ナノ・インプリント・プロセスにおける基板のアラインメント・システム及び方法
透明インプリント・テンプレート・モールドにアクティブ・インプリント・エリアを取り囲む回折格子が構成される。回折格子がアクティブ・エリアと同時に作製されることにより、アクティブ・エリアが回折格子に対して正確に定められる。テンプレート・モールドの下にのツール座標内に基板が位置する。センサ・システムが光エネルギー・ビームを生成するとともに、特定の角度ウィンドウ内へと反射されたエネルギーのみを受光し、このセンサ・システムを使用してテンプレート・モールドを位置特定する。センサ・システムを走査して基板と回折格子とをツール座標内で位置特定する。このようにして、ツール座標におけるテンプレート・モールドの基板に対する相対位置が判定される。その後、基板がテンプレート・モールドに対して正確に位置決めされる。このシステムを使用して、基板に対するインプリント・パターンの位置を追跡するとともに基板に対するパターンの同心度を判定することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に構造のナノファブリケーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファブリケーションとは、およそナノメータ又はそれ以下の特徴部などを有する非常に小さな構造の製作を意味する。ナノファブリケーションがかなり大きな影響を与えてきた１つの分野に集積回路の加工がある。半導体加工業界は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増やす一方で、さらに大きな生産収率を得ようと努力し続けているため、ナノファブリケーションはますます重要になっている。ナノファブリケーションは、より大きなプロセス制御を提供しながら、形成される構造の特徴部の最小寸法のさらなる縮小を可能にする。ナノファブリケーションを採用するその他の開発の分野として、生物工学、光技術、機械系などが挙げられる。
【０００３】
１つの例示的なナノファブリケーション技術は、一般にインプリント・リソグラフィと呼ばれる。例示的なインプリント・リソグラフィ・プロセスが、米国特許出願第１０／２６４，９６０号として出願された「基板上に特徴部を配置して最小寸法の変動性を有する特徴部を再現するための方法及びモールド」という名称の米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号、米国特許出願第１０／２６４，９２６として出願された「基板上に層を形成して測定標準の製作を容易にする方法」という名称の米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号、及び「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための機能的パターン形成材料」という名称の米国特許第６，９３６，１９４号などの数多くの公報に詳細に記載されており、これらの特許のすべては本発明の譲受人に譲渡されるとともに引用により本明細書に組み入れられる。
【０００４】
前述の米国特許出願公開及び米国特許の各々に開示されるインプリント・リソグラフィ技術には、重合可能層におけるレリーフ・パターンの形成と、このレリーフ・パターンに対応するパターンを下部にある基板内へ転写するステップとが含まれる。所望の位置を得るために、基板をモーション・ステージ上に配置して基板上へのパターン形成を容易にすることができる。この目的のために、テンプレートと基板との間に存在する成形可能な液体により基板から離間されたテンプレートを使用する。この液体は固化して、液体と接するテンプレートの表面形状に一致するパターンを内部に記録する固化層を形成する。その後、テンプレートを固化層から切り離し、テンプレートと基板とが離間するようにする。その後、基板及び固化層に、固化層内のパターンに対応するレリーフ像を基板に転写する処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号公報
【特許文献３】米国特許第６，９３６，１９４号公報
【特許文献４】米国特許第６，８７３，０８７号公報
【特許文献５】米国特許第６，９３２，９３４号公報
【特許文献６】米国特許第７，０７７，９９２号公報
【特許文献７】米国特許第７，１７９，３９６号公報
【特許文献８】米国特許第７，３９６，４７５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
透明インプリント・テンプレート・モールドを基板と位置合わせするためのシステムが、光エネルギー・ビームを生成するとともに、検出面から反射された光エネルギーの部分であって、基板面に対する角度ウィンドウ内に生じる部分のみを受光するように構成された走査センサ・システムを備える。インプリント・テンプレートに対応するアクティブ・エリアを取り囲んで回折格子を配置する。回折格子が所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有することにより、位置を判定できるようになる。システムは、ツール座標により定められる透明テンプレートモールドの下に基板を位置決めするためのツール位置決めシステムをさらに備える。システムは、センサ・システムと基板との間に配置された、インプリント・テンプレート・モールドのアクティブ・エリアを基板面に対して位置決めするように構成された位置決めステージを有する。
【０００７】
システムは、基板及びセンサ・システムを位置決めする、制御信号を生成するためのコントローラを有する。センサ信号は、テンプレート又は基板のいずれかから反射又は散乱された受光した光エネルギーの変動に反応する。
【０００８】
まず、ステージ座標フレーム内でテンプレートを位置特定し、配向する方法を開示する。テンプレートは、インプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する。インプリント特徴部と同時にテンプレート上の回折格子が生成され、この結果回折格子がインプリント特徴部に対して正確に位置特定される。回折格子は連続した線又は複数に分かれた線で作ることができる。センサ・システムは、光エネルギー・ビームを生成するとともに、測定面の表面に対する、小角度のウィンドウ内に存する、光エネルギーの部分のみを受光するように構成される。センサ信号をコントローラ内で処理してテンプレートをツール座標内で位置特定する。
【０００９】
別の実施形態では、反射ビームをセンサの受光部に到達させるべく導くように傾いた反射面を介して測定用光学ビームが反射された場合、同じ光学センサが基板の端部を位置特定することができる。基板の端部が反射ビームを遮断すると、受光部における光エネルギーが変化し、これが基板端部の位置を知らせる。基板の中心位置と基板の直径ＩＤとの両方を判定することができる。
【００１０】
別の実施形態では、インプリント基板をステージ座標フレーム内で位置特定／配向するための同様のシステム／方法を開示する。基板は、適合する回折格子を含むテンプレートによるインプリント後に回折格子を含むようになる。基板上の回折格子は、テンプレートのピッチに対応する同一ピッチを有する。テンプレート用のものと同じセンサを使用して、基板の回折格子から光エネルギーを収集することにより基板を位置特定／配向することができる。基板上にインプリントされた回折格子の位置及び配向を測定することにより、回折格子の基板に対する誤差を使用して、後続するインプリンティングの中心化及び配向の誤差を補償することができる。中心化誤差の補償を調整することにより、基板上にインプリントされた特徴部を所定の方向に付勢できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板から離間されたモールドを有するリソグラフィ・システムの単純化した側面図である。
【図２】上部にパターン層を有する図１に示す基板の側面図である。
【図３Ａ】アクティブ・エリアを取り囲む回折格子を付加したテンプレートを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による、図３Ａのテンプレート上に設けられた回折格子の背面に入射するセンサ・システムからの光ビームを示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｂのセンサの例示的な波形を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による、光ビームが基板端部を横切り、チャック斜面に入射する際の図３Ｂのセンサ・システムを示す図である。
【図４Ｂ】センサ・システムが基板端部を横切って走査する際の図４Ａのセンサの例示的な波形を示す図である。
【図５】基板端部上の斜面を横切って走査するセンサ・システムを示す図である。
【図６Ａ】基板上にインプリントされた回折格子を横切り、基板端部を横切って走査するセンサ・システム、及びチャック斜面原位置アラインメント測定スキームを示す図である。
