(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に塗布された樹脂と型のパターン面とを接触させた状態で該樹脂を硬化させてパターンを形成するインプリント処理を前記基板に行うインプリント装置を含むインプリントシステムであって、
前記インプリント装置を格納する空間をインプリント処理がなされる第１空間と該第１空間を取り囲む第２空間とに分割する第１隔壁と、
前記インプリント装置を格納する前記空間と当該空間を取り囲む第３空間とを仕切る第２隔壁と、
前記第１空間及び前記第２空間に浄化された空気をそれぞれ供給する第１給気部及び第２給気部と、
前記第１空間及び前記第２空間から空気をそれぞれ排出する第１排気部及び第２排気部と、
前記第１空間に設けられた複数の測定口から前記第１空間内の空気を取り込み、前記第１空間内の異物の濃度を検出する検出器と、
前記第１給気部、前記第２給気部、前記第１排気部及び前記第２排気部を制御する制御器と、
を備え、
前記第１給気部は複数の給気管を備え、前記第１排気部は複数の排気管を備え、
前記制御器は、前記検出器により検出された前記濃度が基準値を超える場合に、前記第１空間に対する空気の供給及び前記第１空間からの空気の排出にそれぞれ使用される前記給気管及び前記排気管の数を増大させて、前記第２空間を通過する空気の量に対する前記第１空間を通過する空気の量の比を増大させることを特徴とするインプリントシステム。
【請求項２】
前記制御器は、前記第２空間における圧力が前記第３空間における圧力よりも大きくかつ前記第１空間における圧力よりも小さくなるように、前記第１給気部、前記第２給気部、前記第１排気部及び前記第２排気部をさらに制御することを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のインプリント装置を用いてインプリント処理を基板に対して行う工程と、
前記工程で前記インプリント処理の行われた基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリントシステム及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、磁気記憶媒体や半導体デバイスの量産向けナノリソグラフィ技術の一つとして実用化されつつある。インプリント技術は、微細パターンが形成された型を原版として、シリコンウェハやガラスプレート等の基板上に塗布した樹脂に型を押し付けて樹脂にパターンを転写することで微細パターンを形成する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１８５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のインプリント装置では、パーティクルを含む清浄度の高くない空気が、装置の外部から装置の内部に侵入する問題があった。インプリント装置にパーティクルが侵入すると、パーティクルを減少させるまで１０時間以上かかる場合があり、パーティクルが減少するまで長時間にわたって生産に入れない。また、パーティクルが残ったままインプリントを行うと、基板もしくはモールドにパーティクルが付着し、転写不良を起こすことがある。さらに、パーティクルが付着することにより、原版となるモールドを破損させる恐れがある。
【０００５】
本発明は、パーティクル等の異物の影響を低減したインプリント処理に有用な技術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】
