JP2022091479A - Formation device, formation method, and method for manufacturing article - Google Patents

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Abstract

To provide a formation device that can adjust a discharge condition for a discharge unit so that a material layer with a desired shape can be provided.SOLUTION: The present invention is a formation device that provides a moldable material on a substrate and cures the moldable material to form a material layer, and has a discharge unit that discharges a droplet of the moldable material onto the substrate, and a control unit that acquires the weight of the droplet discharged from the discharge unit and adjusts a discharge condition for the discharge unit based on the acquired weight.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、形成装置、形成方法及び物品の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a forming apparatus, a forming 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、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターン(構造体)を形成することができるインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、基板上に未硬化のインプリント材を供給(塗布)し、かかるインプリント材とモールド(型)とを接触させて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応するインプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術である。 With the increasing demand for miniaturization of semiconductor devices and MEMS, in addition to conventional photolithography technology, imprint technology that can form fine patterns (structures) on the order of several nanometers on a substrate is drawing attention. There is. The imprint technology supplies (applies) an uncured imprint material onto a substrate, and the imprint material and the mold (mold) are brought into contact with each other to imprint the imprint corresponding to the fine uneven pattern formed on the mold. This is a microfabrication technique for forming a material pattern on a substrate.

インプリント技術において、インプリント材の硬化法の1つとして光硬化法がある。光硬化法は、基板上のショット領域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モールドを引き離すことでインプリント材のパターンを基板上に形成する方法である。 In the imprint technique, there is a photocuring method as one of the curing methods of the imprint material. The photo-curing method cures the imprint material by irradiating the imprint material supplied to the shot region on the substrate with light in contact with the mold, and pulls the mold away from the cured imprint material. This is a method of forming a pattern of a printed material on a substrate.

このようなパターンを形成する際に必要なインプリント材は、ディスペンサと呼ばれる液体吐出部により、基板上のショット領域に塗布(供給)される。このディスペンサは、例えばインクジェット方式により液体状のインプリント材を吐出するものであり、その構成としては、インクジェットプリンタに用いられるインクジェットヘッドと同等のものを用いることができる。 The imprint material required for forming such a pattern is applied (supplied) to the shot region on the substrate by a liquid discharge portion called a dispenser. This dispenser discharges a liquid imprint material by, for example, an inkjet method, and as its configuration, an inkjet head equivalent to that used in an inkjet printer can be used.

特許文献1には、インクジェット方式のディスペンサをインプリント装置に用いる例が開示されている。収容室は、仕切り材により2つに区分けされており、一方には未硬化の樹脂材料、もう一方には吐出部から吐出された樹脂材料相当の作動液がタンクから供給されるように設けられている。そしてタンクの重量を測定することで、ディスペンサ内部のインプリント材の残量を取得する手法が開示されている。 Patent Document 1 discloses an example in which an inkjet dispenser is used in an imprint device. The storage chamber is divided into two by a partition material, one of which is provided with an uncured resin material and the other of which is provided with a hydraulic fluid equivalent to the resin material discharged from the discharge portion so as to be supplied from the tank. ing. Then, a method of acquiring the remaining amount of the imprint material inside the dispenser by measuring the weight of the tank is disclosed.

特開2016-19930号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-19930

インプリント装置において所望のパターンや所望の膜厚の材料層を形成しようとすると、ディスペンサから吐出される液滴の体積(重量)が一定であることが望ましい。しかしながら、ディスペンサの吐出部の状態が変化し、吐出される液滴の量に変化が生じる可能性がある。このような原因としては、インプリント材の残量が低下してディスペンサ内部の圧力が変化することや、吐出部(例えば、ピエゾ素子や電気熱変換素子)の劣化などが考えられる。 In order to form a material layer having a desired pattern and a desired film thickness in an imprinting apparatus, it is desirable that the volume (weight) of droplets discharged from the dispenser is constant. However, the state of the ejection portion of the dispenser may change, and the amount of droplets ejected may change. Possible causes include a decrease in the remaining amount of the imprint material and a change in the pressure inside the dispenser, and deterioration of the discharge portion (for example, a piezo element or an electric heat conversion element).

しかしながら特許文献1に開示されるような手法では、吐出部から実際に基板に吐出された成形可能材料自体の重量(体積)を取得することができないため、所望のパターンや所望の膜厚の材料層を設けることができない可能性がある。 However, in the method disclosed in Patent Document 1, since the weight (volume) of the moldable material itself actually discharged from the ejection portion to the substrate cannot be obtained, the material having a desired pattern and a desired film thickness can be obtained. It may not be possible to provide layers.

そこで、本願発明は、所望の形状の材料層を設けることができる構成を提供することを目的としている。 Therefore, an object of the present invention is to provide a configuration capable of providing a material layer having a desired shape.

上記目的を達成するために、本発明は、基板上に成形可能材料を設け、当該成形可能材料を硬化させて材料層を形成する形成装置であって、基板上に前記成形可能材料の液滴を吐出する吐出部と、前記吐出部により吐出された液滴の重量を取得し、当該取得した重量に基づいて前記吐出部の吐出条件を調整する制御する制御部と、を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention is a forming apparatus in which a moldable material is provided on a substrate and the moldable material is cured to form a material layer, and droplets of the moldable material are formed on the substrate. It is characterized by having a discharge unit for discharging the liquid and a control unit for controlling the weight of the droplet discharged by the discharge unit and adjusting the discharge condition of the discharge unit based on the acquired weight. do.

本発明によれば、所望の形状の材料層を形成するのに有利な構成を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an advantageous configuration for forming a material layer having a desired shape.