【図６Ｂ】基板上のインプリントパターンの相対位置の決定に適した測定を示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態で使用する方法ステップのフロー図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態で使用する追加の方法ステップのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、基板１２上にレリーフ・パターンを形成するように構成されたシステム１０を示す図である。基板１２は基板チャック１４に結合することができる。図示のように、基板チャック１４は真空チャックであるが、「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための高精度配向アラインメント及びギャップ制御段階」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載されるように、基板チャック１４は、以下に限定されるわけではないが、真空、ピンタイプ、溝タイプ、又は電磁気チャックを含むいずれのチャックであってもよく、該特許は引用により本明細書に組み入れられる。基板１２及び基板チャック１４をステージ１６上に支持することができる。さらに、ステージ１６、基板１２、及び基板チャック１４をベース（図示せず）上に配置することができる。ステージ１６はＸ軸及びＹ軸に関する動きを提供することができる。
【００１３】
基板１２から離間されてパターン形成装置１７が存在する。パターン形成装置１７はテンプレート１８を備え、そこからパターン形成面２２を上部に有するメサ２０が基板１２の方へ延びる。さらに、メサ２０をモールド２０と呼ぶことができる。メサ２０をナノ・インプリントモールド２０と呼ぶこともできる。さらなる実施形態では、実質的にテンプレート１８にモールド２０が存在しなくてもよい。テンプレート１８及び／又はモールド２０は、以下に限定されるわけではないが、石英ガラス、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサン・ポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、及び硬化サファイアを含むような材料から形成することができる。図示のように、パターン形成面２２は、複数の離間した凹部２４及び突起部２６により定められる特徴部を備える。しかしながら、さらなる実施形態では、パターン形成面２２は実質的に平坦及び／又は平面であってもよい。パターン形成面２２は、基板１２上に形成されるパターンの基礎を形成する原パターンを定めることができる。「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための高精度配向アラインメント及びギャップ制御段階」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載されるように、テンプレート１８は、以下に限定されるわけではないが、真空、ピンタイプ、溝タイプ、又は電磁気チャックを含むチャックの組から選択されるテンプレート・チャック２８に結合することができる。さらに、テンプレート・チャック２８は、インプリント・ヘッド３０に結合してテンプレート１８、従ってモールド２０の動きを容易にすることができる。以下の詳細な説明では、説明を簡単にするためにテンプレート１８及びモールド又はメサ２０をテンプレート・モールドと呼ぶことができる。
【００１４】
システム１０は、流体分注システム３２をさらに備える。流体分注システム３２は、基板１２上にポリマ材料３４を蒸着させるように構成される。システム１０は、あらゆる数の流体ディスペンサを含むことができ、流体分注システム３２は、それ自体が複数の分注ユニットを備えることができる。液滴分注、スピンコーティング、浸漬被覆、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜蒸着、厚膜蒸着などのあらゆる公知の技術を使用して、ポリマ材料３４を基板１２上に位置決めすることができる。通常、モールド２０が基板１２の所定の近傍に移る前にポリマ材料３４を基板１２上に配置することにより、モールド２０と基板１２との間に所望の容積を設定する。しかしながら、モールド２０が基板２０の所望の近傍に位置するときに所望の容積が満たされるように、ポリマ材料３４の量を決めることもできる。
【００１５】
図１及び図２を参照すると、システム１０は、エネルギー４０を経路４２に沿って導くように結合されたエネルギー４０の光源３８をさらに備える。インプリント・ヘッド３０及びステージ１６は、モールド２０と基板１２とを重ね合わせ、これらを経路４２内に配置するように構成される。インプリント・ヘッド３０、ステージ１６のいずれか又は両方は、モールド２０と基板１２との間の距離を変化させて、これらの間のポリマ材料３４により満たすことができる所望の容積を定める。ポリマ材料３４で所望の容積が満たされた後、光源３８が（広帯域紫外線放射などの）エネルギー４０を生成してポリマ材料３４を固化及び／又は架橋させ、この結果基板１２の表面４４の形状に対してパターン形成面２２を形成し、基板１２上にパターン層４６を定める。
【００１６】
パターン層４６は、残留層４８と、突起部５０及び凹部５２として示す複数の特徴部とを含むことができる。ステージ１６、インプリント・ヘッド３０、流体分注システム３２、及び光源３８とデータ通信するプロセッサ５４によりシステム１０を制御することができ、このプロセッサ５４はメモリ５６に記憶されたコンピュータ可読プログラムに基づいて動作する。
【００１７】
上述のシステムは、「インプリント・リソグラフィ・プロセス中における不連続フィルムの形成」という名称の米国特許第６，９３２，９３４号、「ステップアンドリピートインプリント・リソグラフィ・プロセス」という名称の米国特許第７，０７７，９９２号、「ポジ型２層インプリント・リソグラフィ法」という名称の米国特許第７，１７９，３９６号、及び「インプリント・リソグラフィを用いた階段構造を形成する方法」という名称の米国特許第７，３９６，４７５号において参照されるインプリント・リソグラフィ・プロセス及びシステムでさらに使用することができ、これらの特許はすべて引用により本明細書に組み入れられる。別の実施形態では、例えば、フォトリソグラフィ（Ｇライン、Ｉライン、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び１３．２〜１３．４ｎｍを含む様々な波長）、コンタクトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、イオンビームリソグラフィ、及び原子線リソグラフィなどのあらゆる公知の技術において上述のシステムを使用することができる。
【００１８】
本発明は、特にパターン化媒体インプリントツール用のインプリントツール上の透明テンプレート・モールドの検出を容易にする。通常、パターン形成には１桁ミクロンの同心度アラインメントが望まれる。これには、ツールのステージ座標内でテンプレートのアクティブ・エリアと基板との間の相対位置を２、３ミクロンの範囲内で判定することができるシステム及び方法が求められる。テンプレート１８の端部に対してモールド２０を配置する精度が低い（すなわち、テンプレート１８の端部を使用してテンプレート１８のアクティブ・エリアの位置を判定することができない）ことにより、このシステム要件を満たすことはさらに複雑になる。また、テンプレート１８は、そのアクティブ・エリアをウェハチャック１４に向けて（下向きに）配置され、これによりモールド２０を検出することができるセンサをテンプレート１８に結合した場合、その配置が限定される。このため、テンプレート１８の非アクティブ側を見ながらテンプレート１８を検出するとともに、基準としてテンプレート１８の端部を使用せずにツールのステージ座標内にテンプレート１８の位置を判定することができるシステムが求められる。同様に、基板１２の検出に関しては、基準として基板１２の端部又は斜面しか使用することができない。
【００１９】
別の関連する問題として、インプリント・パターンの基板１２に対する中心性アラインメントにおける誤差の検出がある。このようなインプリント後の測定は、基板１２の中心位置の更新に極めて重要なデータを提供する。処理中にツールにおいてインラインによるインプリント後の測定を行う必要がある。
【００２０】
