JP2020004920A - Flattening apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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Abstract

To provide a flattening device which is advantageous for separating a large-area mold from a cured imprint material.SOLUTION: A flattening device according to the present invention that flattens the surface of a composition by bringing a mold into contact with the composition on a substrate includes a light irradiation unit that irradiates the composition with light for curing the composition in a state where the mold and the composition are in contact with each other, and a control unit that changes a light irradiation region where the light irradiation unit irradiates the composition with the light, and controls the mold to be separated from a portion of the composition where the light irradiation is completed first.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は平坦化装置、及び物品の製造方法に関する。   The present invention relates to a flattening device and a method for manufacturing an article.

半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板上の未硬化のインプリント材を型(モールド)で成形して硬化させ、基板上にインプリント材のパターンを形成する微細加工技術が注目されている。かかる技術は、インプリント技術と呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターンを形成することができる。   With the demand for miniaturization of semiconductor devices, in addition to the conventional photolithography technology, the uncured imprint material on the substrate is molded and cured using a mold to form a pattern of the imprint material on the substrate. Attention is being paid to microfabrication technology. Such a technique is called an imprint technique, and can form a fine pattern on the order of several nanometers on a substrate.

インプリント技術の1つとして、例えば、光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置は、基板上(ショット領域)に供給された光硬化性のインプリント材を型で成形し、光を照射してインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を引き離すことで、基板上にパターンを形成する。   One of the imprint techniques is, for example, a photo-curing method. An imprint apparatus that employs a photo-curing method is a method in which a photo-curable imprint material supplied onto a substrate (shot area) is formed in a mold, and the imprint material is cured by irradiating light, and the cured imprint material is cured. A pattern is formed on the substrate by separating the mold from the material.

また、近年では、インプリント装置を用いて基板を平坦化する技術が提案されている(特許文献1)。基板の平坦化技術に関しては、一般的には、既存の塗布装置(スピンコーター)を用いて基板上に塗布膜を形成することで基板の段差を平坦化する技術が知られているが、基板の段差をナノスケールで平坦化するには不十分である。一方、特許文献1に開示された技術は、基板の段差に基づいてインプリント材を滴下し、滴下したインプリント材にテンプレートを接触させた状態でインプリント材を硬化することで平坦化の精度向上を図るものである。   In recent years, a technique for flattening a substrate using an imprint apparatus has been proposed (Patent Document 1). With respect to the flattening technology of the substrate, generally, a technology of flattening the step of the substrate by forming a coating film on the substrate using an existing coating device (spin coater) is known. Is not enough to flatten the step at the nanoscale. On the other hand, the technology disclosed in Patent Literature 1 is to drop an imprint material on the basis of a step of a substrate, and to cure the imprint material in a state in which the template is brought into contact with the dropped imprint material to thereby improve the flatness accuracy. It is intended to improve.

特表2011−529626号公報JP 2011-529626 A

しかしながら、従来の平坦化装置には、離型動作に対する対応が十分でない。平坦化装置では大面積の型と基板上の全面に供給されたインプリント材と接触させ、インプリント材を硬化させた後に型の全面を引きはがすことがある。大面積の型の全面が硬化したインプリント材に接触した状態から離型しようとすると、離型にかかるエネルギーが高くなり容易に離型することができない。   However, the conventional flattening apparatus does not sufficiently cope with the releasing operation. In the flattening apparatus, the entire surface of the mold may be peeled off after the imprint material is brought into contact with the large-area mold and the imprint material supplied over the entire surface of the substrate and cured. If an attempt is made to release the mold from a state in which the entire surface of the large-area mold is in contact with the cured imprint material, the energy required for the release is increased and the mold cannot be easily released.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、硬化したインプリント材から大面積の型を引き離すのに有利な平坦化装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems of the related art, and has as its object to provide a flattening device that is advantageous for separating a large-area mold from a cured imprint material.

本発明の平坦化装置は、基板上の組成物に型を接触させることによって前記組成物の表面を平坦化する平坦化装置であって、前記型と前記組成物を接触させた状態で、前記組成物を硬化させるための光を前記組成物に対して照射する光照射部と、前記組成物に対して前記光照射部が前記光を照射する光照射領域を変化させるとともに、前記組成物のうち前記光の照射が終了した部分から先に、前記型と引き離すように制御する制御部と、を備えることを特徴とする。   The flattening device of the present invention is a flattening device for flattening the surface of the composition by contacting a composition with a composition on a substrate, wherein the mold and the composition are in contact with each other, A light irradiation unit for irradiating the composition with light for curing the composition, and changing the light irradiation region where the light irradiation unit irradiates the light to the composition, And a control unit for controlling the mold to be separated from the mold before a portion where the light irradiation is completed.

本発明によれば、硬化したインプリント材から大面積の型を引き離すのに有利な平坦化装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a flattening device that is advantageous for separating a large-area mold from a cured imprint material.

本発明の一側面としての平坦化装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of a flattening device according to one aspect of the present invention. 平坦化処理の概要を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for describing an outline of a flattening process. 本発明の第1実施形態の平坦化処理時の基板と型の断面図である。It is sectional drawing of a board | substrate and the type | mold at the time of the planarization process of 1st Embodiment of this invention. 本発明の露光時の光照射領域と遮光領域を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a light irradiation area and a light shielding area during exposure according to the present invention. 本発明の第1実施形態の平坦化処理を説明するフローチャートである。5 is a flowchart illustrating a flattening process according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の平坦化処理時の基板と型の断面図である。It is sectional drawing of the board | substrate and the type | mold at the time of the planarization process of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態の基板ステージの断面図である。It is a sectional view of a substrate stage of a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態の平坦化処理を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the planarization processing of 2nd Embodiment of this invention.

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。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

(第1実施形態)
図1は、本発明における平坦化装置100の構成を示す概略図である。平坦化装置100は、型(モールド、テンプレート)を用いて基板上のインプリント材(組成物)を成形する成形装置(所謂、インプリント装置)で具現化され、本実施形態では、基板上のインプリント材を平坦化する。平坦化装置100は、基板上のインプリント材と型とを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を引き離すことで基板上にインプリント材の平坦面を形成する。インプリント材を硬化させる方法としては、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る場合について説明する。本発明において、型11はインプリント材の平坦面を形成するための平面部が少なくとも基板1に対向する表面に形成されている。
(1st Embodiment)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a flattening apparatus 100 according to the present invention. The flattening apparatus 100 is embodied as a forming apparatus (so-called imprint apparatus) that forms an imprint material (composition) on a substrate using a mold (mold, template). Flatten the imprint material. The flattening apparatus 100 forms the flat surface of the imprint material on the substrate by curing the imprint material in a state where the imprint material on the substrate and the mold are in contact with each other and separating the mold from the cured imprint material. I do. As a method of curing the imprint material, a case where a photo-curing method of curing the imprint material by irradiating light will be described. In the present invention, the mold 11 has a flat portion for forming a flat surface of the imprint material formed at least on the surface facing the substrate 1.

本発明で使用する基板は、シリコンウエハが代表的な基材であるが、これに限定されるものではない。基板1は、アルミニウム、チタン−タングステン合金、アルミニウム−ケイ素合金、アルミニウム−銅−ケイ素合金、酸化ケイ素、チッ化ケイ素等の半導体デバイス用基板として知られているものの中からも任意に選択することができる。なお、基板1には、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の成膜、等の表面処理により密着層を形成し、硬化性組成物との密着性を向上させた基板を用いてもよい。なお、基板1は、典型的には、直径300mmの円形であるが、これに限定されるものではない。   The substrate used in the present invention is typically a silicon wafer, but is not limited thereto. The substrate 1 can be arbitrarily selected from those known as substrates for semiconductor devices such as aluminum, titanium-tungsten alloy, aluminum-silicon alloy, aluminum-copper-silicon alloy, silicon oxide, and silicon nitride. it can. Note that, as the substrate 1, a substrate in which an adhesion layer is formed by a surface treatment such as a silane coupling treatment, a silazane treatment, or the formation of an organic thin film to improve the adhesion with the curable composition may be used. . The substrate 1 is typically circular with a diameter of 300 mm, but is not limited to this.

