JP2016201423A5 - - Google Patents

Description

上記課題を解決する本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板上のインプリント材と型とを接触させて前記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であって、前記型に設けられた第１の型側マーク及び第２の型側マークと前記基板に設けられた第１の基板側マーク及び第２の基板側マークと撮像素子とを用いたマーク検出に基づいて、前記型と前記基板の位置合せを行う位置合せ手段を有し、前記位置合せ手段は、所定の方向における前記第１の型側マークと前記第１の基板側マークの位置ずれ量と前記所定の方向における前記第２の型側マークと前記第２の基板側マークの位置ずれ量の差分又は比率を利用してマーク検出の異常を判定する手段を有する。

図２のＳ２０６〜Ｓ２１１は、一回（１ショット領域）のアライメント処理を示している。基板上に複数配置されたショット領域をインプリントする場合は、Ｓ２０６〜Ｓ２１１に示したアライメント処理を繰り返す。アライメント処理では、まず、アライメントスコープ１７２が、少なくとも２組の型側マーク１８と基板側マーク１９のマーク組を検出する。ここで、型側マーク１８と、型側マーク１８に対応する基板側マーク１９を１組のマーク組とする。次に、制御部ＣＮＴが、それぞれのマーク組の位置ずれ量を算出する。そして、該位置ずれ量から、パターンＭａとショット領域５間の、位置ずれおよび形状差の一方または両方を補正するための補正値を算出する。そして、パターンＭａおよびショット領域５の位置合せ精度が許容範囲に収まるように、該位置ずれおよび該形状差の一方または両方を補正する。また、アライメント処理は、Ｓ２０３を開始した後に開始しても良いし、パターンＭａと樹脂Ｒとが接触する前に、アライメントスコープ１７２がマークを検出できる場合には、接触する前からアライメント処理を開始しても良い。

また、少なくとも２組のマーク組は同一の方向の位置を計測できるものとする。図５では、２組のマーク組がＹ方向（縦方向）の位置を計測できる例を示している。第１のマーク組である型側マーク１８ａ−１（第１の型側マーク、第１のマーク）と基板側マーク１９ａ−１（第１の基板側マーク、第３のマーク）は粗検出マークである。ここで、粗検出マークとは、粗検出マークは、計測範囲は広く、精度が低い計測を行うための位置合せマークである。図５の例では、型側マーク１８ａ−１と基板側マーク１９ａ−１は円形のマーク組であるが、円形の他、十字、Ｌ字、棒、角型、ハの字、山型などその他の特定の形状のマークでも良い。アライメントスコープ１７２は、円形マークである、型側マーク１８ａ−１と基板側マーク１９ａ−１（マーク組）を検出する。制御部ＣＮＴは、該マーク組の中心点の位置を計測して、該位置間の距離Ｄ１を算出して、あらかじめ定められた、円形マークの中心点間の基準距離Ｄ２との差から、該マーク組の位置ずれ量Ｄ３（位置ずれに関連する情報）を算出する。Ｄ３は以下の式から算出することができる。
Ｄ３＝Ｄ１−Ｄ２

第２のマーク組である型側マーク１８ａ−２（第２の型側マーク、第２のマーク）と基板側マーク１９ａ−２（第２の基板側マーク、第４のマーク）は精検出マークである。ここで、精検出マークとは、計測範囲は狭く、精度が高い計測を行うための位置合せマークである。図５の例では、型の精検出マークと基板の精検出マークの位置ずれ量は、モアレ縞を用いて検出する、格子パターンのマークであるが、格子パターン以外のパターンのマークでも良い。

型側マーク１８ａ−２と基板側マーク１９ａ−２が重なることにより発生するモアレ縞による信号の強度分布におけるピークの位置を計測する。該ピーク間の距離Ｄ４を算出して、型側マーク１８ａ−２と基板側マーク１９ａ−２（マーク組）の位置ずれ量Ｄ５を算出する。型側マーク１８ａ−２の格子パターンのピッチをＰ１とし、基板側マーク１９ａ−２の格子パターンのピッチをＰ２とする。型側マーク１８ａ−２と基板側マーク１９ａ−２が重なることによりモアレ信号が発生する。このとき、モアレ信号の１周期の長さＤ６は以下の式により求めることができる。
Ｄ６＝（Ｐ１×Ｐ２）÷（Ｐ１−Ｐ２）÷２

よって、型側マーク１８ａ−２と基板側マーク１９ａ−２（マーク組）の位置ずれ量Ｄ５（位置ずれに関連する情報）は、モアレ縞による信号の強度分布におけるピーク間の距離Ｄ４とモアレ倍率Ｋから、以下の式により求めることができる。
Ｄ５＝Ｄ４×Ｋ＝Ｄ４×Ｐ１÷（Ｐ１−Ｐ２）÷２

正常にマークを検出した場合、２組のマーク組から求めた第１のマーク組の距離（位置ずれ量）Ｄ３と第２のマーク組の距離（位置ずれ量）Ｄ５の差分の絶対値は十分に小さい値となる。一方、マークが検出できても型側マーク１８と基板側マーク１９（マーク組）の位置ずれが正しく計測できない場合、該絶対値（｜Ｄ３−Ｄ５｜）は大きな値となる。その原因として、型側マークと基板側マークの間に異物が混入する、型側マークと基板側マークの間に樹脂が充填されない、破損などの原因でマーク型側マークおよび基板側マークのいずれか一方または両方が異常であるなどが挙げられる。

Claims (23)