図３Ａは、アクティブ・エリア３０３を含む（モールド２０などの）インプリントモールドを有するテンプレート３０１の表面図である。この実施形態では、アクティブ・エリア３０３の周りに円形の回折格子３０２が形成される。回折格子３０２は、（モールド２０などの）インプリントモールドの作製中にアクティブ・エリアと同じ側に形成される。図３Ｂは、本明細書では説明を簡単にするためにセンサ・システム３１５と呼ぶエミッタ３０７及びセンサ３０４の側面図である。エミッタ３０７及びセンサ３０４は、面３０８に平行な面の法線に対して角度をなして位置決めされる。エミッタ３０７からの光が透明テンプレート・モールドに当たり、回折格子３０２の背面上に入射する。回折格子から反射される光は、入射光が回折格子の窪み３０９から峰３１０へと移動するにつれて変化する。回折格子の端部は、入射光が窪み３０９内にあるときには反射光を妨げ、峰３１０に当たっているときには妨げない。回折格子３０２は、電気信号が距離パラメータと釣り合っている時に電圧遷移を有するように正確なピッチで形成される。従って、センサ３０４及びエミッタ３０７は、或る角度ウィンドウでの反射光のみがセンサ３０４に達するように位置決めされる。図３Ｃは、峰３２２及び谷３２１を有する電圧波形３２０を示す図であり、これらは、回折格子の「歯」がエミッタ３０７の光ビーム３０５を通過するときにセンサ３０４が反射光３０６を受光することにより生成される波形の特徴を示している。図示のパルス幅は、回折格子の「歯」の物理的な幅又はピッチに比例する。
【００２１】
図４Ａは、基板４０１及びチャック４０２との関連におけるエミッタ３０７及びセンサ３０４の側面図である。この実施形態では、入射光３０５及び反射光３０６が基板４０１の端部及びチャック４０２と相互作用する。チャック４０２には、基板４０１の端部を通過した場合に反射光３０６がセンサ３０４を外すことを確実にする反射傾斜面又は斜面４０３を構成することができる。このようにして、センサ３０４に到達する反射光の急落により基板４０１の端部を検出することができる。
【００２２】
図４Ｂは、センサ・システム３１５が基板４０１の端部上を走査してチャック４０２上に入射する際に、センサ３０４により生成される例示的な波形４１０を示す図である。レベル４１２は、光３０５が基板４０１から反射されたときのセンサ信号を表し、レベル４１１は、光３０５がチャック４０２の表面４０３上に入射したときのセンサ信号を表す。
【００２３】
図５は、基板４０１の端部に斜面５０１を構成した場合の実施形態を示す図である。この実施形態では、センサ・システム３１５が基板４０１の端部上を走査したときに信号変化が生じる。斜面５０１の角度により、入射光３０５が別の経路３０６をとるようになり、この結果センサ３０４上に入射する反射光が減る。
【００２４】
図６Ａは、回折格子３０２が、インプリントされた回折格子６０１としてアクティブ・エリアとともにインプリントされた実施形態を示す図である。基板４０１の端部が位置特定されると、センサ・システム３１５は、回折格子３０１の第１の「歯」が位置特定されるまで走査を行うことができる。このようにして、基板４０１の端部に対するテンプレート３０１の位置を判定することができる。この場合、センサ・システム３１５を使用して、インプリントされた特徴部の位置を基板の端部に対して位置特定することができる。基板の端部及び回折格子を測定中のセンサの位置は変化しないままである。
【００２５】
図６Ｂは、内縁６０３並びに外縁（図示せず）を有する成形基板６０２を示す図である。センサ・システム３１５は、基板の内縁から回折格子６０１を横切って走査することができる。同様に、回折格子を横切って基板の外縁を走査することができる。この例図では、個々の直交軸上で２つずつの４つの測定（ｄ１〜ｄ４）が行われる。このようにして、基板６０２のインプリント・パターンの同心度を判定することができる。
【００２６】
本発明は、テンプレート３０１及び基板４０１のステージ内位置座標を判定する手段を提供することにより問題を解決する。テンプレートの製造工程中、テンプレートの位置検出に使用される回折格子３０２の組がテンプレート３０１内の所定の位置にエッチングされる。回折格子３０２の組はアクティブ・エリアとともに製造されるので、これらを基準として使用してテンプレート３０１のアクティブ・エリアの位置を判定することができる。これらの回折格子３０２は、最初のθ（角度）アラインメント要件に応じて長方形又は円形であってもよい。回折格子３０２は、入射レーザー光（エミッタ３０７）の波長及びレーザー光の入射角に基づいて設計された特定のピッチを有する。回折格子３０２のサイズは、レーザー光３０７のスポットサイズ及びシステムから要求される位置感度に基づいて設定される。システムは、テンプレート３０１及び基板４０１の経路よりも上にレーザーエミッタ３０７及び検出器３０４を配置する。光電検出器３０４は、特定の角度で反射された光３０６のみを受光するように配置される。テンプレート３０１はローディング機構上に配置され、検出センサの下でＸ−Ｙステージにより動かされる。光電検出器３０４は、レーザー光３０６が回折格子３０２上に存在しない場合にはＮＵＬＬ信号を与えるように構成されるが、レーザー３０７が回折格子３０２上に入射する場合、光電検出器３０４上に１次回折光（３０６）が入射することにより電気信号を与えるようになる。この信号を使用して、（図１の１６のような）ＸＹステージ又はツール座標におけるテンプレート３０１の位置を判定することができる。回折モードでは、光ビーム３０６が基板４０１の端部から離れているときには、センサ３０４上で反射光３０６の強度は検出されないが、光ビーム３０６が基板４０１の端部上に存在するときには端部が反射光３０６をセンサ３０４へ導くようになる。
【００２７】
別の実施形態では、ウェハ・チャック４０２上のレーザー・エミッタ３０７と光電検出器３０４との間に小さな傾斜面４０３が設けられる。この反射面４０３は、光源と検出器との間の角度の半分に等しい量だけ傾斜する。チャック４０２上に基板４０１が配置されると、内縁が傾斜面４０３に重なり合うようになる。この実施形態では、光ビーム３０５がウェハ・チャック４０２上に存在するときには、エミッタ３０７からの光ビーム３０５が検出器３０４内へ完全に反射される。走査ビーム３０５が基板４０１の端部にぶつかると、ビーム３０５は遮断されるか、或いは異なる角度（ビーム３０６）に向けられ、光電検出器に光が到達しなくなる。この信号４１０の急落（傾斜４１２）を使用して基板４０１の端部を検出することができる。
【００２８】
テンプレート３０１用のセンサと基板４０１用のセンサは同じユニットであってもよく、これらはさらに、テンプレート３０１と基板４０１に対して２つの異なるセンサの組を使用する場合に必要となる較正処理を省く役目を果たす。
【００２９】
テンプレートの回折格子３０２を基板４０１上にインプリントした場合、二重の回折格子６０１が、テンプレート３０１の基板４０１に対する中心情報を提供することができる。同じセンサ・システム３１５が、今回はインプリントされた回折格子６０１及び基板４０１の端部の両方の基準を検出することができる。
【００３０】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施形態に組み込まれる方法ステップである。ステップ７０１において、透明モールド及び基板上にセンサ・システムを配置する。センサ・システムは、光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された光エネルギーの部分のみを受光するように構成される。センサ・システムはまた、透明テンプレート・モールド及び基板の検出面から反射された受光した光エネルギーの変動に応じてセンサ信号も生成する。ステップ７０２において、透明テンプレート・モールドをツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて透明テンプレート・モールドを位置決めする。透明テンプレート・モールドは、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子で囲まれたインプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する。ステップ７０３において、基板をツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて基板を位置決めする。基板は、検出面として構成された端部を有する。ステップ７０４において、コントローラ内でセンサ信号を処理して、透明テンプレート・モールドをツール座標内で基板に対して位置特定する。ステップ７０５において、制御信号を生成することにより、基板をツール座標内で透明テンプレート・モールドに対して正確に位置決めする。
【００３１】
別の実施形態では、追加のステップが組み込まれる。ステップ７０６において、回折格子のパターン及びアクティブ・エリアを基板上にインプリントする。ステップ７０７において、基板上の回折格子及びアクティブ・エリアのインプリント・パターンをセンサ・システムが走査することにより、基板端部に対応する検出面及びインプリントされた回折格子上の検出面からセンサ信号が生成される。ステップ７０８において、コントローラ内でセンサ信号を処理して、インプリント・パターンをツール座標内で基板の端部に対して位置特定し、アクティブ・エリアの基板に対する同心度を判定してプロセス制御を容易にする。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、図７Ａ〜図７Ｂにおいて望まれるステップをプロセッサ５４を通じて制御し、システム１０において動作させることができる。これらの処理ステップを、メモリ５６に記憶されたコンピュータシステム内のプログラムステップとして記憶することができる。
