JP6221461B2 - Defect analysis method, uneven pattern structure manufacturing method, and imprint system - Google Patents
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Description
本発明は、インプリントを経て作製される凹凸パターン構造体における欠陥を解析する方法、その方法を利用した凹凸パターン構造体の製造方法及びインプリントシステムに関する。 The present invention relates to a method for analyzing a defect in a concavo-convex pattern structure produced through imprinting, a method for manufacturing a concavo-convex pattern structure using the method, and an imprint system.
微細加工技術として知られているナノインプリント技術は、基材の表面に微細凹凸パターンが形成されてなる型部材(インプリントモールド)を用い、当該微細凹凸パターンを被加工物に転写することで微細凹凸パターンを等倍転写するパターン形成技術である(特許文献1参照)。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化等に伴い、その製造プロセス等においてナノインプリント技術が注目されている。 Nanoimprint technology, known as microfabrication technology, uses a mold member (imprint mold) in which a fine concavo-convex pattern is formed on the surface of a substrate, and transfers the fine concavo-convex pattern to a workpiece to produce fine concavo-convex This is a pattern formation technique for transferring a pattern at an equal magnification (see Patent Document 1). In particular, with further miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, nanoimprint technology has attracted attention in its manufacturing process and the like.
このナノインプリント技術においては、一般に、基板上に被加工物としてのインプリント樹脂がインクジェット法等により塗布され、インプリント樹脂とインプリントモールドとを接触させた状態で当該インプリント樹脂を硬化させることにより、インプリントモールドの微細凹凸パターンが転写されてなる微細凹凸パターン構造体が形成される。また、このようにして形成された微細凹凸パターン構造体をマスクとして用いて基板のエッチング処理を行うことで、インプリントモールドの微細凹凸パターンを基板上に転写することができる。 In this nanoimprint technology, generally, an imprint resin as a workpiece is applied on a substrate by an inkjet method or the like, and the imprint resin is cured in a state where the imprint resin and the imprint mold are in contact with each other. Then, a fine uneven pattern structure formed by transferring the fine uneven pattern of the imprint mold is formed. Further, by performing the etching process on the substrate using the fine concavo-convex pattern structure thus formed as a mask, the fine concavo-convex pattern of the imprint mold can be transferred onto the substrate.
このようにインプリント処理を経て形成される、インプリント樹脂により構成される微細凹凸パターン構造体や、それをマスクとして用いた基板のエッチング処理により基板上に微細凹凸パターンが転写された微細凹凸パターン構造体において欠陥が生じると、製品の歩留まりが低下してしまう。特に、同一のインプリントモールドを用いて連続的に繰り返してインプリント処理を行っているときに、実質的に同一の箇所に同種の欠陥が繰り返して生じた場合には、その欠陥の発生原因を排除することで正常なインプリント処理を継続することができるため、欠陥発生原因の早急な解析が重要となる。 The fine concavo-convex pattern structure formed of the imprint resin and the fine concavo-convex pattern formed on the substrate by the etching process of the substrate using the imprint resin, which is formed through the imprint process in this way. If a defect occurs in the structure, the product yield decreases. In particular, when imprint processing is performed repeatedly and repeatedly using the same imprint mold, if the same type of defect repeatedly occurs in substantially the same location, the cause of the occurrence of the defect is Since the normal imprint process can be continued by eliminating, it is important to analyze the cause of the occurrence of defects immediately.
従来、インプリントにより生じ得る欠陥の原因を排除してインプリントする方法として、ナノインプリントによりパターンドメディアを形成するにあたり、同一のスタンパ(インプリントモールド)を用いてインプリントにより基板上のレジスト膜に形成したパターンを検査してパターンに異常が発生した領域を抽出し、当該領域と同じ領域に、それとは別に直前に検査した複数の基板にも異常が検出されていた場合にはスタンパの不良と判定するスタンパ検査方法が提案されている(特許文献2参照)。 Conventionally, as a method of imprinting by eliminating the cause of defects that may occur due to imprinting, when forming patterned media by nanoimprinting, the same stamper (imprint mold) is used to imprint onto the resist film on the substrate. When the formed pattern is inspected and the region where the abnormality has occurred in the pattern is extracted, and the abnormality is detected in the same region as that of the region, and also in the plurality of substrates inspected immediately before that, the stamper is defective. A stamper inspection method for determining is proposed (see Patent Document 2).
また、インプリントモールドを用いたインプリントにより被転写基板上に半導体集積回路のパターンを転写する際に、当該被転写基板上に形成された凹凸パターンの欠陥検査を行い、欠陥の画像データを形成し、当該画像データから欠陥輪郭を抽出して半導体集積回路のパターンデータに反映させ、欠陥輪郭が反映された半導体集積回路のパターンデータに基づいて、インプリント樹脂の滴下位置を最適化するインプリント方法が提案されている(特許文献3参照)。 In addition, when transferring the pattern of a semiconductor integrated circuit onto a transfer substrate by imprint using an imprint mold, the defect pattern of the uneven pattern formed on the transfer substrate is inspected to form defect image data. Then, the imprint that extracts the defect contour from the image data and reflects it in the pattern data of the semiconductor integrated circuit and optimizes the dropping position of the imprint resin based on the pattern data of the semiconductor integrated circuit in which the defect contour is reflected A method has been proposed (see Patent Document 3).
上記特許文献2に開示された方法においては、同一のスタンパ(インプリントモールド)を用いた複数回のインプリント処理により、実質的に同一の箇所に同種の欠陥が生じていた場合、スタンパ(インプリントモールド)に欠陥がある(スタンパの不良)と判定する。そして、スタンパ(インプリントモールド)の交換等の対応をとることで、欠陥が極めて少ないパターンドメディア(微細凹凸パターン構造体)を形成することができるという効果を奏し得る。
In the method disclosed in
また、上記特許文献3に開示された方法においても同様に、欠陥の画像データから抽出された欠陥輪郭が反映されて、インプリント樹脂の滴下位置が最適化される。これにより、欠陥が極めて少ない半導体集積回路(微細凹凸パターン構造体)を作製することができるという効果を奏し得る。
Similarly, in the method disclosed in
しかしながら、インプリントモールドを用いたインプリント処理を経て得られる微細凹凸パターン構造体(インプリント樹脂により構成される微細凹凸パターン構造体や、それをマスクとして用いた基板のエッチング処理により基板上に転写された微細凹凸パターン構造体)において欠陥の生じる原因は、インプリントモールドにおける欠陥やインプリント樹脂の滴下位置に限られたものではなく、その他の様々な要因も考えられる。 However, a fine concavo-convex pattern structure obtained through an imprint process using an imprint mold (a fine concavo-convex pattern structure composed of an imprint resin, or transferred onto a substrate by etching the substrate using it as a mask) The cause of the occurrence of defects in the fine concavo-convex pattern structure) is not limited to the defects in the imprint mold and the dropping position of the imprint resin, and various other factors are also conceivable.