型11としては、光を照射してインプリント材を硬化させる工程を考慮して、光透過性の材料で構成されている。具体的には、型11を構成する材料としては、ガラス、石英、PMMA(Polymethyl methacrylate)、ポリカーボネート樹脂等の光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサン等の柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が好ましい。なお、本発明では、型11は、300mmよりも大きく、500mmよりも小さい直径の円形であるが、これに限られない。また、型11の厚さは、好ましくは、0.25mm以上2mm未満であるが、これに限られない。   The mold 11 is made of a light transmissive material in consideration of a step of irradiating light to cure the imprint material. Specifically, the material constituting the mold 11 includes glass, quartz, a light-transparent resin such as PMMA (Polymethyl methacrylate), a polycarbonate resin, a transparent metal deposition film, a flexible film such as polydimethylsiloxane, a light-cured film, A metal film or the like is preferable. In the present invention, the mold 11 is a circle having a diameter larger than 300 mm and smaller than 500 mm, but is not limited to this. The thickness of the mold 11 is preferably not less than 0.25 mm and less than 2 mm, but is not limited thereto.

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って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、熱などが用いられる。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、紫外線などの光を用いる。   As the imprint material, a curable composition (which may be referred to as an uncured resin) which is cured by application of curing energy is used. As the energy for curing, electromagnetic waves, heat and the like are used. As the electromagnetic wave, for example, light such as infrared light, visible light, or ultraviolet light whose wavelength is selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less is used.

硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。典型的にはアクリレートやメタクリレートのようなモノマーを用いてもよい。光の照射によって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。   The curable composition is a composition that is cured by light irradiation or by heating. Typically, monomers such as acrylates and methacrylates may be used. The photocurable composition that is cured by irradiation with light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent, if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of a sensitizer, a hydrogen donor, an internal release agent, a surfactant, an antioxidant, and a polymer component.

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って基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で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。   The imprint material may be applied in a film form on the substrate by a spin coater or a slit coater. Further, the imprint material may be applied to the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets, by the liquid ejecting head. The viscosity (viscosity at 25 ° C.) of the imprint material is, for example, 1 mPa · s or more and 100 mPa · s or less.

平坦化装置100は、図1に示すように、チャック2と、基板ステージ3と、ベース定盤4と、支柱5と、天板6と、ガイドバープレート7と、ガイドバー8と、型駆動部9と、支柱10と、型チャック12と、ヘッド13と、アライメント棚14とを有する。また、平坦化装置100は、供給部20と、オフアクシスアライメントスコープ(OAスコープ21)と、基板搬送部22と、アライメントスコープ23と、光照射部24とを有する。さらに、平坦化装置100は、ステージ駆動部31と、型搬送部32と、洗浄部33と、入力部34と、制御部200とを有する。本実施形態において、チャック2及び基板ステージ3は、基板1を保持する基板保持部を構成し、型チャック12及びヘッド13は、型11を保持する型保持部を構成する。ここでは、水平面をXY平面とし、鉛直方向をZ軸方向とするようにXYZ座標系が定義されている。   As shown in FIG. 1, the flattening apparatus 100 includes a chuck 2, a substrate stage 3, a base platen 4, a support 5, a top plate 6, a guide bar plate 7, a guide bar 8, and a mold drive. It has a part 9, a support 10, a mold chuck 12, a head 13, and an alignment shelf 14. The flattening device 100 includes a supply unit 20, an off-axis alignment scope (OA scope 21), a substrate transport unit 22, an alignment scope 23, and a light irradiation unit 24. Further, the flattening device 100 includes a stage driving unit 31, a mold transfer unit 32, a cleaning unit 33, an input unit 34, and a control unit 200. In the present embodiment, the chuck 2 and the substrate stage 3 constitute a substrate holder for holding the substrate 1, and the mold chuck 12 and the head 13 constitute a mold holder for holding the mold 11. Here, the XYZ coordinate system is defined such that the horizontal plane is the XY plane and the vertical direction is the Z-axis direction.

図1を参照して平坦化装置の動作について説明する。基板1は、搬送ハンドなどを含む基板搬送部22によって、平坦化装置100の外部から搬入され、チャック2に保持される。基板ステージ3は、ベース定盤4に支持され、チャック2に保持された基板1を所定の位置に位置決めするために、X軸方向及びY軸方向に駆動される。ステージ駆動部31は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどを含み、基板ステージ3を少なくともX軸方向及びY軸方向に駆動する(移動させる)が、基板ステージ3を2軸以上の方向(例えば、6軸方向)に駆動する機能を有していてもよい。また、ステージ駆動部31は、回転機構を含み、チャック2又は基板ステージ3をZ軸方向に平行な軸周り(θz方向)に回転駆動する(回転させる)。さらにステージ駆動部31は、基板1を傾ける機構を含み、チャック2又は基板ステージ3をX軸方向に平行な軸周り(θx方向)やY軸方向に平行な軸周り(θy方向)に回転駆動してもよい。   The operation of the flattening device will be described with reference to FIG. The substrate 1 is carried in from the outside of the flattening apparatus 100 by a substrate transporting unit 22 including a transport hand and the like, and is held by the chuck 2. The substrate stage 3 is supported by a base platen 4 and driven in the X-axis direction and the Y-axis direction to position the substrate 1 held by the chuck 2 at a predetermined position. The stage driving unit 31 includes, for example, a linear motor and an air cylinder, and drives (moves) the substrate stage 3 in at least the X-axis direction and the Y-axis direction. (Six axis directions). The stage driving unit 31 includes a rotating mechanism, and rotationally drives (rotates) the chuck 2 or the substrate stage 3 around an axis parallel to the Z-axis direction (θz direction). Further, the stage drive unit 31 includes a mechanism for tilting the substrate 1 and rotationally drives the chuck 2 or the substrate stage 3 around an axis parallel to the X-axis direction (θx direction) or around an axis parallel to the Y-axis direction (θy direction). May be.

型11は、搬送ハンドなどを含む型搬送部32によって、平坦化装置100の外部から搬入され、型チャック12に保持される。型11は、例えば、円形又は四角形の外形を有し、基板上のインプリント材に接触して基板1の表面形状に倣う平面部11aを含む。平面部11aは、本実施形態では、基板1と同じ大きさ、又は、基板1よりも大きい大きさを有する。型チャック12は、ヘッド13に支持され、型11のZ軸周りの傾きを補正する機能を有する。型チャック12及びヘッド13のそれぞれは、光照射部24から照射される光(紫外線)を通過させる開口(不図示)を含む。また、型チャック12又はヘッド13には、基板1上のインプリント材に対する型11の押し付け力(押印力)を計測するためのロードセルが配置されている。   The mold 11 is carried in from the outside of the flattening device 100 by the mold transport unit 32 including a transport hand and the like, and is held by the mold chuck 12. The mold 11 has, for example, a circular or square outer shape, and includes a flat portion 11a that contacts the imprint material on the substrate and conforms to the surface shape of the substrate 1. In the present embodiment, the flat portion 11 a has the same size as the substrate 1 or a size larger than the substrate 1. The mold chuck 12 is supported by the head 13 and has a function of correcting the inclination of the mold 11 around the Z axis. Each of the mold chuck 12 and the head 13 includes an opening (not shown) through which light (ultraviolet light) irradiated from the light irradiation unit 24 passes. A load cell for measuring a pressing force (imprinting force) of the mold 11 against the imprint material on the substrate 1 is arranged on the mold chuck 12 or the head 13.

