JP2019046926A - インプリント装置、インプリント方法、及び、物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、インプリント材の供給時間を短くすることにより、スループットの点で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。【解決手段】 本発明のインプリント装置は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記基板を保持し、移動するステージと、前記ステージが移動している間に前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給する供給機構と、を有し、前記供給機構が前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給している間に、前記ステージの速度が変化することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法が知られている。インプリント方法は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、基板上にインプリント材のパターンが形成される。

インプリント装置は、インプリント材を成形する領域（ショット領域）毎にインプリント材の供給とインプリント材の成形する動作を繰り返すことによって基板上の複数のショット領域にインプリント材を成形している。特許文献１には、基板ステージを駆動し、インプリント材を供給する供給機構に対して基板を走査させながらインプリント材を供給することで、ショット領域にインプリント材を供給するインプリント装置が開示されている。

特開２００７−２８１０７２号公報

このようにインプリント装置は、供給機構の下に基板を移動させてインプリント材を供給し、インプリント材が供給されたショット領域を型の下に移動させて、インプリント材を成形する動作を繰り返す。インプリント装置でインプリント材が成形される基板には、１枚あたり１００箇所程度のショット領域が含まれることがあるため、ショット領域に対してインプリント材を供給する供給時間はインプリント装置のスループットに影響を与える。

本発明は、インプリント材の供給時間を短くすることにより、スループットの点で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記基板を保持し、移動するステージと、前記ステージが移動している間に前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給する供給機構と、を有し、前記供給機構が前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給している間に、前記ステージの速度が変化することを特徴とする。

本発明によれば、インプリント材の供給時間を短くすることにより、スループットの点で有利なインプリント装置を提供することができる。

インプリント装置を示した図である。 インプリント材を成形する成形工程を示した図である。 従来のインプリント材の供給工程を示した図である。 本発明のインプリント材の供給工程を示した図である。 従来の供給工程での基板速度と基板位置を示した図である。 本発明の供給工程での基板速度と基板位置を示した図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

（インプリント装置）
図１は本実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示した図である。図１を用いてインプリント装置１００の構成について説明する。ここでは、基板１２が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置１００は、基板上に供給されたインプリント材を型１１（モールド）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。図１のインプリント装置１００は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置１００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。このように、インプリント装置は型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形する装置である。

インプリント装置１００は、型１１を保持し移動する型保持部３３（インプリントヘッド）、基板１２を保持し移動する基板保持部３１（ステージ）、基板上にインプリント材を供給する供給機構３２（ディスペンサ）を備える。また、インプリント装置１００には、インプリント材を硬化させる光３９を照射する光照射系３４、型や基板に形成されたマークを検出する検出器３５、インプリント装置１００の動作を制御する制御部５１を備える。

基板保持部３１は、ＸＹＺ座標系における少なくともＸ軸方向およびＹ軸方向の２軸に関して基板１２の位置を制御することができる。

型保持部３３は、不図示の型チャックによって型１１を保持した状態で不図示のアクチュエータ（型保持部に設けられた駆動機構）によって上下方向（Ｚ軸方向）に駆動する。型保持部３３がアクチュエータによって下方（−Ｚ方向）に駆動することによって型１１のパターン面１５はインプリント材と接触する（押印）。インプリント材が硬化した後、型保持部３３がアクチュエータによって上方（＋Ｚ方向）に駆動することによって型１１のパターン面１５は硬化したインプリント材から引き離される（離型）。

光照射系３４は、型１１のパターン面１５とインプリント材とが接触した状態で型１１を介してインプリント材に紫外線（光３９）を照射することで、インプリント材を硬化させる。光照射系３４は紫外線を照射するものとしたが、光照射系３４の光３９の波長は、基板上に供給されるインプリント材に応じて適宜決めることができる。

検出器３５は、型１１に形成されたマークと、基板１２に形成されたマークとを検出することができる。インプリント装置１００は、検出器３５の検出結果に基づいて型１１と基板１２の相対的な位置を求めることができ、型１１と基板１２の少なくとも一方を移動させることで型１１と基板１２を位置合わせすることができる。

