JP2022077266A - 基板処理装置、基板処理方法、及び物品の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板処理装置、基板処理方法、及び物品の製造方法に関するものである。
基板(ウエハ)上にパターンを形成するリソグラフィ装置の1つとして、インプリント装置が注目されている。インプリント装置は、モールド(型)のパターン部と基板上のインプリント材(樹脂)とを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、その後インプリント材からモールドを離す一連の処理により、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。
このようなインプリント装置においては、インプリント材が塗布された基板のパターン形成領域(インプリント領域、ショット領域)毎にモールドのパターン部を接触させた後、光照射によってインプリント材を硬化させる方法がとられることが多い。そして、インプリント材にモールドのパターン部を押し当てた(接触させた)際に、パターン形成領域から未硬化状態のインプリント材がはみ出す(浸み出す)現象が発生することがある。
このような現象に対し、例えば、特許文献1では、UV光等の光照射によってインプリント材を硬化させる際に、遮光膜によってパターン形成領域外には光照射を行わないことで、パターン形成領域内のインプリント材は硬化させる。そして、パターン形成領域外のインプリント材は硬化をさせず、モールドの離型後、つまり、所定のパターン形成領域におけるインプリント処理後にパターン形成領域外の未硬化状態のインプリント材を除去する工程を設けている。
しかし、除去を容易にするために上記のような未硬化状態のインプリント材を硬化させないでおくことで、未硬化状態のインプリント材が、モールドの離型時に毛管力によってパターン部の内側に引き込まれることがある。もしくはパターン部の外周近傍等に付着することでモールドへも付着してしまうことがある。さらにパターン形成領域の周辺(内外周部)や重ね合わせマーク部(アライメントマーク)にも飛散して付着等してしまうことが生じることもある。特に重ね合わせマーク部に飛散等によって未硬化状態のインプリント材が付着してしまったら、モールドと基板の位置合わせを行う上での計測に悪影響を及ぼすという問題が生じるため、インプリント処理には不要な存在になる。そのため、このような未硬化状態のインプリント材は除去する必要がある。
そこで本発明は、例えば、インプリント処理には不要な未硬化のインプリント材の除去を容易にすることのできる基板処理装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面としての基板処理装置は、モールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を基板上のパターン形成領域内のインプリント材に接触させた状態で光を照射することでインプリント材を硬化させて基板にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置と組み合わされる基板処理装置であって、インプリント処理後に基板上の一部に溶剤を塗布する塗布部と、基板上に塗布された溶剤を除去する溶剤除去部と、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、例えば、インプリント処理には不要な未硬化のインプリント材の除去を容易にすることのできる基板処理装置を提供することができる。
以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について実施例を用いて説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。また、以下の実施例では、リソグラフィ装置としてインプリント装置を用いた例について説明する
<実施例1>
図1は、本実施例に係るインプリント装置100の構成の一例を示した図である。以下、図1を参照して、本実施例に係るインプリント装置100の構成について説明する。インプリント装置100は、モールド21の凹凸パターンを有するパターン部22を基板4上に供給(塗布)されたインプリント材2に押し付ける。そして、パターン部22をインプリント材2に接触させた状態で硬化用のエネルギーを与えることにより、パターン部22の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
図1は、本実施例に係るインプリント装置100の構成の一例を示した図である。以下、図1を参照して、本実施例に係るインプリント装置100の構成について説明する。インプリント装置100は、モールド21の凹凸パターンを有するパターン部22を基板4上に供給(塗布)されたインプリント材2に押し付ける。そして、パターン部22をインプリント材2に接触させた状態で硬化用のエネルギーを与えることにより、パターン部22の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
ここで、インプリント材2には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物(未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある)が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が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。
硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。
インプリント材2は、後述する供給部104の吐出口(液体噴射ヘッド)115からインプリント材2を吐出し、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板4上に供給(塗布)される。また、これに限らずスピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与(塗布)してもよい。或いはインプリント材2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。インプリント材2の塗布量(供給量)は、具体的には、0.1~10pL/滴の範囲で調整可能であり、通常、約1pL/滴で使用する場合がありうる。なお、インプリント材2の全塗布量は、パターン部22の密度、及び所望の残膜厚により決定される。
基板4は、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板4とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英を材料に含むガラスウエハなどである。
モールド21は、矩形の外周形状を有し、基板4に対向する面(パターン面)に3次元状に形成されたパターン(回路パターンなどの基板4に転写すべき凹凸パターン)を備えたパターン部22を有する。モールド21は、光を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成される。また、モールド21は、照射光106が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さのキャビティを有していてもよい。
本実施例では、インプリント装置100は、光の照射によりインプリント材2を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明するが、インプリント材2を硬化させる方法はこれに限らず、例えば熱硬化法で硬化させるようにしてもよい。また、以下では、基板4上のインプリント材2に対して照射する光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。
