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JP7378250B2 - Imprint device and article manufacturing method - Google Patents

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JP7378250B2 JP2019166495A JP2019166495A JP7378250B2 JP 7378250 B2 JP7378250 B2 JP 7378250B2 JP 2019166495 A JP2019166495 A JP 2019166495A JP 2019166495 A JP2019166495 A JP 2019166495A JP 7378250 B2 JP7378250 B2 JP 7378250B2
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Description

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and a method for manufacturing an article.

凹凸のパターンが形成されたモールド(原版)を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置が、半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の1つとして注目されている。インプリント装置では、モールドと基板との位置合わせ処理(アライメント処理)の方式として、ダイバイダイアライメント方式が採用されうる。ダイバイダイアライメント方式とは、基板における複数のショット領域の各々について、原版に設けられたマークと基板に設けられたマークとを光学的に検出して原版と基板との位置関係のずれを補正するアライメント方式である。 2. Description of the Related Art An imprint apparatus that forms a pattern of an imprint material on a substrate using a mold (original plate) on which an uneven pattern is formed is attracting attention as one of the lithography apparatuses for mass production of semiconductor devices and the like. In an imprint apparatus, a die-by-die alignment method may be adopted as a method for positioning processing (alignment processing) between a mold and a substrate. The die-by-die alignment method optically detects the marks provided on the original and the marks provided on the substrate for each of multiple shot areas on the substrate, and corrects the misalignment in the positional relationship between the original and the substrate. This is an alignment method.

ダイバイダイアライメント方式を採用するインプリント装置では、基板に既に形成されているパターンと、基板上のインプリント材に形成されたパターンとの重ね合わせ精度が、ショット領域ごとに異なることがある。そのため、インプリント装置では、そのような重ね合わせ精度の検査結果を以降の位置合わせ処理に速やかに反映させることができるように、当該重ね合わせ精度を装置内で検査することが望まれる。特許文献1、2には、重ね合わせ精度を装置内で検査可能に構成されたインプリント装置が開示されている。 In an imprint apparatus that employs a die-by-die alignment method, the overlay accuracy between a pattern already formed on a substrate and a pattern formed on an imprint material on the substrate may differ from shot area to shot area. Therefore, in an imprint apparatus, it is desirable to inspect the overlay accuracy within the apparatus so that the overlay accuracy inspection result can be promptly reflected in subsequent alignment processing. Patent Documents 1 and 2 disclose imprint apparatuses configured to be able to inspect overlay accuracy within the apparatus.

特開2011-97025号公報Japanese Patent Application Publication No. 2011-97025 特開2009-88264号公報JP2009-88264A

位置合わせ処理は、モールドのマークと基板のマークとを撮像して得られた画像に基づいて行われるのに対し、重ね合わせ検査は、基板のマークとインプリント材に形成(転写)されたマークとを撮像して得られた画像に基づいて行われうる。しかしながら、重ね合わせ検査で得られる画像では、インプリント材に形成されたマークの信号強度が、基板のマークの信号強度に対して非常に小さくなる。したがって、重ね合わせ検査を、位置合わせ処理と同様の条件下で行ってしまうと、撮像部で得られた画像からマークを検出することができなかったり、マークを誤検出してしまったりしうる。 The alignment process is performed based on images obtained by capturing the marks on the mold and the mark on the board, whereas the overlay inspection is performed based on the images obtained by capturing the marks on the board and the marks formed (transferred) on the imprint material. This can be done based on an image obtained by capturing the image. However, in an image obtained by overlay inspection, the signal intensity of the mark formed on the imprint material is much smaller than the signal intensity of the mark on the substrate. Therefore, if the overlay inspection is performed under the same conditions as the alignment process, the mark may not be detected from the image obtained by the imaging unit, or the mark may be detected incorrectly.

そこで、本発明は、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とを精度よく行う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 performing alignment processing and overlay inspection with high accuracy.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、原版を用いて基板上のインプリント材にパターン形成を行うインプリント装置であって、前記基板を撮像する撮像部と、前記撮像部で得られた画像内の精検マークおよび粗検マークに基づいて、前記パターン形成時における前記原版と前記基板との位置合わせ処理、および、前記インプリント材に形成されたパターンと前記基板との重ね合わせ検査を行う処理部と、を含み、前記処理部は、前記撮像部で得られた画像において精検マークの位置を特定するために用いるべき粗検マーク群を、前記位置合わせ処理と前記重ね合わせ検査とで変更するものであり、前記粗検マーク群は、前記原版に設けられた1以上の粗検マークおよび前記基板に設けられた複数の粗検マークの中から選択され、前記位置合わせ処理で用いられる前記粗検マーク群としての第1粗検マーク群は、前記原版における前記1以上の粗検マークと前記基板における前記複数の粗検マークの少なくとも1つとから成り、前記重ね合わせ検査で用いられる前記粗検マーク群としての第2粗検マーク群は、前記基板における前記複数の粗検マークの少なくとも2つから成る、ことを特徴とする。 In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to one aspect of the present invention is an imprint apparatus that forms a pattern on an imprint material on a substrate using an original, and includes an imaging unit that images the substrate. , an alignment process between the original plate and the substrate during pattern formation, and a pattern formed on the imprint material based on a fine inspection mark and a rough inspection mark in the image obtained by the imaging unit; a processing unit that performs an overlay inspection with the substrate, and the processing unit is configured to select a rough inspection mark group to be used for specifying the position of the fine inspection mark in the image obtained by the imaging unit at the position. The rough inspection mark group is selected from one or more rough inspection marks provided on the original plate and a plurality of rough inspection marks provided on the substrate. and a first rough inspection mark group as the rough inspection mark group used in the alignment process includes the one or more rough inspection marks on the original plate and at least one of the plurality of rough inspection marks on the substrate. The second rough inspection mark group as the rough inspection mark group used in the overlay inspection is characterized by comprising at least two of the plurality of rough inspection marks on the substrate.

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 or other aspects of the 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、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とを精度よく行うために有利な技術を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an advantageous technique for performing alignment processing and overlay inspection with high precision, for example.

インプリント装置の構成を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an imprint apparatus. 撮像部の構成の一例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of an imaging section. 照明光学系の瞳面における照明光の分布と、撮像光学系の開口数との関係を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the distribution of illumination light on the pupil plane of the illumination optical system and the numerical aperture of the imaging optical system. マークを構成する回折格子(精検マーク)の格子パターンと、回折光の重なりにより生じるモアレ縞とを示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a grating pattern of a diffraction grating (examination mark) constituting a mark and moiré fringes caused by overlapping diffracted lights. 回折格子の格子パターンを示す図である。It is a figure which shows the grating pattern of a diffraction grating. インプリント処理を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining imprint processing. モールドMのマークおよび基板Wのマークの従来の構成例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of a conventional configuration of marks on a mold M and marks on a substrate W. 実施例1におけるモールドMのマークおよび基板Wのマークの構成例を示す図である。5 is a diagram showing an example of the configuration of marks on a mold M and marks on a substrate W in Example 1. FIG. 実施例1において撮像部で得られる画像を示す図である。3 is a diagram showing an image obtained by an imaging unit in Example 1. FIG. 位置合わせ処理および重ね合わせ検査を示すフローチャートである。5 is a flowchart showing alignment processing and overlay inspection. 実施例2におけるモールドMのマークおよび基板Wのマークの構成例を示す図である。7 is a diagram showing an example of the configuration of marks on a mold M and marks on a substrate W in Example 2. FIG. 実施例2において撮像部で得られる画像を示す図である。7 is a diagram showing an image obtained by an imaging unit in Example 2. FIG. 第2実施形態におけるモールドMのマークおよび基板Wのマークの構成例を示す図である。7 is a diagram illustrating an example of the configuration of marks on a mold M and marks on a substrate W in a second embodiment. FIG. 第2実施形態において撮像部で得られる画像を示す図である。It is a figure which shows the image obtained by the imaging part in 2nd Embodiment. 第3実施形態において撮像部で得られる画像を示す図である。It is a figure which shows the image obtained by the imaging part in 3rd Embodiment. 物品の製造方法を示す図である。It is a figure showing a manufacturing method of an article.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present 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.

<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。ここでは、光硬化法を用いたインプリント装置について説明する。図1(a)および図1(b)は、本実施形態のインプリント装置100の構成を示す概略図である。インプリント装置100は、モールドM(原版)を用いて基板上のインプリント材にパターン形成を行うインプリント処理を行う。インプリント装置100は、例えば、所定の凹凸パターンが形成されたモールドMを保持するインプリントヘッド1と、基板Wを保持して移動可能な基板ステージ2と、撮像部6と、制御部10とを含みうる。また、インプリント装置100は、図1には図示していないが、基板上にインプリント材を供給(吐出)する供給部(ディスペンサ)も含みうる。
<First embodiment>
An imprint apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described. Here, an imprint apparatus using a photocuring method will be described. FIGS. 1A and 1B are schematic diagrams showing the configuration of an imprint apparatus 100 of this embodiment. The imprint apparatus 100 performs an imprint process in which a pattern is formed on an imprint material on a substrate using a mold M (original plate). The imprint apparatus 100 includes, for example, an imprint head 1 that holds a mold M on which a predetermined uneven pattern is formed, a substrate stage 2 that is movable while holding a substrate W, an imaging section 6, and a control section 10. may include. Although not shown in FIG. 1, the imprint apparatus 100 may also include a supply unit (dispenser) that supplies (discharges) an imprint material onto the substrate.

インプリント装置100は、インプリントヘッド1によりモールドMと基板Wとの間隔を狭めて、基板上に供給されたインプリント材にモールドM(パターン面)を接触させる。そして、モールドMと基板上のインプリント材とを接触させた状態で、当該インプリント材に紫外線7を照射して当該インプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドMを引き離す(離型する)。これにより、基板上にインプリント材のパターンを形成することができる。 The imprint apparatus 100 uses the imprint head 1 to narrow the distance between the mold M and the substrate W, and brings the mold M (pattern surface) into contact with the imprint material supplied onto the substrate. Then, with the mold M and the imprint material on the substrate in contact, the imprint material is irradiated with ultraviolet rays 7 to cure the imprint material, and the mold M is separated from the cured imprint material (separated). type). Thereby, a pattern of the imprint material can be formed on the substrate.

