(57)【要約】【課題】置換ガスの消費量を抑えながらテンプレートと基板との間の空間を置換ガスで高純度に満たすことの出来るインプリント装置を提供すること。【解決手段】テンプレートを囲う壁部材とテンプレートと基板とに囲まれた空間の体積を拡大する工程を経たのちに押印を行う。置換ガスは空間の体積を拡大する時に空間内に供給される。【選択図】図１
2016054232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テンプレートに形成されたパターン部を基板上に塗布された樹脂に押印し離型するインプリント装置において、
前記テンプレートを保持してヘッド駆動手段により前記基板方向に上下可能なヘッドと、
前記基板を載置して移動するステージと、
前記テンプレートと前記基板との間の空間にガスを供給する第１のガス供給手段と、
前記第１のガス供給手段の動作を制御する第１のガス供給制御手段と、
を有し、
前記テンプレートと前記基板との距離を大きくする第１の工程と前記距離を小さくする第２の工程を含み、
前記第１のガス供給制御手段は、前記第１の工程での前記第１のガス供給手段からのガス供給流量を、前記第２の工程での前記ガスの供給流量よりも大きくなるように制御することを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記ヘッド部から前記テンプレートを囲い前記基板方向に延びる第１の壁部材と、前記第１の壁部材の外側に設けられ、前記壁部材と前記基板と間の第２の空間および前記第２の空間の外側近傍にガスを供給する第２のガス供給手段と、前記第２のガス供給手段のガス供給量を制御するための第２のガス供給制御手段と、を有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】
前記第１の壁部材もしく前記第２の壁部材を駆動する壁部材駆動部と前記壁部材の駆動を制御する壁駆動制御手段とを有し、前記壁部材駆動部は、前記ヘッドと独立して前記基板方向に上下可動可能であり、前記壁駆動制御手段は、少なくとも前記第１の工程から押印完了までの間、前記壁部材の下端と前記基板との距離を一定に保つように制御することを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記第１の空間からガスを排出するための第１のガス排出手段と、前記第１のガス排出手段によるガス排出量を制御するための第１のガス排出制御手段と、前記第１の空間の圧力を検出するための圧力検出手段と、を有し、前記第１のガス供給制御手段と前記第１のガス排出制御手段の一方または両方により、前記第１の空間を所定の圧力に保つように制御することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記第１のガス排出制御手段は、前記ガスが前記第１の空間から外部へ流れ、前記ガスが外部から前記第１の空間へ流れないよう設置した逆止弁を有することを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記第１の壁部材の外側に設置した第２の壁部材と、前記第１および前記第２の壁部材により形成され基板側に開口する第３の空間と、前記第３の空間からガスを排出するための第２のガス排出手段と、前記第２のガス排出手段のガス排出量を制御するための第２のガス排出制御手段と、を有することを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一項に記載のインプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には、加工装置に係り、特に、原版となるテンプレートの微細パターンを基板等へ転写する加工装置に関する。本発明は、特に、インプリント技術を利用する加工装置に好適である。
【背景技術】
【０００２】
紫外線やＸ線、あるいは、電子ビームによるフォトリソグラフィーを用いた半導体デバイスへの微細パターンの形成方法に代わる技術としてインプリントがある。インプリントとは、電子ビーム露光等によって、微細なパターンを形成した雛型（テンプレート）を、樹脂材料（レジスト）を塗布した基板等の基板に押し付ける（押印する）ことによって、レジスト上にパターンを転写するものである。既に１０ｎｍ程度の微細な形状の転写が可能であることが示されており、特に、磁気記録媒体の微細な周期構造の作成手段として注目されており、各地で盛んに研究開発が行われている。
