JP2019004074A - インプリント装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント材を基板の目標位置に配置しつつミストを除去するために有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板を互いに直交する第１軸および第２軸に関して駆動する基板駆動機構と、モールドを保持するモールド保持機構と、基板駆動機構によって基板が第１軸に平行な方向に駆動されている状態で、基板の上にインプリント材が配置されるようにインプリント材を吐出する吐出口を有するディスペンサと、吐出口を挟むように第１軸に平行な方向に互いに離間して配置され、気体を吸引する第１吸引口および第２吸引口と、を備え、第１吸引口は、第２吸引口を基準として、第１軸に平行な第１方向の側に配置され、基板駆動機構によって基板が前記第１方向に駆動されながらディスペンサからインプリント材が吐出されている状態において、第１吸引口による気体の吸引量が第２吸引口による気体の吸引量より多い。【選択図】図３

Description

本発明は、インプリント装置および物品製造方法に関する。

インプリント装置は、基板の上に配置されたインプリント材にモールドを接触させ、インプリント材を硬化させることによって、基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。基板の上にインプリント材を配置する方法としては、基板の上の目標位置にインプリント材が配置されるように、基板を移動させながら吐出口からインプリント材を吐出する方法がある。吐出口からインプリント材を吐出する際に、ミストと呼ばれる微小液滴が発生しうる。ミストは、固化してパーティクルとなりうる。

特許文献１には、インクジェットヘッドから吐出された樹脂の液滴からの揮発成分およびミストを除去する排気部を備えるインプリント装置が記載されている。

特開２０１６−７６６９５号公報

インプリント装置の内部においては、温度調整装置の吹き出し口からの気体の流れや、基板駆動機構による基板の駆動によって生じる気体の流れなど、種々の流れが存在しうる。特許文献１に記載されたような排気部を設けると、その排気部による気体の吸引によっても流れが生じうる。ディスペンサから基板の目標位置に向けてインプリント材を吐出することによって基板の上にインプリント材を配置する構成においては、ディスペンサから吐出されたインプリント材の軌道が気体の流れによって変化しうる。これによって基板の上に配置されるインプリント材の位置が目標位置からシフトしうる。このシフトの量が一定であれば、ディスペンサからのインプリント材の吐出のタイミングを補正することによって、インプリント材を基板の目標位置に配置することができる。しかし、気体の流れに空間的および／または時間的な不均一性が存在すると、インプリント材を基板の目標位置に配置することは難しい。

よって、ミストの吸引のための構成をインプリント装置に搭載するにあたっては、基板駆動機構による基板の駆動によって生じる気体の流れや、ミストの吸引によって引き起こされる気体の流れを考慮すべきである。

本発明は、インプリント材を基板の目標位置に配置しつつミストを除去するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、モールドを使って基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板を互いに直交する第１軸および第２軸に関して駆動する基板駆動機構と、前記モールドを保持するモールド保持機構と、前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１軸に平行な方向に駆動されている状態で、前記基板の上にインプリント材が配置されるようにインプリント材を吐出する吐出口を有するディスペンサと、前記吐出口を挟むように前記第１軸に平行な方向に互いに離間して配置され、気体を吸引する第１吸引口および第２吸引口と、を備え、前記第１吸引口は、前記第２吸引口を基準として、前記第１軸に平行な第１方向の側に配置され、前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１方向に駆動されながら前記ディスペンサからインプリント材が吐出されている状態において、前記第１吸引口による気体の吸引量が前記第２吸引口による気体の吸引量より多い。

本発明によれば、インプリント材を基板の目標位置に配置しつつミストを除去するために有利な技術が提供される。

本発明の１つの実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 基板に対してインプリント材を配置する際の基板駆動機構による基板の駆動およびディスペンサの吐出口の構成を例示する図。 ディスペンサによる基板へのインプリント材の配置および第１吸引口および第２吸引口による気体の吸引を例示する図。 メンテナンスモードにおける第１吸引口および第２吸引口による気体の吸引を例示する図。 物品製造方法を例示する図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の１つの実施形態のインプリント装置ＩＭＰの構成が示されている。インプリント装置ＩＭＰは、モールドＭを使って基板Ｓの上にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンを形成する。インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。

硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。

基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

本明細書および添付図面では、基板Ｓの表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向を±Ｘ方向、±Ｙ方向、±Ｚ方向とする。＋Ｘ方向と−Ｘ方向とは互いに反対の方向であり、＋Ｙ方向と−Ｙ方向とは互いに反対の方向であり、＋Ｚ方向と−Ｚ方向とは互いに反対の方向である。また、本明細書では、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板およびモールドの少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。

インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓを少なくとも互いに直交するＸ軸（第１軸）およびＹ軸（第２軸）に関して駆動する基板駆動機構１０と、モールドＭを保持するモールド保持機構３０とを備えている。基板駆動機構１０は、基板Ｓを保持する基板保持部１１と、基板保持部１１を少なくともＸ軸およびＹ軸に関して駆動することによって基板Ｓを少なくともＸ軸およびＹ軸に関して駆動する駆動機構１２とを含みうる。駆動機構１２は、更に、基板保持部１１をθＺ軸、Ｚ軸、θＸ軸およびθＹ軸の少なくとも１つに関して駆動する機構を含んでもよい。モールド保持機構３０は、モールドＭを複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。この場合、モールド保持機構３０は、モールド駆動機構として理解されうる。

基板駆動機構１０およびモールド保持機構３０は、基板ＳとモールドＭとの相対位置が調整されるように基板ＳおよびモールドＭの少なくとも一方を駆動する相対駆動機構６０を構成しうる。相対駆動機構６０による相対位置の調整は、基板Ｓの上のインプリント材ＩＭに対するモールドＭの接触、および、インプリント材の硬化物からのモールドＭの分離のための駆動を含む。

インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｓの上にインプリト材ＩＭを配置するためのディスペンサ（配置機構）２０を備えている。ディスペンサ２０は、インプリント材ＩＭを吐出する吐出口を含む。基板Ｓの目標位置にインプリント材ＩＭが配置されるように、基板駆動機構１０によって基板ＳがＸ軸に平行な方向（±Ｘ方向）に駆動された状態で、ディスペンサ２０がその吐出口からインプリント材ＩＭを吐出する。

インプリント装置ＩＭＰは、更に、気体を吸引する第１吸引口５１および第２吸引口５２を備えている。第１吸引口５１および第２吸引口５２は、ディスペンサ２０と一体化された構造体に設けられてもよいし、ディスペンサ２０とは別体をなす構造体に設けられてもよい。第１吸引口５１および第２吸引口５２は、ディスペンサ２０（の吐出口）を挟むようにＸ軸に平行な方向に互いに離間して配置されている。第１吸引口５１は、第２吸引口５２を基準として、Ｘ軸に平行な第１方向（−Ｘ方向）の側に配置されている。第１吸引口５１は、第１流量制御器５３を介して低圧力源（例えば、吸引ポンプ、真空源等）５０に接続されている。第２吸引口５２は、第２流量制御器５４を介して低圧力源５０に接続されている。

インプリント装置ＩＭＰは、ディスペンサ２０から吐出されたインプリント材ＩＭを受ける受け部１９を備えうる。受け部１９は、ディスペンサ２０の特性を維持するためのメンテナンスモードにおいて、ディスペンサ２０から吐出されるインプリント材ＩＭを受ける。受け部１９は、例えば、基板保持部１１に設けられてもよいし、メンテナンスモードにおいて基板保持部１１に搭載されてもよいし、メンテナンスモードにおいて、ディスペンサ２０の直下に不図示の搬送機構によって搬送されてもよい。

インプリント装置ＩＭＰは、基板ＳとモールドＭとの間のインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギー（例えば、紫外光などの光）を照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる硬化部４０を備える。また、インプリント装置ＩＭＰは、基板駆動機構１０、モールド保持機構３０、ディスペンサ２０、第１流量制御器５３、第２流量制御器５４、硬化部４０を制御する制御部７０を備えている。制御部７０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

ここで、インプリント装置ＩＭＰによるパターン形成動作を説明する。まず、基板Ｓの複数のショット領域のうちパターン形成対象のショット領域にディスペンサ２０によってインプリント材ＩＭが配置される。この動作は、ショット領域におけるインプリント材の配置を示すマップによって指定された位置にインプリント材が配置されるように、基板駆動機構１０によって基板Ｓを駆動しながらディスペンサ２０からインプリント材を吐出することによってなされる。このマップは、ドロップレシピとも呼ばれる。

次いで、基板Ｓのパターン形成対象のショット領域とモールドＭとが基板駆動機構１０およびモールド保持機構３０で構成される相対駆動機構６０によって位置合わせされる。次いで、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭとモールドＭのパターン領域とが接触するように、相対駆動機構６０によって基板ＳとモールドＭとの相対位置が調整される。次いで、不図示のアライメントスコープによってパターン形成対象のショット領域とモールドＭとの相対位置が計測されながら、相対駆動機構６０によって該ショット領域とモールドＭとの位置合わせがなされる。これと並行して、モールドＭのパターン領域に配置されたパターンを構成する凹部に対して毛細管現象によってインプリント材ＩＭが充填される。