制御部５１は、基板１２上に形成された複数のショット領域に対するインプリントの順番を制御する。また制御部５１は、基板保持部３１、供給機構３２、光照射系３４および検出器３５を制御するように構成されうる。制御部５１は、インプリント装置１００内に設けてもよいし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。

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また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基板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基板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。

基板は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。

（インプリント材の成形工程）
図２はインプリント装置１００を用いて基板１２上のインプリント材１３を成形する成形工程を示した図である。図２を参照しながら光硬化法によるインプリント方法を説明する。

図２（ａ）は、インプリント材１３が基板１２に供給（塗布）され、インプリント材１３に型１１のパターン面１５を接触させる工程を示している。この例では、インプリント材１３は光が照射されることによって硬化する場合を説明する。型１１は、光（紫外線）を透過する石英等の材料で構成され、そのパターン面１５には凹凸状のパターン１６が形成されている。インプリント材１３は、型１１のパターン面１５と接触することにより、パターン１６の凹部に毛細管現象によって進入する。図２（ａ）でインプリント材１３は、基板１２の表面に層状に塗布されているが、後述するように、複数の液滴が塗布されていてもよい。

図２（ｂ）は、型１１とインプリント材１３とが接触した状態で、型１１を透過してインプリント材１３に紫外線１４（光３９）が照射される工程を示している。インプリント材１３は紫外線１４が照射されることにより硬化し、これによって型１１のパターン１６が基板１２上のインプリント材１３に転写される。ここでは、インプリント技術によって基板上にインプリント材を成形すること、あるいは、インプリント材のパターンを形成・型のパターンを転写することをインプリントという。

図２（ｃ）は、基板１２上の硬化したインプリント材１３から型１１が引き離される（離型）工程を示している。基板１２上のインプリント材１３は、型１１のパターン１６に対応する形状のままで基板１２上に留まる。このようにして、インプリント装置１００は、基板上のインプリント材１３を成形することができる。

次に、基板上に未硬化のインプリント材を供給する方法について説明する。

（従来の供給工程）
図３は従来のインプリント材１３の供給工程を示した図である。図３は図１と同様に基板１２と供給機構３２を水平方向（インプリント装置の側面）から見た図である。図３を用いて、従来技術によるインプリント材１３の供給方法（塗布方法）を説明する。図３ではインプリント材１３が供給される処理領域（例えば、パターンが形成されるショット領域）を示しており、基板１２の一部を図示している。また、図３では基板１２が型１１の下から供給機構３２の下に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板１２が供給機構３２の下から型１１の下に向かう方向を−Ｘ方向としている。つまり、図３では、基板保持部３１が型保持部３３の位置から供給機構３２の位置に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板保持部３１が供給機構３２の位置から型保持部３３の位置に向かう方向を−Ｘ方向としている。

インプリント装置１００は、工程３０１で基板１２の処理領域にインプリント材１３を供給するために、不図示の基板保持部の駆動機構により、基板１２を＋Ｘ方向に移動させる。基板１２の処理領域の先端が供給機構３２の下に到達すると、供給機構３２はインプリント材１３を供給する。

その後、工程３０２、工程３０３で基板１２の＋Ｘ方向の移動とインプリント材の供給が同時になされ、基板１２の処理領域全体にインプリント材が供給される。工程３０１〜工程３０３では、供給機構３２は一定の時間間隔（吐出周波数）でインプリント材１３の吐出のオンオフが制御される。同時に、基板保持部３１の移動速度（基板１２の移動速度）は一定に保たれる。つまり、等速で基板保持部３１（ステージ）が移動する間に供給機構３２はインプリント材を吐出する。こうすることで、インプリント材１３の液滴が一定間隔のグリッドに基づいて配置される。インプリント材１３の液滴は型１１のパターン１６の凹凸の密度に応じて配置されるが、その配置ロジックを容易にするために一定間隔のグリッドとなっている。