【０００３】
インプリント方式としては、紫外線硬化型の樹脂をレジストとして使用し、透明なテンプレートで押印した状態で感光、硬化させてからテンプレートを剥離する方法（光硬化法）が知られている。半導体集積回路パターンは最小線幅が１００ｎｍ以下であり、テンプレートの微細な構造に確実にレジストが入り込むためには低粘度のレジスト材を使用する必要がある。
【０００４】
また、インプリント装置は、通常、ステップアンドリピート方式でウエハ面に逐次パターンを転写する。ここで、「ステップアンドリピート方式」は、ウエハのショットの一括転写ごとにウエハをステップ移動して、次のショットの転写領域に移動する方法である。この際、樹脂の粘度が低いことから露光装置のように基板全面に樹脂を予め塗布して搬送、装着することは困難である。このため、ショット毎、もしくは複数ショット毎に適量の樹脂をショット又は複数ショットに滴下して塗布する方法が提案されている。
【０００５】
また、レジストを塗布した基板にテンプレートを押印する時に、テンプレートと基板表面のレジストとの間に気泡が残留すると、形成されるパターンが歪むことが知られている。その対策方法として、テンプレートと基板との間にレジストに対して溶解性が高いヘリウムや二酸化炭素等のガス（以下「置換ガス」という）を流し込み、基板とテンプレートとの隙間の空気を置換する技術が特許文献１で開示されている。
【０００６】
さらに、テンプレートを囲う様に壁部材を設け、テンプレートと基板との間の置換ガス濃度や圧力を制御する技術が特許文献２で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特表２００７−５０９７６９号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／００６５５３２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に示された方法では、置換ガスは基板とテンプレートの間の空間を満たすにとどまらず装置全体に拡散してしまうことになる。また、基板を搭載し、テンプレートとの位置合わせをするためのステージがあるが、このステージの位置を計測するための変位センサの計測値誤差を生じさせる可能性がある。特に変位センサとしてレーザー干渉変位計を用いた場合には、置換ガスが計測レーザー光の光路に侵入し、光路雰囲気の屈折率を変化させ計測誤差を生じさせる結果となる。このステージの位置誤差は、テンプレートと基板の相対位置差になるため、微細パターンの製造方法としては好ましくない。
【０００９】
これに対し特許文献２に示された方法は、テンプレートを保持するインプリントヘッドから基板方向に延びる壁部材によってテンプレートを囲み、テンプレートと基板と壁とに囲まれた空間に置換ガスを供給するようにしている。
【００１０】
しかしながら、特に複数ショットの樹脂に連続して押印を繰り返すインプリント方法の場合、ステージの移動中に壁部材と基板との隙間から外部気体が侵入するため、この空間の置換ガス濃度を高純度に保つためは大量の置換ガスを消費することになる。置換ガスが高価な場合、半導体装置の製造コストを上げることになり好ましくない。
【００１１】
そこで、本発明は、置換ガスの消費量を抑えながらテンプレートと基板との間の空間を置換ガスで高純度に満たすことの出来るインプリント装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するために、本発明は、テンプレートに形成されたパターン部を基板上に塗布された樹脂に押印し離型するインプリント装置において、前記テンプレートを保持してヘッド駆動手段により前記基板方向に上下可能なヘッドと、前記基板を載置して移動するステージと、前記テンプレートと前記基板との間の空間にガスを供給する第１のガス供給手段と、前記第１のガス供給手段の動作を制御する第１のガス供給制御手段とを有し、前記テンプレートと前記基板との