次いで、硬化部４０によってインプリント材ＩＭが硬化される。これによってインプリント材ＩＭの硬化部からなるパターンが基板のショット領域の上に形成される。次いで、インプリント材ＩＭの硬化部からなるパターンとモールドＭとが分離されるように、相対駆動機構６０によって基板ＳとモールドＭとの相対位置が調整される。以上の動作が基板Ｓの複数のショット領域に対してなされる。

図２には、基板Ｓのパターン形成対象のショット領域に対してインプリント材ＩＭを配置する際の基板駆動機構１０による基板Ｓの駆動およびディスペンサ２０の吐出口の構成が例示されている。符号３が付されたショット領域（クロスハッチングが付されたショット領域）は、既にパターン形成処理が済んだショット領域を示している。符号４が付されたショット領域（ハッチングが付されたショット領域）は、パターン形成対象のショット領域を示している。符号５が付されたショット領域（白の矩形で示されたショット領域）は、以後にパターンを形成すべきショット領域を示している。

一例において、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向（−Ｘ方向）に駆動されながらマップに従ってディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出されうる。この動作を第１動作と呼ぶ。その後、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向とは反対の第２方向（＋Ｘ方向）に駆動されながらマップに従ってディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出される。この動作を第２動作と呼ぶ。基板Ｓの１つのショット領域に対するインプリント材の配置は、１回の第１動作と、１回の第２動作とによって完了しうる。

ディスペンサ２０は、第１吐出口列２１と第２吐出口列２２とを有しうる。第１吐出口列２１は、基板Ｓが第１方向（−Ｘ方向）に駆動されているときにインプリント材ＩＭを吐出する複数の第１吐出口で構成される。第２吐出口列２２は、基板Ｓが第２方向（＋Ｘ方向）に駆動されているときにインプリント材ＩＭを吐出する複数の第２吐出口で構成されうる。この例では、第１吐出口列２１を構成する複数の第１吐出口は、Ｙ軸（第２軸）に平行な方向に並び、第２吐出口列２２を構成する複数の第２吐出口は、Ｙ軸に平行な方向に並んでいる。Ｙ軸に平行な方向における第１吐出口列２１および第２吐出口列２２の長さは、Ｙ軸に平行な方向におけるショット領域の長さ（インプリント装置ＩＭＰの仕様によって指定されるショット領域の最大長さ）より長く設定されうる。

図２に示された例では、第１吐出口列２１は、第２吐出口列２２と第１吸引口５１との間に配置されている。このような構成に代えて、第１吐出口列２１が第２吐出口列２２と第２吸引口５２との間に配置された構成が採用されてもよい。

基板Ｓの複数のショット領域のうちＸ軸（第１軸）に平行な方向に配置されたショット領域は、第２方向（＋Ｘ方向）に配置されたショット領域から(第１方向（−Ｘ方向）に向かって）順に、インプリント材の硬化物からなるパターンの形成が行われうる。これは、既にパターンが形成されたショット領域の該パターンの上にインプリント材ＩＭが付着することを防止するために有利である。

図３（ａ）には、第１動作、即ち、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向（−Ｘ方向）に駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材が吐出される動作が模式的に示されている。また、図３（ａ）には、第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量が模式的に示されている。典型的には、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向（−Ｘ方向）ＤＩＲ１に等速で駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材が吐出されうる。ディスペンサ２０の吐出口からは、インプリント材ＩＭとして主滴Ｄ１が吐出される。この際に、インプリント材ＩＭのミストＤ２が発生しうる。基板Ｓを保持した基板保持部１１が第１方向（−Ｘ方向）に移動していることによって、基板Ｓの上には、第１方向ＤＩＲ１に沿った気体の流れＦ１が発生する。

そこで、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向に駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出されている状態において、気体の流れＦ１を妨げないように、第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量が制御されうる。具体的には、第１吸引口５１による気体の吸引量が第２吸引口５２による気体の吸引量より多くなるように、第１流量制御器５３および第２流量制御器５４が制御部７０によって制御されうる。このような動作は、基板駆動機構１０による基板Ｓの駆動によって形成される気体の流れＦ１を補助するという側面もある。

ここで、第１動作において、第２吸引口５２によっても気体が吸引されうる。つまり、第１動作における第２吸引口５２による気体の吸引量は、０より大きく設定されうる。したがって、ディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出されている状態において、第１吸引口５１および第２吸引口５２の双方によって気体が吸引されうる。これは、第２吸引口５２によって捕捉されていたミストおよび／またはパーティクルが第２吸引口５２から脱落することを防止するために有効である。