基板保持部３１（基板１２）は、工程３０３で処理領域の端までがインプリント材１３の供給が完了すると、工程３０４で減速する。そして工程３０５で基板保持部３１は、処理領域を型１１の下に戻すために−Ｘ方向の移動（Ｕターン駆動）を開始する。工程３０５で基板保持部３１は−Ｘ方向に加速する。基板１２がＵターン移動する際には、図３の工程３０４、工程３０５に示すように、幾らか空走した後に、再び逆向きの所定の一定速度まで加速する。

そして必要に応じて、工程３０６、工程３０７に示すように、工程３０１〜３０３でインプリント材１３が供給された処理領域に対して、再びインプリント材１３を供給する。工程３０６、工程３０７では、工程３０１〜３０３と同様に、等速で基板保持部３１（ステージ）が移動する間に供給機構３２はインプリント材を吐出する。往路（＋Ｘ方向）と復路（−Ｘ方向）のグリッドをずらすことで、より自由な位置（より狭い間隔の位置）にインプリント材を供給することができる。そのため、基本的にインプリント材の供給は、基板保持部３１が往路と復路の移動している両方の間で行われる。

基板１２の処理領域にインプリント材１３が供給された後、工程３０８で基板保持部３１は基板１２（処理領域）を型１１のパターン１６の下に配置する。

（本実施形態の供給工程）
図４は本実施形態のインプリント材１３の供給工程を示した図である。図４は図１と同様に基板１２と供給機構３２を水平方向（インプリント装置の側面）から見た図である。図４を用いて、本実施形態によるインプリント材１３の供給方法（塗布方法）を説明する。図４ではインプリント材１３が供給される処理領域（例えば、パターンが形成されるショット領域）を示しており、基板１２の一部を図示している。また、図４では基板１２が型１１の下から供給機構３２の下に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板１２が供給機構３２の下から型１１の下に向かう方向を−Ｘ方向としている。つまり、図４では、基板保持部３１が型保持部３３の位置から供給機構３２の位置に向かう方向を＋Ｘ方向とし、基板保持部３１が供給機構３２の位置から型保持部３３の位置に向かう方向を−Ｘ方向としている。

インプリント装置１００は、工程４０１で基板１２の処理領域にインプリント材１３を供給するために、不図示の基板保持部の駆動機構により、基板１２を＋Ｘ方向に移動させる。基板１２の処理領域の先端が供給機構３２の下に到達すると、供給機構３２はインプリント材１３を供給する。

この後、工程４０２、工程４０３で基板１２の＋Ｘ方向の移動とインプリント材１３の供給が同時になされ、基板１２の処理領域全体にインプリント材が供給される。この時、従来技術では基板保持部３１（ステージ）が一定速度で移動するが、本実施形態では基板保持部３１の移動速度は変化する。

本実施形態の一例として、工程４０１〜４０３で基板保持部３１は往路移動（＋Ｘ方向の移動）中に徐々に減速する。そして、工程４０３で処理領域の端が供給機構３２の下に配置された時点で基板保持部３１の移動速度は、ほぼゼロとなる。

そして工程４０４、工程４０５で基板保持部３１は、復路移動（−Ｘ方向）中に速度ゼロから徐々に加速する。本実施形態では、基板保持部３１が−Ｘ方向に加速しながら移動する間に、供給機構３２は基板１２の処理領域にインプリント材１３を供給する。

基板１２の処理領域にインプリント材１３が供給された後、工程４０６で基板保持部３１は基板１２（処理領域）を型１１のパターン１６の下に配置する。

本実施形態のインプリント材の供給工程に要する時間は、従来の供給工程と比較して短くなっている。また、本実施形態の供給工程における基板保持部３１の移動距離は、従来の供給工程と比較して短くなっている。本実施形態のインプリント装置は、図３の工程３０４、工程３０５に示された空走距離を短くすることができ、供給工程に要する時間を短くすることができる。本実施形態のインプリント装置は、基板保持部３１の往復移動によるＵターン時間（ステージの減速、停止、加速する期間）の少なくとも一部の期間が供給工程の塗布時間として有効活用される。結果的にインプリント装置は、基板保持部３１の供給工程の時間が短縮され、インプリント装置の生産性が向上する。副次的に基板保持部３１がＵターン駆動するための空走距離を短くすることができるので、インプリント装置を小型化することができる。