また、インプリント装置100には、モールドMに設けられたマーク4と基板Wに設けられたマーク5とを撮像(観察)する撮像部6(スコープ)が設けられる。撮像部6は、図1(a)に示すように、インプリントヘッド1の内部に配置されうるが、インプリントヘッド1の内部に撮像部6を配置することが困難である場合には、図1(b)に示すように、インプリントヘッド1の外部に配置されてもよい。図1(b)に示す例では、撮像部6は、結像光学系8を介してモールドMのマーク4と基板Wのマーク5とを撮像することができる。また、撮像部6は、モールドMのマーク4からの光と基板Wのマーク5からの光によって生成されるモアレ縞を撮像することができる。図1(b)に示す結像光学系8は、インプリント材を硬化させるための紫外線7を反射し、撮像部6からの光を透過する特性を有するプリズム8aなどの光学部材を含みうる。 The imprint apparatus 100 is also provided with an imaging unit 6 (scope) that images (observes) the marks 4 provided on the mold M and the marks 5 provided on the substrate W. The imaging unit 6 can be placed inside the imprint head 1 as shown in FIG. 1(a), but if it is difficult to arrange the imaging unit 6 inside the imprint head 1, 1(b), it may be placed outside the imprint head 1. In the example shown in FIG. 1B, the imaging unit 6 can image the mark 4 on the mold M and the mark 5 on the substrate W via the imaging optical system 8. Further, the imaging unit 6 can image moire fringes generated by the light from the mark 4 of the mold M and the light from the mark 5 of the substrate W. The imaging optical system 8 shown in FIG. 1(b) may include an optical member such as a prism 8a having a property of reflecting ultraviolet rays 7 for curing the imprint material and transmitting light from the imaging section 6.

ここで、撮像部6により撮像されるマーク4およびマーク5はそれぞれ、精検マークと粗検マークとをマーク要素として含みうる。精検マークは、高精度にモールドMと基板Wとの相対位置を検出するためのマークであり、例えば回折格子を有しうる。粗検マークは、精検マークより低い精度でモールドMと基板Wとの相対位置を検出するため、即ち、精検マークの位置を特定するためのマークである。精検マークおよび粗検マークを概念的に説明すると、例えば、モールドMと基板Wとの相対位置が2桁の値で表される場合、十の位での相対位置を粗検マークによって計測し、一の位での相対位置を精検マークによって計測することができる。精検マークおよび粗検マークの詳細については後述する。 Here, the marks 4 and 5 captured by the imaging unit 6 may each include a fine inspection mark and a rough inspection mark as mark elements. The inspection mark is a mark for detecting the relative position between the mold M and the substrate W with high precision, and may include, for example, a diffraction grating. The rough inspection mark is a mark for detecting the relative position of the mold M and the substrate W with lower accuracy than the fine inspection mark, that is, for specifying the position of the fine inspection mark. To explain the fine inspection mark and the rough inspection mark conceptually, for example, when the relative position between the mold M and the substrate W is expressed as a two-digit value, the relative position in the tens place is measured by the rough inspection mark. , the relative position in the ones place can be measured by a fine inspection mark. Details of the fine inspection mark and rough inspection mark will be described later.

制御部10は、例えばCPUやメモリなどを含み、インプリント装置100の全体(インプリント装置100の各部)を制御する。例えば、制御部10は、撮像部6で得られた画像に基づいて、インプリントヘッド1や基板ステージ2をXY方向に移動させて、モールドMと基板Wとの位置合わせ処理(アライメント処理)を制御することができる。また、制御部10は、撮像部6で得られた画像に基づいて、インプリント材に形成されたパターンと基板Wに既に形成されているパターンとの重ね合わせ検査を制御することができる。このように本実施形態の制御部10は、位置合わせ処理や重ね合わせ検査を行う処理部としての機能を有するが、該処理部と別体として構成されてもよい。 The control unit 10 includes, for example, a CPU and a memory, and controls the entire imprint apparatus 100 (each part of the imprint apparatus 100). For example, the control unit 10 moves the imprint head 1 and the substrate stage 2 in the XY directions based on the image obtained by the imaging unit 6, and performs a positioning process (alignment process) between the mold M and the substrate W. can be controlled. Further, the control unit 10 can control an overlay inspection between the pattern formed on the imprint material and the pattern already formed on the substrate W based on the image obtained by the imaging unit 6. As described above, the control section 10 of this embodiment has a function as a processing section that performs alignment processing and overlay inspection, but it may be configured separately from the processing section.

撮像部の構成
次に、撮像部6の構成について詳細に説明する。図2は、撮像部6の構成の一例を示す概略図である。撮像部6は、撮像光学系21と、照明光学系22と、撮像素子25(例えばCCDセンサやCMOSセンサ)とを含みうる。撮像光学系21の光路と照明光学系22の光路とは、一部が重なり、その重なった部分には、プリズム24などの光学部材が配置されている。この構成では、撮像光学系21の光軸の一部と照明光学系22の光軸の一部とが共通となる。
Configuration of Imaging Unit Next, the configuration of the imaging unit 6 will be explained in detail. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of the configuration of the imaging section 6. As shown in FIG. The imaging unit 6 may include an imaging optical system 21, an illumination optical system 22, and an imaging element 25 (for example, a CCD sensor or a CMOS sensor). The optical path of the imaging optical system 21 and the optical path of the illumination optical system 22 partially overlap, and an optical member such as a prism 24 is arranged in the overlapped part. In this configuration, a part of the optical axis of the imaging optical system 21 and a part of the optical axis of the illumination optical system 22 are common.

照明光学系22は、光源23からの光を、プリズム24によって撮像光学系21と同一の光軸上に導き、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5を照明する。光源23は、紫外線7の波長とは異なる波長の光を射出するものであるとよく、例えば、ハロゲンランプやLEDなどを含みうる。本実施形態では、インプリント材を硬化させるための光として紫外線7を用いているため、光源23は、可視光や紫外線を射出するものが用いられうる。 The illumination optical system 22 guides light from a light source 23 onto the same optical axis as the imaging optical system 21 through a prism 24, and illuminates the mark 4 on the mold M and the mark 5 on the substrate W. The light source 23 may be one that emits light of a wavelength different from the wavelength of the ultraviolet light 7, and may include, for example, a halogen lamp or an LED. In this embodiment, since ultraviolet light 7 is used as light for curing the imprint material, the light source 23 may be one that emits visible light or ultraviolet light.

撮像光学系21は、照明光学系22によって照明されたマーク4とマーク5とを、撮像素子25の受光面上に結像する。例えば、撮像光学系21は、マーク4の精検マーク(回折格子)およびマーク5の精検マーク(回折格子)で回折された光によって生成されるパターン(モアレ縞)を、撮像素子25の受光面上に結像する。これにより、撮像素子25は、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5で生成されるモアレ画像を撮像することができる。このように撮像部6(撮像素子25)で得られた画像データは制御部10に送信され、制御部10は、当該画像におけるマークの位置に基づいて発生するモアレの位相を解析することで、モールドMと基板Wとの相対位置を求めることができる。 The imaging optical system 21 images the marks 4 and 5 illuminated by the illumination optical system 22 on the light receiving surface of the imaging element 25. For example, the imaging optical system 21 detects a pattern (moiré fringes) generated by light diffracted by the inspection mark (diffraction grating) of mark 4 and the inspection mark (diffraction grating) of mark 5, which is detected by the image sensor 25. Image is formed on a surface. Thereby, the image sensor 25 can capture a moire image generated by the mark 4 of the mold M and the mark 5 of the substrate W. The image data obtained by the imaging unit 6 (image sensor 25) in this way is transmitted to the control unit 10, and the control unit 10 analyzes the phase of the moire generated based on the position of the mark in the image. The relative position between the mold M and the substrate W can be determined.

撮像光学系21と照明光学系22とが共有するプリズム24は、撮像光学系21および照明光学系22の瞳面もしくはその近傍に配置されていることが好ましい。プリズム24は、その貼り合わせ面において、照明光学系22の瞳面の周辺部分の光を反射するための反射膜24aを有する。反射膜24aは、照明光学系22の瞳面における照明光の分布(形状)を規定する開口絞りとして機能する。また、反射膜24aは、撮像光学系21の瞳の大きさ(または、撮像光学系21の開口数NA)を規定する開口絞りとしても機能しうる。 The prism 24 shared by the imaging optical system 21 and the illumination optical system 22 is preferably arranged at or near the pupil plane of the imaging optical system 21 and the illumination optical system 22. The prism 24 has a reflective film 24a on its bonded surface for reflecting light from a peripheral portion of the pupil plane of the illumination optical system 22. The reflective film 24a functions as an aperture stop that defines the distribution (shape) of illumination light on the pupil plane of the illumination optical system 22. Further, the reflective film 24a can also function as an aperture stop that defines the pupil size of the imaging optical system 21 (or the numerical aperture NA 0 of the imaging optical system 21).

プリズム24は、貼り合わせ面に半透膜を有するハーフプリズムであってもよいし、表面に反射膜を有する板状の光学素子などに置換されてもよい。また、照明光学系22の照明光の分布や撮像光学系21の瞳の大きさを変化させることができるように、開口形状が互いに異なる複数のプリズム24を設けてもよい。この場合、複数のプリズム24は、ターレットやスライド機構などの切り替え機構によって、光路上に配置されるプリズムを交換可能に構成されうる。なお、本実施形態では、照明光学系22の瞳面における照明光の分布をプリズム24の反射膜24aで規定しているが、例えば、照明光学系22の瞳位置にメカ絞りやガラス面に描画した絞りなどを配置することによっても規定することができる。 The prism 24 may be a half prism having a semi-transparent film on its bonded surface, or may be replaced by a plate-shaped optical element having a reflective film on its surface. Further, a plurality of prisms 24 having different aperture shapes may be provided so that the distribution of illumination light of the illumination optical system 22 and the size of the pupil of the imaging optical system 21 can be changed. In this case, the plurality of prisms 24 may be configured such that the prisms arranged on the optical path can be replaced by a switching mechanism such as a turret or a slide mechanism. In this embodiment, the distribution of illumination light on the pupil plane of the illumination optical system 22 is defined by the reflective film 24a of the prism 24, but for example, a mechanical diaphragm or a drawing on the glass surface may be used at the pupil position of the illumination optical system 22. It can also be defined by arranging a diaphragm or the like.

図3は、照明光学系22の瞳面における照明光の分布(IL1~IL4)と、撮像光学系21の開口数NAとの関係を示す図である。本実施形態では、照明光学系22の瞳面における照明光の分布は、IL1~IL4の4つの極からなる。上述したように、開口絞りとして機能する反射膜24aを照明光学系22の瞳面に配置することで、複数の極(IL1~IL4)を有する光強度分布を1つの光源23から形成することができる。このように複数の極(ピーク)を有する光強度分布を形成する場合、複数の光源を必要としないため、撮像部6を簡略化または小型化することができる。 FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the distribution of illumination light (IL1 to IL4) on the pupil plane of the illumination optical system 22 and the numerical aperture NA 0 of the imaging optical system 21. In this embodiment, the distribution of illumination light on the pupil plane of the illumination optical system 22 consists of four poles IL1 to IL4. As described above, by arranging the reflective film 24a that functions as an aperture stop on the pupil plane of the illumination optical system 22, it is possible to form a light intensity distribution having a plurality of poles (IL1 to IL4) from one light source 23. can. When forming a light intensity distribution having a plurality of poles (peaks) in this way, a plurality of light sources are not required, so the imaging section 6 can be simplified or downsized.