ベース定盤4には、天板6を支持する支柱5が配置されている。ガイドバー8は、天板6を貫通し、一端がガイドバープレート7に固定され、他端がヘッド13に固定される。型駆動部9は、ガイドバー8を介して、ヘッド13をZ軸方向に駆動して、型チャック12に保持された型11を基板1上のインプリント材に接触させたり、基板1上のインプリント材から引き離したりする。また、型駆動部9は、本実施形態では、ヘッド13をX軸方向及びY軸方向に駆動する(移動させる)機能、及び、型チャック12又はヘッド13をZ軸方向に平行な軸周り(θz方向)に回転駆動する機能を有する。さらに型駆動部9は、型11を傾ける機構を含み、型チャック12又はヘッド13をX軸方向に平行な軸周り(θx方向)やY軸方向に平行な軸周り(θy方向)に回転駆動してもよい。   On the base platen 4, a column 5 for supporting a top plate 6 is arranged. The guide bar 8 penetrates the top plate 6, one end is fixed to the guide bar plate 7, and the other end is fixed to the head 13. The mold driving unit 9 drives the head 13 in the Z-axis direction via the guide bar 8 to bring the mold 11 held by the mold chuck 12 into contact with the imprint material on the substrate 1, Pull away from imprint material. In the present embodiment, the mold driving section 9 has a function of driving (moving) the head 13 in the X-axis direction and the Y-axis direction, and a function of moving the mold chuck 12 or the head 13 around an axis parallel to the Z-axis direction. (the θz direction). Further, the mold driving unit 9 includes a mechanism for tilting the mold 11, and rotationally drives the mold chuck 12 or the head 13 around an axis parallel to the X-axis direction (θx direction) or around an axis parallel to the Y-axis direction (θy direction). May be.

アライメント棚14は、支柱10を介して天板6に懸架される。アライメント棚14には、ガイドバー8が貫通している。また、アライメント棚14には、例えば、斜入射像ずれ方式を用いて、チャック2に保持された基板1の高さ(平坦度)を計測するための高さ計測装置(不図示)が配置されている。   The alignment shelf 14 is suspended from the top plate 6 via the columns 10. The guide bar 8 penetrates the alignment shelf 14. Further, a height measuring device (not shown) for measuring the height (flatness) of the substrate 1 held by the chuck 2 is disposed on the alignment shelf 14 using, for example, an oblique incident image shift method. ing.

アライメントスコープ23は、基板ステージ3に設けられた基準マークと、型11に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系及び撮像系を含む。但し、型11にアライメントマークが設けられていない場合には、アライメントスコープ23がなくてもよい。アライメントスコープ23は、基板ステージ3に設けられた基準マークと、型11に設けられたアライメントマークとの相対的な位置を計測し、その位置ずれを補正するアライメントに用いられる。   The alignment scope 23 includes an optical system and an imaging system for observing a reference mark provided on the substrate stage 3 and an alignment mark provided on the mold 11. However, when no alignment mark is provided on the mold 11, the alignment scope 23 may not be provided. The alignment scope 23 is used for alignment that measures a relative position between a reference mark provided on the substrate stage 3 and an alignment mark provided on the mold 11 and corrects the positional deviation.

供給部20(ディスペンサ)は、基板1に未硬化(液状)のインプリント材を吐出する吐出口(ノズル)を含むディスペンサで構成され、基板上にインプリント材を供給(塗布)する。供給部20は、例えば、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、基板上に1pL(ピコリットル)程度の微小な容積のインプリント材を供給することができる。また、供給部20における吐出口の数は、限定されるものではなく、1つ(シングルノズル)であってもよいし、複数であってもよく、例えば100を超えてもよい(リニアノズルアレイ)。さらに、供給部20は、複数のリニアノズルアレイを組み合わせてもよい。   The supply unit 20 (dispenser) is configured by a dispenser including a discharge port (nozzle) that discharges an uncured (liquid) imprint material to the substrate 1, and supplies (applies) the imprint material onto the substrate. The supply unit 20 employs, for example, a piezo jet method or a micro solenoid method, and can supply an imprint material having a minute volume of about 1 pL (picoliter) onto a substrate. Further, the number of discharge ports in the supply unit 20 is not limited, and may be one (single nozzle), a plurality of discharge ports, for example, more than 100 (linear nozzle array). ). Further, the supply unit 20 may combine a plurality of linear nozzle arrays.

OAスコープ21は、アライメント棚14に支持される。OAスコープ21は、基板ステージ3に設けられた基準マークと、基板1の複数のショット領域に設けられたアライメントマークを検出し、複数のショット領域のそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理に用いられる。アライメントスコープ23によって型11と基板ステージ3との位置関係を求め、OAスコープ21によって基板ステージ3と基板1との位置関係を求めることで型11と基板1との相対的な位置を合わせる(アライメント)ことができる。   The OA scope 21 is supported by the alignment shelf 14. The OA scope 21 detects a reference mark provided on the substrate stage 3 and an alignment mark provided on a plurality of shot areas of the substrate 1, and is used in a global alignment process for determining respective positions of the plurality of shot areas. . The relative position between the mold 11 and the substrate 1 is adjusted by obtaining the positional relationship between the mold 11 and the substrate stage 3 by the alignment scope 23 and obtaining the positional relationship between the substrate stage 3 and the substrate 1 by the OA scope 21 (alignment). )be able to.

洗浄部33は、型11が型チャック12に保持された状態で、型11を洗浄する(クリーニングする)。洗浄部33は、本実施形態では、基板上の硬化したインプリント材から型11を引き離すことによって、型11、特に、平面部11aに付着したインプリント材を除去する。洗浄部33は、例えば、型11に付着したインプリント材を拭き取ってもよいし、UV照射、ウェット洗浄、プラズマ洗浄などを用いて型11に付着したインプリント材を除去してもよい。   The cleaning unit 33 cleans (cleans) the mold 11 while the mold 11 is held by the mold chuck 12. In the present embodiment, the cleaning unit 33 removes the imprint material adhered to the mold 11, particularly, the flat portion 11 a by separating the mold 11 from the cured imprint material on the substrate. The cleaning unit 33 may, for example, wipe off the imprint material adhered to the mold 11, or may remove the imprint material adhered to the mold 11 by using UV irradiation, wet cleaning, plasma cleaning, or the like.

制御部200は、CPUやメモリなどを含み、平坦化装置100の全体を制御する。制御部200は、平坦化装置100の各部を統括的に制御して平坦化処理を行う処理部として機能する。ここで、平坦化処理とは、型11の平面部11aを基板上のインプリント材に接触させて平面部11aを基板1の表面形状に倣わせることでインプリント材を平坦化する処理である。なお、平坦化処理は、一般的には、ロット単位で、即ち、同一のロットに含まれる複数の基板のそれぞれに対して行われる。制御部200は、平坦化装置100内に設けてもよいし、平坦化装置100とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。   The control unit 200 includes a CPU, a memory, and the like, and controls the entire flattening apparatus 100. The control unit 200 functions as a processing unit that controls each unit of the flattening apparatus 100 and performs a flattening process. Here, the flattening process is a process of flattening the imprint material by bringing the flat portion 11a of the mold 11 into contact with the imprint material on the substrate and causing the flat portion 11a to follow the surface shape of the substrate 1. is there. The flattening process is generally performed in lot units, that is, for each of a plurality of substrates included in the same lot. The control unit 200 may be provided in the flattening apparatus 100, or may be installed in a place different from the flattening apparatus 100 and remotely controlled.

