JP2020146919A - 液体吐出装置、基板処理装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出部材に付着した液体の除去処理を効率よく行うために有利な技術を提供する。【解決手段】基板上に液体を吐出する液体吐出装置は、液体を吐出する複数の吐出口が設けられた第１面と、各吐出口からの液体の吐出で生じた残液を付着させるように、前記第１面の周囲に位置して前記第１面より撥液性の低い第２面とを有する吐出部材を含み、前記吐出部材は、前記吐出部材に付着した液体の除去処理において、前記第２面に付着している液体を前記第２面の外側に移動させるように気体を吹き出す吹出口を含む。【選択図】図２

Description

本発明は、液体吐出装置、基板処理装置、および物品の製造方法に関する。

モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置が、半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置では、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態で当該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モールドを剥離することにより、基板上にインプリント材のパターンを形成することができる。また、基板上へのインプリント材の供給は、例えばインクジェット方式によりインプリント材（液体）を基板に吐出する複数の吐出口が設けられたディスペンサ（液体吐出装置）を用いて、各吐出口からのインプリント材の吐出を制御することによって行われうる。

ディスペンサでは、各吐出口からのインプリント材の吐出で生じた残液等が吐出口に付着すると、吐出口が目詰まりを起こし、吐出位置の精度や安定性などの吐出性能が低下しうる。特許文献１には、撥水処理を施した中央撥水領域を複数の吐出口の周囲近傍に設け、中央撥水領域の両側に溝状の親水領域を設けたディスペンサ（インクジェットヘッド）の構成が提案されている。特許文献１に記載された構成では、ディスペンサに付着したインクを溝状の親水領域に捕獲し、吐出口に至らないようにすることができる。

特開平６−２１０８５９号公報

インプリント装置では、ディスペンサに付着した液体（インプリント材）や異物を吸引して除去する除去処理（クリーニング処理）が行われうる。特許文献１に記載された構成では、溝状の親水領域が有する親水性に起因して、当該親水領域に捕獲された液体を除去処理によって除去することが不十分になりうる。この場合、除去処理によって除去しきれなかった液体が親水領域に堆積し、基板等の被吐出物や周辺の部材に付着して汚染するといった問題が生じうる。

そこで、本発明は、吐出部材に付着した液体の除去処理を効率よく行うために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての液体吐出装置は、基板上に液体を吐出する液体吐出装置であって、液体を吐出する複数の吐出口が設けられた第１面と、各吐出口からの液体の吐出で生じた残液を付着させるように、前記第１面の周囲に位置して前記第１面より撥液性の低い第２面とを有する吐出部材を含み、前記吐出部材は、前記吐出部材に付着した液体の除去処理において、前記第２面に付着している液体を前記第２面の外側に移動させるように気体を吹き出す吹出口を含む、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、吐出部材に付着した液体の除去処理を効率よく行うために有利な技術を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図 第１実施形態の吐出部の構成を示す図 撥液性の定義を説明するための図 第１実施形態の吐出部材の構成を示す概略断面図 第２実施形態の吐出部材の構成を示す概略断面図 第４実施形態の吐出部の構成を示す図 第４実施形態の吐出部材の構成を示す概略断面図 物品の製造方法を示す図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

本発明は、基板を処理する基板処理装置に適用される。基板処理装置としては、例えば、感光媒体を基板上に塗布する塗布装置、潜像パターンが形成された基板を現像する現像装置などが挙げられる。その他にも、基板処理装置として、基板上に膜を形成する成膜装置、平面形状を有するモールドを用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置、および、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置などが挙げられる。以下の実施形態では、基板処理装置として、インプリント装置を例示して説明する。

＜第１実施形態＞
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と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギ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。例えば、インプリント装置は、基板上にインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド（型）を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化させる。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することで、基板上のインプリント材にモールドのパターンを転写することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、基板における複数のショット領域の各々について行われる。

インプリント材を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、本実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールドとインプリント材とを接触させた状態でインプリント材に光（紫外線）を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。

インプリント材には、硬化用のエネルギ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、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、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、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与される。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。

次に、本発明に係る第１実施形態のインプリント装置１００について説明する。図１は、第１実施形態のインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、例えば、モールドＭを保持するインプリントヘッド１０と、基板Ｗを保持して移動可能な基板ステージ２０と、硬化部３０と、吐出部４０（ディスペンサ、液体吐出装置）と、制御部５０とを含みうる。制御部５０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１００の各部を制御してインプリント処理を制御する。