向き合う距離を離す工程と前記距離を近付ける工程を含み、前記距離を離す工程中の前記第１のガス供給手段からのガス供給流量は、前記距離を近づける工程中の前記ガスの供給流量よりも大きくするよう前記第１のガス供給制御手段により制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインプリント装置によれば、置換ガスの消費量を抑えることが出来、尚且つテンプレートと基板との間の空間を置換ガスで高純度に満たすことが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のインプリント装置の概略断面図
【図２】本発明のインプリントヘッドユニットの概略図
【図３】本発明の第１実施形態のインプリント装置の動作を示す図
【図４】本発明の別のインプリントヘッドユニットの概略図
【図５】本発明のさらに別のインプリントヘッドユニットの概略図
【図６】本発明の第２実施形態のインプリント装置の動作を示す図
【図７】インプリント装置における押印、離型を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１６】
本発明の第１実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１７】
図１は、本発明のインプリント装置２４の概略断面図である。樹脂７が塗布された基板２は、ウエハステージ１に搭載されている。ウエハステージ１には、ミラー９が搭載され、レーザー干渉計８によって正確に基板２の位置を計測することが可能となっている。ウエハステージ１は、レーザー変位干渉計８の値を用いて位置制御する構成となっている。ウエハステージ１の位置計測方法は、本実施例で示すレーザー干渉計８に限らず、リニアスケールなど他の方式を用いてもよい。また、ウエハステージ１は、位置決めだけではなく、基板２の表面の姿勢を調整する手段も有しており、基板２の表面の姿勢を調整する役割を有する。
【００１８】
転写パターン４が形成されたテンプレート３は、それを保持するためのインプリントヘッド６と一体に構成されるチャック５に真空吸着などの手段にて搭載されている。インプリントヘッド６は、上下動作をするための駆動手段（不図示）と、転写パターン４と基板２とが密着するように姿勢のかわし機構（不図示）や姿勢制御、回転方法の位置合わせ手段（不図示）とを有する。
【００１９】
チャック５にはモールド３を通して基板２上の樹脂７に露光光がその背面の光源（不図示）および照明系１０から照射できるよう、穴３０が設けてある。
【００２０】
光源は、ＵＶ光を発生するハロゲンランプなどからなり、照明系１０は、レンズ、アパーチャ、照射か遮光かを切り替えるためのシャッタなどを含む。樹脂７は、別に設けた塗布装置１６によって基板２上に塗布される。
【００２１】
図７に一般的なインプリント動作の概略を示す。図７（ａ）は、基板２に樹脂７が塗布されたインプリント前の状態。図７（ｂ）は、テンプレート３を樹脂７に押し付け、その後露光した状態。図７（ｃ）は、テンプレート３と基板２を離型した状態である。
【００２２】
ここで、テンプレート３を押し付ける際、樹脂７がテンプレート３上の転写パターン４の凹部に十分に充填される必要がある。空気の泡などが捕捉された状態で樹脂が露光硬化されると、形成される樹脂パターンの不備となり、半導体装置の不良を生じさせることになる。転写パターン４の細部にわたり良好に樹脂７を充填させるためには、テンプレート３と基板２の間を樹脂７に対して溶解性が高いヘリウムや二酸化炭素などの置換ガスで置換するのが有効であることが知られている。
【００２３】
図２を用い本発明のインプリント装置に用いられるインプリントヘッドユニット３０について詳細に説明する。図２（ａ）はインプリントヘッドユニット３０と基板２の概略断面図である。図２（ｂ）はインプリントヘッドユニット３０を基板方向から見た底面図である。
【００２４】