本発明の実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the imprint apparatus which concerns on embodiment of this invention. インプリント装置の吐出部から排出される成形可能材料を受ける受け機構の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the receiving mechanism which receives the moldable material discharged from the discharge part of an imprint device. 第1の実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of processing in 1st Embodiment. 第2の実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of processing in 2nd Embodiment. 第3の実施形態における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of processing in 3rd Embodiment. 物品の製造方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the manufacturing method of an article.

以下、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 with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is given to the same member, and duplicate description is omitted.

図1は、本発明の一側面としてのインプリント装置100(形成装置)の構成を示す概略図である。インプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造プロセスで使用されるリソグラフィ装置であって、基板上のインプリント材(成形可能材料)にパターン構造を有するモールド(部材)を接触させてパターンを形成するインプリント処理を行う。なお、本発明の計測方法や液体吐出部は、インプリント装置に限定されず、半導体デバイスや液晶表示デバイス等の製造装置のような産業機器や、プリンター等のコンシューマー製品も含め、液滴を吐出する機構を持つ装置に広く適用可能である。 FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of an imprint device 100 (forming device) as one aspect of the present invention. The imprint device 100 is a lithography device used in a manufacturing process of a semiconductor device or the like, and forms a pattern by contacting a mold (member) having a pattern structure with an imprint material (formable material) on a substrate. Perform imprint processing. The measuring method and the liquid ejection unit of the present invention are not limited to the imprinting apparatus, and eject droplets including industrial equipment such as manufacturing equipment such as semiconductor devices and liquid crystal display devices and consumer products such as printers. It is widely applicable to devices that have a mechanism to do so.

インプリント装置100は、パターンが形成されたモールドと基板に供給(塗布)されたインプリント材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モールドを引き離すことで基板上にパターンを転写された材料層を形成する。なお、以下の説明ではインプリント装置100は紫外光の照射エネルギーによってインプリント材8を硬化させる光硬化法が用いられるものを例に説明を行うが、他のエネルギー(例えば、熱)によりインプリント材を硬化させるインプリント装置にも適用可能である。 The imprint device 100 cures the imprint material in a state where the mold on which the pattern is formed and the imprint material supplied (applied) to the substrate are in contact with each other, and pulls the mold away from the cured imprint material to separate the substrate. A material layer with a pattern transferred onto it is formed. In the following description, the imprinting apparatus 100 will be described by taking as an example a photocuring method in which the imprinting material 8 is cured by the irradiation energy of ultraviolet light, but the imprinting apparatus 100 is imprinted by other energy (for example, heat). It can also be applied to an imprint device that cures a material.

また、図1では、上下方向(鉛直方向)にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸として説明する。インプリント装置100は、照明系7と、モールド1を保持するモールド保持機構2と、ウエハ4(基板)を保持するウエハステージ6と、インプリント材を吐出する吐出部を備えたディスペンサ11と、これらを制御する制御部20とを備える。さらに、インプリント装置100は、ウエハ4をウエハステージ6に搬送する搬送機構と、ウエハ4の重量を測定することができる重量測定部30と、ディスペンサ11から廃棄されるインプリント材8を受ける受け機構14を含む。 Further, in FIG. 1, the Z-axis is taken in the vertical direction (vertical direction), and the X-axis and the Y-axis are described as being orthogonal to each other in a plane perpendicular to the Z-axis. The imprint device 100 includes a lighting system 7, a mold holding mechanism 2 for holding a mold 1, a wafer stage 6 for holding a wafer 4 (board), and a dispenser 11 having a discharge unit for discharging an imprint material. A control unit 20 for controlling these is provided. Further, the imprint device 100 receives a transfer mechanism for transporting the wafer 4 to the wafer stage 6, a weight measuring unit 30 capable of measuring the weight of the wafer 4, and an imprint material 8 discarded from the dispenser 11. Includes mechanism 14.

照明系7は、不図示の光源から発せられた紫外線を、インプリント材8を硬化させるのに適切な光(紫外光9)に調整し、モールド1を通過しインプリント材8に照射する硬化手段である。ここで、光源としては、例えばi線、g線を発生する水銀ランプを用いることができる。ただし、光源は、紫外線に限らず、モールド1を透過し、かつ、インプリント材8が硬化する波長の光を発するものであればよい。なお、熱硬化法を採用する場合には、硬化手段として、照明系7の代わりに、例えば、ウエハステージ6の近傍に成形可能材料を硬化させるための加熱手段を設置すればよい。 The lighting system 7 adjusts the ultraviolet rays emitted from a light source (not shown) to light suitable for curing the imprint material 8 (ultraviolet light 9), passes through the mold 1, and irradiates the imprint material 8 with the curing. It is a means. Here, as the light source, for example, a mercury lamp that generates i-rays and g-lines can be used. However, the light source is not limited to ultraviolet rays, and may be any light source that transmits light through the mold 1 and emits light having a wavelength at which the imprint material 8 is cured. When the thermosetting method is adopted, as the curing means, for example, a heating means for curing the moldable material may be installed in the vicinity of the wafer stage 6 instead of the lighting system 7.

モールド(型)1は、ウエハ4に接触する接触面の中央部に3次元状に形成された微細な凹凸パターンを有している。モールド1の材質としては、石英等の紫外線を透過させることが可能な材料を用いることができる。 The mold 1 has a fine uneven pattern formed three-dimensionally in the central portion of the contact surface in contact with the wafer 4. As the material of the mold 1, a material capable of transmitting ultraviolet rays such as quartz can be used.

