JP2016208006A - 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 - Google Patents

Abstract

【課題】 型とインプリント材の接触時における型と基板との間への異物の挟み込みを低減すること。【解決手段】 本発明は、型９と基板４上のインプリント材４ａとの接触および引き離しにより、基板４上にパターンを形成するインプリント装置１００であって、静電気力により異物２０を捕捉する捕捉領域３１ａが基板４の配置空間又は基板４を保持する保持部を取り囲んでいる、捕捉手段を有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、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に関する。

半導体デバイス等の製造のために基板（ウエハ）上に微細なパターンを形成するための装置として、インプリント装置が知られている。インプリント装置は、基板上のインプリント材と、パターンが形成された部分（以下、パターン部という）を有する型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、硬化物のパターンを形成する装置である。

型をインプリント材から剥離する際に型が帯電してしまうため、電荷を帯びた周囲の異物が型のパターン部に捕捉されやすくなる。パターン部において異物を捕捉した型とインプリント材とを接触させると、基板上に形成されるパターンに欠陥が生じる恐れがある。
特許文献１は、型又は型の保持機構の一部の領域を帯電させて異物の捕捉領域とすることにより、雰囲気中の異物が型のパターン部に捕捉されることを抑制する旨が記載されている。当該異物捕捉領域は、基板を型と対向する位置（押印位置）へ搬送する際の、搬送方向に対して上流側に設けることが記載されている。

特開２０１４−１７５３４０

しかしながら、異物はパターン部に対してあらゆる方向に漂っている可能性があり、特許文献１に開示されている異物の捕捉領域では、搬送方向に対して上流側以外の方向から型に近づいた異物がパターン部に捕捉される恐れがある。

そこで、本発明は、型とインプリント材の接触時における型と基板との間への異物の挟み込みを低減することができるインプリント装置およびインプリント方法を提供することを目的とする。

本発明は、型と基板上のインプリント材との接触および引き離しにより、前記基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、静電気力により異物を捕捉する捕捉領域が前記基板の配置空間を取り囲んでいる捕捉手段を有することを特徴とする。

本発明のインプリント装置およびインプリント方法は、型とインプリント材の接触時における型と基板との間への異物の挟み込みを低減する捕捉することができる。

第１実施形態にかかるインプリント装置を示す図である。 モールド周囲の帯電プレートを示す図である。 ウエハ周囲の帯電プレートを示す図。 第１実施形態の第１効果を説明する図である。 第１実施形態の第２効果を説明する図である。 第２実施形態にかかるインプリント装置を示す図である。 第４実施形態にかかるインプリント装置を示す図である。 第４実施形態の電圧制御のフローチャートである。 第４実施形態の電圧制御のタイミングチャートである。 第５実施形態にかかるインプリント装置を示す略図である。 第７実施形態にかかるインプリント装置を示す図である。 第８実施形態にかかるウエハ周囲の帯電プレートを示す図である。 第８実施形態にかかるウエハ周囲の帯電プレートを示す図である。 第８実施形態にかかるモールド周囲の帯電プレートを示す図である。

［第１実施形態］
図１は第１実施形態にかかるインプリント装置１００を示す図である。インプリント装置１００は、ウエハ（基板）４上のインプリント材４ａと、モールド（型）９とを接触させた状態でインプリント材４ａを硬化させる。硬化したインプリント材４ａからモールド９を剥離することで、ウエハ４上にインプリント材４ａのパターンを形成する。鉛直方向の軸をＺ軸、当該Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する２軸をＸ軸およびＹ軸としている。インプリント材４ａとして、例えば光硬化性組成物を使用する。

インプリント装置１００は、ベース定盤２、ベース定盤２上にあるステージ定盤３、ウエハ４を保持するチャック５とともにステージ定盤３上を移動するステージ６を有する。さらに、インプリント装置１００は、ベース定盤２上に配置された支柱７、支柱７により支持されており、かつモールド保持機構（以下、保持機構という）１０を支持する、ブリッジ定盤８を有する。

保持機構１０はモールドチャック（不図示）によりモールド９を保持する。保持機構１０は、モールド９を、少なくともＺ軸方向に位置決めできるモールド駆動機構（不図示）も有する。当該モールド駆動機構は、モールド９をその他の方向（例えば、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、および、Ｘ軸周り、Ｙ軸周り、Ｚ軸周りの回転方向等を含む６軸方向）に位置決めできるものでもよい。

チャック５は、ウエハ４とチャック５の間の空間を減圧することによりウエハ４を保持する。ステージ６は、チャック５を搭載する天板（不図示）と、当該天板を駆動させるステージ駆動機構（不図示）を有する。ステージ駆動機構とは、例えば、リニアモータやエアシリンダ等であり、これを用いて、少なくとも、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向にウエハ４を位置決めする。当該ステージ駆動機構は、ウエハ４を２軸以上の方向（例えば、６軸方向）に位置決めできるものでもよい。ステージ６の位置計測は、例えば、レーザ干渉計を用いて行われる。

