JP2020145354A - Flattening device, flattening method, and article manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、平坦化装置、平坦化方法及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to a flattening device, a flattening method, and a method for manufacturing an article.
半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上の硬化性組成物（インプリント材、未硬化の樹脂、と呼ぶこともある）を型で成形し、硬化させ、基板上に硬化性組成物のパターンを形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を成形することができる。 With the increasing demand for miniaturization of semiconductor devices and MEMS, in addition to conventional photolithography technology, a curable composition (sometimes called an imprint material or uncured resin) on a substrate is molded with a mold. A microfabrication technique that cures and forms a pattern of curable composition on a substrate is attracting attention. This technique, also called imprinting technique, can form a fine structure on the order of several nanometers on a substrate.
例えば、インプリント技術の一つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のインプリント領域であるショット領域に光硬化性の組成物をインクジェットなどの供給手段を用いて供給（塗布）する。次に、型（原版）のパターン部とショット領域の位置合わせを行いながら、型と基板に供給された組成物とを接触（押印）させ、組成物を型に充填させる。そして、光を照射することで組成物を硬化させ、型と硬化物とを引き離すことにより、パターンを有する硬化物（樹脂）が基板上に成形される。 For example, one of the imprinting techniques is a photocuring method. In the imprint apparatus adopting this photocuring method, first, the photocurable composition is supplied (coated) to the shot region, which is the imprint region on the substrate, by using a supply means such as an inkjet. Next, while aligning the pattern portion of the mold (original plate) with the shot region, the mold and the composition supplied to the substrate are brought into contact (seal) to fill the mold with the composition. Then, the composition is cured by irradiating with light, and the cured product (resin) having a pattern is formed on the substrate by separating the mold and the cured product.
また、インプリント技術を用いて、平坦な面を得る平坦化技術が提案されている（特許文献１参照）。 Further, a flattening technique for obtaining a flat surface by using an imprint technique has been proposed (see Patent Document 1).
特許文献１に開示された技術は、基板の表面に存在する下地パターンの段差に基づいて硬化性組成物を供給し、該組成物に平坦な型を接触させ、組成物を硬化することで平坦面を得るものである。 The technique disclosed in Patent Document 1 supplies a curable composition based on a step of an underlying pattern existing on the surface of a substrate, brings a flat mold into contact with the composition, and cures the composition to make it flat. Get a face.
しかし、基板の外周近傍に供給された硬化性組成物は、平坦な型と接触させた際に濡れ拡がり、基板外にはみ出す可能性がある。 However, the curable composition supplied in the vicinity of the outer periphery of the substrate may wet and spread when it comes into contact with a flat mold, and may protrude to the outside of the substrate.
このため、基板の外周の近傍領域の組成物の供給および配置については、はみ出しに影響を与える可能性が高くなるため、その内側に供給される組成物よりも厳密に基板上に供給される必要がある。 For this reason, the supply and arrangement of the composition in the vicinity of the outer periphery of the substrate is more likely to affect the protrusion, and therefore needs to be supplied on the substrate more strictly than the composition supplied inside the composition. There is.
特許文献２には、インプリント領域の外周ショット領域（基板の外周を含むショット領域に相当する）の硬化性組成物の配置方法について記載されている。インプリント装置において、組成物供給時の基板ステージの移動速度を変え、液滴の供給される供給間隔を制御して、インプリント領域外にはみだす組成物を制御する技術が開示されている。
しかし、特許文献２の方法では、基板ステージを移動させながら組成物の液滴を吐出する方式のため、基板に硬化性組成物が着滴（着弾）する際に、基板ステージの移動方向に対して、所望の位置からずれて配置されることがあり、これによって基板外へのはみ出しが生じる可能性がある。
However, since the method of
ところで、特許文献１のような平坦化技術は、特許文献２で開示するショット領域よりも大面積の表面（例えば直径３００ｍｍシリコンウエハ）を一度に平坦化することに適している。 By the way, a flattening technique such as Patent Document 1 is suitable for flattening a surface having a larger area than the shot region disclosed in Patent Document 2 (for example, a silicon wafer having a diameter of 300 mm) at one time.
このような場合、基板面全体にわたって硬化性組成物を均一に配置する必要があり、一度の押印に使用される硬化性組成物の総量は当然多くなる。 In such a case, it is necessary to uniformly arrange the curable composition over the entire substrate surface, and the total amount of the curable composition used for one imprint naturally increases.
すなわち、大面積に渡って効率良く基板上に平坦化された膜を形成するためには、大量の硬化性組成物を基板上に均一に配置する技術が必要である。 That is, in order to efficiently form a flattened film on a substrate over a large area, a technique for uniformly arranging a large amount of curable composition on the substrate is required.