また基板１２の処理領域の往路の終端と復路の先端の領域（処理領域の−Ｘ方向側の領域）は、供給機構３２に対して基板１２の移動速度が遅いため、より自由な位置（より狭い間隔）にインプリント材を供給することが可能となる。

本実施形態のインプリント装置は上述のとおり、インプリント材の供給時の基板１２の移動速度が一定ではない。そのため、供給機構３２からインプリント材が吐出される時間間隔（吐出周波周）が一定という条件では、グリッド間隔が基板１２の移動速度に応じて変化する。

基板１２の処理領域にインプリント材の液滴を等間隔に供給したい場合、従来の方法では供給機構３２から一定周期でインプリント材を吐出したが、本実施形態は時間と位置の関係を予め算出したうえで所望のタイミングで吐出しなければならない。例えば、図４に示した工程４０１〜４０３で基板１２の移動速度が減速する場合には、供給機構３２がインプリント材の液滴を吐出する時間間隔を速度に応じて長くすることで、基板１２の処理領域に等間隔でインプリント材を供給することができる。つまり、基板１２を保持する基板保持部３１が、工程４０１で第１の速度で移動する場合における供給機構３２がインプリント材の液滴を吐出する時間間隔は、工程４０３で第１の速度よりも低い第２の速度で移動する場合における時間間隔よりも短い。また、図４に示した工程４０４、工程４０５で基板１２の移動速度が加速する場合には、供給機構３２がインプリント材の液滴を吐出する時間間隔を速度に応じて短くすることで、基板１２の処理領域に等間隔でインプリント材を供給することができる。基板１２の処理領域の位置と供給機構３２の下を通過するタイミングは予め一意に決まるため、所望のタイミングでインプリント材を吐出すれば基板１２上の所望の位置にインプリント材を供給することができる。

（実施例）
図５と図６を用いて、本実施形態によりインプリント材の供給時間（塗布時間）がどの程度短縮されるかの一例を説明する。本実施例では、従来例との比較を単純化するために、次の条件とする。基板１２の処理領域にインプリント材を供給するために、基板１２が移動を開始する時刻を０ｓとする。時刻０ｓにおいて、基板１２上の処理領域は型１１の真下に配置されているものとし、その位置を０ｍとする。（実際のインプリント工程では、処理領域は型１１のパターン１６の真下からずれた位置に配置されていることが多い。）時刻０ｓにおいて、基板１２は静止、つまり基板の移動速度は０ｍ／ｓとする。供給機構３２は型１１から＋Ｘ方向に約０．１ｍ離れた位置にあるとする。処理領域（インプリント材が塗布される領域）の幅は、約０．０２６ｍとする。基板の移動速度が約１ｍ／ｓとする。

図５を用いて、従来例により基板１２が移動を開始し、インプリント材を供給し、基板１２が型１１の下に配置されるまでの一連の工程を説明する。図５の上図は、経過時間（ｓ）に対する基板の移動速度（ｍ／ｓ）を示した図である。また、図５の下図は、経過時間（ｓ）に対する基板の位置（ｍ）を示した図である。図５で太いプロットで示した部分は、基板１２上にインプリント材が供給されたタイミングである。

基板１２は、時刻０ｓ、位置０ｓ、速度０ｍ／ｓの静止状態から、基板保持部３１の駆動機構により位置、速度ともプラス方向（＋Ｘ方向）に加速移動を開始する。時刻０．０６ｓ付近で基板の速度は約１ｍ／ｓに達する。この時、基板位置は０．０２５ｍであり、基板１２の処理領域はまだ供給機構３２の下に到達していない。

基板１２は速度約１ｍ／ｓのまま供給機構の下に移動していき、時刻０．１２ｓ頃に処理領域の先端（処理領域の＋Ｘ方向側の領域）が供給機構の下（位置０．１ｍ）に到達する。このタイミングで供給機構からインプリント材の供給が開始される（太いプロット）。基板１２は速度一定のまま基板１２の処理領域の幅に相当する距離（およそ位置０．１ｍから０．１２ｍ）を移動し、その間にインプリント材の供給が完了する。この供給完了時刻はおおよそ０．１５ｓである。基板１２が＋Ｘ方向に移動している（往路）間の供給工程は、時刻０．１２ｓから０．１５ｓの間に行われたことになる。