本実施例のインプリント装置100は、照射部101と、モールド保持部102と、基板ステージ103と、供給部104と、制御部105とを含みうる。また、インプリント装置100は、モールドチャック107と、モールド移動機構108と、基板チャック109と、ステージ駆動機構111と、アライメント計測部116とを含みうる。また、インプリント装置100は、基板ステージ103を載置し基準平面を形成する定盤117と、モールド保持部102を固定するブリッジ定盤118とを含みうる。さらに、定盤117から延設され、床面からの振動を除去する除振器119を介してブリッジ定盤118を支持する支柱120も含みうる。さらに、不図示であるが、モールド21を装置外部とモールド保持部102との間で搬入出させるモールド搬送部及び基板4を装置外部と基板ステージ103との間で搬入出させる基板搬送部などを含みうる。
照射部(照明部)101は、不図示の光源及び照射光学系を有し、照射光学系は例えば、後述の光学素子を組み合わせたものを備えうる。照射部101は、インプリント処理において、モールド21を介して、基板4上のインプリント材2に照射光106を照射する。照射光106として、例えば紫外線等がある。照射部101は、光源と、光源からの照射光106をインプリント処理に適切な照射光106の状態、例えば光の強度分布や照明領域などに調整するための光学素子としてレンズ、ミラー、遮光板(マスキングブレード)などを含みうる。本実施例では、光硬化法を採用しているため、インプリント装置100が照射部101を備えているが、これに限らずインプリント装置100が照射部101を備えていなくてもよく、インプリント装置100の外部に照射部101を設置してもよい。
モールド保持部(保持部)102は、真空吸着力や静電気力によってモールド21を引き付けて保持するモールドチャック107と、モールド21またはモールドチャック107を移動させるモールド移動機構(モールド移動部)108とを含みうる。さらにモールド保持部102は、モールド21の側面を押圧することでモールド21を変形させ、モールド21の形状を補正しうるモールド補正部も含みうる。モールド保持部102は、不図示の圧力調整部に接続され、圧力調整部がモールド保持部102とモールド21の間の空間内の圧力を調整することにより吸着力が発生してモールド21を吸着する。モールド21を吸着するための圧力(負圧)は、モールド21の吸着面の面積、モールド21の重量などにより予め定められる。
基板ステージ103は、ステージ駆動機構111を駆動させることで、X、Y軸方向に移動可能となる。モールド21のパターン部22を基板4上のインプリント材2に押し付ける際に基板ステージ103の位置を調整することでモールド21の位置と基板4の位置とを互いに整合させる。基板ステージ103に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやサーボモータまたはエアシリンダを含む。
モールドチャック107及びモールド移動機構108は、照射部101からの照射光106が基板4上のインプリント材2に照射されるように、中心部(内側)に開口を有しているが、これに限らない。例えば、照射する照射光106を完全に透過又は所定の閾値以上透過するような材質で構成されていれば、モールドチャック107及びモールド移動機構108は開口を有していなくてもよい。モールド移動機構108は、基板4上のインプリント材2へのモールド21の押し付け(押印)、又は、基板4の上のインプリント材2からのモールド21の引き離し(離型)を選択的に行うように、モールド21をZ軸方向(上下方向)に移動させる。
モールド移動機構108に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやサーボモータまたは、エアシリンダを含む。モールド移動機構108は、モールド21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よい。また、モールド移動機構108は、Z軸方向だけではなく、X軸方向やY軸方向にモールド21を移動可能に構成されていてもよい。更に、モールド移動機構108は、モールド21のθ(Z軸周りの回転)方向の位置やモールド21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よい。
基板ステージ(基板移動部)103は、真空吸着力や静電気力によって基板4を引き付けて保持する基板チャック(基板保持部)109と、基板ステージ103を移動させるステージ駆動機構111とを含みうる。基板チャック109はステージ駆動機構111上に搭載される。また、基板チャック109に保持された基板4を取り囲むようにして、基板チャック109の周囲に補助部材110が配置されている。また、補助部材110は、補助部材110の上面と基板チャック109に保持された基板4の上面とがほぼ同じ高さになるように配置されている。
補助部材110は、参照ミラー112とレーザ干渉計113との光路に所定の気体(不図示)が侵入しないようにさせる機能を有する。補助部材110があることにより、基板4の周辺に配置されるパターン形成領域3に対しインプリント処理をする際に、不図示の供給機構から供給される所定の気体の濃度を高く保つことができるという効果もある。ここで、補助部材110上の空間と基板4上の空間とで気体の濃度に1%以上の差が生じない限度で、補助部材110の上面の高さと基板チャック109に保持された基板4の上面の高さに差が生じていてもよい。例えば、補助部材110の上面と基板チャック109に保持された基板4の上面との高さの差は1mm以下であればよい。より好ましくは、補助部材110の上面と基板チャック109に保持された基板4の上面との高さの差は0.1mm以下であればよい。
基板ステージ103は、ステージ駆動機構111を駆動させることで、X、Y軸方向に移動可能となる。モールド21のパターン部22を基板4上のインプリント材2に押し付ける(接触させる)際に基板ステージ103の位置を調整することでモールド21の位置と基板4の位置とを互いに整合させる。基板ステージ103に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやサーボモータまたはエアシリンダを含む。
基板ステージ103は、X軸方向やY軸方向だけではなく、Z軸方向に基板4を移動可能に構成されていてもよい。なお、インプリント装置100におけるモールド21の押印及び離型は、モールド21をZ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板4をZ軸方向に移動させることで実現させるようにしてもよい。また、モールド21と基板4の双方を相対的にZ軸方向に移動させることで、モールド21の押印及び離型を実現してもよい。また、基板ステージ103は、基板4のθ(Z軸周りの回転)方向の位置や基板4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よい。
基板ステージ103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112を備える。これに対して、インプリント装置100は、これらの参照ミラー112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103の位置を測定する複数のレーザ干渉計113を備える。なお、図1では、一例として参照ミラー112とレーザ干渉計113との1つの組のみを図示しているがこれに限らない。レーザ干渉計113は、基板ステージ103の位置を実時間で計測し、後述する制御部105は、このときの計測値に基づいて基板4の位置決め制御を実行する。また、基板ステージ103の位置を計測するためにエンコーダを用いてもよい。
供給部(塗布部)104は、図1に例示しているようにモールド保持部102の近傍に設置される。また、供給部104は基板4上に存在する、少なくとも1つのパターン形成領域3にインプリント材2を液滴として供給する。インプリント材2の供給及び供給位置や供給量などは後述する制御部105からの動作指令に基づいて制御される。