モールド保持機構(型保持部)2は、構造体3に支持され、不図示であるが、モールド1を保持するモールドチャックと、モールドチャックを支持し移動させるモールド駆動機構とを含む。モールドチャックは、モールド1における紫外光9の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド1を保持する。モールド駆動機構は、モールド1とウエハ4上のインプリント材8とを接触させたり、引き離したりするために、モールド1(モールドチャック)をZ軸方向に移動させることができる。さらに、モールド保持機構2には、後述する不図示の重量測定部を設けることもできる。 The mold holding mechanism (mold holding portion) 2 is supported by the structure 3 and includes, although not shown, a mold chuck for holding the mold 1 and a mold driving mechanism for supporting and moving the mold chuck. The mold chuck holds the mold 1 by attracting the outer peripheral region of the irradiation surface of the ultraviolet light 9 in the mold 1 by a vacuum suction force or an electrostatic force. The mold drive mechanism can move the mold 1 (mold chuck) in the Z-axis direction in order to bring the mold 1 into contact with or separate from the imprint material 8 on the wafer 4. Further, the mold holding mechanism 2 may be provided with a weight measuring unit (not shown), which will be described later.

なお、インプリント処理時のウエハとモールドとの接触動作および離型動作は、ウエハステージ6を駆動させてウエハ4をZ軸方向に移動させることで実現してもよく、モールド1とウエハ4との双方を相対的に移動させてもよい。 The contact operation and mold release operation between the wafer and the mold during the imprint process may be realized by driving the wafer stage 6 to move the wafer 4 in the Z-axis direction, and the mold 1 and the wafer 4 You may move both of them relatively.

ウエハ4は、例えば単結晶シリコンからなる被処理基板(物体)である。なお、半導体デバイス以外の物品の製造用途であれば、基板の材質として、例えば、光学素子であれば石英等の光学ガラス、発光素子であればGaNやSiCなどを採用することができる。 The wafer 4 is a substrate (object) to be processed, for example, made of single crystal silicon. For applications other than semiconductor devices, optical glass such as quartz can be used as the substrate material, and GaN or SiC can be used for light emitting devices.

ウエハステージ(基板保持部)6は、ウエハ4を保持して、ステージ定盤5上をXY平面内で移動可能で、モールド1とウエハ4上のインプリント材8との接触に際し、モールド1とウエハ4との位置合わせを実施する。 The wafer stage (board holding portion) 6 holds the wafer 4 and can move on the stage surface plate 5 in the XY plane, and when the mold 1 comes into contact with the imprint material 8 on the wafer 4, it and the mold 1. Alignment with the wafer 4 is performed.

ディスペンサ11は、駆動機構12とともに構造体3に支持され、ウエハ4上に予め設定されているショット領域(パターン形成領域)上に、所望の塗布パターンで未硬化のインプリント材8を塗布する(インプリント材8の液滴を吐出する)。インプリント材8は、モールド1とウエハ4との間に充填される際には流動性を持ち、成形後には形状を維持する固体であることが求められる。光硬化法を用いる場合には、インプリント材8は、例えば紫外光9を受光することにより硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂(光硬化性樹脂)であるが、熱硬化法を用いる場合には、光硬化樹脂に換えて熱硬化樹脂や熱可塑樹脂等が用いられる。 The dispenser 11 is supported by the structure 3 together with the drive mechanism 12, and the uncured imprint material 8 is coated on the shot region (pattern formation region) preset on the wafer 4 with a desired coating pattern (the uncured imprint material 8 is applied). Droplets of the imprint material 8 are ejected). The imprint material 8 is required to be a solid that has fluidity when filled between the mold 1 and the wafer 4 and maintains its shape after molding. When the photocuring method is used, the imprint material 8 is, for example, an ultraviolet curable resin (photocurable resin) having a property of being cured by receiving ultraviolet light 9, but when the thermosetting method is used, the imprint material 8 is a UV-curable resin. , Thermosetting resin, thermoplastic resin, etc. are used instead of the photo-curing resin.

重量測定部30は、載置されたウエハ4の重量を測定することができ、受け機構14は、ディスペンサ11の吐出状態を維持するために、不吐出期間が長期間とならないように定期的なタイミングで吐出部から排出されるインプリント材を受けるように設けられている。また、受け機構14で受けたインプリント材の重量が測定できるように重量測定部13を備えている。このような重量測定部30や重量測定部13は、具体的には、ロードセル、電磁平衡式センサ、感圧センサなどを用いることができる。なお、インプリント装置100は、重量測定部30、重量測定部13、モールド保持機構2内の重量測定部はすべて備えている必要はなく、以下説明する実施形態の構成に応じて必要に応じて設けられていればよい。 The weight measuring unit 30 can measure the weight of the mounted wafer 4, and the receiving mechanism 14 periodically keeps the non-discharging period from being long in order to maintain the ejection state of the dispenser 11. It is provided to receive the imprint material discharged from the discharge unit at the timing. Further, a weight measuring unit 13 is provided so that the weight of the imprint material received by the receiving mechanism 14 can be measured. Specifically, the weight measuring unit 30 and the weight measuring unit 13 can use a load cell, an electromagnetic equilibrium type sensor, a pressure sensitive sensor, or the like. The imprint device 100 does not need to include all of the weight measuring unit 30, the weight measuring unit 13, and the weight measuring unit in the mold holding mechanism 2, and may be required according to the configuration of the embodiment described below. It suffices if it is provided.

制御部20は、例えばコンピュータなどで構成され、インプリント装置100の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の動作や調整などを制御する。そして、以下に示すようなインプリント材8の重量測定工程を含むインプリント処理を実行することができる。なお、制御部20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。 The control unit 20 is composed of, for example, a computer or the like, is connected to each component of the imprint device 100 via a line, and controls the operation and adjustment of each component according to a program or the like. Then, the imprint process including the weight measuring step of the imprint material 8 as shown below can be executed. The control unit 20 may be configured integrally with other parts of the imprint device 100 (in a common housing), or may be configured separately from the other parts of the imprint device 100 (in a different housing). It may be configured.