上記特許文献2に開示された方法のように、実質的に同一の箇所に同種の欠陥が連続して生じていた場合には、スタンパ(インプリントモールド)に欠陥がある可能性を否定することはできない。例えば、スタンパ(インプリントモールド)の微細凹凸パターンが欠損している場合、そのスタンパ(インプリントモールド)を用いて連続してインプリント処理を行うと、実質的に同一の箇所に同種の欠陥が連続して生じることがある。このように、その欠陥が、スタンパ(インプリントモールド)の欠陥に由来するものである場合には、上記特許文献2に開示された方法は有効であるものの、微細凹凸パターン構造体に生じた欠陥がスタンパ(インプリントモールド)の欠損に由来するものでない場合には、スタンパ(インプリントモールド)の交換をする必要がないにもかかわらず、交換することとなってしまうという問題がある。
As in the method disclosed in
また、上記特許文献3に開示された方法のように、欠陥輪郭が反映された半導体集積回路のパターンデータに基づいて、インプリント樹脂の滴下位置を最適化することにより、欠陥の発生を抑制することができる場合もある。しかし、一般に、欠陥発生が極力少ないインプリント処理を行うために、インプリント樹脂の滴下位置を含む様々なインプリント条件が最適化されている。そのため、インプリント樹脂の滴下位置を変更してしまうことで、それ以外のインプリント条件を再び最適化しない限り、新たな欠陥を生じる可能性があり、また得られる微細凹凸パターン構造体の寸法精度の悪化を招くおそれもある。インプリント樹脂の滴下位置を含むすべてのインプリント条件を最適化するには、膨大な時間がかかることもあるため、微細凹凸パターン構造体に欠陥が生じるごとにインプリント条件を再設定するのでは、却って製品の歩留まりの低下を引き起こしかねない。
Further, as in the method disclosed in
このように、インプリント処理を経て作製される微細凹凸パターン構造体において欠陥が生じた場合に、その欠陥発生原因としては様々なものが考えられるにもかかわらず、上記特許文献2及び3に記載の技術においては、それらの可能性が考えられていないため、欠陥の発生を除去することができない場合があるという問題がある。インプリント処理を経て作製される微細凹凸パターン構造体において欠陥が生じた場合に、欠陥発生原因を手当たり次第に特定することもできるが、非効率的であって、却って製品の歩留まりを低下させる結果となり兼ねない。
As described above, when a defect occurs in the fine concavo-convex pattern structure manufactured through the imprint process, although various causes can be considered for the occurrence of the defect, it is described in
上記課題に鑑みて、本発明は、インプリントモールドを用いたインプリント処理を経て作製される微細凹凸パターン構造体において欠陥が生じた場合に、当該欠陥の発生原因を効率的に特定することができる欠陥解析方法、当該欠陥解析方法を利用した微細凹凸パターン構造体の製造方法及びインプリントシステムを提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention can efficiently identify the cause of occurrence of a defect when a defect occurs in a fine concavo-convex pattern structure produced through an imprint process using an imprint mold. An object of the present invention is to provide a defect analysis method that can be performed, a method for manufacturing a fine uneven pattern structure using the defect analysis method, and an imprint system.
上記課題を解決するために、本発明は、インプリントモールドを用いたインプリント処理を経て得られた凹凸パターン構造体において生じた欠陥を解析する方法であって、前記凹凸パターン構造体における欠陥の位置に関する欠陥関連情報を取得し、前記欠陥関連情報と、欠陥発生に関連する情報であって、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理前から予め取得可能な情報及び前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を少なくとも含む複数の欠陥要因情報のそれぞれとを対比し、その対比結果と前記凹凸パターン構造体における欠陥の種類に関する欠陥種情報とに基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定し、前記欠陥の種類には、凸部欠陥と凹部欠陥とが少なくとも含まれることを特徴とする欠陥解析方法を提供する(発明1)。 In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is a method for analyzing a defect generated in an uneven pattern structure obtained through an imprint process using an imprint mold, wherein the defect in the uneven pattern structure is analyzed . The defect-related information related to the position is acquired, and the defect-related information and information related to the occurrence of the defect, the information that can be acquired in advance from the imprint process using the imprint mold and the imprint mold are used. The concavo-convex pattern structure is compared with each of a plurality of defect factor information including at least information that can be acquired during imprint processing, and based on the comparison result and defect type information regarding the type of defect in the concavo-convex pattern structure. identify the defect causes in the body, the type of the defect, the convex portions defects and recesses defect least contains Re provides defect analysis method comprising Rukoto (invention 1).
上記発明(発明1)においては、前記複数の欠陥要因情報は、いずれも前記欠陥関連情報と直接的に対比可能な形式に統一された情報であるのが好ましい(発明2)。 In the above invention (Invention 1), it is preferable that the plurality of defect factor information is information unified in a format that can be directly compared with the defect related information (Invention 2).
上記発明(発明1,2)においては、前記欠陥関連情報と、前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとの一致度を求め、当該一致度に基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定するのが好ましい(発明3)。 In the above inventions (Inventions 1 and 2), the degree of coincidence between the defect related information and each of the plurality of defect factor information is obtained, and the cause of defect occurrence in the concavo-convex pattern structure is specified based on the degree of coincidence. It is preferable (Invention 3).
上記発明(発明3)においては、前記一致度に基づいて、前記複数の欠陥要因情報の順位付けをし、当該順位に基づいて前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定するのが好ましい(発明4)。 In the said invention (invention 3), it is preferable to rank the plurality of defect factor information based on the degree of coincidence, and to specify the cause of defect occurrence in the concavo-convex pattern structure based on the ranking (invention). 4).
上記発明(発明1〜4)においては、前記欠陥関連情報が、前記凹凸パターン構造体における欠陥の位置を示す座標情報であるのが好ましい(発明5)。 In the said invention (invention 1-4), it is preferable that the said defect relevant information is coordinate information which shows the position of the defect in the said uneven | corrugated pattern structure (invention 5).
上記発明(発明1〜5)においては、前記欠陥関連情報と前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとの対比結果、前記欠陥種情報及び前記凹凸パターン構造体における欠陥の再現性に関する情報に基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定するのが好ましい(発明6)。 In the above inventions (Inventions 1 to 5), based on the comparison result between the defect related information and each of the plurality of defect factor information, the defect type information and information on the reproducibility of defects in the concavo-convex pattern structure, It is preferable to specify the cause of the occurrence of defects in the uneven pattern structure (Invention 6).
また、本発明は、インプリントモールドを用いたインプリント処理を経て凹凸パターン構造体を作製するインプリント工程と、前記インプリント工程により作製された前記凹凸パターン構造体における欠陥の有無を検出する欠陥検出工程と、前記欠陥検出工程により前記欠陥が検出された場合に、上記発明(発明1〜6)に係る欠陥解析方法により欠陥発生原因を特定する欠陥発生原因特定工程と、前記欠陥発生原因特定工程により特定された欠陥発生原因を排除する欠陥発生原因排除工程とを含み、前記欠陥発生原因排除工程により前記欠陥発生原因が排除された後、前記インプリント工程を繰り返し行うことを特徴とする凹凸パターン構造体の製造方法を提供する(発明7)。 Further, the present invention provides an imprint process for producing an uneven pattern structure through an imprint process using an imprint mold, and a defect for detecting the presence or absence of defects in the uneven pattern structure produced by the imprint process. When the defect is detected by the detection step, and the defect detection step, the defect generation cause specifying step for specifying the cause of defect generation by the defect analysis method according to the above inventions (Inventions 1 to 6 ), and the defect generation cause specification A defect occurrence cause eliminating step that eliminates the cause of defect occurrence specified by the process, and the imprint process is repeatedly performed after the defect occurrence cause is eliminated by the defect occurrence cause elimination step. A method for producing a pattern structure is provided (Invention 7 ).