モールドＭは、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面において基板側に突出した一部の領域（パターン領域）には、基板上のインプリント材Ｒに転写されるべき凹凸のパターンが形成されている。また、基板Ｗとしては、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Ｗとしては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。

インプリントヘッド１０は、例えば、真空吸着などによりモールドＭを保持するモールドチャックと、モールドＭと基板Ｗとの間隔を変更させるようにモールドＭをＺ方向に駆動するモールド駆動部とを含みうる。本実施形態のインプリントヘッド１０は、Ｚ方向にモールドＭを駆動するように構成されているが、例えば、ＸＹ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールドＭを駆動する機能などを有してもよい。

基板ステージ２０は、例えば、真空吸着などにより基板Ｗを保持する基板チャックと、ＸＹ方向に基板Ｗを駆動する基板駆動部とを含みうる。本実施形態の基板ステージ２０は、例えばリニアモータや平面モータなどによりＸＹ方向に基板Ｗを駆動するように構成されているが、例えば、Ｚ方向およびθ方向に基板Ｗを駆動する機能などを有してもよい。

硬化部３０（照射部）は、モールドＭと基板上のインプリント材Ｒとが接触している状態で、基板上のインプリント材ＲにモールドＭを介して光（例えば紫外線）を照射することにより当該インプリント材Ｒを硬化させる。また、吐出部４０は、インプリント材（液体）を吐出する複数の吐出口を有し、基板ステージ２０によって下方に配置された基板Ｗに向けて各吐出口からインプリント材Ｒを吐出する（基板上にインプリント材Ｒを供給（塗布）する）。

次に、吐出部４０の構成について、図２を参照しながら説明する。図２は、本実施形態の吐出部４０の構成を示す図である。図２（ａ）は、吐出部４０の断面図を示し、図２（ｂ）は、吐出部４０を下方（−Ｚ方向）から見た図を示している。吐出部４０は、インプリント材Ｒを収容する収容器４１と、収容器４１に収容されたインプリント材Ｒを基板Ｗに向けて吐出する複数の吐出口４３が設けられた吐出部材４２とを含む。

収容器４１は、配管を介して調整部４４に連通している。調整部４４は、例えば、吐出部材４２に設けられた各吐出口４３での液面がメニスカス形状を維持するように、収容器４１の内部への流体（例えば気体）の供給を制御することによって収容器４１の内部圧力を調整する。また、調整部４４は、各吐出口４３からインプリント材を吐出させるように、収容器４１の内部圧力を調整することもできる。例えば、複数の吐出口４３の各々に異物や気泡などが存在していると、吐出不良を起こして吐出性能が低下しうる。この場合において、調整部４４は、収容器４１の内部に流体を供給して各吐出口４３からインプリント材を吐出させることで、各吐出口４３に存在する異物や気泡などを強制排出させることができる。

吐出部材４２は、複数の吐出口４３が設けられた第１面Ｓ_１を有する中央部分４２ａと、中央部分４２の周囲に位置し、第２面Ｓ_２および第３面Ｓ_３を有する周囲部分４２ｂとを含む。第１面Ｓ_１、第２面Ｓ_２および第３面Ｓ_３はそれぞれ、基板Ｗに対向する面（基板側の面）である。また、本実施形態の場合、中央部分４２ａは、第１面Ｓ_１の方が周囲部分４２ａの第２面Ｓ_２より基板側に位置するように周囲部分４２ａより基板側に突出した凸形状を有しており、第１面Ｓ_１と第２面Ｓ_２とを結ぶ側面Ｓ_４を有する。

ここで、吐出部材４２には、各吐出口４３からのインプリント材の吐出で生じたインプリント材の残液（液滴）が付着することがある。例えば、各吐出口４３の液面をメニスカス形状に維持することができなかったり、各吐出口４３に存在する異物等を強制排出するために各吐出口４３からインプリント材を吐出させたりした場合に、インプリント材の残液が吐出部材４２に付着しうる。また、各吐出口４３からインプリント材を正常に吐出させた場合においても、その吐出により飛散したインプリント材の液滴（ミスト、サテライト）が残液として吐出部材４２に付着しうる。このようなインプリント材の残液が各吐出口４３に付着してしまうと、吐出口４３が目詰まりを起こし、吐出位置の精度や安定性などの吐出性能が低下しうる。