本発明は、基板上に供給された組成物が、型との接触の際に領域外にはみでることを低減し、且つ効率良く基板上に平坦化された膜を形成するための技術を提供することを目的とする。 The present invention provides a technique for reducing the composition supplied on a substrate from sticking out of the region upon contact with a mold and efficiently forming a flattened film on the substrate. The purpose is.
上記課題を解決する本発明の一側面としての平坦化装置は、
型を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板上に前記組成物を供給する供給部と、
前記型を保持する型保持部と、
を有し、
前記型と組成物との接触時に前記基板の外周領域から前記組成物がはみ出さないように、前記基板の外周領域とその内側領域とで前記供給部の供給条件を変更することを特徴とする。
The flattening device as one aspect of the present invention that solves the above problems is
A flattening device that flattens the composition on a substrate using a mold.
A substrate holding portion that holds the substrate and
A supply unit that supplies the composition onto the substrate,
A mold holder that holds the mold and
Have,
The supply condition of the supply unit is changed between the outer peripheral region of the substrate and the inner region thereof so that the composition does not protrude from the outer peripheral region of the substrate when the mold and the composition come into contact with each other. ..
本発明によれば、基板上に供給された硬化性組成物が、型との接触領域外にはみでることを低減し、且つ効率よく基板上に平坦化された膜を形成する平坦化装置を提供することができる。 According to the present invention, there is provided a flattening apparatus that reduces the amount of the curable composition supplied on the substrate from sticking out of the contact area with the mold and efficiently forms a flattened film on the substrate. can do.
以下に、本発名の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。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 name will be described in detail with reference to the drawings. In each figure, the same member is assigned the same reference number, and duplicate description is omitted.
＜第１実施形態＞
図１は、平坦化装置１を示した図である。平坦化装置１は、基板１０上に供給された硬化性組成物９（組成物）と型７（原版、モールド、あるいはテンプレートと呼ばれることもある）とを接触させる。そして、硬化性組成物９に硬化用のエネルギーを与えることにより、基板１０上に平坦化膜を形成する。
<First Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a flattening device 1. The flattening device 1 brings the curable composition 9 (composition) supplied onto the
硬化性組成物９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組成物であり、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物が用いられる。
The
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１５０ｎｍ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。 Electromagnetic waves, heat, etc. are used as the energy for curing. The electromagnetic wave is, for example, light such as infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays whose wavelength is selected from the range of 150 nm or more and 1 mm or less.
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が用いられると良い。 Of these, the photocurable composition that is cured by light may contain at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may contain a non-polymerizable compound or a solvent, if necessary. As the non-polymerizable compound, at least one selected from the group of sensitizers, hydrogen donors, internal release mold release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like may be used.
本実施形態では、平坦化装置１は、光の照射により硬化性組成物を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明する。また、以下では、基板上の硬化性組成物に対して光を照射する、後述の照射光学系の光軸に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。 In the present embodiment, the flattening device 1 will be described as adopting a photocuring method in which the curable composition is cured by irradiation with light. Further, in the following, the direction parallel to the optical axis of the irradiation optical system described later, which irradiates the curable composition on the substrate with light, is defined as the Z-axis direction, and is orthogonal to each other in a plane perpendicular to the Z-axis direction. The two directions are the X-axis direction and the Y-axis direction.
