JP2019046898A

JP2019046898A - Imprint device

Info

Publication number: JP2019046898A
Application number: JP2017166607A
Authority: JP
Inventors: 公二市村; Koji Ichimura; 原田　三郎; Saburo Harada; 三郎原田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2017-08-31
Filing date: 2017-08-31
Publication date: 2019-03-22
Anticipated expiration: 2037-08-31
Also published as: JP6972784B2

Abstract

To provide an imprint device capable of preventing the foreign material which can adhere to an imprint mold from peeling away by the gas supplied between the imprint mold and a transferred substrate.SOLUTION: An imprint device comprises a mold holder, a substrate stage, and a gas supply nozzle. The mold holder can hold an imprint mold having an uneven structure. The substrate stage is mounted with the transferred substrate to which the uneven structure of the imprint mold is transferred. The gas supply nozzle protrudes from the holding surface holding the imprint mold in the mold holder toward the substrate stage side, and supplies a gas between the transferred substrate on the substrate stage and the imprint mold held in the mold holder. The imprint mold comprises a base material including a first surface and a second surface facing the first surface, the uneven structure formed in the pattern region set on the first surface side of the base material, and a through hole penetrating between the first and second surfaces of the base material outside the pattern region. The gas supply nozzle is provided at the position corresponding to the through hole of the imprint mold. An outer diameter of the gas supply nozzle is smaller than an inner diameter of the through hole to such a degree that the gas supply nozzle can be loosely inserted into the through hole when the imprint mode is held in the mold holder.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本開示は、インプリント装置に関する。 The present disclosure relates to an imprint apparatus.

微細加工技術として知られているナノインプリント技術は、基材の表面に微細凹凸パターンが形成されてなるインプリントモールドを用い、当該微細凹凸パターンを被加工物に転写することで微細凹凸パターンを等倍転写するパターン形成技術である。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化等に伴い、その製造プロセス等においてナノインプリント技術が注目されている。 Nanoimprint technology, known as microfabrication technology, uses an imprint mold in which a fine concavo-convex pattern is formed on the surface of a substrate, and the fine concavo-convex pattern is transferred to the workpiece by magnifying the fine concavo-convex pattern. This is a pattern forming technique for transferring. In particular, with further miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, nanoimprint technology has attracted attention in its manufacturing process and the like.

ナノインプリント技術においては、一般に、基板上に被加工物としてのインプリント樹脂が塗布された基板をインプリント装置の基板ステージ上に載置し、インプリント樹脂にインプリントモールドを接触させることでインプリントモールドの微細凹凸パターンにインプリント樹脂を充填させる。そして、その状態で当該インプリント樹脂を硬化させることにより、インプリントモールドの微細凹凸パターンが転写されてなるパターン構造体が形成される。 In the nanoimprint technology, generally, a substrate on which an imprint resin as a workpiece is coated is placed on a substrate stage of an imprint apparatus, and an imprint mold is brought into contact with the imprint resin. Imprint resin is filled into the fine uneven pattern of the mold. Then, by curing the imprint resin in this state, a pattern structure formed by transferring the fine uneven pattern of the imprint mold is formed.

インプリント樹脂にインプリントモールドを接触させるとき、基板ステージ上に載置された基板（インプリント樹脂）とインプリントモールドとの間に存在する気体（空気）が挟み込まれると、微細凹凸パターンにインプリント樹脂が十分に充填されず、パターン構造体に欠陥（未充填欠陥）を生じさせてしまう。 When the imprint mold is brought into contact with the imprint resin, if a gas (air) existing between the substrate (imprint resin) placed on the substrate stage and the imprint mold is sandwiched, the imprint pattern is imprinted in the fine uneven pattern. The printed resin is not sufficiently filled, and defects (unfilled defects) are generated in the pattern structure.

このような問題を解決するために、従来、貫通孔を有するインプリントモールドを用い、当該インプリントモールドの貫通孔を介して基板とインプリントモールドとの間にヘリウムガスを供給可能なインプリント装置が知られている（特許文献１参照）。 In order to solve such a problem, an imprint apparatus that conventionally uses an imprint mold having a through hole and can supply helium gas between the substrate and the imprint mold through the through hole of the imprint mold. Is known (see Patent Document 1).

特表２００７−５０９７６９号公報Special table 2007-509769 gazette

上記特許文献１に記載のインプリント装置においては、基板とインプリントモールドとの間にヘリウムガスが供給され、それらの間に存在する気体（空気）がヘリウムにより置換される。ヘリウムガスは、インプリントモールドがインプリント樹脂に押圧されることでインプリント樹脂中に浸透し、インプリント処理中にはインプリントモールドや基板を透過して排出され、インプリント処理後においては硬化したインプリント樹脂から徐々に排出される。したがって、気体（空気）の混入による未充填欠陥の発生を防止することができる。 In the imprint apparatus described in Patent Document 1, helium gas is supplied between the substrate and the imprint mold, and the gas (air) existing between them is replaced with helium. The helium gas penetrates into the imprint resin when the imprint mold is pressed against the imprint resin, passes through the imprint mold and the substrate during the imprint process, and is cured after the imprint process. The discharged imprint resin is gradually discharged. Therefore, generation | occurrence | production of the unfilling defect by mixing of gas (air) can be prevented.