図4(a)~(d)は、マークを構成する回折格子(精検マーク)の格子パターンと、回折光の重なりにより生じるモアレ縞とを示す図である。図4(a)~(b)は、互いに格子パターンの周期が僅かに異なる回折格子31~32をそれぞれ示す図である。これらの回折格子31~32を重ね合わせると、図4(c)に示すように、それぞれの回折格子からの回折光により、周期の差を反映した周期をもつパターン(モアレ縞)が発生する。モアレ縞の位相(明暗の位置)は、回折格子同士の相対位置に応じて変化する。例えば、回折格子31~32をX方向に相対的に少しだけずらすと、図4(c)に示すモアレ縞は、図4(d)に示すように変化する。このモアレ縞の位相は、2つの回折格子が実際に変化した相対位置の大きさよりも大きな周期で変化するため、撮像部6の解像力が低くても、精度よく2つの回折格子の相対位置を計測することができる。即ち、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5を、互いに周期が僅かに異なる回折格子でそれぞれ構成し、モアレ縞を観察することによりモールドMと基板Wとの相対位置を計測することができる。 FIGS. 4A to 4D are diagrams showing a grating pattern of a diffraction grating (precise inspection mark) constituting a mark and moiré fringes caused by overlapping diffracted lights. FIGS. 4A and 4B are diagrams respectively showing diffraction gratings 31 and 32 whose grating pattern periods are slightly different from each other. When these diffraction gratings 31 to 32 are superimposed, a pattern (moiré fringes) having a period reflecting the difference in period is generated by the diffracted light from each diffraction grating, as shown in FIG. 4(c). The phase (position of brightness and darkness) of the moiré fringes changes depending on the relative positions of the diffraction gratings. For example, if the diffraction gratings 31 and 32 are relatively shifted slightly in the X direction, the moire fringes shown in FIG. 4(c) change as shown in FIG. 4(d). The phase of these moiré fringes changes with a larger period than the magnitude of the actual relative position change of the two diffraction gratings, so even if the resolution of the imaging unit 6 is low, the relative positions of the two diffraction gratings can be accurately measured. can do. That is, the marks 4 on the mold M and the marks 5 on the substrate W are each formed of diffraction gratings with slightly different periods, and the relative position between the mold M and the substrate W can be measured by observing the moire fringes. .

図5(a)~(d)は、本実施形態のマークを構成する回折格子の格子パターンを示す図である。モアレ縞を明視野(垂直方向から照明し、垂直方向から回折光を検出)の構成で検出しようとすると、ゼロ次光の影響によりモアレ縞のコントラストが下がってしまう。そこで、本実施形態では、マークを斜め方向から照明する暗視野の構成でモアレ縞を検出することができるように、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5のうちいずれか一方を、図5(a)や(c)に示すようなチェッカーボード状の回折格子にしている。 FIGS. 5(a) to 5(d) are diagrams showing grating patterns of diffraction gratings forming the mark of this embodiment. When attempting to detect moire fringes using a bright field configuration (illumination from the vertical direction and detection of diffracted light from the vertical direction), the contrast of the moire fringes decreases due to the influence of zero-order light. Therefore, in this embodiment, one of the mark 4 of the mold M and the mark 5 of the substrate W is set as shown in FIG. The diffraction grating has a checkerboard shape as shown in (a) and (c).

図3に示すように極IL1~IL4を有する光強度分布の照明光で、図5(a)~(b)に示す回折格子の組み合わせを照明すると、図5(a)の回折格子に入射した光はY方向にも回折する。この回折光は、X方向の相対位置情報を持って撮像光学系21(NA)に入射し、撮像素子25で検出される。そのため、撮像素子25で得られた画像に基づいて、X方向における当該2つの回折格子の相対位置を計測することができる。ここで、図5(a)~(b)に示す回折格子の組み合わせでは、それらの相対位置を計測する際に極IL1~IL2からの照明光が使用され、極IL3~IL4からの照明光は使用されない。 When the combination of diffraction gratings shown in FIGS. 5(a) to 5(b) is illuminated with illumination light having a light intensity distribution having poles IL1 to IL4 as shown in FIG. The light is also diffracted in the Y direction. This diffracted light enters the imaging optical system 21 (NA 0 ) with relative position information in the X direction and is detected by the imaging element 25. Therefore, based on the image obtained by the image sensor 25, the relative positions of the two diffraction gratings in the X direction can be measured. Here, in the combination of diffraction gratings shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the illumination light from the poles IL1 and IL2 is used when measuring their relative positions, and the illumination light from the poles IL3 and IL4 is Not used.

同様に、図3に示すように極IL1~IL4を有する光強度分布の照明光で、図5(c)~(d)に示す回折格子の組み合わせを照明すると、図5(c)の回折格子に入射した光はX方向にも回折する。この回折光は、Y方向の相対位置情報を持って撮像光学系21(NA)に入射し、撮像素子25で検出される。そのため、撮像素子25で得られた画像に基づいて、Y方向における当該2つの回折格子の相対位置を計測することができる。ここで、図5(c)~(d)に示す回折格子の組み合わせでは、それらの相対位置を計測する際に極IL3~IL4からの照明光が使用され、極IL1~IL2からの照明光は使用されない。 Similarly, when the combinations of diffraction gratings shown in FIGS. 5(c) to (d) are illuminated with illumination light having a light intensity distribution having poles IL1 to IL4 as shown in FIG. 3, the diffraction gratings in FIG. 5(c) The light incident on is also diffracted in the X direction. This diffracted light enters the imaging optical system 21 (NA 0 ) with relative position information in the Y direction and is detected by the imaging element 25. Therefore, based on the image obtained by the image sensor 25, the relative positions of the two diffraction gratings in the Y direction can be measured. Here, in the combination of diffraction gratings shown in FIGS. 5(c) to 5(d), the illumination light from the poles IL3 to IL4 is used when measuring their relative positions, and the illumination light from the poles IL1 to IL2 is Not used.

このように、本実施形態の撮像部6は、図3に示す光強度分布の照明光を用いて、図5に示す回折格子を撮像することにより、それにより得られた画像から2方向(X方向、Y方向)の相対位置を計測することができる。即ち、図5(a)~(b)に示す回折格子の組と、図5(c)~(d)に示す回折格子の組とを、撮像部6の同一視野内に配置して撮像することにより、2方向(X方向、Y方向)の相対位置を同時に且つ高精度に計測することができる。 In this way, the imaging unit 6 of this embodiment images the diffraction grating shown in FIG. 5 using the illumination light having the light intensity distribution shown in FIG. direction, Y direction) can be measured. That is, the set of diffraction gratings shown in FIGS. 5(a) to 5(b) and the set of diffraction gratings shown in FIGS. 5(c) to 5(d) are arranged and imaged within the same field of view of the imaging unit 6. Thereby, relative positions in two directions (X direction, Y direction) can be measured simultaneously and with high precision.

インプリント処理
次に、インプリント装置100によるインプリント処理について説明する。図6は、インプリント処理を説明するための図であり、モールドMと基板Wとが示されている。インプリント処理では、図6(a)に示すように、液滴としてのインプリント材3が供給された基板WをモールドMの下方に配置する。なお、ショット領域毎に基板上へインプリント材3を供給してもよいし、基板全面に一括して予めインプリント材3を供給してもよい。そして、図6(b)に示すように、モールドMと基板Wとの間隔を狭めて、モールドMを基板上のインプリント材3に接触させ、モールドMの凹凸パターンにインプリント材を充填させる。図6(a)~(b)に示す工程(パターン形成時)では、モールドMのマーク4と基板Wのマーク5とを撮像部6で撮像して得られた画像に基づいて、モールドMと基板Wとの位置合わせ処理が行われる。位置合わせ処理が終了したら、モールドMを介して基板上のインプリント材3に光(紫外線7)を照射して該インプリント材3を硬化し、図6(c)に示すように、硬化したインプリント材3からモールドMを剥離(離型)する。このようにパターン形成が行われた基板上のインプリント材3には、図6(c)において転写マーク3aとして示すように、モールドMのマーク4が転写される。
Imprint Processing Next, the imprint processing by the imprint apparatus 100 will be described. FIG. 6 is a diagram for explaining the imprint process, and shows the mold M and the substrate W. In the imprint process, the substrate W to which the imprint material 3 in the form of droplets has been supplied is placed below the mold M, as shown in FIG. 6(a). Note that the imprint material 3 may be supplied onto the substrate for each shot area, or may be supplied in advance over the entire surface of the substrate at once. Then, as shown in FIG. 6(b), the distance between the mold M and the substrate W is narrowed, the mold M is brought into contact with the imprint material 3 on the substrate, and the uneven pattern of the mold M is filled with the imprint material. . In the steps shown in FIGS. 6(a) and 6(b) (at the time of pattern formation), the marks 4 of the mold M and the marks 5 of the substrate W are captured by the imaging unit 6, and based on the image obtained, the marks 4 of the mold M and the marks 5 of the substrate W are An alignment process with the substrate W is performed. After the alignment process is completed, the imprint material 3 on the substrate is irradiated with light (ultraviolet light 7) through the mold M to harden the imprint material 3, as shown in FIG. 6(c). The mold M is peeled off (released) from the imprint material 3. The mark 4 of the mold M is transferred to the imprint material 3 on the substrate on which the pattern has been formed in this way, as shown as a transfer mark 3a in FIG. 6(c).

