JP2014056854A - インプリント方法およびそれを実施するためのインプリント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】転写環境の清浄さを維持し、改善気体を基板とモールドとの間隙にすばやく高濃度で充満させ、被転写材料における転写欠陥を低減させるインプリント方法およびインプリント装置を提供する。
【解決手段】モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、モールドと基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程を有し、転写工程は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材との間隙に流し込まれる第1の気流と、転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される第2の気流と、第1の気流と第2の気流との間に介在される第3の気流とを利用し、第1の気流は転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体の気流であり、かつ転写領域に最も近い位置に形成され、第3の気流は第2の気流を第1の気流に巻き込ませないように操作される。
【選択図】図1

Description

本発明は、被転写物に所望のパターン(線、模様等の図形)を転写形成するインプリント方法およびそれを実施するためのインプリント装置に関する。
微細加工技術として、インプリント方法に注目が集まっている。このインプリント方法とは、基材の表面に微細な凹凸構造を形成した型部材(モールド)を用い、凹凸構造を被転写物に転写することで微細構造を等倍転写するパターン形成技術である。
上記のインプリント方法として、例えば、光インプリント方法が知られている。光インプリント方法では、例えば、基板表面に被転写物として流動性を有する光硬化性の樹脂層を配設させ、この樹脂層に所望の凹凸構造を有するモールドが押し当てられる。しかる後、この状態でモールド側ないし基板側から樹脂層に光を照射して硬化させ、その後、モールドと樹脂層とを引き離すことにより、モールドが有する凹凸が反転した凹凸構造(凹凸パターン)が被転写物である樹脂層に形成される。
このようにインプリント方法では、基板表面への被転写物である樹脂材料の供給工程、モールドの凹凸構造への樹脂の充填工程、樹脂層の硬化工程、モールドと樹脂層との剥離工程等が存在する。
このような工程の中で、モールドの凹凸構造への樹脂の充填工程においては、モールドの凹凸構造を欠陥なく忠実に樹脂層に転写できることが要求されている。しかしながら、例えば、樹脂材料が塗布された基板にモールドを近接させてモールドの凹凸構造へ樹脂材料を充填させる際、モールドと基板表面の樹脂との間に気泡が残留すると、形成される凹凸の樹脂パターンに欠陥が生じてしまうおそれがある。このような欠陥の発生を防止するために、モールドと基板との間に気泡が残留しにくいように拡散性が高い又は樹脂に対して溶解性が高いヘリウムや二酸化炭素などのガス等(以下、改善気体ということがある)を流し込み、基板とモールドとの間隙の空気を置換する技術が開示されている(特許文献1〜5)。
また、さらにインプリント法では、転写領域にパーティクル等の異物が流入しないようにすることが重要である。そのために装置内において、モールドと基板とが樹脂材料を介して近接される転写領域の周辺に、例えば、ダウンフローなどの清浄気流を用いて異物が入り込まないように気流の制御を示唆する技術が存在する(例えば、特許文献5の図1、図3等に示される下方を向く矢印)。そして、この気流の制御は、転写を良好なものとするために、基板とモールドとの間隙には改善気体が入り込み易く、かつ、パーティクル等の異物を含み得る気体は入り込ませないようにして排除できることが理想であると言える。
特表2007−509769号公報 特許第3700001号公報 特開2012−39057号公報 特許第4536148号公報 特開2012−49471号公報
しかしながら、例えば、清浄な空気をダウンフローで送り込んでいる装置内雰囲気下において、基板とモールドとの間隙に改善気体のみを送り込もうとしても、装置内に存在している他の気体(改善気体以外の気体)を巻き込む可能性は高く、基板とモールドとの間隙に迅速かつ効率よく改善気体のみ送り込み、充満させることは容易いことではない。
例えば、改善気体を基板とモールドとの間隙にすばやく充満させようとすると、その流速を速くせざるを得ないが、改善気体の流速を速くした場合には、その周辺に存在する他の気体を引き込みやすくなるため、意図しない気体を巻き込む可能性はより高くなってしまう。
このような実状のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、いわゆる転写領域周辺における転写環境の清浄さを維持させることができることはもとより、改善気体を基板とモールドとの間隙にすばやく高濃度で充満させることができ、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥を低減させることができるインプリント方法およびそれを実施するためのインプリント装置を提供することにある。
なお、本願発明と関連する技術として引用された上記各先行技術を以下に要約するともに、要部についての簡単な対比説明を加えておく。
特表2007−509769号公報(特許文献1)には、モールドと基板との間に気泡が残留しにくいように拡散性が高い又は樹脂に対して溶解性が高いヘリウムや二酸化炭素などのガスを流し込み、基板とモールドとの間隙の空気を置換する技術が開示されている。さらに、モールドと基板との間の空間の圧力を低下させて、気泡の発生源である気体を除去する技術も開示されている。
特許第3700001号公報(特許文献2)には、モールドと基板の間に気泡が残留しにくいように凝縮性ガスを用い、凝縮性ガス雰囲気中でインプリントを実施し、気体を液化させることで未充填となる領域を最小にする旨の技術の開示がなされている。
特開2012−39057号公報(特許文献3)には、干渉計の光路へのガス漏れを抑制しつつ、インプリント処理時に基板とモールドの間隙にガスを迅速に高い濃度に充填させるために、複数の気体の供給ノズルと、排気ノズルを有し、これらのノズルをインプリント動作に応じて逐次に動作させることで、干渉計への影響の無い状態で、転写雰囲気を制御しつつ転写を実施することができるインプリント装置の提案がなされている。
特許第4536148号公報(特許文献4)には、基板とモールドとの間隙の所望ガス濃度を高めやすいように、モールドを囲む所望の容積内に、部分真空環境を形成させ、これによって基板に所望のガスを流すことを可能にしたインプリントシステムの開示がなされている。
特開2012−49471号公報(特許文献5)には、インプリント処理される空間内の気体がインプリント装置外に流出することを防止でき、かつ、インプリント装置外のパーティクルがインプリント処理される空間内に流入することを防止できるインプリント装置の提案がなされている。
しかしながら上記特許文献1〜5においては、ガスを送り込むタイミングや排気部の設置等によるガス置換技術の開示はなされているものの、転写領域周辺における転写環境の清浄さを維持させながら、基板とモールドとの間隙に所望のガスを高濃度に置換充填させる具体的手法として、1の気流を他の1の気流で制御しながら行うという斬新な技術的思想の提案はなされていない。
上記課題を解決するために、本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程、を有し、該転写工程は、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と前記基材との間隙に流し込まれる第1の気流と、前記転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される第2の気流と、前記第1の気流と前記第2の気流との間に介在される第3の気流を利用して行われ、前記第1の気流は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体の気流であり、かつ転写領域に最も近い位置に形成されるように操作され、前記第3の気流は、前記第2の気流を前記第1の気流に巻き込ませないように操作される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記第1の気流の流速をV1、前記第2の気流の流速をV2、および前記第3の気流の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすように操作される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させる前に、前記第3の気流を転写領域に向けて外方を向くように前記第2の気流の流速よりも速い速度で流しながら、前記第1の気流を流すように操作される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記第1の気流よりも速い速度で前記第3の気流を流しながら、前記第1の気流を流すように操作され、構成される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記第3の気流は転写領域に向けて外方を向くように形成され、前記第1の気流は転写領域に向けて内方を向くように形成される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記第2の気流を構成する気体は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体を含むように構成される。