そのため、吐出部材４２は、周囲部分４２ｂの第１面Ｓ_１より中央部分４２ａの第２面Ｓ_２の方が、使用する液体（本実施形態ではインプリント材）に対する撥液性が低くなるように構成される。本実施形態の場合、第１面Ｓ_１より第２面Ｓ_２の撥液性が低くなるように、第１面Ｓ_１に形成される撥液膜と第２面Ｓ_２に形成される撥液膜とで撥液膜の材料または撥液膜の表面構造を異ならせている。このような吐出部材４２の構成により、各吐出口４３からのインプリント材の吐出で生じたインプリント材の残液を中央部分４２ａの第１面Ｓ_１から周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２に移動させ、第２面Ｓ_２に付着（滞留）させることができる。つまり、インプリント材の残液が各吐出口４３に付着することを低減することができる。なお、撥液性は、例えば、図３に示すように、インプリント材Ｒ（液滴）と面との接触角θによって定義されうる。即ち、吐出部材４２は、図３（ａ）に示すインプリント材Ｒ（液滴）と第１面Ｓ_１との接触角θ_１より、図３（ｂ）に示すインプリント材Ｒ（液滴）と第２面Ｓ_２との接触角θ_２の方が小さくなるように構成される。

ところで、インプリント装置１００では、吐出部４０に付着したインプリント材を除去するための除去処理（クリーニング処理）が行われる。例えば、インプリント装置１００には、図２（ａ）に示すように、吐出部材４２に付着したインプリント材を吸引する吸引部６０（吸引ノズル）が設けられる。吸引部６０は、Ｙ方向に伸びるスリット状の吸引口を有し、吸引口から真空吸引を行うように構成される。そして、駆動機構（不図示）により吐出部４０と吸引部６０とを相対的にＸＹ方向に移動させながら、吐出部４０に付着したインプリント材を吸引部６０で吸引することにより、当該除去処理が行われうる。

本実施形態の場合、上述したように、中央部分４２ａの第１面Ｓ_１に付着したインプリント材が周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２に移動して滞留する。しかしながら、周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２は、中央部分４２ａの第１面Ｓ_１より撥液性が低い（例えば親液性が高い）ため、第２面Ｓ_２に滞留したインプリント材の除去処理を吸引部６０によって十分に行うことができないことがある。具体的には、第２面Ｓ_２に付着した半径数百μｍ以上の比較的大きなインプリント材の液滴については、吸引部６０で吸引することができるが、半径数百μｍ未満の比較的小さなインプリント材の液滴については、吸引部６０で吸引することが困難になりうる。このように吸引部６０で吸引しきれなかったインプリント材が第２面Ｓ_２に残留していくと、残留したインプリント材が基板上に垂れたり、インプリント装置内の他の部材に接触して付着したりといった汚染が生じうる。

そこで、本実施形態の吐出部材４２には、吐出部材４２に付着したインプリント材の除去処理において、周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２に付着（滞留）しているインプリント材を第２面Ｓ_２の外側に移動させるように気体を吹き出す吹出口４５が設けられる。本実施形態の場合、吐出口４３は、図２（ａ）に示すように、凸形状に構成された中央部分４２ａの側面Ｓ_４に設けられ、周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を第３面Ｓ_３に移動させるように気体を吹き出す。第３面Ｓ_３は、周囲部分４２ｂにおいて第２面Ｓ_２の周囲に位置する面であり、第２面Ｓ_２より撥液性が高くなるように撥液処理が施されている。このように、第３面Ｓ_３は第２面Ｓ_２より撥液性が高いため、除去処理の際に吹出口４５から気体を吹き出して、第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を第３面Ｓ_３に移動させることにより、吸引部６０による除去処理を効率よく行うことができる。ここで、吹出口４５から気体を吹き出すことによって第３面Ｓ_３に移動したインプリント材は、吹出口４５からの気体の吹き出しを中断すると、第２面Ｓ_２に移動する（再び戻る）可能性がある。したがって、除去処理の期間中では、吹出口４５からの気体の吹き出しを中断しないように継続的に行うことが好ましい。