マークの構成
モールドMと基板Wとの相対位置を計測するために使用されるマーク要素は、一般に、計測精度(相対位置の分解能)と計測レンジ(相対位置の計測可能範囲)とが相反する関係にある。例えば、上述したように、回折格子で構成されるマーク要素(精検マーク)は、モアレ縞の1周期内におけるモールドMと基板Wとの相対位置を高精度に計測することができるため、計測精度が高い。その一方、モアレ縞の周期ごと(周期分)のずれについては計測することができないため、計測レンジは狭い。したがって、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5にはそれぞれ、計測精度は高いが計測レンジが狭い精検マークに加えて、計測精度は低いが計測レンジが広い粗検マークがマーク要素として設けられる。これらのマーク要素(精検マーク、粗検マーク)を撮像部6の同一視野内に収めて検出することで、高い計測精度と広い計測レンジとを両立させることができる。つまり、粗検マークの検出結果を用いて精検マークの位置を特定し、精検マークが所望の計測レンジ内に入るようにモールドMと基板Wとの相対位置を調整することができる。
Mark configuration Mark elements used to measure the relative position between the mold M and the substrate W generally have a contradictory relationship between measurement accuracy (resolution of relative position) and measurement range (measurable range of relative position). It is in. For example, as described above, the mark element (precise inspection mark) composed of a diffraction grating can measure the relative position between the mold M and the substrate W within one period of the moire fringes with high precision. High accuracy. On the other hand, the measurement range is narrow because it is not possible to measure the shift of the moiré fringes for each cycle (by cycle). Therefore, in addition to a fine inspection mark with high measurement accuracy but a narrow measurement range, a rough inspection mark with low measurement accuracy but a wide measurement range is provided as mark elements for the mark 4 of the mold M and the mark 5 of the substrate W, respectively. It will be done. By detecting these mark elements (fine inspection marks, rough inspection marks) within the same field of view of the imaging unit 6, it is possible to achieve both high measurement accuracy and a wide measurement range. That is, the position of the fine inspection mark can be specified using the detection result of the rough inspection mark, and the relative position between the mold M and the substrate W can be adjusted so that the fine inspection mark falls within a desired measurement range.

図7は、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5の従来の構成例を示す図である。図7(a)は、モールドMのマーク4の従来の構成例を示しており、当該マーク4は、回折格子で構成された精検マーク41と、精検マークの位置を特定して計測レンジ内に収めるための粗検マーク42とを有しうる。また、図7(b)は、基板Wのマーク5の従来の構成例を示しており、当該マーク5は、チェッカーボード状の回折格子で構成された精検マーク51と、精検マークの位置を特定するための粗検マーク52とを有しる。モールドMのマーク4における精検マーク41と基板Wのマーク5における精検マーク51とを重ね合わせることにより、モアレ縞を生成することができる。 FIG. 7 is a diagram showing a conventional configuration example of the mark 4 on the mold M and the mark 5 on the substrate W. FIG. 7(a) shows an example of the conventional configuration of the mark 4 of the mold M. The mark 4 includes an inspection mark 41 composed of a diffraction grating, and a measurement range by specifying the position of the inspection mark. It may have a rough inspection mark 42 for fitting within the range. Further, FIG. 7(b) shows an example of the conventional configuration of the mark 5 on the substrate W, and the mark 5 includes an inspection mark 51 composed of a checkerboard-shaped diffraction grating and a position of the inspection mark. It has a rough inspection mark 52 for specifying. By overlapping the inspection mark 41 of the mark 4 of the mold M and the inspection mark 51 of the mark 5 of the substrate W, moiré fringes can be generated.

図7(c)は、インプリント処理時の位置合わせ処理において、図7(a)に示すマーク4と図7(b)に示すマーク5とが重なった状態を撮像部6で撮像して得られた画像60を示している。制御部10は、画像内(画像60内)における粗検マーク群42、52の相対位置に基づいて粗合わせを行う(即ち、精検マーク41、45の位置を計測レンジ内に収める)とともに、精検マーク41、51の位置(周期)を特定する。これにより、精検マーク41、51により生成されたモアレ縞61に基づいて、モールドMと基板Wとの相対位置を求めることができる。 FIG. 7(c) shows an image obtained by imaging a state in which mark 4 shown in FIG. 7(a) and mark 5 shown in FIG. 7(b) overlap in the positioning process during imprint processing using the imaging unit 6. The image 60 shown in FIG. The control unit 10 performs rough alignment based on the relative positions of the rough inspection marks 42 and 52 in the image (in the image 60) (that is, keeps the positions of the fine inspection marks 41 and 45 within the measurement range), and The positions (periods) of the inspection marks 41 and 51 are specified. Thereby, the relative position between the mold M and the substrate W can be determined based on the moire fringes 61 generated by the inspection marks 41 and 51.

ここで、モールドMは、例えば石英など、紫外線7を透過する材料で作製され、基板上に供給されるインプリント材に対して屈折率の差が小さい。そのため、モールドMとインプリント材とが接触し、凹部として形成されたモールドMのマーク4にインプリント材が充填されると、撮像部6によってモールドMのマーク4を検出することが困難になる。そこで、モールドMのマーク4(精検マーク41、粗検マーク42)は、蒸着等により形成された金属膜を有し、モールドMとインプリント材とが接触した状態であっても撮像部6で検出することができるように構成されている。 Here, the mold M is made of a material such as quartz that transmits ultraviolet rays 7, and has a small difference in refractive index with respect to the imprint material supplied onto the substrate. Therefore, when the mold M and the imprint material come into contact and the mark 4 of the mold M formed as a recess is filled with the imprint material, it becomes difficult for the imaging unit 6 to detect the mark 4 of the mold M. . Therefore, the marks 4 (fine inspection mark 41, rough inspection mark 42) of the mold M have a metal film formed by vapor deposition or the like, and even if the mold M and the imprint material are in contact with each other, the imaging unit 4 It is configured so that it can be detected.

また、撮像部6で得られる画像60では、モールドMのマーク4と基板Wのマーク5とで信号強度が互いに近いことが、安定したマーク計測を行う上で好ましい。そのため、モールドMのマーク4では、撮像部6で得られた画像における信号強度が基板Wのマーク5の信号強度に近づくように、マークの大きさ(寸法)や金属膜の厚さが調整されうる。 Further, in the image 60 obtained by the imaging unit 6, it is preferable that the signal intensities of the mark 4 of the mold M and the mark 5 of the substrate W are close to each other in order to perform stable mark measurement. Therefore, in the mark 4 of the mold M, the size (dimensions) of the mark and the thickness of the metal film are adjusted so that the signal intensity in the image obtained by the imaging unit 6 approaches the signal intensity of the mark 5 of the substrate W. sell.

重ね合わせ検査
インプリント装置100では、ダイバイダイアライメント方式を採用しているため、基板Wに既に形成されているパターンと、基板上のインプリント材に形成されたパターンとの重ね合わせ精度が、ショット領域ごとに異なることがある。そのため、インプリント装置100では、そのような重ね合わせ精度の検査結果を以降のインプリント処理に速やかに反映させることができるように、当該重ね合わせ精度を装置内で検査することが望まれる。また、このとき、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とにおいて、撮像部6の倍率などの撮像条件を同様にして基板Wを撮像することが好ましい。
Since the overlay inspection imprint apparatus 100 employs a die-by-die alignment method, the overlay accuracy between the pattern already formed on the substrate W and the pattern formed on the imprint material on the substrate is as high as shot. May vary by area. Therefore, in the imprint apparatus 100, it is desirable to inspect the overlay accuracy within the apparatus so that the overlay accuracy inspection result can be promptly reflected in subsequent imprint processing. Further, at this time, it is preferable to image the substrate W under the same imaging conditions such as the magnification of the imaging section 6 in the alignment process and the overlay inspection.

例えば、重ね合わせ検査は、図7(d)に示すように、基板Wのマークと基板上のインプリント材に形成(転写)されたマークとを撮像部6により撮像して得られた画像70に基づいて行われる。図7(d)に示す画像70において、粗検マーク42’は、モールドMの粗検マーク42を基板上のインプリント材に転写することにより該インプリント材に形成されたマークを示している。また、モアレ縞61’は、モールドMの精検マーク41が基板Wの精検マーク51上のインプリント材に転写されることによって形成されたモアレ縞を示している。 For example, in the overlay inspection, as shown in FIG. 7(d), an image 70 obtained by capturing a mark on the substrate W and a mark formed (transferred) on the imprint material on the substrate by the imaging unit 6 is used. It is carried out based on. In the image 70 shown in FIG. 7(d), the rough inspection mark 42' indicates a mark formed on the imprint material on the substrate by transferring the rough inspection mark 42 of the mold M to the imprint material on the substrate. . Further, the moire stripes 61' are moire stripes formed by transferring the inspection mark 41 of the mold M to the imprint material on the inspection mark 51 of the substrate W.

重ね合わせ検査において撮像部6で得られた画像70では、インプリント材に形成された粗検マーク42’の信号強度が、基板Wの粗検マーク52の信号強度と比べて非常に小さくなる。特に前述したように、インプリント処理時に信号強度が合うようにマークの大きさなどを調整している場合、粗検マークの材料が変わるため顕著に差異が出る。したがって、重ね合わせ検査では、精検マークの位置を特定するために用いるべき粗検マーク群を、位置合わせ処理と同様の条件下で選択してしまうと、当該粗検マーク群を見つけることができなかったり、粗検マークを誤検出してしまったりしうる。 In the image 70 obtained by the imaging unit 6 in the overlay inspection, the signal intensity of the rough inspection mark 42' formed on the imprint material is much smaller than the signal intensity of the rough inspection mark 52 on the substrate W. Particularly, as mentioned above, when the size of the mark is adjusted to match the signal strength during imprint processing, the material of the rough inspection mark changes, resulting in a noticeable difference. Therefore, in overlay inspection, if the group of rough inspection marks to be used to specify the position of the fine inspection mark is selected under the same conditions as the alignment process, the group of rough inspection marks cannot be found. Otherwise, the rough inspection mark may be mistakenly detected.

そこで、本実施形態の制御部10は、撮像部6で得られた画像において精検マークの位置を特定するために用いるべき粗検マーク群を、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とで変更する(異ならせる)。具体的には、位置合わせ処理では、撮像部6で得られた画像において、第1位置関係で配置された粗検マーク群を選択し、その選択された粗検マーク群の位置に基づいて、精検マークの位置を特定する。一方、重ね合わせ検査では、第1位置関係とは異なる第2位置関係で配置された粗検マーク群を選択し、その選択された粗検マーク群の位置に基づいて、精検マークの位置を特定する。以下に、本実施形態の詳細について説明する。 Therefore, the control unit 10 of the present embodiment changes the rough inspection mark group to be used to specify the position of the detailed inspection mark in the image obtained by the imaging unit 6 in the alignment process and the overlay inspection ( ). Specifically, in the alignment process, a group of rough inspection marks arranged in a first positional relationship is selected in the image obtained by the imaging unit 6, and based on the position of the selected group of rough inspection marks, Locate the inspection mark. On the other hand, in overlay inspection, a group of rough inspection marks arranged in a second positional relationship different from the first positional relationship is selected, and the position of the fine inspection mark is determined based on the position of the selected group of rough inspection marks. Identify. The details of this embodiment will be explained below.

