JP2011054755A - インプリント方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及びインプリント装置 - Google Patents

インプリント方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及びインプリント装置 Download PDF

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Abstract

【課題】テンプレートと基板との間において、気泡を発生させずに塗布液を適切に塗布する。
【解決手段】テンプレートTをウェハW側に下降させて所定の位置に配置する(図6(a))。第1の距離Hは、第1の端部EとウェハWとの間にレジスト液の毛細管現象を発生させる距離である。第2の距離Hは、第2の端部EとウェハWとの間にレジスト液の毛細管現象を発生させない距離である。その後、第1の端部Eの外側からレジスト液Rを供給する(図6(b))。このとき、レジスト液Rは、毛細管現象によってテンプレートTの内側を第1の端部Eに沿って拡散する。その後、第2の距離Hを第1の距離Hに等しくするように、第2の端部EをウェハW側に移動させる(図6(c))。このとき、レジスト液Rは、毛細管現象によって第2の端部E側に拡散し、テンプレートTとウェハWとの間に塗布される。
【選択図】図6

Description

本発明は、表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写するインプリント方法、プログラム、コンピュータ記憶媒体及びインプリント装置に関する。
例えば半導体デバイスの製造工程では、例えば半導体ウェハ(以下、「ウェハ」という。)上に所定のレジストパターンを形成する。このレジストパターンを形成する際には、近年のレジストパターンの微細化要求に応えるため、いわゆるインプリントと呼ばれる方法を用いることが提案されている。
インプリント方法では、表面に微細なパターンを有するテンプレート(モールドや型と呼ばれることもある。)が用いられる。そして、例えばウェハ上にレジスト液を塗布した後、テンプレートをウェハ上のレジスト表面に押し当て、レジスト表面に直接パターンの転写を行う。
このようなパターンの転写は、通常、一のウェハに対して複数回行われる。すなわち、一のウェハにおいてテンプレートを複数回レジスト表面に押し当てている。そこで、かかるパターンの転写を連続して行う方法が提案されている。この方法では、先ず、テンプレートをウェハに対して傾斜させて配置する。続いて、テンプレートを移動させながら、テンプレートとウェハとの間にレジスト液を連続して供給する。その後、テンプレートが所定の目標位置に到達すると、テンプレートをウェハ側に回転させて、当該テンプレートをレジスト表面に押し当てる。そして、このようなテンプレートの移動とレジスト液の供給、及びテンプレートのレジスト表面への押し当てを繰り返し行い、一のウェハにパターンの転写が連続して行われる(特許文献1)。
特開2009−43998号公報
しかしながら、上述したインプリント方法では、ウェハ上のレジスト表面にテンプレートを押し当てる際、テンプレートとレジストとの間の雰囲気が外部に流出しきらず、当該テンプレートとレジストとの間に気泡が残留してしまう。このように気泡が残留すると、ウェハ上に形成されるレジストパターンに欠陥が生じる。
そこで、レジストパターンの欠陥を抑制するため、高圧雰囲気下でテンプレートをレジスト表面に押し当てる処理を行い、気泡をレジストに溶解させることが考えられる。また、この処理雰囲気をHeガスに置換して、気泡をレジストに溶解させ易くすることも考えられる。さらには、気泡自体を発生させないようにするため、処理雰囲気を真空状態にすることも考えられる。
しかしながら、高圧雰囲気下やHeガス雰囲気下で処理を行った場合、気泡がレジストに溶解するのに時間がかかる。特に、Heガス雰囲気下で処理を行う場合には、雰囲気をHeガスに置換するのに時間がかかる。このため、ウェハ処理のスループットが低下してしまう。また、処理雰囲気を真空状態にする場合、専用の容器やポンプなどが必要で設備が大掛かりになる上、真空状態の形成は時間がかかり至難である。したがって、現状、テンプレートとレジストとの間の気泡を無くすことは困難な状況にある。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、テンプレートと基板との間において、気泡を発生させずに塗布液を適切に塗布することを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写するインプリント方法であって、前記テンプレートの表面を基板に対向させ、かつ前記テンプレートの第1の端部と基板との間の第1の距離が、前記テンプレートと基板との間に前記塗布液の毛細管現象を発生させる距離であって、前記テンプレートにおいて第1の端部に対向する第2の端部と基板との間の第2の距離が、前記塗布液の毛細管現象を発生させない距離となるように、前記テンプレートを基板に対して傾斜させて配置する配置工程と、その後、前記第1の端部の外側から当該第1の端部に塗布液を供給する供給工程と、その後、前記第2の距離を前記第1の距離に等しくするように、前記第2の端部と基板を相対的に移動させる移動工程と、を有することを特徴としている。