型７は、光の照射工程を考慮して光透過性の材料で構成される。型７の材料として、具体的には、ガラス、石英、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ Ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート樹脂等の光透過性樹脂、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、型７は、平坦化する対象の基板のサイズよりも大きいものであることが好ましいが、同等あるいは小さいサイズのものであってもよい。
The
型７の形状は、直径が３００ｍｍよりも大きく、５００ｍｍよりも小さい円形が好ましいが、これに限られない。また、型７の厚さは、好適には、０．２５ｍｍ以上２ｍｍ未満であるが、これに限られない。
The shape of the
基板１０は、ガラス、セラミックス、金属等が用いられ、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１０としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英を材料に含むガラスウエハなど半導体デバイス用基板として知られているものから任意に選択することができる。なお、基板１０の外形として、典型的には、直径３００ｍｍの円形のものであるが、これに限らない。また、基板１０の表面には、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の製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。
Glass, ceramics, metal, or the like is used for the
図１を用いて、平坦化装置１の各部について説明する。型保持部３は、真空吸着力や静電気力によって型７を引き付けて保持する型チャック１１と、型チャック１１を保持して型７を移動させる型移動機構１２とを含む。型チャック１１及び型移動機構１２は、照射部２からの光が基板１０の上の硬化性組成物９に照射されるように、中心部（内側）に開口１３を有する。型移動機構１２は、基板１０の上の硬化性組成物９への型７の押し付け（押印）、又は、基板１０の上の硬化性組成物９からの型７の引き離し（離型）を選択的に行うように、型７をＺ軸方向に移動させる。
Each part of the flattening apparatus 1 will be described with reference to FIG. The
型移動機構１２に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。型移動機構１２は、型７を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていても良い。
Actuators applicable to the
また、型移動機構１２は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向に型７を移動可能に構成されていても良い。更に、型移動機構１２は、型７のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や型７の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。
Further, the
照射部２は、光源（不図示）と照射光学系（不図示）を有し、照射光学系は後述の光学素子を組み合わせたものを備える。照射部２は、平坦化処理において、型７を介して、基板１０の上の硬化性組成物９に光８（例えば、紫外線）を照射する。照射部２は、光源と、光源からの光を平坦化処理に適切な光８の状態（光の強度分布、照明領域など）に調整するための光学素子（レンズ、ミラー、遮光板など）とを含む。本実施形態では、光硬化法を採用しているため、平坦化装置１が照射部２を有している。但し、熱硬化法を採用する場合には、平坦化装置１は、照射部２に代えて、硬化性組成物（熱硬化性組成物）を硬化させるための熱源を有することになる。
The
基板チャック（基板保持部）１４は、真空吸着力や静電気力によって基板１０を引き付けて保持する。補助部材１５は、基板チャック１４に保持された基板１０を取り囲むようにして、基板チャック１４の周囲に配置されている。また、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面とがほぼ同じ高さになるように、補助部材１５が配置されている。基板チャック１４はステージ駆動機構１６上に搭載される。ここで、基板チャック１４、ステージ駆動機構１６を合わせて基板ステージ４（移動部）とする。基板ステージ４は、ＸＹ面内で移動可能である。型７を基板１０の上の硬化性組成物９に押し付ける際に基板ステージ４の位置を調整することで型７の位置と基板１０の位置とを互いに整合させる。基板ステージ４に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。また、基板ステージ４は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１０を移動可能に構成されていても良い。なお、平坦化装置１における型７の押印及び離型は、型７をＺ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板１０をＺ軸方向に移動させることで実現させても良い。また、型７と基板１０の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、型７の押印及び離型を実現しても良い。また、基板ステージ４は、基板１０のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１０の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。
The board chuck (board holding portion) 14 attracts and holds the
また、基板ステージ４は、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に対応した複数の参照ミラー１７を備える。これに対して、平坦化装置１は、これらの参照ミラー１７にそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することで基板ステージ４の位置を測定する複数のレーザー干渉計１８を備える。
Further, the substrate stage 4 is provided with a plurality of reference mirrors 17 corresponding to each direction of X, Y, Z, ωx, ωy, and ωz on the side surface thereof. On the other hand, the flattening device 1 includes a plurality of
なお、図１では、参照ミラー１７とレーザー干渉計１８との１つの組のみを図示している。レーザー干渉計１８は、基板ステージ４の位置を実時間で計測し、後述する制御部６は、このときの計測値に基づいて基板１０（基板ステージ４）の位置決め制御を実行する。また、基板ステージ４の位置を計測するためにエンコーダを用いてもよい。
Note that FIG. 1 illustrates only one set of the
供給部５（組成物供給部）は型保持部３の近傍に設置され、基板１０上に組成物（硬化性組成物）９を供給する。供給部５は、供給方式としてインクジェット方式を採用し、未硬化状態の組成物９を収容する容器１９と、吐出部２０とを含む。
The supply unit 5 (composition supply unit) is installed in the vicinity of the
容器１９は、その内部を硬化性組成物９の硬化反応を起こさないような、例えば若干の酸素を含む雰囲気としつつ、硬化性組成物９を管理可能とするものが望ましい。また、容器１９の材質は、硬化性組成物９にパーティクルや化学的な不純物を混入させないようなものとすることが望ましい。
It is desirable that the
吐出部２０は、例えば複数の吐出口を含むピエゾタイプの吐出機構（インクジェットヘッド）を有する。硬化性組成物９の供給量（吐出量）は、０．１〜１０ｐＬ／滴の範囲で調整可能である。なお、硬化性組成物９の全供給量は、基板の段差や、平坦化膜の厚さなど適宜決定される。供給部５は、後述する制御部６からの動作指令に基づいて、硬化性組成物９を液滴として基板１０上に分散させて供給させ、供給位置や供給量などを制御する。
The
アライメント計測部２１は、基板１０上に形成されているアライメントマークを計測する。また、平坦化装置１は、基板ステージ４を載置し基準平面を形成する定盤２２と、型保持部３を固定するブリッジ定盤２３と、定盤２２から延設され、床面からの振動を除去する除振器２４を介してブリッジ定盤２３を支持する支柱２５とを備える。さらに、平坦化装置１は、共に不図示であるが、型７を装置外部と型保持部３との間で搬入出させる型搬送部や、基板１０を装置外部と基板ステージ４との間で搬入出させる基板搬送部などを含み得る。
The
制御部６は、ＣＰＵやメモリなどを含む、少なくとも１つのコンピュータで構成される。また、制御部６は、平坦化装置１の各構成要素に回線を介して接続され、メモリに格納されたプログラムに従って、平坦化装置１の各構成要素の動作及び調整などを制御する。また、制御部６は、平坦化装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、平坦化装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。 The control unit 6 is composed of at least one computer including a CPU, a memory, and the like. Further, the control unit 6 is connected to each component of the flattening device 1 via a line, and controls the operation and adjustment of each component of the flattening device 1 according to a program stored in the memory. Further, the control unit 6 may be configured integrally with other parts of the flattening device 1 (in a common housing), or may be formed separately from the other parts of the flattening device 1 (in a different housing). It may be configured.