さらに、本発明は、インプリントモールドを用いたインプリント処理を行い、凹凸パターン構造体を作製するインプリント部と、前記インプリント部により作製された前記凹凸パターン構造体における欠陥の有無を検出する欠陥検出部と、前記欠陥検出部により前記欠陥が検出された場合に、前記欠陥の位置に関する欠陥関連情報を取得する欠陥関連情報取得部と、欠陥発生に関連する情報であって、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理前から予め取得可能な情報及び前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を少なくとも含む複数の欠陥要因情報を記憶する欠陥要因情報記憶部と、前記凹凸パターン構造体における、凸部欠陥及び凹部欠陥を少なくとも含む欠陥の種類に関する欠陥種情報を取得する欠陥種情報取得部と、前記欠陥検出部により検出された前記欠陥の発生原因を特定する欠陥発生原因特定部とを備え、前記欠陥発生原因特定部は、前記欠陥関連情報取得部により取得された前記欠陥関連情報と、前記欠陥要因情報記憶部に記憶されている前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとを対比し、その対比結果と前記欠陥種情報とに基づいて、前記欠陥の発生原因を特定し、前記欠陥発生原因特定部により特定された前記欠陥の発生原因を排除した後、前記インプリント部により前記凹凸パターン構造体を作製することを特徴とするインプリントシステムを提供する(発明8)。 Furthermore, the present invention performs imprint processing using an imprint mold, and detects the presence or absence of a defect in the imprint portion for producing the concave / convex pattern structure and the concave / convex pattern structure produced by the imprint portion. A defect detection unit, a defect-related information acquisition unit that acquires defect-related information related to the position of the defect when the defect is detected by the defect detection unit, and information related to defect occurrence, the imprint a defect factor information storing unit for storing a plurality of defect factor information including at least information obtainable during imprinting process using the pre-information that can be obtained and the imprint mold from the pre-imprinting using a mold, the Defect type information on the types of defects including at least convex defects and concave defects in the concavo-convex pattern structure A defect type information acquiring unit which Tokusuru, and a defect cause identifying unit that identifies the cause of the defect detected by the defect detector, the defect cause identifying unit is acquired by the defect related information obtaining unit The defect-related information is compared with each of the plurality of defect factor information stored in the defect factor information storage unit, and the cause of the defect is determined based on the comparison result and the defect type information. An imprint system is provided in which the uneven pattern structure is manufactured by the imprint unit after specifying and eliminating the cause of the defect specified by the defect cause specifying unit (Invention 8). ).
上記発明(発明8)においては、前記複数の欠陥要因情報は、いずれも前記欠陥関連情報と直接的に対比可能な形式に統一された情報であるのが好ましい(発明9)。上記発明(発明8,9)においては、前記欠陥要因情報は、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理前から予め取得可能な情報及び前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を少なくとも含み、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に、前記複数の欠陥要因情報のうち前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を取得する欠陥要因情報取得部をさらに備えるのが好ましい(発明10)。 In the above invention (invention 8 ), it is preferable that the plurality of defect factor information is information unified in a format that can be directly compared with the defect related information (invention 9). In the above inventions (Inventions 8 and 9), the defect factor information can be acquired in advance before imprint processing using the imprint mold and during imprint processing using the imprint mold. A defect factor information acquisition unit that includes at least information and acquires information that can be acquired during imprint processing using the imprint mold among the plurality of defect factor information during imprint processing using the imprint mold (Invention 10).
上記発明(発明8〜10)においては、前記凹凸パターン構造体における欠陥の再現性に関する欠陥再現性情報を取得する欠陥再現性情報取得部をさらに備え、前記欠陥発生原因特定部は、前記欠陥関連情報と前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとの対比結果、前記欠陥種情報及び前記欠陥再現性情報に基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定するのが好ましい(発明11)。 In the said invention (invention 8-10 ), it further has the defect reproducibility information acquisition part which acquires the defect reproducibility information regarding the reproducibility of the defect in the said uneven | corrugated pattern structure, The said defect generation cause specific | specification part is the said defect related It is preferable to specify the cause of defect occurrence in the concavo-convex pattern structure based on the comparison result between the information and each of the plurality of defect factor information, the defect type information, and the defect reproducibility information (Invention 11 ).
本発明によれば、インプリントモールドを用いたインプリント処理を経て作製される微細凹凸パターン構造体において欠陥が生じた場合に、当該欠陥の発生原因を効率的に特定することができる欠陥解析方法、当該欠陥解析方法を利用した微細凹凸パターン構造体の製造方法及びインプリントシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, when the defect arises in the fine concavo-convex pattern structure produced through the imprint process using the imprint mold, the defect analysis method capable of efficiently specifying the cause of the defect In addition, it is possible to provide a manufacturing method and an imprint system for a fine concavo-convex pattern structure using the defect analysis method.
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
〔欠陥解析方法・インプリント方法〕
図1は、本実施形態に係る欠陥解析方法及びそれを用いたインプリント方法の各工程を示すフローチャートであり、図2は、本実施形態におけるインプリント方法の各工程を概略的に示す断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Defect analysis method / imprint method]
FIG. 1 is a flowchart showing each step of a defect analysis method and an imprint method using the same according to the present embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing each step of the imprint method according to the present embodiment. It is.