本発明によれば、先ず、配置工程において上述のようにテンプレートを配置した後、供給工程においてテンプレートの第1の端部の外側から当該第1の端部に塗布液が供給される。そうすると、供給された塗布液は、第1の端部側で毛細管現象によって拡散する。その後、移動工程において前記第2の距離を前記第1の距離に等しくするように前記第2の端部と基板を相対的に移動させるので、第1の端部側で拡散した塗布液は、毛細管現象によって第2の端部側に向かって拡散する。このように塗布液は、テンプレートと基板との間を連続して拡散するので、当該テンプレートと基板との間の雰囲気を外部に追い出すことができる。したがって、テンプレートと基板との間において、気泡を発生させずに塗布液を適切に塗布することができる。
また、本発明によれば、上述したように処理雰囲気を高圧雰囲気やHeガス雰囲気にしたり、あるいは真空状態にする必要がないので、基板処理のスループットが低下することがない。さらに、本発明は、処理雰囲気の状態を変更するための設備が不要であり、また高価なHeガスを用いる必要もないので、基板処理のコストを抑えることもできる。
前記移動工程において、前記第2の端部を基板側に移動させてもよい。
前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、前記供給工程において、前記第1の端部の一点に前記塗布液を供給してもよい。
また、前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、前記供給工程において、前記第1の端部に沿って前記塗布液を連続して供給してもよい。
前記移動工程において、前記供給工程における塗布液の供給を引き続き断続的に行ってもよい。
前記移動工程における前記塗布液の状態を検査し、この検査結果に基づいて、少なくとも前記配置工程における前記テンプレートの配置又は前記移動工程における前記第2の端部と基板の相対移動を制御してもよい。なお、塗布液の状態とは、例えば塗布液がテンプレートと基板との間を拡散する様子をいう。
別な観点による本発明によれば、前記インプリント方法をインプリント装置によって実行させるために、当該インプリント装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
また別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
さらに別な観点による本発明は、表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写するインプリント装置であって、前記テンプレートを保持するテンプレート保持部と、前記テンプレート保持部に保持されたテンプレートと基板を相対的に移動させる移動機構と、前記塗布液を供給する塗布液供給部と、前記テンプレートの表面を基板に対向させ、かつ前記テンプレートの第1の端部と基板との間の第1の距離が、前記テンプレートと基板との間に前記塗布液の毛細管現象を発生させる距離であって、前記テンプレートにおいて第1の端部に対向する第2の端部と基板との間の第2の距離が、前記塗布液の毛細管現象を発生させない距離となるように、前記テンプレートを基板に対して傾斜させて配置する配置工程を実行すべく前記移動機構を制御し、その後、前記第1の端部の外側から当該第1の端部に塗布液を供給する供給工程を実行すべく前記塗布液供給部を制御し、その後、前記第2の距離を前記第1の距離に等しくするように、前記第2の端部と基板を相対的に移動させる移動工程を実行すべく前記移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴としている。
前記制御部は、前記移動工程において前記第2の端部を基板側に移動させるように前記移動機構を制御してもよい。
前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、前記制御部は、前記供給工程において前記第1の端部の一点に前記塗布液を供給するように前記塗布液供給部を制御してもよい。
また、前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、前記制御部は、前記供給工程において前記第1の端部に沿って前記塗布液を連続して供給するように前記塗布液供給部を制御してもよい。
前記制御部は、前記移動工程において、前記供給工程における塗布液の供給を引き続き断続的に行うように前記塗布液供給部を制御してもよい。
前記移動工程における前記塗布液の状態を検査する検査部をさらに有し、前記制御部は、前記検査部での検査結果に基づいて、少なくとも前記配置工程における前記テンプレートの配置又は前記移動工程における前記第2の端部と基板の相対移動を調整するように前記移動機構を制御してもよい。なお、塗布液の状態とは、例えば塗布液がテンプレートと基板との間を拡散する様子をいう。
