JP2019004074A - Imprint device and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
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。 The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.
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。 The imprint apparatus forms a pattern made of a cured product of the imprint material on the substrate by bringing the mold into contact with the imprint material arranged on the substrate and curing the imprint material. As a method of disposing the imprint material on the substrate, there is a method of discharging the imprint material from the discharge port while moving the substrate so that the imprint material is disposed at a target position on the substrate. When the imprint material is discharged from the discharge port, minute droplets called mist can be generated. Mist can solidify into particles.
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。 Patent Document 1 describes an imprint apparatus including an exhaust unit that removes volatile components and mist from resin droplets discharged from an inkjet head.
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。 Inside the imprint apparatus, there can be various flows such as a gas flow from the outlet of the temperature adjusting device and a gas flow generated by driving the substrate by the substrate driving mechanism. When an exhaust part as described in Patent Document 1 is provided, a flow can also be generated by suction of gas by the exhaust part. In the configuration in which the imprint material is disposed on the substrate by discharging the imprint material from the dispenser toward the target position of the substrate, the trajectory of the imprint material discharged from the dispenser can be changed by the gas flow. Accordingly, the position of the imprint material arranged on the substrate can be shifted from the target position. If the amount of this shift is constant, the imprint material can be arranged at the target position on the substrate by correcting the timing of discharging the imprint material from the dispenser. However, if there is a spatial and / or temporal non-uniformity in the gas flow, it is difficult to place the imprint material at the target position on the substrate.
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。 Therefore, when the structure for sucking mist is mounted on the imprint apparatus, the gas flow generated by driving the substrate by the substrate driving mechanism and the gas flow caused by sucking the mist should be considered.
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。 An object of the present invention is to provide an advantageous technique for removing mist while placing an imprint material at a target position on a substrate.
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。 One aspect of the present invention relates to an imprint apparatus that forms a pattern made of a cured product of an imprint material on a substrate using a mold, and the imprint apparatus includes a first axis that is orthogonal to each other and the substrate. A substrate driving mechanism for driving the second axis; a mold holding mechanism for holding the mold; and the substrate driving mechanism driving the substrate in a direction parallel to the first axis. A dispenser having a discharge port for discharging the imprint material so that the imprint material is disposed, and a dispenser that is spaced apart from each other in a direction parallel to the first axis so as to sandwich the discharge port, and sucks the gas. A first suction port and a second suction port, wherein the first suction port is disposed on a side in a first direction parallel to the first axis with respect to the second suction port, and the substrate driving mechanism Therefore, in a state where the substrate is imprinted material is discharged from the dispenser while being driven in the first direction, the suction amount of gas by the first suction port is larger than the suction amount of gas by the second suction port.
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。 According to the present invention, an advantageous technique is provided for removing mist while placing an imprint material at a target position on a substrate.
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。 Hereinafter, the present invention will be described through exemplary embodiments thereof with reference to the accompanying drawings.
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。 FIG. 1 shows the configuration of an imprint apparatus IMP according to one embodiment of the present invention. The imprint apparatus IMP forms a pattern made of a cured product of the imprint material IM on the substrate S using the mold M. As the imprint material, a curable composition (which may be referred to as an uncured resin) that cures when energy for curing is applied is used. As the energy for curing, electromagnetic waves, heat, or the like can be used. The electromagnetic wave can be, for example, light having a wavelength selected from a range of 10 nm to 1 mm, for example, infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, and the like.
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。 The curable composition may be a composition that is cured by light irradiation or by heating. Among these, the photocurable composition that is cured by light irradiation contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may further contain a non-polymerizable compound or a solvent as necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a sensitizer, a hydrogen donor, an internal release agent, a surfactant, an antioxidant, and a polymer component. The imprint material can be disposed on the substrate in the form of droplets or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets. The viscosity of the imprint material (viscosity at 25 ° C.) can be, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.
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。 As the material of the substrate, for example, glass, ceramics, metal, semiconductor, resin, or the like can be used. If necessary, a member made of a material different from the substrate may be provided on the surface of the substrate. The substrate is, for example, a silicon wafer, a compound semiconductor wafer, or quartz glass.