次に、インプリント装置100によるインプリント処理について概略的に説明する。ウエハステージ6は、不図示の搬送機構よりウエハ4が搬入され、処理対象のウエハ4を保持した後、ウエハ4がディスペンサ11の吐出部に対向する位置となるように移動する。 Next, the imprint process by the imprint device 100 will be schematically described. The wafer stage 6 is carried in from a transfer mechanism (not shown), holds the wafer 4 to be processed, and then moves so that the wafer 4 faces the ejection portion of the dispenser 11.

そして、ディスペンサ11は、ウエハステージ6を移動させながら、吐出ノズルから所定量のインプリント材8を吐出することで、ウエハ4上の所望の位置にインプリント材8を塗布する(塗布工程)。 Then, the dispenser 11 applies the imprint material 8 to a desired position on the wafer 4 by discharging a predetermined amount of the imprint material 8 from the discharge nozzle while moving the wafer stage 6 (coating step).

次に、ウエハステージ6は、ウエハ4上のインプリント材8を塗布した部分がモールド1の凹凸パターンに対向する位置となるように移動する。モールド駆動機構は、モールド1をZ軸方向に沿ってウエハ4に向かうように移動させて、モールド1とウエハ4とが近接した状態とする。この状態で、不図示のアライメントスコープは、モールド1上のアライメントマークとウエハ4上のアライメントマークとを検出し、検出結果に基づいてウエハステージ6が移動することで重ね合わせ位置を調整し、両者の相対位置の調整を行う。 Next, the wafer stage 6 moves so that the portion of the wafer 4 coated with the imprint material 8 faces the uneven pattern of the mold 1. The mold drive mechanism moves the mold 1 toward the wafer 4 along the Z-axis direction so that the mold 1 and the wafer 4 are in close proximity to each other. In this state, the alignment scope (not shown) detects the alignment mark on the mold 1 and the alignment mark on the wafer 4, and the wafer stage 6 moves based on the detection result to adjust the superposition position. Adjust the relative position of.

次に、モールド駆動機構は、モールド1とウエハ4との間隔を狭めるように移動させ、ウエハ4上のインプリント材8とモールド1の凹凸パターンとを接触させる(接触工程)。 Next, the mold drive mechanism is moved so as to narrow the distance between the mold 1 and the wafer 4, and the imprint material 8 on the wafer 4 and the uneven pattern of the mold 1 are brought into contact with each other (contact step).

次に、照明系7は、紫外光9を照射し、インプリント材8を硬化させる(硬化工程)。その後、モールド駆動機構は、インプリント材8が硬化した後、モールド1をウエハ4から離れる方向に移動させて、モールド1と硬化したインプリント材8(ウエハ4)との間隔を広げることにより、ウエハ4上のインプリント材8から引き離す(離型工程)。これにより、ウエハ4上のインプリント材8にモールド1の凹凸パターンに対応したパターンを有する硬化材料層が形成(転写)され、インプリント処理が終了する。その後、インプリント処理が完了したウエハ4は不図示の搬送機構によりウエハステージ6より搬出される。 Next, the lighting system 7 irradiates the ultraviolet light 9 to cure the imprint material 8 (curing step). After that, after the imprint material 8 is cured, the mold drive mechanism moves the mold 1 in a direction away from the wafer 4 to widen the distance between the mold 1 and the cured imprint material 8 (wafer 4). It is separated from the imprint material 8 on the wafer 4 (mold release step). As a result, a cured material layer having a pattern corresponding to the uneven pattern of the mold 1 is formed (transferred) on the imprint material 8 on the wafer 4, and the imprint process is completed. After that, the wafer 4 for which the imprint processing is completed is carried out from the wafer stage 6 by a transfer mechanism (not shown).

なお、ウエハ4上に複数のショット領域を設けるような場合には、ショット領域ごとに、このようなインプリント処理を繰り返し行うことで、同じパターン構造をウエハ4上に複数設けることができる。 When a plurality of shot regions are provided on the wafer 4, the same pattern structure can be provided on the wafer 4 by repeating such an imprint process for each shot region.

(第1の実施形態)
本実施形態においては、ディスペンサから受け機構14に吐出された液滴の重量を測定し、当該測定結果に基づいて、ディスペンサから吐出するインプリント材の体積を一定に保つように制御する方法を説明する。
(First Embodiment)
In the present embodiment, a method of measuring the weight of the droplets ejected from the dispenser to the receiving mechanism 14 and controlling the volume of the imprint material ejected from the dispenser to be kept constant based on the measurement result will be described. do.

図2は、インプリント装置のディスペンサ11の吐出部から排出される成形可能材料を受ける受け機構の構成を示す図であるディスペンサ11は、駆動機構12により第一の位置である待機位置Aと第二の位置である塗布位置Bの間を移動するように設けられている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a receiving mechanism that receives a moldable material discharged from a discharge portion of a dispenser 11 of an imprint device. The dispenser 11 has a standby position A and a first position, which are first positions by a drive mechanism 12. It is provided so as to move between the coating positions B, which are the second positions.

受け機構14は、ディスペンサ11の吐出状態を維持するために、不吐出期間が長期間とならないように定期的なタイミングで吐出部から排出されるインプリント材を受けるように設けられている。また、受け機構14で受けたインプリント材の重量が測定できるように重量測定部13が設けられている。ディスペンサ11は、待機位置Aの位置に移動した状態でインプリント材8を吐出することで、受け機構14へとインプリント材を排出させることができる。 The receiving mechanism 14 is provided so as to receive the imprint material discharged from the discharge portion at a periodic timing so that the non-discharge period does not become long in order to maintain the discharge state of the dispenser 11. Further, a weight measuring unit 13 is provided so that the weight of the imprint material received by the receiving mechanism 14 can be measured. The dispenser 11 can discharge the imprint material to the receiving mechanism 14 by discharging the imprint material 8 in a state of being moved to the position of the standby position A.

