(57)【要約】      （修正有）【課題】基板上に形成される硬化樹脂の熱変形に伴う歪みの発生を抑制することができる露光装置を提供する。【解決手段】本発明に係る露光装置は、基板保持部２に保持された基板１上の光硬化性材料１７にテンプレート１１を接触させて成形し、露光光を照射することで硬化させる露光装置であって、基板１上の照射領域を変化させながら露光光を照射する照射領域調整部と、照射領域の変化に応じて基板保持部２の温度を少なくとも部分的に制御する温度制御部４０とを備えることを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板保持部に保持された基板上の光硬化性材料にテンプレートを接触させて成形し、露光光を照射することで硬化させる露光装置であって、
前記基板上の照射領域を変化させながら露光光を照射する照射領域調整部と、
前記照射領域の変化に応じて前記基板保持部の温度を少なくとも部分的に制御する温度制御部と、
を備えることを特徴とする露光装置。
【請求項２】
前記テンプレートは、前記基板上の光硬化性材料に接触させて平坦膜を形成する平坦部を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項３】
前記テンプレートの前記平坦部は、前記光硬化性材料との接触領域を広げるように、部分的に前記光硬化性材料に接触していくことを特徴とする請求項２に記載の露光装置。
【請求項４】
前記照射領域調整部は、前記接触領域の広がりに応じて前記照射領域を広げるように露光光を照射することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項５】
前記温度制御部は、前記照射領域の広がる方向に沿って、前記基板保持部の温度を低く設定することを特徴とする請求項４に記載の露光装置。
【請求項６】
前記テンプレートの前記平坦部は、前記基板の中心部上の前記光硬化性材料と接触した後、前記基板の外周部に向けて接触領域を広げるように前記光硬化性材料に接触していき、
前記照射領域調整部は、前記基板の前記中心部に露光光を照射した後、前記基板の前記外周部に向けて前記照射領域を広げるように、露光光を照射することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項７】
前記照射領域調整部は、前記基板の前記中心部に露光光を照射した後、前記基板の前記外周部に向けて前記照射領域を広げると共に、露光光が照射された前記照射領域を含まないように、露光光を照射することを特徴とする請求項６に記載の露光装置。
【請求項８】
前記温度制御部は、前記中心部の温度より前記外周部の温度が低くなるように、前記基板保持部の温度を設定することを特徴とする請求項６又は７に記載の露光装置。
【請求項９】
前記照射領域調整部は、所定の大きさの前記照射領域が前記基板上で前記接触領域の広がりを追従して走査するように露光光を照射することを特徴とする請求項３に記載の露光装置。
【請求項１０】
前記温度制御部は、前記所定の大きさの照射領域を走査する方向に沿って、前記基板保持部の温度を低く設定することを特徴とする請求項９に記載の露光装置。
【請求項１１】
前記テンプレートは、前記基板上の光硬化性材料に接触させて複数のパターンを形成する複数のパターン部を有することを特徴とする請求項１に記載の露光装置。
【請求項１２】
前記照射領域調整部は、前記複数のパターンが成形された後に、各パターンに順次露光光を照射することを特徴とする請求項１１に記載の露光装置。
【請求項１３】
前記温度制御部は、前記複数のパターンへの露光光の照射において順番が後になるほど、対応する前記基板上の前記照射領域に接触する前記基板保持部の領域の温度を低く設定することを特徴とする請求項１２に記載の露光装置。
【請求項１４】
前記基板保持部は、保持する前記基板に対する熱抵抗が互いに異なる複数の領域を有していることを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか一項に記載の露光装置。
【請求項１５】
前記複数の領域は、前記基板との接触面積が互いに異なることを特徴とする請求項１４に記載の露光装置。
【請求項１６】
前記基板保持部は、互いに熱抵抗率が異なる材料で形成されている前記複数の領域を有することを特徴とする請求項１４又は１５に記載の露光装置。
【請求項１７】
基板保持部に保持された基板上の光硬化性材料にテンプレートを接触させて成形し、露光光を照射することで硬化させる露光装置であって、
前記基板上の照射領域を変化させながら露光光を照射する照射領域調整部を備え、
前記基板保持部は、保持する前記基板に対する熱抵抗が互いに異なる複数の領域を有していることを特徴とする露光装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、露光装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細な半導体デバイスやＭＥＭＳ等を製造するために、基板（ウエハ）上に塗布された光硬化性樹脂を型（モールド）で成形し、露光光を照射して硬化させることで、樹脂のパターンを基板上に形成したり、基板を平坦化させる微細加工技術が注目を集めている。