また、本発明のインプリント方法の好ましい態様として、前記第3の気流を構成する気体は、異物を含まない清浄気体、イオン、ラジカル、分子などの化学物質を実質的に含まない清浄気体、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体を含む清浄気体として構成される。
本発明のインプリント装置は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めることができる位置決め機構部と、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを前記被転写材料を介して近接可能とすることができ、モールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させることができる近接操作駆動部と、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と前記基材との間隙に改善気体からなる第1の気流を流し込むための第1気流形成機構部と、前記転写領域の周辺に形成され前記転写領域の雰囲気を清浄にするための第2の気流を流し込むための第2気流形成機構部と、前記第1の気流と前記第2の気流との間に、前記第2の気流を第1の気流に巻き込まないように作用させる第3の気流を流し込むための第3気流形成機構部と、を有し、構成される。
また、本発明のインプリント装置の好ましい態様として、前記第1気流形成機構部、前記第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部は、それぞれ、流速調整機構部を有し、前記第1の気流の流速をV1、前記第2の気流の流速をV2、前記第3の気流の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすような流速調整を可能としてなるように構成される。
本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程を有し、転写工程は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材との間隙に流し込まれる第1の気流と、転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される第2の気流と、第1の気流と前記第2の気流との間に介在される第3の気流と、を操作しながら行われ、第1の気流は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体の気流であり、転写領域に最も近い位置に形成されるように操作され、第3の気流は、第2の気流を第1の気流に巻き込ませないように操作されて構成されているので、いわゆる転写領域周辺における転写環境の清浄さを維持させつつ、改善気体を基板とモールドとの間隙にすばやく高濃度で充満させることができ、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥(転写欠陥)を低減させることができる。
図1(A)〜(C)は、それぞれ、インプリント方法の工程の一実施例を経時的に示した概略断面図である。 図2(A)および(B)は、それぞれ、転写工程におけるモールドと基材、並びにそれらの周辺に存在させる第1気流形成機構部、第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部の配置関係等を説明するための平面図および断面図である。 図3(A)および(B)は、それぞれ、図2(A)および(B)の変形例であって、転写工程におけるモールドと基材、並びにそれらの周辺に存在させる第1気流形成機構部、第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部の配置関係等を説明するための平面図および断面図である。 図4(A)および(B)は、それぞれ、図3(A)および(B)の変形例であって、転写工程におけるモールドと基材、並びにそれらの周辺に存在させる第1気流形成機構部、第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部の配置関係等を説明するための平面図および断面図である。 図5は、インプリント装置の好適な一例を示す正面図である。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための複数の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明のために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。
本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面と、基材との少なくとも一方に被転写材料を供給する供給工程と、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程と、を有して構成される。そして、通常、転写工程の後に、被転写材料を硬化させる硬化工程が行われ、しかる後、基材側に転写された被転写材料層からモールドを引き離す剥離工程が行われる。
本発明における被転写材料層を構成する被転写材料としては、例えば上述した光硬化性樹脂があり、当該樹脂には、一般にはラジカル重合型とイオン重合型が存在する。スループットを考慮すると紫外線などを照射することにより即座に硬化が開始されるラジカル重合型を用いることが好ましい。イオン重合型の樹脂は、アニオン重合型でも、カチオン重合型でも構わない。
被転写材料としては、無機物と有機物との混合物を用いることも可能である。例えばシルセスキオキサンを主成分とした材料は、含有する材料により光硬化性樹脂とみなすことが出来る。シルセスキオキサンはSi−O−Si骨格を有するため、無機物に分類することができる。オキセタニル基やアクリル基などの光重合性基を有することで、光による硬化性を持つことが可能であり、この場合には光硬化性樹脂として利用することも可能である。
以下、本発明の説明では、被転写材料の好適な一例として樹脂材料を例示して説明するが、これに限定されるものではない。
<インプリント方法の説明>
図1を参照しつつ、インプリント方法について詳細に説明する。
インプリント方法として、例えば、光インプリント方法や熱インプリント方法が知られているが、ここでは光インプリント方法を好適な一例として取り挙げて説明する。転写側となるインプリント用の基材として、板状のインプリント用基板を例にとって説明する。
図1(A)〜(C)は、それぞれ、インプリント方法の工程の一実施例を経時的に示した概略断面図である。光インプリント方法では、例えば、図1(A)に示されるように、インプリント用の基板7の表面7aに被転写物として光硬化性の樹脂材料5が供給・配設される。また、図1(A)においては、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7とが所定の間隙を空けて転写領域を定めた状態で対向配置されている(後述する近接動作をする前の状態)。
樹脂材料5を供給する手段としては、ディスペンサやインクジェット等を挙げることができる。また、図示の例では、樹脂材料5の液滴が複数個示されているが、樹脂材料5の液滴の数、滴下位置は適宜設定することができる。樹脂材料5の液滴の数は、1滴であってもよい。また、スピンコート等により、基板7の表面7aに光硬化性の樹脂材料5を一様な膜として形成してもよい。
インプリント用の基板7は、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、シリコンやガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基板、金属基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってよい。また基板7は必ずしも平坦である必要はなく、予め所定の構造を有していてもよい。例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラムのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。ただし転写の際、それらの構造が転写の阻害とならないよう、モールド1の形状を考慮したり、モールド1が有する凹凸構造とは緩衝しないよう配置するか、または例えばパターン構造体の凹部に材料を充填して平坦化するなど転写方法を考慮することが好ましい。