本発明によれば、テンプレートと基板との間において、気泡を発生させずに塗布液を適切に塗布することができる。
本実施の形態にかかるインプリント装置の構成の概略を示す縦断面図である。 本実施の形態にかかるインプリント装置の構成の概略を示す横断面図である。 テンプレートの斜視図である。 テンプレートの側面図である。 インプリント処理の各工程を示したフローチャートである。 インプリント処理の各工程におけるテンプレートとウェハの状態を模式的に示した説明図であり、(a)はテンプレートを所定の位置に配置した様子を示し、(b)はテンプレートの第1の端部にレジスト液を供給する様子を示し、(c)はテンプレートの第2の端部をウェハ側に移動させる様子を示し、(d)はレジスト液に光を照射する様子を示し、(e)はテンプレートを上昇させる様子を示している。 インプリント処理の各工程におけるレジスト液の状態を示した説明図であり、(a)はレジスト液がテンプレートの第1の端部に沿って拡散する様子を示し、(b)はレジスト液がテンプレートの第2の端部に向かって拡散する様子を示し、(c)はレジスト液がテンプレートとウェハとの間に拡散した様子を示す。 他の実施の形態にかかるインプリント方法を用いた場合に、レジスト液がテンプレートの第1の端部に沿って拡散する様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるインプリント方法を用いた場合に、レジスト液がテンプレートの第1の端部に沿って拡散する様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるインプリント装置の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるインプリント装置の構成の概略を示す縦断面図である。 他の実施の形態にかかるインプリント装置の構成の概略を示す縦断面図である。 インプリント処理の各工程におけるテンプレートとウェハの状態を模式的に示した説明図であり、(a)はテンプレートを所定の位置に配置した様子を示し、(b)はテンプレートの第1の端部にレジスト液を供給する様子を示し、(c)はテンプレートの第2の端部をウェハ側に移動させる様子を示し、(d)はレジスト液に光を照射する様子を示し、(e)はテンプレートを下降させる様子を示している。
以下、本発明の実施の形態について説明する。図1は、本実施の形態にかかるインプリント装置1の構成の概略を示す縦断面図である。図2は、インプリント装置1の構成の概略を示す横断面図である。なお、図1及び図2に示すテンプレートTとウェハWの大きさの比は、技術の理解の容易さを優先させるため、必ずしも実際の大きさの比に対応していない。
本実施の形態のインプリント装置1では、図3に示すように平面視において四角形状を有し、表面に所定の転写パターンCが形成されたテンプレートTが用いられる。以下、転写パターンCが形成されているテンプレートTの面を表面Tといい、当該表面Tと反対側の面を裏面Tという。テンプレートTの表面Tには、図4に示すように転写パターンCの形状に沿った離型剤Sが成膜されている。なお、テンプレートTには、可視光、近紫外光、紫外線などの光を透過可能な透明材料、例えばガラスが用いられる。また、離型剤Sの材料には、後述するウェハ上のレジスト液に対して撥液性を有する材料、例えばフッ素樹脂等が用いられる。
インプリント装置1は、図1に示すように側面にテンプレートTの搬入出口(図示せず)とウェハWの搬入出口(図示せず)が形成されたケーシング10を有している。
ケーシング10内の底面には、ウェハWが載置されて保持されるウェハ保持部20が設けられている。ウェハWは、その被処理面が上方を向くようにウェハ保持部20の上面に載置される。ウェハ保持部20内には、ウェハWを下方から支持し昇降させるための昇降ピン21が設けられている。昇降ピン21は、昇降駆動部22により上下動できる。ウェハ保持部20の上面には、当該上面を厚み方向に貫通する貫通孔23が形成されおり、昇降ピン21は、貫通孔23を挿通するようになっている。また、ウェハ保持部20は、当該ウェハ保持部20の下方に設けられたウェハ移動機構24により、水平方向に移動可能で、且つ鉛直周りに回転自在である。
図2に示すようにウェハ保持部20のX方向負方向(図2の下方向)側には、Y方向(図2の左右方向)に沿って延伸するレール30が設けられている。レール30は、例えばウェハ保持部20のY方向負方向(図2の左方向)側の外方からY方向正方向(図2の右方向)側の外方まで形成されている。レール30には、アーム31が取り付けられている。