往路のインプリント材の供給が完了すると、基板１２の移動速度は直ちに減速に転じる。ここでは基板駆動機構の最大加速度を約２０ｍ／ｓ２としているので、約１ｍ／ｓの速度を約−１ｍ／ｓに反転させるのに約０．１１ｓの時間を要している。空走距離も約０．０３ｍ発生している。

基板１２は往路塗布完了後、約０．１１ｓのＵターンするための動作期間を経て、−Ｘ方向に移動して再び同じ速度（符号は反転）で供給機構の下に配置される。基板１２が−Ｘ方向に移動している（復路）間の供給工程は、基板１２の処理領域の先端（処理領域の−Ｘ方向側の領域）が時刻０．２６ｓ頃、供給機構の下に到達したタイミングで開始される。＋Ｘ方向の基板１２の移動時と同様に、基板１２は速度一定のまま基板１２の処理領域の幅に相当する距離（およそ位置０．１２ｍから０．１ｍ）を移動し、その間にインプリント材の供給が完了する。この供給完了時刻はおおよそ０．２９ｓである。基板１２が−Ｘ方向に移動している（復路）間の供給工程は、時刻０．１６ｓから０．１９ｓの間に行われたことになる。

復路のインプリント材の供給が完了すると、インプリント材が供給された処理領域を型の下（位置０ｍ）に戻すため、基板１２は一定の速度でしばらく移動した後、位置０ｍで停止する。この停止完了時刻は０．４２０ｓである。即ち、従来例では、基板１２が移動を開始して、インプリント材を供給して基板１２の処理領域が型１１の下に位置するために０．４２０ｓを要する。

続いて図６を用いて、本実施例により基板１２が移動を開始し、インプリント材を供給し、基板１２が型１１の下に配置されるまでの一連の工程を説明する。図６の上図は、経過時間（ｓ）に対する基板の移動速度（ｍ／ｓ）を示した図である。また、図６の下図は、経過時間（ｓ）に対する基板の位置（ｍ）を示した図である。図６で太いプロットで示した部分は、基板１２上にインプリント材が供給されたタイミングである。

計算を単純化するため、本実施例でも従来例と同様に基板１２が移動する速度は約１ｍ／ｓとしている。そのため、図６に示す本実施例でも、時刻０．１２ｓ頃に処理領域の先端（処理領域の＋Ｘ方向側の領域）が供給機構３２の下（位置０．１ｍ）に到達する。このタイミングで供給機構からインプリント材の供給が開始される（太いプロット）。

本実施例ではこのタイミングで基板１２の移動速度は減速を開始し、減速しながらインプリント材の供給が続行される。そのため、インプリント材を基板１２上の処理領域に一定間隔で配置する場合には、基板１２の移動速度に応じてインプリント材を吐出する頻度を減らす（吐出する時間間隔を長くする）。

インプリント装置は、基板１２の移動速度の減速とインプリント材の供給を続け、時刻０．１７５ｓ頃、基板１２の処理領域の終端（処理領域の−Ｘ方向側の領域）が供給機構に到達し、往路の塗布が完了する。本実施例では、往路の塗布が完了する時に、ちょうど速度０ｍ／ｓになるようにしている。そのため、往路の塗布が完了した時（時刻０．１７５ｓ頃）、復路の基板１２の処理領域の先端（処理領域の＋Ｘ方向側の領域）が供給機構の下に位置しているので、ただちに復路のインプリント材の供給が開始される。復路では往路とは逆に、基板１２の移動速度は加速しながらインプリント材の供給が続行される。そのため、インプリント材を基板１２上の処理領域に一定間隔で配置する場合には、基板１２の移動速度に応じてインプリント材を吐出する頻度を増やす（吐出する時間間隔を短くする）。