本発明は、基板に塗布された樹脂と型のパターン面とを接触させた状態で該樹脂を硬化させてパターンを形成するインプリント処理を前記基板に行うインプリント装置を含むインプリントシステムであって、前記インプリント装置を格納する空間をインプリント処理がなされる第１空間と該第１空間を取り囲む第２空間とに分割する第１隔壁と、前記インプリント装置を格納する前記空間と当該空間を取り囲む第３空間とを仕切る第２隔壁と、前記第１空間及び前記第２空間に浄化された空気をそれぞれ供給する第１給気部及び第２給気部と、前記第１空間及び前記第２空間から空気をそれぞれ排出する第１排気部及び第２排気部と、前記第１空間に設けられた複数の測定口から前記第１空間内の空気を取り込み、前記第１空間内の異物の濃度を検出する検出器と、前記第１給気部、前記第２給気部、前記第１排気部及び前記第２排気部を制御する制御器と、を備え、前記第１給気部は複数の給気管を備え、前記第１排気部は複数の排気管を備え、前記制御器は、前記検出器により検出された前記濃度が基準値を超える場合に、前記第１空間に対する空気の供給及び前記第１空間からの空気の排出にそれぞれ使用される前記給気管及び前記排気管の数を増大させて、前記第２空間を通過する空気の量に対する前記第１空間を通過する空気の量の比を増大させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、パーティクル等の異物の影響を低減したインプリント処理に有用な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るインプリントシステムを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下に、本発明に係るインプリントシステムを、図１を用いて詳細に説明する。インプリントシステムは、インプリント装置２０と、インプリント装置を格納する空間に浄化された空気を供給し、当該空間から空気を排出する空気の給排機構を格納する機械室１０１とを含んでいる。インプリント装置２０は、パターン面を有する型（モールド）６を保持する型保持部（モールドチャック）７を備えている。モールドチャック７は、構造体８に取り付けられ、不図示の駆動機構と制御機構によって基板３とモールド６が近づいたり離れたりする方向に駆動される。基板３に塗布された樹脂を硬化させるために、紫外光源（不図示）と照明光学系（不図示）を備えている。基板ステージ４は、基板３を保持してステージ定盤５上を駆動する。塗布器１０は、基板３に樹脂を塗布する。塗布器１０は、樹脂を吐出するノズルを持ち、基板ステージ４を駆動して基板３をノズルの下に移動させて塗布器１０により樹脂を塗布する。樹脂が塗布された基板３の所望の部分をモールド６の下へ移動させるために、基板ステージ４を駆動する。このとき、測長機器（レーザー干渉計またはエンコーダー）９を用いて基板ステージ４の水平方向の位置を計測し、不図示の制御機構とアライメント機構によって数ナノメートル以下の精度でモールド６と基板ステージ４との位置合わせ制御を行う。
【００１０】
モールドチャック７を駆動させて、基板３上の樹脂にモールド６のパターン面を接触させた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させる。なお、紫外線で樹脂を硬化させるかわりに、モールドチャック７に設置されたヒーターなどの熱源で樹脂を熱硬化させてもよい。これら一連のインプリント処理により、基板３の樹脂にモールド６のパターンを転写する。
【００１１】
モールド６や基板３にパーティクル等の異物が付着すると、転写したパターンの不良になる。従って、インプリント装置２０は通常クリーンルームに設置される。しかし、クリーンルーム全体を清浄にするには限度があり、また、高度な清浄度を保つためにはコストが大幅に上昇してしまう。そこで、クリーンルーム内にインプリント装置２０の全体を格納する空間を筐体１００で囲む。筐体１００は、インプリント装置２０を格納する空間と当該空間を取り囲む空間（第３空間）とを仕切る第２隔壁を構成している。
【００１２】
機械室１０１には、送風機１０２が設置され、送風機１０２から供給経路５０Ａ及び５０Ｂを通りフィルタ１２で浄化された空気を筐体１００の内部に供給する。したがって、筐体１００の内部空間は、筐体１００外部のクリーンルーム（第３空間）より高度に浄化された空間とされる。筐体１００の内部に送風機１０２で空気を供給することで、筐体１００の内部を筐体１００の外部より圧力が高くなる(陽圧となる)ように保つ。これにより、筐体１００にわずかな隙間があっても、筐体１００の内部から筐体１００の外部へ向かって空気が流れ出るため、筐体１００の外部からパーティクルが混入することが防がれる。