次に、図２（ａ）から図２（ｄ）を参照して、平坦化処理について概要を説明する。 Next, the flattening process will be outlined with reference to FIGS. 2 (a) to 2 (d).
本実施形態では、基板全面上の硬化性組成物を型と接触させて、硬化性組成物を平坦化させる処理について説明するが、基板の一部の領域上の硬化性組成物と型を接触させて、複数回繰り返すことで、基板全面に平坦化膜を形成させてもよい。 In the present embodiment, the process of bringing the curable composition on the entire surface of the substrate into contact with the mold to flatten the curable composition will be described, but the curable composition on a part of the substrate is in contact with the mold. By repeating the process a plurality of times, a flattening film may be formed on the entire surface of the substrate.
本形態において、平坦化は図２に示すような下地パターンの凹凸などの短周期的な表面凹凸を平坦化することが主な目的であり、図２のように基板全体の長周期的なうねりに対する平坦化は必須ではない。 In this embodiment, the main purpose of flattening is to flatten short-period surface irregularities such as irregularities of the base pattern as shown in FIG. 2, and long-period undulations of the entire substrate as shown in FIG. Flattening is not essential.
まず、図２（ａ）に示すように、下地パターン１０ａが形成されている基板１０上に供給部５より硬化性組成物９を供給する。
First, as shown in FIG. 2A, the
次に、図２（ｂ）に示すように、基板１０上に供給された硬化性組成物９に型７を接触させる。
Next, as shown in FIG. 2B, the
その後、図２（ｃ）のように、照射部２より光６を照射し、硬化性組成物９を硬化させて、型７を硬化性組成物９から引き離し、基板１０上に平坦化膜を形成する。
After that, as shown in FIG. 2C, light 6 is irradiated from the
以上が、通常の平坦化処理であるが、本発明の硬化性組成物９の供給方法について詳細に説明する。硬化性組成物９は、供給部５より吐出される。
The above is the usual flattening treatment, but the method for supplying the
通常、基板ステージ４の駆動とともに硬化性組成物９を吐出して基板１０上に着滴させるスキャン供給が用いられる。スキャン供給は、硬化性組成物９を基板１０上に供給する時間が短く、スループット向上につながる。しかし、基板ステージ４の駆動と供給部５の吐出タイミングのずれなどで、本来、供給されなければいけない位置に対して、ずれが生じることがある。特に、基板ステージ４の駆動方向と平行な方向に対しては、大きくずれることがある。
Usually, a scan supply is used in which the
特に、基板１０の外周部において、供給位置がずれると、平坦化処理する際に、基板１０の外に、硬化性組成物９がはみだす、もしくは、基板１０の縁まで硬化性組成物９が到達しない場合（未充填）がある。
In particular, if the supply position is displaced on the outer peripheral portion of the
硬化性組成物９が基板１０の外周部よりはみだすと、基板ステージ４に付着するなどして平坦化装置１が汚染されることがある。
If the
また、硬化性組成物９が到達しないと、基板１０上に均一な平坦化膜を形成できなくなる。
Further, if the
そのため、本発明は、基板１０の中心領域は、スキャン供給で硬化性組成物９を高速かつ大量に供給し、基板１０の外周領域では、基板ステージ４をステップ駆動させて、基板ステージ４を一旦停止させる。完全に停止した後に、吐出部５から硬化性組成物９を吐出する（ステップ供給）。
Therefore, in the present invention, the central region of the
当該ステップ供給により、基板ステージ４の駆動や、供給部５との吐出タイミングによる供給位置のずれが低減され、硬化性組成物９の供給位置の精度が向上する。
By the step supply, the deviation of the supply position due to the drive of the substrate stage 4 and the discharge timing with the supply unit 5 is reduced, and the accuracy of the supply position of the
すなわち、本実施形態は、吐出部および基板の移動を停止させた状態で外周領域に硬化性組成物を吐出するステップ供給と、基板を移動させながら外周領域の内側の領域に硬化性組成物を吐出するスキャン供給と、の二つの供給条件を有しており、型と硬化性組成物との接触時に基板の外周から硬化性組成物がはみ出さないように、基板の外周近傍の領域とその内側領域とで供給部の供給条件を変更するものである。 That is, in the present embodiment, the step supply of discharging the curable composition to the outer peripheral region while the movement of the ejection portion and the substrate is stopped, and the curable composition being applied to the inner region of the outer peripheral region while moving the substrate. It has two supply conditions, a scan supply for discharging, and a region near the outer periphery of the substrate and its periphery so that the curable composition does not protrude from the outer periphery of the substrate when the mold and the curable composition come into contact with each other. The supply conditions of the supply section are changed between the inner region and the inner region.