特許文献１は、基板上に塗布された光硬化性樹脂にテンプレートを接触させて成形し、露光光を照射して硬化させることで基板を平坦化する方法を開示している。
【０００３】
上記のような型による成形を用いた微細加工技術では、基板上の未硬化樹脂に対する型の押し付けによって未硬化樹脂を押し広げる際に、型の中心から押し付けることで気泡を周縁部に逃がすことができる。それにより、型と未硬化樹脂との間に気泡が残留して未充填な部分が形成されることを抑制することができる。
しかしながら、特許文献１に開示されているような平坦部を有する型を基板上の未硬化樹脂に押し付ける場合には、最初に押し付ける箇所と最後に押し付ける箇所との間で、未硬化樹脂が型と基板との間に充填されている時間に差が生じてしまう。
【０００４】
その結果、時間経過に伴って未硬化樹脂が広がった際に、最初に押し付ける箇所と最後に押し付ける箇所との間で未硬化樹脂の膜厚が異なってしまい、均一な平坦化膜が形成されなくなる。
その場合、最初に押し付けた箇所から順次硬化させるように露光光の照射領域を変化させることによって、膜厚が変化する前に未硬化樹脂を硬化させることができる。
【０００５】
また、樹脂のパターン形成においても、複数の転写領域の各々を順次露光していくことで、各パターンの形成精度を向上させることができることが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２０１１−５２９６２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のように照射領域を変化させながら露光を行った場合、露光によって発生した熱が、基板内において最初に露光した箇所から後に露光する箇所に伝わってしまう。
その結果、最初に露光した箇所と最後に露光した箇所との間で基板に蓄積される熱に差が生じる。
そのため、露光によって基板に生じる熱変形が各露光箇所で異なってしまい、露光終了時に基板が不均一に変形することとなる。
そして、熱変形した基板が露光終了後に冷却されて元のサイズに戻る際に、再び基板が不均一に変形するため、露光によって基板上に形成された硬化樹脂に不要な力が不均一に印加され、硬化樹脂に歪みが発生する可能性がある。
そこで本発明は、基板上に形成される硬化樹脂の熱変形に伴う歪みの発生を抑制することができる露光装置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】
【０００８】
本発明に係る露光装置は、基板保持部に保持された基板上の光硬化性材料にテンプレートを接触させて成形し、露光光を照射することで硬化させる露光装置であって、基板上の照射領域を変化させながら露光光を照射する照射領域調整部と、照射領域の変化に応じて基板保持部の温度を少なくとも部分的に制御する温度制御部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板上に形成される硬化樹脂の熱変形に伴う歪みの発生を抑制することができる露光装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第一実施形態に係る露光装置の概略図。
【図２】第一実施形態に係る露光装置における平坦化処理の説明図。
【図３】第一実施形態に係る露光装置に設けられている基板保持部の温度制御部の模式図。
【図４】第一実施形態に係る露光装置における照射領域調整部及び温度制御部の動作の説明図。
【図５】第一実施形態に係る露光装置における照射領域調整部及び温度制御部の別の動作の説明図。
【図６】第一実施形態に係る露光装置における照射領域調整部及び温度制御部の更に別の動作の説明図。
【図７】第二実施形態に係る露光装置における照射領域調整部及び温度制御部の動作の説明図。
【図８】第二実施形態に係る露光装置における照射領域調整部及び温度制御部の別の動作の説明図。
【図９】第二実施形態に係る露光装置において所定の動作に対応するように設けられた基板保持部の温度制御部の模式図。
【図１０】第三実施形態に係る露光装置における基板近傍の模式的分解図。
【図１１】第一実施形態に係る露光装置に設けられている照射領域調整部の例示的模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本実施形態に係る露光装置を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合がある。
【００１２】
［第一実施形態］
図１は、第一実施形態に係る露光装置１００の概略図である。
本実施形態に係る露光装置１００は、型（モールド、テンプレート）を用いて基板上の未硬化樹脂を成形することによって、基板を平坦化する。
具体的には、本実施形態に係る露光装置１００は、基板上の未硬化樹脂とテンプレートとを接触させた状態で未硬化樹脂を露光し硬化させ、硬化した樹脂からテンプレートを引き離すことで基板上に樹脂の平坦膜を形成する。
【００１３】
本実施形態に係る露光装置１００で用いられる基板１としては、シリコンウエハが代表的な基材であるが、これに限定されるものではない。