前述のとおりインプリントヘッド６はウエハチャック５と一体的に構成されている。１７は第１の壁部材で、インプリントヘッド６の側面に気密性良く設けられ、インプリントヘッド６とは独立して基板方向に上下動作するための駆動手段を有する。１８は第２の壁部材で、第１の壁部材１７と締結されており、第１の壁部材１７とともに上下可動である。２１はインプリントヘッド６と第１の壁部材１７と基板２とに囲まれた第１の空間である。２２は第１の壁部材１７の下端と基板２との間の第２の空間である。２３は第１の壁部材１７と第２の壁部材１８と基板２とに囲まれた第３の空間である。２９はインプリントヘッドユニット３０が置かれる外部空間である。
【００２５】
ｄ１はテンプレート３のパターン面と基板２上面との距離、ｄ２は第１の壁部材１７下端と基板２上面との距離、ｄ３は第２の壁部材１８下端と基板２上面との距離である。本発明ではインプリントヘッド６の上下駆動時に第１の空間２１に置換ガスを高純度に充填するので、少なくともインプリントヘッド６の上下駆動時にはｄ２を狭くして第３の空間２３からのガスの侵入を少なくしている。したがって、距離ｄ２と距離ｄ３の関係はｄ２≦ｄ３となるよう第１の壁部材１７と第２の壁部材１８は構成される。ｈはテンプレート３のパターン面からパターン４の下端までの距離である。パターン４はテンプレート３に直接形成されるか、厚さ数十μｍの別の材料に形成されたのちテンプレート３に貼り合わされる。したがって距離ｈは０〜数十μｍの範囲となる。
【００２６】
１２は第１のガス供給手段であり、不図示の置換ガス供給源から第１のガス供給口２５を通して第１の空間２１に前記置換ガスを供給する。第１のガス供給口２５は一つでも良いし、図２（ｂ）に示すように複数配置しても良い。
【００２７】
１３は第１のガス供給手段１２の置換ガス供給量を制御するための第１のガス供給制御手段である。第１のガス供給制御手段１３は、流量制御弁やマスフローコントローラー等を使用する事が出来る。前記第１のガス供給制御手段１３の流量制御方法は、第１の空間２１と外部空間２９との差圧を検出する不図示の圧力検出手段を持ち、例えば前記差圧が小さくなるように制御する。また前記第１のガス供給制御手段１３の流量制御方法は、インプリント装置に具備されインプリント装置の動作全てを制御している不図示の中央制御装置からの指令により制御しても良い。
【００２８】
１４は第１のガス排出手段であり、第１の空間２１内のガスを第１のガス排出口２６を通してインプリントヘッドユニット３０の外部へ排出する。前記排出されたガスが、前記レーザー変位干渉計８の測定誤差の原因になる場合には、外部空間２９のさらに外部へ排出すれば良い。第１のガス排出口２６は一つでも良いし、図２（ｂ）に示すように複数配置しても良い。
【００２９】
１５は第１のガス排出手段１４のガス排出量を制御するための第１のガス排出制御手段である。第１のガス排出制御手段１５は、流量制御弁やマスフローコントローラー等を使用する事が出来る。前記第１のガス排出制御手段１５の流量制御方法は、第１の空間２１と外部空間２９との差圧を検出する不図示の圧力検出手段を持ち、例えば前記差圧が小さくなるように制御する。本実施例では、第１のガス排出制御手段１５として第１の空間２１から外部方向へガスが流れるよう設置した逆止弁により前記流量制御を実現している。また、圧力検出器等を用いなくても、予め決めたシーケンスに基づいて一連の流量制御を行っても良い。また、前記第１のガス排出制御手段１５の流量制御方法は、インプリント装置に具備されインプリント装置の動作全てを制御している不図示の中央制御装置からの指令により制御しても良い。
【００３０】
１９は第２のガス供給手段であり、不図示の置換ガス供給源から第２のガス供給口２７を通して第２の空間２２と第３の空間２３に前記置換ガスを供給し、前記置換ガスの供給量は不図示の第２のガス供給制御手段により制御される。第２のガス供給口２７は一つでも良いし、図２（ｂ）に示す様に複数配置しても良い。
【００３１】
２０は第２のガス排出手段であり、第２のガス排出口２８と通して第３の空間２３からガスを排出し、前記ガスの排出量は不図示の第２のガス排出制御手段により制御される。
前記第２のガス供給制御手段および前記第２のガス排出制御手段のガス給排気制御方法は、第３の空間２３と外部空間２９との差圧を検出する不図示の圧力検出手段を持ち、例えば前記差圧が小さくなるように制御する。
【００３２】