本発明において外周領域は、基板の外周端を含み、基板中心を含む内側領域を囲むように配置された外周近傍の領域である。 In the present invention, the outer peripheral region is a region near the outer circumference arranged so as to include the outer peripheral edge of the substrate and surround the inner region including the center of the substrate.
硬化性組成物の外周からのはみ出しを考慮すべき領域として任意に設定して良いが、基板の中心から外周までの距離（Ｒ）に対して、０．８Ｒ以上、好ましくは０．９Ｒ以上、さらに好ましくは０．９５Ｒ以上離れた領域を外周領域と設定しても良い。０．８Ｒ以上の外周領域とは、基板の中心から０．８Ｒから１Ｒまでの距離が離れた領域のことを言う。 The curable composition may be arbitrarily set as a region to be considered for protrusion from the outer circumference, but is 0.8R or more, preferably 0.9R or more, with respect to the distance (R) from the center of the substrate to the outer circumference. More preferably, a region separated by 0.95R or more may be set as the outer peripheral region. The outer peripheral region of 0.8R or more refers to a region separated from the center of the substrate by a distance of 0.8R to 1R.
基板表面に同一の下地パターンがアレイ状に配置されている場合、完全な下地パターンが配置されていない外周近傍の領域（欠けた下地パターンの領域）とすることもできる。 When the same base pattern is arranged in an array on the surface of the substrate, it can be a region near the outer circumference where the complete base pattern is not arranged (the region of the missing base pattern).
図３と図４を用いて、詳細に説明する。図３は、本発明の硬化性組成物９の供給に関する概略図、図４は、供給方法に関するフローチャートである。
This will be described in detail with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic view regarding the supply of the
基板１０の表面に、あらかじめ下地パターンが形成されているものを好適に使用できる。
A substrate on which a base pattern is formed in advance on the surface of the
平坦化装置１に基板１０を導入する際に、図３（ａ）に示すように、計測部により基板１０の表面に形成されているアライメントマーク２６を計測する。
When the
アライメントマークを計測し、基板１０の外周領域に供給される硬化性組成物９の位置を算出する（Ｓ１０１）。当該アライメントマーク２６の位置情報から、基板の外周領域に形成された下地パターンの位置情報を取得する。得られた下地パターンの位置情報に基づいて、ステップ供給における供給位置及び供給量が決定される。この際、供給位置に関しては、後述するグリッド間隔２７も考慮されることになる。
The alignment mark is measured, and the position of the
以下に、スキャン供給は、所定のグリッド間隔で液滴を吐出するものであり、ステップ供給は、外周と硬化性組成物が配置されたグリッドの最外位置との間の領域に吐出する形態について説明する。 Below, the scan feed is for ejecting droplets at predetermined grid intervals, and the step feed is for ejecting into the region between the outer circumference and the outermost position of the grid on which the curable composition is arranged. explain.