基板１は、アルミニウム、チタン−タングステン合金、アルミニウム−ケイ素合金、アルミニウム−銅−ケイ素合金、酸化ケイ素、チッ化ケイ素等の半導体デバイス用基板として知られているものの中からも任意に選択することができる。
【００１４】
なお、基板１には、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の成膜等の表面処理により密着層を形成することによって、硬化性組成物との密着性を向上させた基板を用いてもよい。
また、基板１は、典型的には直径３００ｍｍの円形であるが、これに限定されるものではない。
【００１５】
テンプレート１１としては、露光の際の光照射工程を考慮して、光透過性の材料で構成されたテンプレート１１を用いるとよい。
テンプレート１１を構成する材料としては、具体的には、ガラス、石英、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート樹脂等の光透明性樹脂等が好ましい。また、テンプレート１１を構成する材料としては、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサン等の柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が好ましい。
【００１６】
なお、本実施形態に係る露光装置１００では、テンプレート１１の面形状は、３００ｍｍよりも大きく５００ｍｍよりも小さい直径の円形であるが、これに限られない。また、テンプレート１１の厚さは、好適には０．２５ｍｍ以上２ｍｍ未満であるが、これに限られない。
また、基板１上の樹脂（光硬化性材料）としては、露光の際の光照射工程を考慮してＵＶ硬化性液体を用いるとよい。典型的には、アクリレートやメタクリレートのようなモノマーを用いてもよい。
【００１７】
図１に示されているように、本実施形態に係る露光装置１００は、基板保持部２と、基板ステージ３と、ベース定盤４と、支柱５と、天板６と、ガイドバープレート７と、ガイドバー８とを備えている。
また本実施形態に係る露光装置１００は、テンプレート駆動部９と、支柱１０と、テンプレートチャック１２と、ヘッド１３と、アライメント棚１４と、樹脂供給部２０と、オフアクシスアライメント（ＯＡ）スコープ２１とを備えている。
また本実施形態に係る露光装置１００は、基板搬送部２２と、アライメントスコープ２３と、光源２４と、基板ステージ駆動部３１と、テンプレート搬送部３２と、制御部２００とを備えている。
なお、本実施形態に係る露光装置１００では、水平面をＸＹ平面とし、鉛直方向をＺ軸方向とするようにＸＹＺ座標系が定義されている。
【００１８】
図１に示されているように、基板１は、搬送ハンド等を含む基板搬送部２２によって、露光装置１００の外部から搬入され、基板保持部２において保持される。
基板ステージ３は、ベース定盤４上に支持され、基板保持部２に保持された基板１を所定の位置に位置決めするために、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。
基板ステージ駆動部３１は、例えばリニアモータやエアシリンダ等を含んでおり、基板ステージ３を少なくともＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する。また基板ステージ駆動部３１は、回転機構を含み、基板保持部２又は基板ステージ３をＺ軸方向に平行な軸周りに回転駆動する。加えて、基板ステージ駆動部３１は、基板ステージ３を６軸方向に駆動する機能を有していてもよい。
【００１９】
テンプレート１１は、搬送ハンド等を含むテンプレート搬送部３２によって、露光装置１００の外部から搬入され、テンプレートチャック１２に保持される。また、テンプレート１１は、例えば円形又は四角形の外形を有しており、基板１上の樹脂に接触して基板１の表面形状に倣う平面部１１ａを含んでいる。テンプレート１１の平面部１１ａは、本実施形態に係る露光装置１００では、基板１と同じ大きさ、又は基板１よりも大きい大きさを有する。
テンプレートチャック１２は、ヘッド１３に支持されており、テンプレート１１の傾きを補正する機能を有している。
テンプレートチャック１２及びヘッド１３はそれぞれ、光源２４から不図示のコリメータレンズを介して照射される光（紫外線）を通過させる開口（不図示）を含む。
また、テンプレートチャック１２又はヘッド１３には、基板１上の樹脂に対するテンプレート１１の押し付け力（押印力）を計測するためのロードセルが配置されている。
【００２０】
ベース定盤４には、天板６を支持する支柱５が配置されている。
ガイドバー８は、天板６を貫通し、一端がガイドバープレート７に固定されており、他端はヘッド１３に固定されている。
テンプレート駆動部９は、ガイドバー８を介して、ヘッド１３をＺ軸方向に駆動して、テンプレートチャック１２に保持されたテンプレート１１を基板１上の樹脂に接触させたり、基板１上の樹脂から引き離したりする。また、テンプレート駆動部９は、本実施形態に係る露光装置１００では、ヘッド１３をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する機能、及び、テンプレートチャック１２又はヘッド１３をＺ軸方向に平行な軸周りに回転駆動する機能を有している。