照射部１１はブリッジ定盤８の上部に配置されている。照射部１１は、インプリント材４ａを硬化するための紫外光２２を射出し、射出された紫外光２２はミラー２１で反射して、ウエハ４上に到達する。

モールド９はウエハ４側（−Ｘ方向側）の面にパターンの形成されたパターン部９ａを有する。パターン部９ａには、例えば十数ナノメートルの線幅の凹凸パターンが形成されている。パターン部９ａの外周側を、前述のモールドチャックが保持している。モールド９の材質は、紫外光２２が透過する材質が好ましく、例えば石英である。

保持機構１０の下部には、モールド側捕捉手段（第２捕捉手段）の一部が配置されている。本実施形態にかかるモールド側捕捉手段は、静電チャック１２と静電チャック１２を用いて保持される帯電プレート１３、静電チャック１２と帯電プレート１３とに接続され電圧を供給する電圧電源１４を有する。保持機構１０の下部に静電チャック１２が、静電チャック１２のウエハの載置される側に帯電プレート１３が配置されている。

帯電プレート１３は、矩形の開口領域１３ａ（図２（ａ）に図示）を有する矩形の導体プレートである。帯電プレート１３は、静電チャック１２と同じ形状の導体プレートである。帯電プレート１３上には、電荷を帯びた異物を静電気力により捕捉する（集塵する）捕捉領域（第２捕捉領域）１３ｂがモールド９の配置空間を取り囲むように形成される。捕捉領域１３ｂは、モールド９に沿う方向に延伸している。

本実施形態では、「モールド９の配置空間」とはモールド９が配置された場合にモールド９で占められる空間のことをいう。

本実施形態では、「モールド９の配置空間を取り囲む」とは以下の状態を意味する。モールド９のパターン部９ａと垂直な方向からモールド９の配置空間と帯電プレート１３とを見た場合に、少なくとも捕捉領域１３ｂが当該配置空間の外周を取り囲んでいる状態である。さらに、モールド９が配置された場合に、モールドの側面（鉛直方向と平行な面）とモールド側捕捉手段の一部（本実施形態では静電チャック１２および帯電プレート１３）が対面している状態を意味する。

図２（ａ）は、第１実施形態にかかるモールド９と帯電プレート１３とを鉛直下方から見た図である。捕捉領域１３ｂが、矩形の、モールド９の配置空間（第２空間）（図２（ａ）ではモールド９が占めている空間と同じ空間）の外形の四辺に沿う領域であることが好ましい。配置空間の外形とは、鉛直方向（Ｚ軸方向）から当該配置空間を見た場合の外周の形状である。本実施形態のように捕捉領域１３ｂは矩形かつ環状の帯電プレート１３であることがより好ましい。

帯電プレート１３の外形の一辺の長さは、例えば、モールド９の一辺の長さの３．０倍以下である。小さすぎると異物２０（図３（ａ）（ｂ）に図示）を捕捉する面積が低下してしまうが、大きすぎると、インプリント装置１００の大型化の要因となるからである。

押印時にモールド９の周囲に外力を与えてパターン部９ａの形状補正をする場合は、モールド９と帯電プレート１３の間（帯電プレート１３の開口領域１３ａ内かつモールド９の外側の領域）に形状補正用のアクチュエータ等が配置される。この場合、帯電プレート１３の外形の一辺の長さはモールド９の一辺の長さに比べて１．５倍以上であることが好ましい。

なお、図２（ａ）では環状の帯電プレート１３の例を示しているが、モールド９の配置空間を取り囲むように捕捉領域１３ｂを形成できるのであればこれに限られない。図２（ｂ）に示すように四隅が欠けて、４つに分断された形状でもよい。あるいは、静電チャック１２が、図２（ｃ）の破線に示すように、帯電プレート１３の各辺の一部の領域にのみ存在していてもよい。この場合、捕捉領域１３ｂも各辺の一部の領域にのみ形成される。捕捉領域１３ｂが配置空間の四辺に沿うように形成されることが好ましいが、モールド９の周囲を取り囲むようなリング形状に形成されてもよい。

モールド側捕捉手段において、電圧電源（第２制御部）１４が電圧を制御して捕捉領域１３ｂを帯電させる。これにより静電チャック１２は帯電プレート１３を引き付けて保持するとともに、捕捉領域１３ｂの周囲に電界を生じさせることができる。生じた電界によって電荷を帯びたパーティクルを捕捉する。電圧電源１４は、捕捉領域１３ｂがモールド９と同じ極性に帯電するように供給する電圧を制御する。