実施例1において供給部104は、供給(塗布)方式としてインクジェット方式を採用し、インプリント材2を収容する容器114と、インプリント材2を基板4上に吐出する吐出口115を含みうる。なお、容器114内に収納されているインプリント材2は未硬化の状態である。容器114は、その内部をインプリント材2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、インプリント材2を管理可能とするものが望ましい。また、容器114の材質は、インプリント材2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。吐出口115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)を備えうる。
制御部105は、CPUやメモリなどを含み、少なくとも1つのコンピュータで構成され、インプリント装置100や後述する基板処理装置200の各構成要素に回線を介して接続される。また、制御部105は、メモリに格納されたプログラムに従って、インプリント装置100全体及び基板処理装置200の各構成要素の動作及び調整などを統括的に制御する。また、制御部105は、インプリント装置100の他の部分と一体で(共通の筐体内に)構成してもよいし、インプリント装置100の他の部分とは別体で(別の筐体内に)構成してもよいし、インプリント装置100とは別の場所に設置し遠隔で制御してもよい。
アライメント計測部(計測光学系)116は、不図示の光学系を有し、光をモールド21側のアライメントマーク(モールド21に形成された位置合わせマーク部)及び基板4側のアライメントマーク(基板4に形成された位置合わせマーク部)に照射する。これらは、重ね合わせマーク部とも呼ばれる。アライメント計測部116は、光をこれらマーク部に照射し、その反射光であるアライメント光を検出することで、モールド21と基板4との相対位置ずれ量等を計測(検出)する。なお、この相対位置ずれ量等の計測は、モールド21のパターン部22とインプリント材2とが接触している状態で行う。ここで計測された相対位置ずれ量などは、モールド移動機構108やステージ駆動機構111を調整することで、位置ずれを低減する際に用いられる。また、モールド補正部によりモールド21のパターン部22または基板4のパターン形成領域3の形状を変形させることで、位置ずれを低減させることもできる。
アライメント計測部116には、その光軸がモールド21または基板4に対して垂直になるように配置されうる。また、アライメント計測部116はモールド21側のアライメントマークもしくは基板4側のアライメントマークの位置に合わせて、X軸方向及びY軸方向に駆動可能なように構成されうる。さらには、モールド21側のアライメントマークもしくは基板4側のアライメントマークの位置に光学系の焦点を合わせるためにZ軸方向にも駆動可能なように構成されうる。アライメント計測部116で計測されたモールド21と基板4の相対位置情報に基づいて基板ステージ103等の駆動が制御される。
ここで、一般的なインプリント処理工程を説明する。まず、インプリント装置100内に基板4を搬入する。次に、基板4上に供給部104によってインプリント材2を供給する供給処理を行う(供給工程)。次に、モールド21のパターン部22を、基板4上の所定のパターン形成領域3のインプリント材2に接触させ押し付ける処理を行う(押圧工程)。次に、アライメント計測部116でモールド21と基板4とにそれぞれ設けられたアライメントマークの相対位置関係を計測させる。その後、計測した情報に基づき、相対的な位置ずれを補正してモールド21と基板4との位置合わせ処理を行う(位置合わせ工程)。次に、モールド21と基板4上のインプリント材2とを接触させた状態で照射部101から光を照射することでパターン形成領域3内のインプリント材2を硬化させる硬化処理を行う(硬化工程)。当該硬化工程の際には、遮光板を用いてモールド21の側面等を遮光してパターン形成領域3外に光が照射されないようにする。次に、基板4上の硬化したインプリント材24からモールド21を引き離す離型処理を行う(離型工程)。これにより、基板4上のパターン形成領域3の表面には、パターン部22の凹凸パターンに倣った3次元形状のパターンを形成(成形)する(パターン形成工程)。
このような一連の処理(インプリント処理)を、パターン形成領域3を変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置100は基板4上に複数のインプリント材2のパターンを形成することができる。このように複数のインプリント材2のパターンの層を積み重ねて基板を製造するため、新たにパターンを形成する下のインプリント材2の層のパターンに対して高精度に位置合わせをすることが重要となる。
ここで、一般的なインプリント処理の際に未硬化状態のインプリント材がパターン形成領域3外にはみ出す(浸み出す)現象及び飛散してしまう現象が生じる場合がある。以下に、図2を参照して説明する。図2は、一般的なインプリント処理で生じる場合がある現象の一例を説明する図である。図2(A)は、押圧工程時のモールド21の状態を示している。図2(B)は、硬化工程後に未硬化状態のインプリント材がパターン形成領域3外にはみ出す様子の一例を示す図である。図2(C)は、離型工程後に未硬化状態の飛散したインプリント材がパターン形成領域内外周部に付着している様子の一例を示す図である。
図2(B)に示すように、押圧工程において、パターン部22をインプリント材2に押し付けた際に、インプリント材2がパターン形成領域3からはみ出して(浸み出して)しまうことがある。この状態で硬化工程に進み、インプリント材2に光を照射して硬化させた場合、はみ出してないインプリント材は硬化して、硬化したインプリント材24となる。はみ出してしまったインプリント材は、はみ出した未硬化のインプリント材(浸み出した未硬化のインプリント材)25となる。
そして、このはみ出した未硬化のインプリント材25が生じてしまうと、離型工程で、モールド21を硬化したインプリント材24から離型する際に、例えばパターン部22の外周部等に例えば毛管力によって付着してしまうことが生じる場合がある。パターン部22の外周部に付着した、はみ出した未硬化のインプリント材24は離型の動作の振動等によって、図2(C)に示すように、パターン形成領域(ショット領域)の周辺(内外周部等)に飛散して付着してしまう場合がある。
特に、この状態のインプリント材(飛散した未硬化のインプリント材26)が、基板4側のアライメントマーク等に付着してしまうと、基板4とモールド21の位置合わせに悪影響が生じてしまう。具体的には、飛散した未硬化のインプリント材26が基板4側のアライメントマークに付着してしまうと、モールド21と基板4との相対位置ずれ量等を計測ができない、または許容値以上の誤差が生じる可能性がある。そして、計測がうまくいかないと、正確な相対位置ずれ量を計測できず、モールド21と基板4との位置合わせがうまくいかなくなり、結果として基板4に適切なパターンが形成されない現象が生じる場合がある。なお、はみ出した未硬化のインプリント材25が飛散することで飛散した未硬化のインプリント材26となるため、これらは同一のインプリント材として扱うものとする。
さらに、はみ出した未硬化のインプリント材25が生じなくても、例えばパターン形成領域3外周側のインプリント材2の一部が所定の硬度以上に硬化されず、離型時に毛細力によってパターン部22の内側に引き込まれることもある。この状態で離型の動作の振動等により、飛散して基板4側のアライメントマークに付着してしまうことも考えられる。また、離型時以外にも、例えばモールド21を次にパターン形成領域の3に移動させている際等にパターン部22に付着している未硬化状態のインプリント材が、落下や飛散してしまうことも考えられる。このように、上記のような未硬化状態のインプリント材、例えば飛散した未硬化のインプリント材26にはインプリント処理においては不要な存在になるため、除去する必要がある。
飛散した未硬化のインプリント材26を除去する際には、所定の層における各パターン形成領域3でインプリント処理を行った後等に、一度基板4をインプリント装置100の外部へ搬出して除去をしてもよい。しかし、装置外部へ搬出しないでインプリント装置100内(インプリント装置内部)で行うことが望ましい。インプリント装置100内で行うことで、除去するための搬出工程と除去後に再度搬入する工程を省略できるためスループットが向上する。本実施例においては、上述した飛散した未硬化のインプリント材26について容易に除去することが可能な基板処理装置200をインプリント装置100内に組み合わせるように配置するものとする。