上記特許文献１に記載のインプリント装置に用いられる、貫通孔を有するインプリントモールドは、通常、インプリント処理後に洗浄され、再利用される。その洗浄時に、貫通孔に洗浄液が滞留し、貫通孔の内壁にインプリント樹脂等の異物が付着してしまうおそれがある。そのため、上記特許文献１に記載のインプリント装置のモールドホルダに形成されたガス供給孔と、洗浄後のインプリントモールドの貫通孔とを位置合わせしてモールドホルダにインプリントモールドを保持させ、貫通孔を介してインプリントモールドと基板との間にヘリウムガスを供給すると、貫通孔に付着した異物がヘリウムガスの気流に曝され剥がれ落ちてしまうおそれがある。剥がれ落ちた異物がインプリントモールドの微細凹凸パターンとインプリント樹脂との間に挟み込まれると、インプリント処理時にインプリントモールドが破損してしまったり、パターン欠陥等の転写不良を引き起こしたりするおそれがある。 The imprint mold having a through hole used in the imprint apparatus described in Patent Document 1 is usually cleaned and reused after the imprint process. During the cleaning, the cleaning liquid may stay in the through hole, and foreign matter such as imprint resin may adhere to the inner wall of the through hole. Therefore, the gas supply hole formed in the mold holder of the imprint apparatus described in Patent Document 1 and the through hole of the imprint mold after cleaning are aligned to hold the imprint mold in the mold holder, If helium gas is supplied between the imprint mold and the substrate through the hole, the foreign matter attached to the through hole may be exposed to the air flow of the helium gas and peeled off. If the peeled-off foreign matter is sandwiched between the fine uneven pattern of the imprint mold and the imprint resin, the imprint mold may be damaged during imprint processing, or transfer defects such as pattern defects may occur. is there.

上記課題に鑑みて、本開示は、インプリントモールドに付着され得る異物がインプリントモールドと被転写基板との間に供給されるガスによって剥がれ落ちることを防止可能なインプリント装置を提供することを一目的とする。 In view of the above problems, the present disclosure provides an imprint apparatus capable of preventing foreign matter that can be attached to an imprint mold from being peeled off by a gas supplied between the imprint mold and a transfer substrate. One purpose.

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、凹凸構造を有するインプリントモールドを保持可能なモールドホルダ、前記インプリントモールドの前記凹凸構造が転写される被転写基板が載置される基板ステージ、及び前記モールドホルダにおける前記インプリントモールドを保持する保持面から前記基板ステージ側に向かって突出し、前記基板ステージ上の前記被転写基板と前記モールドホルダに保持された前記インプリントモールドとの間にガスを供給するためのガス供給ノズルを備え、前記インプリントモールドは、第１面及び当該第１面に対向する第２面を有する基材と、前記基材の前記第１面側に設定されたパターン領域内に形成されてなる前記凹凸構造と、前記パターン領域外において、前記基材の前記第１面及び前記第２面の間を貫通する貫通孔とを有し、前記ガス供給ノズルは、前記インプリントモールドの前記貫通孔に対応する位置に設けられており、前記ガス供給ノズルの外径は、前記モールドホルダに前記インプリントモールドが保持されたときに前記貫通孔に遊挿され得る程度に前記貫通孔の内径よりも小さいインプリント装置が提供される。 In order to solve the above problems, as an embodiment of the present disclosure, a mold holder capable of holding an imprint mold having a concavo-convex structure, and a transfer substrate onto which the concavo-convex structure of the imprint mold is transferred are placed. A substrate stage and a surface of the mold holder that holds the imprint mold and protrudes toward the substrate stage, and the transfer substrate on the substrate stage and the imprint mold held by the mold holder A gas supply nozzle for supplying a gas therebetween, wherein the imprint mold has a first surface and a second surface facing the first surface; and a first surface side of the substrate. The concavo-convex structure formed in the set pattern region, and the first surface and the front of the substrate outside the pattern region And the gas supply nozzle is provided at a position corresponding to the through hole of the imprint mold, and the outer diameter of the gas supply nozzle is the mold. There is provided an imprint apparatus that is smaller than the inner diameter of the through hole to such an extent that the imprint mold can be loosely inserted into the through hole when the imprint mold is held by the holder.

上記インプリント装置において、複数の前記ガス供給ノズルを備えていてもよく、前記ガス供給ノズルは、前記モールドホルダに保持された前記インプリントモールドの前記第１面から前記ガス供給ノズルの先端が突出しない程度の長さを有していればよく、前記モールドホルダに保持された前記インプリントモールドの前記第１面と前記ガス供給ノズルの先端とが実質的に面一となる程度の長さを有していればよい。 The imprint apparatus may include a plurality of the gas supply nozzles, and the gas supply nozzle protrudes from the first surface of the imprint mold held by the mold holder. It is sufficient that the length of the first imprint mold held by the mold holder is substantially flush with the tip of the gas supply nozzle. It only has to have.

前記ガス供給ノズルの先端が、前記モールドホルダに保持された前記インプリントモールドの前記第１面における前記パターン領域の方向に向かっていればよく、前記モールドホルダに保持された前記インプリントモールドの前記凹凸構造を前記被転写基板に転写する際に、インプリント樹脂が塗布された前記被転写基板を載置した前期基板ステージが前記モールドホルダに対して相対的に移動する方向の少なくとも上流側に前記ガス供給ノズルが設けられていればよい。 The tip of the gas supply nozzle only needs to be in the direction of the pattern region on the first surface of the imprint mold held by the mold holder, and the tip of the imprint mold held by the mold holder. When transferring the concavo-convex structure to the substrate to be transferred, the substrate stage on which the substrate to be transferred on which the imprint resin is applied is placed at least upstream in the direction in which the substrate stage moves relative to the mold holder. A gas supply nozzle may be provided.

前記インプリントモールドの前記貫通孔の前記第１面側の開口径は、前記第２面側の開口径よりも小さければよく、前記インプリントモールドの断面視において、前記貫通孔における前記パターン領域側に位置する側壁は、前記第２面から前記第１面に向かうに従い前記パターン領域に近付くように構成されていればよい。 The opening diameter on the first surface side of the through-hole of the imprint mold only needs to be smaller than the opening diameter on the second surface side, and in the cross-sectional view of the imprint mold, the pattern region side in the through-hole The side wall located in the region may be configured so as to approach the pattern region from the second surface toward the first surface.

