JP2018195639A - インプリント装置、及び物品製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、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、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
ここで、第1気体は、型41と基板21上のインプリント材31との接触により液化する凝縮性気体を含み、第2気体は、インプリント材31、型41、および基板21のうちの少なくとも1つを透過する透過性気体を含みうる。凝縮性気体とは、型41をインプリント材31に接触させる際に、パターン部41aの凹部にインプリント材31が進入して凹部に閉じ込められた気体が圧縮されるとき、その圧力上昇によって液化する気体をいう。そのような凝縮性気体としては例えばペンタフルオロプロパンが用いられる。また、第2気体に含まれる透過性気体として、例えばヘリウム、窒素、二酸化炭素、水素、キセノン等が採用されうる。以下の説明では、第1気体としてペンタフルオロプロパンを、第2気体としてヘリウムを使用するものとする。
S12で、制御部15は、気体供給部60を制御して、第1供給部61からペンタフルオロプロパンを供給する。この時点では、第2供給部62からのヘリウムの供給は行わない(F12)。
S13で、制御部15は、移動機構23aを制御して、インプリント材31が配置されたショット領域が型41の下に来るように基板ステージ23の移動を開始する。これと同時に、S14で、制御部15は、第2供給部62からのヘリウムの供給を開始する(F13)。基板ステージ23に関して、図3の例では、一方向への駆動としているが、例えば、矩形やジグザクなど複数方向の駆動としてもよい。複数方向の駆動によって、ペンタフルオロプロパンとヘリウムをより効果的に混合させることができる。また、制御部15は、基板21を移動機構23aによりインプリント材供給位置からインプリント位置へ移動させている間に、ペンタフルオロプロパンとヘリウムとを時間的に交互に供給することにより混合を促進させてもよい。
制御部15は、S11で、インプリント材供給部33を制御して、インプリント材31を供給し、S12で、気体供給部60の第1供給口63よりペンタフルオロプロパンを供給する。この時点では、気体供給部60の第2供給口64からのヘリウムの供給は行わない。
S13で、制御部15は、インプリント材31が配置されたショット領域が型41の下に来るように基板ステージ23の移動を開始する。これと同時に、S14で、制御部15は、気体供給部60の第2供給口64からのヘリウムの供給を開始する。
以下の第2実施形態では、型41と基板21上のインプリント材31との間の気体をヘリウムで置換した後に、ペンタフルオロプロパンを供給する。以下、図4を参照して、型41と基板21上のインプリント材31との間の気体をペンタフルオロプロパンとヘリウムとの混合気体で置換する方法を説明する。図4(a)は、インプリント処理における、型41及び気体供給部60に対する基板ステージ23の位置と、気体供給部60からの気体の供給タイミングを示したものである。図4(b)は、図4(a)に対応するフローチャートである。
S22で、制御部15は、気体供給部60を制御して、第2供給部62からヘリウムを供給する。この時点では、第1供給部61からのペンタフルオロプロパンの供給は行わない(F22)。
S23で、制御部15は、移動機構23aを制御して、インプリント材31が配置されたショット領域が型41の下に来るように基板ステージ23の移動を開始する。このとき、型41と基板21上のインプリント材31との間の気体はいったん、ヘリウムで置換される。
凝縮性気体は沸点が低い(蒸気圧が低い)ため、気体で供給する場合には加圧すると液化してしまう問題がある。例えばハイドロフルオロカーボン(1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン)の場合、供給圧は室温で50kPaとなる。
・室温(23℃)での蒸気圧が0.1056MPaであるトリクロロフルオロメタン(沸点24℃)
・室温(23℃)での蒸気圧が0.14MPaである1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパン(沸点15℃)
次に、本発明の第4実施形態に係るインプリント装置について説明する。図6は、本実施形態のインプリント装置101の構成を示す図である。
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、インプリント用の型等が挙げられる。
Claims (11)
- 基板上のインプリント材に型を接触させて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、
第1供給口を含み、前記基板上の前記インプリント材と前記型との間の空間に前記第1供給口から第1気体を供給する第1供給部と、
第2供給口を含み、前記空間に前記第2供給口から第2気体を供給する第2供給部と、
前記空間内で前記第1気体と前記第2気体との混合が行われるように、前記第1供給部および前記第2供給部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。 - 前記基板のショット領域に前記インプリント材を供給するインプリント材供給部と、
前記基板を保持し、前記インプリント材供給部により前記インプリント材の供給が行われる第1位置と前記接触が行われる第2位置との間の経路に沿って前記ショット領域が移動するように可動の保持部と、
を含み、
前記制御部は、前記経路に沿って前記ショット領域が移動する場合の前記保持部の位置に応じて、前記第1供給部による前記第1気体の供給および前記第2供給部による前記第2気体の供給を制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。 - 前記第1気体は、前記接触により液化する凝縮性気体を含み、前記第2気体は、前記インプリント材、前記型および前記基板のうちの少なくとも1つを透過する透過性気体を含み、
前記制御部は、前記経路に沿った前記ショット領域の移動が開始する前に前記第1供給部による前記第1気体の供給を開始し、前記経路に沿った前記ショット領域の移動に伴って前記第2供給部による前記第2気体の供給を開始する、
ことを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。 - 前記第1気体は、前記接触により液化する凝縮性気体を含み、前記第2気体は、前記インプリント材、前記型および前記基板のうちの少なくとも1つを透過する透過性気体を含み、
前記制御部は、前記経路に沿った前記ショット領域の移動が開始する前に前記第2供給部による前記第2気体の供給を開始し、前記経路に沿った前記ショット領域の移動に伴って前記第1供給部による前記第1気体の供給を開始する、
ことを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。 - 前記第1気体は、前記接触により液化する凝縮性気体を含み、前記第2気体は、前記インプリント材、前記型および前記基板のうち少なくとも1つを透過する透過性気体を含み、
前記制御部は、前記経路に沿った前記ショット領域の移動の間に、前記第1供給部による前記第1気体の供給と前記第2供給部による前記第2気体の供給とを交互に行う、
ことを特徴とする請求項2に記載のインプリント装置。 - 前記凝縮性気体は、ペンタフルオロプロパンを含むことを特徴とする請求項3乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記透過性気体は、ヘリウム、窒素、二酸化炭素、水素、キセノンを含む複数の気体のうちから選択された気体を含むことを特徴とする請求項3乃至5のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記第2供給口は、前記型に関して前記第1供給口の外側に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記第1供給口と前記第2供給口とは、前記型の側面に沿って交互に配置されていることを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のインプリント装置。
- 前記第1供給口と前記第2供給口とは、前記第1供給口から供給された前記第1気体と前記第2供給口から供給された前記第2気体とが交錯するように配向してい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。
- 請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板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、
を有することを特徴とする物品製造方法。
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