次に、本実施形態の吐出部材４２の具体的な構成について、図４を参照しながら説明する。図４は、吐出部材４２の構成を示す概略断面図（図２（ａ）に示す吐出部材４２の拡大図）である。吐出部材４２は、例えば、収容器４１の内部と複数の吐出口４３とに連通された複数の流路４３ａ（圧力室）と、各流路４３ａに設けられたエネルギ発生素子４３ｂとを有する。エネルギ発生素子４３ｂとしては、例えば圧電素子や発熱抵抗体が用いられうる。インプリント材として樹脂を含むものが用いられる場合、エネルギ発生素子４３ｂとして圧電素子が用いられるとよい。制御部５０によりエネルギ発生素子４３ｂを制御することで、エネルギ発生素子４３ｂと吐出口４３との間の流路４３ａ内のインプリント材が当該吐出口４３から吐出される。

また、吐出部材４２は、気体を吹き出す吹出口４５に連通された流路４５ａを有する。流路４５ａは、流路４５ａに気体を供給する供給機構４６ａに連通されており、制御部５０により供給機構４６ａを制御することで、吹出口４５からの気体の吹き出しを制御することができる。気体としては、窒素ガスなどの不活性ガスが用いられることが好ましい。

吐出部材４２は、１ｍｍ程度あるいはそれ以下の厚みで構成されることが好ましく、その厚みにおいて上述した流路４３ａ、４５ａなどの微小な構造が内部に形成されるように、半導体の製造技術を利用して作製されるとよい。例えば、吐出部材４２は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）技術を利用して半導体ウェハからそれぞれ作製された複数の部材を張り合わせることによって構成されうる。図４に示す例では、第１部材４７ａ、第２部材４７ｂ、第３部材４７ｃおよび第４部材４７ｄの４個の部材を張り合わせることにより吐出部材４２が構成されうる。

図４に示す例において、第１部材４７ａおよび第２部材４７ｂは、吐出部材４２の中央部分４２ａの一部（収容器４１側の一部）と周囲部分４２ｂとを構成する部材である。第３部材４７ｃおよび第４部材４７ｄは、吐出部材４２の中央部分４２ａの一部（基板側の一部）を構成する部材である。複数の吐出口４３は、第４部材４７ｄに形成され、吹出口４５は、第３部材４７ｃに形成される。そして、第１部材４７ａ〜第４部材４７ｄには、互いに張り合わせたときに流路４３ａおよび流路４５ａが形成される（繋がる）ように、流路４３ａおよび流路４５ａが部分ごとに形成される。また、エネルギ発生素子４３ｂは、第１部材４７ａに形成される。ここで、吹出口４５は、スリット状の細長い形状に形成されてもよいし、ドット状の開口が配列された形状に形成されてもよい。

次に、吐出部材４２の周囲部分４２ｂにおいて、第２面Ｓ_２より第３面Ｓ_３の撥液性を高くする構成例について説明する。第２面Ｓ_２および第３面Ｓ_３には、例えばテフロン（登録商標）などの撥液膜が形成される。このような撥液膜は、吐出部材４２（周囲部分４２ｂ）を衝撃から保護するための保護部材としての機能も有しうる。そして、第３面Ｓ_３に形成された撥液膜に対し、超短波レーザによって周期的に配列された複数の溝を形成する。このように複数の溝を第３面Ｓ_３の撥液膜に形成することで、インプリント材の液滴と第３面Ｓ_３の撥液膜との間に空気の隙間が形成されるため、複数の溝が形成されていない第２面Ｓ_２の撥液膜と比べて撥液性を高くすることができる。第３面Ｓ_３に形成される複数の溝は、例えば、周期が１μｍ〜４μｍ、溝の深さが０．１μｍ〜２０μｍで形成されるとよい。

上述したように、本実施形態の吐出部材４２には、吐出部材４２に付着したインプリント材の除去処理において、周囲部分４２ｂの第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を第２面Ｓ_２の外側に移動させるように気体を吹き出す吹出口４５が設けられる。本実施形態の場合、吹出口４５は、中央部分４２ａの側面Ｓ_４に設けられ、第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を第２面Ｓ_２より撥液性の高い第３面Ｓ_３に移動させるように気体を吹き出す。これにより、除去処理を効率よく行い、除去処理で除去しきれずに吐出部材４２に残存するインプリント材を低減することができる。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１００の構成および吐出部４０の構成など第１実施形態と同様のものについては、ここでの説明を省略する。