【００３３】
上述した本発明の実施形態は例示的なものである。上述の開示に数多くの変更及び修正を行う一方で、これらを本発明の範囲内にとどめることができる。従って、本発明の範囲は、上記の説明により限定すべきものではなく、添付の特許請求の範囲並びにこれらの同等物の完全な範囲を参照しながら決定すべきものである。
【符号の説明】
【００３４】
３０４ センサ
３０５ 入射光
３０６ 反射光
３０７ エミッタ
３１５ センサ・システム
４０１ 基板
４０２ チャック
４０３ 斜面
【技術分野】
【０００１】
本発明の分野は、一般に構造のナノファブリケーションに関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノファブリケーションとは、およそナノメータ又はそれ以下の特徴部などを有する非常に小さな構造の製作を意味する。ナノファブリケーションがかなり大きな影響を与えてきた１つの分野に集積回路の加工がある。半導体加工業界は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増やす一方で、さらに大きな生産収率を得ようと努力し続けているため、ナノファブリケーションはますます重要になっている。ナノファブリケーションは、より大きなプロセス制御を提供しながら、形成される構造の特徴部の最小寸法のさらなる縮小を可能にする。ナノファブリケーションを採用するその他の開発の分野として、生物工学、光技術、機械系などが挙げられる。
【０００３】
１つの例示的なナノファブリケーション技術は、一般にインプリント・リソグラフィと呼ばれる。例示的なインプリント・リソグラフィ・プロセスが、米国特許出願第１０／２６４，９６０号として出願された「基板上に特徴部を配置して最小寸法の変動性を有する特徴部を再現するための方法及びモールド」という名称の米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号、米国特許出願第１０／２６４，９２６として出願された「基板上に層を形成して測定標準の製作を容易にする方法」という名称の米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号、及び「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための機能的パターン形成材料」という名称の米国特許第６，９３６，１９４号などの数多くの公報に詳細に記載されており、これらの特許のすべては本発明の譲受人に譲渡されるとともに引用により本明細書に組み入れられる。
【０００４】
前述の米国特許出願公開及び米国特許の各々に開示されるインプリント・リソグラフィ技術には、重合可能層におけるレリーフ・パターンの形成と、このレリーフ・パターンに対応するパターンを下部にある基板内へ転写するステップとが含まれる。所望の位置を得るために、基板をモーション・ステージ上に配置して基板上へのパターン形成を容易にすることができる。この目的のために、テンプレートと基板との間に存在する成形可能な液体により基板から離間されたテンプレートを使用する。この液体は固化して、液体と接するテンプレートの表面形状に一致するパターンを内部に記録する固化層を形成する。その後、テンプレートを固化層から切り離し、テンプレートと基板とが離間するようにする。その後、基板及び固化層に、固化層内のパターンに対応するレリーフ像を基板に転写する処理を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号公報
【特許文献３】米国特許第６，９３６，１９４号公報
【特許文献４】米国特許第６，８７３，０８７号公報
【特許文献５】米国特許第６，９３２，９３４号公報
【特許文献６】米国特許第７，０７７，９９２号公報
【特許文献７】米国特許第７，１７９，３９６号公報
【特許文献８】米国特許第７，３９６，４７５号公報
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
透明インプリント・テンプレート・モールドを基板と位置合わせするためのシステムが、光エネルギー・ビームを生成するとともに、検出面から反射された光エネルギーの部分であって、基板面に対する角度ウィンドウ内に生じる部分のみを受光するように構成された走査センサ・システムを備える。インプリント・テンプレートに対応するアクティブ・エリアを取り囲んで回折格子を配置する。回折格子が所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有することにより、位置を判定できるようになる。システムは、ツール座標により定められる透明テンプレートモールドの下に基板を位置決めするためのツール位置決めシステムをさらに備える。システムは、センサ・システムと基板との間に配置された、インプリント・テンプレート・モールドのアクティブ・エリアを基板面に対して位置決めするように構成された位置決めステージを有する。
【０００７】
システムは、基板及びセンサ・システムを位置決めする、制御信号を生成するためのコントローラを有する。センサ信号は、テンプレート又は基板のいずれかから反射又は散乱された受光した光エネルギーの変動に反応する。
【０００８】
まず、ステージ座標フレーム内でテンプレートを位置特定し、配向する方法を開示する。テンプレートは、インプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する。インプリント特徴部と同時にテンプレート上の回折格子が生成され、この結果回折格子がインプリント特徴部に対して正確に位置特定される。回折格子は連続した線又は複数に分かれた線で作ることができる。センサ・システムは、光エネルギー・ビームを生成するとともに、測定面の表面に対する、小角度のウィンドウ内に存する、光エネルギーの部分のみを受光するように構成される。センサ信号をコントローラ内で処理してテンプレートをツール座標内で位置特定する。
【０００９】
別の実施形態では、反射ビームをセンサの受光部に到達させるべく導くように傾いた反射面を介して測定用光学ビームが反射された場合、同じ光学センサが基板の端部を位置特定することができる。基板の端部が反射ビームを遮断すると、受光部における光エネルギーが変化し、これが基板端部の位置を知らせる。基板の中心位置と基板の直径ＩＤとの両方を判定することができる。
【００１０】
別の実施形態では、インプリント基板をステージ座標フレーム内で位置特定／配向するための同様のシステム／方法を開示する。基板は、適合する回折格子を含むテンプレートによるインプリント後に回折格子を含むようになる。基板上の回折格子は、テンプレートのピッチに対応する同一ピッチを有する。テンプレート用のものと同じセンサを使用して、基板の回折格子から光エネルギーを収集することにより基板を位置特定／配向することができる。基板上にインプリントされた回折格子の位置及び配向を測定することにより、回折格子の基板に対する誤差を使用して、後続するインプリンティングの中心化及び配向の誤差を補償することができる。中心化誤差の補償を調整することにより、基板上にインプリントされた特徴部を所定の方向に付勢できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】基板から離間されたモールドを有するリソグラフィ・システムの単純化した側面図である。
【図２】上部にパターン層を有する図１に示す基板の側面図である。
【図３Ａ】アクティブ・エリアを取り囲む回折格子を付加したテンプレートを示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施形態による、図３Ａのテンプレート上に設けられた回折格子の背面に入射するセンサ・システムからの光ビームを示す図である。
【図３Ｃ】図３Ｂのセンサの例示的な波形を示す図である。
【図４Ａ】本発明の実施形態による、光ビームが基板端部を横切り、チャック斜面に入射する際の図３Ｂのセンサ・システムを示す図である。
【図４Ｂ】センサ・システムが基板端部を横切って走査する際の図４Ａのセンサの例示的な波形を示す図である。
【図５】基板端部上の斜面を横切って走査するセンサ・システムを示す図である。
【図６Ａ】基板上にインプリントされた回折格子を横切り、基板端部を横切って走査するセンサ・システム、及びチャック斜面原位置アラインメント測定スキームを示す図である。
【図６Ｂ】基板上のインプリントパターンの相対位置の決定に適した測定を示す図である。
【図７Ａ】本発明の実施形態で使用する方法ステップのフロー図である。