本開示によれば、インプリントモールドに付着され得る異物がインプリントモールドと被転写基板との間に供給されるガスによって剥がれ落ちることを防止可能なインプリント装置を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an imprint apparatus that can prevent foreign matters that can be attached to the imprint mold from being peeled off by the gas supplied between the imprint mold and the transfer substrate.

図１は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置の概略構成を示す切断端面図である。FIG. 1 is a cut end view illustrating a schematic configuration of an imprint apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 図２は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置における転写位置近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 2 is a partially enlarged cut end view illustrating a schematic configuration in the vicinity of the transfer position in the imprint apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 図３は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダの一態様を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view illustrating an aspect of a mold holder in the imprint apparatus according to an embodiment of the present disclosure. 図４は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダの他の態様を示す平面図である。FIG. 4 is a plan view illustrating another aspect of the mold holder in the imprint apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 図５は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダ及びガス供給ノズルの他の態様を示す切断端面図である。FIG. 5 is a cut end view illustrating another aspect of the mold holder and the gas supply nozzle in the imprint apparatus according to the embodiment of the present disclosure. 図６は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。FIG. 6 is a cut end view illustrating a schematic configuration of an imprint mold according to an embodiment of the present disclosure. 図７は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの一態様を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view illustrating an aspect of an imprint mold according to an embodiment of the present disclosure. 図８は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの他の態様を示す平面図である。FIG. 8 is a plan view illustrating another aspect of the imprint mold according to the embodiment of the present disclosure. 図９は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの他の態様を示す平面図である。FIG. 9 is a plan view illustrating another aspect of the imprint mold according to the embodiment of the present disclosure. 図１０は、本開示の一実施形態におけるインプリントモールドの貫通孔の他の態様を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 10 is a partially enlarged cut end view illustrating another aspect of the through hole of the imprint mold according to the embodiment of the present disclosure. 図１１は、貫通孔を有するインプリントモールドを用いたときに生じ得る課題を説明するための部分拡大切断端面図である。FIG. 11 is a partially enlarged cut end view for explaining a problem that may occur when an imprint mold having a through hole is used. 図１２は、本開示の一実施形態に係るインプリント装置における作用効果を説明するための部分拡大切断端面図である。FIG. 12 is a partially enlarged cut end view for explaining the operational effects of the imprint apparatus according to the embodiment of the present disclosure.

本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
当該図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりして示している場合がある。本明細書等において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
In the drawing, in order to facilitate understanding, the shape, scale, vertical / horizontal dimension ratio, etc. of each part may be changed from the actual one or may be exaggerated. In the present specification and the like, a numerical range expressed using “to” means a range including each of the numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. In this specification and the like, terms such as “film”, “sheet”, and “plate” are not distinguished from each other on the basis of the difference in names. For example, the “plate” is a concept including members that can be generally called “sheet” and “film”.

［インプリント装置］
図１は、本実施形態に係るインプリント装置を概略的に示す構成図であり、図２は、本実施形態に係るインプリント装置における転写位置近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図３は、本実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダの一態様を示す平面図であり、図４は、本実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダの他の態様を示す平面図であり、図５は、本実施形態に係るインプリント装置におけるモールドホルダ及びガス供給ノズルの他の態様を示す切断端面図である。 [Imprint device]
FIG. 1 is a configuration diagram schematically illustrating an imprint apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged cut end view illustrating a schematic configuration in the vicinity of a transfer position in the imprint apparatus according to the present embodiment. 3 is a plan view showing an aspect of the mold holder in the imprint apparatus according to the present embodiment. FIG. 4 is a plan view showing another aspect of the mold holder in the imprint apparatus according to the present embodiment. FIG. 5 is a cut end view showing another aspect of the mold holder and the gas supply nozzle in the imprint apparatus according to the present embodiment.

図１に示すように、本実施形態に係るインプリント装置１は、インプリントモールド１０を保持可能なモールドホルダ２と、被転写基板３０が載置される基板ステージ３と、モールドホルダ２に保持されたインプリントモールド１０及び基板ステージ３に載置された被転写基板３０の間にガスを供給するためのガス供給ノズル４と、インプリントモールド１０と接触して被転写基板３０上に濡れ広がったインプリント樹脂５０を硬化させるための硬化手段（ＵＶ光源等，図示せず）とを備える。 As shown in FIG. 1, the imprint apparatus 1 according to this embodiment includes a mold holder 2 that can hold an imprint mold 10, a substrate stage 3 on which a transfer substrate 30 is placed, and a mold holder 2. The gas supply nozzle 4 for supplying gas between the imprint mold 10 and the transferred substrate 30 placed on the substrate stage 3 and the imprint mold 10 come into contact with the imprint mold 10 and spread on the transferred substrate 30. And a curing means (such as a UV light source, not shown) for curing the imprint resin 50.

基板ステージ３は、載置された被転写基板３０を保持可能な保持機構（図示せず）を有する。かかる保持機構としては、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構、静電気による保持機構等が挙げられる。 The substrate stage 3 has a holding mechanism (not shown) that can hold the transferred substrate 30 placed thereon. Examples of such a holding mechanism include a holding mechanism using suction, a holding mechanism using mechanical clamping, and a holding mechanism using static electricity.