まず、図３（ｂ）に示すように基板１０の中心領域を、スキャン供給２８によって、硬化性組成物９を供給する（Ｓ１０２）。
First, as shown in FIG. 3B, the
スキャン供給２８の際の硬化性組成物９の供給位置は、基板ステージ４の駆動速度と、供給部５との吐出タイミングと、吐出部２０に形成されている吐出孔の間隔によって、決定される。そのため、最少の間隔（グリッド間隔２７）が存在することになる。
The supply position of the
その次に、図３（ｃ）に示すようにアライメントマーク２６の計測から算出した基板１０の外周領域に、ステップ供給２９により、硬化性組成物９を供給する（Ｓ１０３）。
Next, as shown in FIG. 3C, the
Ｓ１０２とＳ１０３との間には、時間差が生じる。硬化性組成物９は、基板１０上に供給されてから、徐々に蒸発してしまう。そのため、平坦化処理するまでの間に、Ｓ１０２で供給した硬化性組成物９と、Ｓ１０３で供給した硬化性組成物９の供給量が異なってしまう。
There is a time lag between S102 and S103. The
均一な平坦化膜が形成できなくなってしまうため、Ｓ１０３のステップ供給２９では、各供給位置に対して、Ｓ１０２や、Ｓ１０３の各供給時間を考慮して、吐出量を補正し、平坦化処理するまでに、同じ供給量になるようにする。
Since a uniform flattening film cannot be formed, in the
本実施例では、先に基板１０の中心領域をスキャン供給２８で硬化性組成物９を供給し、次に、基板１０の外周領域をステップ供給２９で硬化性組成物９を供給しているが、その逆でもよい。
In this embodiment, the
先に、基板１０の外周領域をステップ供給２９し、次に基板１０の中心領域をスキャン供給２８する。その際も、ステップ供給２９時には、硬化性組成物９の蒸発を考慮して、吐出量を補正しながらステップ供給２９を実施する。
First, the outer peripheral region of the
基板１０上に供給された硬化性組成物９と型７とを接触させる（Ｓ１０４）。光を照射させ硬化性組成物９を硬化させ、型７を基板１０から剥離して、下地パターンが形成された基板１０上に平坦化膜を形成することができる（Ｓ１０５、Ｓ１０６）。
The
基板１０の外周領域をステップ供給することで、硬化性組成物９の供給位置の精度が向上する。基板が１０の外周領域に適切な配置に硬化性組成物９が供給されることで、浸み出し、または、未充填を低減することができる。
By step-supplying the outer peripheral region of the
以上により、本実施形態に係る平坦化装置によれば、基板上に供給された硬化性組成物が、基板外にはみでることなく、基板上に効率よく平坦化された膜を形成することができる。 As described above, according to the flattening apparatus according to the present embodiment, the curable composition supplied on the substrate can efficiently form a flattened film on the substrate without sticking out of the substrate. ..
本実施形態においては、硬化性組成物に接触させる型が基板よりも大きく、基板表面全体を覆うように押印する構成のため、３００ｍｍシリコンウエハのような基板全体を一括して平坦化させることができる。 In the present embodiment, the mold that comes into contact with the curable composition is larger than the substrate and is stamped so as to cover the entire surface of the substrate. Therefore, the entire substrate such as a 300 mm silicon wafer can be flattened at once. it can.
また、押印時に硬化性組成物が型から受ける押圧により、基板の内側では比較的流動性をもって凹部に充填され易くなるため、外周近傍ほどの液滴配置の位置精度は必要ない。 Further, the pressing of the curable composition from the mold at the time of imprinting makes it easier to fill the recesses with relatively fluidity inside the substrate, so that the position accuracy of the droplet arrangement as close to the outer circumference is not required.
これとは逆に、外周近傍においては、内側から外側に押し出される組成物の影響などにより、わずかな位置ずれによっても外周からのはみ出しの原因となる可能性がある。 On the contrary, in the vicinity of the outer circumference, there is a possibility that even a slight misalignment may cause protrusion from the outer circumference due to the influence of the composition extruded from the inside to the outside.
本実施形態は、上述したように、外周近傍の正確な位置に正確な量を配置するステップ供給と、その内側の領域に高速に供給するスキャン供給の２つの供給条件を有することで、基板上に供給された硬化性組成物が、型との接触領域外にはみでることを低減し、且つ効率よく基板上に平坦化された膜を形成することができる。 As described above, the present embodiment has two supply conditions, a step supply for arranging an accurate amount at an accurate position near the outer circumference and a scan supply for supplying the scan supply to the inner region at high speed, on the substrate. It is possible to reduce the amount of the curable composition supplied to the mold from sticking out of the contact area with the mold, and to efficiently form a flattened film on the substrate.
＜第２実施形態＞
次に、図５と図６に基づいて第２実施形態の平坦化装置について説明する。尚、ここで言及しない事項は、第１実施形態に従い得る。
<Second Embodiment>
Next, the flattening device of the second embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. Matters not mentioned here may follow the first embodiment.