アライメント棚１４は、支柱１０を介して天板６に架橋されていると共に、ガイドバー８が貫通している。またアライメント棚１４には、例えば斜入射像ずれ方式を用いて、基板保持部２に保持された基板１の高さ（平坦度）を計測するための高さ計測系（不図示）が配置されている。
【００２１】
アライメントスコープ２３は、基板ステージ３に設けられた基準マークと、テンプレート１１に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系及び撮像系を含む。テンプレート１１にアライメントマークが設けられていない場合には、アライメントスコープ２３を設けなくても構わない。
アライメントスコープ２３は、基板ステージ３に設けられた基準マークと、テンプレート１１に設けられたアライメントマークとの相対的な位置を計測し、その位置ずれを補正するアライメントに用いられる。
【００２２】
樹脂供給部２０は、基板１に未硬化樹脂を吐出する吐出口（ノズル）を含むディスペンサで構成されており、基板１上に未硬化樹脂を供給（塗布）する。
樹脂供給部２０は、例えば、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式等を採用して、基板１上に１ｐＬ（ピコリットル）程度の微小な容積の未硬化樹脂を供給することができる。
また、樹脂供給部２０に設けられている吐出口の数は、限定されるものではなく、一つ（シングルノズル）であってもよいし、１００を超えてもよい（即ち、リニアノズルアレイでもよいし、複数のリニアノズルアレイを組み合わせてもよい）。
【００２３】
ＯＡスコープ２１は、アライメント棚１４に支持されており、基板１の複数のショット領域に設けられたアライメントマークを検出し、複数のショット領域のそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理に用いられる。
具体的には、アライメントスコープ２３によってテンプレート１１と基板ステージ３との間の位置関係を求めると共に、ＯＡスコープ２１によって基板ステージ３と基板１との間の位置関係を求める。それにより、テンプレート１１と基板１との間の相対的なアライメントを行うことができる。
【００２４】
制御部２００は、ＣＰＵやメモリ等を含み、露光装置１００の各部を統括的に制御して平坦化処理を行う処理部として機能する。
ここで、平坦化処理とは、テンプレート１１の平面部１１ａを基板１上の樹脂に接触させて平面部１１ａを基板１の表面形状に倣わせることで樹脂を平坦化する処理である。
【００２５】
次に、本実施形態に係る露光装置１００における平坦化処理について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態に係る露光装置１００における平坦化処理の説明図を示している。
【００２６】
具体的には、図２（ａ）は、下地パターン１ｅが形成されている基板１に対して、樹脂供給部２０から樹脂１７を供給した後、テンプレート１１を接触させる前の状態を示している（供給工程）。
図２（ｂ）は、基板上の樹脂１７とテンプレート１１の平面部１１ａとを互いに完全に接触させてテンプレート１１の平面部１１ａが基板１の表面形状に倣った状態を示している（接触工程（押型工程））。
その後、光源２４からテンプレート１１を介して基板１上の樹脂１７に光を照射して樹脂１７を硬化させる（露光工程）。
そして、図２（ｃ）は、基板１上の硬化した樹脂１７からテンプレート１１を引き離し、基板１の全面で均一な厚みの樹脂１７の層（平坦化層）が形成された状態を示している（離型工程）。
【００２７】
図２（ｂ）に示される接触工程では、テンプレート１１と基板１上の樹脂１７とを互いに押し付ける際に、樹脂１７は、テンプレート１１の平面部１１ａと基板１上の下地パターン１ｅとの間に気泡が混入することなく充填される必要がある。
もし、露光工程において樹脂１７に気泡が混入した状態で硬化すると、基板１上において平坦化層は、所望の形状で形成されず、結果的に製造される半導体デバイスなどの物品自体に影響を及ぼしてしまう。
【００２８】
そこで、樹脂１７への気泡の混入を抑制するために、接触工程において基板上の樹脂１７にテンプレート１１を部分的に接触させていき、徐々に接触領域の面積を増やすことで、気泡の混入を抑制する接触方法を用いることができる。
例えば、基板上の樹脂１７にテンプレート１１の中心から接触させ、同心円状に徐々に接触面積を増やす方法がある。その場合、テンプレートチャック１２の中心部に開口部を設け、開口部から圧力が調整された圧力流体を供給することによって、テンプレート１１の中心から押圧し、同心円状に徐々に押圧面積を増やす方法が考えられる。
【００２９】
この場合、最初に接触した中心箇所と最後に接触した最周縁箇所とでは、樹脂１７がテンプレート１１と基板１との間で充填されている時間に差が生じてしまう。
基板１上の樹脂１７は、時間が経過するほどメニスカスによって移動してしまうので、最初に接触する中心箇所と、最後に接触する最周縁箇所とで樹脂１７の膜厚が変わってしまう可能性がある。
すなわち、最初に接触する中心箇所の膜厚が想定より薄く、一方で最後に接触する最周縁箇所の膜厚が想定より厚くなり、その結果、均一な平坦化層が形成されなくなる。