また、図1(A)に示されるように、インプリント用の基板7に対向するようにモールド1が配置、準備される。モールド1の面1aは、転写すべき構造である凹部2を有する凹凸構造領域A1と、転写すべき凹凸構造が形成されていない非凹凸構造領域A2から構成されている。なお、図面では転写すべき構造が、非凹凸構造領域A2に対して凹状となっているが、転写すべき構造は凸状であってもよいし、凹凸の両方を含む多段凹凸構造であってもよい。
モールド1の材質は適宜選択することができるが、樹脂材料5が光硬化性である場合には、樹脂材料5を硬化させるための照射光が透過可能な透明基材を用いて形成され、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラスや、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂等、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。ただし、基板7が照射光を透過可能である場合にはモールド1は必ずしも透明基材である必要はなく、例えばニッケル、チタン、アルミニウムなどの金属、シリコンや窒化ガリウム等の半導体などを用いてもよい。モールド1の厚みは凹凸構造の形状、基材の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、300μm〜10mm程度の範囲で適宜設定することができる。また、モールド1は、凹凸構造領域A1全体が非凹凸構造領域A2に対して凸構造となっている、いわゆるメサ構造としてもよい。メサ構造の段数の数も1段に限らず、複数段としてもよい。
さらに、図1(A)には、本発明の要部である第1の気流100、第2の気流200、および第3の気流300の3種の気流が転写領域周辺に流され、転写領域周辺の気流制御が行われている状態が示されている。これらの3種の気流は、本発明の目的である転写領域周辺における転写環境の清浄さを維持させつつ、改善気体を基板7とモールド1との間隙にすばやく高濃度で充満させることができ、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥(転写欠陥)を低減させることができるように仕様設定されるとともに操作されている。
以下、各気流の構成について順次説明する。
(第1の気流100についての説明)
第1の気流100は、図1(A)に示されるように、転写領域に最も近い位置に設定され、第1の気流100を構成する気体が、モールド1の凹凸構造領域を有する面と前記基板7との間隙に流し込まれるように構成されている。なお、転写領域とは目標とする凹凸構造が形成される樹脂材料(被転写材料)が存在する領域と実質的に同義である。
第1の気流100を構成する気体は、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥を低減させることができる気体、すなわち、モールド1と基板7との間に気泡が残留しにくいような拡散性が高い気体や転写材料に対して溶解性が高い気体(以下、「改善気体」と称す場合がある)から構成される。具体的にはヘリウム、二酸化炭素、PFP(ペンタフルオロプロパン)などの気体を例示することができるが、これらに限定されるものではない。改善気体は、通常、単一種の気体から構成して使用されるが、混合気体として使用してもかまわない。
第1の気流100は、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙に入り込み易くなるように構成されることが望ましく、例えば、図1(A)に示されるように、第1の気流100の方向が転写領域に向けて内方を向くように構成されることが望ましい。すなわち、図示されている鉛直線(点線で表示)を基準として内方に向けられる気流角度θ1は、モールド1の面と基板7との間隙や転写領域の大きさ等を考慮しつつ適宜選定することができ、例えば、θ1=0〜45°、好ましくは5〜30°の範囲に設定することができる。なお、角度θ1の最小値を定めるにあたっては、少なくとも、気流100が基板7にかかるように設定するか、あるいは基板7を保持するチャックがある場合には、当該チャックにかかるように設定することが好ましい。このように設定することで、気流100は基板7およびチャック表面を流れることができ、モールド1と基板7との間隙に入り込みやすくなるからである。また角度θ1の最大値を定めるにあたっては、基板7上に存在する樹脂材料5に気流100が直接かからない角度に設定することが好ましい。このように設定することで、樹脂材料5の揮発やゲル化などの状態変化を抑制することが可能となるからである。
また、第1の気流100は、転写領域の外周をぐるりと取り囲むようにして形成され、かつ、モールド1と基板7との間隙内に当該気流が入って行くように発生させられることが望ましい。すなわち、図1(A)において矢印で示されている第1の気流100は、紙面の奥域方向(Y方向)および手前方向(−Y方向)に延設された状態で形成されており、さらに、図示されていないが同様に図面の手前側におけるX方向および奥域側におけるX方向においても第1の気流100が形成されており、これらの一連の第1の気流100によって、転写領域の外周をぐるりと取り囲むことができるように構成されている。このような第1の気流100を形成させるために、例えば、装置構成の一例として、第1の気流を噴出させる噴出口を転写領域の外周を取り囲むように配置しておくことが望ましい。装置構成との兼ね合いもあるが、装置構成上は転写領域の外周をぐるりと取り囲むようにして噴出口を形成しておき、実際に第1の気流100を形成させる際には、これらの複数の噴出口から適宜噴出口を選定して転写領域の外周のうちの一部に位置する箇所のみに第1の気流100を形成することも可能である。この場合、第1の気流100が形成されなかった箇所は、改善気体の排出部として機能し得る。装置態様によっても異なるが当該改善気体の排出部が形成されることによって、改善気体の隙間への流入が容易となることもある。
転写工程において第1の気流100を流し込むタイミングは以下のように設定することが好ましい。すなわち、図1(A)に示されるように、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、第1の気流100の流し込みを開始し、図1(B)に示されるように、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間に被転写材料(樹脂材料)を充填させる動作が完了した時点で第1の気流100の流し込みを停止することが望ましい。前述したように第1の気流100を構成する気体は、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥を低減させることを目的として、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7との間隙に改善気体を入り込ませることができればそれで十分であり、しかも改善気体の節約にもつながる。
仮に、被転写材料(樹脂材料)が、大気に対して露出していることで、何らかの不具合を生じる場合には、改善気体を流し続けても良い。例えば光硬化性樹脂は、酸素により重合阻害を受ける場合があることが知られている。このような場合には、酸素を遮蔽するために酸素以外の改善気体を流し続けてもよい。
また、転写領域を定める前に、モールド1の直下の状態を、予め改善気体の濃度が高い状態とすることを目的として、第1の気流を流しておいてもよい。例えば、基板7に対して被転写材料(樹脂材料)をインクジェットで塗布し、その後、基板7をモールド1の直下に移動させて、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めるような装置構成である場合には、モールド1と基板7とが対向配置されていない場合における改善気体の濃度がある程度の高さを有する状態から、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7とを対向配置させることにより、間隙に存在する改善気体の濃度をさらに高めるように変化させることができるからである。
(第2の気流200についての説明)
次いで、第2の気流200についての説明を行う。
第2の気流200は、図1(A)に示されるように、転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される気流であって、本発明を構成する3種の気流の中では、転写領域から最も遠い位置に形成されるように構成されている。