第１実施形態では、基板１０の外周領域の硬化性組成物９の供給位置は、スキャン供給２８で決定されるグリッド間隔２７で決定していた。グリッド間隔２７で供給する際に、グリッド間隔２７が直線に対して、基板１０の縁は、曲線であるため、最適な場所に硬化性組成物９を供給することができない場合がある。また、基板１０の位置決めマーク３０（ノッチ、オリフラなど）のような特殊な領域や、下地パターンによっては、グリッド間隔２７ではない箇所に供給しないといけない場合がある。そのため、第２実施形態では、ステップ供給２９の際に、図５のようにグリッド間隔２７にとらわれず、供給する。
In the first embodiment, the supply position of the
図６に示すフローチャートに従って供給を実施する。基板１０の表面に形成されているアライメントマーク２６を計測する。アライメントマーク２６を計測し、基板１０の外周領域に供給される硬化性組成物９の位置を算出する（Ｓ２０１）。Ｓ２０１では、第１実施形態と同様に、所定のグリッド間隔２７に基づいた供給位置の算出となっている。下地パターンや、硬化性組成物９の浸み出し、もしくは、未充填が発生しやすい箇所、基板１０の位置決めマーク３０の情報から、Ｓ２０１で決定された供給位置を補正する（Ｓ２０２）。硬化性組成物９の浸み出し、もしくは、未充填が発生しやすい箇所の算出は、事前に平坦化処理をして、場所を特定しておいてもよい。基板１０の中心領域を、スキャン供給２８によって、硬化性組成物９を供給する（Ｓ２０３）。Ｓ２０２で算出した供給位置に対して、ステップ供給２９により、硬化性組成物９を供給する（Ｓ２０４）。ステップ供給２９する際に、グリッド間隔２７からの距離を、オフセットとして、基板ステージ４で補正する、または、吐出部５を移動させて補正し、供給する。
Supply is performed according to the flowchart shown in FIG. The
また、第１実施形態に記載されているように、硬化性組成物９の蒸発を考慮して、吐出量を補正、スキャン供給２８とステップ供給２９の工程をいれかえてもよい。基板１０上に供給された硬化性組成物９と型７とを接触させる（Ｓ２０５）。光を照射させ硬化性組成物９を硬化させ、型７を基板１０から剥離して、下地パターンが形成された基板１０上に平坦化膜を形成することができる（Ｓ２０６、Ｓ２０７）。
Further, as described in the first embodiment, the discharge amount may be corrected in consideration of the evaporation of the
基板１０の外周領域をステップ供給することで、硬化性組成物９の供給位置の精度が向上する。また、下地パターン、基板１０の外周形状や、位置決めマークに応じて適切な配置に硬化性組成物９が供給されることで、浸み出し、または、未充填を低減することができる。
By step-supplying the outer peripheral region of the
以上により、本実施形態に係る平坦化装置によれば、基板上に供給された硬化性組成物が、基板外にはみでることなく、基板上に効率よく平坦化された膜を形成することができる。 As described above, according to the flattening apparatus according to the present embodiment, the curable composition supplied on the substrate can efficiently form a flattened film on the substrate without sticking out of the substrate. ..
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態の平坦化装置について説明する。尚、ここで言及しない事項は、第１及び第２実施形態に従い得る。
<Third Embodiment>
Next, the flattening device of the third embodiment will be described. Matters not mentioned here may be in accordance with the first and second embodiments.
第１及び第２実施形態では、ステップ供給２９をする基板１０の外周領域は、硬化性組成物９の蒸発を考慮して、吐出量を補正している。
In the first and second embodiments, the outer peripheral region of the
図７に示すように型７を基板１０上に供給された硬化性組成物９に接触させる際に、型７と硬化性組成物９との間の空気のトラップを防ぐために、型７を凸状に撓ませながら硬化性組成物９と接触させることがある。それにより、型７が基板１０の中心から接触させて、基板中心から外周に向かって、接触し、空気のトラップを防ぐことができる。その際に、硬化性組成物９は、先に接触した基板１０の中心から外周にかけて濡れ拡がっていく。
As shown in FIG. 7, when the
そのため本実施形態では、蒸発量に加えて、中心から濡れ拡がってくる硬化性組成物の量も考慮して補正する。 Therefore, in the present embodiment, in addition to the amount of evaporation, the amount of the curable composition that wets and spreads from the center is also taken into consideration for correction.
具体的には、基本となる吐出量（設定した平坦化膜の膜厚に対して決定される吐出量（蒸発量の補正も含む））に対して、濡れ拡がってくる硬化性組成物量を見積もり、この分を差し引いた量を供給量とする。 Specifically, the amount of the curable composition that spreads wet is estimated with respect to the basic discharge amount (the discharge amount determined for the set film thickness of the flattening film (including the correction of the evaporation amount)). , The amount obtained by subtracting this amount is taken as the supply amount.