モールド９の帯電の極性を計測する計測器（不図示）を設け、当該計測器の結果に基づいて電圧電源１４が供給する電圧の極性を決定しても良い。あるいは、電圧電源１４は、モールド９が帯電しやすい極性と同じ極性に帯電させてもよい。剥離帯電によってモールド９が帯電しやすい極性とは、モールド９の材質とインプリント材４ａの材料との関係で定まる。

例えば、ウレタン系、アクリル系、又はエポキシ系等のインプリント材４ａと石英製のモールド９とを接触させた場合は、モールド９はプラス（正）に帯電しやすく、インプリント材４ａはマイナスに帯電しやすい。したがって、前述の計測器を設けない場合は電圧電源１４は捕捉領域１３ｂをプラスに帯電させることが好ましい。

インプリント装置１００は、さらに、ウエハ側捕捉手段（（第１）捕捉手段）を有している。本実施形態にかかるウエハ側捕捉手段は、静電チャック３０、静電チャック３０上に配置された帯電プレート３１、静電チャック３０と帯電プレート３１に接続され電圧を供給する電圧電源（（第１）制御部）３２を含む。静電チャック３０は、ステージ６上、かつウエハ４の配置空間（第１空間）（図５では、ウエハ４が配置されている領域と同じ領域）の外周を囲むように設けられている。

帯電プレート３１は、静電チャック３０と同じ形状の導体プレートである。帯電プレート３１上には、電荷を帯びた異物を静電気力により捕捉する（集塵する）捕捉領域（第１捕捉領域）３１ｂがウエハ４の配置空間を取り囲むように形成される。捕捉領域３１ｂはウエハ４に沿う方向に延伸している。

本実施形態では、「ウエハ４の配置空間」とはウエハ４が配置された場合にウエハ４で占められる空間のことをいう。

本実施形態では、「ウエハ４の配置空間を取り囲む」とは次の状態を意味する。配置されたウエハ４上のパターンが形成される面と垂直な方向からモールド９の配置空間と帯電プレート１３とを見た場合に、少なくとも捕捉領域３１ｂが当該配置空間の外周を取り囲んでいる状態である。さらに、ウエハ４が配置された場合に、ウエハ４の側面（鉛直方向と平行な面）とウエハ側捕捉手段の一部（本実施形態では静電チャック３０および帯電プレート３１）が対面している状態を意味する。

図３（ａ）は本実施形態にかかるウエハ４と帯電プレート３１とを鉛直上方から見た図である。帯電プレート３１の外形の直径がウエハ４の直径の２．０倍以下の大きさであることが好ましい。

ウエハ側捕捉手段において、電圧電源（（第１）制御部）３２が電圧を制御して捕捉領域３１ｂを帯電させる。これにより静電チャック３０は帯電プレート３１を引き付けて保持するとともに、捕捉領域３１ｂの周囲に電界を生じさせることができる。生じた電界によって電荷を帯びたパーティクルを捕捉する。電圧電源３２は、捕捉領域３１ｂがモールド９と同じ極性に帯電するように供給する電圧を制御する。

モールド９の帯電の極性を計測する計測器（不図示）を設け、当該計測器の結果に基づいて電圧電源３２が供給する電圧の極性を決定しても良い。あるいは、電圧電源３２は、モールド９が帯電しやすい極性と同じ極性に帯電させてもよい。すなわち、前述の計測器を設けない場合は電圧電源１４は捕捉領域１３ｂをプラスに帯電させることが好ましい。

「ウエハ４の配置空間を取り囲む」状態の他の形態として、図３（ｂ）のように、静電チャック３０および帯電プレート３１がウエハ４の配置空間を断続的に取り囲んでいても良い。ただし、断続的に取り囲むとは、ウエハ４の配置空間の外周の８割以上を囲んでいる状態を示すものとする。あるいは、図３（ｃ）に示すように、分割された静電チャック３０が配置されてることにより、捕捉領域３１ｂがウエハ４の配置空間を断続的に取り囲んでいてもよい。

図１の説明に戻る。観察系１５は、モールド９の鉛直上方に配置されており、パターン部９ａ内の位置合わせ用マークと、ウエハ４上に形成された位置合わせ用マーク（不図示）を検出する。供給部１６は、ウエハ４が供給部１６の下方に位置決めされた際に未硬化状態のインプリント材４ａを所定の位置に供給する。

制御部１７は、ステージ６、保持機構１０、照射部１１、電圧電源１４、３２、観察系１５、供給部１６と接続されており、これらを統括的に制御してインプリント処理を実行する。インプリント処理とは、ウエハ４上の被パターン形成領域（不図示）に対するインプリント材４ａの供給、インプリント材４ａとモールド９との接触、インプリント材４ａの硬化、モールド９とインプリント材４ａを引き離し、を繰り返す処理のことをいう。
次に本実施形態にかかるインプリント装置１００が、インプリント装置１００内のパーティクルがパターン部９ａに捕捉する現象を低減できることに関して説明する。

