(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上の樹脂に対して型を接触させたり前記樹脂から前記型を引き離したりする型駆動部と、
前記基板を駆動する基板駆動部と、
前記型が前記基板の上の樹脂に接触した状態で該樹脂を硬化させる硬化部と、
前記基板の上にガスを供給するガス供給部と、を備え、
前記ガス供給部は、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板を駆動している期間において、前記基板の上にガスを供給し、
前記型駆動部は、前記ガス供給部による前記基板の上へのガスの供給が開始された後、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板を駆動している期間において、前記基板と前記型が対向している状態で前記基板と前記型とのギャップを小さくする、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記型駆動部は、前記ガス供給部によって前記基板の上に供給されたガスが前記基板駆動部による前記基板の駆動によって前記型の下の領域内に入った後に前記基板と前記型とのギャップを小さくする、
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】
前記型駆動部は、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板を駆動する動作が終了した後に前記型を前記基板の上の樹脂に接触させる、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
樹脂を前記基板の上に塗布する塗布部をさらに備え、
前記ガス供給部は、前記型駆動部と前記塗布部との間に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記ガス供給部は、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板の駆動を開始する前においても前記基板の上にガスを供給し、
前記型駆動部は、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板の駆動を開始する前に、前記ガス供給部による前記基板の上へのガスの供給がなされた状態で前記基板と前記型とのギャップを大きくする、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
樹脂を前記基板の上に塗布する塗布部と、
前記ガス供給部のガス噴射口および前記型を取り囲む壁と、を更に備え、
前記塗布部は、前記壁の外側に配置されている、
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記壁の外側においてガスを吸引するガス吸引部を更に備える、
ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
【請求項８】
基板の上の樹脂に対して型を接触させ、前記型が樹脂に接触した状態で前記樹脂を硬化させ、硬化した前記樹脂から前記型を引き離すことでパターンを形成するインプリント方法であって、
前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板を駆動する基板駆動工程と、
前記基板の上の樹脂が前記基板駆動工程において前記型の下に位置するように前記基板が駆動されている期間において前記基板の上にガスを供給するガス供給工程と、
前記ガス供給工程で前記基板の上にガスの供給が開始された後、前記基板の上の樹脂が前記基板駆動工程において前記型の下に位置するように前記基板が駆動されている期間において、前記基板と前記型が対向している状態で前記基板と前記型とのギャップを小さくする工程と、
を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項９】
物品を製造する物品製造方法であって、
請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置によって基板にパターンを形成する工程と、
該パターンが形成された該基板を処理する工程と、
を含むことを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトリソグラフィー技術に代わる新たな技術としてインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、基板に樹脂を塗布し、該樹脂に型を接触させた状態で該樹脂を硬化させることによって型のパターンを該樹脂に転写する技術である。
【０００３】
基板に塗布された樹脂に気泡が存在すると、インプリントによって形成される樹脂のパターンに欠陥が生じることが知られている。特許文献１、２には、このような問題に対する対策として、基板と型との間の空間を樹脂に対する拡散性および／または溶解性が高いヘリウムまたは二酸化炭素などで満たす方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００７−５０９７６９号公報