【００３０】
そこで、テンプレート１１が基板１に最初に接触した中心箇所から露光した後、順次接触していく周縁箇所を露光するように露光領域を変化させる。
それにより、最初に接触した中心箇所から順次、膜厚が変化する前に樹脂１７を硬化させることができるため、均一な平坦化層を形成することができる。
【００３１】
本実施形態に係る露光装置１００では、基板１の露光領域を変化させるように、照射領域調整部７０によって光源２４から基板１に照射される光の照射領域を調整している。
ここで、照射領域調整部７０は、シャッター、絞り、マスキングブレード等から構成される。
【００３２】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る露光装置１００に設けられる照射領域調整部７０の例示的模式図を示している。
例えば、図１１（ａ）に示されるような照射領域調整部７０は、複数の可動遮光板７１、７２、７３及び７４を有しており、複数の可動遮光板７１、７２、７３及び７４を用いて、露光光の一部を遮断し、露光光の通過領域７５の大きさを調整する。
また、図１１（ｂ）に示されるような照射領域調整部７０は、複数の回転駆動遮光板８１を有しており、複数の回転駆動遮光板８１を用いて、露光光の一部を遮断し、露光光の通過領域８２の大きさを調整する。
【００３３】
しかしながら、照射領域を変化させながら光を基板１に照射した場合、基板１内で最初に露光する中心箇所の露光熱が、後に露光していく周縁箇所に伝わっていく。
それにより、最初に露光する中心箇所と最後に露光する最周縁箇所との間で、基板１の熱変形に差が生じてしまい、その結果、基板１が不均一に変形してしまう。
そのため、露光工程が終了した後に熱膨張した基板１が元のサイズに戻る際に、基板１が再度不均一に変形してしまうために、形成された平坦化層に不要な力が不均一に印加され、平坦化層が歪む可能性がある。
【００３４】
そこで、本実施形態に係る露光装置１００では、基板保持部２に温調部を設けて温度制御部４０が制御することによって、基板保持部２の温度を部分的に調整（設定、制御）している。
それにより、露光領域の変化に伴った基板１の不均一な熱変形を抑制している。
【００３５】
図３は、本実施形態に係る露光装置１００に設けられている基板保持部２の温度制御部４０の模式図を示している。
温度制御部４０は、基板保持部２を部分的に温調することができるように、複数の温調部を有している。
具体的には、基板１上の樹脂１７にテンプレート１１の中心から接触させた後、同心円状に徐々に接触面積を増やすような接触工程に合わせて温調することができるように、互いに同心円状の温調部４１、４２及び４３が設けられている。
【００３６】
温度制御部４０は、温調部４１、４２及び４３それぞれに温度設定された温調流体を供給することで、基板保持部２を部分的に温調することができる。
ここで、温調部４１、４２及び４３の温度を互いに異なるようにするために、温調部４１、４２及び４３それぞれの熱抵抗が互いに異なるように個別に設計してもよい。
例えば、温調部４１、４２及び４３それぞれを熱抵抗率が互いに異なる材料で設計することで、基板保持部２の複数の領域の熱抵抗を互いに異ならせることができる。
もしくは、基板保持部２が基板１をピンチャックで保持する際の保持面のピン接触率を基板保持部２の複数の領域において互いに異ならせることで、基板保持部２の複数の領域の熱抵抗を互いに異ならせてもよい。
【００３７】
図４（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態に係る露光装置１００における照射領域調整部７０及び温度制御部４０の動作の説明図を示している。
【００３８】
本実施形態に係る露光装置１００では、テンプレート１１は基板１の中心部上の樹脂１７から接触を開始し、同心円状に接触面積を増やしていく。そして、テンプレート１１の全面が樹脂１７に接触した後に露光を開始する。
図４（ａ）に示されているように、照射領域調整部７０は、最初にテンプレート１１が接触した基板１の中心部を含む照射領域３０１に光を照射するように照射領域を調整する。
そして、図４（ｂ）及び（ｃ）に示されているように、照射領域調整部７０は、照射領域３０２及び３０３のように、照射領域３０１を含んだまま基板１の外周部に向けて広がるように照射領域を変化させていく。
このようにして、最終的に基板１の全面に光を照射するように照射領域が調整される。
【００３９】
このような露光工程において、温度制御部４０は、基板保持部２の中心部を含む温調部４１の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４２の温度を低く設定する。
加えて、温度制御部４０は、温調部４２の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４３の温度を低く設定する。
これにより、露光工程において、不要な露光熱が基板１の中心部から外周部に広がっても、外周部の温調部によって回収されるため、外周部における不要な熱変形の発生を抑制することができる。