第2の気流200は、いわゆるパーティクル等の異物の含有を極めて少なくした清浄気体から構成され、装置内に存在し得る異物等を極力巻き上げないように、図示のごとく、上方から下流へと流されるいわゆるダウンフロー(−Z方向の気流)として構成することが好ましい。第2の気流200をいわゆるダウンフローとして構成する場合、図示のごとく転写領域周辺のみをダウンフローとして構成してもよいし、図示していないが略装置内全体の流れをダウンフローとして構成するようにしてもよい。第2の気流200は、その存在が転写領域周辺のみに限定されることなく、インプリント装置内における、略全体流れとして構成され得るからである。例えば、装置の広い略上面全体を噴出し口となるように形成し、広い略下面全体を排出口となるように形成することによって略装置内全体の流れをダウンフローとして構成することができる。
また、第2の気流200をインプリント装置内における全体流れとして構成する場合には、上述したダウンフロー以外に、例えば、図4に示されるようにインプリント装置内の左方(上流)から右方(下流)へ流れる第2の気流200として構成することもできる。ちなみに、図4(A)および(B)は、転写工程におけるモールド1と基板7、並びにそれらの周辺に存在させる第1の気流100を形成させるための第1気流形成機構部105および第3の気流300を形成させるための第3気流形成機構部305の配置関係等を説明するための平面図および断面図である。図4に示されるようにインプリント装置内の左方から右方へ流れる第2の気流200(図示しない第2気流形成機構部によって形成される)によっても、他の気流の制御次第で、転写領域の周辺に形成される気流であって、転写領域の雰囲気を清浄にすることが可能であるからである。このような観点から考察するに、第2の気流200は、転写領域の周辺の全体をぐるりと取り囲むように形成することもできるし、転写領域の周辺の一部に形成することもできる。
ちなみに、図1(A)に示される第2の気流200は、転写領域の周辺の全体をぐるりと取り囲むように形成されたものであって、かつ、転写領域周辺のみをダウンフローとして構成されている。従って、上記の第1の気流100で説明したのと同様に、図1(A)において、矢印で示されている第2の気流200は、紙面の奥域方向(Y方向)および手前方向(−Y方向)に延設された状態で形成されており、さらに、図示されていないが同様に図面の手前側におけるX方向および奥域側におけるX方向においても第2の気流200が形成されており、これらの一連の第2の気流200によって、転写領域の外周を取り囲むことができるように構成されている。このような第2の気流200を形成させるために、例えば、装置構成の一例として、第2の気流200を噴出させる噴出口は転写領域の外周を取り囲むように配置しておくことが望ましい。
第2の気流200を構成する気体としては、例えば、(1)パーティクル等の異物をフィルタ等で除去した後の清浄気体(空気を含む)、(2)被転写材料の硬化を阻害し得る、あるいは所定性能を低下させ得るイオン、ラジカル、分子などの化学物質を実質的に含まない清浄気体、(3)転写欠陥を低減させる作用を奏する上記改善気体を含む清浄気体等を挙げることができる。
また、例えば酸素を実質的に含まない、あるいは濃度の低い清浄気体とした場合には、例えば紫外線照射による樹脂の硬化工程において樹脂材料領域の外周から、特にラジカル重合を阻害する要因となる酸素をシャットアウトして、樹脂材料の硬化反応を円滑に行なわせることができる。
しかし一方で、例えば待機状態にあるインクジェットヘッドのノズル表面で紫外線硬化樹脂の硬化が起こらないようにすることを目的として、意図的に周囲の酸素濃度を上げておいても良い。酸素濃度が高ければ、ラジカル重合を阻害できることから、装置の状態を安定に保つことができるからである。
このように酸素濃度は、装置内部で行われる転写や、装置の安定化などを目的として、適宜に調整することができる。
(第3の気流300についての説明)
次いで、第3の気流300についての説明を行う。
第3の気流300は、図1(A)に示されるように、上記第1の気流100と上記第2の気流200との間に介在され、第2の気流200を第1の気流100に巻き込ませないように作用するよう構成されている。換言すれば、第3の気流300は、第2の気流200が第1の気流100の中に入り込まないように、遮断する機能を有するように構成されている。もちろん、第3の気流300は、第1の気流100がモールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙に入り込むことを妨げないように配慮して構成される。
このような第3の気流300の機能を充分に発揮させるためは、前述した第1の気流100および第2の気流200並びに当該第3の気流におけるそれぞれの流速を以下のように設定して操作することが好ましい。すなわち、第1の気流100の流速をV1、第2の気流200の流速をV2、第3の気流300の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすように操作されることが望ましい。
3≧V1とすることにより、第3の気流300の流速よりも僅かに低レベルあるいは同程度の速い流速で第1の気流100をモールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙に入り込ませることができる。これにより、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙に改善気体をすばやく充満させることができる。この場合、好ましくはV1=(0.3〜1.0)V3、より好ましくはV1=(0.6〜1.0)V3とするのがよい。
3>V2とすることにより、流速の速い第3の気流300側に第2の気流200の一部を巻き込む可能性は生じ得るが、第3の気流300内に巻き込まれた一部の第2の気流200成分が、第1の気流100側に移行することは極力避けることができる。第3の気流300と第1の気流100との関係でV3≧V1の関係が生じているからである。このようにして、転写領域の最外部に位置する第2の気流200の一部が、転写領域の最内部に位置する第1の気流100側に入り込むことを防止することができ、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙には、意図しない流体を巻き込むことは殆んどなく、所望の改善気体で充満させることができる。ちなみに、V3>V2の関係において、より具体的なV3とV2との関係は、V2=(0.1〜0.8)V3、好ましくはV2=(0.1〜0.5)V3の範囲で設定するのがよい。もちろん、V3≧V1>V2の関係を満たすことが前提である。
通常、第2の気流200は、インプリント操作中、常に流されていることが一般的であるのに対し、第1の気流100は、上述したように、モールド1と基材7とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後、モールド1と基材7とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に樹脂材料が充填されるまでの間、流されるようにすることが好ましい。また第3の気流300も、第1の気流100と同様とすることができる。
従って、モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7とを近接させる前に、第3の気流300を転写領域に向けて外方を向くように前記第2の気流の流速よりも速い速度で流しながら、第1の気流100を流すように操作することが一つの好ましい態様とされる。
第3の気流300は、前述したように第1の気流100がモールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7との間隙に入り込むことを妨げることなく、しかも第2の気流200を第1の気流100に巻き込ませないように作用させるために、例えば、図1(A)に示されるように、第3の気流300の方向が転写領域に向けて外方を向くように構成されることが望ましい。
すなわち、図示されている鉛直線(点線で示される)を基準として外方に向けられる気流角度θ3は、モールド1の面と基板7との間隙や転写領域の大きさ等を考慮しつつ適宜選定すればよく、例えば、θ3=0〜15°、好ましくは3〜7°の範囲に設定することができる。
このときの角度θ3も、基板7およびこれを保持するチャック等との関係を考慮しつつ、最小値を決めることが好ましい。基板7およびチャックに対して第3の気流が当たり、その角度が接触領域から見て鈍角となっている場合には、接触領域側へと第2および第3の気流を巻き込む可能性が生じるからである。
また、図1(A)に示される第3の気流300は、転写領域の外周を取り囲むようにして形成され、かつ、第1の気流100と第2の気流200との間に介在され、しかも前記第2の気流200を第1の気流100に巻き込ませないように作用するように構成されている。従って、図1(A)において、矢印で示されている第3の気流300は、紙面の奥域方向(Y方向)および手前方向(−Y方向)に延設された状態で形成されており、さらに、図示されていないが同様に図面の手前側におけるX方向および奥域側におけるX方向においても第3の気流300が形成されており、これらの一連の第3の気流300によって、転写領域の外周を取り囲むことができるように構成されている。このような第3の気流300を形成させるために、例えば、装置構成の一例として、第3の気流300を噴出させる噴出口を転写領域の外周を取り囲むように配置しておくことが望ましい。