図４は、第１実施形態の第１の効果を説明する図である。図４（ａ）は、ステージ６を停止させた状態で、供給部１６によりウエハ４へインプリント材４ａの供給を終えた際に、ウエハ４の端に装置内のマイナスに帯電した異物２０が落下した様子を示している。図４（ｂ）は、インプリント材４ａが、供給部１６と対向する位置からモールド９と対向する位置（パターン部９ａの鉛直下方の位置）まで移動するようにステージ６を駆動している途中の状態を示している。捕捉領域１３ｂは、帯電プレート１３の下方を通過した異物２０を静電気力（静電気力）により引き寄せ、捕捉することができる。

図５は、第１実施形態の第２の効果を説明する図である。図５（ａ）は、ステージ６を停止させた状態で、供給部１６によりウエハ４へインプリント材４ａの供給を終えた状態を示す図である。図５（ｂ）はステージ６の駆動に伴い生じた気流にのって、マイナスの電荷を帯びた異物２０がモールド９の下方に引き込まれる様子を示している。捕捉領域１３ｂでは、図５（ｂ）に示す異物２０も静電気力により引き寄せ、捕捉することができる。

図４、図５では捕捉領域１３ｂが異物２０を捕捉することについて説明したが、ウエハ４側においても捕捉領域３１ｂが異物２０を捕捉することができる。

このように、捕捉領域１３ｂ、３１ｂを、モールド９の帯電する極性と同じ極性になるように帯電させる。じれぶちる、図５に示すようにステージ６上に堆積した異物２０も、パターン部９ａを取り囲むように配置された捕捉領域１３ｂ、３１ｂに捕捉させることができる。また、ステージ６の駆動に伴い生じる気流にのってモールド９の下方に引き込まれる異物２０も、パターン部９ａを取り囲むように配置された帯電プレート１３に捕捉させることができる。

これにより、剥離帯電に起因してパターン部９ａにマイナスの電荷を帯びた異物２０が捕捉するおそれを小さくする（抑制する）ことができる。モールド９とインプリント材の接触時におけるモールド９とウエハ４との間への異物の挟み込みを低減する。これにより、異物２０に起因するパターンの欠陥や、モールド９のパターン部９ａにおける破損などを防ぐことができる。

さらに、電圧電源１４および電圧電源３２の少なくとも一方は、モールド９の電位の絶対値よりも、捕捉領域１３ｂ、３１ｂの電位の絶対値が大きくなるように電圧を供給することが好ましい。モールド９よりも帯電プレート１３、３１のほうに異物２０が捕捉されやすくするようにすることができる。特に電圧電源３２が捕捉領域３１ｂの電位の絶対値をモールド９の電位の絶対値より大きくすることにより、帯電プレート３１上に一度捕捉された異物２０がモールド９に近づいた際にモールド９のほうに移動してしまうことを抑制することができる。

［第２実施形態］
図６は、本発明の第２実施形態にかかるインプリント装置１２０を示す図である。インプリント装置１２０は、インプリント装置１００から、帯電プレート１３および静電チャック１２が無い装置である。

電圧電源１４は例えば０．５〜５ｋＶ程度の電圧を供給し、モールド９とウエハ４の距離を数ｍｍ程度とする。電圧電源１４は、帯電プレート３１がモールド９と同じ極性となるように電圧を供給する。これにより、帯電プレート３１から生じる電場によってのみで、モールド９に付着しようとする異物２０を捕捉することが可能である。

より好ましくは、計測器（不図示）によりモールド９の電位を測定し、電圧電源１４が当該測定結果に基づいて帯電プレート１３の電位がモールド９の電位よりも高くなるように電圧を供給することが好ましい。さらにモールド９に付着しようとする異物２０を捕捉できるだけでなく、すでにモールド９に付着している異物２０のうちモールド９から離れやすい状態の異物２０を帯電プレート３１側に引き寄せて捕捉することができる。

本実施形態によれば、第１実施形態と同様、インプリント材の接触時におけるモールド９とウエハ４との間への異物の挟み込みを低減し、異物２０に起因するパターンの欠陥や、モールド９のパターン部９ａにおける破損などを防ぐことができる。さらに、第１実施形態に比べて、装置の複雑化を低減することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態にかかるインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１００と同じ構成を有する。ただし、電圧電源１４と電圧電源３２とが、捕捉領域１３ｂと捕捉領域３１ｂとが互いに異なる極性に帯電するように供給する電圧を制御する点で異なる。本実施形態では、捕捉領域３１ｂをプラスに帯電させ、かつ捕捉領域１３ｂをマイナスに帯電させる。

マイナスの電荷を帯びた異物２０は、剥離帯電によってプラスに帯電したパターン部９ａではなく捕捉領域１３ｂによって捕捉される。一方、プラスの電荷を帯びた異物２０は、剥離帯電によってマイナスに帯電したインプリント材４ａおよびその周辺のショット領域ではなく帯電プレート３１ｂに引き寄せられる。