本実施形態におけるインプリント方法においては、図1及び図2に示すように、基材11の主面11a側(インプリント処理時における被転写基板20との対向面側)に微細凹凸パターン12が形成されているインプリントモールド10と、インプリント法により微細凹凸パターン構造体40(図2(c)参照)が形成される被転写基板20とを準備し(S101)、当該被転写基板20の一面20a上にインクジェットによりインプリント樹脂30を滴下する(S102,図2(a)参照)。
In the imprint method according to the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the fine concavo-
本実施形態において、図2に示すように、インプリントモールド10は、平板状の基材11の主面11a(インプリント処理時における被転写基板との対向面,パターン形成面)側に微細凹凸パターン12が形成されており、主面11aには、硬化したインプリント樹脂30との剥離(離型)を容易にするための離型層(図示せず)が設けられている。
本実施形態において使用可能なインプリントモールド10としては、上記のような態様に限定されるものではなく、例えば、図3に示すように、基材11’の主面11a’側から突出する凸構造部(いわゆるメサ構造部)13’を有し、当該メサ構造部13’の上面(インプリント処理時における被転写基板との対向面,パターン形成面)13a’に、被転写基板20上のインプリント樹脂30に転写されるべき微細凹凸パターン12が形成されているものであってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
The
インプリントモールド10を構成する基材としては、インプリントモールド用基材として通常用いられる基材である限り、特に制限はない。例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等や、これらのうちから任意に選択される2以上の基板を積層してなる積層基板等;シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等;ニッケル基板、チタン基板、アルニウム基板等の金属基板等が挙げられる。
As a base material which comprises the
後述するように、本実施形態に係る欠陥解析方法においては、インプリント処理を経て得られる微細凹凸パターン構造体40に生じた欠陥の要因を特定するために、インプリント処理中に生じた気泡(インプリント樹脂30に閉じ込められる気泡)に関する情報や、インプリントモールド10と硬化したインプリント樹脂30との剥離時における剥離境界線に関する情報を取得する。それらの情報を取得するために、インプリント処理中におけるインプリント樹脂30の濡れ広がり挙動を示す画像(動画像又は静止画像)や、インプリントモールド10の剥離時における剥離境界線の軌跡を示す画像(動画像又は静止画像)を、インプリントモールド10の上方から撮像する。したがって、インプリントモールド10を構成する基材は、撮像光を透過可能な基材であるのが好ましい。
As will be described later, in the defect analysis method according to the present embodiment, in order to identify the cause of defects generated in the fine concavo-
また、本実施形態の他の態様として、被転写基板20の下方から上記画像を撮像してもよい。この場合には、インプリントモールド10を構成する基材としては、上述した撮像光を透過可能な基材を用いる必要はなく、撮像光を透過不可能な基材(例えば、ニッケル基板、チタン基板、アルニウム基板等の金属基板等)を用いてもよい。
Further, as another aspect of the present embodiment, the image may be taken from below the
なお、本実施形態において「透過可能」とは、インプリント樹脂30の濡れ広がり挙動や剥離境界線の軌跡を示す画像を撮像可能な程度に撮像光を透過可能であることを意味する。例えば、「透過可能」とは、可視光カメラを用いて上記画像を撮像する場合、波長380〜810nmの光線の透過率が50%以上、好ましくは80%以上であることを意味し、赤外線カメラを用いて上記画像を撮像する場合、波長1μm以上の光線の透過率が50%以上、好ましくは80%以上であることを意味する。
In the present embodiment, “transmittable” means that the imaging light can be transmitted to such an extent that an image showing the wetting and spreading behavior of the
微細凹凸パターン12の形状は、特に限定されるものではない。例えば、本実施形態におけるインプリントモールド10が、いわゆるマスターモールドであって、当該マスターモールドの微細凹凸パターン12と凹凸構造が反転した微細凹凸パターンを有するレプリカモールドを作製するために用いられるものである場合、微細凹凸パターン12の形状は、レプリカモールドを用いたインプリントリソグラフィーにより製造される製品(例えば、半導体デバイス等)において必要とされる微細凹凸パターンと同様の形状とすることができる。
The shape of the fine
また、微細凹凸パターン12の寸法も特に限定されるものではなく、本実施形態におけるインプリントモールド10や、それから作製されるレプリカモールドを用いたインプリントリソグラフィーにより製造される製品(例えば、半導体デバイス等)において要求される微細凹凸パターンの寸法に応じて適宜設定され得る。
Further, the size of the fine concavo-
なお、インプリントモールド10における微細凹凸パターン12は、その形状や寸法等を表すパターン設計データに基づき、電子線リソグラフィー等により形成されるものである。
In addition, the fine uneven |
被転写基板20としては、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等や、これらのうちから任意に選択される2以上の基板を積層してなる積層基板等;シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等;ニッケル基板、チタン基板、アルニウム基板等の金属基板等が挙げられる。被転写基板20における微細凹凸パターン構造体40が形成される面のうち、少なくともインプリント処理中にインプリント樹脂30が濡れ広がる領域に密着層(図示せず)が設けられていることが好ましい。
As the
なお、本実施形態の他の態様として、インプリント処理中におけるインプリント樹脂30の濡れ広がり挙動を示す画像(動画像又は静止画像)や、インプリントモールド10の剥離時における剥離境界線の軌跡を示す画像(動画像又は静止画像)を、被転写基板20の下方から撮像する場合、上記被転写基板20としては、撮像光を透過可能な基板により構成されている必要がある。
In addition, as another aspect of the present embodiment, an image (moving image or still image) showing the wetting and spreading behavior of the
インプリント樹脂30は、所定のドロップマップに基づいて被転写基板20上にインクジェット法により滴下される。ドロップマップは、インプリント樹脂30の滴下位置を示すデータであって、インプリントモールド10における微細凹凸パターン12の形状、被転写基板20上に形成される微細凹凸パターン構造体40における残膜厚等に応じて適宜設定され得る。
The
次に、インプリントモールド10の微細凹凸パターン12と被転写基板20上のインプリント樹脂30とを接触させ、インプリントモールド10と被転写基板20との間にインプリント樹脂30を濡れ広がらせる(S103,図2(b)参照)。
Next, the fine
このとき、インプリントモールド10の微細凹凸パターン12と被転写基板20上のインプリント樹脂30との接触開始からの所定時間、インプリント樹脂30の濡れ広がり挙動を示す画像(動画像又は複数枚の静止画像)を撮像する。そして、撮像された画像から、インプリント樹脂30に含まれる気泡に関する情報を取得する。
At this time, an image (moving image or a plurality of images) showing the wetting and spreading behavior of the
気泡に関する情報としては、上記画像における気泡の残存する領域を示す位置データ(座標データ)、当該気泡の残存する領域を示すビットマップデータに代表されるラスターイメージやベクタイメージ等のイメージデータが挙げられる。なお、気泡の残存する領域とは、インプリント樹脂30の濡れ広がる全領域中において、上記所定時間中に気泡の消失し難い領域や、気泡の消失しない領域等のことを意味するものとする。
Examples of the information related to the bubbles include position data (coordinate data) indicating a region where bubbles remain in the image, and image data such as a raster image or a vector image represented by bitmap data indicating the regions where the bubbles remain. . In addition, the area | region where a bubble remains shall mean the area | region where a bubble does not lose | disappear in the said predetermined time in the whole area | region where the
なお、本実施形態においては、後述するように、微細凹凸パターン構造体の欠陥が検出された場合に、欠陥発生原因を特定するために、その微細凹凸パターン構造体における欠陥の位置に関する情報(欠陥関連情報)と気泡に関する情報とを対比する。そのため、気泡に関する情報は、欠陥関連情報と対比可能な形式の情報として取得されるのが好ましい。 In this embodiment, as will be described later, in order to identify the cause of the occurrence of a defect when a defect in the fine concavo-convex pattern structure is detected, information on the position of the defect in the fine concavo-convex pattern structure (defect The related information) and the information on the bubbles are compared. For this reason, it is preferable that the information on the bubbles is acquired as information in a format that can be compared with the defect-related information.