重量測定部13としては、ロードセル、電磁平衡式センサ、感圧センサなどを用いることができる。受け機構14は、ディスペンサ11から吐出されるインプリント材8を受けやすよいように、平面な構造とすることが望ましい。受け機構14の面積は、最低でもウエハ上に形成される1ショット分のパターン領域と同等であることが望ましい。また、受け機構14は、ディスペンサから吐出され受け機構14内に堆積するインプリント材8を取り除くことができるように、重量測定部13に対して着脱可能な構造とするのが望ましい。インプリント材8を取り除くタイミングは、定期的に行っても良く、重量測定部13の計測値が一定の値以上になった場合に行っても良い。 As the weight measuring unit 13, a load cell, an electromagnetic equilibrium type sensor, a pressure sensitive sensor, or the like can be used. It is desirable that the receiving mechanism 14 has a flat structure so as to easily receive the imprint material 8 discharged from the dispenser 11. It is desirable that the area of the receiving mechanism 14 is at least equivalent to the pattern area for one shot formed on the wafer. Further, it is desirable that the receiving mechanism 14 has a structure that can be attached to and detached from the weight measuring unit 13 so that the imprint material 8 discharged from the dispenser and accumulated in the receiving mechanism 14 can be removed. The timing for removing the imprint material 8 may be periodically performed or may be performed when the measured value of the weight measuring unit 13 becomes a certain value or more.

図3は、本実施形態に係るディスペンサ11から受け機構14に吐出された液滴を用いて吐出条件を調整する流れを説明するフローチャートである。図3のフローチャートに示す処理は、制御部20が各構成要素の動作や調整などを制御することで実現される。 FIG. 3 is a flowchart illustrating a flow of adjusting the ejection conditions by using the droplets ejected from the dispenser 11 according to the present embodiment to the receiving mechanism 14. The process shown in the flowchart of FIG. 3 is realized by the control unit 20 controlling the operation and adjustment of each component.

S301では、制御部20は、ディスペンサの吐出部から受け機構14に所定量のインプリント材8を吐出させる。吐出条件を調整させるために受け機構14へインプリント材を吐出し、重量測定部13でインプリント材を測定するタイミングとしては、上述のディスペンサ11の吐出状態を維持するためのタイミングでもよいし、必要に応じて行うようにしてもよい。 In S301, the control unit 20 discharges a predetermined amount of the imprint material 8 from the discharge unit of the dispenser to the receiving mechanism 14. The timing at which the imprint material is discharged to the receiving mechanism 14 in order to adjust the discharge conditions and the imprint material is measured by the weight measuring unit 13 may be the timing for maintaining the discharge state of the dispenser 11 described above. It may be done as needed.

S302では、制御部20は、受け機構14に吐出されたインプリント材の液滴の総重量を、重量測定部13により測定させる。具体的には受け機構14にインプリント材を吐出させる前後において重量測定部13で重量を測定しておき、その差分から重量を算出することが望ましい。 In S302, the control unit 20 causes the weight measuring unit 13 to measure the total weight of the droplets of the imprint material discharged to the receiving mechanism 14. Specifically, it is desirable to measure the weight by the weight measuring unit 13 before and after discharging the imprint material to the receiving mechanism 14, and to calculate the weight from the difference.

S303では、制御部20は、吐出された液滴の数と、S302で測定された液滴の総重量とインプリント材の比重から、吐出された液滴1滴の体積を算出する。吐出されたインプリント材の液滴の数をN[pcs]、測定された重量をW[g]、インプリント材の比重をd[g/mL]とすると、液滴の体積は「W[g]/d[g/mL]/N[pcs]」の計算式で算出できる。なお、ディスペンサ11から受け機構14へインプリント材8を吐出する量、すなわち吐出する液滴の数Nは、重量測定部13の測定分解能により決定することができる。 In S303, the control unit 20 calculates the volume of one ejected droplet from the number of ejected droplets, the total weight of the droplets measured in S302, and the specific gravity of the imprint material. Assuming that the number of droplets of the discharged imprint material is N [pcs], the measured weight is W [g], and the specific gravity of the imprint material is d [g / mL], the volume of the droplets is "W [". It can be calculated by the formula of "g] / d [g / mL] / N [pcs]". The amount of the imprint material 8 discharged from the dispenser 11 to the receiving mechanism 14, that is, the number N of droplets to be discharged can be determined by the measurement resolution of the weight measuring unit 13.

S304では、S303で算出された液滴1滴の体積が、所望の形状の材料層を設けることができる基準範囲を超えてしまうか否かを判断する。すなわち、基準値から所定以上変化したかどうかを判定する。具体的には、最適な液滴の体積に対しての変化量が±5%の範囲を外れたら、ディスペンサ11から吐出する液滴の体積を変更することが好ましい。 In S304, it is determined whether or not the volume of one droplet calculated in S303 exceeds the reference range in which the material layer having a desired shape can be provided. That is, it is determined whether or not the value has changed from the reference value by a predetermined value or more. Specifically, it is preferable to change the volume of the droplet discharged from the dispenser 11 when the amount of change with respect to the optimum volume of the droplet is out of the range of ± 5%.