(平坦化処理方法について)
図2(a)乃至図2(c)を参照して、平坦化処理について概要を説明する。まず、図2(a)に示すように、下地パターン1aが形成されている基板1に対して、供給部20からインプリント材IMを供給する。図2(a)に示すように、供給部20は、下地パターン1aの有無や粗密に応じてインプリント材IMを基板上で分布を設けて供給することができる。図2(a)は、基板上にインプリント材IMを供給し、型11を接触させる前の状態を示している。次いで、図2(b)に示すように、基板上のインプリント材IMと型11の平面部11aとを接触させる。図2(b)は、型11の平面部11aが基板上のインプリント材IMと接触し、型11の平面部11aが基板1の表面形状に倣った状態を示している。そして、図2(b)に示す状態で、光照射部24から、型11を介して、基板上のインプリント材IMに光(紫外線)を照射してインプリント材IMを硬化させる。次に、図2(c)に示すように、基板上の硬化したインプリント材IMから型11を引き離す。これにより、基板1の全面で均一な厚みのインプリント材IMの層(平坦化層)を形成することができる。インプリント材IMによる平坦化層の表面は基板1の表面にならっていればよい。一般的に基板1の表面の状態よりも下地パターン1aの方が周期の短い凹凸形状が形成されている。図2(c)は、基板上にインプリント材IMの平坦化層が形成された状態を示している。
(About flattening method)
An outline of the flattening process will be described with reference to FIGS. First, as shown in FIG. 2A, the imprint material IM is supplied from the supply unit 20 to the substrate 1 on which the base pattern 1a is formed. As shown in FIG. 2A, the supply unit 20 can supply the imprint material IM with a distribution on the substrate according to the presence or absence and the density of the base pattern 1a. FIG. 2A shows a state before the imprint material IM is supplied onto the substrate and the mold 11 is brought into contact. Next, as shown in FIG. 2B, the imprint material IM on the substrate is brought into contact with the flat portion 11 a of the mold 11. FIG. 2B shows a state in which the flat portion 11 a of the mold 11 contacts the imprint material IM on the substrate, and the flat portion 11 a of the mold 11 follows the surface shape of the substrate 1. Then, in the state shown in FIG. 2B, light (ultraviolet light) is irradiated from the light irradiation unit 24 to the imprint material IM on the substrate via the mold 11 to cure the imprint material IM. Next, as shown in FIG. 2C, the mold 11 is separated from the cured imprint material IM on the substrate. Thereby, a layer (flattening layer) of the imprint material IM having a uniform thickness can be formed on the entire surface of the substrate 1. The surface of the flattening layer made of the imprint material IM only needs to follow the surface of the substrate 1. In general, the base pattern 1a has an uneven shape with a shorter period than the state of the surface of the substrate 1. FIG. 2C shows a state in which a flattening layer of the imprint material IM is formed on the substrate.

このような平坦化処理を行う際、大面積の型11と基板1の全面に供給されるインプリント材IMと接触させ、全面に接触した状態から型11を引き離すことは困難である。型11とインプリント材との接触面積が大きいほど引き離しにくくなる。そのため、平坦化装置100の離型動作に時間を要したり、型11が破損したりする恐れがある。   When performing such a flattening process, it is difficult to make the large-area mold 11 come into contact with the imprint material IM supplied over the entire surface of the substrate 1 and to separate the mold 11 from the state of contact with the entire surface. The larger the contact area between the mold 11 and the imprint material, the more difficult it is to separate. For this reason, there is a possibility that the mold release operation of the flattening device 100 takes time and the mold 11 is damaged.

そこで、本実施形態の平坦化装置100は、型11と基板1上のインプリント材とを引き離す(離型する)為に、インプリント材を硬化させるために光を照射する面積を可変にする。平坦化装置100は、基板上のインプリント材の一部を硬化させ、一括で基板の全面を照射しないようにする。そして、平坦化装置100は、光を照射してインプリント材が硬化した部分から型11を引き離す。このように、本実施形態のインプリント装置は、基板上のインプリント材を部分的に硬化させることと、硬化したインプリント材から型を引き離すことを繰り返して行うことにより、一度に離型するエネルギーを小さくすることができる。   Therefore, in order to separate the mold 11 from the imprint material on the substrate 1 (release), the planarization apparatus 100 of the present embodiment varies the area to be irradiated with light to cure the imprint material. . The flattening device 100 cures a part of the imprint material on the substrate so as not to irradiate the entire surface of the substrate at once. Then, the flattening device 100 separates the mold 11 from the portion where the imprint material is cured by irradiating light. As described above, the imprint apparatus of the present embodiment releases the mold at a time by repeatedly curing the imprint material on the substrate partially and separating the mold from the cured imprint material. Energy can be reduced.

本実施形態の平坦化処理について図3を用いて説明する。図3は、平坦化処理のうちインプリント材IMの硬化処理と硬化したインプリント材IMから型11を引き離す離型処理を示した、断面図である。   The flattening process of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a curing process of the imprint material IM and a release process of separating the mold 11 from the cured imprint material IM in the flattening process.

まず、平坦化装置100は、図3(a)に示すように、型11と基板1上のインプリント材IMを接触させ、基板1上の全面で充填させた状態にする。次に、図3(b)に示すように、インプリント材IMを硬化させる領域は基板1の全面に対して一括でなく、基板1の周辺部(外周部)に部分的に光を照射してインプリント材を硬化させる。図4(a)に示すように、最初に光を照射する領域は基板1の周辺部なので、光照射領域は輪帯形状をしている。図4は、基板1を上面から観察した様子を示しており、基板1の周辺部の光照射領域41と基板1の中央部の遮光領域42からなる。   First, as shown in FIG. 3A, the flattening apparatus 100 brings the mold 11 into contact with the imprint material IM on the substrate 1 so that the entire surface of the substrate 1 is filled. Next, as shown in FIG. 3B, the region where the imprint material IM is cured is not applied to the entire surface of the substrate 1 at once, but is applied to the peripheral portion (outer peripheral portion) of the substrate 1 with light. To cure the imprint material. As shown in FIG. 4A, the region to be irradiated with light first is the peripheral portion of the substrate 1, and therefore, the region to be irradiated has an annular shape. FIG. 4 shows a state in which the substrate 1 is observed from above, and includes a light irradiation area 41 in a peripheral part of the substrate 1 and a light shielding area 42 in a central part of the substrate 1.

基板の周辺部のインプリント材を硬化させた後、図3(c)に示すように基板の周辺部から型11と硬化したインプリント材IMの離型が開始される。その後、図3(d)に示すように基板の周辺部よりも中心部側の領域のインプリント材IMに部分的に光を照射する。平坦化装置100は、図3(c)で離型した領域よりも基板1の中心部側の領域のインプリント材IMを硬化させる。このとき、図4(b)に示すように輪帯形状の光照射領域41を図4(a)と比較して小さく絞って基板1上のインプリント材に光を照射する。   After the imprint material in the peripheral portion of the substrate is cured, the mold 11 and the cured imprint material IM are released from the peripheral portion of the substrate as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 3D, light is partially applied to the imprint material IM in a region closer to the center than the periphery of the substrate. The flattening device 100 cures the imprint material IM in a region closer to the center of the substrate 1 than the region released in FIG. At this time, as shown in FIG. 4B, the light-irradiated area 41 having a ring shape is narrowed down to be smaller than that in FIG.

図3(d)に示した領域のインプリント材を硬化させた後、図3(e)に示すように型11を硬化したインプリント材IMから引き離す。その後、図3(f)に示すように基板の中心部のインプリント材IMに部分的に光を照射する。平坦化装置100は、基板1の中心部のインプリント材IMを硬化させる。このとき、図4(c)に示すように基板1の中心部を光照射領域41として設定して基板1上のインプリント材に光を照射する。図3(f)に示した領域のインプリント材を硬化させた後、図3(g)に示すように型11を硬化したインプリント材IMから引き離す。   After the imprint material in the region shown in FIG. 3D is cured, the mold 11 is separated from the cured imprint material IM as shown in FIG. Thereafter, as shown in FIG. 3F, the imprint material IM at the center of the substrate is partially irradiated with light. The flattening device 100 cures the imprint material IM at the center of the substrate 1. At this time, as shown in FIG. 4C, the central portion of the substrate 1 is set as a light irradiation area 41, and light is applied to the imprint material on the substrate 1. After the imprint material in the region shown in FIG. 3F is cured, the mold 11 is separated from the cured imprint material IM as shown in FIG. 3G.