【図７Ｂ】本発明の別の実施形態で使用する追加の方法ステップのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１は、基板１２上にレリーフ・パターンを形成するように構成されたシステム１０を示す図である。基板１２は基板チャック１４に結合することができる。図示のように、基板チャック１４は真空チャックであるが、「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための高精度配向アラインメント及びギャップ制御段階」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載されるように、基板チャック１４は、以下に限定されるわけではないが、真空、ピンタイプ、溝タイプ、又は電磁気チャックを含むいずれのチャックであってもよく、該特許は引用により本明細書に組み入れられる。基板１２及び基板チャック１４をステージ１６上に支持することができる。さらに、ステージ１６、基板１２、及び基板チャック１４をベース（図示せず）上に配置することができる。ステージ１６はＸ軸及びＹ軸に関する動きを提供することができる。
【００１３】
基板１２から離間されてパターン形成装置１７が存在する。パターン形成装置１７はテンプレート１８を備え、そこからパターン形成面２２を上部に有するメサ２０が基板１２の方へ延びる。さらに、メサ２０をモールド２０と呼ぶことができる。メサ２０をナノ・インプリントモールド２０と呼ぶこともできる。さらなる実施形態では、実質的にテンプレート１８にモールド２０が存在しなくてもよい。テンプレート１８及び／又はモールド２０は、以下に限定されるわけではないが、石英ガラス、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサン・ポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボン・ポリマー、金属、及び硬化サファイアを含むような材料から形成することができる。図示のように、パターン形成面２２は、複数の離間した凹部２４及び突起部２６により定められる特徴部を備える。しかしながら、さらなる実施形態では、パターン形成面２２は実質的に平坦及び／又は平面であってもよい。パターン形成面２２は、基板１２上に形成されるパターンの基礎を形成する原パターンを定めることができる。「インプリント・リソグラフィ・プロセスのための高精度配向アラインメント及びギャップ制御段階」という名称の米国特許第６，８７３，０８７号に記載されるように、テンプレート１８は、以下に限定されるわけではないが、真空、ピンタイプ、溝タイプ、又は電磁気チャックを含むチャックの組から選択されるテンプレート・チャック２８に結合することができる。さらに、テンプレート・チャック２８は、インプリント・ヘッド３０に結合してテンプレート１８、従ってモールド２０の動きを容易にすることができる。以下の詳細な説明では、説明を簡単にするためにテンプレート１８及びモールド又はメサ２０をテンプレート・モールドと呼ぶことができる。
【００１４】
システム１０は、流体分注システム３２をさらに備える。流体分注システム３２は、基板１２上にポリマ材料３４を蒸着させるように構成される。システム１０は、あらゆる数の流体ディスペンサを含むことができ、流体分注システム３２は、それ自体が複数の分注ユニットを備えることができる。液滴分注、スピンコーティング、浸漬被覆、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜蒸着、厚膜蒸着などのあらゆる公知の技術を使用して、ポリマ材料３４を基板１２上に位置決めすることができる。通常、モールド２０が基板１２の所定の近傍に移る前にポリマ材料３４を基板１２上に配置することにより、モールド２０と基板１２との間に所望の容積を設定する。しかしながら、モールド２０が基板２０の所望の近傍に位置するときに所望の容積が満たされるように、ポリマ材料３４の量を決めることもできる。
【００１５】
図１及び図２を参照すると、システム１０は、エネルギー４０を経路４２に沿って導くように結合されたエネルギー４０の光源３８をさらに備える。インプリント・ヘッド３０及びステージ１６は、モールド２０と基板１２とを重ね合わせ、これらを経路４２内に配置するように構成される。インプリント・ヘッド３０、ステージ１６のいずれか又は両方は、モールド２０と基板１２との間の距離を変化させて、これらの間のポリマ材料３４により満たすことができる所望の容積を定める。ポリマ材料３４で所望の容積が満たされた後、光源３８が（広帯域紫外線放射などの）エネルギー４０を生成してポリマ材料３４を固化及び／又は架橋させ、この結果基板１２の表面４４の形状に対してパターン形成面２２を形成し、基板１２上にパターン層４６を定める。
【００１６】
パターン層４６は、残留層４８と、突起部５０及び凹部５２として示す複数の特徴部とを含むことができる。ステージ１６、インプリント・ヘッド３０、流体分注システム３２、及び光源３８とデータ通信するプロセッサ５４によりシステム１０を制御することができ、このプロセッサ５４はメモリ５６に記憶されたコンピュータ可読プログラムに基づいて動作する。
【００１７】
上述のシステムは、「インプリント・リソグラフィ・プロセス中における不連続フィルムの形成」という名称の米国特許第６，９３２，９３４号、「ステップアンドリピートインプリント・リソグラフィ・プロセス」という名称の米国特許第７，０７７，９９２号、「ポジ型２層インプリント・リソグラフィ法」という名称の米国特許第７，１７９，３９６号、及び「インプリント・リソグラフィを用いた階段構造を形成する方法」という名称の米国特許第７，３９６，４７５号において参照されるインプリント・リソグラフィ・プロセス及びシステムでさらに使用することができ、これらの特許はすべて引用により本明細書に組み入れられる。別の実施形態では、例えば、フォトリソグラフィ（Ｇライン、Ｉライン、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍ、及び１３．２〜１３．４ｎｍを含む様々な波長）、コンタクトリソグラフィ、電子ビームリソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、イオンビームリソグラフィ、及び原子線リソグラフィなどのあらゆる公知の技術において上述のシステムを使用することができる。
【００１８】
本発明は、特にパターン化媒体インプリントツール用のインプリントツール上の透明テンプレート・モールドの検出を容易にする。通常、パターン形成には１桁ミクロンの同心度アラインメントが望まれる。これには、ツールのステージ座標内でテンプレートのアクティブ・エリアと基板との間の相対位置を２、３ミクロンの範囲内で判定することができるシステム及び方法が求められる。テンプレート１８の端部に対してモールド２０を配置する精度が低い（すなわち、テンプレート１８の端部を使用してテンプレート１８のアクティブ・エリアの位置を判定することができない）ことにより、このシステム要件を満たすことはさらに複雑になる。また、テンプレート１８は、そのアクティブ・エリアをウェハチャック１４に向けて（下向きに）配置され、これによりモールド２０を検出することができるセンサをテンプレート１８に結合した場合、その配置が限定される。このため、テンプレート１８の非アクティブ側を見ながらテンプレート１８を検出するとともに、基準としてテンプレート１８の端部を使用せずにツールのステージ座標内にテンプレート１８の位置を判定することができるシステムが求められる。同様に、基板１２の検出に関しては、基準として基板１２の端部又は斜面しか使用することができない。
【００１９】
別の関連する問題として、インプリント・パターンの基板１２に対する中心性アラインメントにおける誤差の検出がある。このようなインプリント後の測定は、基板１２の中心位置の更新に極めて重要なデータを提供する。処理中にツールにおいてインラインによるインプリント後の測定を行う必要がある。
【００２０】
図３Ａは、アクティブ・エリア３０３を含む（モールド２０などの）インプリントモールドを有するテンプレート３０１の表面図である。この実施形態では、アクティブ・エリア３０３の周りに円形の回折格子３０２が形成される。回折格子３０２は、（モールド２０などの）インプリントモールドの作製中にアクティブ・エリアと同じ側に形成される。図３Ｂは、本明細書では説明を簡単にするためにセンサ・システム３１５と呼ぶエミッタ３０７及びセンサ３０４の側面図である。エミッタ３０７及びセンサ３０４は、面３０８に平行な面の法線に対して角度をなして位置決めされる。エミッタ３０７からの光が透明テンプレート・モールドに当たり、回折格子３０２の背面上に入射する。回折格子から反射される光は、入射光が回折格子の窪み３０９から峰３１０へと移動するにつれて変化する。回折格子の端部は、入射光が窪み３０９内にあるときには反射光を妨げ、峰３１０に当たっているときには妨げない。回折格子３０２は、電気信号が距離パラメータと釣り合っている時に電圧遷移を有するように正確なピッチで形成される。従って、センサ３０４及びエミッタ３０７は、或る角度ウィンドウでの反射光のみがセンサ３０４に達するように位置決めされる。図３Ｃは、峰３２２及び谷３２１を有する電圧波形３２０を示す図であり、これらは、回折格子の「歯」がエミッタ３０７の光ビーム３０５を通過するときにセンサ３０４が反射光３０６を受光することにより生成される波形の特徴を示している。図示のパルス幅は、回折格子の「歯」の物理的な幅又はピッチに比例する。