以上のように、第１動作では、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向に駆動されている状態において、気体の流れＦ１を妨げないように、第１吸引口５１による気体の吸引量が第２吸引口５２による気体の吸引量より多くされる。これによって、第１動作において、ディスペンサ２０から吐出されるインプリント材が気体の流れから受ける影響が一定に維持される。したがって、基板Ｓの上に配置されるインプリント材の位置を正確に制御することができる。例えば、気体の流れＦ１によって生じるインプリント材の配置誤差（目標位置に対するシフト量）をΔＸとすれば、ΔＸに基づいてディスペンサ２０からのインプリント材の吐出のタイミングを補正すればよい。

なお、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第１方向に駆動されている状態において、第１吸引口５１による気体の吸引量を第２吸引口５２による気体の吸引量より少なくすると、気体の淀みや乱流が生じうる。この場合、インプリント材が気体の流れから受ける影響を一定に維持することが難しい。

図３（ｂ）には、第２動作、即ち、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第２方向（＋Ｘ方向）に駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材が吐出される動作が模式的に示されている。また、図３（ｂ）には、第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量が模式的に示されている。典型的には、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第２方向（＋Ｘ方向）ＤＩＲ２に等速で駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材が吐出されうる。前述のように、ディスペンサ２０の吐出口からは、インプリント材ＩＭとして主滴Ｄ１が吐出される。この際に、インプリント材ＩＭのミストＤ２が発生しうる。基板Ｓを保持した基板保持部１１が第２方向（＋Ｘ方向）に移動していることによって、基板Ｓの上には、第２方向ＤＩＲ２に沿った気体の流れＦ２が発生する。

そこで、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第２方向に駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出されている状態において、気体の流れＦ２を妨げないように、第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量が制御されうる。具体的には、第２吸引口５２による気体の吸引量が第１吸引口５１による気体の吸引量より多くなるように、第１流量制御器５３および第２流量制御器５４が制御部７０によって制御されうる。このような動作は、基板駆動機構１０による基板Ｓの駆動によって形成される気体の流れＦ２を補助するという側面もある。

ここで、第２動作において、第１吸引口５１によっても気体が吸引されうる。つまり、第２動作における第１吸引口５１による気体の吸引量は、０より大きく設定されうる。したがって、ディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出されている状態において、第１吸引口５１および第２吸引口５２の双方によって気体が吸引されうる。これは、第１吸引口５１によって捕捉されていたミストおよび／またはパーティクルが第１吸引口５１から脱落することを防止するために有効である。

以上のように、第２動作では、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第２方向に駆動されている状態において、気体の流れＦ２を妨げないように、第２吸引口５２による気体の吸引量が第１吸引口５１による気体の吸引量より多くされる。これによって、第２動作において、ディスペンサ２０から吐出されるインプリント材が気体の流れから受ける影響が一定に維持される。したがって、基板Ｓの上に配置されるインプリント材の位置を正確に制御することができる。例えば、気体の流れＦ２によって生じるインプリント材の配置誤差（目標位置に対するシフト量）をΔＸとすれば、ΔＸに基づいてディスペンサ２０からのインプリント材の吐出のタイミングを補正すればよい。

なお、基板駆動機構１０によって基板Ｓが第２方向に駆動されている状態において、第２吸引口５２による気体の吸引量を第２吸引口５１による気体の吸引量より少なくすると、気体の淀みや乱流が生じうる。この場合、インプリント材が気体の流れから受ける影響を一定に維持することが難しい。

第１吸引口５１による気体の吸引量および第２吸引口５２による気体の吸引量の変更は、基板Ｓが駆動されながらディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出される期間とは異なる期間になされうる。具体的には、まず、第１吸引口５１による気体の吸引量が第２吸引口５２による気体の吸引量より多くなるように、第１流量制御器５３および第２流量制御器５４が制御部７０によって制御されうる。次いで、第１動作が実施されうる。次いで、第２吸引口５２による気体の吸引量が第１吸引口５１による気体の吸引量より多くなるように、第１流量制御器５３および第２流量制御器５４が制御部７０によって制御されうる。次いで、第２動作が実施されうる。

図４には、メンテナンスモードにおける動作が模式的に示されている。メンテナンスモードでは、受け部１９がディスペンサ２０の直下に配置された状態でディスペンサ２０からインプリント材ＩＭが吐出される。メンテナンスモードでは、基板Ｓを保持している基板保持部１１は静止している。前述のように、ディスペンサ２０の吐出口からは、インプリント材ＩＭとして主滴Ｄ１が吐出される。この際に、インプリント材のミストＤ２が発生しうる。メンテナンスモードでは、基板Ｓを保持している基板保持部１１は静止しているので、基板保持部１１の移動による気体の流れは発生しない。