このように、本実施形態の平坦化装置は、基板上のインプリント材を部分的に硬化させる工程と硬化したインプリント材から型を引き離す工程を繰り返し行うことにより、型11の全面をインプリント材IMから引き離すことができる。   As described above, the flattening apparatus of the present embodiment repeats the step of partially curing the imprint material on the substrate and the step of separating the mold from the cured imprint material, thereby imprinting the entire surface of the mold 11. It can be separated from the material IM.

本実施形態の平坦化装置100の光照射部24には、基板1の周辺部から中心部に向かって光を照射できるように、光照射領域41を変えることが可能な機構が設けられている。例えば、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いたり、光照射部24に含まれる光源と型11の間に遮光板を配置したりして、光照射領域41と遮光領域42を制御することができる。本実施形態の平坦化処理は、基板1上のインプリント材を硬化する面積が一定以上大きくならないように制御し、離型時のエネルギーを小さい状態に保ち、容易に離型しやすくする。   The light irradiation unit 24 of the flattening apparatus 100 of the present embodiment is provided with a mechanism capable of changing the light irradiation area 41 so that light can be irradiated from the peripheral part of the substrate 1 toward the central part. . For example, using a DMD (Digital Micromirror Device) or disposing a light-shielding plate between the light source included in the light irradiation unit 24 and the mold 11 to control the light irradiation area 41 and the light-shielding area 42 Can be. In the flattening process of the present embodiment, the area for curing the imprint material on the substrate 1 is controlled so as not to be larger than a certain value, the energy at the time of releasing is kept small, and the releasing is easily performed.

図5を参照して、本実施形態の平坦化装置100における平坦化処理について説明する。図5は、平坦化処理を示したフローチャートである。平坦化処理は、上述したように、制御部200が平坦化装置100の各部を統括的に制御することで行われる。   With reference to FIG. 5, a flattening process in the flattening device 100 of the present embodiment will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the flattening process. As described above, the flattening process is performed by the control unit 200 integrally controlling each unit of the flattening apparatus 100.

S502では、型搬送部32によって、平坦化装置100に型11を搬入し、型11を型チャック12に保持させる。S504では、平坦化処理に関する設定情報を取得する。平坦化処理に関する設定情報は、光を照射してインプリント材を硬化させる処理と離型処理を制御するための、基板1と型11が接触している光照射領域の最大値などを含む。S506では、基板搬送部22によって、同一のロットに含まれる複数の基板のうち、平坦化処理の対象となる基板1を平坦化装置100に搬入し、かかる基板1をチャック2に保持させる。S508では、S506で搬入された基板1に対して、図2(a)のように、基板1上にインプリント材IMを供給する処理(滴下処理)を行う。S510では、図2(b)のように、基板1上のインプリント材IMに型11を接触させ、基板1と型11との間にインプリント材IMが充填した状態にする。   In S502, the mold 11 is carried into the flattening apparatus 100 by the mold transport unit 32, and the mold 11 is held by the mold chuck 12. In step S504, setting information regarding the flattening process is obtained. The setting information regarding the flattening process includes a maximum value of a light irradiation region where the substrate 1 and the mold 11 are in contact with each other for controlling the process of irradiating light to cure the imprint material and the release process. In step S <b> 506, the substrate 1 to be subjected to the flattening process is loaded into the flattening apparatus 100 by the substrate transport unit 22 from the plurality of substrates included in the same lot, and the substrate 1 is held by the chuck 2. In S508, a process of supplying the imprint material IM onto the substrate 1 (dropping process) is performed on the substrate 1 carried in in S506, as shown in FIG. In S510, as shown in FIG. 2B, the mold 11 is brought into contact with the imprint material IM on the substrate 1 so that the space between the substrate 1 and the mold 11 is filled with the imprint material IM.

S512では、S510で基板1と型11の間にインプリント材が充填した状態で、基板1の外周部より光を照射してインプリント材を硬化させる。平坦化処理に関する設定情報より、光照射領域が一定の面積に達したら、硬化したインプリント材と型の離型を開始する。離型を開始すると同時に、基板1上の光照射領域が一定の面積に達するように、未硬化のインプリント材に対して光を照射して順次インプリント材を硬化させる。このように、基板1上のインプリント材IMに光を照射する光照射領域の面積が一定になるように照射と離型を連動させてもよいし、光照射領域の面積が徐々に小さくなるように光照射領域を決定してもよい。   In S512, in a state where the imprint material is filled between the substrate 1 and the mold 11 in S510, light is irradiated from the outer peripheral portion of the substrate 1 to cure the imprint material. When the light irradiation area reaches a certain area based on the setting information regarding the flattening processing, the mold release of the cured imprint material and the mold is started. Simultaneously with the start of the release, the uncured imprint material is irradiated with light so as to cure the imprint material sequentially so that the light irradiation area on the substrate 1 reaches a certain area. As described above, the irradiation and the mold release may be linked so that the area of the light irradiation area for irradiating the imprint material IM on the substrate 1 is constant, or the area of the light irradiation area gradually decreases. The light irradiation area may be determined as described above.

S514では、基板搬送部22によって、平坦化装置100から平坦化処理が行われた基板1を搬出する。S516では、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行ったかどうかを判定する。S516での判定の結果、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行っていない場合には、次の処理対象の基板を平坦化装置100に搬入するために、S506に移行する。一方で、S516での判定の結果、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行っている場合には、S518に移行する。S518では、洗浄部33によって、型チャック12に保持されている型11を洗浄する。型11を洗浄することにより、型11の平面部11aに付着したインプリント材を除去することができる。S520では、型搬送部32によって、平坦化装置100から洗浄された型11を搬出する。   In S514, the substrate 1 subjected to the planarization processing is unloaded from the planarization apparatus 100 by the substrate transport unit 22. In S516, it is determined whether or not the flattening process has been performed on all the substrates included in the same lot. If the result of determination in S516 is that all substrates included in the same lot have not been subjected to the planarization process, the process proceeds to S506 in order to carry the next substrate to be processed into the planarization apparatus 100. I do. On the other hand, if the result of determination in S516 is that planarization has been performed on all substrates included in the same lot, the flow shifts to S518. In S518, the mold 11 held by the mold chuck 12 is washed by the washing unit 33. By cleaning the mold 11, the imprint material adhered to the plane portion 11a of the mold 11 can be removed. In S520, the cleaned mold 11 is unloaded from the flattening device 100 by the mold transport unit 32.

なお、本実施形態では、同一のロットに含まれる全ての基板1に対する平坦化処理が終了し、平坦化装置100から型11を搬出する前に型11を洗浄しているが、これに限られるものではない。例えば、同一のロットに含まれる全ての基板1に対して平坦化処理が終了していなくても、型11を洗浄するようにしてもよい。また、型11の平面部11aにおけるインプリント材の付着状態を検出する検出部を平坦化装置100が備えている場合には、検出部の検出結果に応じて、型11を洗浄するようにしてもよい。また、平坦化装置100に洗浄部33が備えられていない場合には、平坦化処理が終わった型11を洗浄しないで平坦化装置100から搬出し、外部の洗浄装置で型11を洗浄してもよい。   In the present embodiment, the flattening process is completed for all the substrates 1 included in the same lot, and the mold 11 is cleaned before the mold 11 is carried out from the flattening apparatus 100. However, the present invention is not limited to this. Not something. For example, the mold 11 may be cleaned even if the flattening process has not been completed for all the substrates 1 included in the same lot. Further, when the flattening device 100 includes a detection unit that detects the state of adhesion of the imprint material on the flat portion 11a of the mold 11, the mold 11 is cleaned according to the detection result of the detection unit. Is also good. In the case where the cleaning unit 33 is not provided in the flattening apparatus 100, the flattened mold 11 is carried out of the flattening apparatus 100 without being washed, and the mold 11 is washed by an external washing apparatus. Is also good.

