[发明专利]刻印方法和刻印装置

说明书

本申请是基于名称为“刻印方法和刻印装置”、申请日为2008年 2月5日的第200880003889.1号申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及刻印方法和对准装置。

背景技术

近年来，例如，如Stephan Y.Chou等人在Appl.Phys.Lett.，Vol. 67，Issue 21，PP.3114-3116(1995)中所描述的那样，一种用于将设 置在模具上的精细结构转印到诸如树脂材料、金属材料等被加工的构 件上的精细加工技术已经发展起来，并引起了人们的注意。这种技术 被称之为纳米刻印或者纳米压花，并提供几个纳米数量级的加工分辨 能力。因此，可以期待将这种技术用于代替诸如步进器、扫描器等光 学曝光装置，应用于下一代半导体制造技术。进而，这种技术能够在 晶片的水平上实现三维结构的同时处理。因此，这种技术很容易应用 于诸如光子晶体(photonic crystal)等光学器件等、以及诸如μ-TAS (微量全分析系统)等生物芯片等的制造技术等各种各样的领域。

在这种利用纳米刻印的图案转印技术中，例如，当将该技术用于 半导体制造技术等中时，以如下所述的方式将模具表面上的微细(精 细)的结构转印到工件(加工件)上。

首先，在构成工件的作为将要被加工的构件的基片(例如半导体 晶片)上，形成可光致固化的树脂材料的树脂层。接着，将其上形成 有具有所需要的凸/凹图案的微细结构的模具与工件对准，并且在模具 与基片之间填充可紫外线(UV)固化的树脂材料，接着通过紫外线照 射，将可UV固化的树脂材料固化。结果，模具上的微细结构被转印 到树脂层上。然后，通过作为掩模的树脂层进行蚀刻等，以便在基片 上形成模具的微细结构。

顺便提及，半导体的制造中，必须进行模具与基片的(位置)对 准。例如，在半导体的加工规格不大于100nm的这种当前的情况下， 由装置引起的对准公差为几个纳米至几十个纳米。

作为这种对准方法，例如，U.S.Patent No.6,696,220揭示了一种 对于两个波长的光线，即，波长不同的第一和第二光线，采用不同的 焦距的技术。在这种技术中，当模具与基片之间的间隙是特定的值时， 将设置在模具表面的标记作为第一个波长的图像形成于图像拾取器件 上，并且，将设置在基片表面的标记作为第二个波长的图像形成于相 同的图像拾取器件上。通过观察模具表面的标记和基片表面的标记， 实现模具与基片之间的在平面内的对准。

顺便提及，随着进来对高清晰度精细加工的不断提高的需要，要 求改进上述纳米刻印的转印精度和转印速度。

但是，在U.S.Patent No.6,696,220中揭示的对准方法不总能满足 这种需求。即，U.S.Patent No.6,696,220的对准方法，在采用模具的 标记和基片的标记进行平面内的对准时会导致以下的问题。

在采用纳米刻印的图案转印中，不同于采用传统的曝光器件的转 印(曝光)方法，如上面所述，必须在与工件(将要被加工的构件) 接触的情况下转印设置在模具上的微细结构。

在这种进行转印的加工中，在转印期间，在模具与工件的光致固 化树脂材料接触的过程中，模具与树脂材料之间的接触界面会处于不 稳定的状态。或者，在模具与工件上的光致固化树脂材料相互接触之 前和之后，可以改变相对于用于对准的测量和驱动的各种物理条件。

本发明的发明人等认识到，对于在刻印加工中检查对准的控制条 件，当从模具与树脂材料之间的非接触状态、经由模具与树脂材料之 间的接触状态、到树脂材料固化处理的期间内控制条件不变时，存在 产生不方便的可能性。例如，考虑通过观察模具表面的标记和基片表 面的标记来进行模具与基片的平面内对准的情况。

当尽管在通过观察获得的测量结果中产生误差、但是仍然在用于 没有误差的情况的控制条件下进行对准反馈控制时，结果，有可能发 生故障。

发明内容

考虑到上述问题，本发明对于在刻印过程中的对准改进了控制条 件。

本发明的特定的实施形式将在后面进行描述，根据本发明的第一 个方面的刻印方法，其特征在于，在采用反馈控制的对准过程中，一 度停止或者中断反馈控制。根据本发明的第二个方面的刻印方法，其 特征在于，在刻印过程中，改变对于对准的控制条件。

(本发明的第一个方面)