図3は、本実施例に係る基板処理装置200と、基板処理装置200を用いて飛散した未硬化のインプリント材26を除去する処理の一例を示した図である。図3(A)は、各パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍(マーク部周辺)等)に対して未硬化状態のインプリント材を溶解する溶剤を塗布(吐出)している状態を示す図である。図3(B)は、基板処理装置200が、図3(A)にて塗布した溶剤によって溶解された液滴7を除去している状態を示す図である。なお、液滴7は溶剤によって溶解された未硬化のインプリント材を含む液体である。即ち、溶剤と溶解した飛散した未硬化のインプリント材26とが混在している状態の液体である。
本実施例における基板処理装置200は、液体吐出装置(液体吐出部)1と、溶剤除去部によって構成されうる。液体吐出装置1は、基板4上に溶剤を塗布する装置であって、不図示の駆動部を有する。液体吐出装置1は、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となり、基板4上の任意の箇所に溶剤を塗布することができる。
溶剤除去部は、例えばガス等の気体を液滴7及びその近傍(周辺)に供給(吹き付ける)する気体供給装置(気体供給部)5と、気体供給装置5から吹き出した気体によって吹き飛ばされた液滴7を吸引して回収する吸引ノズル(吸引部)6を備えうる。また、溶剤除去部は不図示の駆動部を有する。溶剤除去部は、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となる。吸引ノズル6は、気体供給装置5から噴出される気体の方向に配置される。なお、液滴7の除去は、気体供給装置5から気体を吹き付けずに、吸引ノズル6のみによって液滴7を吸引して回収してもよい。本実施例における吸引は、例えば真空吸引にて行う。そして液滴7を吸引後は、不図示のパイプを経由してインプリント装置100の外部に排出する。また、溶剤除去部は気体供給装置5と吸引ノズル6とを独立した装置としているが、これを一体とした装置として構成するようにしてもよい。
なお、溶剤除去部は液滴7に加え、液体吐出装置1によって塗布されたままの溶剤、即ち、飛散した未硬化のインプリント材26に対して塗布されなかった溶剤についても、液滴7の除去時に同様の方法で一緒に除去をする。このように、基板処理装置200を使用することで、インプリント処理を実施する上で不要な未硬化のインプリント材を容易に除去することができる。
本実施例における溶剤は有機溶剤を使用する。有機溶剤として例えば、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、エーテル系溶媒、及び炭化水素系の溶媒、からなる群のいずれかから選択されうる。
また、上記の有機溶剤としては、4-メチル-2-ペンタノール、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、及びジメチルケトンのいずれかを含んでいればよい。しかしこれに限らない。上記に挙げた有機溶剤は一例であって、未硬化状態のインプリント材を溶解できる溶剤であれば上記有機溶剤以外の有機溶剤を使用してもよい。
図4は、液体吐出装置1の断面を例示した図である。以下、図4を参照して本実施例における液体吐出装置1を説明する。
液体吐出装置1は、収容部材8と、圧力制御装置9と、吐出部材(塗布部材)10と、不図示の制御部とで構成されうる。液体吐出装置1の制御部は、インプリント装置100の制御部105と回線を通じて接続され、液体吐出装置1の動作を統括的に制御しうる。
収容部材8は、所定の液体を収容する部材であり、本実施例においては、未硬化のインプリント材を溶解するための溶剤を収納している。
圧力制御装置9は、吐出部材10内の圧力を制御することで、吐出部材10から溶剤が吐出しないように、吐出部材10内のメニスカスを維持している。また、収容部材8内の溶剤を加圧することで、意図した溶剤の吐出が可能となるように制御する。また、圧力制御装置9は不図示の接続部を有し、この接続部を介して圧力制御装置9は収容部材8及び吐出部材10と電気的に接続されている。なお、圧力制御装置9はインプリント装置100の制御部105とも回線を通じて接続されていてもよい。
吐出部材10は、収容部材8の下部に配置され、収容部材8に収納されている溶剤を吐出させるための部材であって、吐出部材10に備えられている吐出口11を介して溶剤を吐出させる。なお、吐出口11は図3に示しているように、複数の吐出口11が設けられているが、吐出口11は複数に限らず一つ以上設けられていればよい。
また、収容部材8に収納されている溶剤は、吐出部材10から任意のタイミングで任意の量の溶剤を吐出できるように、インプリント装置100の制御部105によって制御されうる。当該制御としては、インプリント装置100の制御部105にから液体吐出装置1の制御部に信号を送った後に、液体吐出装置1の制御部は、接続部を介して圧力制御装置9に信号を送る。次に、圧力制御装置9がこの信号を受信することで、液体吐出装置1の吐出部材10から任意のタイミング及び任意の量の溶剤を吐出することができる。
以下、本実施例における基板処理方法について図5を参照して詳細に説明する。図5は、本実施例における処理フローを示す図である。なお、図5のフローチャートで示す各動作(処理)は、制御部105がコンピュータプログラムを実行することによって制御される。
まず、ステップS101では、基板4をインプリント装置100に搬入後する。次に、制御部105は、モールド21のパターン部22の下側に、基板4のこれからインプリント処理を行う予定の所定のパターン形成領域3が位置するように基板ステージ103、またはモールド移動機構108の少なくとも一方が駆動するように制御する。
次に、ステップS102では、制御部105は、供給部104を制御して所定のパターン形成領域3に対してインプリント材2を供給する(供給工程)。次に、ステップS103では、制御部105は、モールド21のパターン部22と基板4のインプリント材2とを接触させた後、押し付ける(押圧工程)。具体的には、キャビティで構成される空間の圧力を調整しながらモールド移動機構108をZ軸方向に駆動させて、気泡の残存が生じないようにモールド21のパターン部22と基板4上のインプリント材2を接触させる。このとき、パターン部22の凹凸パターンにインプリント材2が充填されるように調整しながら押圧されることが好ましい。
次に、ステップS104では、制御部105は、アライメント計測部116を制御して基板4とモールド21とにそれぞれ設けられたアライメントマーク(基板側のマーク部とモールド側のマーク部)の相対位置関係を計測させる。次に、制御部105は、計測した相対位置ずれが低減するように、基板ステージ103及びモールド移動機構108の少なくとも一方が駆動するように制御し、基板4とモールド21の位置合わせを行う。
次に、ステップS105では、制御部105は、遮光板(マスキングブレード)を制御して、所定のパターン形成領域3内のインプリント材2に光が照射されるように位置決めする。次に制御部105は、照射部101を制御して、所定のパターン形成領域3のインプリント材2を硬化させる光を照射して、パターン形成領域3内のインプリント材2を硬化させる(硬化工程)。
次に、ステップS106では、制御部105は、モールド移動機構108を再駆動させ、モールド21を基板4から引き離す(離型工程)。これにより、基板4上の所定のパターン形成領域3の表面に、パターン部22の凹凸パターンに倣った3次元形状のパターンを形成する(パターン形成工程)。
次に、ステップS107では、制御部105は、基板処理装置200の液体吐出装置1を駆動させ、S106で処理を行った所定のパターン形成領域3に溶剤を塗布する(溶剤塗布工程)。具体的には、パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に対して溶剤を塗布するように液体吐出装置1を制御する。なお、本実施例では、アライメントマークはパターン形成領域3の内側に設けられている。当該溶剤を塗布することで、上述した飛散した未硬化のインプリント材26は溶解され液滴7になる。