撮像時間は、少なくとも、インプリントモールド10がインプリント樹脂30に接触してから、インプリント樹脂30がインプリントモールド10の微細凹凸パターン12が形成されている面の全面に濡れ広がるまでの時間であれば、特に制限されるものではない。例えば、清浄な(表面状態が良好な)インプリントモールド10を用いて、所定のインプリント条件でインプリン処理を実施したときに、インプリント樹脂30の未充填によるパターン欠陥が生じない程度(インプリントモールド10の微細凹凸パターン12内に十分にインプリント樹脂30が充填され得る程度)の時間(充填時間)を予め計測しておき、当該充填時間程度の時間、撮像すればよい。
The imaging time is at least the time from when the
続いて、インプリントモールド10と被転写基板20との間に濡れ広がったインプリント樹脂30を硬化させ(S104)、その後、硬化したインプリント樹脂30からインプリントモールド10を剥離する(S105,図2(c)参照)。
Subsequently, the
このとき、インプリントモールド10とインプリント樹脂30との剥離開始から剥離終了までの間、剥離境界線の軌跡を示す画像(動画像又は複数枚の静止画像)を撮像する。そして、撮像された画像から、剥離境界線に関する情報を取得する。
At this time, an image (moving image or a plurality of still images) indicating the trajectory of the peeling boundary line is taken from the start of peeling between the
一般に、硬化したインプリント樹脂30からインプリントモールド10を剥離するとき、インプリント樹脂30の外縁部から中心に向かって剥離が進行する。すなわち、図4に示すように、平面視において、インプリントモールド10とインプリント樹脂30とが接触している境界線(剥離境界線)BLが、剥離の進行に伴って徐々に中心Cに向かって移動する。このとき、正常なインプリント処理においては、略方形状の剥離境界線BLが、剥離の進行に伴い略円形状になり、その形状を維持したまま徐々に小さくなっていくという軌跡を辿る(図4(a)〜(c)参照)。しかし、剥離境界線BLにより構成される形状(剥離境界線BLの軌跡)に歪みが生じることがあり(図5参照)、このときに微細凹凸パターン構造体40に欠陥が生じることがある。これは、インプリントモールド10の剥離層や、被転写基板20の密着層の部分的な剥がれ等により、部分的な剥離速度の差異が生じることが原因であると考えられる。
Generally, when the
したがって、剥離境界線に関する情報を取得し、微細凹凸パターン構造体40における欠陥関連情報と対比することで、剥離境界線BLにより構成される形状の歪みの発生と欠陥発生原因との関係性を解析することができる。剥離境界線に関する情報は、剥離開始から剥離終了までの間に剥離境界線BLにより構成される形状に歪み等の変化が生じたか否かに関する情報、歪み等の変化が生じた場合に当該変化の生じ始めた領域に関する座標データ又は当該変化の生じ始めた領域を示すイメージデータ等を含む。
Therefore, by acquiring information related to the peeling boundary line and comparing it with defect-related information in the fine concavo-
なお、本実施形態においては、後述するように、微細凹凸パターン構造体40の欠陥が検出された場合に、欠陥発生原因を特定するために、その微細凹凸パターン構造体40における欠陥の位置に関する情報(欠陥関連情報)と剥離境界線に関する情報とを対比する。そのため、剥離境界線に関する情報は、欠陥関連情報と対比可能な形式の情報として取得されるのが好ましい。
In the present embodiment, as will be described later, when a defect of the fine concavo-
次に、被転写基板20上に形成された、インプリント樹脂30からなる微細凹凸パターン構造体40に欠陥(許容され得ない欠陥)が生じているか否かを検査する(S106)。通常、インプリントモールド10を用いたインプリント処理においては、正常なインプリント処理(許容され得ない欠陥を有しない微細凹凸パターン構造体40を形成可能なインプリント処理)が可能なインプリント条件(インプリント樹脂30の滴下位置、インプリントモールド10と被転写基板20との接触速度、インプリント樹脂30の充填時間、インプリント樹脂30を硬化させるためのエネルギー量等)を予め設定する。このように最適に設定されたインプリント条件が直接的な原因となるような欠陥(許容され得ない欠陥)が、インプリント処理開始当初に微細凹凸パターン構造体40に生じることはほとんどない。しかしながら、最適に設定されたインプリント条件以外の要因により微細凹凸パターン構造体40に欠陥(許容され得ない欠陥)が生じることや、一のインプリントモールド10を用いたインプリント処理を一の被転写基板20の複数の領域又は複数の被転写基板20に対して連続的に繰り返し行っていると、連続して微細凹凸パターン構造体40に欠陥が生じることがある。このような欠陥が偶発的に発生したものでない限りは、歩留まりの低下を防ぐために、早急に原因を突き止め、正常なインプリント処理を再開する必要がある。
Next, it is inspected whether or not a defect (unacceptable defect) has occurred in the fine concavo-
インプリント処理を経て形成される微細凹凸パターン構造体40に生じる欠陥としては、大別して凸部欠陥と凹部欠陥とがある。図6に示すように、微細凹凸パターン構造体40におけるパターンがライン/スペース形状である場合、凸部欠陥としては、一のラインパターンの一部が欠ける凸部欠陥51、一のラインパターンが寸断される凸部欠陥52、複数のラインパターンを跨ぐようにして生じる凸部欠陥53等が挙げられる。また、図7に示すように、凹部欠陥としては、一のスペースパターンの一部がインプリント樹脂で埋まっている凹部欠陥61、一のスペースパターンが寸断される(隣接するラインパターンが接合される)凹部欠陥62、複数のスペースパターンを跨ぐようにして生じる凹部欠陥63等が挙げられる。
The defects generated in the fine concavo-
このような凸部欠陥や凹部欠陥の発生原因としては、様々なものが考えられる。例えば、凸部欠陥や凹部欠陥の発生原因としては、大別して、使用したインプリントモールド10の異常、インプリント樹脂30の異常、インプリント処理時におけるインプリント樹脂30の未充填、インプリントモールド10の剥離時における微細凹凸パターン構造体40の部分的な欠損等が挙げられる。
There are various possible causes for the occurrence of such convex and concave defects. For example, the cause of the occurrence of a convex defect or a concave defect is roughly classified as follows: abnormality of the used
インプリントモールド10の異常によって凸部欠陥や凹部欠陥が生じる場合、その具体的発生原因として、インプリントモールド10の欠陥(予め認識されている欠陥(許容範囲とされる程度の大きさの欠陥)、インプリント処理の途中で新たに生じた欠陥等)、インプリントモールド10における欠陥修正箇所等、様々な原因が考えられる。
When a convex defect or a concave defect is generated due to an abnormality in the
インプリント樹脂30の異常によって凸部欠陥や凹部欠陥が生じる場合、その具体的発生原因として、被転写基板20上に滴下されるインプリント樹脂に混入する異物、インプリント樹脂の凝集物等、様々な原因が考えられる。
When a convex part defect or a concave part defect occurs due to an abnormality in the
また、インプリント樹脂30の未充填によって凸部欠陥が生じる場合、その具体的発生原因として、インプリントモールド10の微細凹凸パターン12の形状に依存してインプリント樹脂30が十分に行き渡らない部分がある、インプリントモールド10に異物が付着している、被転写基板20に平坦度の不良な領域が存在する、インプリント樹脂30の滴下位置が不適切である等、様々な原因が考えられる。
Moreover, when a convex part defect arises by the unfilling of the
さらに、インプリントモールド10の剥離時における微細凹凸パターン構造体40の部分的な欠損によって凸部欠陥や凹部欠陥が生じる場合、その具体的発生原因として、被転写基板20の密着層の部分的な剥離、インプリントモールド10の離型層の部分的な剥離、インプリントモールド10の離型速度の変動等、様々な原因が考えられる。
Furthermore, when a convex defect or a concave defect occurs due to a partial defect of the fine concavo-
このように、微細凹凸パターン構造体40に欠陥(凸部欠陥や凹部欠陥等)が生じた場合に、その欠陥発生原因として複数のものが考えられ、具体的発生原因としての様々なものが考えられる。そのため、欠陥発生原因をインプリントモールド10の異常やインプリント樹脂30の滴下位置が不適切であること等と決め付けてしまうと、インプリントモールド10の不必要な洗浄、交換や、インプリント樹脂30の滴下位置の不必要な変更等をすることになり、その結果、新たな欠陥が生じる可能性も否定できない。
As described above, when a defect (such as a convex defect or a concave defect) occurs in the fine concavo-
そこで、本実施形態においては、上記S106において微細凹凸パターン構造体40に欠陥が検出された場合に、当該欠陥の生じた領域(欠陥領域)の位置に関する欠陥関連情報を取得する(S107)。そして、当該欠陥関連情報と、当該欠陥の具体的発生原因に関連する複数の欠陥要因情報とを対比し、欠陥関連情報と各欠陥要因情報との一致度を算出する(S108)。このように一致度を算出することで、複数の欠陥要因情報のうち可能性の高い欠陥要因情報を、当該一致度に基づいて絞り込むことができるため、効率的に欠陥発生原因を推定(特定)することができる。
Therefore, in the present embodiment, when a defect is detected in the fine concavo-
本実施形態において、欠陥要因情報には、上記S103及びS105にて取得する気泡に関する情報及び剥離境界線に関する情報の他、インプリントモールド10における欠陥位置に関する情報、インプリントモールド10における欠陥修正位置に関する情報、被転写基板20における平坦度不良領域に関する情報、インプリント樹脂30の滴下位置に関する情報等が含まれる。
In the present embodiment, the defect factor information includes information related to the bubbles acquired in S103 and S105 and information related to the peeling boundary line, information related to the defect position in the
なお、気泡に関する情報及び剥離境界線に関する情報以外の欠陥要因情報は、本実施形態におけるインプリント処理前から予め取得され得る情報であって、欠陥関連情報と対比可能な形式の情報として取得されているのが好ましい。 The defect factor information other than the information about the bubbles and the information about the separation boundary line is information that can be acquired in advance from the imprint processing in the present embodiment, and is acquired as information in a format that can be compared with the defect-related information. It is preferable.