アーム31には、ウェハW上に塗布液としてのレジスト液を供給する、塗布液供給部としてのレジスト液ノズル32が支持されている。レジスト液ノズル32は、その下端部にレジスト液を供給する供給口32aを有し、供給口32aの向きを変更自在に構成されている。本実施の形態では、レジスト液ノズル32は、その供給口32aが斜め下方に向くように配置されている。また、レジスト液ノズル32は、例えばディスペンサ用のノズルであり、レジスト液の供給タイミング、レジスト液の供給量等を厳密に制御できる。
アーム31は、ノズル駆動部33により、レール30上を移動自在である。これにより、レジスト液ノズル32は、例えばウェハ保持部20のY方向負方向側の外方に設置された待機部34からウェハ保持部20上のウェハWの上方まで移動でき、さらに当該ウェハWの表面上をウェハWの径方向に移動できる。また、アーム31は、ノズル駆動部33によって昇降自在であり、レジスト液ノズル32の高さを調整できる。
ケーシング10内の天井面であって、ウェハ保持部20の上方には、図1に示すようにテンプレートTを保持するテンプレート保持部40が設けられている。すなわち、ウェハ保持部20とテンプレート保持部40は、ウェハ保持部20に載置されたウェハWと、テンプレート保持部40に保持されたテンプレートTが対向するように配置されている。
テンプレート保持部40は、テンプレートTの裏面Tの外周部を吸着保持するチャック41を有している。チャック41は、当該チャック41の上方に設けられたテンプレート移動機構42に支持されている。このテンプレート移動機構42によって、チャック41は、鉛直方向に移動自在で、且つ鉛直周りに回転自在になっている。
テンプレート移動機構42は、ピエゾ機構43、ボールネジ44、マイクロメータ45、及び回転機構46を有している。ピエゾ機構43、ボールネジ44、及びマイクロメータ45は、チャック41上に下方からこの順で設けられている。また、ピエゾ機構43、ボールネジ44、及びマイクロメータ45は、図2に示すようにチャック41の四角に設けられている。各ボールネジ44はテンプレートTの鉛直方向の位置を大凡に調整し、各ピエゾ機構43は当該テンプレートTの鉛直方向の位置の微調整を行う。また、各マイクロメータ45は、テンプレートTの鉛直方向の位置を測定し管理する。かかるテンプレート移動機構42によって、テンプレートTは、四角の鉛直方向位置を独立して調整され、ウェハ保持部20上のウェハWに対して昇降できる。
回転機構46は、図1に示すようにマイクロメータ45の上方に設けられている。この回転機構46によって、テンプレートTはウェハ保持部20上のウェハWに対して所定の向きに回転できる。
テンプレート保持部40は、チャック41に保持されたテンプレートTの上方に設けられた光源47を有している。光源47からは、例えば可視光、近紫外光、紫外線などの光が発せられ、この光源47からの光は、テンプレートTを透過して下方に照射される。
以上のインプリント装置1には、図1に示すように制御部50が設けられている。制御部50は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有している。プログラム格納部には、例えばウェハ移動機構24、テンプレート移動機構42、ノズル駆動部33等の駆動系の動作や、レジスト液ノズル32によるレジスト液の供給動作などを制御して、インプリント装置1における後述するインプリント処理を実行するプログラムが格納されている。なお、このプログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク(HD)、フレキシブルディスク(FD)、コンパクトディスク(CD)、マグネットオプティカルデスク(MO)、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御部50にインストールされたものであってもよい。
本実施の形態にかかるインプリント装置1は以上のように構成されている。次に、そのインプリント装置1で行われるインプリント処理について説明する。図5は、インプリント処理の主な工程の処理フローを示している。また、図6はインプリント処理の各工程におけるテンプレートTとウェハWの状態を示し、図7はテンプレートTとウェハWとの間のレジスト液の状態を示している。
先ず、インプリント装置1内にテンプレートTとウェハWが搬入される。インプリント装置1に搬入されたテンプレートTは、その表面Tが下方を向いた状態でテンプレート保持部40のチャック41に吸着保持される。また、インプリント装置1に搬入されたウェハWは、その被処理面が上方を向いた状態で昇降ピン21に受け渡され、ウェハ保持部20上に載置され保持される。
次に、ウェハ移動機構24によって、ウェハ保持部20に保持されたウェハWを水平方向の所定の位置に移動させて位置合わせを行う。また、テンプレート移動機構42によって、テンプレート保持部40に保持されたテンプレートTを所定の向きに回転させる。こうして、テンプレートTの表面TとウェハWの被処理面が対向して配置される。