【特許文献２】特表２００９−５３２２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板と型との間の空間へのガスの供給は、型の周辺に配置されたガス供給部によってなされうる。また、基板あるいは基板のショット領域への樹脂の塗布は、型から離れた位置に配置された塗布部によってなされうる。よって、基板に塗布された樹脂が型の下に位置するように基板が駆動されると、ガス供給部によって基板の上に供給されたガスも基板とともに移動し、この際に当該ガスに対して周辺の空気が混ざり込んでくる。そのため、ガス供給部によって基板の上に供給されたガスの濃度が低下し、気泡の抑制に関する所望の効果が得られない可能性がある。
【０００６】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、基板と型との間の空間の空気を他のガスで置換するために有利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】
【０００７】
本発明の一つの側面に係るインプリント装置は、基板の上の樹脂に対して型を接触させたり前記樹脂から前記型を引き離したりする型駆動部と、前記基板を駆動する基板駆動部と、前記型が前記基板の上の樹脂に接触した状態で該樹脂を硬化させる硬化部と、前記基板の上にガスを供給するガス供給部と、を備え、前記ガス供給部は、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板を駆動している期間において、前記基板の上にガスを供給し、前記型駆動部は、前記ガス供給部による前記基板の上へのガスの供給が開始された後、前記基板の上の樹脂が前記型の下に位置するように前記基板駆動部が前記基板を駆動している期間において、前記基板と前記型が対向している状態で前記基板と前記型とのギャップを小さくする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、基板と型との間の空間の空気を他のガスで置換するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態におけるインプリント装置およびその動作を説明する図。
【図２】比較例の動作を説明する。
【図３】本発明の第２実施形態におけるインプリント装置およびその動作を説明する図。
【図４】本発明の第３実施形態におけるインプリント装置を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
【００１１】
図１を参照しながら本発明の第１実施形態のインプリント装置１００について説明する。インプリント装置１００は、塗布部５と、基板駆動部２０と、型駆動部４と、硬化部１６と、ガス供給部７と、制御部ＣＮＴとを備えている。制御部ＣＮＴは、塗布部５、基板駆動部２０、型駆動部４、硬化部１６およびガス供給部７を制御する。
【００１２】
塗布部５は、基板１に樹脂を塗布する。基板駆動部２０は、基板１を駆動する。基板駆動部２０は、例えば、基板１を保持するチャックを有する基板ステージ６と、基板ステージ６を駆動するアクチュエータ１５（例えば、リニアモータ）とを含みうる。型駆動部４は、塗布部５によって基板１に塗布された樹脂２に対して型３（より具体的には、型３のパターン部Ｐ）を接触させたり、硬化した樹脂２から型３（パターン部Ｐ）を引き離したりするように型３を駆動する。
【００１３】
硬化部１６は、型３が樹脂２に接触した状態で樹脂２を硬化させる。硬化部１６は、例えば、樹脂２に対して光を照射することによって樹脂２を硬化させる。樹脂２に紫外線硬化樹脂を用いる場合は、硬化部１６は、紫外線を照射する光源を備えている。光源は、使用する樹脂２の種類に応じて決定されうる。ガス供給部７は、基板１と型３（特に型３のパターン部Ｐ）との間の空間にガスＧが供給されるように、基板１の上にガスＧを供給する。ガスＧは、例えば、樹脂２に対する拡散性および／または溶解性が空気よりも高いガスであり、例えば、ヘリウムガスまたは二酸化炭素ガスでありうる。ガス供給部７は、例えば、型駆動部４と塗布部５との間に配置されうる。
【００１４】
ここで、基板１と型３（特に型３のパターン部Ｐ）との間の空間にガスＧを供給する理由を説明する。塗布部５によって基板１に塗布された樹脂２の中に気泡が存在する状態で硬化部１６によって樹脂２が硬化させられると、樹脂２で形成されたパターンに欠陥が生じうる。気泡は、例えば、塗布部５が基板１に樹脂２を塗布した際や、型駆動部４によって型３を駆動して型３のパターン部Ｐを樹脂２に接触させた際に生じうる。パターン部Ｐは、パターンを構成する凹部および凸部を有し、凹部に存在する空気は、パターン部Ｐを樹脂２に接触させた後に樹脂２の中に移動して気泡を形成しうる。そこで、樹脂に対する拡散性および／または溶解性が空気よりも高いガスによって空気を置換することによって気泡の発生を抑制することが望まれる。
【００１５】
