の値よりも小さくてもよい。 Furthermore, in the above embodiment, the shape correction of the pattern region 20 is performed in a state where the mold 8 and the resin 14 on the wafer 10 are not in contact with each other. However, in order to maintain the displacement amount 60 of the pattern region 20, For example, the irradiation of the adjustment light 24 may be continued while being in contact. Further, the shape correction of the pattern region 20 may be performed in parallel with the stamping process and the curing process. For example, if the mold 8 and the wafer 10 come into contact with each other through the resin 14 during the stamping process, the heat of the pattern region 20 may be transferred to the mold 8. In this case, depending on the heat capacity of the mold 8, the temperature of the pattern region 20 decreases and the amount of deformation changes, which may affect the overlay accuracy. On the other hand, in the imprint apparatus 1 according to the present embodiment, the stamping operation (step S306) is performed before the adjustment light 24 is irradiated onto the wafer 10 (step S307) in the process shown in FIG. 7 of the first embodiment. By doing so, a decrease in the temperature of the pattern region 20 can be suppressed. In the heating for maintaining the shape of the pattern region 20 after the shape correction, the dose value for the pattern region 20 may be smaller than the value at the time of shape correction.

また、本実施形態では、モールド形状補正機構２０１によるパターン領域８ａの形状補正（ステップＳ３０４）を行った後、押印動作（ステップＳ３０６）を行う流れとしている。しかしながら、これに限らず、押印動作（ステップＳ３０６）を行った後に、パターン領域８ａの形状補正（ステップＳ３０４）、およびウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の形状補正（ステップＳ３０５）を行ってもよい。 In this embodiment, after the shape correction of the pattern region 8a by the mold shape correction mechanism 201 (step S304), the stamping operation (step S306) is performed. However, the present invention is not limited thereto, and after performing the stamping operation (step S306), the shape correction of the pattern region 8a (step S304) and the shape correction of the pattern region 20 formed on the wafer 10 (step S305) are performed. Also good.

また、本実施形態では、ステップＳ３０３でパターン領域８ａの補正量と、ウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の補正量を算出する流れとしている。しかしながら、これに限らず、ステップＳ３０４によるパターン領域８ａの補正後、ステップＳ３０３におけるウエハ１０上に形成されたパターン領域２０の補正量を算出してもよい。 In the present embodiment, the flow of calculating the correction amount of the pattern region 8a and the correction amount of the pattern region 20 formed on the wafer 10 is calculated in step S303. However, the present invention is not limited to this, and the correction amount of the pattern region 20 formed on the wafer 10 in step S303 may be calculated after the correction of the pattern region 8a in step S304.

（物品の製造方法）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含み得る。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。 (Product manufacturing method)
A method for manufacturing a device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) as an article includes a step of forming a pattern on a substrate (wafer, glass plate, film-like substrate) using the above-described imprint apparatus. Furthermore, the manufacturing method may include a step of etching the substrate on which the pattern is formed. In the case of manufacturing other articles such as patterned media (recording media) and optical elements, the manufacturing method may include other processes for processing a substrate on which a pattern is formed instead of etching. The method for manufacturing an article according to this embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

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ず、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 preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

１インプリント装置
６ウエハ加熱機構
７制御部
８モールド
８ａパターン領域
１０ウエハ
１４樹脂
２０基板側パターン領域
２０１モールド形状補正機構 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Imprint apparatus 6 Wafer heating mechanism 7 Control part 8 Mold 8a Pattern area 10 Wafer 14 Resin 20 Substrate side pattern area 201 Mold shape correction mechanism

Claims

An imprint apparatus for forming a concavo-convex pattern of the resin by bringing a pattern region of a mold in which a concavo-convex pattern is formed into contact with a resin on a plurality of substrate-side pattern regions of the substrate ,
The force applied to the mold, a first mechanism for pre-deforming the Kipa turn-regions,
Before being configured to irradiate light only in a partial region of the substrate corresponding to Kimoto plate side pattern area, a second mechanism able to change the illuminance distribution on the light irradiation region,
Obtain information about the difference in shape between the front Kipa turn-regions and the front Stories substrate-side pattern area, based on said obtained information, to reduce the difference in shape between the front Kipa turn region and the substrate-side pattern area A control unit for controlling the force applied by the first mechanism and the illuminance distribution by the second mechanism;
An imprint apparatus comprising:

Comprising a plurality of marks formed on the pattern region, a detection unit that detects a plurality of marks formed on the substrate-side pattern region,
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the control unit obtains the information based on a result detected by the detection unit.

Wherein the detection unit includes at least four marks are formed in the pattern area, the imprint apparatus according to claim 2, characterized in that for measuring at least four marks are formed on the substrate-side pattern area .

The resin is a resin that is cured by ultraviolet light,
The wavelength of the second mechanism light applied to the substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the wavelength of 400 to 2000 nm.

Wherein, in a state in which by contacting the mold with the resin on the substrate, the imprint of any one of claims 1 to 4, wherein the controller controls the second mechanism apparatus.

Wherein, after deforming the front Kipa turn-regions by the first mechanism, or, while deforming the front Kipa turn-regions by said first mechanism, said second mechanism that imprint apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that to start the irradiation of light to the substrate-side pattern area.

A device manufacturing method for manufacturing a device, comprising:
Forming an uneven pattern of the resin an uneven pattern formed on the mold using been imprint apparatus according to any one of claims 1 to 6 into contact with the resin on the substrate,
Etching the substrate on which the uneven pattern of the resin is formed ;
Device manufacturing method comprising: a.

A pattern region of a mold in which a concavo-convex pattern is formed is an imprint method in which a resin concavo-convex pattern is formed by contacting a resin on a plurality of substrate-side pattern regions of a substrate ,
The force applied to the mold, the pressurizing force step of pre-deforming the Kipa turn-regions,
A heating step of pre-light is irradiated only in a partial region of the substrate corresponding to Kimoto plate side pattern region to deform the substrate-side pattern region,
In a state of being pre-deformed Kipa turn-regions and the substrate-side pattern area, and curing the resin on the substrate,
Equipped with a,
Wherein in the heating step, imprinting wherein that you irradiating the light by the illuminance distribution corresponding to the shape of the substrate-side pattern area irradiation region of the light.

The imprint method according to claim 8 , wherein the heating step is performed before or simultaneously with the applying step.

A contact step of contacting the mold and the resin on the substrate;
The imprinting method according to claim 8 or 9 , wherein the heating step is performed in a state where the mold and the resin on the substrate are in contact with each other.