その結果、基板１の不均一な熱変形の発生を抑制することができ、歪みが抑制された所望の平坦化層を基板１上に形成することができる。
【００４０】
また、本実施形態に係る露光装置１００では、照射領域調整部７０によって上記とは別の照射領域調整を行うと共に、それに伴った温調を行うことができる。
【００４１】
図５（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）は、本実施形態に係る露光装置１００における照射領域調整部７０及び温度制御部４０の別の動作の説明図を示している。
【００４２】
この動作ではまず、図５（ａ）に示されているように、照射領域調整部７０は、最初にテンプレート１１が接触した基板１の中心部を含む照射領域３０１に光を照射するように照射領域を調整する。
次に、図５（ｂ）に示されているように、照射領域調整部７０は、照射領域３０１を含まない、基板１の中心部を囲む輪帯形状の照射領域３０４のように基板１の外周部に向けて照射領域を変化させる。
そして、図５（ｃ）に示されているように、照射領域調整部７０は、照射領域３０１及び３０４を含まない、基板１の中心部を囲む輪帯形状の照射領域３０５のように基板１の外周部に向けて照射領域を変化させる。
【００４３】
このような露光工程において、温度制御部４０は、上記と同様に、基板保持部２の中心部を含む温調部４１の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４２の温度を低く設定する。
そして、温度制御部４０は、温調部４２の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４３の温度を低く設定する。
これにより、露光工程において、不要な露光熱が基板１の中心部から外周部に広がっても、外周部の温調部によって回収されるため、外周部における不要な熱変形の発生を抑制することができる。
その結果、基板１の不均一な熱変形の発生を抑制することができ、歪みが抑制された所望の平坦化層を基板１上に形成することができる。
【００４４】
また、本実施形態に係る露光装置１００では、照射領域調整部７０によって上記とは更に別の照射領域調整を行うと共に、それに伴った温調を行うことができる。
【００４５】
図６（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る露光装置１００における照射領域調整部７０及び温度制御部４０の更に別の動作の説明図を示している。
【００４６】
この動作では、照射領域調整部７０は、所定の大きさの照射領域３０６を基板１内で走査させるように照射領域を調整することで基板１全面を露光する。
そして、温度制御部４０は、基板１内において、先に照射領域３０６を走査する基板領域を保持する基板保持部２の温調部の温度よりも、後に照射領域３０６を走査する基板領域を保持する基板保持部２の温調部の温度を低く設定する。
【００４７】
例えば、図６（ａ）に示されているように、照射領域調整部７０は、所定の大きさの照射領域３０６を基板１の−Ｘ軸側から＋Ｘ軸側に線矢印で示した矩形波状の軌跡で走査する。このとき、温度制御部４０は、基板保持部２の−Ｘ軸側の温調部の温度より＋Ｘ軸側の温調部の温度を低く設定すればよい。
【００４８】
また、テンプレート１１を基板１の中心から接触を開始させ、同心円状に接触面積を増やしていくようにしたときには、図６（ｂ）に示されるように照射領域を調整すればよい。すなわち、照射領域調整部７０は、所定の大きさの照射領域３０６を基板１の中心部から外周部に向けて線矢印で示した渦巻き状の軌跡で走査させるのがよい。
換言すると、照射領域調整部７０は、所定の大きさの照射領域３０６を基板１のテンプレート１１との接触領域の広がりを追従して走査させるのがよい。
その場合、温度制御部４０は、基板保持部２の中心部を含む温調部４１の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４２の温度を低く設定すればよい。
これにより、露光工程において、不要な露光熱が基板１の先に走査された領域から後に走査される領域に広がっても、後に走査される領域を保持する基板保持部２の温調部によって回収されるため、不要な熱変形の発生を抑制することができる。
その結果、基板１の不均一な熱変形の発生を抑制することができ、歪みが抑制された所望の平坦化層を基板１上に形成することができる。
【００４９】
以上のように、本実施形態に係る露光装置１００では、基板１への露光光の照射において、照射領域調整部７０による照射領域の調整変化に伴って基板１上の熱伝導による基板１の局所的な熱変形が生じる。そして、そのような基板１の局所的な熱変形を防止するように、基板保持部２の温度制御部４０は、基板１の温度を部分的に調整している。
それにより、基板１上に形成される平坦化膜の歪みを抑制することができる。
【００５０】
なお、基板１の温度及び基板保持部２の温度をそれぞれＴ１及びＴ２、基板保持部２の熱抵抗率をｒ、基板１から基板保持部２までの距離をｄとし、基板１から基板保持部２への熱流量Ｑを
Ｑ＝（Ｔ１−Ｔ２）／（ｄ×ｒ）