このように、本実施形態の平坦化装置100は、基板上のインプリント材の一部を硬化させ、硬化した領域から順に型を引き離すことにより、離型に対するエネルギーを低減することができる。   As described above, the flattening apparatus 100 of the present embodiment can reduce energy for mold release by curing a part of the imprint material on the substrate and separating the mold in order from the cured region.

(第2実施形態)
上記の第1実施形態の平坦化装置100は、図4(a)、図4(b)、図4(c)の順に光照射領域を周辺部から中心部に向かって変化させる場合について説明した。本発明の平坦化装置100は、光照射領域を図4(c)、図4(b)、図4(a)の順に中心部から周辺部に向かって変化させることも可能である。
(2nd Embodiment)
The flattening apparatus 100 according to the first embodiment described above describes a case where the light irradiation area is changed from the peripheral part toward the central part in the order of FIGS. 4 (a), 4 (b), and 4 (c). . The flattening device 100 of the present invention can also change the light irradiation area in the order of FIGS. 4C, 4B, and 4A from the center to the periphery.

本実施形態の平坦化処理について図6を用いて説明する。図6は、平坦化処理のうちインプリント材IMの硬化処理と硬化したインプリント材IMから型11を引き離す離型処理を示した、断面図である。   The flattening process according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating a curing process of the imprint material IM and a release process of separating the mold 11 from the cured imprint material IM in the flattening process.

まず、平坦化装置100は、図6(a)に示すように、型11と基板1上のインプリント材IMを基板1の中心部から接触させた状態にする。次に、図6(b)に示すように、インプリント材IMを硬化させる領域は基板1の全面に対して一括でなく、基板1の中心部に部分的に光を照射してインプリント材を硬化させる。図4(c)に示すように、最初に光を照射する領域は基板1の中心部なので、光照射領域41は円形状をしている。   First, as shown in FIG. 6A, the planarization apparatus 100 brings the mold 11 into contact with the imprint material IM on the substrate 1 from the center of the substrate 1. Next, as shown in FIG. 6 (b), the region where the imprint material IM is cured is not limited to the entire surface of the substrate 1 but is partially irradiated to the central portion of the substrate 1 to irradiate the imprint material IM. To cure. As shown in FIG. 4 (c), the region to be irradiated first with light is the center of the substrate 1, so that the light irradiation region 41 has a circular shape.

基板の中心部のインプリント材を硬化させた後、図6(c)に示すように基板の中心部から型11と硬化したインプリント材IMの離型を開始する。さらに、離型しながら中心部の外側の領域を未硬化のインプリント材と接触させるように型11を変形させる。その後、図6(d)に示すように基板の中心部よりも周辺部側の領域のインプリント材IMに部分的に光を照射する。平坦化装置100は、図6(c)で離型した領域よりも基板1の周辺部側の領域のインプリント材IMを硬化させる。このとき、図4(b)に示すように輪帯形状の光照射領域41に変形させて基板1上のインプリント材に光を照射する。   After the imprint material at the center of the substrate is cured, the mold 11 and the cured imprint material IM are released from the center of the substrate as shown in FIG. 6C. Further, while releasing the mold, the mold 11 is deformed so that the area outside the center portion is brought into contact with the uncured imprint material. Thereafter, as shown in FIG. 6D, light is partially applied to the imprint material IM in a region closer to the periphery than the center of the substrate. The flattening device 100 cures the imprint material IM in a region closer to the periphery of the substrate 1 than the region released in FIG. 6C. At this time, as shown in FIG. 4B, the light is irradiated onto the imprint material on the substrate 1 by being transformed into a ring-shaped light irradiation area 41.

図6(d)に示した領域のインプリント材を硬化させた後、図6(e)に示すように型11を硬化したインプリント材IMから引き離す。さらに、離型しながら周辺部の未硬化のインプリント材と接触させるように型11を変形させる。その後、図6(f)に示すように基板の周辺部のインプリント材IMに部分的に光を照射する。平坦化装置100は、基板1の周辺部のインプリント材IMを硬化させる。このとき、図4(a)に示すように基板1の周辺部を光照射領域41として設定して基板1上のインプリント材に光を照射する。図6(f)に示した領域のインプリント材を硬化させた後、図6(g)に示すように型11を硬化したインプリント材IMから引き離すことで、基板1の全面でインプリント材を硬化させ、型11を離型することができる。   After the imprint material in the region shown in FIG. 6D is cured, the mold 11 is separated from the cured imprint material IM as shown in FIG. 6E. Further, the mold 11 is deformed so as to come in contact with the uncured imprint material in the peripheral portion while releasing the mold. Thereafter, as shown in FIG. 6F, light is partially applied to the imprint material IM in the peripheral portion of the substrate. The flattening device 100 cures the imprint material IM around the substrate 1. At this time, as shown in FIG. 4A, the peripheral portion of the substrate 1 is set as a light irradiation area 41, and the imprint material on the substrate 1 is irradiated with light. After the imprint material in the area shown in FIG. 6F is cured, the mold 11 is separated from the cured imprint material IM as shown in FIG. And the mold 11 can be released.

図7に本実施形態で適用されうるチャック2を示す。図7は、基板1を保持した状態のチャック2の断面図である。本実施形態の平坦化装置100の基板1を保持するチャック2は、部分的に降下する機能を有する。   FIG. 7 shows a chuck 2 that can be applied in the present embodiment. FIG. 7 is a cross-sectional view of the chuck 2 holding the substrate 1. The chuck 2 for holding the substrate 1 of the planarizing apparatus 100 of the present embodiment has a function of partially descending.

図7(a)はチャック2の通常状態を示している。図7(a)の状態は、例えば、図6(a)や図6(b)の基板の中心部のインプリント材と型を接触させて硬化させる時のチャック2の状態とすることができる。図7(b)は型11から離型する基板の中心部に対応する部位のチャック2が基板1を吸着しながら降下した状態を示している。図7(b)の状態は、例えば、図6(c)や図6(d)の基板の中心部よりも周辺部側の領域のインプリント材と型を接触させて硬化させる時のチャック2の状態とすることができる。このように、チャック2が部分的に降下することで、基板1が中心部(離型部位)のみ下に引っ張られる形状を作ることができる。図7(c)は、図7(b)よりも広い範囲でチャック2が基板1を吸着しながら降下した状態を示している。図7(c)の状態は、例えば、図6(e)や図6(f)の基板の周辺部のインプリント材と型を接触させて硬化させる時のチャック2の状態とすることができる。このように、本実施形態の平坦化装置のチャック2は、平坦化処理に合わせて、図7(a)、図7(b)、図7(c)の順にチャック2の吸着面を部分的に降下するように制御されうる。   FIG. 7A shows a normal state of the chuck 2. The state of FIG. 7A can be, for example, the state of the chuck 2 when the mold is brought into contact with the imprint material at the center of the substrate shown in FIGS. 6A and 6B and cured. . FIG. 7B shows a state in which the chuck 2 at a position corresponding to the center of the substrate released from the mold 11 is lowered while adsorbing the substrate 1. The state shown in FIG. 7B is, for example, the chuck 2 when the mold is brought into contact with the imprint material in the region closer to the peripheral portion than the central portion of the substrate in FIGS. State. As described above, by partially lowering the chuck 2, it is possible to form a shape in which the substrate 1 is pulled down only at the center (release part). FIG. 7C shows a state in which the chuck 2 has been lowered while adsorbing the substrate 1 in a wider range than in FIG. 7B. The state shown in FIG. 7C can be, for example, the state of the chuck 2 when the mold is brought into contact with the imprint material around the substrate shown in FIGS. 6E and 6F and cured. . As described above, the chuck 2 of the flattening apparatus of the present embodiment partially adjusts the suction surface of the chuck 2 in the order of FIGS. 7A, 7B, and 7C in accordance with the flattening process. Can be controlled to descend.