次に、ステップS108では、制御部105は、基板処理装置200の溶剤除去部を制御して、液滴7を除去する。具体的には、気体供給装置5によって気体を液滴7及びその近傍(周囲)に吹き付けて液滴7を吹き飛ばし、吹き飛ばされた液滴7を吸引ノズル6によって吸引して液滴7を除去する(液滴・溶剤除去工程)。なお、溶剤除去部は、液滴7に加えステップS107にて塗布されたままの溶剤についても、液滴7の除去時に同様の方法で一緒に除去をする。
次に、ステップS109では、制御部105は、基板4の所定の層における各パターン形成領域3でステップS103~S108までの処理が完了したか判定する。基板4における所定の層の各パターン形成領域3でステップS103~S108までの処理が完了していた場合は、ステップS110に進む。基板4における所定の層の各パターン形成領域3でステップS103~S108までの処理が完了していない場合は、ステップS103に戻り、基板4の所定の層の各パターン形成領域3に対してステップS103~S108までの処理を行う。
次に、ステップS110では、基板4に対する全ての層におけるインプリント処理が完了したか判定する。全ての層におけるインプリント処理が完了した、即ちこの基板に対するすべての層でインプリント処理が完了した場合はステップS111に進む。全ての層におけるインプリント処理が完了していない場合はステップS102に戻り、同様の処理を繰り返す。次に、ステップS111では、制御部105は基板4をインプリント装置100から搬出して処理を終了する。
なお、図5における処理が終了し、インプリント装置100から搬出された基板に対し、例えばエッチング等の処理を行うことにより加工し(加工工程)、当該加工された基板から不要な硬化物等を除去することにより基板を製造(成形)することができる。また、ステップS107における溶剤塗布工程、及びステップS108における液滴・溶剤除去工程は上述したような処理順序に限らない。例えば、所定の層の各パターン形成領域3でインプリント処理が終了し、次の層で同様の処理を開始する前に、溶剤塗布工程と液滴・溶剤除去工程を実施するようにしてもよい。その場合、基板4のパターン形成領域3毎に溶剤を塗布して液滴7を除去するようにしてもよいし、基板4の各パターン形成領域3に対しに連続で溶剤を塗布し、連続した塗布が終了したら連続して液滴7を除去するようにしてもよい。
以上、本実施例における基板処理装置200によって、インプリント処理に不要な未硬化のインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を容易に除去することが可能となる。これにより、所定の層にインプリント材2のパターンを形成後、さらに所定の層の上に新たなインプリント材2のパターンを形成していく際に、高精度な位置合わせができる。結果として基板4の各パターン形成領域に対し適切なインプリント処理を実施することができる。
また、基板4全体や各パターン形成領域3の全体に溶剤を塗布することなく、各パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に溶剤に対して塗布することで、除去にかかる時間を短縮することができる。さらに、上述のように塗布する範囲を限定しているため、溶剤の消費を抑える効果もある。さらに、基板処理装置200はインプリント装置100に組み合わせて構成することにより、除去のための搬出工程と除去後に再度装置内に搬入する工程を省略できるため、スループットも向上する。
図3に例示しているように、基板処理装置200における液体吐出装置1と溶剤除去部とは独立した装置した装置としている。しかし基板処理装置200はこの構成に限らず、液体吐出装置1と溶剤除去部とを一体とした装置として構成するようにしてもよい。具体的には、液体吐出装置1に流路口と吹き出し流路と吸引流路を設け、気体の供給と液滴7を回収する。図6を参照して以下に説明する。
図6は、本変形例における基板処理装置200を用いて液滴7の処理方法について例示した図である。本変形例における基板処理装置200は、液体吐出装置1における吐出部材10の外周部に吸引流路12と吸引口13を設け、吐出口11をはさんだ向かい側に吹き出し流路14と吹き出し口15を形成しうる。本変形例における基板処理装置200は、吹き出し流路14から気体を供給し、吸引流路12から液滴7を吸引するように構成してもよい。この場合、吹き出し流路14から吸引口13方向に供給した気体とともに、吹き出し流路14と吸引口13の間にある液滴7を一緒に吸い込むことで除去することが可能となる。
<実施例2>
本実施例の基板処理装置200は、実施例1における基板処理装置200の構成に加え、観察機構(検出部)19を備えうる。観察機構19は、インプリント処理に不要なインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を検出する機能とその位置を計測する機能を有する。図7は、本実施例における基板処理装置200の一例を示す図である。以下、図7を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様の構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
本実施例の基板処理装置200は、実施例1における基板処理装置200の構成に加え、観察機構(検出部)19を備えうる。観察機構19は、インプリント処理に不要なインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を検出する機能とその位置を計測する機能を有する。図7は、本実施例における基板処理装置200の一例を示す図である。以下、図7を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様の構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
観察機構19は、基板4及びパターン形成領域3を観察できるカメラ等の撮像装置を搭載する。また観察機構19は、不図示の駆動部を有する。観察機構19は、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となり、基板4上を移動しながら観察することができる。そして基板4上を観察することによって、飛散した未硬化のインプリント材26を検出し、その位置情報として例えば座標を測定する。また、本実施例における観察機構19は不図示のメモリ及び制御系(観察機構19の制御部)を備える。飛散した未硬化のインプリント材26が検出された場合には、その座標を制御部105のメモリまたは観察機構19のメモリに座標情報として記録するように撮像装置を制御する。これにより、はみ出した未硬化のインプリント材25または飛散した未硬化のインプリント材26が基板4上のどの位置にあるかを特定する。
制御系は検出された座標情報を液体吐出装置1の制御部に送り、液体吐出装置1は当該座標情報に基づいた位置に溶剤を塗布する。その後、実施例1と同様に、溶解された液滴7を溶剤除去部によって回収して除去する。液滴7は実施例1と同様に、溶剤と溶解した飛散した未硬化のインプリント材26とが混在している状態の液体である。
以下、本実施例における基板処理方法について図8を参照して詳細に説明する。図8は、本実施例における処理フローを示す図である。なお、図8のフローチャートで示す各動作(処理)は、制御部105がコンピュータプログラムを実行することによって制御される。また、図8のステップS201~S206は、図5のステップS101~S106と同様の動作であるため説明を省略する。さらに、図8のステップS211~S213は、図5のステップS109~S111と同様の動作であるため説明を省略する。
ステップS207では、制御部105は、観察機構19の制御系を介して観察機構19を制御し、S206で処理を行った所定のパターン形成領域3及びその周囲を撮像装置によって観察させる(観察工程)。