帯電プレート１３と帯電プレート３１とが互いに異なる極性に帯電するように、電圧電源１４と電圧電源３２とが供給する電圧を制御することにより、プラスとマイナスのどちらに帯電した異物２０も捕捉することができる。よって、インプリント材の接触時におけるモールド９とウエハ４との間への異物の挟み込みを低減し、異物２０に起因するパターンの欠陥や、モールド９のパターン部９ａにおける破損などを防ぐことができる。

なお、捕捉領域１３ｂ、３１ｂのそれぞれを本実施形態とは逆の極性に帯電させても、同様の効果を得ることができる。

［第４実施形態］
図７は、第４実施形態にかかるインプリント装置２００を示す図である。第１実施形態のインプリント装置１００と同じ構成を有している。電圧電源１４、３２は第３実施形態と同じ極性の電圧、すなわち捕捉領域１３ｂがプラスに、捕捉領域３１ｂがマイナスに帯電するように電圧を供給する。

ウエハ４上の被パターン形成領域（ショット領域）によっては、押印時に帯電プレート１３の一部の領域と帯電プレート３１の一部の領域が対向している状態で近づくことになる。帯電プレート１３の一部の領域と帯電プレート３１の一部の領域がそれぞれ異なる極性に帯電している状態でかつ電位差が大きい状態で両プレートが近づくと、放電現象が生じるおそれがある。放電により帯電プレート１３、３１が焦げつき、帯電プレートの交換が必要となってしまったり、あるいは放電ノイズに起因して電圧電源１４、３２等の装置エラーが生じるおそれがある。

そこで、本実施形態では、パターン形成のための動作中に、当該動作の内容に基づいて電圧電源１４、３２が供給する電圧を変更する。これにより、放電現象を生じにくくする。パターン形成の動作中とは、ウエハ３上の被パターン形成領域にインプリント材４ａを供給してから、供給されたインプリント材４ａの成形を終えてモールド９を剥離するまでの動作の時間帯のことを意味する。

図８は１枚のウエハ４の全ての領域にパターンを形成するまでの流れを示すフローチャートである。制御部１７が当該フローチャートに示すプログラムを実行する。フローチャートの開始は、静電チャック１２には帯電プレート１３が、静電チャック３０には帯電プレート３１が保持されている状態とする。

まず、電圧電源１４は、設定電圧（本実施形態では＋２ｋＶ）を供給して捕捉領域１３ｂを所定の電位になるように帯電させる（第１の帯電工程）。同様に、電圧電源３２は、設定電圧（本実施形態では−２ｋＶ）を供給して、捕捉領域３１ｂを所定の電位に帯電させる（第２の帯電工程）（Ｓ１０１）。

次に、制御部１７は、供給部１６にウエハ４にインプリント材４ａを供給させる（Ｓ１０２）。

制御部１７は、ステージ６を駆動し、ウエハ４をモールド９と対向する位置に移動させる（Ｓ１０３）（移動工程）。制御部１７は、ウエハ４が押印位置に位置決めされたかどうかを判断する（Ｓ１０４）。

位置決めされていない（Ｓ１０４でＮｏ）と判断した場合は、位置決めされるまでステージ６を駆動させる。位置決めされた（Ｓ１０４でＹｅｓ）と判断した場合は、制御部１７はモールド９を待機位置から下降させるため、Ｚ軸方向への駆動を開始する（Ｓ１０５）。モールド９の下降開始と同時に、制御部１７は、電圧電源１４、３２を制御してそれぞれの電圧の絶対値を２ｋＶから１ｋＶに低下させる（Ｓ１０６）（（帯電量の）制御工程）。電圧を低下させることで、捕捉領域１３ｂ、３１ｂから生じる静電気力を低下させる。

これにより、帯電プレート１３と帯電プレート３１が近づいた場合であっても放電が生じにくくなる。制御部１７は、押印動作を実行する（Ｓ１０７）（形成工程）。押印動作には、モールド９をインプリント材４ａに接触させた状態で、モールド９とウエハ４の位置合わせをする動作や、紫外光２２を照射してインプリント材４ａを硬化させる動作、離型動作等が含まれる。

押印動作完了後、制御部１７は、モールド９を待機位置まで上昇させるため、Ｚ軸方向の駆動を開始し、離型動作を行う（Ｓ１０８）。制御部１７は、モールド９が待機位置に戻ったかどうかを判断する（Ｓ１０９）。制御部１７は、待機位置に戻っていない（Ｓ１０９でＮｏ）と判断した場合は、モールド９が待機位置に戻るまでモールド９を上昇させる。制御部１７は、待機位置に戻った（Ｓ１０９でＹｅｓ）と判断した場合は、電圧電源１４、３２を制御して帯電プレート１３、３１の電位を１ｋＶから２ｋＶに上げる（Ｓ１１０）。