本実施形態の平坦化装置100の光照射部24には、基板1の中心部から周辺部に向かって光を照射できるように、光照射領域を変えることが可能な機構が設けられている。例えば、DMD(デジタル・マイクロミラー・デバイス)を用いたり、光照射部24に含まれる光源と型11の間に遮光板を配置したりして、光照射領域を制御することができる。本実施形態の平坦化処理は、基板1上のインプリント材を硬化する面積が一定以上大きくならないように制御し、離型時のエネルギーを小さい状態に保ち、容易に離型しやすくする。   The light irradiation unit 24 of the planarization apparatus 100 of the present embodiment is provided with a mechanism capable of changing the light irradiation area so that light can be irradiated from the center of the substrate 1 toward the periphery. For example, the light irradiation area can be controlled by using a DMD (digital micromirror device) or by disposing a light shielding plate between the light source included in the light irradiation unit 24 and the mold 11. In the flattening process of the present embodiment, the area for curing the imprint material on the substrate 1 is controlled so as not to be larger than a certain value, the energy at the time of releasing is kept small, and the releasing is easily performed.

図8を参照して、本実施形態の平坦化装置100における平坦化処理について説明する。図8は、平坦化処理を示したフローチャートである。平坦化処理は、上述したように、制御部200が平坦化装置100の各部を統括的に制御することで行われる。   With reference to FIG. 8, a flattening process in the flattening device 100 of the present embodiment will be described. FIG. 8 is a flowchart showing the flattening process. As described above, the flattening process is performed by the control unit 200 integrally controlling each unit of the flattening apparatus 100.

S802では、型搬送部32によって、平坦化装置100に型11を搬入し、型11を型チャック12に保持させる。S804では、平坦化処理に関する設定情報を取得する。平坦化処理に関する設定情報は、光を照射してインプリント材を硬化させる処理と離型処理を制御するための、基板1と型11が接触している光照射領域の最大値などを含む。S806では、基板搬送部22によって、同一のロットに含まれる複数の基板のうち、平坦化処理の対象となる基板1を平坦化装置100に搬入し、かかる基板1をチャック2に保持させる。S808では、S806で搬入された基板1に対して、図2(a)のように、基板1上にインプリント材IMを供給する処理(滴下処理)を行う。S810では、図6(a)のように、基板1上のインプリント材IMに型11の中心部から接触させ、設定情報に基づいて一定の面積の型と接触した状態となったら、光を照射してインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材と型とを引き離す。その後、未硬化のインプリント材に対して接触(充填)、硬化、離型を繰り返すことで基板1上の全面においてインプリント材を硬化させることができる。なお、基板1上のインプリント材IMに光を照射する光照射領域の面積が一定になるように照射と離型を連動させてもよいし、光照射領域の面積が徐々に大きくなるように光照射領域を決定してもよい。   In S802, the mold 11 is carried into the flattening device 100 by the mold transport unit 32, and the mold 11 is held by the mold chuck 12. In step S804, setting information regarding the flattening process is obtained. The setting information regarding the flattening process includes a maximum value of a light irradiation region where the substrate 1 and the mold 11 are in contact with each other for controlling the process of irradiating light to cure the imprint material and the release process. In step S <b> 806, the substrate 1 to be subjected to the planarization process is carried into the planarization apparatus 100 by the substrate transport unit 22 from among the plurality of substrates included in the same lot, and the substrate 1 is held by the chuck 2. In S808, a process (dropping process) of supplying the imprint material IM onto the substrate 1 is performed on the substrate 1 carried in in S806, as shown in FIG. In S810, as shown in FIG. 6A, when the imprint material IM on the substrate 1 is brought into contact with the mold having a certain area based on the setting information, the light is emitted. Irradiation cures the imprint material and separates the cured imprint material from the mold. Thereafter, by repeating contact (filling), curing, and releasing from the uncured imprint material, the imprint material can be cured over the entire surface of the substrate 1. The irradiation and the mold release may be linked so that the area of the light irradiation area for irradiating the imprint material IM on the substrate 1 is constant, or the area of the light irradiation area may be gradually increased. The light irradiation area may be determined.

S812では、基板搬送部22によって、平坦化装置100から平坦化処理が行われた基板1を搬出する。S814では、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行ったかどうかを判定する。S814での判定の結果、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行っていない場合には、次の処理対象の基板を平坦化装置100に搬入するために、S806に移行する。一方で、S814での判定の結果、同一のロットに含まれる全ての基板に対して平坦化処理を行っている場合には、S816に移行する。S816では、洗浄部33によって、型チャック12に保持されている型11を洗浄する。型11を洗浄することにより、型11の平面部11aに付着したインプリント材を除去することができる。S818では、型搬送部32によって、平坦化装置100から洗浄された型11を搬出する。   In S812, the substrate 1 on which the flattening process has been performed is unloaded from the flattening apparatus 100 by the substrate transport unit 22. In S814, it is determined whether the flattening process has been performed on all the substrates included in the same lot. If the result of determination in S814 is that planarization processing has not been performed on all substrates included in the same lot, the process proceeds to S806 in order to carry the next substrate to be processed into the planarization apparatus 100. I do. On the other hand, if the result of determination in S814 is that planarization has been performed on all substrates included in the same lot, the flow shifts to S816. In S816, the cleaning unit 33 cleans the mold 11 held on the mold chuck 12. By cleaning the mold 11, the imprint material adhered to the plane portion 11a of the mold 11 can be removed. In S818, the cleaned mold 11 is carried out of the flattening apparatus 100 by the mold transport unit 32.

なお、本実施形態では、同一のロットに含まれる全ての基板1に対する平坦化処理が終了し、平坦化装置100から型11を搬出する前に型11を洗浄しているが、これに限られるものではない。例えば、同一のロットに含まれる全ての基板1に対して平坦化処理が終了していなくても、型11を洗浄するようにしてもよい。また、型11の平面部11aにおけるインプリント材の付着状態を検出する検出部を平坦化装置100が備えている場合には、検出部の検出結果に応じて、型11を洗浄するようにしてもよい。また、平坦化装置100に洗浄部33が備えられていない場合には、平坦化処理が終わった型11を洗浄しないで平坦化装置100から搬出し、外部の洗浄装置で型11を洗浄してもよい。   In the present embodiment, the flattening process is completed for all the substrates 1 included in the same lot, and the mold 11 is cleaned before the mold 11 is carried out from the flattening apparatus 100. However, the present invention is not limited to this. Not something. For example, the mold 11 may be cleaned even if the flattening process has not been completed for all the substrates 1 included in the same lot. Further, when the flattening device 100 includes a detection unit that detects the state of adhesion of the imprint material on the flat portion 11a of the mold 11, the mold 11 is cleaned according to the detection result of the detection unit. Is also good. In the case where the cleaning unit 33 is not provided in the flattening apparatus 100, the flattened mold 11 is carried out of the flattening apparatus 100 without being washed, and the mold 11 is washed by an external washing apparatus. Is also good.