で定義したとき、本実施形態に係る露光装置１００では、基板１への露光光の照射における照射領域調整部７０による照射領域の変化に応じて、基板１から基板保持部２への熱流量Ｑを部分的に調整しているということもできる。
【００５１】
［第二実施形態］
図７（ａ）及び（ｂ）は、第二実施形態に係る露光装置における照射領域調整部７０及び温度制御部４０の動作の説明図を示している。
なお、第二実施形態に係る露光装置は、第一実施形態に係る露光装置１００と同一の装置構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分は説明を省略する。
【００５２】
本実施形態に係る露光装置では、まず図７（ａ）に示されているように、基板１の中心を含む一部の樹脂１７にテンプレート１１の平坦部の一部を接触させる。その後、照射領域調整部７０が基板１の該一部を含む照射領域３０７に光を照射するように照射領域を調整して、露光が開始される。
そして、接触領域を同心円状に徐々に広げながら基板１上の樹脂１７にテンプレート１１を接触させていく。それと共に、照射領域調整部７０が図７（ｂ）に示される照射領域３０８のように照射領域３０７を含んだまま基板１の外周部に向けて広がるように照射領域を調整して、基板１を露光していく。
そして最終的に、テンプレート１１の全面が樹脂１７に接触すると共に、照射領域調整部７０は、基板１の全面に光が照射されるように照射領域を調整する。
【００５３】
このような露光工程において、温度制御部４０は、基板保持部２の中心部を含む温調部４１の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４２の温度を低く設定する。
加えて、温度制御部４０は、温調部４２の温度より基板保持部２の外周側に配置された温調部４３の温度を低く設定する。
これにより、露光工程において、不要な露光熱が基板１の中心部から外周部に広がっても、外周部の温調部によって回収されるため、外周部における不要な熱変形の発生を抑制することができる。
その結果、基板１の不均一な熱変形の発生を抑制することができ、歪みが抑制された所望の平坦化層を基板１上に形成することができる。
【００５４】
図８（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係る露光装置における照射領域調整部７０及び温度制御部４０の別の動作の説明図を示している。
【００５５】
この動作では、まず図８（ａ）に示されているように、基板１の−Ｘ軸側端部を含む一部の樹脂１７にテンプレート１１の平坦部の一部を接触させる。その後、照射領域調整部７０が基板１の該一部を含む照射領域３０９に光を照射するように照射領域を調整して、露光が開始される。
そして、接触領域を＋Ｘ軸側に徐々に広げながら基板１上の樹脂１７にテンプレート１１を接触させていく。それと共に、照射領域調整部７０が図８（ｂ）に示される照射領域３１０のように照射領域３０９を含んだまま基板１の＋Ｘ軸側に向けて広がるように照射領域を調整して、基板１を露光していく。
そして最終的に、テンプレート１１の全面が樹脂１７に接触すると共に、照射領域調整部７０は、基板１の全面に光が照射されるように照射領域を調整する。
【００５６】
図９は、本実施形態に係る露光装置において上記動作に対応するように設けられた基板保持部２の温度制御部４０の模式図を示している。
【００５７】
図９に示されているように、温度制御部４０では、基板保持部２を部分的に温調することができるように、短冊状にＸ軸方向に配列した複数の温調部４４、４５、４６及び４７が設けられている。
このとき、温度制御部４０は、基板保持部２の−Ｘ軸側端部を含む温調部４４の温度より基板保持部２の＋Ｘ軸側に配置された温調部４５の温度を低く設定する。
また、温度制御部４０は、温調部４５の温度より基板保持部２の＋Ｘ軸側に配置された温調部４６の温度を低く設定する。
さらに、温度制御部４０は、温調部４６の温度より基板保持部２の＋Ｘ軸側に配置された温調部４７の温度を低く設定する。
【００５８】
このように、本実施形態に係る露光装置では、基板１上の樹脂１７にテンプレート１１を接触させると同時に、樹脂１７を露光して硬化させるので、平坦化膜における不要な膜厚の変化を抑制することができる。
それにより、本実施形態に係る露光装置では、基板１上に形成される平坦化膜の歪みを抑制すると共に、不要な膜厚の変化を抑制することもできる。
【００５９】
［第三実施形態］
図１０は、第三実施形態に係る露光装置における基板１近傍の模式的分解図を示している。
なお、第三実施形態に係る露光装置は、第一実施形態に係る露光装置１００と同一の装置構成であるため、同一の部材には同一の符番を付して説明を行い、重複する部分は説明を省略する。
【００６０】
図１０に示されているように、本実施形態に係る露光装置では、基板１上の樹脂１７と接触するテンプレート１１の表面上に複数のパターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが設けられている。
複数のパターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄはそれぞれ、例えば、３次元状に形成されている回路パターン等の転写すべき凹凸パターンである。
【００６１】