[実施例1]
本実施形態の実施例1について説明する。図8は、本実施形態の実施例1における、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5の構成例を示す図である。図8(a)は、モールドMのマーク4の構成例を示し、図8(b)は、基板Wのマーク5の構成例を示している。また、図9は、撮像部6で得られる画像を示す図である。図9(a)は、位置合わせ処理において撮像部6で得られた画像60を示し、図9(b)は、重ね合わせ検査において撮像部6で得られた画像70を示している。ここで、「撮像部6で得られる画像」とは、撮像部6の視野、即ち、撮像素子の25の撮像可能領域(観察可能領域)のことをいう。
[Example 1]
Example 1 of this embodiment will be described. FIG. 8 is a diagram showing a configuration example of the mark 4 on the mold M and the mark 5 on the substrate W in Example 1 of the present embodiment. FIG. 8A shows an example of the structure of the mark 4 on the mold M, and FIG. 8B shows an example of the structure of the mark 5 on the substrate W. Further, FIG. 9 is a diagram showing an image obtained by the imaging section 6. FIG. 9(a) shows an image 60 obtained by the imaging section 6 in the alignment process, and FIG. 9(b) shows an image 70 obtained by the imaging section 6 in the overlay inspection. Here, "the image obtained by the imaging unit 6" refers to the field of view of the imaging unit 6, that is, the 25 imageable areas (observable areas) of the image sensor.

まず、実施例1に係る位置合わせ処理について、図10(a)を参照しながら説明する。図10(a)は、位置合わせ処理を示すフローチャートである。S11では、制御部10は、図9(a)に示すように、撮像部6で得られた画像60のうち、精検マークの位置の特定に用いる粗検マーク群の探索範囲を、第1範囲Rに設定する。探索範囲とは、画像において粗検マーク群の探索処理を行う範囲(計測範囲ともいう)である。S12では、制御部10は、第1範囲Rに設定された探索範囲内から、第1位置関係で配置された粗検マーク群を選択(探索)する。第1位置関係の情報は、インプリント装置100に設けられたユーザインターフェースを介してユーザによって事前に設定され、本実施形態では、Y方向に配列された2個の粗検マークの位置関係が第1位置関係として設定される。図9(a)に示す例では、モールドMの粗検マーク42と基板Wの粗検マーク52aとが、第1位置関係で配置された粗検マーク群として選択される。S13では、制御部10は、選択した粗検マーク群に基づいてモールドMと基板Wとの位置合わせを行う。S14では、制御部10は、選択した粗検マーク群に基づいて精検マークの位置を特定する。S15では、制御部10は、精検マークにおけるモアレ縞61に基づいて、モールドMと基板Wとの位置合わせを行う。 First, the alignment process according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 10(a). FIG. 10(a) is a flowchart showing the alignment process. In S11, as shown in FIG. 9A, the control unit 10 sets the search range of the rough inspection mark group used for specifying the position of the fine inspection mark in the image 60 obtained by the imaging unit 6 to the first Set range R to 1 . The search range is a range (also referred to as a measurement range) in which a search process for a group of rough inspection marks is performed in an image. In S12, the control unit 10 selects (searches for) a group of rough inspection marks arranged in the first positional relationship from within the search range set as the first range R1 . The information on the first positional relationship is set in advance by the user via the user interface provided in the imprint apparatus 100, and in this embodiment, the information on the first positional relationship is the first positional relationship between the two rough inspection marks arranged in the Y direction. It is set as a 1-position relationship. In the example shown in FIG. 9A, the rough inspection mark 42 of the mold M and the rough inspection mark 52a of the substrate W are selected as a group of rough inspection marks arranged in a first positional relationship. In S13, the control unit 10 aligns the mold M and the substrate W based on the selected group of rough inspection marks. In S14, the control unit 10 specifies the position of the fine inspection mark based on the selected rough inspection mark group. In S15, the control unit 10 aligns the mold M and the substrate W based on the moire fringes 61 in the inspection mark.

次に、実施例1に係る重ね合わせ検査について、図10(b)を参照しながら説明する。図10(b)は、重ね合わせ検査を示すフローチャートである。S21では、制御部10は、図9(b)に示すように、撮像部6で得られた画像70のうち、精検マークの位置の特定に用いる粗検マーク群の探索範囲を、第2範囲Rに設定する。第2範囲Rは、探索範囲に含まれる粗検マークの数が位置合わせ処理より多くなるように、第1範囲Rより広い範囲に設定される。 Next, the overlay inspection according to Example 1 will be explained with reference to FIG. 10(b). FIG. 10(b) is a flowchart showing the overlay inspection. In S21, as shown in FIG. 9(b), the control unit 10 changes the search range of the rough inspection mark group used for specifying the position of the fine inspection mark in the image 70 obtained by the imaging unit 6 to the second Set to range R2 . The second range R2 is set to be wider than the first range R1 so that the number of rough inspection marks included in the search range is greater than that in the alignment process.

S22では、制御部10は、第2範囲Rに設定された探索範囲内から、第2位置関係で配置された粗検マーク群を選択(探索する)。重ね合わせ検査で用いられる画像70は、インプリント材に形成された粗検マーク42’を含み、この粗検マーク42’は、画像70における信号強度が非常に小さい。そのため、精検マークの位置を特定するための粗検マーク群の一部として、インプリント材に形成された粗検マーク42’を選択することは好ましくない。したがって、実施例1では、インプリント材に形成されたマーク42’が選択されないように、基板Wの粗検マーク52a~52cの位置関係が第2位置関係としてユーザインターフェースを介してユーザにより事前に設定される。これにより、制御部10は、画像70において第2位置関係で配置された粗検マーク52a~52cを、精検マークを特定するための粗検マーク群として選択することができる。S23では、制御部10は、選択した粗検マーク群に基づいて精検マークの位置を特定する。S24では、制御部10は、精検マークにおけるモアレ縞61’に基づいて、モールドMと基板Wとの重ね合わせ誤差を求める(算出する)。 In S22, the control unit 10 selects (searches for) a group of rough inspection marks arranged in the second positional relationship from within the search range set as the second range R2 . The image 70 used in the overlay inspection includes a rough inspection mark 42' formed on the imprint material, and the signal intensity of the rough inspection mark 42' in the image 70 is very small. Therefore, it is not preferable to select the rough inspection marks 42' formed on the imprint material as part of a group of rough inspection marks for specifying the positions of the detailed inspection marks. Therefore, in the first embodiment, the positional relationship between the rough inspection marks 52a to 52c on the substrate W is determined in advance by the user via the user interface as the second positional relationship so that the mark 42' formed on the imprint material is not selected. Set. Thereby, the control unit 10 can select the rough inspection marks 52a to 52c arranged in the second positional relationship in the image 70 as a group of rough inspection marks for specifying fine inspection marks. In S23, the control unit 10 specifies the position of the fine inspection mark based on the selected rough inspection mark group. In S24, the control unit 10 determines (calculates) the overlay error between the mold M and the substrate W based on the moire fringes 61' in the inspection mark.

ここで、第2位置関係は、位置合わせ処理で選択される粗検マーク群と、重ね合わせ検査で選択される粗検マーク群とが、少なくとも1つの基板Wの粗検マークを共通に含むように設定されるとよい。これにより、位置合わせ処理時において粗検マーク群の位置から精検マークの位置を特定する際に用いた情報を、重ね合わせ検査時に参照する(用いる)ことができる。つまり、精検マークの位置を特定する精度を、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とで近づける(合わせる)ことができる。図9(b)に示す例では、位置合わせ処理と重ね合わせ検査とにおいて、基板Wの粗検マーク52aが共通に選択されうる。 Here, the second positional relationship is such that the rough inspection mark group selected in the alignment process and the rough inspection mark group selected in the overlay inspection commonly include at least one rough inspection mark of the substrate W. It is recommended that it be set to . Thereby, the information used when specifying the position of the fine inspection mark from the position of the rough inspection mark group during the alignment process can be referenced (used) during the overlay inspection. In other words, the accuracy of identifying the position of the inspection mark can be brought closer (matched) by the alignment process and the overlay inspection. In the example shown in FIG. 9B, the rough inspection mark 52a of the substrate W can be commonly selected in the alignment process and the overlay inspection.

また、第1範囲R1で計測する際、粗検マークとしてマーク42と52aとの位置関係を持ったパターンを探索する。このため、第2範囲R2で使用するマーク52bと52cとの位置関係が、上記マーク42と52との位置関係でない方がよい。第2範囲R2で使用するマークの個数を変えてもよい。 Further, when measuring in the first range R1, a pattern having a positional relationship between the marks 42 and 52a is searched as a rough inspection mark. For this reason, it is preferable that the positional relationship between the marks 52b and 52c used in the second range R2 is not the positional relationship between the marks 42 and 52 described above. The number of marks used in the second range R2 may be changed.

上述したように、位置合わせ処理では、撮像部6で得られた画像60において、第1位置関係で配置された粗検マーク群に基づいて精検マークの位置を特定する。一方、重ね合わせ処理では、撮像部6で得られた画像70において、第1位置関係とは異なる第2位置関係で配置された粗検マーク群に基づいて精検マークの位置を特定する。これにより、位置合わせ処理と重ね合わせ検査において、同じ撮像条件で撮像部6による撮像を行うことができる。また、重ね合わせ検査において、インプリント材に形成された粗検マークが、精検マークの位置を特定するために用いる粗検マーク群の一部として選択されることを回避し、精度よく重ね合わせ検査を行うことができる。 As described above, in the alignment process, the position of the fine inspection mark is specified in the image 60 obtained by the imaging unit 6 based on the group of rough inspection marks arranged in the first positional relationship. On the other hand, in the superposition process, the position of the fine inspection mark is specified in the image 70 obtained by the imaging unit 6 based on a group of rough inspection marks arranged in a second positional relationship different from the first positional relationship. Thereby, the imaging section 6 can perform imaging under the same imaging conditions during the alignment process and the overlay inspection. In addition, during overlay inspection, the rough inspection mark formed on the imprint material is prevented from being selected as part of the group of rough inspection marks used to specify the position of the fine inspection mark, and the overlay is performed with high precision. Tests can be carried out.

[実施例2]
本実施形態の実施例2について説明する。実施例2では、重ね合わせ検査において、精検マークの位置の特定に用いられる粗検マーク群が、基板Wに既に形成されているパターンの一部を含む。これにより、重ね合わせ検査のみで用いられる粗検マークを基板Wに新たに設けなくても、精検マークの位置を精度よく特定することができる。
[Example 2]
Example 2 of this embodiment will be described. In the second embodiment, the rough inspection mark group used to specify the position of the fine inspection mark in the overlay inspection includes a part of the pattern already formed on the substrate W. Thereby, the position of the fine inspection mark can be specified with high accuracy without newly providing the rough inspection mark, which is used only for overlay inspection, on the substrate W.

