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公開番号2024087500
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-01
出願番号2022202348
出願日2022-12-19
発明の名称インプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法
出願人キオクシア株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01L 21/027 20060101AFI20240624BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】ショット領域とパターンとの倍率誤差を低減して、基板に対するパターンの重ね合わせ精度を向上させること。
【解決手段】実施形態のインプリント装置は、ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、基板を保持することが可能なチャックと、パターンを有する面を基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、基板とテンプレートとの面方向の相対的な位置および相対的な距離を変化させることが可能なテンプレートステージと、チャック及びテンプレートステージを制御する制御部と、を備え、制御部は、パターンとショット領域との倍率誤差に基づいて、温調部を制御して基板の温度を調整させ、テンプレートステージを制御して、温度が調整された基板のショット領域に前記パターンを転写させる。
【選択図】図9
特許請求の範囲【請求項１】
ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、且つ、前記基板を保持することが可能なチャックと、
パターンを有する面を前記基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、前記基板と前記テンプレートとの面方向の相対的な位置を変化させることが可能なテンプレートステージと、
前記チャック及び前記テンプレートステージを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記チャックに前記基板を保持し、前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整させ、
前記テンプレートステージを制御して、温度が調整された前記基板の前記ショット領域に前記パターンを転写させる、
インプリント装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記テンプレートを介して前記基板を撮像する撮像部を更に備え、
前記ショット領域は、
複数の第１のアライメントマークを、前記ショット領域の外縁部の異なる位置にそれぞれ有しており、
前記テンプレートは、
前記複数の第１のアライメントマークにそれぞれ対応する複数の第２のアライメントマークを有しており、
前記制御部は、
前記チャックに保持した前記基板の上方に、前記テンプレートステージに保持した前記テンプレートを配置し、前記撮像部により前記テンプレートを介して前記複数の第１及び第２のアライメントマークを撮像した画像に基づいて、前記ショット領域のサイズと前記パターンのサイズとの差から、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整して前記ショット領域の倍率を変化させる、
請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記テンプレートステージは、
前記テンプレートの外縁部の異なる位置をそれぞれ押圧して前記パターンの倍率を変化させることが可能な複数の押圧部材を更に有し、
前記制御部は、
前記ショット領域に前記パターンを転写させる前に、前記撮像部により前記テンプレートを介して前記第１及び第２のアライメントマークを観測しつつ、前記複数の押圧部材により前記パターンの倍率を変化させる、
請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記チャックは、複数の領域に分割されており、
前記温調部は、前記複数の領域ごとに前記基板の温度を調整可能である、
請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記温調部は、
冷媒を流通させて前記チャックの温度を制御する冷媒流路と、
前記冷媒の温度を制御するチラーと、を有する、
請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記チャックは、
前記基板を吸引して吸着する吸引チャックである、
請求項５に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記温調部は、
前記冷媒流路よりも前記基板に近い側に設けられ、所定の熱伝導率を有するガスを流通させるガス流路と、
前記ガス流路に流通させる前記ガスの圧力を制御する圧力制御部と、を更に有する、
請求項５に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記チャックは、
前記基板を静電力により吸着する静電チャックである、
請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
ショット領域を有する基板を、前記基板の温度を調整可能なチャック上に保持し、前記ショット領域にテンプレートのパターンを転写するパターン形成方法であって、
前記パターンを転写するときは、
前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて前記基板の温度を調整し、
温度が調整された前記ショット領域に前記パターンを転写する、
パターン形成方法。
【請求項１０】
ショット領域を有する基板を、前記基板の温度を調整可能なチャック上に保持し、前記ショット領域にテンプレートのパターンを転写する半導体装置の製造方法であって、
前記パターンを転写するときは、
前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記基板の温度を調整し、
温度が調整された前記ショット領域に前記パターンを転写する、
半導体装置の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、インプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法に関する。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程に、インプリント処理が含まれる場合がある。インプリント処理では、テンプレートのパターンを基板のショット領域に転写する。このとき、テンプレートの製造誤差等により、テンプレートのパターンサイズとショット領域のサイズとが異なっている場合には、押圧部材でテンプレートの側面を押圧してテンプレートのパターン倍率を補正する。
【０００３】
しかしながら、パターンサイズとショット領域のサイズとが、押圧部材による倍率の補正が可能な範囲を超えてしまい、これらを一致させられない場合がある。パターンサイズとショット領域のサイズとの調整後の相対倍率に過不足が生じると、基板に対するパターンの重ね合わせ誤差が大きくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１９０６４９号公報
特開２０１８－０６１０６１号公報
特開２０１７－０１１２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
１つの実施形態は、ショット領域とパターンとの倍率誤差を低減して、基板に対するパターンの重ね合わせ精度を向上させることができるインプリント装置、パターン形成方法、及び半導体装置の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のインプリント装置は、ショット領域を有する基板の温度を調整可能な温調部を有し、前記基板を保持することが可能なチャックと、パターンを有する面を前記基板に対向させた状態でテンプレートを保持し、前記基板と前記テンプレートとの面方向の相対的な位置および相対的な距離を変化させることが可能なテンプレートステージと、前記チャック及び前記テンプレートステージを制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記パターンと前記ショット領域との倍率誤差に基づいて、前記温調部を制御して前記基板の温度を調整させ、前記テンプレートステージを制御して、温度が調整された前記基板の前記ショット領域に前記パターンを転写させる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
実施形態にかかるインプリント装置の構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置が備える温調部の構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置が備えるテンプレートステージの構成の一例を示す模式図。
実施形態にかかるウェハの構成の一例を示す上面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態にかかる半導体装置の製造方法の手順の一部を順に例示する断面図。
実施形態のインプリント装置が、ショット領域の倍率変更の際に参照する撮像画像の一例を示す模式図。
実施形態のインプリント装置が、パターンの倍率変更の際に参照する撮像画像の一例を示す模式図。
実施形態のインプリント装置によるテンプレートのパターンの外形制御の一例を示す模式図。
実施形態にかかるインプリント装置におけるインプリント処理の手順の一例を示すフロー図。
実施形態の変形例１にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す上面透視図。
実施形態の変形例２にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す上面透視図。
実施形態の変形例３にかかるインプリント装置が備えるウェハチャックの構成の一例を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の実施形態につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。
【０００９】
（インプリント装置の構成例）
図１は、実施形態にかかるインプリント装置１の構成の一例を示す模式図である。図１（ａ）はインプリント装置１の全体図であり、図１（ｂ）はインプリント装置１が備える撮像素子８４（８４ａ～８４ｄ）の詳細構成を示す検出系８６ａの拡大図である。
【００１０】
図１に示すように、インプリント装置１は、テンプレートステージ８１、ウェハステージ８２、撮像素子８３，８４ａ～８４ｄ、基準マーク８５、アライメント部８６、液滴下装置８７、ステージベース８８、光源８９、制御部９０、及び記憶部９１を備えている。インプリント装置１には、ウェハ２０上のレジストにパターンを転写するテンプレート１０が装着可能である。
（【００１１】以降は省略されています）

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