【００２１】
図４Ａは、基板４０１及びチャック４０２との関連におけるエミッタ３０７及びセンサ３０４の側面図である。この実施形態では、入射光３０５及び反射光３０６が基板４０１の端部及びチャック４０２と相互作用する。チャック４０２には、基板４０１の端部を通過した場合に反射光３０６がセンサ３０４を外すことを確実にする反射傾斜面又は斜面４０３を構成することができる。このようにして、センサ３０４に到達する反射光の急落により基板４０１の端部を検出することができる。
【００２２】
図４Ｂは、センサ・システム３１５が基板４０１の端部上を走査してチャック４０２上に入射する際に、センサ３０４により生成される例示的な波形４１０を示す図である。レベル４１２は、光３０５が基板４０１から反射されたときのセンサ信号を表し、レベル４１１は、光３０５がチャック４０２の表面４０３上に入射したときのセンサ信号を表す。
【００２３】
図５は、基板４０１の端部に斜面５０１を構成した場合の実施形態を示す図である。この実施形態では、センサ・システム３１５が基板４０１の端部上を走査したときに信号変化が生じる。斜面５０１の角度により、入射光３０５が別の経路３０６をとるようになり、この結果センサ３０４上に入射する反射光が減る。
【００２４】
図６Ａは、回折格子３０２が、インプリントされた回折格子６０１としてアクティブ・エリアとともにインプリントされた実施形態を示す図である。基板４０１の端部が位置特定されると、センサ・システム３１５は、回折格子３０１の第１の「歯」が位置特定されるまで走査を行うことができる。このようにして、基板４０１の端部に対するテンプレート３０１の位置を判定することができる。この場合、センサ・システム３１５を使用して、インプリントされた特徴部の位置を基板の端部に対して位置特定することができる。基板の端部及び回折格子を測定中のセンサの位置は変化しないままである。
【００２５】
図６Ｂは、内縁６０３並びに外縁（図示せず）を有する成形基板６０２を示す図である。センサ・システム３１５は、基板の内縁から回折格子６０１を横切って走査することができる。同様に、回折格子を横切って基板の外縁を走査することができる。この例図では、個々の直交軸上で２つずつの４つの測定（ｄ１〜ｄ４）が行われる。このようにして、基板６０２のインプリント・パターンの同心度を判定することができる。
【００２６】
本発明は、テンプレート３０１及び基板４０１のステージ内位置座標を判定する手段を提供することにより問題を解決する。テンプレートの製造工程中、テンプレートの位置検出に使用される回折格子３０２の組がテンプレート３０１内の所定の位置にエッチングされる。回折格子３０２の組はアクティブ・エリアとともに製造されるので、これらを基準として使用してテンプレート３０１のアクティブ・エリアの位置を判定することができる。これらの回折格子３０２は、最初のθ（角度）アラインメント要件に応じて長方形又は円形であってもよい。回折格子３０２は、入射レーザー光（エミッタ３０７）の波長及びレーザー光の入射角に基づいて設計された特定のピッチを有する。回折格子３０２のサイズは、レーザー光３０７のスポットサイズ及びシステムから要求される位置感度に基づいて設定される。システムは、テンプレート３０１及び基板４０１の経路よりも上にレーザーエミッタ３０７及び検出器３０４を配置する。光電検出器３０４は、特定の角度で反射された光３０６のみを受光するように配置される。テンプレート３０１はローディング機構上に配置され、検出センサの下でＸ−Ｙステージにより動かされる。光電検出器３０４は、レーザー光３０６が回折格子３０２上に存在しない場合にはＮＵＬＬ信号を与えるように構成されるが、レーザー３０７が回折格子３０２上に入射する場合、光電検出器３０４上に１次回折光（３０６）が入射することにより電気信号を与えるようになる。この信号を使用して、（図１の１６のような）ＸＹステージ又はツール座標におけるテンプレート３０１の位置を判定することができる。回折モードでは、光ビーム３０６が基板４０１の端部から離れているときには、センサ３０４上で反射光３０６の強度は検出されないが、光ビーム３０６が基板４０１の端部上に存在するときには端部が反射光３０６をセンサ３０４へ導くようになる。
【００２７】
別の実施形態では、ウェハ・チャック４０２上のレーザー・エミッタ３０７と光電検出器３０４との間に小さな傾斜面４０３が設けられる。この反射面４０３は、光源と検出器との間の角度の半分に等しい量だけ傾斜する。チャック４０２上に基板４０１が配置されると、内縁が傾斜面４０３に重なり合うようになる。この実施形態では、光ビーム３０５がウェハ・チャック４０２上に存在するときには、エミッタ３０７からの光ビーム３０５が検出器３０４内へ完全に反射される。走査ビーム３０５が基板４０１の端部にぶつかると、ビーム３０５は遮断されるか、或いは異なる角度（ビーム３０６）に向けられ、光電検出器に光が到達しなくなる。この信号４１０の急落（傾斜４１２）を使用して基板４０１の端部を検出することができる。
【００２８】
テンプレート３０１用のセンサと基板４０１用のセンサは同じユニットであってもよく、これらはさらに、テンプレート３０１と基板４０１に対して２つの異なるセンサの組を使用する場合に必要となる較正処理を省く役目を果たす。
【００２９】
テンプレートの回折格子３０２を基板４０１上にインプリントした場合、二重の回折格子６０１が、テンプレート３０１の基板４０１に対する中心情報を提供することができる。同じセンサ・システム３１５が、今回はインプリントされた回折格子６０１及び基板４０１の端部の両方の基準を検出することができる。
【００３０】
図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の実施形態に組み込まれる方法ステップである。ステップ７０１において、透明モールド及び基板上にセンサ・システムを配置する。センサ・システムは、光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された光エネルギーの部分のみを受光するように構成される。センサ・システムはまた、透明テンプレート・モールド及び基板の検出面から反射された受光した光エネルギーの変動に応じてセンサ信号も生成する。ステップ７０２において、透明テンプレート・モールドをツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて透明テンプレート・モールドを位置決めする。透明テンプレート・モールドは、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子で囲まれたインプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する。ステップ７０３において、基板をツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて基板を位置決めする。基板は、検出面として構成された端部を有する。ステップ７０４において、コントローラ内でセンサ信号を処理して、透明テンプレート・モールドをツール座標内で基板に対して位置特定する。ステップ７０５において、制御信号を生成することにより、基板をツール座標内で透明テンプレート・モールドに対して正確に位置決めする。
【００３１】
別の実施形態では、追加のステップが組み込まれる。ステップ７０６において、回折格子のパターン及びアクティブ・エリアを基板上にインプリントする。ステップ７０７において、基板上の回折格子及びアクティブ・エリアのインプリント・パターンをセンサ・システムが走査することにより、基板端部に対応する検出面及びインプリントされた回折格子上の検出面からセンサ信号が生成される。ステップ７０８において、コントローラ内でセンサ信号を処理して、インプリント・パターンをツール座標内で基板の端部に対して位置特定し、アクティブ・エリアの基板に対する同心度を判定してプロセス制御を容易にする。
【００３２】
本発明の実施形態によれば、図７Ａ〜図７Ｂにおいて望まれるステップをプロセッサ５４を通じて制御し、システム１０において動作させることができる。これらの処理ステップを、メモリ５６に記憶されたコンピュータシステム内のプログラムステップとして記憶することができる。
【００３３】
上述した本発明の実施形態は例示的なものである。上述の開示に数多くの変更及び修正を行う一方で、これらを本発明の範囲内にとどめることができる。従って、本発明の範囲は、上記の説明により限定すべきものではなく、添付の特許請求の範囲並びにこれらの同等物の完全な範囲を参照しながら決定すべきものである。
【符号の説明】
【００３４】
３０４ センサ
３０５ 入射光
３０６ 反射光
３０７ エミッタ
３１５ センサ・システム
４０１ 基板
４０２ チャック
４０３ 斜面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンプレート・モールドを基板に対して位置合わせするためのシステムであって、