図11は、本実施形態の実施例2における、モールドMのマーク4および基板Wのマーク5の構成例を示す図である。図11(a)は、モールドMのマーク4の構成例を示し、図11(b)は、基板Wのマーク5の構成例を示している。図11(b)には、マーク5に加えて、基板Wに既に形成されているパターンの一部53が示されている。また、図12は、撮像部6で得られる画像を示す図である。図12(a)は、位置合わせ処理において撮像部6で得られた画像60を示し、図12(b)は、重ね合わせ検査において撮像部6で得られた画像70を示している。 FIG. 11 is a diagram showing a configuration example of the mark 4 on the mold M and the mark 5 on the substrate W in Example 2 of the present embodiment. FIG. 11A shows an example of the structure of the mark 4 on the mold M, and FIG. 11B shows an example of the structure of the mark 5 on the substrate W. In addition to the mark 5, a part 53 of the pattern already formed on the substrate W is shown in FIG. 11(b). Further, FIG. 12 is a diagram showing an image obtained by the imaging section 6. FIG. 12(a) shows an image 60 obtained by the imaging section 6 in the alignment process, and FIG. 12(b) shows an image 70 obtained by the imaging section 6 in the overlay inspection.

実施例2に係る位置合わせ処理は、実施例1と同様に、図10(a)に示すフローチャートに従って行われる。具体的には、制御部10は、図12(a)に示すように、第1範囲Rに設定された探索範囲内から、第1位置関係で配置された粗検マーク群(モールドMの粗検マーク42、基板Wの粗検マーク52)を選択する。そして、選択された粗検マーク群の位置に基づいて精検マークの位置を特定し、精検マークによるモアレ縞61に基づいてモールドMと基板Wとの位置合わせを行う。 Similar to the first embodiment, the positioning process according to the second embodiment is performed according to the flowchart shown in FIG. 10(a). Specifically, as shown in FIG. 12(a), the control unit 10 selects a group of rough inspection marks (of the mold M) arranged in a first positional relationship from within the search range set as the first range R1 . Rough inspection mark 42 and rough inspection mark 52) of substrate W are selected. Then, the position of the fine inspection mark is specified based on the position of the selected group of rough inspection marks, and the mold M and the substrate W are aligned based on the moire fringes 61 formed by the fine inspection mark.

実施例2に係る重ね合わせ検査も、実施例1と同様に、図10(b)に示すフローチャートに従って行われる。具体的には、制御部10は、図12(b)に示すように、第2範囲Rに設定された探索範囲内から、第2位置関係で配置された粗検マーク群を選択する。ただし、実施例2では、第2位置関係は、基板Wに既に形成されたパターンの一部53を、精検マークの位置を特定するための粗検マーク群の一部として用いるように設定されうる。そして、選択された粗検マーク群(モールドMの粗検マーク42、基板Wのパターンの一部53)の位置に基づいて精検マークの位置を特定し、精検マークにおけるモアレ縞61’に基づいて、モールドMと基板Wとの重ね合わせ誤差を求める。 The overlay inspection according to the second embodiment is also performed in accordance with the flowchart shown in FIG. 10(b), similarly to the first embodiment. Specifically, the control unit 10 selects a group of rough inspection marks arranged in the second positional relationship from within the search range set as the second range R2 , as shown in FIG. 12(b). However, in the second embodiment, the second positional relationship is set such that the part 53 of the pattern already formed on the substrate W is used as a part of the rough inspection mark group for specifying the position of the fine inspection mark. sell. Then, the position of the fine inspection mark is specified based on the position of the selected rough inspection mark group (rough inspection mark 42 of the mold M, part of the pattern 53 of the substrate W), and the moire fringes 61' in the fine inspection mark are Based on this, the overlay error between the mold M and the substrate W is determined.

このように、重ね合わせ検査において、精検マークの位置の特定に用いられる粗検マーク群の一部として、基板に既に形成されたパターンの一部を用いても、実施例1と同様の効果を得ることができる。 In this way, even if a part of the pattern already formed on the substrate is used as part of the rough inspection mark group used to specify the position of the fine inspection mark in the overlay inspection, the same effect as in Example 1 can be obtained. can be obtained.

<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について説明する。第2実施形態のインプリント装置は、第1実施形態のインプリント装置100と同様の構成を有する。第2実施形態のインプリント装置は、基板上に設けられた第1マークとモールドMのマークとを撮像部6で撮像して得られた第1画像に基づいて位置合わせ処理を行う。また、第1マークとは異なる基板上の位置に設けられた第2マークをモールドMを介さずに撮像部6で撮像して得られた第2画像に基づいて重ね合わせ検査を行う。
<Second embodiment>
An imprint apparatus according to a second embodiment of the present invention will be described. The imprint apparatus of the second embodiment has the same configuration as the imprint apparatus 100 of the first embodiment. The imprint apparatus of the second embodiment performs alignment processing based on a first image obtained by capturing images of the first mark provided on the substrate and the mark of the mold M with the imaging unit 6. Further, an overlay inspection is performed based on a second image obtained by imaging a second mark provided at a different position on the substrate from the first mark by the imaging unit 6 without using the mold M.

図13(a)は、モールドMの互いに異なる位置に設けられた第1マーク4aおよび第2マーク4bを示す図であり、図13(b)は、基板Wの互いに異なる位置に設けられた第1マーク5aおよび第2マーク5bを示す図である。また、図14(a)は、位置合わせ時において、モールドMのマーク(図13(a))と基板Wのマーク(図13(b))とを重ね合わせて撮像部6で撮像することにより得られた画像60を示す図である。図14(a)における左側の画像60aは、モールドMの第1マーク4aと基板Wの第1マーク5aとを重ねて撮像することにより得られる画像である。また、右側の画像60bは、モールドMの第2マーク4bと基板Wの第2マーク5bとを重ねて撮像することにより得られる画像である。図14(b)は、重ね合わせ検査において、モールドMを介さずに、基板Wのマーク(図13(a))と基板上のインプリント材に形成(転写)されたマークとを撮像部6で撮像することにより得られた画像を示す図である。図14(b)の左側の画像70aは、基板Wの第1マーク5aを撮像して得られる画像であり、右側の画像70bは、基板Wの第2マーク5bを撮像して得られる画像である。 13(a) is a diagram showing a first mark 4a and a second mark 4b provided at mutually different positions on the mold M, and FIG. 13(b) is a diagram showing a first mark 4a and a second mark 4b provided at mutually different positions on the substrate W. 5 is a diagram showing a first mark 5a and a second mark 5b. FIG. Further, FIG. 14(a) shows that during alignment, the marks on the mold M (FIG. 13(a)) and the marks on the substrate W (FIG. 13(b)) are superimposed and imaged by the imaging unit 6. 6 is a diagram showing an obtained image 60. FIG. The image 60a on the left side in FIG. 14A is an image obtained by superimposing images of the first mark 4a of the mold M and the first mark 5a of the substrate W. Further, the image 60b on the right side is an image obtained by superimposing images of the second mark 4b of the mold M and the second mark 5b of the substrate W. FIG. 14(b) shows that in the overlay inspection, the mark on the substrate W (FIG. 13(a)) and the mark formed (transferred) on the imprint material on the substrate are detected by the imaging unit 6 without using the mold M. It is a figure which shows the image obtained by imaging with. The image 70a on the left side of FIG. 14(b) is an image obtained by capturing the first mark 5a on the substrate W, and the image 70b on the right side is an image obtained by capturing the second mark 5b on the substrate W. be.

位置合わせ処理では、モールドMの第1マーク4aと基板Wの第1マーク5aとを重ねて撮像部6で撮像することにより得られた画像60a(第1画像)に基づいて行われる。モールドMの第1マーク4aは、図13(a)に示すように、精検マーク41(回折格子)と粗検マーク42とを含むように構成される。また、基板Wの第1マーク5aは、図13(b)に示すように、精検マーク51(回折格子)と粗検マーク52とを含むように構成される。したがって、モールドMの第1マーク4aと基板Wの第1マーク5aとを重ねて撮像部6に撮像させると、図14(a)の左側の画像60a(第1画像)が得られる。制御部10は、第1画像60a内における粗検マーク群(42、52)の位置に基づいて、精検マークの位置(周期)を特定し、精検マークにより生成されたモアレ縞61に基づいて、モールドMと基板Wとの相対位置を求めることができる。 The positioning process is performed based on an image 60a (first image) obtained by superimposing the first mark 4a of the mold M and the first mark 5a of the substrate W and capturing the images with the imaging unit 6. The first mark 4a of the mold M is configured to include a fine inspection mark 41 (diffraction grating) and a rough inspection mark 42, as shown in FIG. 13(a). Further, the first mark 5a of the substrate W is configured to include a fine inspection mark 51 (diffraction grating) and a rough inspection mark 52, as shown in FIG. 13(b). Therefore, when the first mark 4a of the mold M and the first mark 5a of the substrate W are imaged by the imaging unit 6 in an overlapping manner, an image 60a (first image) on the left side of FIG. 14(a) is obtained. The control unit 10 specifies the position (period) of the fine inspection mark based on the position of the rough inspection mark group (42, 52) in the first image 60a, and specifies the position (period) of the fine inspection mark based on the moire fringe 61 generated by the fine inspection mark. Thus, the relative position between the mold M and the substrate W can be determined.

一方、重ね合わせ検査では、図14(b)の左側の画像70aに示すように、基板上のインプリント材に転写された粗検マーク42’の信号強度は、基板Wの粗検マーク52の信号強度と比べて非常に小さくなる。そのため、本実施形態の重ね合わせ検査では、図14(b)の右側の画像(基板Wの第2マーク5bを撮像することで得られた画像70b(第2画像))に基づいて行われる。基板Wの第2マーク5bは、第2画像70bのマーク構成が第1画像60aのマーク構成と同じになるように構成されている。具体的には、モールドMの第2マーク4bは、図13(a)に示すように、粗検マークを含まずに、精検マーク41のみを含むように構成される。また、基板Wの第2マーク5bは、モールドMの第2マーク4bにおける粗検マークを補填するように、複数の粗検マーク52を含むように構成される。 On the other hand, in the overlay inspection, as shown in the image 70a on the left side of FIG. It becomes very small compared to the signal strength. Therefore, the overlay inspection of this embodiment is performed based on the image on the right side of FIG. 14(b) (the image 70b (second image) obtained by imaging the second mark 5b of the substrate W). The second mark 5b on the substrate W is configured such that the mark configuration of the second image 70b is the same as the mark configuration of the first image 60a. Specifically, the second mark 4b of the mold M is configured to include only the fine inspection mark 41 without including the rough inspection mark, as shown in FIG. 13(a). Further, the second mark 5b of the substrate W is configured to include a plurality of rough inspection marks 52 so as to compensate for the rough inspection mark in the second mark 4b of the mold M.