具体的には、欠陥関連情報が、微細凹凸パターン構造体40における欠陥領域を示す座標データである場合、各欠陥要因情報も、欠陥関連情報と直接的に対比可能な座標データであるのが好ましい。
Specifically, when the defect-related information is coordinate data indicating a defect area in the fine concavo-
また、欠陥関連情報が、微細凹凸パターン構造体40における欠陥領域を図形により示すイメージデータである場合、各欠陥要因情報も、欠陥関連情報と直接的に対比可能なイメージデータであるのが好ましい。例えば、インプリントモールド10における欠陥位置や欠陥修正位置に関する情報は、当該欠陥位置や欠陥修正位置(それらを含む領域)を、矩形、円形等の図形により示すイメージデータであるのが好ましい。さらに、インプリント樹脂30の滴下位置に関する情報は、インプリント樹脂30の各滴下位置(液滴サイズからなる略円形の各領域)を図形により示すイメージデータであるのが好ましい。上記イメージデータ(欠陥関連情報及び欠陥要因情報としてのイメージデータ)は、同一のデータ形式であるのがより好ましい。
In addition, when the defect-related information is image data indicating a defect area in the fine concavo-
上記S107において、欠陥関連情報とともに、微細凹凸パターン構造体40に生じた欠陥の種類(凸部欠陥、凹部欠陥、パターンの倒れ等)に関する欠陥種情報を取得するのが好ましい。さらには、微細凹凸パターン構造体40に生じた欠陥の再現性に関する情報(欠陥の発生位置が、複数回の連続したインプリント処理において同一であるか否かに関する情報)を取得するのがより好ましい。後述するように、欠陥の種類や再現性も考慮に入れて欠陥発生原因を推定することができ、より効率的に欠陥発生原因の推定が可能となる。
In S107 described above, it is preferable to acquire defect type information related to the type of defect (convex defect, concave defect, pattern collapse, etc.) generated in the fine concavo-
欠陥関連情報と各欠陥要因情報との一致度の算出方法としては、例えば、それらの情報が座標データである場合、欠陥領域を示す座標データと、各欠陥要因情報としての各領域等を示す座標データとの差分を算出し、当該差分が所定の閾値(実験的に又は経験的に求められ得る閾値)の範囲内であるか否かを判断することで、それらの座標データ同士の重複数を算出する方法等を挙げることができる。 As a method for calculating the degree of coincidence between defect-related information and each defect factor information, for example, when the information is coordinate data, coordinate data indicating a defect region and coordinates indicating each region as each defect factor information By calculating the difference with the data and determining whether the difference is within a predetermined threshold (threshold that can be obtained experimentally or empirically), the overlap between the coordinate data is calculated. A calculation method and the like can be given.
また、例えば、それらの情報がイメージデータである場合に、欠陥領域を示す図形と、各欠陥要因情報としての各領域等を示す図形との重複部を抽出する処理(AND処理)を行い、それらの図形同士の重複数を算出する方法等を挙げることができる。 Also, for example, when those pieces of information are image data, a process (AND process) is performed to extract an overlapping portion between a graphic indicating a defective area and a graphic indicating each area as each defect factor information. And a method for calculating the overlapping number of the figures.
上記S108にて一致度を算出した後、当該一致度に基づいて各欠陥要因情報の順位付けを行い(S109)、一致度の高い欠陥要因情報に基づいて、可能性の高い欠陥発生原因を推定(特定)する(S110)。その上で、微細凹凸パターン構造体40に欠陥を生じさせない又は欠陥発生数を減少させるための対応を行う。
After calculating the degree of coincidence in S108, the defect factor information is ranked based on the degree of coincidence (S109), and a likely cause of defect occurrence is estimated based on the defect factor information having a high degree of coincidence. (Specify) (S110). Then, a countermeasure is taken to prevent the fine
例えば、各欠陥要因情報のうち気泡に関する情報の順位が高い場合、欠陥の生じた領域においてインプリント樹脂が不足している、その領域に対応するインプリントモールド10における部分に異物が付着している等が可能性の高い欠陥発生原因であると推定することができる。そのため、この場合においては、インプリント樹脂30の滴下位置の再設定、インプリントモールド10のパターン形成面11aの検査・洗浄等の対応をとることができる。
For example, when the order of information regarding bubbles is high among the defect factor information, the imprint resin is insufficient in the defected area, and the foreign matter is attached to the part in the
また、インプリントモールド10における欠陥修正位置に関する情報の順位が高い場合、インプリントモールド10における欠陥修正が不十分である、欠陥修正部分に再び欠陥が生じている等が可能性の高い欠陥発生原因であると推定することができる。そのため、この場合においては、インプリントモールド10における欠陥修正部位を検査し、欠陥修正部位を再修正する等の対応をとることができる。
In addition, when the order of the information regarding the defect correction position in the
さらに、インプリントモールド10における欠陥位置に関する情報の順位が高い場合、インプリントモールド10における欠陥が許容され得ない程度の大きさになっている等が可能性の高い欠陥発生原因であると推定することができる。そのため、この場合においては、インプリントモールド10における欠陥部位を修正する等の対応をとることができる。
Furthermore, when the order of the information regarding the defect position in the
さらにまた、インプリント樹脂30の滴下位置に関する情報の順位が高い場合、インクジェット装置におけるインクジェットヘッド、配管、フィルタ等の汚染、インプリント樹脂30の劣化等が可能性の高い欠陥発生原因であると推定することができる。そのため、この場合においては、インクジェットヘッド、配管、フィルタ等の洗浄、交換、インプリント樹脂30の交換等の対応をとることができる。
Furthermore, when the order of the information regarding the dropping position of the
また、剥離境界線に関する情報の順位が高い場合、インプリントモールド10の離型層の部分的な剥がれ、被転写基板20の密着層の部分的な剥がれ等が可能性の高い欠陥発生原因であると推定することができる。そのため、この場合においては、インプリントモールド10の離型層の再形成、被転写基板20の密着層の再形成等の対応をとることができる。
Further, when the order of the information regarding the peeling boundary line is high, partial peeling of the release layer of the
上記S110において、望ましくは、一致度の高い欠陥要因情報とともに、微細凹凸パターン構造体40に生じた欠陥の種類も考慮して、可能性の高い欠陥発生原因を推定(特定)する。これにより、可能性の高い欠陥発生原因をより絞り込むことができ、欠陥発生原因を効率的に推定(特定)することができる。
In S110, it is desirable to estimate (specify) a highly likely cause of a defect in consideration of defect factor information having a high degree of coincidence and the type of defect that has occurred in the fine concavo-
例えば、一致度の高い欠陥要因情報がインプリント樹脂30の滴下位置であって、欠陥の種類が凸部欠陥及び凹部欠陥の双方であり、かつ連続したインプリント処理において欠陥発生位置が変化する(欠陥の再現性がない)場合には、可能性の極めて高い欠陥発生原因が、インクジェット装置におけるインクジェットヘッド、配管、フィルタ等の汚染又はインクジェット樹脂の劣化による異物混入であると推定することができる。