光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと前記基板及び前記テンプレート・モールドの検出面から反射された前記光エネルギーの部分のみを受光するように構成された、前記テンプレート・モールド及び前記基板の上方に配置されたセンサ・システムと、
前記テンプレート・モールドのアクティブ・エリアの周りに配置された、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
基板制御信号に応じてツール座標内で前記基板を前記テンプレート・モールドに対して位置決めするためのツール位置決めシステムをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサ・システムと前記基板との間に配置された、テンプレート制御信号に応じて前記ツール座標内で前記テンプレート・モールドのアクティブ・エリアを前記基板面に対して位置決めするように構成された位置決めステージをさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記基板及びテンプレート制御信号を生成するとともに、前記回折格子及び前記基板の前記検出面から反射された受光した光エネルギーの変動を受けて前記センサ・システムにより生成された信号に応じて前記基板及びテンプレート・モールドを前記センサ・システムに対して位置決めするためのコントローラをさらに備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記テンプレート・モールドの前記アクティブ・エリアのインプリント特徴部が形成されるのと同時に、前記回折格子が前記テンプレート・モールド上にインプリント特徴部として形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記センサ・システムが、前記光エネルギー・ビームを生成するレーザー光エミッタと、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された前記光エネルギーの一部を受光する、前記レーザー光の周波数に反応する光検出器とを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記レーザー光エミッタ及び光検出器が、所定の角度ウィンドウ内へと検出面から反射されたレーザー光のみが前記光検出器上に入射するように相対的に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記回折格子が、所定の距離パラメータに対応するピッチを有する一連の平行な等間隔を空けた長方形の峰及び谷として構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記アクティブ・エリアの特徴部が前記基板上にインプリントされるとの同時に、前記回折格子が前記基板上にインプリントされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記基板を保持するチャックに検出面を構成して前記基板の端部を位置決めしやすくした、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記インプリントされた回折格子を含む前記基板を走査することにより、前記基板上の前記インプリントされたアクティブ・エリアが前記基板の端部に対して位置特定される、
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記インプリントされた回折格子を含む基板を、前記センサ・システムが前記基板の中心を通る直交軸に沿って双方向に走査して、前記インプリントされたアクティブ・エリアの前記基板の端部に対する同心度を判定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
テンプレート・モールドを基板に対して位置合わせする方法であって、
光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと前記検出面から反射された前記光エネルギーの部分のみを受光するように構成され、前記テンプレート・モールド及び前記基板の前記検出面から反射された受光した光エネルギーの変動に応じてセンサ信号を生成するセンサ・システムを前記テンプレート・モールド及び前記基板の上に配置するステップと、
前記テンプレート・モールドをツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子で囲まれたインプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する前記テンプレート・モールドを位置決めするステップと、
前記基板をツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて、検出面として構成された端部を有する前記基板を位置決めするステップと、
前記センサ信号をコントローラ内で処理して、前記テンプレート・モールドをツール座標内で前記基板に対して位置特定るステップと、
前記制御信号を生成することにより、前記基板を前記テンプレート・モールドに対して正確に位置決めするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記回折格子のパターン及び前記アクティブ・エリアを前記基板上にインプリントするステップと、
前記基板上にインプリントされた前記回折格子のパターン及び前記アクティブ・エリアを前記センサ・システムで走査することにより、前記基板端部に対応する検出面及び前記インプリントされた回折格子上の検出面からセンサ信号を生成するステップと、
前記センサ信号を前記コントローラ内で処理して、前記インプリントされたパターンをツール座標内で前記基板の前記端部に対して位置特定し、前記アクティブ・エリアの前記基板に対する同心度を判定してプロセス制御を容易にするステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記テンプレート・モールドの前記アクティブ・エリアのインプリント特徴部が形成されるのと同時に、前記回折格子が前記テンプレート・モールド上にインプリント特徴部として形成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記センサ・システムが、前記光エネルギー・ビームを生成するレーザー光エミッタと、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された前記光エネルギーの一部を受光する、前記レーザー光の周波数に反応する光検出器とを備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザー光エミッタ及び光検出器が、所定の角度ウィンドウ内へと検出面から反射されたレーザー光のみが前記光検出器上に入射するように相対的に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記回折格子が、所定の距離パラメータに対応するピッチを有する一連の平行な等間隔を空けた長方形の峰及び谷として構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記アクティブ・エリアの特徴部がインプリントされるとの同時に、前記回折格子が前記基板上にインプリントされる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
インプリント・パターン及びインプリント格子を含む前記基板の直交軸に沿って前記センサ・システムを走査し、回折格子の端部に対する内縁までの距離を記録するステップと、
個々の直交経路に沿った前記距離を減算して、前記基板にインプリントしたパターンの同心度の測定値を生成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【請求項１】
テンプレート・モールドを基板に対して位置合わせするためのシステムであって、
光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと前記基板及び前記テンプレート・モールドの検出面から反射された前記光エネルギーの部分のみを受光するように構成された、前記テンプレート・モールド及び前記基板の上方に配置されたセンサ・システムと、
前記テンプレート・モールドのアクティブ・エリアの周りに配置された、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子と、
を備えることを特徴とするシステム。
【請求項２】