第3の気流300を構成する気体としては、例えば、(1)パーティクル等の異物をフィルタ等で除去した後の清浄気体、(2)被転写材料の硬化を阻害し得る、あるいは所定性能を低下させ得るイオン、ラジカル、分子などの化学物質を実質的に含まない清浄気体、(3)転写欠陥を低減させる作用を奏する上記改善気体を含む清浄気体等を挙げることができる。特に好ましくは改善気体を用いるか、改善気体の濃度が第2の気流よりも高いものを用いるとよい。このようにすることで、万が一、第1の気流100の側に第2の気流300が巻き込まれるような状態が生じたとしても、改善気体の濃度を維持することが可能となる。
なお、前述したごとく第2の気流200がインプリント装置内における全体流れとして構成される場合であって、全体流れが、例えば、図4に示されるようにインプリント装置内の左方(上流)から右方(下流)へ流れる第2の気流200として構成される場合には、第2の気流200を遮蔽するための第3の気流300は、転写領域の外周をすべて取り囲むように設ける必要はなく、図4に示されるごとく下流側の第3の気流300を発生させる操作は省略し得ると考察することができる。ただし、下流側に第3の気流300を設けない場合には、下流側のエリア(図4(A)で示される符号Q近傍エリア)は負圧になり、かつ渦流れが生じ得るため、下流側からの第1の気流100の充填が困難となり得るが、下流側を除く他の位置からの第1の気流100による改善気体の充填機能が充分である場合であれば下流側の第3の気流300は省略することもでき得る。あるいは第2の気流から見て上流側および下流側のそれぞれにて第1および第3の気流を生じさせるものの、上流側と下流側とで流速差を設けることで、第2の気流による渦流れの巻き込みを防ぐこともでき得る。
また、また第3の気流300は、図1(C)に示されるように第1の気流100を止めた後に流し続けてもよい。
第1〜第3の気流操作を含めたインプリント方法を、主として図1(A)を参照しつつ説明してきたが、それ以降のインプリント方法の工程について図1(B)、図1(C)を参考にしつつ以下説明する。
図1(A)に示される状態から、前記モールド1の凹凸構造領域A1を有する面と基板7とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料(樹脂材料5)を充填させて転写部位を形成させる(図1(B)の状態)。すなわち、配設された樹脂材料5に所望の凹凸構造を有するモールド1の面1aを接触させ、必要に応じて圧力を加える。この状態において、樹脂材料5は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料5が硬化される。
しかる後、図1(C)に示されるように樹脂材料5からモールド1を引き離すことにより、モールド1が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層5′がインプリント用の基板7に転写される。
上記の図1(B)および図1(C)に示される工程では、第2の気流200および第3の気流300はそのまま継続して形成されており、樹脂材料5からモールド1が引き離された後も、第3の気流300の存在によって、第2の気流200が接触領域内に入り込まないように構成されている。
〔インプリント装置についての説明〕
次いで、上述してきた本発明のインプリント方法を実施するためのインプリント装置について、図2、図3および図5を参照しつつ説明する。
図2(A)および(B)は、それぞれ、転写工程におけるモールドと基材、並びにそれらの周辺に存在させる第1気流形成機構部、第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部の配置関係等を説明するための平面図および断面図であり、図3(A)および(B)は、それぞれ、図2(A)および(B)の変形例であり、図5は、インプリント装置の好適な一例を示す正面図である。
図5に示される本発明のインプリント装置99は、モールド1の凹凸構造領域を有する面、あるいは基板7の少なくとも一方に被転写材料(樹脂材料)を供給することができる被転写材料供給部10と、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めることができる位置決め機構部と、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7とを被転写材料を介して近接可能とすることができ、モールド1の凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させることができる近接操作駆動部20と、モールド1の凹凸構造領域を有する面と基板7との間隙に改善気体からなる第1の気流を流し込むための第1気流形成機構部と、転写領域の周辺に形成され転写領域の雰囲気を清浄にするための第2の気流を流し込むための第2気流形成機構部と、第1の気流と第2の気流との間に、第2の気流を第1の気流に巻き込まないように作用させる第3の気流を流し込むための第3気流形成機構部と、を有している。
図5に示されるように被転写材料供給部10は、被転写材料として例えば樹脂材料を貯留しているタンク12と、基板7の表面に樹脂材料を供給して塗布するための樹脂供給ヘッド11を有して構成されている。このような装置による被転写材料の基板への供給は、図示しないプロセス制御部からの信号により制御されている。
近接操作駆動部20は、モールド1を駆動させる機能を有し、モールド1を保持するための保持部21と、モールド1を上下方向に昇降させるインプリント駆動部25とを有して構成されている。インプリント駆動部25は、モールド1の上下動をさせるだけでなくモールドの転写面の姿勢を調整する機能(例えば、モールドを傾ける操作)等を備えている。
図5に加えて、図2および図3を参照しつつ、第1〜第3気流形成機構部について説明する。
第1の気流100を形成させる第1気流形成機構部は、図5に示されるように、例えば、改善気体を貯留するためのタンク102と、モールド1の周縁を取り囲むように配置された複数のノズル101(図2(A),(B)参照)と、を有しており、ノズル101とタンク102とは、それぞれ、配管を通して連結されている。連結されている間に圧力を調整するためのレギュレーターや、改善気体を清浄にするためのフィルタなどを含んでも良い。図2(A),(B)に示される態様において、第1気流形成機構部を構成するノズル101は、モールド1の各辺の近傍に沿ってモールド1を囲むように配列されている。そして、ノズル101の噴出口101aは、上述したように例えば、転写領域に向けて内方を向くように構成されることが望ましい。さらに上述した所望の気流角度θ1を満足するように構成することが望ましい。ノズル101からの改善気体の噴き出し動作は、図示しないプロセス制御部からの信号により制御されている。また、転写動作に応じて、適宜、モールド1の各辺の近傍に沿ったノズルごとに個別に改善気体の噴き出しを制御することもできる。
また、本実施の形態において、ノズル101の改善気体の噴き出し口である噴出口101aは、固定されたままの構造でもよいが、回動可能な構造とされ噴き出し角度の調整が適宜おこなえるように構成してもよい。
また、複数のノズル101は、それぞれ、板体に穿設した穿設孔に置き換えることができる。すなわち、複数の穿設孔を有する板体を、モールド1の周縁を取り囲むように配置して用いることができる。この場合、穿設孔の噴き出し口は最終的に流体の流れ方向を規制できるものである。また、ノズルや穿設孔の噴き出し口に流れ方向を変える整流板を設置し、噴き出し角度を調整するようにしてもよい。またノズル101は管に複数の穿設孔の噴き出し口を設けたものを用いてもよい。
第2の気流200を形成させる第2気流形成機構部は、図5に示されるように、例えば、第2の気流200を構成する気体を貯留するためのタンク202と、モールド1の外周を取り囲むように配置された複数のノズル201(図2(A),(B)参照)と、を有しており、ノズル201とタンク202とは、それぞれ、配管を通して連結されている。ただし必ずしも気体を貯留するためのタンク202は設ける必要が無く、例えば装置周辺の外気を、フィルタ等を介してノズル201へと供給する気体供給部を設けても良い。またタンク202を持ち、かつ気体供給部を併せ持つ場合には、タンク202から供給される気体と、気体供給部から供給される気体とを混合する混合部を設けても良い。
図2(A),(B)に示される態様において、第2気流形成機構部を構成するノズル201は、モールド1の各辺の近傍に沿ってモールド1を囲み、かつ前述の第1気流形成機構部を構成するノズル101および後述する第3気流形成機構部を構成するノズル301よりもさらに外方の位置に配列されている。そして、ノズル201の噴出口201aは、好適にはダウンフローを実現できるように鉛直方向を向くように構成されることが望ましい。ノズル201からの気体の噴き出し動作は、図示しないプロセス制御部からの信号により制御されている。