基板ステージ３は、基板ステージ３上に載置・保持された被転写基板３０上にインプリント樹脂５０の液滴を供給するインクジェットヘッド５の下方の液滴供給位置（図１において一点鎖線にて示される位置）と、モールドホルダ２の下方の転写位置との間で水平方向（図１に示す矢印方向）に往復移動可能に構成されている。なお、基板ステージ３は、転写位置と液滴供給位置との間で相対的に往復移動可能に構成されていればよく、例えば、基板ステージ３は往復移動不可能に構成されており、モールドホルダ２及びインクジェットヘッド５のそれぞれが基板ステージ３の上方に移動可能に構成されていてもよい。 The substrate stage 3 has a droplet supply position below the inkjet head 5 that supplies the droplets of the imprint resin 50 onto the transfer substrate 30 placed and held on the substrate stage 3 (in FIG. 1) and a transfer position below the mold holder 2 are configured to be reciprocally movable in the horizontal direction (arrow direction shown in FIG. 1). The substrate stage 3 only needs to be configured to be relatively reciprocally movable between the transfer position and the droplet supply position. For example, the substrate stage 3 is configured to be non-reciprocable, and the mold holder 2 and the inkjet head 5 may be configured to be movable above the substrate stage 3.

モールドホルダ２は、凹凸構造１４を基板ステージ３側に向けてインプリントモールド１０を保持する保持面２１を有する。モールドホルダ２は、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構、静電気による保持機構等の保持機構（図示せず）を有し、当該保持機構によりインプリントモールド１０を保持することができる。モールドホルダ２は、基板ステージ３に載置されている被転写基板３０に向かって、鉛直方向に往復移動可能に構成されており、これにより、被転写基板３０上のインプリント樹脂５０にインプリントモールド１０の凹凸構造１４を接触させ、またインプリント樹脂５０からインプリントモールド１０を離間させることができる。なお、モールドホルダ２に保持されているインプリントモールド１０の凹凸構造１４に被転写基板３０上のインプリント樹脂５０を接触させるように、基板ステージ３が鉛直方向に往復移動可能に構成されていてもよい。 The mold holder 2 has a holding surface 21 that holds the imprint mold 10 with the uneven structure 14 facing the substrate stage 3 side. The mold holder 2 has a holding mechanism (not shown) such as a holding mechanism by suction, a holding mechanism by machine clamping, or a holding mechanism by static electricity, and can hold the imprint mold 10 by the holding mechanism. The mold holder 2 is configured to be reciprocally movable in the vertical direction toward the transfer substrate 30 placed on the substrate stage 3, thereby imprinting on the imprint resin 50 on the transfer substrate 30. The uneven structure 14 of the mold 10 can be brought into contact, and the imprint mold 10 can be separated from the imprint resin 50. The substrate stage 3 is configured to be reciprocally movable in the vertical direction so that the imprint resin 50 on the transferred substrate 30 is brought into contact with the concavo-convex structure 14 of the imprint mold 10 held by the mold holder 2. Also good.

ガス供給ノズル４は、モールドホルダ２の保持面２１から基板ステージ３側に向けて突出するように当該保持面２１に設けられている。ガス供給ノズル４は、モールドホルダ２を厚さ方向に貫通するガス供給流路４１を介してガスタンク（図示せず）に連続し、ガスタンクから供給されるガスをインプリントモールド１０と被転写基板３０との間に供給可能に構成されている（図２参照）。ガス供給ノズル４から供給され得るガスとしては、例えば、ヘリウム、ＰＦＰ（ペンタフルオロプロパン）、ＴＦＰ（テトラフルオロプロペン）等の凝縮性ガス等が挙げられる。 The gas supply nozzle 4 is provided on the holding surface 21 so as to protrude from the holding surface 21 of the mold holder 2 toward the substrate stage 3 side. The gas supply nozzle 4 continues to a gas tank (not shown) via a gas supply channel 41 penetrating the mold holder 2 in the thickness direction, and gas supplied from the gas tank is transferred to the imprint mold 10 and the transfer substrate 30. (See FIG. 2). Examples of the gas that can be supplied from the gas supply nozzle 4 include condensable gases such as helium, PFP (pentafluoropropane), and TFP (tetrafluoropropene).

ガス供給ノズル４は、モールドホルダ２に保持されるインプリントモールド１０に形成されている貫通孔１５に対応する位置に設けられており、ガス供給ノズル４の外径は、貫通孔１５の内径よりも小さい。これにより、モールドホルダ２にインプリントモールド１０が保持されたときにガス供給ノズル４が貫通孔１５に遊挿される。ガス供給ノズル４の外径は、例えば、０．５ｍｍ〜５ｍｍ程度に設定され得る。 The gas supply nozzle 4 is provided at a position corresponding to the through hole 15 formed in the imprint mold 10 held by the mold holder 2, and the outer diameter of the gas supply nozzle 4 is larger than the inner diameter of the through hole 15. Is also small. Thus, the gas supply nozzle 4 is loosely inserted into the through hole 15 when the imprint mold 10 is held on the mold holder 2. The outer diameter of the gas supply nozzle 4 can be set to about 0.5 mm to 5 mm, for example.