次に、ステップS208では、ステップS207における観察した結果、飛散した未硬化のインプリント材26を検出した場合は、その位置を測定して、制御部105のメモリ等に座標情報を保存してステップS209に進む。飛散した未硬化のインプリント材26を検出しなかった場合は、飛散した未硬化のインプリント材26は観察した所定のパターン形成領域3になかったという情報を制御部105のメモリ等に保存し、ステップS211に進む。
次に、ステップS209では、制御部105は、メモリからステップS208で保存した座標情報を読み出す。次に制御部105は、当該座標情報を信号に変換し、液体吐出装置1の制御部に送信する。液体吐出装置1は受信した信号に基づき、基板4の座標上の位置に溶剤を塗布する(溶剤塗布工程)。これにより、飛散した未硬化のインプリント材26に対して溶剤を塗布することができる。なお、実施例1と同様に溶剤によって飛散した未硬化のインプリント材26は溶解され液滴7となる。
次に、ステップS210では、制御部105は、溶剤除去部を制御して、液滴7及びその近傍に気体供給装置5により気体を吹き付けて液滴7を吹き飛ばし、吹き飛ばされた液滴7を吸引ノズル6によって吸引して液滴7を除去する(液滴・溶剤除去工程)。なお、溶剤除去部は、液滴7に加えステップS209にて塗布されたままの溶剤についても、液滴7の除去時に同様の方法で一緒に除去をする。
また、ステップS207の観察工程、ステップS208における溶剤塗布工程、及びステップS209における液滴・溶剤除去工程は上述したような処理順序に限らない。例えば、所定の層の各パターン形成領域3でインプリント処理が終了し、次の層で同様の処理を開始する前に、観察工程と溶剤塗布工程と液滴・溶剤除去工程を実施するようにしてもよい。その場合、基板4の各パターン形成領域3を観察機構19で観察した後、検出した飛散した未硬化のインプリント材26の各位置座標を制御部105のメモリ等に座標情報を保存する。その後、メモリから各座標情報を読み出して所定のパターン形成領域3毎に飛散した未硬化のインプリント材26に対し溶剤を塗布し、その後、液滴7を除去するようにしてもよい。さらに、溶剤を塗布する際には、基板4の各パターン形成領域3の飛散した未硬化のインプリント材26に対しに連続で溶剤を塗布し、連続した塗布が終了したら連続して液滴7を除去するようにしてもよい。
以上、本実施例の基板処理装置200によって、インプリント処理に不要な未硬化のインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を容易に除去することが可能となる。さらに、実施例1による効果に加え、実施例1のように、基板4上の各パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に対して溶剤を塗布する必要がなくなる。これにより、実施例1の方法よりインプリント処理に不要な未硬化のインプリント材の除去処理時間が短縮されるため、スループットも向上する。
なお、図7では液体吐出装置1と観察機構19をそれぞれ独立した装置として例示したが、これに限らず、液体吐出装置1または溶剤除去部に観察機構19を組み込み、一体とした装置として構成するようにしてもよい。
<実施例3>
実施例1及び2では、溶剤除去部は、はみ出した未硬化のインプリント材25や飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段として液滴7に気体を供給する機構(気体供給装置5)と、液滴7を吸引することで除去する機構(吸引ノズル6)を用いた。本実施例においては、はみ出した未硬化のインプリント材25や飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段について、拭き取りにより除去する機構を用いる。以下、図9を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様の構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
実施例1及び2では、溶剤除去部は、はみ出した未硬化のインプリント材25や飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段として液滴7に気体を供給する機構(気体供給装置5)と、液滴7を吸引することで除去する機構(吸引ノズル6)を用いた。本実施例においては、はみ出した未硬化のインプリント材25や飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段について、拭き取りにより除去する機構を用いる。以下、図9を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様の構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
図9は、実施例3における基板処理装置200を例示した図である。なお、本実施例では液滴7を除去する処理自体は、実施例1の処理フローと同様であるため、本実施例における処理フローは省略する。
本実施例における基板処理装置200は、液体吐出装置1と溶剤除去部により構成され、溶剤除去部は、拭き取り装置16と吸引ノズル6を備えうる。拭き取り装置16は、図7に例示しているように下部に拭き取り部を備え、拭き取り部には液滴7や溶剤を拭き取るための素材を取り付けている。なお実施例1の溶剤除去部と同様に不図示の駆動部を有し、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となる。
液滴7の除去方法として、まず液体吐出装置1により、基板4上の各パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に対して溶剤を塗布して飛散した未硬化のインプリント材26を溶解させ液滴7にする。その後、拭き取り部に取り付けている素材を液滴7に押し当て、拭い取ることで吸収させて液滴7を除去する。液滴7は実施例1と同様に、溶剤と溶解した飛散した未硬化のインプリント材26とが混在している状態の液体である。
なお、液滴7の除去は溶剤除去部の駆動部を駆動させ、拭き取り装置16をX軸またはY軸に沿って反復運動させで液滴7を素材に吸収させ除去するようにしてもよい。なお、この除去の際に、吸引ノズル6を併用してもよい。これにより例えば、拭き取り装置16による液滴7の拭き取り後、もし液滴7の一部が残っていたとしても、残っている液滴7をより正確に除去することができる。
本実施例における、液滴7を吸収させる素材としては、布等の繊維質な素材、スポンジ等の軟質な素材等が好ましい。しかしこれに限らず、基板4や硬化したインプリント材24を削るまたは損傷させるような傷を負わせない強度の素材であれば他の素材を用いてもよい。実施例1と同様に、液滴7に限らず塗布されたままの溶剤についても、液滴7の除去時に上記と同様の方法で一緒に除去をする。
なお、本実施例の溶剤除去部に、実施例1の気体供給装置5を組み込み一体とした装置として構成するようにしてもよい。また、本実施例の液体吐出装置1または溶剤除去部に実施例2の観察機構19を組み込み、一体とした装置として構成もよい。観察機構19を搭載することで、実施例2と同様に除去処理時間の短縮を図ることができる。さらに本実施例の基板処理装置200に気体供給装置5または観察機構19をそれぞれ組み合わせて構成するようにしてもよい。
以上、本実施例の基板処理装置200によって、実施例1と同様に、インプリント処理に不要な未硬化のインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を容易に除去することが可能となる。これにより、所定の層にインプリント材2のパターンを形成後、さらに所定の層の上に新たなインプリント材2のパターンを形成していく際に、高精度な位置合わせができる。結果として基板4の各パターン形成領域に対し適切なインプリント処理を実施することができる。
<実施例4>
本実施例では、飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段として、溶剤除去部に温風供給装置17や光照射装置18等により熱を加えることにより除去する機構(加熱機構)を用いる。以下、図10を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
