(57)【要約】      （修正有）【課題】スループットの観点で有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板２を保持する基板保持部１と、型５を保持する型保持部７と、凸部５１の側面を取り囲み且つ周辺部５２に対向するように配置された板部材３を含み、前記基板保持部と前記型の前記周辺部との間の空間を前記基板保持部の側の第１空間２１と前記型保持部の側の第２空間２２とに分離するように構成された分離部ＳＰと、ガス供給部６と、を備える。前記板部材は、開口を有し、前記型の前記凸部の側面と前記開口の内面との間に間隙Ｇが形成されている。前記ガス供給部は、前記パターンの凹部への樹脂Ｒの流入を促進するためのガスが前記間隙を通して前記第２空間から前記第１空間に供給され、更に前記凸部と前記基板との間の空間に供給されるように前記第２空間に対して前記ガスを供給する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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インプリント装置であって、前記型は、パターンが形成された凸部と、前記凸部の周辺に配置された周辺部とを含み、前記インプリント装置は、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記型を保持する型保持部と、
前記凸部の側面を取り囲み且つ前記周辺部に対向するように配置された板部材を含み、前記基板保持部と前記型の前記周辺部との間の空間を前記基板保持部の側の第１空間と前記型保持部の側の第２空間とに分離するように構成された分離部と、
ガス供給部と、を備え、
前記板部材は、開口を有し、前記型の前記凸部の側面と前記開口の内面との間に間隙が形成され、
前記ガス供給部は、前記パターンの凹部への前記樹脂の流入を促進するためのガスが前記間隙を通して前記第２空間から前記第１空間に供給され、更に前記凸部と前記基板との間の空間に供給されるように前記第２空間に対して前記ガスを供給する、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記凸部の高さが１５から５０μｍの範囲内であり、前記板部材の厚さが前記凸部の高さよりも小さい、
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】
前記分離部は、
前記型を取り囲むように配置された支持部材と、
前記板部材が前記支持部材に対して相対的に移動することができるように前記支持部材と前記板部材とを連結する伸縮性部材と、を含む、
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】
前記基板に塗布された樹脂に前記型が接触するように前記型保持部を駆動する駆動部を更に備え、
前記基板に塗布された樹脂に前記型が接触するように前記駆動部によって前記型保持部が駆動されたときに前記型の前記周辺部と前記分離部の前記板部材とが接触する、
ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記板部材が取り外し可能である、
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】
前記分離部は、前記型を取り囲むように配置された支持部材を更に含み、前記板部材は、前記支持部材に対して磁力により取り付けられる、
ことを特徴とする請求項１、２および４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記間隙を通して前記第１空間に供給されたガスを吸引する吸引部を更に備えることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記吸引部は、前記板部材を取り囲むように構成された吸引口を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記ガスは、水素ガス又はヘリウムガスである、
ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載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、インプリント装置、および、該インプリント装置を用いて物品を製造する製造方法に関する。