モールドホルダ２の保持面２１からのガス供給ノズル４の突出長さは、モールドホルダ２にインプリントモールド１０が保持されたときに、ガス供給ノズル４の先端が貫通孔１５から突出しない程度の長さであればよく、ガス供給ノズル４の先端がインプリントモールド１０の第１面１１Ａと実質的に面一になる程度の長さであるのが好ましい。すなわち、ガス供給ノズル４の突出長さは、インプリントモールド１０の第１面１１Ａと第２面１１Ｂとの間の長さ（厚さ）と実質的に同一であるのが好ましい。ガス供給ノズル４の先端が貫通孔１５から突出してしまうと、インプリントモールド１０の凹凸構造１４を被転写基板３０上のインプリント樹脂５０に接触させるときに、ガス供給ノズル４の先端が被転写基板３０に接触してしまうおそれがある。ガス供給ノズル４の先端がインプリントモールド１０の内部に位置してしまうと、貫通孔１５の開口近傍に異物が付着している場合に、ガス供給ノズル４から供給されるガスの気流により当該異物が剥がれ落ちてインプリントモールド１０と被転写基板３０との間に飛ばされてしまい、その結果として、インプリントモールド１０の凹凸構造１４の破損や、パターン欠陥等の転写不良等を引き起こすおそれがある。 The protruding length of the gas supply nozzle 4 from the holding surface 21 of the mold holder 2 is such that the tip of the gas supply nozzle 4 does not protrude from the through hole 15 when the imprint mold 10 is held by the mold holder 2. The length of the gas supply nozzle 4 is preferably long enough to be substantially flush with the first surface 11A of the imprint mold 10. That is, it is preferable that the protruding length of the gas supply nozzle 4 is substantially the same as the length (thickness) between the first surface 11A and the second surface 11B of the imprint mold 10. If the tip of the gas supply nozzle 4 protrudes from the through hole 15, the tip of the gas supply nozzle 4 is transferred when the concavo-convex structure 14 of the imprint mold 10 is brought into contact with the imprint resin 50 on the transfer substrate 30. There is a risk of contact with the substrate 30. If the tip of the gas supply nozzle 4 is positioned inside the imprint mold 10, when foreign matter is attached in the vicinity of the opening of the through hole 15, the foreign matter is caused by the gas flow supplied from the gas supply nozzle 4. Peels off and is blown between the imprint mold 10 and the transfer substrate 30, and as a result, there is a risk of causing damage to the concavo-convex structure 14 of the imprint mold 10, transfer defects such as pattern defects, and the like. .

本実施形態に係るインプリント装置１は、少なくとも１つのガス供給ノズル４を備えていればよいが、複数のガス供給ノズル４を備えているのが好ましい。複数のガス供給ノズル４が備えられる場合、ガス供給ノズル４は、モールドホルダ２にインプリントモールド１０が保持されたときに、インプリントモールド１０の平面視において凹凸構造１４を取り囲むように設けられていてもよいが（図３及び図４参照）、転写位置に基板ステージ３が移動する際の水平移動方向上流側（図１においては左側）に少なくとも設けられていればよい。 The imprint apparatus 1 according to the present embodiment may include at least one gas supply nozzle 4, but preferably includes a plurality of gas supply nozzles 4. When a plurality of gas supply nozzles 4 are provided, the gas supply nozzles 4 are provided so as to surround the concavo-convex structure 14 in a plan view of the imprint mold 10 when the imprint mold 10 is held by the mold holder 2. However, it may be provided at least on the upstream side (left side in FIG. 1) in the horizontal movement direction when the substrate stage 3 moves to the transfer position.

ガス供給ノズル４の軸方向は、ガス供給ノズル４の先端がモールドホルダ２の中心に向かうように（モールドホルダ２にインプリントモールド１０が保持されたときにおいては当該インプリントモールド１０の凹凸構造１４に向かうように）傾斜していてもよい（図５参照）。これにより、インプリントモールド１０と被転写基板３０との間にガスを供給しやすくなる。 The axial direction of the gas supply nozzle 4 is such that the tip of the gas supply nozzle 4 faces the center of the mold holder 2 (when the imprint mold 10 is held on the mold holder 2, the uneven structure 14 of the imprint mold 10 is It may be inclined (see FIG. 5). Thereby, it becomes easy to supply gas between the imprint mold 10 and the transfer substrate 30.

ガス供給ノズル４を構成する材料は、特に限定されるものではないが、インプリント樹脂５０を硬化させるための硬化手段としてのＵＶ光源等から照射されるＵＶ光に耐性を有する材料であればよく、例えば、ステンレス、アルミニウム、銅、ガラス等が挙げられる。 The material constituting the gas supply nozzle 4 is not particularly limited as long as the material is resistant to UV light irradiated from a UV light source or the like as a curing means for curing the imprint resin 50. Examples thereof include stainless steel, aluminum, copper, and glass.

本実施形態に係るインプリント装置１において好適に用いられるインプリントモールド１０について説明する。
図６に示すように、本実施形態におけるインプリントモールド１０は、第１面１１Ａ及び当該第１面１１Ａに対向する第２面１１Ｂを有する透明基材１１と、透明基材１１の第１面１１Ａから突出する凸構造部１２と、第２面１１Ｂ側に形成されている窪み部１３と、凸構造部１２の上面（パターン領域）に形成されている凹凸構造１４とを備え、凸構造部１２の周囲に第１面１１Ａ及び第２面１１Ｂの間を貫通する複数の貫通孔１５が形成されている。 The imprint mold 10 used suitably in the imprint apparatus 1 which concerns on this embodiment is demonstrated.
As shown in FIG. 6, the imprint mold 10 according to the present embodiment includes a first surface 11A and a transparent substrate 11 having a second surface 11B facing the first surface 11A, and a first surface of the transparent substrate 11. Convex structure part provided with convex structure part 12 projected from 11A, hollow part 13 formed in the 2nd surface 11B side, and uneven structure 14 formed in the upper surface (pattern field) of convex structure part 12 A plurality of through holes 15 penetrating between the first surface 11 A and the second surface 11 B are formed around 12.