本実施例では、飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段として、溶剤除去部に温風供給装置17や光照射装置18等により熱を加えることにより除去する機構(加熱機構)を用いる。以下、図10を参照して説明する。なお、インプリント装置100の構成は実施例1と同様であるため説明を省略する。また基板処理装置200も実施例1と同様構成の箇所や重複する説明については説明を省略する。
図10は、実施例4における基板処理装置200を例示した図である。図10(A)は、本実施例の溶剤除去部が温風等による熱で溶解させた液滴7を回収して除去している状態を例示している図である。図10(B)は、本実施例の溶剤除去部が光の照射による熱で溶解させた液滴7を回収して除去している状態を例示している図である。なお、本実施例では液滴7や溶剤を除去する処理自体は、実施例1の処理フローと同様であるため本実施例における処理フローは省略する。
本実施例における基板処理装置200は、液体吐出装置1と溶剤除去部により構成され、溶剤除去部は、加熱機構として温風供給装置17または光照射装置18と、吸引ノズル6を備えうる。温風供給装置17は、不図時の駆動部と不図示の熱源及び吹出し口を備える。温風供給装置17は、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となる。
液滴7の除去方法として、まず液体吐出装置1により基板4上の各パターン形成領域3の周辺(外周部及びその近傍や、基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に対して溶剤を塗布して、飛散した未硬化のインプリント材26を溶解させ液滴7にする。次に、温風供給装置17は、駆動部を駆動させ熱源によって温められた温風を吹き出し口から各パターン形成領域の周辺(内外周部及びその近傍や基板4側の各アライメントマーク及びその近傍等)に対して吹き出し(供給)て、液滴7を除去する。また、温風供給装置17には温風の吹き出しを制御するための不図示の圧力制御部(温風供給装置17の制御部)が設けられ、これによって、温風の流量や温度等を制御することが可能となる。なお圧力制御部は、インプリント装置100の制御部105と回線を介して接続されている。
なお、温風によって液滴7の少なくとも一部が蒸発しない、または液滴7の一部が蒸発せずに温風によって吹き飛ばされてしまう危険性がある。そのため、吸引ノズル6を併用して温風によって一部が蒸発しない液滴7や、一部が蒸発せずに吹き飛ばされた液滴7を吸引して除去することが好ましい。これにより液滴7の除去がより正確にできる。なお、吸引ノズル6は、温風供給装置17により温風を所定の各箇所に供給した後に上記液滴7の一部を回収するようにしてもよい。しかし、温風を吹き出している際に、実施例1と同様に吸引ノズル6を用いて回収することが好ましい。温風の吹き出しと吸引を同時に行った方が、液滴7の回収漏れが発生しにくいためである。
光照射装置18は、不図時の駆動部と不図示の光源と制御系(光照射装置の制御部)を備える。光照射装置18は、当該駆動部によって複数の軸(例えば、X軸、Y軸、Z軸)に対して移動可能となる。光源として例えば、ハロゲンランプを搭載し、照射される光の熱量によって溶解させた液滴7を蒸発させて除去することができる。なお、吸引ノズル6を併用して液滴7を除去するようにしてもよい。液滴7は実施例1と同様に、溶剤と溶解した飛散した未硬化のインプリント材26とが混在している状態の液体である。
また、光照射装置18の制御系によって光源から射出される光の光量及び照射時間を制御することが可能である。しかしながら、光源から照射される光の波長によっては、液滴7やインプリント材2を所定の硬度以上に硬化させてしまう危険性がある。そのため、光源から射出される光は350nm~1100nmの波長範囲で照射することが好ましい。より好ましくは700nm~900nmの波長範囲がよい。また、照射口と光源との間に特定の波長をカットするフィルターを設けることで、射出される光を前記波長範囲に限定するようにしてもよい。また、本実施例では光源としてハロゲンランプを用いたが、LEDランプや水銀ランプなどでもよく、また、これらの種類だけに限定されない。
なお、本実施例の溶剤除去部に温風供給装置17と光照射装置18を組み込んで一体とした装置として構成するようにしてもよい。また、本実施例の溶剤除去部に、実施例2の観察機構19を組み込み、一体とした装置として構成するようにしてもよい。観察機構19を搭載することで、実施例2と同様に除去処理時間の短縮を図ることができる。また本実施例の溶剤除去部に実施例3の拭き取り装置16を組み込み、一体とした装置として構成するようにしてもよい。例えば、温風供給装置17や光照射装置18による液滴7の除去後に、拭き取り装置16を使用することで、より正確に液滴7の除去をすることができる。さらに、本実施例の基板処理装置200に、気体供給装置5、拭き取り装置16、観察機構19をそれぞれ組み合わせて一体とした装置として構成するようにしてもよい。
以上、本実施例の基板処理装置200によって、実施例1と同様に、インプリント処理に不要な未硬化のインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を容易に除去することが可能となる。これにより、所定の層にインプリント材2のパターンを形成後、さらに所定の層の上に新たなインプリント材2のパターンを形成していく際に、高精度な位置合わせができる。結果として基板4の各パターン形成領域に対し適切なインプリント処理を実施することができる。
また、本実施例は溶解させた液滴7を温風または光の照射により蒸発させて液滴7を除去するが、これだけに限定はされず、温風または光の照射以外の熱を加える方法で液滴7を蒸発させるようにしてもよい。また、本実施例の飛散した未硬化のインプリント材26の除去手段においては、光硬化性組成物材を用いることが好ましい。例えば、加熱により硬化する組成物(熱硬化性組成物)を用いると、インプリント処理に不要な未硬化のインプリント材である飛散した未硬化のインプリント材26を誤って硬化させてしまう恐れがあるためである。
<物品製造方法に係る実施例>
インプリント装置100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、モールド(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。モールドとしては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
インプリント装置100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、モールド(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。モールドとしては、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、図11を参照して説明する。図11(A)に示すように、絶縁体等の被加工材2zが表面に成形されたシリコンウエハ等の基板1zを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材2zの表面にインプリント材(光硬化性材料)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11(B)に示すように、インプリント用のモールド4zを、その凹凸パターンが成形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11(C)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1zとモールド4zとを接触させ、圧力を加える(接触工程)。インプリント材3zはモールド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、モールド4zを透して照射するとインプリント材3zは硬化する(硬化工程)。