また、複数のノズル201は、それぞれ、板体に穿設した穿設孔に置き換えることができる。すなわち、複数の穿設孔を有する板体を、モールド1近傍を取り囲むように配置して用いることができる。
なお、ここではノズル201を図示しているが、上述のように装置内部にダウンフローを実現できるように第2の気流が生じていればよい。従って、例えば装置の天井面から、第2の気流が面状に送気されていてもよい。その場合には天井面全体をノズルまたはノズルの集合体とみなすことができる。
第3の気流300を形成させる第3気流形成機構部は、図5に示されるように、例えば、第3の気流を構成する気体を貯留するためのタンク302と、モールド1の各辺の近傍に沿ってモールド1を囲み、かつ前述の第2気流形成機構部を構成するノズル201と、前述の第1気流形成機構部を構成するノズル101との間に介在された複数のノズル301を有している(図2(A),(B)参照)。ただし、第3の気流に大気を用いる場合には、必ずしも気体を貯留するためのタンク302は設ける必要が無く、例えば装置周辺の外気を、フィルタ等を介してノズル301へと供給する気体供給部を設けても良い。またタンク302を持ち、かつ気体供給部を併せ持つ場合には、タンク302から供給される気体と、気体供給部から供給される気体とを混合する混合部を設けても良い。
ノズル301とタンク302とは、それぞれ、配管を通して連結されている。図2(A),(B)に示される態様において、第3気流形成機構部を構成するノズル301は、モールド1の各辺の近傍に沿ってモールド1を囲むように配列されている。そして、ノズル301の噴出口301aは、上述したように例えば、転写領域に向けて外方を向くように構成されることが望ましい。さらに上述した所望の気流角度θ3を満足するように構成することが望ましい。ノズル301からの改善気体の噴き出し動作は、図示しないプロセス制御部からの信号により制御されている。
また、本実施の形態において、ノズル301の改善気体の噴き出し口である噴出口301aは、固定されたままの構造でもよいが、回動可能な構造とされ噴き出し角度の調整が適宜おこなえるように構成してもよい。
また、複数のノズル301は、それぞれ、板体に穿設した穿設孔に置き換えることができる。すなわち、複数の穿設孔を有する板体を、モールド1の周縁を取り囲むように配置して用いることができる。この場合、穿設孔の噴き出し口は最終的に流体の流れ方向を規制できるものである。また、ノズルや穿設孔の噴き出し口に流れ方向を変える整流板を設置し、噴き出し角度を調整するようにしてもよい。
図3(A),(B)に示される実施形態は、図2(A),(B)に示される実施形態の変形例であり、複数の筒状のノズルをスリットタイプのノズルに変更したものである。すなわち、図2(A)に示される第1気流形成機構部を構成する筒状のノズル101、第2気流形成機構部を構成する筒状のノズル201、および第3気流形成機構部を構成する筒状のノズル301を、それぞれ、図3(A)に示される第1気流形成機構部を構成するスリットタイプのノズル105、第2気流形成機構部を構成するスリットタイプのノズル205、および第3気流形成機構部を構成するスリットタイプのノズル305に代えたものである。この実施形態において、スリットタイプのノズルの先端は、その噴出し角度が固定されたままの構造でもよいが、風向変更のためのウイング等を噴き出し口に備える構造とし、噴き出し角度の調整が適宜できるように構成してもよい。特に、第1気流形成機構部を構成するスリットタイプのノズル105の噴出口105aは、上述したように例えば、転写領域に向けて内方を向くように構成されることが望ましい。さらに上述した所望の気流角度θ1を満足するように構成することが望ましい。同様に、第3気流形成機構部を構成するスリットタイプのノズル305の噴出口305aは、上述したように例えば、転写領域に向け外内方を向くように構成されることが望ましい。さらに上述した所望の気流角度θ3を満足するように構成することが望ましい。なお、図3(A)では矩形形状に図示されたモールド1の各辺に沿って、モールド1に近い方からスリットタイプのノズル105,205,305を配置した例を示したが、細長の1本のスリットノズルの代わりにモールド1の辺に沿って断続的に複数のスリットタイプのノズルを配置してもよい。
上述してきた第1気流形成機構部、第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部は、それぞれ、第1の気流、第2の気流、および第3の気流の流速を調整することができる流速調整機構部を有し、第1の気流の流速をV1、第2の気流の流速をV2、第3の気流の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすような流速調整が可能となるように構成される。
図5に示される本発明のインプリント装置99において、充填工程後の凹凸構造を有する樹脂材料に対して例えば紫外線照射を行なうための光硬化部50は、光源51と照明光学系52とを有して構成されており、モールド1と接触した状態にある樹脂材料に光(紫外線)を照射して樹脂材料を硬化させるようになっている。光源51は、例えば、UV光を発生するハロゲンランプ(図示していない)を有し構成されている。照明光学系52は、例えば、樹脂材料を露光し硬化させるための照明光を整えて樹脂面に照射するためのレンズ、アパーチャ、照射と遮光とを切り替えるためのシャッタ等を含み構成することができる。
また、図5に示される本発明のインプリント装置99において、基板駆動部60は、基板7を保持する基板保持部61と、基板7の位置を調整するためのステージ62と、を有し構成される。基板保持部61は、例えば、真空吸着機構を有し、真空吸着によって基板7を保持できるようになっている。ステージ62は、xy平面方向(図面の横方向および紙面奥域方向)に移動可能できるように構成されている。ステージ62は、精密な位置決めも可能であり、基板7への微細なパターンの複数回の転写(いわゆるステップアンドリピート)が実現可能となるように構成することができる。
また、ステージ62は、位置決めだけではなく、基板7の表面の姿勢を調整する機能を備えるように構成することもできる。また、ステージ62の位置を計測する手段としては、例えば、干渉計を用いた距離測定システム等を用いることができる。
モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めることができる位置決め機構部は、上記の基板駆動部60と上記の近接操作駆動部20を含み構成することができる。そして、基板駆動部60と近接操作駆動部20の協同作業により所望の転写領域を定める位置決め操作および対向配置操作を実現することができる。
また、図5に示されるように、インプリント装置99は、他の機構として、基台65、フレーム66、位置合わせ用スコープ15を含んで構成される。基台65は、インプリント装置100の略全体を支えるとともに、ステージ62の移動の基準平面を形成する。また、基台65とフレーム66との接合部には床からの振動を除去するための除振装置を介在させるようにしてもよい。
位置合わせ用スコープ15は、基板7上のアライメントマーク位置を計測することができ、その結果に基づいてステージ62の位置決めを行うことができるようになっている。さらに、転写の対象となる基板7は、図示されていない基板搬送系によって装置内への搬入および装置外への搬出が行われるようにしてもよい。
なお、図5には好適なインプリント装置の一態様が示されているのであって、これに限定されることなく、種々の変形態様が可能である。例えば、モールドの転写面の姿勢を調整する代わりに、基板側の姿勢を調整する機構を備えるようにしてもよい。また、基板7の表面に樹脂材料を供給して塗布するための樹脂供給ヘッド11を駆動できるようにしてもよい。
また、図4に示されるように、第2の気流200がインプリント装置内における全体流れを構成する場合、第2の気流200の全体流れが、インプリント装置内の左方(上流)から右方(下流)へ流れるように、例えば、上流側に第2の気流を装置内に導き入れる導入機構部を設け、下流側に第2の気流200を装置外に排出する排出機構部を設けるようにすることができる。
上述してきたように、本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程、を有し、転写工程は、モールドの凹凸構造領域を有する面と基材との間隙に流し込まれる第1の気流と、転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される第2の気流と、第1の気流と前記第2の気流との間に介在される第3の気流とを利用して行われ、第1の気流は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体の気流であり、かつ転写領域に最も近い位置に形成されるように操作され、第3の気流は、第2の気流を前記第1の気流に巻き込ませないように操作されて構成されているので、いわゆる転写領域周辺における転写環境の清浄さを維持させつつ、改善気体を基板とモールドとの間隙にすばやく高濃度で充満させることができ、転写される被転写材料凹凸構造における凹凸欠陥(転写欠陥)を低減させることができる。