S304で、基準範囲を超えてしまうと判断された場合にはS305において、吐出部の吐出条件を変更する。5%以上体積が減少したら、吐出部から吐出される液滴の体積を減少した分増加するように吐出条件を変更する。逆に体積の増加を検知したら、吐出する液滴の体積は減少するように吐出条件を変更する。なお、5%という数字は一例として出したものであり、装置の運用状況によりさまざまな値に変更しうる数字で、本特許の実施形態を限定するものではない。吐出する液滴の体積を調整する方法としては、吐出部(吐出駆動部)にピエゾ方式を用いるような場合には、ピエゾ素子に印加する電圧値や電圧の印可時間を変更する方法をとることができる。吐出部にサーマル方式を用いるような場合には、電気熱変換素子に供給する電流値や電流の印可時間を変更する方法をとることができる。一方、S304において基準範囲を超えないと判断された場合には、吐出条件の調整は行わずに処理を終了する。なお、制御部20は、測定された重量から算出した体積を記憶し、体積変化の推移を確認できるようにすることが望ましい。 If it is determined in S304 that the reference range is exceeded, the discharge condition of the discharge unit is changed in S305. When the volume is reduced by 5% or more, the discharge conditions are changed so that the volume of the droplets discharged from the discharge unit is increased by the reduced volume. On the contrary, when an increase in volume is detected, the ejection conditions are changed so that the volume of the droplet to be ejected decreases. The number 5% is given as an example, and can be changed to various values depending on the operating status of the device, and does not limit the embodiment of the present patent. As a method of adjusting the volume of the droplet to be ejected, when the piezo method is used for the ejection part (discharge drive part), the voltage value applied to the piezo element and the application time of the voltage should be changed. Can be done. When a thermal method is used for the discharge portion, a method of changing the current value supplied to the electric heat conversion element and the application time of the current can be adopted. On the other hand, if it is determined in S304 that the reference range is not exceeded, the process is terminated without adjusting the discharge conditions. It is desirable that the control unit 20 stores the volume calculated from the measured weight so that the transition of the volume change can be confirmed.

なお、本実施形態においては、総重量から算出された液滴1滴の体積をもとに変化が基準範囲を超えているか判定したが、総重量や1滴あたりの重量から基準範囲を超えているかを判定してもよい。 In the present embodiment, it is determined whether the change exceeds the reference range based on the volume of one droplet calculated from the total weight, but the change exceeds the reference range from the total weight and the weight per drop. It may be determined whether or not.

以上のように制御することで、インプリント装置内のディスペンサ11において、吐出されるインプリント材の体積を一定に保つことができる。これにより吐出体積の変更によるウエハ上への良好なパターン形成が形成できない状況を防止することができ、所望の形状の材料層を設けることができる。 By controlling as described above, the volume of the imprint material to be discharged can be kept constant in the dispenser 11 in the imprint device. This makes it possible to prevent a situation in which good pattern formation on the wafer cannot be formed due to a change in the discharge volume, and it is possible to provide a material layer having a desired shape.

(第2の実施形態)
本実施形態においては、重量測定部30で基板の重量を測定し、当該測定結果に基づいて、ディスペンサから吐出するインプリント材の体積を一定に保つように制御する方法を説明する。本実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
(Second embodiment)
In the present embodiment, a method of measuring the weight of the substrate by the weight measuring unit 30 and controlling the volume of the imprint material discharged from the dispenser to be kept constant based on the measurement result will be described. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted.

図4は、本実施形態に係る重量測定部30で基板の重量を測定して吐出条件を調整する流れを説明するフローチャートである。図4のフローチャートに示す処理は、制御部20が各構成要素の動作や調整などを制御することで実現される。 FIG. 4 is a flowchart illustrating a flow of measuring the weight of the substrate by the weight measuring unit 30 according to the present embodiment and adjusting the discharge conditions. The process shown in the flowchart of FIG. 4 is realized by the control unit 20 controlling the operation and adjustment of each component.

S401では、制御部20は、搬送機構によりウエハを搬送させ、重量測定部30にウエハ4を載置させる。このとき、このときの重量測定部30は、ウエハの搬送時間をなるべく短縮するために、搬送機構の内部など、ウエハの搬送経路途中に構成することが望ましい。 In S401, the control unit 20 conveys the wafer by the transfer mechanism, and the wafer 4 is placed on the weight measurement unit 30. At this time, in order to shorten the wafer transfer time as much as possible, it is desirable that the weight measuring unit 30 at this time is configured in the middle of the wafer transfer path, such as inside the transfer mechanism.

次に、S402では、制御部20は、インプリント材をディスペンサ11で塗布する前のウエハ4の重量を重量測定部30に測定させ、ウエハ4の重量を取得する。S403では、制御部20は、搬送機構にウエハ4ウエハステージ上に搬送させる。S404では、先に説明した塗布工程、接触工程、硬化工程、離型工程といった通常のインプリント処理を行うように制御する。インプリント処理は、予め設定されたウエハ上のショット領域に対して実施される。 Next, in S402, the control unit 20 causes the weight measuring unit 30 to measure the weight of the wafer 4 before the imprint material is applied by the dispenser 11, and acquires the weight of the wafer 4. In S403, the control unit 20 causes the transfer mechanism to transfer the wafer 4 onto the wafer stage. In S404, it is controlled to perform a normal imprint process such as a coating process, a contact process, a curing process, and a mold release process described above. The imprint process is performed on a preset shot area on the wafer.

S405では、制御部20は、搬送機構にインプリント処理が全てのショット領域に対して完了したらウエハをウエハステージ上から搬出させる。そして、S406において、搬送機構に再度ウエハを重量測定部30上に載置させ、S407において、ウエハ4の重量を重量測定部30に測定させ、インプリント処理完了後、すなわち吐出されたインプリント材の重量を含むウエハ4の重量を測定する。 In S405, the control unit 20 causes the transfer mechanism to carry out the wafer from the wafer stage when the imprint process is completed for all the shot regions. Then, in S406, the wafer is placed on the weight measuring unit 30 again by the transport mechanism, and in S407, the weight of the wafer 4 is measured by the weight measuring unit 30, and after the imprint processing is completed, that is, the discharged imprint material. The weight of the wafer 4 including the weight of the wafer 4 is measured.