【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などの物品を製造するための新たな技術として実用化されつつある。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り該型に形成されたパターンを該樹脂に転写する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０３６８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インプリント技術では、スループットの向上のために、型に形成されたパターンの凹部に樹脂が速やかに流入することが望まれる。そのために、樹脂または型に対して浸透性を有するガスの中で樹脂と型との接触がなされうる。インプリントのために使用される樹脂の中には、紫外光が照射されることによって硬化する紫外線硬化樹脂がある。このような樹脂は、酸素が存在すると硬化が妨げられるものが一般的であり、樹脂に対して浸透性を有するガス中でのインプリントは、酸素による硬化の阻害を防止するためには効果的である。
【０００５】
特許文献１には、チャンバ内でインプリントを行う方法が開示されている。具体的には、この方法では、基板に紫外線硬化樹脂を塗布した後に基板をチャンバ内の基板保持台の上に載置し、基板とモールド（型）とを対向させ、チャンバ内に窒素ガスを導入しつつチャンバから空気を排出する。その後、モールドを基板に密着させ、紫外光を紫外線硬化樹脂に照射することによってそれを硬化させる。特許文献１に記載された方法では、チャンバ内の全体の空気を窒素ガスで置換するので、置換のために長時間を要し、スループットの観点で不利である。
【０００６】
本発明は、スループットの観点で有利なインプリント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】
【０００７】
本発明の１つの側面は、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インプリント装置に係り、前記型は、パターンが形成された凸部と、前記凸部の周辺に配置された周辺部とを含み、前記インプリント装置は、前記基板を保持する基板保持部と、前記型を保持する型保持部と、前記凸部の側面を取り囲み且つ前記周辺部に対向するように配置された板部材を含み、前記基板保持部と前記型の前記周辺部との間の空間を前記基板保持部の側の第１空間と前記型保持部の側の第２空間とに分離するように構成された分離部と、ガス供給部と、を備え、前記板部材は、開口を有し、前記型の前記凸部の側面と前記開口の内面との間に間隙が形成され、前記ガス供給部は、前記パターンの凹部への前記樹脂の流入を促進するためのガスが前記間隙を通して前記第２空間から前記第１空間に供給され、更に前記凸部と前記基板との間の空間に供給されるように前記第２空間に対して前記ガスを供給する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、スループットの観点で有利なインプリント装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図２】本発明の第１実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図３】型の構成例を示す図。
【図４】本発明の第２実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図５】本発明の第３実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図６】型の形成されたパターンの構造を模式的に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１〜図３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の構成および動作を説明する。ここで、図１は、第１実施形態のインプリント装置１００の構成を模式的に示す断面図、図２は、図１の一部分の断面図、図３（ａ）および（ｂ）は、それぞれ型５の構成例を示す側面図および平面図である。インプリント装置１００は、ウエハなどの基板２に樹脂Ｒを塗布し樹脂Ｒに型５を接触させた状態で樹脂Ｒを硬化させるように構成される。
【００１１】
インプリント装置１００は、基板２を保持する基板保持部１と、型５を保持する型保持部７とを備えている。ここで、典型的には、インプリント装置１００は、基板保持部１を位置決めする位置決め機構を備え、該位置決め機構によって基板２のショット領域と型５とを位置決めする。該位置決め機構は、例えば、基板保持部１の位置を計測する計測器９と、基板保持部１を駆動する駆動部（不図示）と、計測器９の出力に基づいて該駆動部を駆動する制御部（不図示）とを含みうる。計測器９は、例えば、基板保持部１に設けられたミラー２０を使用して基板保持部１の位置を計測するレーザー干渉計でありうる。
【００１２】