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。 In this specification and the accompanying drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which a direction parallel to the surface of the substrate S is an XY plane. The directions parallel to the X, Y, and Z axes in the XYZ coordinate system are defined as ± X direction, ± Y direction, and ± Z direction, respectively. The + X direction and the −X direction are opposite directions, the + Y direction and the −Y direction are opposite directions, and the + Z direction and the −Z direction are opposite directions. Further, in this specification, the rotation around the X axis, the rotation around the Y axis, and the rotation around the Z axis are θX, θY, and θZ, respectively. The control or drive related to the X axis, Y axis, and Z axis means control or drive related to the direction parallel to the X axis, the direction parallel to the Y axis, and the direction parallel to the Z axis, respectively. The control or drive related to the θX axis, θY axis, and θZ axis relates to rotation around an axis parallel to the X axis, rotation around an axis parallel to the Y axis, and rotation around an axis parallel to the Z axis. Means control or drive. The position is information that can be specified based on the coordinates of the X axis, the Y axis, and the Z axis, and the posture is information that can be specified by the values of the θX axis, the θY axis, and the θZ axis. Positioning means controlling position and / or attitude. The alignment may include control of the position and / or attitude of at least one of the substrate and the mold.
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。
The imprint apparatus IMP includes a
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。
The
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。
The imprint apparatus IMP is provided with a dispenser (arrangement mechanism) 20 for arranging the implement material IM on the substrate S. The
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。
The imprint apparatus IMP further includes a
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。
The imprint apparatus IMP may include a receiving
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。
The imprint apparatus IMP includes a
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。
Here, a pattern forming operation by the imprint apparatus IMP will be described. First, the imprint material IM is disposed by the
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。
Next, the shot area of the pattern formation target of the substrate S and the mold M are aligned by the
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。
Next, the imprint material IM is cured by the curing
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。
FIG. 2 illustrates the configuration of the driving of the substrate S by the
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。
In one example, the imprint material IM can be discharged from the
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。
The
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。
In the example shown in FIG. 2, the first
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。 Of the plurality of shot regions of the substrate S, the shot region arranged in the direction parallel to the X axis (first axis) is the first region (the −X direction) from the shot region arranged in the second direction (+ X direction). In order), a pattern made of a cured product of the imprint material can be formed. This is advantageous in order to prevent the imprint material IM from adhering onto the pattern in the shot area where the pattern has already been formed.
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。
FIG. 3A schematically shows a first operation, that is, an operation in which the imprint material is discharged from the
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。
Therefore, in a state where the imprint material IM is being discharged from the
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。
Here, in the first operation, gas can also be sucked by the
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。
As described above, in the first operation, in the state where the substrate S is driven in the first direction by the
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。
In the state where the substrate S is driven in the first direction by the
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。
FIG. 3B schematically shows a second operation, that is, an operation in which the imprint material is discharged from the
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。
Therefore, in a state where the imprint material IM is being discharged from the
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。
Here, in the second operation, gas can also be sucked by the
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。
As described above, in the second operation, in the state in which the substrate S is driven in the second direction by the
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。
In the state where the substrate S is driven in the second direction by the
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。
The gas suction amount by the
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。
FIG. 4 schematically shows the operation in the maintenance mode. In the maintenance mode, the imprint material IM is discharged from the
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。
Therefore, in the maintenance mode, the amount of gas sucked by the
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。
The amount of gas suction by the
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。 The pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the article or temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation or the like is performed in the substrate processing step, the resist mask is removed.
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。
Next, an article manufacturing method will be described in which a pattern is formed on a substrate by an imprint apparatus, the substrate on which the pattern is formed is processed, and an article is manufactured from the processed substrate. As shown in FIG. 5A, a
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。 As shown in FIG. 5 (b), the imprint mold 4z is made to face the imprint material 3z on the substrate with the side on which the concave / convex pattern is formed facing. As shown in FIG.5 (c), the board | substrate 1 with which the imprint material 3z was provided, and the type | mold 4z are made to contact, and a pressure is applied. The imprint material 3z is filled in a gap between the mold 4z and the workpiece 2z. In this state, when light is irradiated as energy for curing through the mold 4z, the imprint material 3z is cured.