以上により、本実施形態に係る平坦化装置によれば、基板上に供給された硬化性組成物が、基板外にはみでることを低減し、基板上に効率よく平坦化された膜を形成することができる。 As described above, according to the flattening apparatus according to the present embodiment, the curable composition supplied on the substrate is reduced from sticking out of the substrate, and an efficiently flattened film is formed on the substrate. Can be done.
＜第４実施形態＞
（物品製造方法）
次に、前述の平坦化装置または平坦化方法を利用した物品（半導体ＩＣ素子、液晶表示素子、カラーフィルタ、ＭＥＭＳ等）の製造方法を説明する。当該製造方法は、前述の平坦化装置を用いて、基板（ウエハ、ガラス基板等）に配置された組成物と型を接触させて平坦化させ、組成物を硬化させて組成物と型を離す工程とを含む。そして、平坦化された組成物を有する基板に対して、リソグラフィ装置を用いてパターンを形成するなどの処理を行う工程と、処理された基板を他の周知の加工工程で処理することにより、物品が製造される。他の周知の加工工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。
<Fourth Embodiment>
(Article manufacturing method)
Next, a method for manufacturing an article (semiconductor IC element, liquid crystal display element, color filter, MEMS, etc.) using the above-mentioned flattening device or flattening method will be described. In the manufacturing method, the composition placed on a substrate (wafer, glass substrate, etc.) is brought into contact with a mold to be flattened by using the above-mentioned flattening device, and the composition is cured to separate the composition from the mold. Includes steps. Then, by performing a process such as forming a pattern on the substrate having the flattened composition using a lithography apparatus and processing the processed substrate by another well-known processing step, the article is produced. Is manufactured. Other well-known processing steps include etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging and the like. According to this manufacturing method, it is possible to manufacture an article of higher quality than before.
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。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.
１ 平坦化装置
４ 基板ステージ
７ 型
９ 硬化性組成物
１０ 基板
１０ａ 下地パターン
２０ 吐出部
２６ 下地パターンのアライメントマーク
２８ スキャン供給
２９ ステップ供給
1 Flattening device 4
Claims (11)
基板を保持する基板保持部と、
前記基板上に硬化性組成物を供給する供給部と、
型を保持する型保持部と、
を有し、
前記型と前記硬化性組成物との接触時に前記基板の外周から前記硬化性組成物がはみ出さないように、前記基板の外周領域とその内側領域とで前記供給部の供給条件を変更することを特徴とする平坦化装置。 A flattening device that forms a flat surface by supplying a curable composition onto a substrate and curing the mold in contact with the curable composition.
The board holding part that holds the board and
A supply unit that supplies the curable composition onto the substrate,
A mold holder that holds the mold and
Have,
The supply conditions of the supply unit are changed between the outer peripheral region of the substrate and the inner region thereof so that the curable composition does not protrude from the outer periphery of the substrate when the mold and the curable composition come into contact with each other. A flattening device characterized by.
前記ステップ供給は、外周と前記硬化性組成物が配置されたグリッドの最外位置との間の領域に吐出するものである請求項３に記載の平坦化装置。 The scan supply ejects droplets at predetermined grid intervals.
The flattening apparatus according to claim 3, wherein the step supply is to discharge to a region between the outer circumference and the outermost position of the grid on which the curable composition is arranged.
前記基板上に前記硬化性組成物を供給するとき、
前記型と前記硬化性組成物との接触時に、前記基板の外周領域から前記硬化性組成物がはみ出さないように、前記基板の外周領域とその内側領域とで前記供給部の供給条件を変更することを特徴とする平坦化方法。 A flattening method for forming a flat surface by arranging a curable composition on a substrate and curing the mold in contact with the curable composition.
When supplying the curable composition onto the substrate,
The supply conditions of the supply unit are changed between the outer peripheral region of the substrate and the inner region thereof so that the curable composition does not protrude from the outer peripheral region of the substrate when the mold and the curable composition come into contact with each other. A flattening method characterized by
前記基板を移動させながら前記外周領域の内側の領域に前記硬化性組成物を吐出するスキャン供給工程と、を有する請求項８に記載の平坦化方法。 A step supply step of discharging the curable composition to the outer peripheral region in a state where the movement of the curable composition supply unit having a discharge unit and the substrate is stopped, and a step supply step.
The flattening method according to claim 8, further comprising a scan feeding step of discharging the curable composition into a region inside the outer peripheral region while moving the substrate.
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