図１０に示されているように、本実施形態に係る露光装置では、テンプレート１１の表面上に４個のパターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄが互いに接するように２×２配列で並んで配置されている。
そして、基板１上の４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄに塗布された樹脂１７に４個のパターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを接触させ成形し、光を照射することで硬化させる。その後、テンプレート１１を引き離すことで、基板１上に４個の樹脂パターンを一度に形成することができる。
【００６２】
その場合、４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄに光を同時に照射してしまうと、照射領域全体が等方的に熱変形して歪んでしまうため、各転写領域における基板１とテンプレート１１との間の重ね合わせ精度は悪化する。
そこで、本実施形態に係る露光装置では、基板１上の４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄに塗布された樹脂１７に４個のパターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄを接触させ成形する。その後、照射領域調整部７０は、４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄの中から一箇所ずつ光を照射していく。
例えば、本実施形態に係る露光装置では、照射領域調整部７０は、転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄの順で順次露光光を照射していく。
この際、各転写領域へのそれぞれの照射の間において、転写領域とパターン部との間の位置合わせを行うことで、基板１とテンプレート１１との間の重ね合わせ精度を向上させることができる。
【００６３】
そして、本実施形態に係る露光装置では、基板保持部２の温度制御部４０は、基板１上の４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを個別に温調できるように４個の温調部４８ａ、４８ｂ、４８ｃ及び４８ｄを備えている。
具体的には、パターン部５０ａ、５０ｂ、５０ｃ及び５０ｄがそれぞれ転写される基板１上の４個の転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄにおいて、先に光を照射する転写領域の温調部の温度より、後に光を照射する転写領域の温調部の温度が低く設定される。
すなわち、転写領域１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄの順で光を照射していく場合には、４８ａ＞４８ｂ＞４８ｃ＞４８ｄの順で、温調部の温度を低く設定する。
換言すると、温度制御部４０は、複数のパターンへの露光光の照射において順番が後になるほど、対応する基板１上の照射領域に接触する基板保持部２の領域の温度を低く設定する。
【００６４】
このように、本実施形態に係る露光装置では、テンプレート１１の複数のパターン部を基板１上に一度に転写する際において、各転写領域を露光する際に発生する熱が他の転写領域に伝わることによって発生する影響を低減することができる。
そのため、テンプレート１１のパターン部と基板１の転写領域との間の重ね合わせ精度を向上させることができる。
【００６５】
なお、本実施形態に係る露光装置では、テンプレート１１に設けるパターン部の数を４個としたが、これに限られない。
また、各パターン部を互いが接するように配置しなくても構わず、テンプレート１１に設けるパターン部の数及び配置は、ともに任意である。
【００６６】
以上、好ましい実施形態について説明したが、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６７】
［物品製造方法に係る実施形態］
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述した平坦化方法やインプリント方法を用いた露光装置により、基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【符号の説明】
【００６８】
１  基板
２  基板保持部
１１  テンプレート
１７  樹脂（光硬化性材料）
４０  温度制御部
７０  照射領域調整部
１００  露光装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2020096143.tif 000008
【図７】
2020096143.tif 000009
【図８】
2020096143.tif 000010
【図９】
2020096143.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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