図11(D)に示すように、インプリント材3zを硬化させた後、モールド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成形される(パターン形成工程)。この硬化物のパターンは、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールドの凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材3zにモールド4zの凹凸パターンが転写されたことになる。
図11(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(加工工程)。図11(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が成形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。
<その他の実施例>
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
また、上記実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介してインプリント装置100または基板処理装置200等に供給するようにしてもよい。そしてそのインプリント装置100または基板処理装置200等におけるコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。
1 液体吐出装置
2 インプリント材
3 パターン形成領域
4 基板
5 気体供給装置
6 吸引ノズル
7 液滴
100 インプリント装置
200 基板処理装置
2 インプリント材
3 パターン形成領域
4 基板
5 気体供給装置
6 吸引ノズル
7 液滴
100 インプリント装置
200 基板処理装置
Claims (16)
- モールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を基板上のパターン形成領域内のインプリント材に接触させた状態で光を照射することで前記インプリント材を硬化させて前記基板にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置と組み合わされる基板処理装置であって、
前記インプリント処理後に前記基板上の一部に溶剤を塗布する塗布部と、
前記基板上に塗布された前記溶剤を除去する溶剤除去部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。 - 前記塗布部は、前記インプリント処理後に、前記基板上の前記パターン形成領域の周辺に前記溶剤を塗布することを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- 前記塗布部は、前記インプリント処理後に、前記基板と前記モールドの位置合わせをするためのマーク部または前記マーク部周辺のいずれかに前記溶剤を塗布することを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。
- 前記基板上を観察することで、前記インプリント処理後の前記基板上における未硬化のインプリント材を検出する検出部をさらに備えることを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記塗布部は、前記検出部によって前記未硬化のインプリント材が検出された場合に、前記溶剤を前記基板上の、検出された前記未硬化のインプリント材に塗布することを特徴とする請求項4に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤除去部は、前記基板上に塗布された前記溶剤に気体を吹き付けることによって前記溶剤を除去することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤除去部は、前記溶剤を吸引して回収する吸引部を備えることを特徴とする請求項1~6のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤除去部は、前記基板上に塗布された前記溶剤を拭い取ることによって前記溶剤を除去することを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤除去部は、前記溶剤を吸収するための素材によって前記溶剤を吸収させることで前記溶剤を拭い取ることを特徴とする請求項8に記載の基板処理装置。
- 前記モールドの側面が遮光されていることを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤除去部は、前記インプリント材が所定の硬度以上とならない波長の光を前記溶剤に対し照射するかまたは熱を加えることで蒸発させることによって前記溶剤を除去することを特徴とする請求項1~10のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- 前記溶剤は、有機溶剤であって、
前記有機溶剤は、ケトン系溶媒、エステル系溶媒、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、エーテル系溶媒、炭化水素系の溶媒、のいずれか、からなる群から選択されることを特徴とする請求項1~11のいずれか1項に記載の基板処理装置。 - 前記有機溶剤は、4-メチル-2-ペンタノール、ブチルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、ジメチルケトンのいずれかを含むことを特徴とする請求項12記載の基板処理装置。
- 前記基板処理装置は、前記インプリント装置内に配置されていることを特徴とする請求項1~13のいずれか1項に記載の基板処理装置。
- モールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を基板上のパターン形成領域内のインプリント材に接触させた状態で光を照射することで前記インプリント材を硬化させて前記基板にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント方法と組み合わせて用いられる基板処理方法であって、
前記インプリント処理後に前記基板上の一部に溶剤を塗布する塗布工程と、
前記基板上に塗布された前記溶剤を除去する溶剤除去工程と、
を有することを特徴とする基板処理方法。 - 請求項1~14のいずれか1項に記載の基板処理装置と前記インプリント装置を用いて、前記基板にパターンを形成するパターン形成工程と、
不要なインプリント材を、前記溶剤を用いて除去する溶剤除去工程と、
前記パターン形成工程で前記パターンを形成した後で、前記基板を加工する加工工程と、
前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020188043A JP2022077266A (ja) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 基板処理装置、基板処理方法、及び物品の製造方法 |
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JP2020188043A Pending JP2022077266A (ja) | 2020-11-11 | 2020-11-11 | 基板処理装置、基板処理方法、及び物品の製造方法 |
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Country | Link |
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2020
- 2020-11-11 JP JP2020188043A patent/JP2022077266A/ja active Pending
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