透明基材１１としては、インプリントモールド用基材として一般的なもの、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、蛍石基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、バリウムホウケイ酸ガラス、アミノホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等の無アルカリガラス基板等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板、ポリメチルメタクリレート基板、ポリエチレンテレフタレート基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された２以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板等を用いることができる。なお、本実施形態において「透明」とは、波長３００ｎｍ〜４５０ｎｍの光線の透過率が７０％以上であることを意味し、好ましくは９０％以上である。 The transparent base material 11 is a common base material for imprint molding, for example, a quartz glass substrate, a soda glass substrate, a fluorite substrate, a calcium fluoride substrate, a magnesium fluoride substrate, barium borosilicate glass, aminoborosilicate. Glass substrates such as non-alkali glass substrates such as acid glass and aluminosilicate glass, polycarbonate substrates, polypropylene substrates, polyethylene substrates, polymethyl methacrylate substrates, resin substrates such as polyethylene terephthalate substrates, two or more arbitrarily selected from these A transparent substrate such as a laminated substrate obtained by laminating these substrates can be used. In the present embodiment, “transparent” means that the transmittance of light having a wavelength of 300 nm to 450 nm is 70% or more, and preferably 90% or more.

透明基材１１の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。透明基材１１が光インプリント用として一般的に用いられている石英ガラス基板からなるものである場合、通常、透明基材１１の平面視形状は略矩形状である。 The planar view shape of the transparent substrate 11 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially rectangular shape and a substantially circular shape. When the transparent base material 11 is made of a quartz glass substrate that is generally used for optical imprinting, the transparent base material 11 has a generally rectangular shape in plan view.

透明基材１１の大きさも特に限定されるものではないが、透明基材１１が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、透明基材１１の大きさは１５２ｍｍ×１５２ｍｍ程度である。また、透明基材１１の厚さは、強度、取り扱い適性等を考慮し、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定され得る。 The size of the transparent base material 11 is not particularly limited, but when the transparent base material 11 is made of the quartz glass substrate, for example, the size of the transparent base material 11 is about 152 mm × 152 mm. In addition, the thickness of the transparent substrate 11 can be appropriately set within a range of, for example, about 300 μm to 10 mm in consideration of strength, handling suitability, and the like.

透明基材１１の第１面１１Ａから突出する凸構造部１２は、平面視において透明基材１１の略中央に設けられている。かかる凸構造部１２の形状は、略矩形状、略円形状等を例示することができる。 The convex structure portion 12 protruding from the first surface 11A of the transparent base material 11 is provided at substantially the center of the transparent base material 11 in plan view. Examples of the shape of the convex structure portion 12 include a substantially rectangular shape and a substantially circular shape.

凸構造部１２の大きさは、インプリントモールド１０を用いたインプリント処理を経て製造される製品等に応じて適宜設定されるものである。例えば、３３ｍｍ×２６ｍｍの略矩形状の凸構造部１２を挙げることができる。 The size of the convex structure portion 12 is appropriately set according to a product manufactured through an imprint process using the imprint mold 10. For example, the convex structure part 12 of the substantially rectangular shape of 33 mm x 26 mm can be mentioned.

凸構造部１２の突出高さは、インプリントモールド１０が凸構造部１２を備える目的を果たし得る限り、特に制限されるものではなく、例えば、１０μｍ〜１００μｍ程度に設定され得る。 The protrusion height of the convex structure portion 12 is not particularly limited as long as the imprint mold 10 can achieve the purpose of including the convex structure portion 12, and can be set to about 10 μm to 100 μm, for example.

凸構造部１２の上面に形成されている凹凸構造１４の形状、寸法等は、本実施形態におけるインプリントモールド１０を用いて製造される製品等にて要求される形状、寸法等に応じて適宜設定され得る。例えば、凹凸構造１４の形状としては、ラインアンドスペース状、ピラー状、ホール状、格子状等が挙げられる。また、凹凸構造１４の寸法としては、例えば、１０ｎｍ〜２００ｎｍ程度であればよい。 The shape, dimensions, etc. of the concavo-convex structure 14 formed on the upper surface of the convex structure portion 12 are appropriately determined according to the shape, dimensions, etc. required for a product manufactured using the imprint mold 10 in the present embodiment Can be set. For example, examples of the shape of the concavo-convex structure 14 include a line and space shape, a pillar shape, a hole shape, and a lattice shape. Moreover, as a dimension of the uneven structure 14, what is necessary is just about 10 nm-200 nm, for example.

透明基材１１の第２面１１Ｂには、所定の大きさの窪み部１３が形成されている。窪み部１３が形成されていることで、本実施形態に係るインプリントモールド１０を用いたインプリント処理時、特にインプリント樹脂５０との接触時やインプリントモールド１０の剥離時に、透明基材１１、特に凸構造部１２の上面を湾曲させることができる。その結果、凸構造部１２の上面とインプリント樹脂５０とを接触させるときに、凹凸構造１４とインプリント樹脂５０との間に空気が挟みこまれてしまうのを抑制することができ、また、転写パターンからインプリントモールド１０を容易に剥離することができる。 A recess 13 having a predetermined size is formed on the second surface 11 B of the transparent substrate 11. By forming the depression 13, the transparent substrate 11 is imprinted using the imprint mold 10 according to the present embodiment, particularly at the time of contact with the imprint resin 50 or when the imprint mold 10 is peeled off. In particular, the upper surface of the convex structure portion 12 can be curved. As a result, when the upper surface of the convex structure portion 12 and the imprint resin 50 are brought into contact with each other, it is possible to suppress air from being sandwiched between the concave-convex structure 14 and the imprint resin 50, The imprint mold 10 can be easily peeled from the transfer pattern.

窪み部１３の平面視形状は、略円形状であるのが好ましい。略円形状であることで、インプリント処理時、特に凸構造部１２の上面とインプリント樹脂５０とを接触させるときやインプリント樹脂５０からインプリントモールド１０を剥離するときに、インプリントモールド１０の凸構造部１２の上面を、その面内において実質的に均一に湾曲させることができる。 It is preferable that the shape of the recess 13 in plan view is a substantially circular shape. Due to the substantially circular shape, the imprint mold 10 is used during imprint processing, particularly when the upper surface of the convex structure 12 and the imprint resin 50 are brought into contact with each other or when the imprint mold 10 is peeled off from the imprint resin 50. The upper surface of the convex structure portion 12 can be substantially uniformly curved in the plane.