続いて、テンプレート移動機構42によって、図6(a)に示すようにテンプレートTをウェハW側に下降させて所定の位置に配置する(図5の工程S1)。このとき、ボールネジ44とピエゾ機構43によってテンプレートTの四角の鉛直方向位置が調整され、テンプレートTはウェハWに対して所定の傾斜角度θ、例えば5度〜10度で傾斜されて配置される。また、テンプレートTの第1の端部EとウェハWとの間の第1の距離Hは、例えば10nm〜500nmである。この第1の距離Hは、テンプレートTの第1の端部EとウェハWとの間にレジスト液の毛細管現象を発生させる距離である。さらに、テンプレートTにおいて第1の端部Eと対向する第2の端部EとウェハWとの間の第2の距離Hは、例えば3mm〜5mmである。この第2の距離Hは、テンプレートTの第2の端部EとウェハWとの間にレジスト液の毛細管現象を発生させない距離である。
その後、図6(b)に示すようにレジスト液ノズル32をテンプレートTの第1の端部Eの外側に移動させる。続いて、レジスト液ノズル32から所定量、例えば100mlのレジスト液RがテンプレートTの第1の端部Eの外側に供給される(図5の工程S2)。このとき、レジスト液Rは、図7(a)に示すようにテンプレートTの一角に供給される。なお、このレジスト液Rの供給量は、テンプレートTとウェハWとの間に所定の膜厚でレジスト液Rを塗布するために必要な量であって、制御部50によって制御される。
レジスト液ノズル32から供給されたレジスト液Rは、図7(a)に示すように毛細管現象によって、テンプレートTとウェハWの間に進入し、テンプレートTの内側を第1の端部Eに沿ってX方向正方向(図7(a)の上方向)に拡散する。このとき、テンプレートTはウェハWに対して傾斜して配置されているため、レジスト液Rは第2の端部E側には拡散しない。
その後、テンプレート移動機構42によって、図6(c)に示すようにテンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させる(図5の工程S3)。そうすると、レジスト液Rは、図7(b)に示すようにテンプレートTの第2の端部Eに向かって拡散する。これは、テンプレートTとウェハWとの間の距離がY方向正方向(図7(b)の右方向)に順次小さくなるにつれ、当該テンプレートTとウェハWとの間にレジスト液Rの毛細管現象が発生するためである。したがって、レジスト液Rは、その先端部が第1の端部E及び第2の端部Eと平行になるように拡散する。
そして、図6(c)に示すように上述した第2の距離Hが第1の距離Hと等しくなるまで、すなわちテンプレートTとウェハWが平行になるまで、テンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させる。そうすると、図7(c)に示すようにテンプレートTとウェハWとの間に全面にレジスト液Rが拡散する。このようにレジスト液Rは、テンプレートTとウェハWの間を連続して拡散するので、当該テンプレートTとウェハWの間の雰囲気を外部に追い出すことができる。
次に、図6(d)に示すように光源47からウェハW上のレジスト液Rに対して光が照射される。光源47からの光は、テンプレートTを透過してウェハW上のレジスト液Rに照射される。これによって、レジスト液Rは硬化し光重合する。このようにして、このようにしてウェハW上のレジスト液RにテンプレートTの転写パターンCが転写され、レジストパターンPが形成される(図5の工程S4)。
その後、図6(e)に示すようにテンプレートTを上昇させる。このとき、テンプレートTの表面Tには離型剤Sが塗布されているので、ウェハW上のレジストがテンプレートTの表面Tに付着することはない。なお、ウェハW上に形成されたレジストパターンPの凹部には、薄いレジストの残存膜が残る場合があるが、例えばインプリント装置1の外部において当該残存膜を除去してもよい。
こうして、ウェハW上にレジストパターンPが形成され、一連のインプリント処理が終了する。
以上の実施の形態によれば、先ず、工程S1において第1の距離Hがレジスト液Rの毛細管現象を発生させる距離であって、第2の距離Hがレジスト液Rの毛細管現象を発生させない距離となるように、テンプレートTをウェハWに対して傾斜して配置している。これによって、その後工程S2においてテンプレートTの第1の端部Eの外側から供給されたレジスト液Rは、毛細管現象によって第1の端部Eに沿って拡散する。その後、工程S3においてテンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させるので、レジスト液Rは毛細管現象によって第2の端部E側に向かって拡散する。このようにレジスト液Rは、テンプレートTとウェハWとの間を連続して拡散するので、当該テンプレートTとウェハWとの間の雰囲気を外部に追い出すことができる。したがって、テンプレートTとウェハWとの間において、気泡を発生させずにレジスト液Rを適切に塗布することができる。
なお、以上の実施の形態では、工程S2においてテンプレートTの一角にレジスト液Rを供給したが、テンプレートTの第1の端部Eの他の一点にレジスト液Rを供給してもよい。例えば図8に示すように第1の端部Eの中央部にレジスト液Rを供給してもよい。かかる場合、第1の端部Eの外側に供給されたレジスト液Rは、テンプレートTとウェハWの間に進入し、テンプレートTの内側を第1の端部Eに沿ってX方向正方向(図8の上方向)及びX方向負方向(図8の下方向)に拡散する。なお、本実施の形態においてインプリント処理のその他の工程は、前記実施の形態の工程S1、工程S3及び工程S4と同様であるので、説明を省略する。