ナノインプリント技術を用いた微細加工に利用可能である。
1…モールド
2…凹部
5…樹脂材料
5´…樹脂層
7…インプリント用の基板
10…被転写材料供給部
20…近接操作駆動部
50…光硬化部
60…基板駆動部
99…インプリント装置
100…第1の気流
200…第2の気流
300…第3の気流

Claims (9)

  1. モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めた後に、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させてモールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させる転写工程、を有するインプリント方法であって、
    該転写工程は、前記モールドの凹凸構造領域を有する面と前記基材との間隙に流し込まれる第1の気流と、前記転写領域の雰囲気を清浄にするために転写領域の周辺に形成される第2の気流と、前記第1の気流と前記第2の気流との間に介在される第3の気流を利用して行われ、
    前記第1の気流は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体の気流であり、かつ転写領域に最も近い位置に形成されるように操作され、
    前記第3の気流は、前記第2の気流を前記第1の気流に巻き込ませないように操作されてなることを特徴とするインプリント方法。
  2. 前記第1の気流の流速をV1、前記第2の気流の流速をV2、および前記第3の気流の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすように操作される請求項1に記載のインプリント方法。
  3. 前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを近接させる前に、前記第3の気流を転写領域に向けて外方を向くように前記第2の気流の流速よりも速い速度で流しながら、前記第1の気流を流すように操作される請求項1または請求項2に記載のインプリント方法。
  4. 前記第1の気流よりも速い速度で前記第3の気流を流しながら、前記第1の気流を流すように操作される請求項3に記載のインプリント方法。
  5. 前記第3の気流は転写領域に向けて外方を向くように形成され、前記第1の気流は転写領域に向けて内方を向くように形成される請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のインプリント方法。
  6. 前記第2の気流を構成する気体は、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体を含む請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のインプリント方法。
  7. 前記第3の気流を構成する気体は、異物を含まない清浄気体、イオン、ラジカル、分子などの化学物質を実質的に含まない清浄気体、転写欠陥を低減させる作用を奏する改善気体を含む清浄気体である請求項1ないし請求項6のいずれかに記載のインプリント方法。
  8. モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを所定の間隙を空けて対向配置させて転写領域を定めることができる位置決め機構部と、
    前記モールドの凹凸構造領域を有する面と基材とを前記被転写材料を介して近接可能とすることができ、モールドの凹凸構造領域内に被転写材料を充填させて転写部位を形成させることができる近接操作駆動部と、
    前記モールドの凹凸構造領域を有する面と前記基材との間隙に改善気体からなる第1の気流を流し込むための第1気流形成機構部と、
    前記転写領域の周辺に形成され前記転写領域の雰囲気を清浄にするための第2の気流を流し込むための第2気流形成機構部と、
    前記第1の気流と前記第2の気流との間に、前記第2の気流を第1の気流に巻き込まないように作用させる第3の気流を流し込むための第3気流形成機構部と、を有することを特徴とするインプリント装置。
  9. 前記第1気流形成機構部、前記第2気流形成機構部、および第3気流形成機構部は、それぞれ、流速調整機構部を有し、
    前記第1の気流の流速をV1、前記第2の気流の流速をV2、前記第3の気流の流速をV3とした場合、これらの流速がV3≧V1>V2の関係を満たすような流速調整を可能としてなる請求項8に記載のインプリント装置。
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Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105652591A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 佳能株式会社 压印装置及物品的制造方法
JP2016174183A (ja) * 2014-10-01 2016-09-29 大日本印刷株式会社 インプリント装置、インプリント方法およびインプリント装置の制御方法
JP2016201485A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
JP2017055103A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品の製造方法
JP2017112231A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 キヤノン株式会社 インプリント装置、及び物品の製造方法
JP2018010941A (ja) * 2016-07-12 2018-01-18 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
WO2018097107A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
KR20180098626A (ko) 2016-02-03 2018-09-04 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
KR20180125389A (ko) * 2017-05-15 2018-11-23 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP2018194738A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 キヤノン株式会社 位置計測装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法
US10204780B2 (en) 2015-09-08 2019-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, and article manufacturing method
JP2019046898A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 大日本印刷株式会社 インプリント装置
KR20190040910A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
US11526074B2 (en) 2018-03-12 2022-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Molding apparatus for molding composition on substrate using mold, molding method, and method for manufacturing article

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335201A (ja) * 1992-06-01 1993-12-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 近接露光装置の不活性気体パージ方法
WO2003105203A1 (ja) * 2002-06-11 2003-12-18 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法
JP2009141190A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Nikon Corp 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP2011040736A (ja) * 2009-07-27 2011-02-24 Asml Netherlands Bv インプリントリソグラフィ装置および方法
WO2011100050A2 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 Molecular Imprints, Inc. Process gas confinement for nano-imprinting