図７に示すように、窪み部１３の平面視における大きさは、窪み部１３を透明基材１１の第１面１１Ａ側に投影した投影領域内に、凸構造部１２が包摂される程度の大きさである限り、特に制限されるものではない。当該投影領域が凸構造部１２を包摂不可能な大きさであると、インプリントモールド１０の凸構造部１２の上面の全面を効果的に湾曲させることができないおそれがある。なお、図７において、凸構造部１２の上面に形成されている微細凹凸構造１４は、図示が省略されている。 As shown in FIG. 7, the size of the hollow portion 13 in plan view is such that the convex structure portion 12 is included in the projection region in which the hollow portion 13 is projected on the first surface 11 A side of the transparent substrate 11. As long as it is a size, it is not particularly limited. If the projection area has such a size that the convex structure portion 12 cannot be included, the entire upper surface of the convex structure portion 12 of the imprint mold 10 may not be effectively curved. In FIG. 7, the fine concavo-convex structure 14 formed on the upper surface of the convex structure portion 12 is not shown.

インプリントモールド１０の第１面１１Ａ側からの平面視において、貫通孔１５は、凸構造部１２を取り囲むようにして、インプリント装置１のモールドホルダ２のガス供給ノズル４に対応する位置に形成されていればよい。例えば、図７に示すように、４つの貫通孔１５が略方形状の凸構造部１２の各辺に対向するようにして形成されていてもよいし、図８に示すように、８つの貫通孔１５が凸構造部１２を取り囲むようにして形成されていてもよいし、図９に示すように、略方形状の凸構造部１２の各辺に対向するようにして３つずつの貫通孔１５が形成されていてもよい。 In a plan view from the first surface 11 A side of the imprint mold 10, the through hole 15 is formed at a position corresponding to the gas supply nozzle 4 of the mold holder 2 of the imprint apparatus 1 so as to surround the convex structure portion 12. It only has to be done. For example, as shown in FIG. 7, four through-holes 15 may be formed so as to face each side of the substantially rectangular convex structure portion 12, or as shown in FIG. The hole 15 may be formed so as to surround the convex structure portion 12, or as shown in FIG. 9, three through-holes are provided so as to face each side of the substantially rectangular convex structure portion 12. 15 may be formed.

透明基材１１の第１面１１Ａ及び第２面１１Ｂの間を貫通するように形成されている貫通孔１５の内径は、インプリント装置１のガス供給ノズル４の外径よりも大きい。貫通孔１５の内径がガス供給ノズル４の外径よりも大きいことで、インプリントモールド１０をモールドホルダ２に保持させたときに貫通孔１５にガス供給ノズル４を遊挿させることができる。透明基材１１の第１面１１Ａ側における貫通孔１５の開口部の周縁には、インプリントモールド１０の洗浄時等に異物が付着することがある。貫通孔１５に挿入されたガス供給ノズル４が、開口部の周縁に付着する異物に接触してしまうと、その衝撃で異物が剥がれ落ちてしまうおそれがある。そのため、貫通孔１５の内径は、貫通孔１５に挿入されたガス供給ノズル４が異物に接触しない程度に、十分にガス供給ノズル４の外径よりも大きいのが好ましい。例えば、貫通孔１５の内径は、１ｍｍ〜６ｍｍ程度に設定され得る。 The inner diameter of the through hole 15 formed so as to penetrate between the first surface 11A and the second surface 11B of the transparent substrate 11 is larger than the outer diameter of the gas supply nozzle 4 of the imprint apparatus 1. Since the inner diameter of the through hole 15 is larger than the outer diameter of the gas supply nozzle 4, the gas supply nozzle 4 can be loosely inserted into the through hole 15 when the imprint mold 10 is held on the mold holder 2. Foreign matter may adhere to the periphery of the opening of the through hole 15 on the first surface 11A side of the transparent substrate 11 when the imprint mold 10 is cleaned. If the gas supply nozzle 4 inserted into the through-hole 15 comes into contact with a foreign matter adhering to the periphery of the opening, the foreign matter may be peeled off by the impact. For this reason, the inner diameter of the through hole 15 is preferably sufficiently larger than the outer diameter of the gas supply nozzle 4 so that the gas supply nozzle 4 inserted into the through hole 15 does not come into contact with the foreign matter. For example, the inner diameter of the through hole 15 can be set to about 1 mm to 6 mm.

第１面１１Ａ側における貫通孔１５の開口部の内径は、第２面１１Ｂ側における貫通孔１５の開口部の内径よりも小さいのが好ましい。これにより、インプリントモールド１０をモールドホルダ２に保持させる際に、貫通孔１５にガス供給ノズル４を挿入させやすくなるという効果を奏する。例えば、図１０に示すように、凸構造部１２側に位置する貫通孔１５の内壁は、透明基材１１の厚さ方向に実質的に平行であって、それに対向する内壁（インプリントモールド１０の外縁側に位置する内壁）は、第２面１１Ｂから第１面１１Ａに向かって凸構造部１２に近付く方向に傾斜していてもよい。図１０に示す態様であれば、ガス供給ノズル４の軸方向が傾斜している場合（図５参照）であっても、モールドホルダ２に保持されるインプリントモールド１０の貫通孔１５にガス供給ノズル４を遊挿させることができる。 The inner diameter of the opening of the through hole 15 on the first surface 11A side is preferably smaller than the inner diameter of the opening of the through hole 15 on the second surface 11B side. Thereby, when the imprint mold 10 is held by the mold holder 2, the gas supply nozzle 4 can be easily inserted into the through hole 15. For example, as shown in FIG. 10, the inner wall of the through hole 15 located on the convex structure portion 12 side is substantially parallel to the thickness direction of the transparent base material 11 and faces the inner wall (imprint mold 10). (The inner wall located on the outer edge side) may be inclined in a direction approaching the convex structure portion 12 from the second surface 11B toward the first surface 11A. 10, even if the axial direction of the gas supply nozzle 4 is inclined (see FIG. 5), gas is supplied to the through-hole 15 of the imprint mold 10 held by the mold holder 2. The nozzle 4 can be loosely inserted.