また、以上の実施の形態では、工程S2においてテンプレートTの第1の端部Eの一点にレジスト液Rを供給したが、例えば図9に示すように第1の端部Eに沿ってレジスト液Rを連続して供給してもよい。かかる場合、例えばレジスト液ノズル32を第1の端部Eに沿ってX方向正方向(図9の上方向)に移動させながら、第1の端部Eの外側にレジスト液Rが供給される。そして、供給されたレジスト液RはテンプレートTの内側に進入し、第1の端部E側にレジスト液Rが拡散する。なお、本実施の形態においてインプリント処理のその他の工程は、前記実施の形態の工程S1、工程S3及び工程S4と同様であるので、説明を省略する。
以上の実施の形態の工程S2におけるレジスト液Rの供給は、工程S3においても引き続き断続的に行われてもよい。かかる場合、工程S2でのレジスト液Rの供給量と工程S3でのレジスト液Rの供給量の合計が上述した所定量になるように、レジスト液ノズル32からレジスト液Rが供給される。この場合でも、先に図7(a)〜図7(c)に示したようにレジスト液Rは、工程S2においてレジスト液RはテンプレートTの第1の端部Eに沿って拡散した後、工程S3において第2の端部E側に向かって拡散する。
以上の実施の形態のインプリント装置1は、図10に示すようにレジスト液Rの状態、すなわちレジスト液RがテンプレートTとウェハWとの間を拡散する様子を検査する検査部60をさらに有していてもよい。検査部60は、チャック41に保持されたテンプレートTの上方に設けられており、例えば光源47に隣接して配置されている。検査部60には、例えば広角型のCCDカメラが用いられる。そして、テンプレートTが透明材料であるため、検査部60はテンプレートTとウェハWとの間おレジスト液Rの拡がり方を検査することができる。また、検査部60は制御部50に接続されている。なお、インプリント装置1のその他の構成は、前記実施の形態のインプリント装置1の構成と同一であるので説明を省略する。また、本実施の形態のインプリント装置1で行われるインプリント処理も、前記実施の形態の工程S1〜工程S4と同様である。
かかる場合、図7(b)に示したように、工程S3においてレジスト液RがテンプレートTの第2の端部E側に拡散する際に、検査部60が当該レジスト液Rの拡がり方を検査する。この検査結果は、制御部50に出力される。制御部50では、検査結果に基づいて、レジスト液Rが適切に拡散しているか否か、例えばレジスト液Rが第1の端部E及び第2の端部Eと平行に拡散しているか否かを確認する。そして、レジスト液Rが適切に拡散していない場合には、テンプレート移動機構42のピエゾ機構43やボールネジ44をフィードバック制御する。具体的には、工程S1におけるテンプレートTの配置、例えばテンプレートTの水平方向のバランスや、工程S3におけるテンプレートTの移動、例えば移動速度をなど調整する。このようにテンプレート移動機構42をフィードバック制御できるので、後続のインプリント処理を適切に行うことができる。
また、この検査部60よって、工程S3でレジスト液RがテンプレートTとウェハWとの間に全面に拡散したことを検査することができる。そして、レジスト液Rが全面に拡散すると、制御部50は工程S3を終了するようにテンプレート移動機構42を制御することができる。
以上の実施の形態では、テンプレート保持部40のチャック41がテンプレートTを吸着保持していたが、チャック41に代えて、図11に示すようにクランプ70を設けてもよい。クランプ70は、テンプレートTの外周側面を機械的に保持することができる。また、テンプレートTとテンプレート保持部40をねじ止めして、テンプレート保持部40がテンプレートTを保持するようにしてもよい。
以上の実施の形態では、インプリント装置1において、テンプレート保持部40はウェハ保持部20の上方に設けられていたが、テンプレート保持部をウェハ保持部の下方に設けてもよい。
かかる場合、図12に示すようにインプリント装置80のケーシング81の底面には、テンプレート保持部82が設けられる。テンプレート保持部82は、図1及び図2に示したテンプレート保持部40と同様の構成を有し、当該テンプレート保持部40を鉛直方向に反転させて配置したものである。したがって、テンプレートTは、その表面Tが上方を向くようにテンプレート保持部82に保持される。また、テンプレート保持部82の光源47から発せられる光は、上方に照射される。
また、ケーシング81の天井面であって、テンプレート保持部82の上方には、ウェハ保持部83が設けられている。ウェハ保持部83は、ウェハWの被処理面が下方を向くように、当該ウェハWの裏面を吸着保持する。ウェハ保持部83は、当該ウェハ保持部83の上方に設けられた移動機構84によって水平方向に移動できるようになっている。