以下、図１を参照しながら本発明の第１実施形態におけるインプリント装置１００の動作を説明する。この動作は、制御部ＣＮＴによって制御される。まず、図１（ａ）に示すように、制御部ＣＮＴによる制御の下で、塗布部５によって基板１のインプリント対象（パターンの形成対象）のショット領域に樹脂２が塗布される。その後、図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、ショット領域の上の樹脂２が型３（より詳しくはパターン部Ｐ）の下の領域内に位置するように基板駆動部２０により基板駆動動作が行われる。基板駆動動作は、矢印ＳＤＲＶとして示されている。基板駆動動作は、基板１のインプリント対象のショット領域の座標に基づいて該ショット領域を目標位置（型３の下の位置）に位置決めするように基板１を駆動する動作である。
【００１６】
ガス供給部７は、少なくとも基板駆動動作の期間の一部において、基板１の上にガスＧを供給する。ここで、ガス供給部７は、基板駆動動作の開始前から基板１の上にガスを供給してもよいし、基板駆動動作の終了後も基板１の上にガスを供給してもよい。しかしながら、ガスＧの使用量を削減する観点では、ガス供給部７は、一定量のガスＧを供給した後に、ガスＧの供給を停止することが好ましい。基板１の上にガスＧが存在する状態で基板１が矢印ＳＤＲＶで示されるように基板駆動部２０によって駆動されることによってガスＧが基板１と型３との間の空間に誘導される。
【００１７】
図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、制御部ＣＮＴによる制御の下で、型駆動部４は、基板駆動動作の期間のうちガス供給部７による基板１の上へのガスＧの供給が開始されたタイミングの後の第１期間において、型３と基板１との距離（ギャップ）をｄからｄ−まで小さくする。この動作は、矢印ＭＤによって示されている。距離ｄは、例えば、塗布部５が基板１に樹脂２を塗布する際の型３と基板１との距離であり、距離ｄ−は、基板駆動動作の終了後であって、型３と基板１のショット領域との精密な位置合わせを開始する前における型３と基板１との距離でありうる。型３と基板１のショット領域との精密な位置合わせは、型駆動部４によって型３と基板１とを接近させながら、型３に形成されたマークと基板１に形成されたマークとに基づいてショット領域と型３とを位置合わせする動作である。
【００１８】
前述の第１期間は、ガス供給部７によって基板１の上に供給されたガスＧが基板駆動部２０による基板１の駆動によって型３の下の領域内に入った後の期間でありうる。第１期間において基板１と型３との距離を距離ｄから距離ｄ−まで小さくすることにより、基板駆動部２０によって基板１が矢印ＳＤＲＶに示すように駆動されている状態において基板１と型３との間の空間が陽圧にされる。これにより、基板駆動部２０による基板１の駆動によって基板１と型３との間に空間に空気が引き込まれてガスＧの濃度が低下することが抑制されうる。よって、樹脂２に気泡が生じることが抑制される。
【００１９】
基板駆動動作の後、図１（ｄ）に示すように、制御部ＣＮＴによる制御の下で、型３が樹脂２に接触するように型駆動部４が型３を駆動する。この動作は、矢印ＩＭＰで示されている。この際に、前述のように、前述のような型３と基板１のショット領域との精密な位置合わせがなされる。型３が樹脂２に接触した後に、硬化部１６によって樹脂２にそれを硬化させるエネルギー（例えば、光）が供給され、樹脂２が硬化させられる。以上のような動作が基板１の複数のショット領域のすべてについて実施されうる。
【００２０】
本実施形態では、基板１上に樹脂２を塗布する塗布部５をインプリント装置１００に備える形態について説明したが、インプリント装置１００に塗布部５を備えていなくてもよい。例えば、他の装置で樹脂を塗布した基板をインプリント装置１００に搬入してもよい。ガス供給部７は、制御部ＣＮＴによる制御の下で、少なくともパターンを形成するショット領域上とパターンＰの間にガスＧが満たされるように、ガスＧを供給する。パターンを形成するショット領域に対してガスの供給を開始した後が上述の第１期間となりうる。
【００２１】
基板１と型３との距離を小さくする上述の第１期間は、基板駆動動作が終了する前でもよいし、基板駆動動作が終了するのと同時でもよい。
【００２２】
以下、図２を参照しながら、比較例として、第１期間において基板１と型３との距離を一定に維持する動作を説明する。まず、図２（ａ）に示すように、塗布部５によって基板１のインプリント対象（パターンの形成対象）のショット領域に樹脂２が塗布される。その後、図２（ａ）、図２（ｂ）、図２（ｃ）に示すように、ガス供給部７によって基板１の上にガスＧが供給され、樹脂２（ショット領域）が型３（パターン部Ｐ）の下の領域内に位置するように基板駆動部２０により基板駆動動作が行われる。基板駆動動作は、矢印ＳＤＲＶとして示されている。
【００２３】
基板駆動動作によって、ガスＧが基板１と型３との間の空間に誘導される。この際に、比較例においては、基板１と型３との距離を一定（距離ｄ）に維持するので、基板１と型３との間の空間は陽圧にはならず、そのため、該空間に周辺部の空気Ａが流入しうる。このために、基板１と型３との間の空間のガスＧの濃度が図１に示す第１実施形態よりも低くなり、樹脂２に気泡が生じうる。
【００２４】
基板駆動動作の後、図２（ｄ）に示すように、型３が樹脂２に接触するように型駆動部４が型３を駆動し（矢印ＩＭＰ）、その後、硬化部１６が樹脂２を硬化させる。
【００２５】