上述した貫通孔１５を有するインプリントモールド１０の洗浄時に、インプリント樹脂等の異物５１が、第１面１１Ａ側の開口部近傍における貫通孔１５の内壁に付着してしまうことがある（図１１参照）。このような異物５１が付着したままのインプリントモールド１０を、ガス供給ノズル４を有しないモールドホルダ２’に保持させて用いると、貫通孔１５を通過するガスの気流に異物５１が曝されて剥がれ落ちるおそれがある。しかしながら、本実施形態に係るインプリント装置１においては、モールドホルダ２の保持面２１から突出するガス供給ノズル４が貫通孔１５に遊挿され、ガス供給ノズル４の先端がインプリントモールド１０の第１面１１Ａと実質的に面一となるため、貫通孔１５の内壁に付着する異物５１がガスの気流に曝されることがない（図１２参照）。したがって、当該ガスの気流に曝されることによって異物５１が剥がれ落ちるのを防止することができる。 When cleaning the imprint mold 10 having the above-described through-holes 15, a foreign substance 51 such as imprint resin may adhere to the inner wall of the through-holes 15 in the vicinity of the opening on the first surface 11 A side (FIG. 11). reference). When such an imprint mold 10 with the foreign matter 51 attached is held and used in a mold holder 2 ′ not having the gas supply nozzle 4, the foreign matter 51 is exposed to a gas stream passing through the through hole 15. There is a risk of peeling off. However, in the imprint apparatus 1 according to the present embodiment, the gas supply nozzle 4 protruding from the holding surface 21 of the mold holder 2 is loosely inserted into the through hole 15, and the tip of the gas supply nozzle 4 is the first of the imprint mold 10. Since it is substantially flush with the first surface 11A, the foreign matter 51 adhering to the inner wall of the through-hole 15 is not exposed to the gas stream (see FIG. 12). Therefore, the foreign matter 51 can be prevented from being peeled off by being exposed to the gas flow.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上記実施形態において、例えば、ガス供給ノズル４は、モールドホルダ２の保持面２１に固着され、モールドホルダ２と一体に設けられていてもよいし、モールドホルダ２の保持面２１に着脱可能に設けられていてもよい。 In the above-described embodiment, for example, the gas supply nozzle 4 may be fixed to the holding surface 21 of the mold holder 2 and may be provided integrally with the mold holder 2 or detachably provided on the holding surface 21 of the mold holder 2. It may be done.

１…インプリント装置
２…モールドホルダ
２１…保持面
３…基板ステージ
４…ガス供給ノズル
１０…インプリントモールド
１１…透明基材
１１Ａ…第１面
１１Ｂ…第２面
１２…凸構造部
１３…窪み部
１４…凹凸構造
１５…貫通孔
３０…被転写基板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Imprint apparatus 2 ... Mold holder 21 ... Holding surface 3 ... Substrate stage 4 ... Gas supply nozzle 10 ... Imprint mold 11 ... Transparent base material 11A ... 1st surface 11B ... 2nd surface 12 ... Convex structure part 13 ... Depression Part 14 ... Uneven structure 15 ... Through hole 30 ... Substrate to be transferred

Claims

A mold holder capable of holding an imprint mold having an uneven structure;
A substrate stage on which a substrate to be transferred onto which the concavo-convex structure of the imprint mold is transferred, and a substrate stage protruding from the holding surface for holding the imprint mold in the mold holder toward the substrate stage; A gas supply nozzle for supplying gas between the substrate to be transferred and the imprint mold held by the mold holder;
The imprint mold includes a base material having a first surface and a second surface facing the first surface, and the concavo-convex structure formed in a pattern region set on the first surface side of the base material. And, outside the pattern region, having a through hole penetrating between the first surface and the second surface of the substrate,
The gas supply nozzle is provided at a position corresponding to the through hole of the imprint mold,
An imprint apparatus in which an outer diameter of the gas supply nozzle is smaller than an inner diameter of the through hole to such an extent that the gas supply nozzle can be loosely inserted into the through hole when the imprint mold is held in the mold holder.

The imprint apparatus according to claim 1, comprising a plurality of the gas supply nozzles.

The imprint apparatus according to claim 1, wherein the gas supply nozzle has a length such that a tip of the gas supply nozzle does not protrude from the first surface of the imprint mold held by the mold holder.

The gas supply nozzle has a length such that the first surface of the imprint mold held by the mold holder and a tip of the gas supply nozzle are substantially flush with each other. The imprint apparatus according to any one of the above.

The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein a tip of the gas supply nozzle is directed toward the pattern region on the first surface of the imprint mold held by the mold holder.

When transferring the concavo-convex structure of the imprint mold held by the mold holder to the transferred substrate, the previous substrate stage on which the transferred substrate coated with an imprint resin is placed with respect to the mold holder. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the gas supply nozzle is provided at least upstream in the direction of relative movement.

The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein an opening diameter on the first surface side of the through hole of the imprint mold is smaller than an opening diameter on the second surface side.

The side wall located in the said pattern area | region side in the said through-hole in the cross sectional view of the said imprint mold is comprised so that it may approach the said pattern area | region as it goes to the said 1st surface from the said 2nd surface. The imprint apparatus according to any one of 7.