このように、本実施形態の平坦化処理は、接触・硬化・離型を並行して処理することにより、常に一定の面積が型11と基板1上のインプリント材とが接触している状態にすることができる。一定以上の接触面積が発生しないので、離型時のエネルギーを小さな状態に保つことができ、容易に離型することができる。   As described above, in the planarization process of the present embodiment, the contact, the curing, and the mold release are performed in parallel, so that a constant area is always in contact with the mold 11 and the imprint material on the substrate 1. Can be Since a contact area equal to or more than a certain amount is not generated, the energy at the time of releasing can be kept small, and the releasing can be easily performed.

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及び変更が可能である。更に本発明は、平坦化装置について記載しているが、パターンが形成されている型を用いて基板の全面に一括してパターンを形成するインプリント装置にも適用しうる。   The preferred embodiments of the present invention have been described above. However, it is needless to say that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes can be made within the scope of the gist. Further, although the present invention describes a flattening apparatus, the present invention can also be applied to an imprint apparatus in which a pattern is formed on the entire surface of a substrate using a mold on which a pattern is formed.

また、上記の平坦化装置は、光硬化法を用いてインプリント材を硬化させる平坦化処理について説明したが、上述の実施形態は光硬化法に限らず、熱を用いてインプリント材を硬化させる方法でもよい。光硬化法では、紫外線硬化樹脂を使用し、樹脂を介して基板に型を押し付けた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、硬化した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。上述の実施形態は硬化光として紫外線を照射するものとしたが、光の波長は、基板1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。これに対し、熱を用いた方法では、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。この場合、光照射領域を変化させる代わりに、加熱領域を順次変化させる。   Also, the above-described flattening apparatus has described the flattening process of hardening the imprint material using a light curing method. However, the above-described embodiment is not limited to the light hardening method, and the imprint material is hardened using heat. It may be a method to make it. In the photo-curing method, a pattern is formed by using an ultraviolet-curing resin, irradiating ultraviolet rays with the mold pressed against the substrate via the resin, curing the resin, and then separating the mold from the cured resin. . In the above-described embodiment, ultraviolet light is applied as the curing light. However, the wavelength of the light can be appropriately determined according to the imprint material supplied on the substrate 1. In contrast, in the method using heat, the thermoplastic resin is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, the mold is pressed onto the substrate via the resin in a state where the fluidity of the resin is increased, and after cooling, the mold is formed from the resin. Are separated to form a pattern. In this case, the heating area is changed sequentially instead of changing the light irradiation area.

物品としてのデバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)の製造方法は、上述した平坦化装置を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板)に平坦化した組成物を形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、平坦化された基板を加工する工程を含みうる。なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、平坦化処理に加えて、パターンを形成することによって基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも一つにおいて有利である。   A method for manufacturing a device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) as an article includes a step of forming a flattened composition on a substrate (wafer, glass plate, film-like substrate) using the above-described flattening apparatus. Including. Further, the manufacturing method may include a step of processing the flattened substrate. When manufacturing another article such as a patterned medium (recording medium) or an optical element, the manufacturing method includes, in addition to the flattening processing, other processing for processing a substrate by forming a pattern. May be included. The article manufacturing method of the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

100 平坦化装置
1 基板
11 型
9 型駆動部
31 ステージ駆動部
32 型搬送部
200 制御部
REFERENCE SIGNS LIST 100 flattening device 1 substrate 11 type 9 type drive unit 31 stage drive unit 32 type transfer unit 200 control unit

Claims (11)

基板上の組成物に型を接触させることによって前記組成物の表面を平坦化する平坦化装置であって、
前記型と前記組成物を接触させた状態で、前記組成物を硬化させるための光を前記組成物に対して照射する光照射部と、
前記組成物に対して前記光照射部が前記光を照射する光照射領域を変化させるとともに、前記組成物のうち前記光の照射が終了した部分から先に、前記型と引き離すように制御する制御部と、
を備えることを特徴とする平坦化装置。
A flattening apparatus for flattening a surface of the composition by bringing a mold into contact with a composition on a substrate,
In a state where the mold and the composition are in contact with each other, a light irradiation unit that irradiates the composition with light for curing the composition,
A control that changes the light irradiation area where the light irradiation unit irradiates the light with respect to the composition, and controls the mold to be separated from the mold first from a portion of the composition where the light irradiation is completed. Department and
A flattening device comprising:
前記光照射部は、前記光照射領域を輪帯形状に変化させることにより、光照射領域を変えて前記組成物に光を照射することを特徴とする請求項1に記載の平坦化装置。   The flattening apparatus according to claim 1, wherein the light irradiation unit changes the light irradiation area to irradiate the composition with light by changing the light irradiation area into an annular shape. 前記基板を保持する基板保持部は、前記基板を吸着しながら前記光の照射が終了した一部の前記基板の高さを変えられることを特徴とする請求項1または2に記載の平坦化装置。   The flattening apparatus according to claim 1, wherein the substrate holding unit that holds the substrate is capable of changing the height of a part of the substrate on which the irradiation of the light is completed while adsorbing the substrate. . 前記光照射部は、前記基板の周辺部から前記基板の中心部に向かって光照射領域を変化させて前記組成物に光を照射することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の平坦化装置。   4. The composition according to claim 1, wherein the light irradiation unit changes a light irradiation area from a peripheral portion of the substrate toward a center of the substrate to irradiate the composition with light. 5. Item 10. The flattening device according to item 8. 前記型を保持する型保持部は、硬化した前記組成物から順次、前記型を前記基板の周辺部から前記基板の中心部に向かって前記型を引き離すことを特徴とする請求項4に記載の平坦化装置。   The mold holding section for holding the mold, wherein the mold is separated from the cured composition in order from the periphery of the substrate toward the center of the substrate, according to claim 4, wherein the mold is separated. Flattening device. 前記光照射部は、前記基板の中心部から前記基板の周辺部に向かって光照射領域を変化させて前記組成物に光を照射することを特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載の平坦化装置。   4. The composition according to claim 1, wherein the light irradiation unit changes the light irradiation area from a central part of the substrate toward a peripheral part of the substrate and irradiates the composition with light. 5. Item 10. The flattening device according to item 8. 前記基板を保持する基板保持部は、前記光の照射が終了した部分の前記組成物を順次、前記型の中心部から前記型の周辺部に向かって引き離すように前記基板の高さを変えることを特徴とする請求項6に記載の平坦化装置。   The substrate holding unit that holds the substrate changes the height of the substrate so that the composition of the portion where the light irradiation is completed is sequentially separated from the center of the mold toward the periphery of the mold. The flattening device according to claim 6, wherein: 前記制御部は、前記組成物のうち前記光の照射が終了した部分における前記組成物から前記型を引き離すとともに、前記光の照射が終了した部分とは異なる前記組成物に対して前記光を照射することを並行して行うように制御することを特徴とする請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載の平坦化装置。   The control unit separates the mold from the composition in a portion of the composition where the light irradiation has been completed, and irradiates the light to the composition different from a portion in which the light irradiation has been completed. The flattening apparatus according to claim 1, wherein the control is performed so that the steps are performed in parallel. 前記型に付着した前記組成物を除去するための前記型の洗浄を行う洗浄部を更に有することを特徴とする請求項1乃至8のうちいずれか1項に記載の平坦化装置。   The flattening apparatus according to any one of claims 1 to 8, further comprising a cleaning unit that performs cleaning of the mold to remove the composition attached to the mold. 前記制御部は、前記基板上の全面における前記組成物を一括して平坦することを特徴とする請求項1乃至9のうちいずれか1項に記載の平坦化装置。   The flattening apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the control unit collectively flattens the composition on the entire surface of the substrate. 請求項1乃至10のうちいずれか1項に記載の平坦化装置を用いて、前記基板上の前記組成物の表面を平坦化する工程と、
前記平坦化された基板を加工して物品を得る工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。
Using the flattening apparatus according to any one of claims 1 to 10, flattening the surface of the composition on the substrate;
Processing the flattened substrate to obtain an article.
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