【００１３】
筐体１００の内部の空間は、第１隔壁１１によって、インプリント処理がなされる空間（第１空間）１Ａ，１Ｂと当該第１空間１Ａ，１Ｂを取り囲む空間（第２空間）２とに分割されている。空間１Ａは、基板ステージ４が駆動する空間であり、その中にモールドチャック７、基板ステージ４、塗布器１０が配置される。空間１Ｂは、基板３を搬送するための空間であり、空間１Ａと連続した空間としてもよいし、隔壁を設けて空間１と別空間としてもよい。本実施形態では、空間１Ａと空間１Ｂとを連続した空間としている。送風機１０２から供給経路５０Ａ及び５０Ｃを通りフィルタ１３を通った空気を第１空間１Ａ，１Ｂに供給することで、第１空間１Ａ、１Ｂを当該第１空間１Ａ，１Ｂを取り囲む筐体１００内の第２空間２よりも圧力が高くなるように保つ。これより、第１隔壁１１にわずかな隙間があっても、第１空間1Ａ，１Ｂにその外部からパーティクルが混入するのを防いでいる。空間１Ｂと空間１Ａとの間に扉を設けて別空間とする場合、空間１Ａは空間１Ｂより圧力が高くなるようにして、空間１Ｂから空間１Ａへのパーティクルの混入を防ぐようにすることも可能である。
【００１４】
筐体１００内の空間１Ａ、空間１Ｂ、空間２内の空気は、回収経路５１を通って再び送風機１０２に戻されて送風する循環系が組まれている。クリーンルーム（第３空間）の空気を送風機１０２で第１空間１Ａ，１Ｂ、第２空間２に取り入れた後クリーンルームに放出する循環系としない場合、クリーンルームのパーティクルを常にフィルタ１２，１３で取り続ける必要がある。そのため、クリーンルームの空気を循環系としない場合には、フィルタ１２，１３の寿命が短くなってしまう。クリーンルームの空気を循環系にすることにより、フィルタ１２、１３を通過した清浄な空気を再度利用できる為、フィルタ１２，１３の寿命を延ばすことができる。回収経路５１を通って戻ってきた空気の一部は排出口５３からクリーンルーム又は工場設備の排気経路（不図示）に排出してもよい。また、空気の一部を外気取入口５２から取り入れてもよい。外気取入口５２にはフィルタ１４を設けてもよい。外気取入口５２にフィルタ１４を設けることにより、循環系内を流れる空気の清浄度を維持し、フィルタ１２、１３の寿命をさらに延ばすことができる。送風機１０２は、送風機用インバータ１０３により回転数を変化させることができ、制御器１０４に接続されている。外気取入口５２、排出口５３、供給経路５０Ｂ、空間１Ａ，１Ｂの空気の排出口、空間２の空気の排出口にそれぞれ流量調整弁５４Ａ〜Ｆが設けられ、制御器１０４により空気の流量を調整できる。外気取入口５２、送風機１０２、供給経路５０Ａ，５０Ｃ、フィルタ１３は、第１空間１ａ，１ｂに浄化された空気を供給する第１給気部を構成する。外気取入口５２、送風機１０２、供給経路５０Ａ，５０Ｂ、フィルタ１２は、第２空間２に浄化された空気を供給する第２給気部を構成する。空間１Ａ，１Ｂの空気の排出口、流量調整弁５４Ｄ，５４Ｆ、回収経路５１は、第１空間１Ａ，１Ｂから空気を排出する第１排気部を構成する。空間２の空気の排出口、流量調整弁５４Ｅ、回収経路５１は、第２空間２ら空気を排出する第２排気部を構成する。
【００１５】
空間１Ａにパーティクルを測定するためのパーティクル測定口１０６Ａ、空間１Ｂにパーティクルを測定する為のパーティクル測定口１０６Ｂが設けられている。各パーティクル測定口１０６Ａ，１０６Ｂは測定器１０５に接続され、空間１Ａ、空間１Ｂ内の清浄度すなわちパーティクルの濃度を測定することができる。測定器１０５で測定されたパーティクルの濃度は制御器１０４に入力される。パーティクル測定口１０６Ａ、１０６Ｂは、空間１Ａ、空間１Ｂ内に複数個も受けてもよい。また、本実施形態では空間の清浄度を測定する為にパーティクルを測定しているが、有機物量や無機物量のガス成分を検出するようにしてもよい。測定口１０６Ａ，１０６Ｂ、測定器１０５は、第１空間内の異物の濃度を検出する検出器を構成している。
【００１６】