そこで、メンテナンスモードでは、気体の流れを生じさせないように、第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量が制御されうる。具体的には、第１吸引口５１による気体の吸引量に対する第２吸引口５２による気体の吸引量の比が０．８以上かつ１．２以下になるように、好ましくは０．９５以上かつ１．０５以下になるように、更に好ましくは１になるように第１流量制御器５３および第２流量制御器５４が制御部７０によって制御されうる。

メンテナンスモードにおける第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量は、第１動作における第１吸引口５１による気体の吸引量より少なく、第１動作における第２吸引口５２による気体の吸引量より多く設定されうる。あるいは、メンテナンスモードにおける第１吸引口５１および第２吸引口５２による気体の吸引量は、第２動作における第２吸引口５２による気体の吸引量より少なく、第２動作における第１吸引口５１による気体の吸引量より多く設定されうる。 インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図５（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図５（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図５（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図５（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図５（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図５（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

ＩＭＰ：インプリント装置、Ｓ：基板、Ｍ：モールド、１０：基板駆動機構、１１：基板保持部、１２：駆動機構、１９：受け部、２０：ディスペンサ、２１：第１吐出口列、２２：第２吐出口列、３０：モールド保持機構、４０：硬化部、５０：低圧源、５１：第１吸引口、５２：第２吸引口、５３：第１流量制御器、５４：第２流量制御器、７０：制御部

Claims (12)

1. モールドを使って基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板を互いに直交する第１軸および第２軸に関して駆動する基板駆動機構と、
   前記モールドを保持するモールド保持機構と、
   前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１軸に平行な方向に駆動されている状態で、前記基板の上にインプリント材が配置されるようにインプリント材を吐出する吐出口を有するディスペンサと、
   前記吐出口を挟むように前記第１軸に平行な方向に互いに離間して配置され、気体を吸引する第１吸引口および第２吸引口と、を備え、
   前記第１吸引口は、前記第２吸引口を基準として、前記第１軸に平行な第１方向の側に配置され、
   前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１方向に駆動されながら前記ディスペンサからインプリント材が吐出されている状態において、前記第１吸引口による気体の吸引量が前記第２吸引口による気体の吸引量より多い、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１軸に平行で前記第１方向とは反対の第２方向に駆動されながら前記ディスペンサからインプリント材が吐出されている状態において、前記第２吸引口による気体の吸引量が前記第１吸引口による気体の吸引量より多い、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記基板の１つのショット領域に対するインプリント材の配置は、前記基板駆動機構によって前記基板が前記第１方向に駆動されながら前記ディスペンサからインプリント材が吐出される１回の第１動作と、前記基板駆動機構によって前記基板が前記第２方向に駆動されながら前記ディスペンサからインプリント材が吐出される１回の第２動作とによって完了する、
   ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記ディスペンサは、前記吐出口を含む複数の吐出口として、前記基板が前記第１方向に駆動されているときにインプリント材を吐出する複数の第１吐出口からなる第１吐出口列と、前記基板が前記第２方向に駆動されているときにインプリント材を吐出する複数の第２吐出口からなる第２吐出口列とを有する、
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載のインプリント装置。
5. 前記第１吐出口列を構成する前記複数の第１吐出口は、前記第２軸に平行な方向に並び、前記第２吐出口列を構成する前記複数の第２吐出口は、前記第２軸に平行な方向に並んでいる、
   ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記第２軸に平行な方向における前記第１吐出口列および前記第２吐出口列の長さは、前記第２軸に平行な方向における前記基板のショット領域の長さより長い、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記第１吐出口列は、前記第２吐出口列と前記第１吸引口との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のインプリント装置。
8. 前記第１吐出口列は、前記第２吐出口列と前記第２吸引口との間に配置されている、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載のインプリント装置。
9. 前記ディスペンサからインプリント材が吐出されている状態において、前記第１吸引口および前記第２吸引口の双方によって気体が吸引される、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記ディスペンサから吐出されたインプリント材を受ける受け部を更に備え、
    前記ディスペンサから前記受け部に向けてインプリント材が吐出されている状態において、前記第１吸引口による気体の吸引量に対する前記第２吸引口による気体の吸引量の比は、０．８以上かつ１．２以下である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記基板の複数のショット領域のうち前記第１軸に平行な方向に配置されたショット領域は、前記第１軸に平行で前記第１方向とは反対の第２方向に配置されたショット領域から順に、インプリント材の硬化物からなるパターンの形成が行われる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
    を含み、前記処理が行われた基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

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