JP2012174809A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Canon Inc インプリント装置及び物品の製造方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05335201A (ja) * 1992-06-01 1993-12-17 Dainippon Screen Mfg Co Ltd 近接露光装置の不活性気体パージ方法
WO2003105203A1 (ja) * 2002-06-11 2003-12-18 株式会社ニコン 露光装置及び露光方法
JP2009141190A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Nikon Corp 露光装置、露光方法及びデバイス製造方法
JP2011040736A (ja) * 2009-07-27 2011-02-24 Asml Netherlands Bv インプリントリソグラフィ装置および方法
WO2011100050A2 (en) * 2010-02-09 2011-08-18 Molecular Imprints, Inc. Process gas confinement for nano-imprinting
JP2012174809A (ja) * 2011-02-18 2012-09-10 Canon Inc インプリント装置及び物品の製造方法

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016174183A (ja) * 2014-10-01 2016-09-29 大日本印刷株式会社 インプリント装置、インプリント方法およびインプリント装置の制御方法
JP2019176186A (ja) * 2014-10-01 2019-10-10 大日本印刷株式会社 インプリント装置、インプリント方法およびインプリント装置の制御方法
CN105652591A (zh) * 2014-12-02 2016-06-08 佳能株式会社 压印装置及物品的制造方法
JP2016111062A (ja) * 2014-12-02 2016-06-20 キヤノン株式会社 インプリント装置及び物品の製造方法
US10423064B2 (en) 2014-12-02 2019-09-24 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus and method of manufacturing article
JP2016201485A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法
US11648712B2 (en) 2015-04-13 2023-05-16 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, imprint method, and method of manufacturing article
JP2017055103A (ja) * 2015-09-08 2017-03-16 キヤノン株式会社 インプリント装置、および物品の製造方法
KR20170030050A (ko) * 2015-09-08 2017-03-16 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR102030885B1 (ko) 2015-09-08 2019-10-10 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
US10204780B2 (en) 2015-09-08 2019-02-12 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, and article manufacturing method
WO2017104382A1 (en) * 2015-12-16 2017-06-22 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, and method of manufacturing article
JP2017112231A (ja) * 2015-12-16 2017-06-22 キヤノン株式会社 インプリント装置、及び物品の製造方法
KR102081527B1 (ko) 2015-12-16 2020-02-25 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR20180090357A (ko) * 2015-12-16 2018-08-10 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR20180098626A (ko) 2016-02-03 2018-09-04 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품의 제조 방법
JP2018010941A (ja) * 2016-07-12 2018-01-18 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
KR102193919B1 (ko) * 2016-07-12 2020-12-22 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR20180007331A (ko) 2016-07-12 2018-01-22 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
WO2018097107A1 (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
US11426906B2 (en) 2016-11-22 2022-08-30 Canon Kabushiki Kaisha Imprint apparatus, imprint method, and article manufacturing method
KR20190073580A (ko) * 2016-11-22 2019-06-26 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법
JP2018085419A (ja) * 2016-11-22 2018-05-31 キヤノン株式会社 インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法
KR102215320B1 (ko) 2016-11-22 2021-02-15 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치, 임프린트 방법 및 물품 제조 방법
JP2018195639A (ja) * 2017-05-15 2018-12-06 キヤノン株式会社 インプリント装置、及び物品製造方法
KR20180125389A (ko) * 2017-05-15 2018-11-23 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR102308377B1 (ko) 2017-05-15 2021-10-06 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP2018194738A (ja) * 2017-05-19 2018-12-06 キヤノン株式会社 位置計測装置、リソグラフィ装置、および物品製造方法
JP2019046898A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 大日本印刷株式会社 インプリント装置
KR20190040910A (ko) * 2017-10-11 2019-04-19 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
KR102422617B1 (ko) * 2017-10-11 2022-07-20 캐논 가부시끼가이샤 임프린트 장치 및 물품 제조 방법
JP2019071386A (ja) * 2017-10-11 2019-05-09 キヤノン株式会社 インプリント装置および物品製造方法
US11526074B2 (en) 2018-03-12 2022-12-13 Canon Kabushiki Kaisha Molding apparatus for molding composition on substrate using mold, molding method, and method for manufacturing article

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