位置檢測裝置、位置檢測方法、壓印裝置及物品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及位置檢測裝置、位置檢測方法、壓印裝置及物品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]壓印技術(shù)是能夠形成納米級精細(xì)圖案的技術(shù)，并且被提出作為針對半導(dǎo)體設(shè)備和磁存儲介質(zhì)的量產(chǎn)納米光刻技術(shù)中的一種。使用壓印技術(shù)的壓印裝置，在形成有圖案的模具與樹脂接觸的狀態(tài)下，使基板上的樹脂(壓印材料)固化，然后使模具從固化的樹脂剝離，從而在基板上形成圖案。壓印裝置一般使用通過利用諸如紫外光等的光照射樹脂而使基板上的樹脂固化的光固化方法，作為樹脂固化方法。
[0003]當(dāng)使模具與基板上的樹脂接觸時，壓印裝置需要精確地將模具與基板對準(zhǔn)。例如，作為針對模具和基板的對準(zhǔn)方案，使用晶片間(die-by-die)對準(zhǔn)方案。晶片間對準(zhǔn)方案是通過檢測在基板上的各個拍攝區(qū)域上形成的標(biāo)志與模具上的相應(yīng)標(biāo)志來進(jìn)行對準(zhǔn)的方案。在美國特許第7，292，326號說明書以及日本特開2013-030757號公報中提出了這種與模具和基板之間的對準(zhǔn)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)。
[0004]美國特許第7，292，326號說明書提出了一種壓印裝置，該壓印裝置包括檢測用于模具與基板之間對準(zhǔn)的標(biāo)志的標(biāo)志檢測機(jī)構(gòu)。根據(jù)美國特許第7，292，326號說明書，模具和基板分別配設(shè)有衍射光柵，作為用于模具與基板之間的對準(zhǔn)的標(biāo)志。在模具側(cè)的衍射光柵是在測量方向上具有周期的衍射光柵。在基板側(cè)的衍射光柵是在測量方向和與測量方向垂直的方向(非測量方向)均具有周期的、棋盤狀圖案的衍射光柵。標(biāo)志檢測機(jī)構(gòu)對基板側(cè)的衍射光柵與模具側(cè)的衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測。標(biāo)志檢測機(jī)構(gòu)包括照明衍射光柵的照明光學(xué)系統(tǒng)和檢測來自衍射光柵的衍射光的檢測光學(xué)系統(tǒng)。以從與模具和基板垂直的方向向非測量方向傾斜，來布置兩個系統(tǒng)。也就是說，照明光學(xué)系統(tǒng)被構(gòu)造為從非測量方向?qū)ρ苌涔鈻胚M(jìn)行斜入射照明。斜入射到衍射光柵的光被基板側(cè)的衍射光柵在非測量方向上衍射，并且被檢測光學(xué)系統(tǒng)檢測。檢測光學(xué)系統(tǒng)被布置為，在非測量方向上，僅檢測除O階光以外的單衍射光束。此外，日本特開2013-030757號公報提出了如下技術(shù):在照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳面上形成多個極，并且針對多個方向測量模具與基板之間的相對位置。
[0005]然而，根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，由模具側(cè)的衍射光柵和基板側(cè)的衍射光柵的端部(各個衍射光柵的圖案的兩端)生成強(qiáng)的衍射光或散射光，他們的影響被反映在通過標(biāo)志檢測機(jī)構(gòu)獲得的檢測信號中，從而導(dǎo)致發(fā)生“欺騙”(誤差)。結(jié)果，模具與基板之間的對準(zhǔn)精度(交疊精度)劣化，從而導(dǎo)致圖案轉(zhuǎn)印失敗(產(chǎn)品瑕疵)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種在對引起莫爾條紋的兩個衍射光柵的相對位置進(jìn)行檢測方面有利的技術(shù)。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置包括:檢測單元，其被構(gòu)造為對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵中的至少一個衍射光柵中包括的圖案的端部圖案在所述第一方向上的寬度，小于所述至少一個衍射光柵的剩余圖案在所述第一方向上的寬度。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置包括:檢測單元，其被構(gòu)造為對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵中的至少一個衍射光柵中包括的圖案的端部圖案與最接近所述端部圖案的圖案在所述第一方向上的間隔，比所述至少一個衍射光柵的圖案的線寬的范圍中、所述至少一個衍射光柵的剩余圖案在所述第一方向上的間隔更寬。