装置の組立後や装置のメンテナンス後、基板ステージ４の駆動や空間１Ｂ内における基板搬送装置（不図示）の駆動により空間１Ａ，１Ｂ２の清浄度が低下してモールド６や基板３にパーティクルが付着することがある。そうすると、モールド６のパターンを基板３に転写する際に不良が発生する。従来の装置では、パーティクルが発生すると、パーティクルが減少するまで空気を循環させたまま待つ必要があった。パーティクルが減少するまでに、長い場合では１０時間以上待つこともある。そこで、本実施形態では以下の動作を行うことにより、パーティクルの濃度を短時間に減少させ、転写の不良発生を抑えると共に、高スループットを実現する。
【００１７】
空間１Ａ，１Ｂのパーティクル測定口１０６Ａ、１０６Ｂから第１空間内の空気をそれぞれ取り込み、測定器１０５でパーティクルの濃度を測定する。測定されたパーティクルの濃度は制御器１０４に入力され、濃度が基準値を超える場合、制御器１０４は、送風機用インバータ１０３を制御して送風機１０２の回転数を上げ、送風量を上げる。また、制御器１０４は、供給経路５０Ｂに設けられた流量調整弁５４Ｃの開度を制御することにより、第２空間２を通過する空気の量に対する第１空間を通過する空気の量の比を増大させる。また、制御器１０４は、空間１Ａの排出口に設けられた流量調整弁５４Ｄの開度と空間１Ｂの排出口に設けられた流量調整弁５４Ｆの開度を調整することにより、空間１Ａから空間１Ｂへの流れを作ったり、空間１Ｂから空間１Ａへの流れを作ったりすることができる。空間１Ａ、空間１Ｂの各排出口に設けられる流量調整弁５４Ｄ、５４Ｆはそれぞれ複数個、例えば駆動部の発塵源の近くに設けてもよい。複数個設けられた流量調整弁の内いくつかは、通常運転時は全閉とし、パーティクルを減少させたいときのみ開くように開度が調整されるようにしてもよい。
【００１８】
筐体１００内の第２空間２の排出口に設けられた流量調整弁５４Ｅは第２空間２と空間１Ａと空間１Ｂとへの送風量が増えたときに、第２空間２の圧力が空間１Ａと空間１Ｂの圧力よりも低くなるように開度が調整される。空間１Ａ、空間１Ｂに対する空気の供給に使用される給気管、空間１Ａ、空間１Ｂからの空気の排出に使用される排気管の数を複数とし、パーティクルの濃度が基準値を超える場合に使用される給気管、排気管の数を増大させてもよい。
【００１９】
送風機１０２の送風量を上げた際、排出口５３に設けられた流量調整弁５４Ｂの開度は一定もしくは絞り、さらに供給経路５０Ｂに設けられた流量調整弁５４Ｃを絞り、外気取入口５２に設けられた流量調整弁５４Ａの開度を大きくする。そうすることにより、第２空間２の圧力を第１空間１Ａ，１Ｂの圧力よりも小さくかつクリーンルームの第３空間の圧力よりも大きくして、第１空間に対する外部からのパーティクルの進入を防ぎ、空気の清浄度を高めることもできる。不図示のモールドを搬送するための空間が構成される場合は同様に送風口、排出口を設けてパーティクルの減少させるための時間を短縮することができる。
【００２０】
空間１Ａ等における複数の場所でパーティクルの濃度を検出することが可能である場合、フィルタ１２、１３に空気の吹き出し角度を調整できる整流板を設けて、パーティクルの濃度が高い箇所に整流板を向ける。そうすると、パーティクルをより効率的に除去することが可能となる。
【００２１】
［物品の製造方法］
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、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを転写（形成）する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを転写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、パターンを転写された基板を加工する他の処理を含みうる。以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。
【００２２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は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および変更が可能である。
【図１】
0005864934.tif 000002