For example, the defect factor information having a high degree of coincidence is the dropping position of the
また、同様に一致度の高い欠陥要因情報がインプリント樹脂30の滴下位置であって、欠陥の種類が凸部欠陥であり、その発生位置が連続したインプリント処理において同一である(欠陥の再現性がある)場合には、可能性の極めて高い欠陥発生原因が、インクジェット樹脂30への異物の混入及び当該異物のインプリントモールドへの付着であると推定することができる。
Similarly, the defect factor information having a high degree of coincidence is the dropping position of the
さらには、同様に一致度の高い欠陥要因情報がインプリント樹脂30の滴下位置であって、欠陥の種類が凹部欠陥であり、その発生位置が連続したインプリントにおいて同一である場合には、可能性の高い欠陥発生原因が、インクジェット樹脂への異物の混入及び当該異物によるインプリントモールドの破損であると推定することができる。
Furthermore, it is possible if the defect factor information having a high degree of coincidence is the dropping position of the
なお、上記S106において微細凹凸パターン構造体40に欠陥が検出されなかった場合には、S101以降の工程を繰り返し行い、微細凹凸パターン構造体40を作製する。
In addition, when a defect is not detected in the fine concavo-
上述したように、本実施形態に係る欠陥解析方法及びそれを用いたインプリント方法によれば、微細凹凸パターン構造体に欠陥が生じた場合に、その欠陥の多数の発生原因の中から可能性の高い欠陥発生原因を推定(特定)することができるため、インプリント処理中における欠陥の具体的発生原因を効率的に排除することができ、歩留まりの低下を生じさせることなく、正常な、欠陥を生じさせない微細凹凸パターン構造体の作製プロセスを継続することができる。 As described above, according to the defect analysis method and the imprint method using the defect analysis method according to the present embodiment, when a defect occurs in the fine concavo-convex pattern structure, there is a possibility among many causes of the defect. It is possible to estimate (specify) the cause of high defect occurrence, so it is possible to efficiently eliminate the specific cause of defect during imprint processing, and normal defect without causing a decrease in yield It is possible to continue the manufacturing process of the fine concavo-convex pattern structure that does not cause the problem.
〔インプリントシステム〕
続いて、上述した欠陥検出方法及びそれを用いたインプリント方法を実施可能なインプリントシステムの一実施形態について図面を参照しながら説明する。図8は、本実施形態におけるインプリントシステムの構成を概略的に示すブロック図であり、図9は、本実施形態におけるインプリント装置を示す概略構成図であり、図10は、本実施形態における制御装置の構成を概略的に示すブロック図である。
[Imprint system]
Next, an embodiment of an imprint system capable of implementing the above-described defect detection method and an imprint method using the defect detection method will be described with reference to the drawings. FIG. 8 is a block diagram schematically showing the configuration of the imprint system in this embodiment, FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing the imprint apparatus in this embodiment, and FIG. 10 is in this embodiment. It is a block diagram which shows the structure of a control apparatus schematically.
本実施形態におけるインプリントシステム1は、図8に示すように、インプリントモールド10を用いたインプリント処理により微細凹凸パターン構造体40を作製するインプリント装置2と、インプリント装置2にて作製された微細凹凸パターン構造体40の欠陥の有無を検出する欠陥検出装置3と、微細凹凸パターン構造体40に欠陥が生じている場合に、各種情報処理を行い、欠陥の発生原因を推定(特定)するための制御装置4とを備える。
As shown in FIG. 8, the imprint system 1 according to the present embodiment is manufactured by the
インプリント装置2としては、従来公知の構成を有するものを用いることができる。例えば、図9に示すように、被転写基板20上にインプリント樹脂30を離散的に滴下するインクジェット部(図示せず)と、被転写基板20を載置する基板ステージ2Aと、被転写基板20に対向させるようにしてインプリントモールド10を保持するモールドホルダー2Bと、インプリントモールド10と接触して被転写基板20上に濡れ広がったインプリント樹脂30を硬化させるための硬化手段(インプリント樹脂が紫外線硬化性樹脂の場合はUV光源等,図示せず)と、インプリントモールド10の上方に位置し、インプリント処理時のインプリント樹脂20の濡れ広がり挙動やインプリントモールド10の剥離時の剥離境界線BLの軌跡等を撮像可能な撮像部2Cとを有するインプリント装置2を用いることができる。
As the
なお、撮像部2Cとしては、インプリント処理時やインプリントモールド10の剥離時に動画像又は複数枚の静止画像を撮像可能な撮像装置、例えば、可視光カメラ、赤外線カメラ等を用いることができる。
As the
欠陥検出装置3は、被転写基板20上に形成された微細凹凸パターン構造体40の欠陥を検出可能な装置である限り、特に制限されるものではない。具体的には、欠陥検出装置3としては、レーザーテック社製の欠陥検査装置(MAGICSシリーズ、MATRICSシリーズ等)等が挙げられる。なお、走査型電子顕微鏡を併用することにより欠陥の種類を詳細に特定することができる。
The
制御装置4は、インプリント装置2の撮像部2Cにより撮像された画像データや欠陥検出装置3により検出された欠陥の位置を示す座標データ・画像データ等を用いたデータ処理等が可能な構成を有するコンピュータ装置等を用いることができる。
The control device 4 has a configuration capable of data processing using image data captured by the
例えば、図10に示すように、制御装置4としては、インプリント装置2の撮像部2Cにより撮像された画像データから気泡に関する情報(座標データ)や剥離境界線に関する情報(座標データ)の演算処理、欠陥関連情報と各欠陥要因情報との一致度を算出する演算処理、各欠陥要因情報の順位付けを行う演算処理等を行うCPU4Aと、各種プログラム等を記憶する主記憶部4Bと、撮像部2Cにより撮像された画像データやそれから算出した気泡又は剥離境界線に関する情報(座標データ)、その他の欠陥要因情報等を記憶する補助記憶部4Cとを少なくとも備えるコンピュータ装置等を用いることができる。
For example, as shown in FIG. 10, as the control device 4, calculation processing of information (coordinate data) related to bubbles and information (coordinate data) related to the separation boundary line from image data captured by the
上述したような構成を有するインプリントシステム1において、インプリント装置2にて被転写基板20上にインプリント樹脂30からなる微細凹凸パターン構造体40を形成する。そして、当該微細凹凸パターン構造体40に欠陥が生じているか否かを欠陥検出装置3にて検査し、欠陥が生じている場合には、上述した本実施形態に係る欠陥解析方法により制御装置4にて当該欠陥の具体的発生原因を推定(特定)する。
In the imprint system 1 having the above-described configuration, the fine
このように、本実施形態におけるインプリントシステム1によれば、インプリントモールド10を用いたインプリント処理を経て作製される微細凹凸パターン構造体40において欠陥が生じた場合に、特に連続したインプリント処理中に略同一箇所に同種の欠陥が連続して生じた場合に、その欠陥の具体的発生原因を効率的に推定(特定)することができるため、歩留まりの低下を抑制することができる。
As described above, according to the imprint system 1 in the present embodiment, when a defect occurs in the fine concavo-
以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.