このような構成により、位置合わせ処理において用いられる第1画像60aと、重ね合わせ検査に用いられる第2画像70bとにおいて、同じマーク構成で同様の信号強度を得ることができる。そのため、位置合わせ処理と重ね合わせ処理とを、撮像部6の撮像条件および粗検マークの探索条件を変更せずに行うことができる。 With this configuration, it is possible to obtain similar signal intensities with the same mark configuration in the first image 60a used in alignment processing and the second image 70b used in overlay inspection. Therefore, the alignment process and the superimposition process can be performed without changing the imaging conditions of the imaging unit 6 and the rough inspection mark search conditions.

<第3実施形態>
本発明に係る第3実施形態のインプリント装置について説明する。第3実施形態のインプリント装置は、第1実施形態のインプリント装置100と同様の構成を有する。第3実施形態のインプリント装置は、基板上に設けられた第1マークとモールドMのマークとを撮像部6で撮像して得られた第1画像に基づいて位置合わせ処理を行う。
<Third embodiment>
An imprint apparatus according to a third embodiment of the present invention will be described. The imprint apparatus of the third embodiment has the same configuration as the imprint apparatus 100 of the first embodiment. The imprint apparatus of the third embodiment performs alignment processing based on a first image obtained by capturing images of the first mark provided on the substrate and the mark of the mold M by the imaging unit 6.

この際、基板側の製造誤差により第1マークの大きさがばらついたり、基板上に構成した多層膜の関係により第1マークからの信号強度が変化したりすることがある。特に、粗検マークは、基板上に設けられたマークとモールドMのマーク間で、構造や材料が異なっているので、信号強度差が変化することがある。変化が許容範囲内であれば、そのまま計測することができる。しかし、計測可能レンジを超える信号強度変化が発生した場合には、粗検マークを計測できなくなってしまい、アライメント計測を行うことができなくなる恐れがある。 At this time, the size of the first mark may vary due to manufacturing errors on the substrate side, or the signal intensity from the first mark may vary depending on the relationship between the multilayer films formed on the substrate. In particular, since the rough inspection mark has a different structure and material between the mark provided on the substrate and the mark of the mold M, the signal strength difference may change. If the change is within the allowable range, it can be measured as is. However, if a change in signal intensity occurs that exceeds the measurable range, it may become impossible to measure the rough inspection mark, and alignment measurement may no longer be possible.

このような問題に対して、上述の実施形態で説明したマーク構成により、対応することができる。例えば、図9で説明したマーク構成の場合について説明する。図9(a)に示すように、通常インプリント時のマーク検出は、精検マーク61とモールドMの粗検マーク42、基板Wの粗検マーク52aでアライメント計測を行う。上述したように、アライメント計測では、得られた画像60から探索処理を早く行う必要があるため、検出範囲である第1範囲Rをなるべく小さくしている。この際、粗検マーク52aに不具合があり検出できない場合は、アライメント計測を行うことができない。 Such problems can be addressed by the mark configuration described in the above embodiment. For example, the case of the mark configuration explained in FIG. 9 will be explained. As shown in FIG. 9A, mark detection during normal imprinting involves alignment measurement using the fine inspection mark 61, the rough inspection mark 42 of the mold M, and the rough inspection mark 52a of the substrate W. As described above, in alignment measurement, it is necessary to quickly perform search processing from the obtained image 60, so the first range R1 , which is the detection range, is made as small as possible. At this time, if the rough inspection mark 52a has a defect and cannot be detected, alignment measurement cannot be performed.

そこで、粗検マーク52aに不具合が生じた場合には、アライメント計測時に基板Wの粗検マーク52bと52cを用いる。粗検マーク52aが使用できない場合、図9(b)に示すように検出範囲を第2範囲Rに設定する。このように検出範囲を広げて、粗検マーク52bと52cを検出範囲に含める。粗検マーク52b(52c)と粗検マーク42との相対位置を求めることで、モールドMと基板Wとの位置合わせを行う。これにより、粗検マーク52aに不具合があった場合でも、アライメント計測を行うことができる。 Therefore, if a problem occurs with the rough inspection mark 52a, the rough inspection marks 52b and 52c of the substrate W are used during alignment measurement. If the rough inspection mark 52a cannot be used, the detection range is set to the second range R2 as shown in FIG. 9(b). In this way, the detection range is expanded to include the rough inspection marks 52b and 52c. By determining the relative position between the rough inspection mark 52b (52c) and the rough inspection mark 42, the mold M and the substrate W are aligned. Thereby, even if there is a defect in the rough inspection mark 52a, alignment measurement can be performed.

また、粗検マーク52aの信号強度が粗検マーク42や精検マーク61と大きく異なる場合、調光をかけても精検マーク61とモールドMの粗検マーク42、基板Wの粗検マーク52a間で適した信号強度を得られない場合がある。 In addition, if the signal strength of the rough inspection mark 52a is significantly different from that of the rough inspection mark 42 and the fine inspection mark 61, even if the light is adjusted, the fine inspection mark 61, the rough inspection mark 42 of the mold M, and the rough inspection mark 52a of the board W In some cases, it may not be possible to obtain an appropriate signal strength between the two.

そこで、図15に示すように、例えば基板Wの粗検マーク52dを粗検マーク52aより小さくしたり、基板Wの粗検マーク52eを粗検マーク52aより大きくしたりすることができる。図15は、インプリント時のマーク検出時の状態を示している。図15に示すように、様々な大きさの基板Wの粗検マークを形成することで、粗検マーク52aがアライメント計測に適さない場合、適当な粗検マーク(52dまたは52e)を選択することで信号強度を調整することができる。図15に示すように、第1マークとは異なる基板上の位置に設けられた第2マークの形状を変えることによって、基板Wの粗検マークからの光の強度(信号強度)を調整することができる。 Therefore, as shown in FIG. 15, for example, the rough inspection mark 52d of the substrate W can be made smaller than the rough inspection mark 52a, or the rough inspection mark 52e of the substrate W can be made larger than the rough inspection mark 52a. FIG. 15 shows the state when marks are detected during imprinting. As shown in FIG. 15, by forming rough inspection marks for the substrate W of various sizes, if the rough inspection mark 52a is not suitable for alignment measurement, an appropriate rough inspection mark (52d or 52e) can be selected. You can adjust the signal strength with . As shown in FIG. 15, the intensity of light (signal intensity) from the rough inspection mark on the substrate W can be adjusted by changing the shape of the second mark provided at a position on the substrate different from that of the first mark. I can do it.

追加するマーク(第2マーク)は、基板Wの粗検マークとは限らず、モールドMの粗検マークであってもよい。その場合は、基板Wの粗検マーク52aと近しい信号強度を持つモールドMの粗検マークを選択する。さらに、基板WとモールドMの粗検マークをいくつかずつ構成しておき、最も適切な信号強度が得られる組み合わせを選択してもよい。信号強度の調整は、マークの大きさだけではなく、セグメントの度合や形状などで行ってもよい。 The mark to be added (second mark) is not limited to the rough inspection mark of the substrate W, but may be the rough inspection mark of the mold M. In that case, a rough inspection mark of the mold M having a signal intensity close to that of the rough inspection mark 52a of the substrate W is selected. Furthermore, several rough inspection marks may be configured for each of the substrate W and the mold M, and a combination that provides the most appropriate signal strength may be selected. The signal strength may be adjusted not only by the size of the mark but also by the degree and shape of the segment.

さらに、第2実施形態に示したように、基板上に形成されたパターンの一部でも、事前にパターンを取得し、信号強度比を計測しておくことで、同様の計測を行うことができる。 Furthermore, as shown in the second embodiment, similar measurements can be performed even for a part of the pattern formed on the substrate by acquiring the pattern in advance and measuring the signal intensity ratio. .

このような構成により、位置合わせ処理において基板Wの粗検マーク52aに不具合があった場合にも、エラーで停止することなくアライメント計測を続けることができる。例えば、実デバイス製造時など大量の基板に対してアライメント計測を行う場合のエラー回避となりうる。 With such a configuration, even if there is a problem with the rough inspection mark 52a of the substrate W during alignment processing, alignment measurement can be continued without stopping due to an error. For example, this can help avoid errors when performing alignment measurements on a large number of substrates, such as when manufacturing actual devices.

<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、基板に供給(塗布)されたインプリント材に上記のインプリント装置(インプリント方法)を用いてパターンを形成する工程と、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 article manufacturing method>
The article manufacturing method according to the embodiment of the present invention is suitable for manufacturing articles such as micro devices such as semiconductor devices and elements having fine structures. The method for manufacturing an article of the present embodiment includes a step of forming a pattern on an imprint material supplied (applied) to a substrate using the above imprint device (imprint method), and a step of forming a pattern on an imprint material supplied (applied) to a substrate, and and processing the substrate. Additionally, such manufacturing methods include other well-known steps (oxidation, deposition, deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, etc.). 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 compared to conventional methods.

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。 A pattern of a cured product formed using an imprint device is used permanently on at least a portion of various articles, or temporarily when manufacturing various articles. The articles include electric circuit elements, optical elements, MEMS, recording elements, sensors, molds, and the like. Examples of the electric circuit element 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 a mold for imprinting and the like.

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 can be used as it is as a component of at least a portion of the article, or can be used temporarily as a resist mask. After etching, ion implantation, or the like is performed in a 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16(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ェハ等の基板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 the article will be described. As shown in FIG. 16(a), a substrate 1z such as a silicon wafer on which a workpiece 2z such as an insulator is formed is prepared, and then ink is applied to the surface of the workpiece 2z by an inkjet method or the like. Apply printing material 3z. Here, a state in which a plurality of droplet-shaped imprint materials 3z are applied onto a substrate is shown.

図16(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16(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1z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を通して照射すると、インプリント材3zは硬化する。 As shown in FIG. 16(b), the imprint mold 4z is placed so that the side on which the concavo-convex pattern is formed faces the imprint material 3z on the substrate. As shown in FIG. 16(c), the substrate 1z to which the imprint material 3z has been applied is brought into contact with the mold 4z, and pressure is applied. The imprint material 3z is filled into the gap between the mold 4z and the workpiece 2z. In this state, when light is irradiated as energy for curing through the mold 4z, the imprint material 3z is cured.

図16(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、型の凸部が硬化物の凹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. 16(d), after the imprint material 3z is cured, when the mold 4z and the substrate 1z are separated, a pattern of the cured imprint material 3z is formed on the substrate 1z. The pattern of this cured product has a shape in which the concave parts of the mold correspond to the convex parts of the cured product, and the convex parts of the mold correspond to the concave parts of the cured product.In other words, the concave and convex pattern of the mold 4z is transferred to the imprint material 3z. It means that it was done.