図６の太いプロットが示すように、本実施例では速度ゼロの状態を挟み、往路と復路のインプリント材の供給が連続的になされている。本発明は基板の速度が変化している期間の少なくとも一部でインプリント材の供給がなされていればよいので、必ずしも往路と復路のインプリント材の供給が連続的になされてなくてもよい。そのため、本実施例のインプリント装置はＵターンのための空走距離は生じない。また、本実施例のインプリント装置はＵターンに要する時間も供給工程の時間として活用されている。本実施例の復路のインプリント材の供給は時刻０．２３ｓ頃完了し、基板１２の処理領域は時刻０．３５６ｓに型１１の下に配置される。このように本実施例では基板１２の移動を開始して、インプリント材を供給して基板１２の処理領域が型１１の下に位置するために０．３５６ｓしか要しておらず、従来例に比べ０．０６４ｓ短縮している。

上述の実施形態では、光を照射することによってインプリント材を硬化させる光硬化法を用いたインプリント装置について説明したが、他の方式を用いたインプリント装置でもよい。例えば熱などの他の物理的なエネルギーをインプリント材に与えることにより硬化させる方式を用いてもよい。熱サイクル法では、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板に型を押し付け、冷却した後に樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。

上述の実施例では、基板１２の処理領域の一つについて動作を説明したが、基板上に複数の処理領域が形成されていてもよい。基板１２に複数の処理領域が形成されている場合には、処理領域毎に図２で説明したインプリント材の成形と、図４で説明したインプリント材の供給する一連の動作を繰り返すことにより、基板１２の全面にインプリント材を成形することができる。

（物品の製造方法）
インプリント装置１００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。基板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。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図７（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図７（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図７（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図７（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図７（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。なお、当該エッチングとは異種のエッチングにより当該残存した部分を予め除去しておくのも好ましい。図７（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

１１ 型
１２ 基板
３１ 基板保持部
３２ 供給機構
３３ 型保持部
１００ インプリント装置

Claims (9)

1. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記基板を保持し、移動するステージと、
   前記ステージが移動している間に前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給する供給機構と、を有し
   前記供給機構が前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給している間に、前記ステージの速度が変化することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記ステージが前記型から前記供給機構に向かう方向に移動しながら前記供給機構が前記ショット領域に前記インプリント材を供給している間に、前記ステージの速度を下げ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. 前記ステージが前記供給機構から前記型に向かう方向に移動しながら前記供給機構が前記ショット領域に前記インプリント材を供給している間に、前記ステージの速度を上げることを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
4. 前記ステージの速度が第１の速度である場合における、前記供給機構が前記インプリント材を吐出する時間間隔は、前記第１の速度よりも低い第２の速度で移動する第２の速度である場合における前記時間間隔よりも短い、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記供給機構が前記インプリント材を吐出する時間間隔を、前記ショット領域に配置されるインプリント材の間隔が一定となるように、前記供給機構から前記インプリント材が吐出される時間間隔を変えることを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記基板を保持し、移動するステージと、
   前記ステージが移動している間に前記基板上のショット領域に前記インプリント材を供給する供給機構と、を有し
   前記ステージが前記型を保持する型保持部から前記供給機構に向かって移動した後、前記供給機構から前記型保持部に向かって移動する際に、前記ステージが減速する期間または加速する期間の少なくとも一部で、
   前記供給機構が前記ショット領域にインプリント材を供給することを特徴とするインプリント装置。
7. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
   前記基板上のインプリント材に前記型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、前記硬化したインプリント材から前記型を引き離すインプリント材の成形工程と、
   前記基板が前記型の下から前記インプリント材を供給する供給機構の下に向かう方向に移動する移動工程と、
   前記基板上にインプリント材を供給する供給工程と、を有し、
   前記移動工程で前記基板が減速している間の少なくとも一部で前記供給工程により前記基板上にインプリント材を供給することを特徴とするインプリント方法。
8. 前記基板上に複数のショット領域が形成されており、該複数のショット領域ごとに前記成形工程と、前記供給工程とを繰り返すことによって、前記複数のショット領域にインプリント材を成形することを特徴とする請求項７に記載のインプリント方法。
9. 請求項１乃至６の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
   前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する加工工程と、を有し、該加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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