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。
As shown in FIG. 5D, after the imprint material 3z is cured, when the mold 4z and the
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。 As shown in FIG. 5 (e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching resistant mask, a portion of the surface of the workpiece 2z where there is no cured product or remains thin is removed, and the grooves 5z and Become. As shown in FIG. 5 (f), when the pattern of the cured product is removed, an article in which the groove 5z is formed on the surface of the workpiece 2z can be obtained. Although the cured product pattern is removed here, it may be used as, for example, a film for interlayer insulation contained in a semiconductor element or the like, that is, a constituent member of an article without being removed after processing.
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
IMP: imprint apparatus, S: substrate, M: mold, 10: substrate drive mechanism, 11: substrate holding unit, 12: drive mechanism, 19: receiving unit, 20: dispenser, 21: first discharge port array, 22: Second discharge port array, 30: mold holding mechanism, 40: curing unit, 50: low pressure source, 51: first suction port, 52: second suction port, 53: first flow rate controller, 54: second
Claims (12)
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。 An imprint apparatus that forms a pattern made of a cured product of an imprint material on a substrate using a mold,
A substrate driving mechanism for driving the substrate with respect to a first axis and a second axis orthogonal to each other;
A mold holding mechanism for holding the mold;
A dispenser having a discharge port for discharging an imprint material so that the imprint material is disposed on the substrate in a state where the substrate is driven in a direction parallel to the first axis by the substrate drive mechanism; ,
A first suction port and a second suction port that are arranged apart from each other in a direction parallel to the first axis so as to sandwich the discharge port, and suck a gas;
The first suction port is disposed on a first direction side parallel to the first axis with respect to the second suction port,
In the state where the imprint material is discharged from the dispenser while the substrate is driven in the first direction by the substrate driving mechanism, the amount of gas sucked by the first suction port is the amount of gas sucked by the second suction port. More than quantity,
An imprint apparatus characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。 In the state where the imprint material is discharged from the dispenser while the substrate is driven in the second direction opposite to the first direction while being parallel to the first axis by the substrate driving mechanism, the second suction port The gas suction amount is larger than the gas suction amount by the first suction port,
The imprint apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。 The arrangement of the imprint material with respect to one shot region of the substrate includes a first operation in which the imprint material is discharged from the dispenser while the substrate is driven in the first direction by the substrate driving mechanism, The substrate is driven by the second operation in which the imprint material is discharged from the dispenser while the substrate is driven in the second direction by the substrate driving mechanism.
The imprint apparatus according to claim 2.
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。 The dispenser includes, as a plurality of discharge ports including the discharge port, a first discharge port array including a plurality of first discharge ports that discharge an imprint material when the substrate is driven in the first direction; A second discharge port array including a plurality of second discharge ports that discharge the imprint material when the substrate is driven in the second direction;
The imprint apparatus according to claim 2, wherein the imprint apparatus according to claim 2.
ことを特徴とする請求項4に記載のインプリント装置。 The plurality of first discharge ports constituting the first discharge port array are arranged in a direction parallel to the second axis, and the plurality of second discharge ports configuring the second discharge port array are the second Lined up in a direction parallel to the axis,
The imprint apparatus according to claim 4.
ことを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。 The lengths of the first discharge port array and the second discharge port array in the direction parallel to the second axis are longer than the length of the shot region of the substrate in the direction parallel to the second axis,
The imprint apparatus according to claim 5.
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。 The first discharge port array is disposed between the second discharge port array and the first suction port.
The imprint apparatus according to claim 5 or 6, wherein
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。 The first discharge port array is disposed between the second discharge port array and the second suction port.
The imprint apparatus according to claim 5 or 6, wherein
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。 In a state where the imprint material is discharged from the dispenser, gas is sucked by both the first suction port and the second suction port.
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is an imprint apparatus.
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。 Further comprising a receiving part for receiving the imprint material discharged from the dispenser,
In a state where the imprint material is discharged from the dispenser toward the receiving portion, the ratio of the gas suction amount by the second suction port to the gas suction amount by the first suction port is 0.8 or more and 1.2 or less,
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is an imprint apparatus.
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。 Of the plurality of shot regions of the substrate, a shot region arranged in a direction parallel to the first axis is from a shot region arranged in a second direction parallel to the first axis and opposite to the first direction. In order, a pattern made of a cured product of the imprint material is formed.
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the imprint apparatus is any one of claims 1 to 10.
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。 Forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 11,
Processing the substrate on which the pattern is formed in the step;
An article manufacturing method comprising manufacturing an article from a substrate that has been subjected to the treatment.
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