次に図３を用いて本発明のインプリント装置の動作を詳細に説明する。図中、矢印はガスの流れる向き、白抜き矢印はステージ１またはヘッド６およびチャック５の移動する向きを示している。図３（ａ）から図３（ｈ）までの一連の工程は１ショット分の工程を示している。
【００３３】
図３（ａ）は、樹脂７を塗布した基板２を樹脂７にパターン４が押印される所定の位置へステージ１を移動する工程を示す。この時、樹脂７とパターン４が接触しない範囲で第１の空間２１の体積が小さくなるような位置に距離ｄ１は保たれる（例えば１００〜２００μｍ）。また、樹脂７と第１の壁部材１７の下端が接触しない範囲で距離ｄ２は最小に保たれる（例えば数十μｍ〜１００μｍ）。ステージ１の移動中、第２の空間２２から第１の空間２１へガスが流入するが、第１の空間２１における置換ガスの濃度を高く保ちたい場合、第２のガス供給手段１９を動作させても良い。また第２のガス供給手段１９を動作させた場合、第３の空間２３から外部空間２９へ置換ガスを含むガスが流れ出す可能性があるが、ステージ位置精度が低下するなど不都合な場合は第２のガス排出手段２０を動作すれば良い。
【００３４】
図３（ｂ）は、樹脂７にパターン４が押印される所定の位置にステージ１の移動が完了した事を示す。この時のテンプレート３と基板２との間隔を添え字（ｂ）を付けた距離ｄ１（ｂ）とする。
【００３５】
図３（ｃ）は、第１の空間２１に置換ガスを導入するために、インプリントヘッド６およびチャック５を上昇させ距離ｄ１を大きくして第１の空間２１の体積を増大させる工程を示す。距離ｄ１の増加とともに第１の空間２１の圧力は下がるので第１のガス供給制御手段の差圧検知結果に基づき第１のガス供給手段１９により置換ガスが第１の空間２１に供給される。供給される置換ガス流量は、概ねインプリントヘッド６のウエハ面への投影面積Ｓと距離ｄ１の増加速度との掛け算になる。この時、距離ｄ２を小さくして空間２１へ流れるガスのコンダクタンスを下げているが、僅かながら第２の空間２２を通して第３の空間２３から第１の空間２１へガスの流入がある。本発明では第１の空間２１の体積を増加する前に第２のガス供給手段１９により第３の空間２３を置換ガス雰囲気にしているので、第３の空間２３から流入するガスはほぼ置換ガスであり、第１の空間２１の置換ガス濃度を高純度に保つことが出来る。
【００３６】
図３（ｄ）は、インプリントヘッド６およびチャック５の上昇が完了した事を示し、同時に第１のガス供給手段１２および第２のガス供給手段１９からの置換ガスの供給を停止する。この時のテンプレート３と基板２との距離ｄ１（ｄ）は、パターン４と樹脂７との空間の設定置換ガス濃度により決定される。設定置換ガス濃度をｃ［％］以上とした場合、下記の数式１によって定義されるようにｄ１（ｄ）を決定すれば良い。
（数１）
ｄ１（ｄ）≧１００×ｄ１（ｂ）／（１００−ｃ）
図３（ｅ）は、インプリントヘッド６およびチャック５を下降させる工程を示す。インプリントヘッド６およびチャック５の下降により第１の空間２１の体積が減少し第１の空間２１の圧力が上がるので第１のガス排出制御手段１５の差圧検知結果に基づき第１の空間２１内のガスは第１のガス排出手段１４により外部へ排出される。この時、距離ｄ２を小さくして空間２３へ流れるガスのコンダクタンスを下げているが、僅かながら第２の空間２２を通して第１の空間２１から第３の空間２３へガスが流出する。前述同様、第３の空間２３から外部空間２９に置換ガスを含むガスが流出しステージ位置精度が低下するなど不都合な場合は第２のガス排出手段２０を動作すれば良い。また、第１の空間２１の体積が減少する間、第１の空間２１の圧力は外部空間２９および第３の空間の圧力に対し陽圧になるため、第１の空間２１の置換ガス濃度はほぼｃ％に保つことが出来る。
【００３７】
図３（ｆ）は、インプリントヘッド６およびチャック５の下降がパターン４と樹脂７とをアライメントするための所定の位置に停止した事を示す。前記アライメントは通常十数ｍ秒で完了するため、第１の空間２１とその他の空間とのガスの移動は少なく、従って第１の空間２１の置換ガス濃度は、ここでもほぼｃ％に保つことが出来る。
【００３８】
図３（ｇ）は、前記アライメント後、パターン３を樹脂７に押印し、露光が終了した様子を示す。ここで第２のガス排出手段２０を停止する。
【００３９】