制御部１７は、全てのショット領域にパターンを形成したかどうかを判断し（Ｓ１１１）、形成し終えていない（Ｓ１１１でＮｏ）と判断した場合は、Ｓ１０２〜Ｓ１１１までの工程を繰り返す。制御部１７は、形成し終えた（Ｓ１１１でＹｅｓ）と判断した場合は本プログラムを終了する。

図９は、時間に対するモールド９の位置の変化および時間に対する帯電プレート１３に印加する電圧変化の関係を示すグラフである。制御部１７は、モールド９の下降開始のタイミング、およびモールド９の上昇完了のタイミングで、電圧電源１４、３２の電圧を変更する。

以上の説明のとおり、逆極性に帯電させている帯電プレート同士が近づくタイミングにおいて、帯電プレート１３、３１に印加する電圧が小さくなるように、制御部１７は電圧電源１４、３２を制御する。すなわち、帯電プレート１３と帯電プレート３１のＺ軸方向の距離が、第１距離よりも短い第２距離の場合は、電圧電源１４、３２は、第１距離のときに与えた電圧よりも低い電圧を供給する。これにより、帯電プレート１３と帯電プレート３１の間にはたらく静電気力が過剰に大きくなり、放電現象が生じてしまうことを防ぐことができる。

本実施形態では、電圧電源１４および電圧電源３２を同じタイミングで同じ値だけ電圧を変更する場合を例に説明したが、これに限られない。電圧の制御は、捕捉領域１３ｂと捕捉領域３１ｂの電位差が小さくなるのであれよく、電圧電源１４および電圧電源３２のうち少なくとも一方の電圧電源が電圧を変更すればよい。

また、電圧制御のタイミングも、帯電プレート１３と帯電プレート３１とで異なっていてもよい。電圧電源１４、３２は、モールド９の下降を始める前から電圧を下げるように制御しても良いし、モールド９が待機位置に戻る前に電圧を元に戻してもよい。この場合は、帯電プレート１３と帯電プレート３１のＺ位置の距離に閾値を設けておき、放電が生じやすいタイミングに至ったときに電圧を切りかえることが好ましい。

また、電圧の上げ下げは、徐々に変化させてもよい。異物２０を引き寄せる力のことを考えると、帯電プレート１３、３１に印加する電圧は大きいほうが好ましい。また、放電防止という観点では、モールド９を下降させている間の電圧は小さいほうが好ましいが、小さくしすぎない（例えば、０Ｖ）ことも必要である。電圧を小さくしすぎると異物２０が再び離散してしまう恐れが生じるからである。

［第５実施形態］
捕捉した異物２０の量が増えると、捕捉領域１３ｂ、３１ｂでは新たな異物２０を捕捉するための力が弱まってしまう。そのため、帯電プレート１３の定期的な交換が必要となる。図１０は第５実施形態にかかるインプリント装置３００の構成を示す図である。

インプリント装置３００は、インプリント装置１００に加えてさらに搬送機構（交換機構）４０を有する。搬送機構４０は図１０（ｂ）に示すように伸縮できる構造を有しており、定期的（所定のタイミング）に、帯電プレート１３を、インプリント装置３００の内部から外部に自動で搬送する。交換のタイミングは、例えば所定時間インプリント装置３００を稼働させる毎、所定枚数のウエハ４にパターンを形成する毎、等である。

搬送機構４０の一部が帯電プレート１３の下方に位置する状態で、電圧電源１４を制御して電圧小さくすることで、帯電プレート１３を簡単に取り外すことができる。電圧電源１４の電圧を下げると、静電チャック１２が帯電プレート１３を捕捉する力よりも帯電プレート１３の自重による力のほうが大きくなるからである。

搬送機構４０の、帯電プレート１３を支持する部分４１の面積は帯電プレート１３の捕捉領域１３ｂより大きいことが好ましい。さらに、搬送機構４０の部分４１は、凹面を有する構造であるか、プラスに帯電されていることが好ましい。交換時に、捕捉領域１３ｂにおける捕捉力が弱まることにより飛散しやすくなる異物２０が、インプリント装置１００内に飛散することを防ぐことができる。

次に、搬送機構４０は、搬出した帯電プレート１３とは異なる帯電プレート（不図示）をインプリント装置３００内に搬入し、静電チャック１２に吸着させる。

このように、インプリント装置３００は、インプリント装置１００と同様、異物２０を吸着し、パターン欠陥やモールド９の破損等を防ぐ効果を有する。適時に新しい帯電プレート１３と交換することによって、異物２０の捕捉力の低下を防ぐことができる。

また、搬送機構４０を用いることによって、インプリント装置３００内に人が立ち入って帯電プレート３１を交換する場合に比べてインプリント装置３００を装置外部に開放する空間を最小限にとどめることができる。そのため、帯電プレート１３の交換時に、新たなパーティクルがインプリント装置３００内部に入り込んでしまう可能性を低減することができる。よってパターン部９ａに異物２０が捕捉するおそれを低減することができる。