S408では、S402で取得されたウエハ4の重量と、S407で取得されたウエハ4の重量との差分から、ディスペンサ11から吐出された液滴の総重量を取得する。S409では、制御部20は、第1の実施形態と同様に、吐出された液滴の数と、S302で測定された液滴の総重量とインプリント材の比重から、吐出された液滴1滴の体積を算出する。 In S408, the total weight of the droplets ejected from the dispenser 11 is acquired from the difference between the weight of the wafer 4 acquired in S402 and the weight of the wafer 4 acquired in S407. In S409, the control unit 20 determines the ejected droplet 1 from the number of ejected droplets, the total weight of the droplets measured in S302, and the specific weight of the imprint material, as in the first embodiment. Calculate the volume of the drop.

S410では、S304と同様に算出された液滴1滴の体積が、所望の形状の材料層を設けることができる基準範囲を超えてしまうか否かを判断する。S410で、基準範囲を超えてしまうと判断された場合にはS411において、液滴の吐出条件を変更する。一方、S410において基準範囲を超えないと判断された場合には、吐出条件の調整は行わずに処理を終了する。 In S410, it is determined whether or not the volume of one droplet calculated in the same manner as in S304 exceeds the reference range in which the material layer having a desired shape can be provided. If it is determined in S410 that the reference range is exceeded, the droplet ejection conditions are changed in S411. On the other hand, if it is determined in S410 that the reference range is not exceeded, the process is terminated without adjusting the discharge conditions.

以上のように制御することで、インプリント装置内のディスペンサ11において、吐出されるインプリント材の体積を一定に保つことができる。これにより吐出体積の変更によるウエハ上への良好なパターン形成が形成できない状況を防止することができ、所望の形状の材料層を設けることができる。 By controlling as described above, the volume of the imprint material to be discharged can be kept constant in the dispenser 11 in the imprint device. This makes it possible to prevent a situation in which good pattern formation on the wafer cannot be formed due to a change in the discharge volume, and it is possible to provide a material layer having a desired shape.

なお、本実施形態では、重量測定部30がインプリント装置100内に設けられている構成を用いて説明したが、装置外に設けてもよい。その場合には制御部20は、装置外の重量測定部からウエハ4の重量を取得し、同様に吐出された液滴の体積が基準範囲を超えたかどうか判断すればよい。 In this embodiment, the weight measuring unit 30 is provided inside the imprint device 100, but it may be provided outside the device. In that case, the control unit 20 may acquire the weight of the wafer 4 from the weight measurement unit outside the device and similarly determine whether or not the volume of the ejected droplets exceeds the reference range.

また、基板上に複数のショット領域があり、1枚の基板に対して複数回のインプリント処理を行うような場合には、所定のインプリント処理ごとに、重量を測定し、吐出体積の調整を行うようにしてもよい。 Further, when there are a plurality of shot areas on the substrate and the imprint processing is performed a plurality of times on one substrate, the weight is measured and the discharge volume is adjusted for each predetermined imprint processing. May be done.

(第3の実施形態)
本実施形態においては、モールド保持機構2内に設けられた重量測定部(不図示)で基板の重量を測定し、当該測定結果に基づいて、ディスペンサから吐出されるインプリント材の体積を一定に保つように制御する方法を説明する。本実施形態の説明において、第1の実施形態と同様の部分については説明を省略する。
(Third embodiment)
In the present embodiment, the weight of the substrate is measured by a weight measuring unit (not shown) provided in the mold holding mechanism 2, and the volume of the imprint material discharged from the dispenser is made constant based on the measurement result. Explain how to control to keep. In the description of the present embodiment, the description of the same parts as those of the first embodiment will be omitted.

図5は、本実施形態に係るモールド保持機構2内に設けられた重量測定部(不図示)で吐出条件を調整する流れを説明するフローチャートである。図5のフローチャートに示す処理は、制御部20が各構成要素の動作や調整などを制御することで実現される。ここでは、既にウエハ4がウエハステージに搬送されている状態から説明を行う。 FIG. 5 is a flowchart illustrating a flow of adjusting discharge conditions by a weight measuring unit (not shown) provided in the mold holding mechanism 2 according to the present embodiment. The process shown in the flowchart of FIG. 5 is realized by the control unit 20 controlling the operation and adjustment of each component. Here, the description will be made from the state in which the wafer 4 has already been conveyed to the wafer stage.

S501では、制御部20は、インプリント処理を行う等する基板のショット領域に対してディスペンサ11によりインプリント材を供給されるように制御する(塗布工程)。S502では、モールド保持機構2を下げることで、モールドと基板上のインプリント材とを接触させる(接触工程)。S503では、制御部20は、照明系7に紫外光9を照射させ、インプリント材8を硬化させる(硬化工程)。 In S501, the control unit 20 controls so that the imprint material is supplied by the dispenser 11 to the shot region of the substrate on which the imprint process is performed (coating step). In S502, the mold holding mechanism 2 is lowered to bring the mold into contact with the imprint material on the substrate (contact step). In S503, the control unit 20 irradiates the lighting system 7 with ultraviolet light 9 to cure the imprint material 8 (curing step).

S504では、現在インプリント処理を行っているショット領域が、重量を測定する対象のショット領域かどうかを判定する。重量測定対象のショットかどうかは予めメモリなどに記憶された情報を元に行うことができる。対象のショット領域でない場合には、S517に移行し、対象のショット領域である場合には、S505に進み、ウエハステージ6にウエハ4の保持を開放させる。ウエハステージ6によるウエハ4の保持は真空吸着にて行われるのが一般的で、保持の開放は真空破壊することで行う事ができる。 In S504, it is determined whether or not the shot area currently being imprinted is the shot area to be measured for weight. Whether or not the shot is a weight measurement target can be determined based on the information stored in advance in a memory or the like. If it is not the target shot area, the process proceeds to S517, and if it is the target shot area, the process proceeds to S505 to allow the wafer stage 6 to release the holding of the wafer 4. The holding of the wafer 4 by the wafer stage 6 is generally performed by vacuum suction, and the holding can be released by vacuum breaking.