図３（ｈ）は、テンプレート３を基板２から引き上げ、パターン４と樹脂７とを離型する工程を示す。離型時、第１の空間２１の圧力は下がるので、第１の空間２１と外部空間２３との差圧が小さくなる様に第１のガス供給手段１２から置換ガスが第１の空間２１内に供給される。図３（ｈ）の工程の後、複数ショット分の樹脂が塗布されており連続してショットを行う場合は、図３（ａ）の工程にもどり図３（ｈ）までの工程を繰り返す。一ショット毎に樹脂を塗布する場合は、塗布装置１６の下の所定の位置にステージ１を移動する。
【００４０】
以上説明したとおり、本発明のインプリント装置は、インプリントヘッドと基板との距離を離す時にテンプレートと樹脂との空間に置換ガスを供給するので、置換ガスの消費量を抑え、少ない量の置換ガスでテンプレートと樹脂との空間を高純度の置換ガスで満たす事が出来る。
【００４１】
なお、本発明で使用出来るインプリントヘッドユニット３０は図２に示されるものに限られず、例えば図４、図５に示す様なインプリントヘッドユニットを使用する事も出来る。
【００４２】
図４は、本発明で使用可能な別のインプリントヘッドユニット３１を示す。図４（ａ）はインプリントヘッドユニット３１と基板２の概略断面図である。図４（ｂ）はインプリントヘッドユニット３１の底面図である。
【００４３】
インプリントヘッドユニット３１では、インプリントヘッド６とは独立に上下可動な第１の壁部材１７の中に第２のガス供給手段１９と第２のガス排出手段２０を設けている。本構成によれば、第１の空間２１から第２の空間２２を通り外部空間２９へ流出しようとするガスを第２のガス排出手段２０により排出する事で置換ガスが外部空間２９へ漏れ出すのを抑止する事が出来る。また、外部空間２９から第２の空間２２を通り第１の空間２１へ流入しようとするガスを第２のガス排出手段２０により排出する事で、第１の空間２１の置換ガス濃度を高く保つ事が出来る。
【００４４】
より確実に第２の空間２２からガスを排出するために、第２のガス排出手段２０の排出口２８は図４（ｂ）に示す様に第１の壁部材１７の下面の全周に渡って設けられた溝でも良いし、前記溝に多孔質体をはめ込んだものでも良い。多孔質体を用いる事で第１の壁部材１７の下面の全周における排出口２８の排気圧力むらを軽減できる。
【００４５】
第２のガス供給手段１９に関しても、供給口２７を図４（ｂ）に示す様に第１の壁部材１７の下面全周に渡って設けられた溝としても良い。
【００４６】
本発明のインプリント装置では置換ガスの消費量が少ないため、置換ガスが有毒ガスで無い場合やステージの位置制御が外部空間２９の屈折率変化の影響を受けない場合、第２のガス排出手段２０を省略しても良い。
【００４７】
図５は、置換ガスが外部空間２９に漏れ出しても良い場合に使用可能な本発明の別のインプリントヘッドユニット３２を示す。図５（ａ）はインプリントヘッドユニット３２と基板２の概略断面図である。図５（ｂ）はインプリントヘッドユニット３２の底面図である。
【００４８】
インプリントヘッドユニット３２は、主にテンプレート３と基板２との空間に置換ガスを供給するためのノズル３３と第１のガス供給手段１２とヘッド６とチャック５とパターン４が形成されたテンプレート３から成る。ノズル３３はヘッド６下面の全周に渡って形成されている。第１のガス供給手段１２のガス供給口２５はノズル３３の全周に渡って形成されている。ガス供給口２５には、全周から均一に置換ガスを吹き出すため多孔質体がはめ込まれている。
【００４９】
インプリントヘッドユニット３２と基板２との距離ｄ１を大きくする時に第１の空間２１へ第１のガス供給手段１２から置換ガスを供給する。この時、供給口２５が全周に渡って形成されているため、供給される置換ガスがガスカーテンの役割を果たし、外部空間２９から第１の空間２１へガスの侵入を小さくする事が出来、第１の空間２１に置換ガス濃度を高純度に導入する事が出来る。その後、距離ｄ１を小さくする時は第１の空間２１の圧力は外部空間２９に対し陽圧になり、外部空間２９から第１の空間２１にガスは入り難くなるため、押印時まで第１の空間２１の置換ガス濃度を高く保つことが出来る。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。前記実施例１では、テンプレートを樹脂に押印する位置までステージを移動した後にインプリントヘッドの上昇・下降工程を行ってテンプレートと基板との空間に置換ガスを高濃度に導入していた。この方式は、ウエハ上どの位置のショットにおいても確実にテンプレートと基板との空間に置換ガスを導入出来るのが利点であるが、インプリントヘッドの上昇・下降時間の分、処理時間が増加し、スループットが低下することが課題であった。