基板制御信号に応じてツール座標内で前記基板を前記テンプレート・モールドに対して位置決めするためのツール位置決めシステムをさらに備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記センサ・システムと前記基板との間に配置された、テンプレート制御信号に応じて前記ツール座標内で前記テンプレート・モールドのアクティブ・エリアを前記基板面に対して位置決めするように構成された位置決めステージをさらに備える、
ことを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記基板及びテンプレート制御信号を生成するとともに、前記回折格子及び前記基板の前記検出面から反射された受光した光エネルギーの変動を受けて前記センサ・システムにより生成された信号に応じて前記基板及びテンプレート・モールドを前記センサ・システムに対して位置決めするためのコントローラをさらに備える、
ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記テンプレート・モールドの前記アクティブ・エリアのインプリント特徴部が形成されるのと同時に、前記回折格子が前記テンプレート・モールド上にインプリント特徴部として形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記センサ・システムが、前記光エネルギー・ビームを生成するレーザー光エミッタと、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された前記光エネルギーの一部を受光する、前記レーザー光の周波数に反応する光検出器とを備える、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記レーザー光エミッタ及び光検出器が、所定の角度ウィンドウ内へと検出面から反射されたレーザー光のみが前記光検出器上に入射するように相対的に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記回折格子が、所定の距離パラメータに対応するピッチを有する一連の平行な等間隔を空けた長方形の峰及び谷として構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記アクティブ・エリアの特徴部が前記基板上にインプリントされるとの同時に、前記回折格子が前記基板上にインプリントされる、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記基板を保持するチャックに検出面を構成して前記基板の端部を位置決めしやすくした、
ことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記インプリントされた回折格子を含む前記基板を走査することにより、前記基板上の前記インプリントされたアクティブ・エリアが前記基板の端部に対して位置特定される、
ことを特徴とする請求項９に記載のシステム。
【請求項１２】
前記インプリントされた回折格子を含む基板を、前記センサ・システムが前記基板の中心を通る直交軸に沿って双方向に走査して、前記インプリントされたアクティブ・エリアの前記基板の端部に対する同心度を判定する、
ことを特徴とする請求項１１に記載のシステム。
【請求項１３】
テンプレート・モールドを基板に対して位置合わせする方法であって、
光エネルギー・ビームを生成するとともに、角度ウィンドウ内へと前記検出面から反射された前記光エネルギーの部分のみを受光するように構成され、前記テンプレート・モールド及び前記基板の前記検出面から反射された受光した光エネルギーの変動に応じてセンサ信号を生成するセンサ・システムを前記テンプレート・モールド及び前記基板の上に配置するステップと、
前記テンプレート・モールドをツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて、所定の寸法増分に対応するピッチの検出面を有する回折格子で囲まれたインプリント可能な特徴部を含むアクティブ・エリアを有する前記テンプレート・モールドを位置決めするステップと、
前記基板をツール座標内で位置特定するための制御信号に応じて、検出面として構成された端部を有する前記基板を位置決めするステップと、
前記センサ信号をコントローラ内で処理して、前記テンプレート・モールドをツール座標内で前記基板に対して位置特定るステップと、
前記制御信号を生成することにより、前記基板を前記テンプレート・モールドに対して正確に位置決めするステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１４】
前記回折格子のパターン及び前記アクティブ・エリアを前記基板上にインプリントするステップと、
前記基板上にインプリントされた前記回折格子のパターン及び前記アクティブ・エリアを前記センサ・システムで走査することにより、前記基板端部に対応する検出面及び前記インプリントされた回折格子上の検出面からセンサ信号を生成するステップと、
前記センサ信号を前記コントローラ内で処理して、前記インプリントされたパターンをツール座標内で前記基板の前記端部に対して位置特定し、前記アクティブ・エリアの前記基板に対する同心度を判定してプロセス制御を容易にするステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記テンプレート・モールドの前記アクティブ・エリアのインプリント特徴部が形成されるのと同時に、前記回折格子が前記テンプレート・モールド上にインプリント特徴部として形成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記センサ・システムが、前記光エネルギー・ビームを生成するレーザー光エミッタと、角度ウィンドウ内へと検出面から反射された前記光エネルギーの一部を受光する、前記レーザー光の周波数に反応する光検出器とを備える、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１７】
前記レーザー光エミッタ及び光検出器が、所定の角度ウィンドウ内へと検出面から反射されたレーザー光のみが前記光検出器上に入射するように相対的に位置決めされる、
ことを特徴とする請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記回折格子が、所定の距離パラメータに対応するピッチを有する一連の平行な等間隔を空けた長方形の峰及び谷として構成される、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記アクティブ・エリアの特徴部がインプリントされるとの同時に、前記回折格子が前記基板上にインプリントされる、
ことを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項２０】
インプリント・パターン及びインプリント格子を含む前記基板の直交軸に沿って前記センサ・システムを走査し、回折格子の端部に対する内縁までの距離を記録するステップと、
個々の直交経路に沿った前記距離を減算して、前記基板にインプリントしたパターンの同心度の測定値を生成するステップと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１９に記載の方法。
【図１】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図３Ｃ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【公表番号】特表２０１０−５３４４０６（Ｐ２０１０−５３４４０６Ａ）
【公表日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１７０２７（Ｐ２０１０−５１７０２７）
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００８８１７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１４６５５
【国際公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０３１９３３６２）モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年１１月４日（２０１０．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月１８日（２００８．７．１８）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００８／００８８１７
【国際公開番号】ＷＯ２００９／０１４６５５
【国際公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【出願人】（５０３１９３３６２）モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド (94)
【Ｆターム（参考）】
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