以下、図３を参照しながら本発明の第２実施形態を説明する。ここで、第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、ガス供給部７は、基板駆動部２０による前述の基板駆動動作の期間の前においても基板１の上にガスＧを供給する。そして、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、型駆動部４は、基板駆動動作の期間の前においてガス供給部７による基板１の上へのガスＧの供給がなされた状態で基板１と型３との距離を距離ｄから距離ｄ＋まで大きくする。距離ｄは、例えば、塗布部５が基板１に樹脂２を塗布する際の型３と基板１との距離であり、距離ｄ＋は、基板駆動動作を開始する直前における型３と基板１との距離でありうる。ガス供給部７によるガスの供給は、基板１と型３との距離が距離ｄ＋に達した後も継続される。
【００２６】
基板駆動動作の期間の前においてガス供給部７による基板１の上へのガスＧの供給がなされた状態で基板１と型３との距離を大きくすることによって、基板１と型３との間の空間へのガスＧの流入を容易にすることができる。
【００２７】
その後、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように、基板駆動部２０によって基板駆動動作（矢印ＳＤＲＶ）を行いながら型駆動部４によって基板１と型３との距離が距離ｄ＋から距離ｄ−まで小さくされる。第１期間において基板１と型３との距離を距離ｄ＋から距離ｄ−まで小さくすることにより、基板１と型３との間の空間が陽圧にされる。これにより、基板１と型３との間に空間に空気が引き込まれてガスＧの濃度が低下することが抑制されうる。その後、図３（ｄ）に示すように、型３が樹脂２に接触するように型駆動部４が型３を駆動し（矢印ＩＭＰ）、硬化部１６が樹脂２を硬化させる。
【００２８】
以下、図４を参照しながら本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。また、第３実施形態は、第１又は第２実施形態における特徴をともなって実施されうる。第３実施形態のインプリント装置１００は、ガス供給部７のガス噴射口７１および型３を取り囲む壁８を追加的に備えている。壁８は、型３とともに移動するように駆動されてもよいし、不図示の支持部材によって固定的に支持されていてもよい。壁８を設けることによって、基板１と型３との間の空間からガスＧが流出する量を低減し、該空間におけるガスＧの濃度を高めることができる。
【００２９】
基板１と型３との間の空間からのガスＧの流出を低減することは、基板ステージ６の位置を計測する計測器の光路１２にガスＧが流出することによる計測誤差を低減するために有利である。計測器は、例えば、レーザー干渉計１１と、基板ステージ６に設けられたミラー１０とを含みうるが、他の方式の計測器（例えば、エンコーダ）であってもよい。ここで、光路１２に空気以外のガスＧが存在すると、空気とガスＧとの屈折率の違いによってレーザー干渉計１１による計測結果に誤差が生じうる。
【００３０】
第３実施形態のインプリント装置１００は、更に、壁８の外側においてガスを吸引するガス吸引部９を備えうる。ガス吸引部９を設けることによって、壁８の内側から外側の空間に漏れ出したガスを吸引することができる。これによって、例えば、基板ステージ６の位置を計測する計測器の計測誤差を低減することができる。また、ガス吸引部９を設けることによって、壁８の外側の空間において空気が吸引されるので、該空間が負圧となる。これによって、壁８の内側の空間、即ち基板１と型３との間の空間におけるガスＧの濃度を高めることができる。
【００３１】
インプリント装置１００は、上述した壁８とガス吸引部９との何れかを備えてもよいし、両方を備えてもよい。
【００３２】
また、何れの実施形態も、基板１と型３との間隔を小さくして基板１と型３との間の空間を陽圧にする際に、型駆動部４を駆動（矢印ＭＤ）させる場合について説明したが、基板ステージ６を型３に向けて駆動させても良い。この場合、第１期間において基板ステージ６は基板駆動動作（矢印ＳＤＲＶ）しながら型３に向けて移動する。また、型駆動部４と基板ステージ６を共に駆動させて基板１と型３の間隔を小さくしてもよい。
【００３３】
同様に、型３のパターンＰを樹脂２に接触させる際も、型駆動部４を駆動（矢印ＩＭＰ）させる場合について説明したが、基板ステージ６を型３に向けて駆動させてもよい。上記インプリント装置の動作は制御部によって制御されうる。
【００３４】
以下、上記のインプリント装置を用いて物品を製造する物品製造方法を説明する。この物品製造方法は、上記のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成する工程と、前記パターンが形成された基板を処理（例えばエッチング）する工程とを含む。物品は、例えば、半導体デバイス、液晶表示デバイス、マイクロマシーン等のデバイスでありうる。
【図１】
0006018405.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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