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置包括:檢測單元，其被構(gòu)造為對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的至少一個衍射光柵包括一種結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)被構(gòu)造為當(dāng)具有相同相位的光入射時、使來自所述至少一個衍射光柵中包括的圖案的端部圖案的光的相位與來自所述至少一個衍射光柵的剩余圖案的光的相位不同。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置包括檢測單元，其被構(gòu)造為對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的至少一個中包括的圖案中的、當(dāng)檢測到所述莫爾條紋時生成不必要光的圖案在所述第一方向上的寬度，小于在所述至少一個衍射光柵中包括的圖案中的、當(dāng)獲得所述相對位置時使用的圖案在所述第一方向上的寬度。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種位置檢測裝置，該位置檢測裝置包括檢測單元，其被構(gòu)造為對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的至少一個衍射光柵中包括的圖案中的、當(dāng)檢測到所述莫爾條紋時生成不必要光的圖案與最接近該圖案的圖案在所述第一方向上的間隔，比所述至少一個衍射光柵中包括的圖案中的、當(dāng)獲得所述相對位置時使用的圖案在所述第一方向上的間隔更寬。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種位置檢測方法，該位置檢測方法包括以下步驟:對由包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵與包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵中的至少一個衍射光柵中包括的圖案的端部圖案在所述第一方向上的寬度，小于所述至少一個衍射光柵的剩余圖案在所述第一方向上的寬度。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的第七方面，提供一種壓印裝置，其使基板上的壓印材料成型并且在所述基板上形成圖案，該壓印裝置包括:檢測單元，其被構(gòu)造為對由模具配設(shè)的并且包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵、和所述基板配設(shè)的并且包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置；以及控制單元，其被構(gòu)造為基于所述相對位置將所述模具和所述基板對準(zhǔn)，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵中的至少一個衍射光柵的兩端的圖案在所述第一方向上的寬度，小于所述至少一個衍射光柵的剩余圖案在所述第一方向上的寬度。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第八方面，提供一種物品的制造方法，所述制造方法包括:使用壓印裝置在基板上形成圖案；以及對形成有圖案的所述基板進(jìn)行處理，其中，所述壓印裝置使所述基板上的壓印材料成型并且在所述基板上形成圖案，該壓印裝置包括:檢測單元，其被構(gòu)造為對由模具配設(shè)的并且包括在第一方向上排列的圖案的第一衍射光柵、和所述基板配設(shè)的并且包括在所述第一方向上排列的圖案的第二衍射光柵之間的交疊引起的莫爾條紋進(jìn)行檢測；以及處理單元，其被構(gòu)造為基于所述莫爾條紋獲得所述第一衍射光柵與所述第二衍射光柵的相對位置；以及控制單元，其被構(gòu)造為基于所述相對位置將所述模具和所述基板對準(zhǔn)，其中，所述第一衍射光柵和所述第二衍射光柵的至少一個衍射光柵的兩端的圖案在所述第一方向上的寬度，小于所述至少一個衍射光柵的剩余圖案在所述第一方向上的寬度。
[0015]根據(jù)以下參照附圖對示例性實施例的描述，本發(fā)明的其他方面將變得清楚。
【附圖說明】
[0016]圖1A和圖1B是示出根據(jù)本發(fā)明的一方面的壓印裝置的布置的示意圖。
[0017]圖2是示出針對圖1A和圖1B中所示的壓印裝置的各個位置檢測裝置的布置的示例的示意圖。
[0018]圖3是示出在各個位置檢測裝置的照明光學(xué)系統(tǒng)的光瞳強(qiáng)度分布與各個檢測光學(xué)系統(tǒng)的數(shù)值孔徑之間的關(guān)系的圖。
[0019]圖4A至圖4D是用于說明莫爾條紋的發(fā)生的原理以及通過使用莫爾條紋進(jìn)行標(biāo)志的相對位置的檢測的圖。
[0020]圖5A至圖f5D是各自示出模具或基板配設(shè)的衍射光柵的示例的圖。
[0021]圖6A和圖6B是各自示出莫爾信號的圖形。
[0022]圖7A和圖7B是各自示出模具或基板配設(shè)的衍射光柵的示例的圖。