【００５１】
本実施例２では当該課題に対しスループットの低下を最小限に抑えるための方法を提案する。
【００５２】
図６は、本発明の実施例２におけるインプリント装置の動作を示す。インプリントヘッドユニットおよびステージ構成については、実施例１と同じなので説明は省略する。
【００５３】
図６（ａ）は、樹脂７を塗布した基板２を樹脂７にパターン４が押印される所定の位置へステージ１を移動開始した様子を示す。ステージ１の移動中、第１の空間２１の置換ガス濃度を高く保つため、ステージ１の移動開始前に第２のガス供給手段１９を動作させる。外部空間２９に置換ガスが流出する事に問題が無ければ、第２のガス排出手段２０の動作については任意である。
【００５４】
図６（ｂ）は、ステージ１の移動中にインプリントヘッド６およびチャック５を上昇させ距離ｄ１を大きくして第１の空間２１の体積を増大させる工程を示す。距離ｄ１の増加とともに第１の空間２１の圧力は下がるので第１のガス供給制御手段の差圧検知結果に基づき第１のガス供給手段１９により置換ガスが第１の空間２１に供給される。この時、距離ｄ２を小さくして空間２１へ流れるガスのコンダクタンスを下げているが、僅かながら第２の空間２２を通して第３の空間２３から第１の空間２１へガスの流入がある。本実施例でも第１の空間２１の体積を増加する前に第２のガス供給手段１９により第３の空間２３を置換ガス雰囲気にしているので、第３の空間２３から流入するガスはほぼ置換ガスであり、第１の空間２１の置換ガス濃度を高純度に保つことが出来る。
【００５５】
図６（ｃ）は、ステージ１の移動中にインプリントヘッド６およびチャック５の上昇が完了した事を示し、同時に第１のガス供給手段１２および第２のガス供給手段１９からの置換ガスの供給を停止する。
【００５６】
図６（ｄ）は、ステージ１の移動中にインプリントヘッド６およびチャック５を下降させる工程を示す。図６（ｃ）に示される工程の後、時間を置かずに第１の空間２１の体積を減少させる工程に入るため、第１の空間２１の圧力は陽圧となり外部からのガスの侵入は抑えられるので第１の空間２１の置換ガス濃度は高く保たれる。
【００５７】
図６（ｅ）から図６（ｇ）に示される工程は、実施例１の図３（ｆ）から図３（ｈ）に示されるそれぞれの工程と同じである。
【００５８】
本実施例２の方法は、インプリントヘッドユニット３０の下全体に基板２が存在する場合に有効である。それ以外の例えばインプリントヘッドユニット３０の下がウエハ領域外の状態からステージ１を移動しウエハの周辺ショットを行う場合は前記実施例１が有効である。
【００５９】
以上説明したとおり、本発明の実施例２ではステージの移動中にテンプレートと基板との間に高濃度の置換ガス雰囲気をつくる事が出来るので、スループットを向上する事が出来る。
【符号の説明】
【００６０】
１  ステージ、２  基板、３  テンプレート、４  転写パターン、５  チャック、
６  インプリントヘッド、７  樹脂、１０  照明系、１２  第１のガス供給手段、
１４  第１のガス排出手段、１７  第１の壁部材、１８  第２の壁部材、
１９  第２のガス供給手段、２０  第２のガス排出手段、２１  第１の空間、
２２  第２の空間、２３  第３の空間、２４  インプリント装置、２９  外部空間、
３０  インプリントヘッドユニット、３１  インプリントヘッドユニット、
３２  インプリントヘッドユニット、３３  ノズル
【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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【図７】
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