図５は、本実施形態の吐出部材４２の構成を示す概略断面図である。本実施形態の吐出部材４２は、第１実施形態の構成に対し、吹出口４５から吹き出された気体により第２面Ｓ_２の外側に移動したインプリント材を回収（吸引）する回収口４８（吸引口）が更に設けられている。回収口４８は、真空ポンプなどの吸引機構４６ｂに連通された流路４８ａに連通している。そして、制御部５０により吸引機構４６ｂを制御することで、吹出口４５から吹き出された気体とともに、第２面Ｓ_２の外側に移動したインプリント材を吸引（回収）することができる。

ここで、本実施形態の吐出部材４２は、周囲部分４２ｂに第２面Ｓ_２と第３面Ｓ_３とを有しており、吹出口４５から吹き出された気体によって第２面Ｓ_２から第３面Ｓ_３に移動したインプリント材を回収口４８によって回収するように構成されている。しかしながら、それに限られるものではなく、周囲部分４２ｂに第３面Ｓ_３が設けられていなくてもよい。この場合、吐出部材４２は、吹出口４５から吹き出された気体によって第２面Ｓ_２の外側に移動したインプリント材を回収口４８によって回収するように構成されうる。

上述したように、本実施形態の吐出部材４２は、吹出口４５に加えて、第２面Ｓ_２の外側に移動したインプリント材を回収する回収口４８が更に設けられる。これにより、除去処理を効率よく行い、除去処理で除去しきれずに吐出部材４２に残存するインプリント材を低減することができる。また、本実施形態の吐出部材４２の構成では、除去処理の際に吸引部６０を用いなくてもよいため、インプリント装置１００の構成を簡略化することができる。

＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１００の構成および吐出部４０の構成など第１実施形態と同様のものについては、ここでの説明を省略する。

本実施形態では、第１実施形態で説明した吐出部材４２の構成（図２〜図４に示す構成）において、気体を吹き出す吹出口４５を、第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を吸引する吸引口として機能させる。この場合、吸引口としての吹出口４５に連通する流路４５ａには、真空ポンプなどの吸引機構４６ｂに連通される。これにより、第２面Ｓ_２に付着（滞留）しているインプリント材を、吸引口（吹出口４５）から吸引して回収することができる。ここで、本実施形態の吐出部材４２では、第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を吸引（回収）するため、第２面Ｓ_２より撥液性の高い第３面Ｓ_３を周囲部分４２ｂに設けなくてもよい。また、本実施形態の吐出部材４２の構成では、除去処理の際に吸引部６０を用いなくてもよいため、インプリント装置１００の構成を簡略化することができる。

＜第４実施形態＞
本発明に係る第４実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１００の構成および吐出部４０の構成など第１実施形態と同様のものについては、ここでの説明を省略する。

本実施形態の吐出部材４２について、図６〜図７を参照しながら説明する。図６は、本実施形態の吐出部４０の構成を示す図である。図６（ａ）は、吐出部４０の断面図を示し、図６（ｂ）は、吐出部４０を下方（−Ｚ方向）から見た図を示している。また、図７は、本実施形態の吐出部材４２の構成を示す概略断面図である。

本実施形態の吐出部材４２では、図６に示すように、気体を吹き出す吹出口４５が、第１面Ｓ_１における複数の吐出口４３の周辺に設けられている。これにより、第１実施形態では４個の部材４７ａ〜４７ｄを貼り合わせることで吐出部材４２が作製される（図４参照）のに対し、本実施形態では、図７に示すように、３個の部材４７ｅ〜４７ｇを張り合わせることで吐出部材４２が作製されうる。例えば、部材４７ｅ〜４７ｆは、図４に示す第１部材４７ａ〜第２部材４７ｂと同じ構成である。一方、部材４７ｇは、複数の吐出口４３と吹出口４５とが第１面Ｓ_１に配置されるように形成される。ここで、吹出口４５は、図６（ｂ）に示すように、ドット状の開口が配列された形状に形成されてもよいが、スリット状の細長い形状に形成されてもよい。