インプリント装置１００は、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５が接触するように型保持部７を駆動する駆動部２９を備えうる。駆動部２９は、例えば、基準部材８を基準として型保持部７を駆動するように構成されうる。なお、駆動部２９は、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５の凸部５１が接触するように基板保持部１を駆動するように構成されてもよい。
【００１３】
インプリント装置１００は、樹脂を硬化させるための硬化ユニットとして光源ＬＳを備えうる。光源ＬＳは、樹脂を硬化させるための光、典型的には紫外光を発生し、この光は型５を介して樹脂Ｒに照射されうる。硬化ユニットは、光源ＬＳの代わりに、例えば、樹脂を硬化させるための熱を発生する熱源を含んでいてもよい。
【００１４】
型５は、光を透過する材料（例えば、石英）で構成されうる。型５は、パターンが形成された凸部５１と、凸部５１の周辺に配置された周辺部５２とを含む。凸部５１は、周辺部５２から突出した部分である。周辺部５２は、凸部５１を支持する支持部として理解することもできる。図６に模式的に示されるように、パターンＰは凹部Ｃを有する。換言すると、パターンＰは、平らな表面に凹部Ｃを形成することによって構成されている。型５の凸部５１を樹脂と接触させたときに凹部Ｃに樹脂が流入する。このとき、凹部Ｃの中のガスが樹脂に溶けることによって樹脂が凹部Ｃの奥まで流入することができる。
【００１５】
一例において、凸部５１の高さＤ１は１５〜５０μｍの範囲内、凸部５１のｘ方向における寸法Ｄ２は、２５〜３３ｍｍの範囲内、凸部５１のｙ方向の寸法Ｄ３は２５〜３３ｍｍの範囲内でありうる。一例において、周辺部５２の厚さＤ４は６．３５ｍｍ、周辺部５２のｘ方向の寸法Ｄ５は１５２ｍｍ、周辺部５２のｙ方向の寸法Ｄ６は１５２ｍｍでありうる。凸部５１のｘ方向およびｙ方向の寸法は、１回のインプリント（樹脂の硬化）において形成される領域、即ち、ショット領域のｘ方向およびｙ方向の寸法に等しい。凸部５１にパターンが形成されている理由は、パターンを形成すべきショット領域に型５を接触させた際に、当該ショット領域の隣のショット領域に既に形成されているパターンが潰されることを防止するためである。
【００１６】
インプリント装置１００は、基板保持部１と型保持部７との間の空間を基板保持部１の側の第１空間２１と型保持部７の側の第２空間２２とに分離するように構成された分離部ＳＰを備えている。分離部ＳＰは、凸部５１の側面５３（図２参照）を取り囲み且つ周辺部５２に対向するように配置された板部材３を含む。板部材３は、開口を有し、型５の凸部５１の側面５３と板部材３の該開口の内面との間に間隙Ｇが形成される。分離部ＳＰは、型保持部７に保持された型５を取り囲むように配置された支持部材４を含み、板部材３は、支持部材４によって支持されうる。板部材３の厚さは、型５の凸部５１の高さＤ１よりも小さい。
【００１７】
インプリント装置１００は、ガス供給部６を備えている。ガス供給部６は、型５の凸部５１に形成されたパターンの凹部への樹脂Ｒの流入を促進するためのガス（以下、置換ガスという。）が間隙Ｇを通して第２空間２２から第１空間２１に供給されるように第２空間２２に対して置換ガスを供給する。第１空間２１に供給された置換ガスによって、凸部５１と基板２との間の空間２３に存在したガス（インプリント装置１００が空気中に配置されている場合には空気）が置換される。図１、図２において、置換ガスの流れは、太線の黒の矢印で模式的に示されている。インプリント装置１００は、間隙Ｇを通して第１空間２１に供給された置換ガスを吸引する吸引部１５および／または吸引部１６を更に備えうる。吸引部１５は、板部材３を取り囲むように構成された吸引口１５１（図２参照）を含みうる。吸引部１６は、基板２を取り囲むように基板保持部１に形成されうる。間隙Ｇを通して第１空間２１に供給される置換ガスは、樹脂Ｒに溶けやすい気体もしくは型を浸透しやすい気体であり、例えば、水素ガスまたはヘリウムガスなどの分子量が小さいガスでありうる。
【００１８】
第１実施形態では、型５の凸部５１の側面５３と板部材３の開口の内面との間に形成される間隙Ｇを通して基板保持部１の側の空間である第１空間２１に置換ガスが供給される。このような構成によれば、型５の周辺部５２の外側に配置されたガス供給口を通して型５の凸部５１と基板２との間の空間に置換ガスが供給される構成よりも効率的に当該空間に置換ガスを供給することができる。凸部５１に形成されたパターンの凹部は、置換ガスで満たされる。この置換ガスは、凸部５１が樹脂Ｒに接触したときに樹脂Ｒに溶けて、これによりパターンの凹部への樹脂Ｒの流入が促進される。
【００１９】