［第６実施形態］
供給部１６から吐出した未硬化状態のインプリント材４ａが、霧状になってウエハ４上に捕捉される場合がある。霧状の未硬化インプリント材４ａが、被パターン形成領域のうちインプリント材４ａが供給されていない領域に捕捉した場合は、当該領域でパターンを形成した際にパターン欠陥になる可能性がある。そこで、供給部１６とウエハ４との間において、滴下するインプリント材４ａを帯電させる、イオナイザー等の電荷付与機構（不図示）を有していてもよい。

例えば、供給部１６付近で、インプリント材４ａにマイナスの電荷を付与すれば、帯電プレート１３はミストとなったインプリント材４ａを捕捉することができる。これにより、ウエハ４上にミストが捕捉する現象を防ぐことができる。ただし、捕捉力が強すぎると、ウエハ４に本来供給すべきインプリント材４ａも引き寄せられてしまうことも鑑みて、電圧電源１４は、印加する電圧値を制御する。

［第７実施形態］
図１１は第７実施形態にかかるインプリント装置４００を示す図である。インプリント装置４００は、インプリント装置１００と同様の構成に加え、さらにエアカーテン５１を形成する、環状の気体の吹き出し口５０を備えている。図１１に示すように、気体吹き出し口５０が、保持機構１０を取り囲むように吊り下げられている。エアカーテン５１がベース定盤２まで到達するように気体の流量が調整されていれば、エアカーテン５１で囲まれた空間５２内に異物２０が入り込むことを防ぐことができる。

インプリント装置４００は、インプリント装置１００と同様、捕捉領域１３ｂ、３１ｂが異物２０を吸着し、パターン欠陥やモールド９の破損等を防ぐ効果を有する。さらに、エアカーテン５１を併用することで、モールド９の周囲に漂う異物２０の量を低減させることができ、単位時間あたりに帯電プレート１３で回収するパーティル２０の量を減らすことができる。よって、第１実施形態と同様の効果に加え、さらに帯電プレート１３の交換頻度を低減することもできる。

［第８実施形態］
モールド側捕捉手段、ウエハ側捕捉手段は、その他の方法で帯電状態の捕捉領域を形成できるのであれば、静電チャック１２、３０を有していなくてもよい。常に帯電状態の領域を有することが可能であれば、電圧電源１４、３２等を有していなくてもよい。

ウエハ側捕捉手段の、別の形態として、異物２０を捕捉する捕捉領域を形成する帯電プレート５０について図１２（ａ）（ｂ）を用いて説明する。図１２（ａ）は帯電プレート５０を＋Ｚ方向から見た図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）の断面図である。帯電プレート５０は、図１２（ａ）に示すように、ウエハ４の配置空間を取り囲むように同心円状に配置された複数の線状の電極（電極線）５１と、図１２（ｂ）に示すように複数の電極５１の上部に設けられたフィルム状の誘電体５２とを有する。

誘電体５２は、電極５１に高い電圧が印加された際に放電が起こりにくくするために設けられている。本実施形態の場合、捕捉領域は誘電体５２上かつ電極５１の配置されている領域に形成されている。複数の電極５１は支持体５３上に設けられている。

複数の電極５１はそれぞれ電圧電源３２に接続されており、電圧電源３２から電圧が供給されることで生じる静電気力によって異物２０を捕捉できる。電圧電源３２は、電極５１ごとに与える極性を変更してもよい。

帯電プレート５０の電極５１は、ウエハ４に対して同心円状でなくてもよい。ウエハ４の配置空間を取り囲むのであれば、電極５１の本数や形状はこれに限られない。複数の電極５１が一方向に平行に配置されていたり（図１３）、一本の長い電極５１が多数回折り曲げた形状で構成されていることよってウエハ４の配置空間を取り囲むように配置されていてもよい。

なお、誘電体５２の高さとウエハ４の高さとの差を１ｍｍ以下とすることが好ましい。パターン部９ａの下方の空間を別の気体に置換する際に、誘電体５２によって当該気体を導風することができ、パターン部９ａの真下に当該気体を効率良く供給することができる。

第１捕捉手段も同様にして、図１４に示すようにモールド９の配置空間を取り囲むように、電極６１と、ウエハ４側の電極６１上に設けられたフィルム状の誘電体（不図示）によって構成されていてもよい。モールド９を取り囲むのであれば、電極６１の本数や形状はこれに限られない。複数の電極６１が一方向に平行に配置されていたり、一本の長い電極６１が多数回折り曲げた形状によってモールド９を取り囲むように構成されていてもよい。