また、レジスト液ノズル32は、その供給口32aが斜め上方を向くように配置されている。
なお、インプリント装置80のその他の構成については、図1及び図2に示したインプリント装置1の構成と同様であるので、説明を省略する。
次に、以上のように構成されたインプリント装置80で行われるインプリント処理について説明する。図13は、インプリント処理の各工程におけるテンプレートTとウェハWの状態を示している。
先ず、テンプレートTとウェハWがインプリント装置80に搬入され、テンプレート保持部82とウェハ保持部83にそれぞれ保持される。続いて、テンプレート保持部82に保持されたテンプレートTを所定の向きに回転させて位置合わせを行うと共に、ウェハ保持部83に保持されたウェハWを水平方向の所定の位置に移動させて位置合わせを行う。
次に、テンプレート移動機構42によって、図13(a)に示すようにテンプレートTをウェハW側に上昇させて所定の位置に配置する。このときのテンプレートTの傾斜角度θ、第1の距離H及び第2の距離Hは、前記実施の形態と同様であるので詳細な説明を省略する。
その後、図13(b)に示すようにレジスト液ノズル32をテンプレートTの第1の端部Eの外側に移動させる。続いて、レジスト液ノズル32から所定量のレジスト液RがテンプレートTの第1の端部Eの外側に供給される。このとき、レジスト液Rの供給量は少量であり、またレジスト液Rは相当程度の粘度を有するので、供給されたレジスト液Rが下方に落下することはない。そして、レジスト液Rは、図7(a)に示したように毛細管現象によって、テンプレートTとウェハWの間に進入し、テンプレートTの内側を第1の端部Eに沿って拡散する。
その後、図13(c)に示すようにテンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させる。そうすると、レジスト液Rは、図7(b)に示したように毛細管現象によって、テンプレートTの第2の端部E側に向かって拡散する。
そして、図13(c)に示すように上述した第2の距離Hが第1の距離Hと等しくなるまで、すなわちテンプレートTとウェハWが平行になるまで、テンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させる。そうすると、図7(c)に示したようにテンプレートTとウェハWとの間に全面にレジスト液Rが拡散する。
次に、図13(d)に示すように光源47からウェハW上のレジスト液Rに対して光が照射される。光源47からの光は、テンプレートTを透過してウェハW上のレジスト液Rに照射される。これによって、レジスト液Rは硬化し光重合する。このようにして、このようにしてウェハW上のレジスト液RにテンプレートTの転写パターンCが転写され、レジストパターンPが形成される。
その後、図13(e)に示すようにテンプレートTを下降させる。こうして、ウェハW上にレジストパターンPが形成され、一連のインプリント処理が終了する。
本実施の形態においても、レジスト液RがテンプレートTとウェハWとの間を連続して拡散するので、当該テンプレートTとウェハWとの間の雰囲気を外部に追い出すことができる。したがって、テンプレートTとウェハWとの間において、気泡を発生させずにレジスト液Rを適切に塗布することができる。このように本発明は、テンプレートTをウェハWに対して上方又は下方のいずれに配置した場合でも適用することができる。
なお、以上の実施の形態では、工程S3においてテンプレートTの第2の端部EをウェハW側に移動させていたが、ウェハWをテンプレートT側に移動させてもよい。かかる場合、例えばウェハ移動機構24によってウェハWが鉛直方向に移動するようにしてもよい。
また、以上の実施の形態で用いられるレジスト液Rは、脱気されたレジスト液であってもよい。この場合、脱気されたレジスト液は気泡の溶解能力が高いため、テンプレートTとウェハWとの間の気泡の発生をより確実に抑えることができる。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のFPD(フラットパネルディスプレイ)、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
本発明は、表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写する際に有用である。
1 インプリント装置
20 ウェハ保持部
24 ウェハ移動機構
32 レジスト液ノズル
40 テンプレート保持部
42 テンプレート移動機構
50 制御部
60 検査部
C 転写パターン
第1の端部
第2の端部
R レジスト液
T テンプレート
W ウェハ

Claims (14)

  1. 表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写するインプリント方法であって、
    前記テンプレートの表面を基板に対向させ、
    かつ前記テンプレートの第1の端部と基板との間の第1の距離が、前記テンプレートと基板との間に前記塗布液の毛細管現象を発生させる距離であって、