1. 基板上のインプリント材と型とを接触させて前記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であって、
   前記型に設けられた第１の型側マーク及び第２の型側マークと前記基板に設けられた第１の基板側マーク及び第２の基板側マークと撮像素子とを用いたマーク検出に基づいて、前記型と前記基板の位置合せを行う位置合せ手段を有し、
   前記位置合せ手段は、所定の方向における前記第１の型側マークと前記第１の基板側マークの位置ずれ量と前記所定の方向における前記第２の型側マークと前記第２の基板側マークの位置ずれ量の差分又は比率を利用してマーク検出の異常を判定する手段を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記位置合せ手段は、前記型のパターンに前記インプリント材を接触させた状態で、前記第１の型側マークと前記第１の基板側マークと前記第２の型側マークと前記第２の基板側マークとを検出することを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記位置合せ手段は、前記基板を保持する基板保持部を駆動する駆動部と、前記型を外周から加圧することで前記型の形状を補正する形状補正部と、を有し、
   前記駆動部と前記形状補正部を制御して、前記型のパターンと前記基板上のショット領域の間の、位置ずれおよび形状差の少なくともいずれか一方を補正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。
4. 前記位置合せ手段は、前記基板上の複数のショット領域のショット領域ごとに、前記型のパターンと前記基板上のショット領域の間の、位置ずれおよび形状差の一方または両方を補正することを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記第１の型側マークと前記第２の型側マークとは形状が異なり、前記第１の基板側マークと前記第２の基板側マークとは形状が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記第１の型側マークと前記第１の基板側マークとは粗検出マークであり、前記第２の型側マークと前記第２の基板側マークとは精検出マークであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記精検出マークはモアレ縞を生じさせる格子パターンであり、前記第２の型側マークと前記第２の基板側マークの位置ずれ量を前記モアレ縞によって検出することを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
8. 前記マーク検出の異常を判定する時に使用する判定閾値は変更が可能である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。
9. 前記位置合せ手段は、前記マーク検出の異常と判定した場合に、位置ずれおよび形状差の少なくともいずれか一方を補正するための補正値の算出に前記位置ずれ量を使用しないか、または前記位置ずれ量が前記補正値の算出に与える影響を小さくすることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記位置合せ手段は、前記マーク検出の異常と判定した場合に、前記第１及び第２の型側マークと前記第１及び第２の基板側マークとは別の型側マーク及び基板側マークと前記撮像素子を用いてマーク検出を行うことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記第１の型側マーク及び前記第２の型側マークと前記第１の基板側マーク及び前記第２の基板側マークとは、同一の視野で観察されるマークであることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 前記位置合せ手段は、前記基板上の複数のショット領域の連続した幾つかのショット領域において前記マーク検出が異常と判定された場合に、基板処理を終了することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 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前記基板上に前記パターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
14. 第１物体に設けられた第１のマーク及び第２のマークと第２物体に設けられた第３のマーク及び第４のマークと撮像素子とを用いたマーク検出に基づいて、前記第１物体と前記第２物体の位置合せを行う位置合せ方法であって、
    所定の方向における前記第１のマークと前記第３のマークとの第１の位置ずれ量と前記所定の方向における前記第２のマークと前記第４のマークとの第２の位置ずれ量を検出する工程と、
    前記第１の位置ずれ量と前記第２の位置ずれ量の差分又は比率を利用してマーク検出の異常を判定する工程と、
    を含むことを特徴とする位置合せ方法。
15. 前記第１のマークと前記第２のマークとは形状が異なり、前記第３のマークと前記第４のマークとは形状が異なることを特徴とする請求項１４に記載の位置合わせ方法。
16. 前記第１のマークと前記第３のマークとは粗検出マークであり、前記第２のマークと前記第４のマークとは精検出マークであることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の位置合せ方法。
17. 前記精検出マークがモアレ縞を生じさせる格子パターンであり、前記第２のマークと前記第４のマークの位置ずれ量を前記モアレ縞によって検出することを特徴とする請求項１６に記載の位置合わせ方法。
18. 前記第１のマーク、前記第２のマーク、前記第３のマーク及び前記第４のマークは、全て同一の視野で観察されるマークであることを特徴とする請求項１４乃至１７のいずれか１項に記載の位置合わせ方法。
19. 第１物体に設けられた第１のマーク及び第２のマークと第２物体に設けられた第３のマーク及び第４のマークと撮像素子とを用いたマーク検出に基づいて、前記第１物体と前記第２物体の位置合せを行う位置合せ手段を有する位置合せ装置であって、
    前記位置合せ手段は、所定の方向における前記第１のマークと前記第３のマークとの位置ずれ量と前記所定の方向における前記第２のマークと前記第４のマークとの位置ずれ量の差分又は比率を利用してマーク検出の異常を判定する手段を有することを特徴とする位置合せ装置。
20. 前記第１のマークと前記第２のマークとは形状が異なり、前記第３のマークと前記第４のマークとは形状が異なることを特徴とする請求項１９に記載の位置合せ装置。
21. 前記第１のマークと前記第３のマークとは粗検出マークであり、前記第２のマークと前記第４のマークとは精検出マークであることを特徴とする請求項１９又は２０に記載の位置合せ装置。
22. 前記精検出マークがモアレ縞を生じさせる格子パターンであり、前記第２のマークと前記第４のマークの位置ずれ量を前記モアレ縞によって検出することを特徴とする請求項２１に記載の位置合わせ装置。
23. 前記第１のマーク、前記第２のマーク、前記第３のマーク及び前記第４のマークは、全て同一の視野で観察されるマークであることを特徴とする請求項１９乃至２２のいずれか１項に記載の位置合わせ装置。