図16(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16(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. 16(e), when etching is performed using the pattern of the cured material as an etching-resistant mask, the portions of the surface of the workpiece 2z where there is no or a thin remaining cured material are removed, forming grooves 5z and Become. As shown in FIG. 16(f), when the pattern of the cured product is removed, an article in which grooves 5z are formed on the surface of the workpiece 2z can be obtained. Although the pattern of the cured product is removed here, it may be used as an interlayer insulation film included in a semiconductor element or the like, that is, as a component of an article, without removing it even after processing.

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。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist thereof.

1:インプリントヘッド、2:基板ステージ、4:モールドMのマーク、5:基板Wのマーク、6:撮像部(スコープ)、10:制御部 1: Imprint head, 2: Substrate stage, 4: Mold M mark, 5: Substrate W mark, 6: Imaging section (scope), 10: Control section

Claims (13)

原版を用いて基板上のインプリント材にパターン形成を行うインプリント装置であって、
前記基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部で得られた画像内の精検マークおよび粗検マークに基づいて、前記パターン形成時における前記原版と前記基板との位置合わせ処理、および、前記インプリント材に形成されたパターンと前記基板との重ね合わせ検査を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、前記撮像部で得られた画像において精検マークの位置を特定するために用いるべき粗検マーク群を、前記位置合わせ処理と前記重ね合わせ検査とで変更するものであり、
前記粗検マーク群は、前記原版に設けられた1以上の粗検マークおよび前記基板に設けられた複数の粗検マークの中から選択され、
前記位置合わせ処理で用いられる前記粗検マーク群としての第1粗検マーク群は、前記原版における前記1以上の粗検マークと前記基板における前記複数の粗検マークの少なくとも1つとから成り、
前記重ね合わせ検査で用いられる前記粗検マーク群としての第2粗検マーク群は、前記基板における前記複数の粗検マークの少なくとも2つから成る、ことを特徴とするインプリント装置。
An imprint device that forms a pattern on an imprint material on a substrate using an original plate,
an imaging unit that images the substrate;
Based on the fine inspection mark and the rough inspection mark in the image obtained by the imaging unit, the alignment process of the original plate and the substrate during the pattern formation, and the alignment process of the pattern formed on the imprint material and the A processing unit that performs an overlay inspection with the substrate;
including;
The processing unit changes a group of rough inspection marks to be used for specifying the position of the detailed inspection mark in the image obtained by the imaging unit in the alignment process and the overlay inspection,
The rough inspection mark group is selected from one or more rough inspection marks provided on the original plate and a plurality of rough inspection marks provided on the substrate,
A first rough inspection mark group as the rough inspection mark group used in the alignment process includes the one or more rough inspection marks on the original plate and at least one of the plurality of rough inspection marks on the substrate,
An imprint apparatus characterized in that a second rough inspection mark group as the rough inspection mark group used in the overlay inspection is composed of at least two of the plurality of rough inspection marks on the substrate.
原版を用いて基板上のインプリント材にパターン形成を行うインプリント装置であって、
前記基板を撮像する撮像部と、
前記撮像部で得られた画像内の精検マークおよび粗検マークに基づいて、前記パターン形成時における前記原版と前記基板との位置合わせ処理、および、前記インプリント材に形成されたパターンと前記基板との重ね合わせ検査を行う処理部と、
を含み、
前記処理部は、
前記撮像部で得られた画像において精検マークの位置を特定するために用いるべき粗検マーク群を、前記位置合わせ処理と前記重ね合わせ検査とで変更するものであり、
前記撮像部で得られた画像のうち、前記精検マークの位置の特定に用いる粗検マーク群の探索範囲を、前記位置合わせ処理より前記重ね合わせ検査の方が広くなるように設定する、ことを特徴とするンプリント装置。
An imprint device that forms a pattern on an imprint material on a substrate using an original plate,
an imaging unit that images the substrate;
Based on the fine inspection mark and the rough inspection mark in the image obtained by the imaging unit, the alignment process of the original plate and the substrate during the pattern formation, and the alignment process of the pattern formed on the imprint material and the A processing unit that performs an overlay inspection with the substrate;
including;
The processing unit includes:
A group of rough inspection marks to be used for specifying the position of the detailed inspection mark in the image obtained by the imaging unit is changed between the alignment process and the overlay inspection,
Among the images obtained by the imaging unit, a search range of a group of rough inspection marks used for specifying the position of the detailed inspection mark is set so that it is wider in the overlay inspection than in the alignment process. An imprint device featuring:
前記撮像部は、前記位置合わせ処理と前記重ね合わせ検査とにおいて、同じ倍率で前記基板を撮像する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリント装置。 The imprint apparatus according to claim 1 or 2, wherein the imaging unit images the substrate at the same magnification in the alignment process and the overlay inspection. 前記処理部は、
前記位置合わせ処理では、前記撮像部で得られた画像において、第1位置関係で配置された粗検マーク群の位置に基づいて前記精検マークの位置を特定し、
前記重ね合わせ検査では、前記撮像部で得られた画像において、前記第1位置関係とは異なる第2位置関係で配置された粗検マーク群の位置に基づいて前記精検マークの位置を特定する、
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインプリント装置。
The processing unit includes:
In the alignment process, in the image obtained by the imaging unit, the position of the fine inspection mark is specified based on the position of a group of rough inspection marks arranged in a first positional relationship,
In the overlay inspection, the position of the fine inspection mark is specified based on the position of a group of rough inspection marks arranged in a second positional relationship different from the first positional relationship in the image obtained by the imaging unit. ,
The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 3, characterized in that:
前記位置合わせ処理では、
前記撮像部は、前記原版を介して前記基板を撮像し、
前記第1位置関係で配置された粗検マーク群は、前記原版に設けられた粗検マークと前記基板に設けられた粗検マークとから成る、ことを特徴とする請求項4に記載のインプリント装置。
In the alignment process,
The imaging unit images the substrate via the original,
The insulator according to claim 4, wherein the group of rough inspection marks arranged in the first positional relationship consists of a rough inspection mark provided on the original plate and a rough inspection mark provided on the substrate. Printing device.
前記重ね合わせ検査では、
前記撮像部は、前記原版を介さずに前記基板を撮像し、
前記第2位置関係で配置された粗検マーク群は、前記基板に設けられた粗検マークから成る、ことを特徴とする請求項4又は5に記載のインプリント装置。
In the overlay inspection,
The imaging unit images the substrate without using the original,
6. The imprint apparatus according to claim 4, wherein the group of rough inspection marks arranged in the second positional relationship consists of rough inspection marks provided on the substrate.
前記第2位置関係で配置された粗検マーク群は、前記基板に既に形成されているパターンの一部を含む、ことを特徴とする請求項4乃至6のいずれか1項に記載のインプリント装置。 The imprint according to any one of claims 4 to 6, wherein the group of rough inspection marks arranged in the second positional relationship includes a part of a pattern already formed on the substrate. Device. 前記位置合わせ処理において前記精検マークの位置の特定に用いる粗検マーク群と、前記重ね合わせ処理において前記精検マークの位置の特定に用いる粗検マーク群とは、前記基板に設けられた共通の粗検マークを少なくとも1つ含む、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインプリント装置。 The rough inspection mark group used to specify the position of the fine inspection mark in the alignment process and the rough inspection mark group used to specify the position of the fine inspection mark in the overlay process are common marks provided on the substrate. 8. The imprint apparatus according to claim 1, further comprising at least one rough inspection mark. 記処理部は、
前記位置合わせ処理を、前記撮像部により前記第1粗検マーク群を撮像して得られた第1画像に基づいて行い、
前記重ね合わせ検査を、前記原版を介さずに前記撮像部により前記第2粗検マーク群を撮像して得られた第2画像に基づいて行い、
前記第1粗検マーク群および前記第2粗検マーク群は、前記第1画像における前記第1粗検マーク群のマーク構成と前記第2画像における前記第2粗検マーク群のマーク構成とが同じになるように、互いに異なる位置に設けられている、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。
The processing unit includes :
performing the positioning process based on a first image obtained by imaging the first rough inspection mark group by the imaging unit;
performing the overlay inspection based on a second image obtained by imaging the second rough inspection mark group by the imaging unit without using the original;
The first rough inspection mark group and the second rough inspection mark group have a mark configuration that is different from the mark configuration of the first rough inspection mark group in the first image and the mark configuration of the second rough inspection mark group in the second image. The imprint apparatus according to claim 1 , wherein the imprint apparatuses are provided at different positions so as to be the same .
前記第2粗検マーク群は、前記パターン形成によって前記原版の前記1以上の粗検マークを転写することによって前記基板上の前記インプリント材に形成されたマークを含まない、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。The second rough inspection mark group does not include marks formed on the imprint material on the substrate by transferring the one or more rough inspection marks of the original plate through the pattern formation. The imprint apparatus according to claim 1. 前記第2粗検マーク群は、前記基板に設けられた前記複数の粗検マークのうち前記位置合わせ処理で用いられなかった少なくとも1つの粗検マークを含む、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。2. The second rough inspection mark group includes at least one rough inspection mark that was not used in the alignment process among the plurality of rough inspection marks provided on the substrate. Imprint device as described. 前記処理部は、The processing unit includes:
前記位置合わせ処理では、前記撮像部で得られた画像において第1位置関係で配置された粗検マーク群を前記第1粗検マーク群として選択し、In the alignment process, a group of rough inspection marks arranged in a first positional relationship in the image obtained by the imaging unit is selected as the first group of rough inspection marks,
前記重ね合わせ検査では、前記撮像部で得られた画像において前記第1位置関係とは異なる第2位置関係で配置された粗検マーク群を前記第2粗検マーク群として選択する、In the overlay inspection, a group of rough inspection marks arranged in a second positional relationship different from the first positional relationship in the image obtained by the imaging unit is selected as the second group of rough inspection marks.
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。The imprint apparatus according to claim 1, characterized in that:
請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
パターンが形成された前記基板を加工する工程と、を含み、
加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 12 ;
processing the substrate on which a pattern is formed,
A method for manufacturing an article, comprising manufacturing the article from the processed substrate.
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013157548A (en) 2012-01-31 2013-08-15 Canon Inc Imprint device and article manufacturing method
JP2017103296A (en) 2015-11-30 2017-06-08 キヤノン株式会社 To provide imprint device and article manufacturing method
JP2017199725A (en) 2016-04-25 2017-11-02 キヤノン株式会社 Measuring device, imprint device, method of manufacturing article, method of determining amount of light, and method of adjusting amount of light

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