    前記テンプレートにおいて第1の端部に対向する第2の端部と基板との間の第2の距離が、前記塗布液の毛細管現象を発生させない距離となるように、
    前記テンプレートを基板に対して傾斜させて配置する配置工程と、
    その後、前記第1の端部の外側から当該第1の端部に塗布液を供給する供給工程と、
    その後、前記第2の距離を前記第1の距離に等しくするように、前記第2の端部と基板を相対的に移動させる移動工程と、を有することを特徴とする、インプリント方法。
  2. 前記移動工程において、前記第2の端部を基板側に移動させることを特徴とする、請求項1に記載のインプリント方法。
  3. 前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、
    前記供給工程において、前記第1の端部の一点に前記塗布液を供給す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方法。
  4. 前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、
    前記供給工程において、前記第1の端部に沿って前記塗布液を連続して供給す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方法。
  5. 前記移動工程において、前記供給工程における塗布液の供給を引き続き断続的に行うことを特徴とする、請求項1〜4のいずれかに記載のインプリント方法。
  6. 前記移動工程における前記塗布液の状態を検査し、この検査結果に基づいて、少なくとも前記配置工程における前記テンプレートの配置又は前記移動工程における前記第2の端部と基板の相対移動を制御することを特徴とする、請求項1〜5のいずれかに記載のインプリント方法。
  7. 請求項1〜6のいずれかに記載のインプリント方法をインプリント装置によって実行させるために、当該インプリント装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
  8. 請求項7に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
  9. 表面に転写パターンが形成されたテンプレートと基板との間に塗布液を塗布し、当該塗布液に前記転写パターンを転写するインプリント装置であって、
    前記テンプレートを保持するテンプレート保持部と、
    前記テンプレート保持部に保持されたテンプレートと基板を相対的に移動させる移動機構と、
    前記塗布液を供給する塗布液供給部と、
    前記テンプレートの表面を基板に対向させ、かつ前記テンプレートの第1の端部と基板との間の第1の距離が、前記テンプレートと基板との間に前記塗布液の毛細管現象を発生させる距離であって、前記テンプレートにおいて第1の端部に対向する第2の端部と基板との間の第2の距離が、前記塗布液の毛細管現象を発生させない距離となるように、前記テンプレートを基板に対して傾斜させて配置する配置工程を実行すべく前記移動機構を制御し、その後、前記第1の端部の外側から当該第1の端部に塗布液を供給する供給工程を実行すべく前記塗布液供給部を制御し、その後、前記第2の距離を前記第1の距離に等しくするように、前記第2の端部と基板を相対的に移動させる移動工程を実行すべく前記移動機構を制御する制御部と、を有することを特徴とする、インプリント装置。
  10. 前記制御部は、前記移動工程において前記第2の端部を基板側に移動させるように前記移動機構を制御することを特徴とする、請求項9に記載のインプリント装置。
  11. 前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、
    前記制御部は、前記供給工程において前記第1の端部の一点に前記塗布液を供給するように前記塗布液供給部を制御することを特徴とする、請求項9又は10に記載のインプリント装置。
  12. 前記テンプレートは平面視において四角形状を有し、
    前記制御部は、前記供給工程において前記第1の端部に沿って前記塗布液を連続して供給するように前記塗布液供給部を制御することを特徴とする、請求項9又は10に記載のインプリント装置。
  13. 前記制御部は、前記移動工程において、前記供給工程における塗布液の供給を引き続き断続的に行うように前記塗布液供給部を制御することを特徴とする、請求項9〜12のいずれかに記載のインプリント装置。
  14. 前記移動工程における前記塗布液の状態を検査する検査部をさらに有し、
    前記制御部は、前記検査部での検査結果に基づいて、少なくとも前記配置工程における前記テンプレートの配置又は前記移動工程における前記第2の端部と基板の相対移動を調整するように前記移動機構を制御することを特徴とする、請求項9〜13のいずれかに記載のインプリント装置。
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