上記実施形態においては、被転写基板20上に形成されたインプリント樹脂30からなる微細凹凸パターン構造体40に生じた欠陥を解析する方法を例に挙げたが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、インプリント樹脂30からなる微細凹凸パターン構造体40をエッチングマスクとして用いて被転写基板20をエッチングしてなるものに生じた欠陥を解析する方法であってもよい。
In the above embodiment, the method for analyzing the defects generated in the fine
本発明は、微細な凹凸パターンを形成するためのナノインプリント工程にて用いられるインプリントモールドの製造や、当該インプリントモールドを用いた半導体装置の製造等に有用である。 The present invention is useful for manufacturing an imprint mold used in a nanoimprint process for forming a fine uneven pattern, manufacturing a semiconductor device using the imprint mold, and the like.
1…インプリントシステム
2…インプリント装置
2A…基板ステージ
2B…モールドホルダー
2C…撮像部
3…欠陥検出装置
4…制御装置
10…インプリントモールド
11…基材
11a…主面
12…微細凹凸パターン
20…被転写基板
30…インプリント樹脂
40…微細凹凸パターン構造体(凹凸パターン構造体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ...
Claims (11)
前記凹凸パターン構造体における欠陥の位置に関する欠陥関連情報を取得し、
前記欠陥関連情報と、欠陥発生に関連する情報であって、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理前から予め取得可能な情報及び前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を少なくとも含む複数の欠陥要因情報のそれぞれとを対比し、その対比結果と前記凹凸パターン構造体における欠陥の種類に関する欠陥種情報とに基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定し、
前記欠陥の種類には、凸部欠陥と凹部欠陥とが少なくとも含まれることを特徴とする欠陥解析方法。 A method for analyzing defects generated in a concavo-convex pattern structure obtained through an imprint process using an imprint mold,
Obtain defect related information regarding the position of the defect in the uneven pattern structure,
The defect-related information and information related to the occurrence of defects, information that can be acquired in advance before imprint processing using the imprint mold and information that can be acquired during imprint processing using the imprint mold Each of a plurality of defect factor information including at least , and based on the comparison result and defect type information regarding the type of defect in the concavo-convex pattern structure, identify the cause of the defect occurrence in the concavo-convex pattern structure ,
The types of the defect, the defect analysis method and protrusion defects and recesses defects characterized Rukoto contains at least.
前記インプリント工程により作製された前記凹凸パターン構造体における欠陥の有無を検出する欠陥検出工程と、
前記欠陥検出工程により前記欠陥が検出された場合に、請求項1〜6のいずれかに記載の欠陥解析方法により欠陥発生原因を特定する欠陥発生原因特定工程と、
前記欠陥発生原因特定工程により特定された欠陥発生原因を排除する欠陥発生原因排除工程と
を含み、
前記欠陥発生原因排除工程により前記欠陥発生原因が排除された後、前記インプリント工程を繰り返し行うことを特徴とする凹凸パターン構造体の製造方法。 An imprint process for producing a concavo-convex pattern structure through an imprint process using an imprint mold;
A defect detection step of detecting the presence or absence of defects in the concave-convex pattern structure produced by the imprint step;
When the defect is detected by the defect detection step, a defect occurrence cause identifying step for identifying a defect occurrence cause by the defect analysis method according to any one of claims 1 to 6 ,
A defect occurrence cause elimination step of eliminating the defect occurrence cause identified by the defect occurrence cause identification step,
The method of manufacturing a concavo-convex pattern structure, wherein the imprint process is repeated after the defect cause is eliminated by the defect cause elimination process.
前記インプリント部により作製された前記凹凸パターン構造体における欠陥の有無を検出する欠陥検出部と、
前記欠陥検出部により前記欠陥が検出された場合に、前記欠陥の位置に関する欠陥関連情報を取得する欠陥関連情報取得部と、
欠陥発生に関連する情報であって、前記インプリントモールドを用いたインプリント処理前から予め取得可能な情報及び前記インプリントモールドを用いたインプリント処理中に取得可能な情報を少なくとも含む複数の欠陥要因情報を記憶する欠陥要因情報記憶部と、
前記凹凸パターン構造体における、凸部欠陥及び凹部欠陥を少なくとも含む欠陥の種類に関する欠陥種情報を取得する欠陥種情報取得部と、
前記欠陥検出部により検出された前記欠陥の発生原因を特定する欠陥発生原因特定部と
を備え、
前記欠陥発生原因特定部は、前記欠陥関連情報取得部により取得された前記欠陥関連情報と、前記欠陥要因情報記憶部に記憶されている前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとを対比し、その対比結果と前記欠陥種情報とに基づいて、前記欠陥の発生原因を特定し、
前記欠陥発生原因特定部により特定された前記欠陥の発生原因を排除した後、前記インプリント部により前記凹凸パターン構造体を作製することを特徴とするインプリントシステム。 An imprint process using an imprint mold to produce an uneven pattern structure,
A defect detection unit for detecting the presence or absence of defects in the uneven pattern structure produced by the imprint unit;
When the defect is detected by the defect detection unit, a defect related information acquisition unit that acquires defect related information related to the position of the defect;
A plurality of defects that are information related to the occurrence of defects and include at least information that can be acquired in advance before imprint processing using the imprint mold and information that can be acquired during imprint processing using the imprint mold. A defect factor information storage unit for storing factor information;
In the concavo-convex pattern structure, a defect type information acquisition unit that acquires defect type information regarding the type of defect including at least a convex defect and a concave defect,
A defect occurrence cause identifying unit that identifies the cause of occurrence of the defect detected by the defect detection unit;
The defect occurrence cause identifying unit compares the defect related information acquired by the defect related information acquisition unit with each of the plurality of defect factor information stored in the defect factor information storage unit, and compares Based on the result and the defect type information , identify the cause of the defect,
An imprint system characterized in that, after eliminating the cause of occurrence of the defect specified by the defect occurrence cause specifying unit, the concavo-convex pattern structure is produced by the imprint unit.
前記欠陥発生原因特定部は、前記欠陥関連情報と前記複数の欠陥要因情報のそれぞれとの対比結果、前記欠陥種情報及び前記欠陥再現性情報に基づいて、前記凹凸パターン構造体における欠陥発生原因を特定することを特徴とする請求項8〜10のいずれかに記載のインプリントシステム。The defect occurrence cause identifying unit is configured to determine a cause of defect occurrence in the concavo-convex pattern structure based on a comparison result between the defect related information and each of the plurality of defect factor information, the defect type information, and the defect reproducibility information. The imprint system according to claim 8, wherein the imprint system is specified.
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