本実施形態にかかる第１捕捉手段、ウエハ側捕捉手段を、インプリント装置１００、１１０、２００、３００、４００のいずれに適用してもよい。

［その他の実施形態］
なお、以上の説明における異物２０とはパターン形成に関与することを目的としていない物質のことである。例えば、インクジェット方式で液滴が漂い乾燥した固形物、スピンコート方式で供給されたインプリント材４ａの飛沫が漂い乾燥した固形物、インプリント装置を構成する部材から生じる微粒子、インプリント装置内に存在する塵等である。

静電チャック１２を保持機構の下面に対して取り付ける構造を例に示したが、これに限られない。例えば、ブリッジ定盤８に支持部材を別途に設けて、保持機構１０とは独立に静電チャック１２および帯電プレート１３を配置しても良い。

第１〜第７実施形態では、帯電プレート１３、３１は、いずれも捕捉領域１３ｂ、３１ｂが水平面と沿う方向に配置されている。しかしながら、本発明にかかる静電気力により異物２０を捕捉する捕捉領域は、このような配置に限られない。捕捉領域１３ｂ、３１ｂは、モールド９やウエハ４の配置空間を取り囲んでいれば、水平面に対して傾けて配置したり鉛直方向に沿う方向に配置したりしてもよい。

インプリント材には、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、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

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る。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物又は溶剤を含有してもよい。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、スピンコーターやスリットコーターによりウエハ４上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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ウエハ４上に付与されてもよい。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以下である。

前述の第１〜第８の各実施形態およびその他の実施形態を適宜組み合わせて、複数の特徴を有するインプリント装置であってもよい。

［物品の製造方法］
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。ウエハ４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。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１００ インプリント装置
４ ウエハ（基板）
９ モールド（型）
３１ 帯電プレート（捕捉手段）
３１ｂ 捕捉領域（捕捉手段）
３２ 電圧電源（捕捉手段）

Claims (14)

1. 型と基板上のインプリント材との接触および引き離しにより、前記基板上にパターンを形成するインプリント装置であって、
   静電気力により異物を捕捉する捕捉領域が前記基板の配置空間を取り囲んでいる捕捉手段を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記捕捉手段は、電圧を制御して前記捕捉領域を帯電させる制御部を有し、
   前記制御部は、前記捕捉領域が前記型と同じ極性に帯電するように前記電圧を制御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。
3. 前記制御部は、前記捕捉領域の電位の絶対値が前記型の電位の絶対値よりも大きくなるように前記電圧を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。
4. 前記捕捉手段は、電圧を制御して前記捕捉領域を帯電させる制御部を有し、
   前記制御部は、前記捕捉領域が正に帯電するように前記電圧を制御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。
5. 前記捕捉領域は第１捕捉領域であって、前記捕捉手段は第１捕捉手段であって、
   静電気力により異物を捕捉する第２捕捉領域が前記型の配置空間を取り囲んでいる第２捕捉手段を、さらに有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記１捕捉手段は、電圧を制御して前記第１捕捉領域を帯電させる第１制御部を有し、
   前記２捕捉手段は、電圧を制御して前記第２捕捉領域を帯電させる第２制御部を有し、
   前記第１制御部および前記第２制御部は、前記第１捕捉領域と前記第２捕捉領域とを互いに異なる極性に帯電させる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制御部および前記第２制御部の少なくとも一方は、前記パターンの形成のための動作中に前記電圧を変更することを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
8. 前記第１制御部および前記第２制御部の少なくとも一方は、前記第１捕捉領域と前記第２捕捉領域との距離が第１距離よりも短い第２距離の場合のほうが前記第１捕捉領域と前記第２捕捉領域の電位差が小さくなるように前記電圧を制御することを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
9. 異物を吸着した前記捕捉領域を含む部分を所定のタイミングで交換する交換機構を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記捕捉領域は、基板に沿う方向に延伸している領域であることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記捕捉手段は、前記基板の配置空間を取り囲む電極線と前記電極線上に設けられた誘電体とを有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. パターンの形成されたパターン部を有する型と基板上のインプリント材との接触および引き離しにより、前記基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、
    基板の配置空間を取り囲んでいる捕捉領域を帯電させる第１帯電工程と、
    前記基板を前記型と対向する位置に移動させる移動工程と、
    前記基板上にパターンを形成する形成工程と、を有し、
    前記捕捉領域から生じる静電気力によって異物を捕捉することを特徴とするインプリント方法。
13. 前記捕捉領域は第１捕捉領域であって、
    前記移動工程の前に、前記型の配置空間を取り囲んでいる第２捕捉領域を帯電させる第２帯電工程を有し、
    前記第第２帯電工程から前記形成工程までの間に、前記第１捕捉領域および前記第２捕捉領域の少なくとも一方から生じる静電気力が小さくなるように前記第１捕捉領域および前記第２捕捉領域の少なくとも一方における帯電量を制御する制御工程を有することを特徴とする請求項１２に記載のインプリント方法。
14. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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