このように構成された吐出部材４２を有する吐出部４０では、除去処理の際、図７に示すように、第１面Ｓ_１に対向するようにプレート６１が配置され、吐出部材４２の第１面Ｓ_１に設けられた吹出口４５から当該プレート６１に向けて気体が吹き出される。このとき、吹出口４５から吹き出された気体は、−Ｚ方向への流れからＸＹ方向への流れに変換され、吐出部材４２とプレート６１との隙間を通り、吐出部材４２の第２面Ｓ_２に付着（滞留）しているインプリント材を第２面Ｓ_２の外側に移動させる。本実施形態の場合、第２面Ｓ_２に付着しているインプリント材を、第２面Ｓ_２の周囲に位置して第２面Ｓ_２より撥液性の高い第３面Ｓ_３に移動させることができる。このように、インプリント材を第２面Ｓ_２から第３面Ｓ_３に移動した状態で、吐出部材４２と吸引部６０とを相対的にＸＹ方向に移動させることで、除去処理を効率よく行うことができる。

ここで、本実施形態の吐出部材４２は、第１面Ｓ_１、第２面Ｓ_２および第３面Ｓ_３を、同じ高さ（即ち、同一の面）となるように構成されうる。このように構成することで、吹出口４５から吹き出された気体が第２面Ｓ_２（第３面Ｓ_３）とプレート６１との隙間を通るときの流速を高め、第２面Ｓ_２の外側にインプリント材を効率よく移動させることができる。また、本実施形態の吐出部材４２は、第２実施形態で説明した回収口４８を更に有してもよい。この場合、回収口４８は、吹出口４５から吹き出されて吐出部材４２とプレート６１との隙間を通る気体により第２面Ｓ_２の外側に移動したインプリント材を回収（吸引）するように構成されうる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、上記の実施形態で説明した液体吐出装置を用いて基板上に液体（インプリント材）を吐出する工程と、かかる工程で液体が吐出された基板を処理する工程とを含む。基板を処理する工程は、例えば、インプリント装置や平坦化装置などの上記の基板処理装置を用いて行われうる。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、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）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、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１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて成形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８（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ェハ等の基板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８（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８（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を通して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図８（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、型の凸部が硬化物の凹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８（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。図８（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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

４０：吐出部、４１：収容器、４２：吐出部材、４３：吐出口、４５：吹出口、４８：回収口、６０：吸引部、１００：インプリント装置

Claims (11)

1. 基板上に液体を吐出する液体吐出装置であって、
   液体を吐出する複数の吐出口が設けられた第１面と、各吐出口からの液体の吐出で生じた残液を付着させるように、前記第１面の周囲に位置して前記第１面より撥液性の低い第２面とを有する吐出部材を含み、
   前記吐出部材は、前記吐出部材に付着した液体の除去処理において、前記第２面に付着している液体を前記第２面の外側に移動させるように気体を吹き出す吹出口を含む、ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記吐出部材は、前記第１面を有する第１部分と、第２面を有する第２部分とを有し、
   前記第１部分は、前記第１面の方が前記第２面より前記基板側に位置して前記第１面と前記第２面とを結ぶ側面を有するように前記第２部分より前記基板側に突出しており、
   前記吹出口は、前記第１部分の前記側面に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記吹出口は、前記第１面における前記複数の吐出口の周辺に設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
4. 前記吹出口は、前記除去処理の際に前記第１面に対向して配置されるプレートに向けて気体を吹き出すように前記第１面に設けられている、ことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記吐出部材は、前記吹出口から吹き出された気体により前記第２面の外側に移動した液体を回収する回収口を含む、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記第１面および前記第２面はそれぞれ前記基板に対向する面である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記吐出部材は、前記第２面の周囲に位置して前記第２面より撥液性の高い第３面を有し、
   前記吹出口は、前記第２面に付着している液体を前記第３面に移動させるように気体を吹き出す、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記第３面には、前記第２面より撥液性が高くなるように周期的に配列された複数の溝が設けられている、ことを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 基板上に液体を吐出する液体吐出装置であって、
   液体を吐出する複数の吐出口が設けられた第１面と、各吐出口からの液体の吐出で生じた残液を付着させるように、前記第１面の周囲に位置して前記第１面より撥液性の低い第２面とを有する吐出部材を含み、
   前記吐出部材は、前記第２面に付着している液体を吸引する吸引口を含む、ことを特徴とする液体吐出装置。
10. 基板を処理する基板処理装置であって、
    前記基板を保持して移動可能なステージと、
    前記ステージにより保持された前記基板上に液体を吐出する請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出装置と、
    を含むことを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載の液体吐出装置を用いて基板上に液体を吐出する工程と、
    液体が吐出された基板を処理する工程と、を含み、
    前記処理された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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