また、第１実施形態によれば、板部材３を取り囲むように構成された吸引口１５１を含む吸引部１５および／または基板２を取り囲むように配置された吸引部１６が設けられうる。これにより、第１空間２１に供給された置換ガスが計測器９の計測光路９１の雰囲気を乱すことを抑制し、計測器９による計測の誤差を低減することができる。なお、計測光路９１の雰囲気が温度および圧力が管理された空気である場合には、計測器９によって高精度に基板保持部１の位置を計測することができる。しかし、この雰囲気に置換ガスが混ざり込むと、それによって計測光路９１の雰囲気の屈折率が変化し、これが計測誤差を生じさせる。
【００２０】
また、第１実施形態は、特許文献１に記載されたような窒素ガスが導入されたチャンバ内でインプリントを行う方法に比べて、型が面する空間に置換ガスを満たすことが容易であるので、スループットの点で有利である。
【００２１】
図４を参照しながら第２実施形態のインプリント装置１０１について説明する。ここで言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態では、板部材３が取り外し可能に構成されている。分離部ＳＰは、型保持部７に保持された型５を取り囲むように配置された支持部材４を含み、板部材３は、例えば、磁力により支持部材４に取り付けられうる。例えば、図４に例示されるように、磁石３１が板部材３に結合されていて、磁石３１が発生する磁力により板部材３が支持部材４に取り付けられうる。あるいは、磁石３１は、支持部材４に結合されていてもよい。板部材３の取り外しは、例えば、板部材３を保持するチャック７１を有するロボット７０によりなされうる。チャック７１は、例えば真空チャック又は機械的チャックでありうる。図４（ａ）は、チャック７１によって板部材３をチャックした状態、図４（ｂ）は、ロボット７０により板部材３を支持部材４（あるいはインプリント装置１００）から取り外した状態を模式的に示している。板部材３は、例えば、型５の交換時または板部材３の交換時などに支持部材４から取り外されうる。
【００２２】
図５を参照しながら第３実施形態のインプリント装置１０１について説明する。ここで言及しない事項は、第１実施形態および／または第２実施形態に従いうる。分離部ＳＰは、型５を取り囲むように配置された支持部材４と、板部材３が支持部材４に対して相対的に移動することができるように支持部材４と板部材３とを連結する伸縮性部材３２とを含みうる。伸縮性部材３２は、例えばベローズでありうる。基板２に塗布された樹脂Ｒに型５が接触するように駆動部２９によって型保持部７が駆動されたときに型５の周辺部５２と分離部ＳＰの板部材３とが接触する。図４（ａ）は、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５を接触させる前の状態、即ち、型５の周辺部５２と分離部ＳＰの板部材３とを接触させる前の状態を模式的に示している。図４（ｂ）は、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５を接触させた状態、即ち、型５の周辺部５２と分離部ＳＰの板部材３とを接触させた状態を模式的に示している。
【００２３】
基板２に塗布された樹脂Ｒに型５を接触させる前、即ち、型５の周辺部５２と分離部ＳＰの板部材３とを接触させる前は、置換ガスが間隙Ｇを通して第２空間２２から第１空間２１、更には空間２３に供給される。一方、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５を接触させた状態、即ち、型５の周辺部５２と分離部ＳＰの板部材３とを接触させた状態では、第２空間２２から第１空間２１（および空間２３）への置換ガスの供給が遮断され、または、供給量が低下する。第３実施形態のインプリント装置１０２は、以上のような動作において第２空間２２の圧力が過度に変動（上昇）することを抑制するために、第２空間２２の圧力を調整する調整器８０を備えうる。調整器８０は、例えば、第２空間２２の圧力が設定値まで上昇すると、第２空間２２内のガスを外部空間に放出するように構成されうる。インプリント装置１０２は、基板２に塗布された樹脂Ｒに型５を接触させるときは、ガス供給部６によりガスの供給を停止させるか、その供給量を低下させるように構成されてもよい。
【００２４】
上記のインプリント装置を用いて物品を製造する方法を説明する。この製造方法は、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加工（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】
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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】
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