S506では、制御部20は、ウエハ4がウエハステージ6で保持されていない状態でモールド保持機構を上げる。ウエハ4とモールド1との離型には離型力が必要であるため、ウエハ4が保持されていない状態でモールド保持機構を上げると、ウエハ4は硬化したインプリント材を介してモールドと一体状態のまま、モールド保持機構に吊り下げられることになる。 In S506, the control unit 20 raises the mold holding mechanism in a state where the wafer 4 is not held by the wafer stage 6. Since a mold release force is required to release the wafer 4 and the mold 1, if the mold holding mechanism is raised while the wafer 4 is not held, the wafer 4 is integrated with the mold via the cured imprint material. It will be hung from the mold holding mechanism in the state.

S507では、制御部20は、モールド保持機構内に設けられた重力測定部によりモールド保持機構の重量を測定する。このときの重量の測定は、センサを構成しても良く、モールド保持機構の駆動制御をするモータへ流す電流の値を測定することにより行っても良い。 In S507, the control unit 20 measures the weight of the mold holding mechanism by the gravity measuring unit provided in the mold holding mechanism. The weight at this time may be measured by configuring a sensor or by measuring the value of the current flowing through the motor that controls the drive of the mold holding mechanism.

S508では、制御部20は、測定された重量を基準の重量とするかどうかを予め記憶されている情報を元に判定する。基準の重量とする場合は、S509において測定された重量を基準重量Aとしてメモリなどに記憶しておく。基準の重量としない場合は、S510に進み測定された重量を計測重量Bとして保持する。 In S508, the control unit 20 determines whether or not the measured weight is used as the reference weight based on the information stored in advance. When the reference weight is used, the weight measured in S509 is stored in a memory or the like as the reference weight A. If the weight is not the reference weight, proceed to S510 and hold the measured weight as the measured weight B.

S511では、制御部20は、計測重量Bとメモリなどに記憶された基準重量Aとの差分を算出し、吐出された液滴の総重量を算出する。 In S511, the control unit 20 calculates the difference between the measured weight B and the reference weight A stored in the memory or the like, and calculates the total weight of the ejected droplets.

基準重量Aが測定されるタイミングと計測重量Bが測定されるタイミングとの間には、複数のショット領域に対してインプリント処理がされているように設定しておく。すなわち、測定重量Bと基準重量Aとの差を求めることで、インプリント処理がなされた複数のショット領域に堆積させたインプリント材の重量を測定することができ、吐出したインプリント材の体積を算出することができる。 Between the timing at which the reference weight A is measured and the timing at which the measured weight B is measured, it is set so that imprint processing is performed on a plurality of shot areas. That is, by obtaining the difference between the measured weight B and the reference weight A, the weight of the imprint material deposited in the plurality of shot regions subjected to the imprint processing can be measured, and the volume of the discharged imprint material can be measured. Can be calculated.

S512では、制御部20は、第1の実施形態と同様に、吐出された液滴の数と、S302で測定された液滴の総重量とインプリント材の比重から、吐出された液滴1滴の体積を算出する。 In S512, the control unit 20 determines the ejected droplet 1 from the number of ejected droplets, the total weight of the droplets measured in S302, and the specific weight of the imprint material, as in the first embodiment. Calculate the volume of the drop.

S513では、S304と同様に算出された液滴1滴の体積が、所望の形状の材料層を設けることができる基準範囲を超えてしまうか否かを判断する。S513で、基準範囲を超えてしまうと判断された場合にはS514において、液滴の吐出条件を変更する。一方、S513において基準範囲を超えないと判断された場合には、吐出条件の調整は行わずに処理を終了する。 In S513, it is determined whether or not the volume of one droplet calculated in the same manner as in S304 exceeds the reference range in which the material layer having a desired shape can be provided. If it is determined in S513 that the reference range is exceeded, the droplet ejection conditions are changed in S514. On the other hand, if it is determined in S513 that the reference range is not exceeded, the process is terminated without adjusting the discharge conditions.

以上の吐出条件調整の工程が終わったら、S515においてウエハ4と一体になったモールド1を保持するモールド保持機構を下げる。ウエハ4が再度ウエハステージ6上に載置される位置までモールド保持機構が下がったら、S516においてウエハステージ6にウエハ4を再度吸着保持させる。 After the above step of adjusting the ejection conditions is completed, the mold holding mechanism for holding the mold 1 integrated with the wafer 4 in S515 is lowered. When the mold holding mechanism is lowered to the position where the wafer 4 is placed on the wafer stage 6 again, the wafer 4 is sucked and held again by the wafer stage 6 in S516.

次に、ウエハ4がウエハステージ6に吸着されている状態で、モールド保持機構2を上昇させることで、ウエハ上のインプリント材8の硬化物からモールド1を離型する離型工程を行う。 Next, a mold release step is performed in which the mold 1 is released from the cured product of the imprint material 8 on the wafer by raising the mold holding mechanism 2 while the wafer 4 is adsorbed on the wafer stage 6.

S518では、次のショット領域があるかを判断し、ある場合にはS501に戻りインプリント処理を継続し、無い場合には処理を終了する。 In S518, it is determined whether or not there is a next shot area, and if there is, the process returns to S501 to continue the imprint process, and if not, the process ends.

以上のように制御することで、インプリント装置内のディスペンサ11において、吐出されるインプリント材の体積を一定に保つことができる。これにより、吐出体積の変更によるウエハ上への良好なパターン形成が形成できない状況を防止することができ、所望の形状の材料層を設けることができる。 By controlling as described above, the volume of the imprint material to be discharged can be kept constant in the dispenser 11 in the imprint device. This makes it possible to prevent a situation in which good pattern formation on the wafer cannot be formed due to a change in the discharge volume, and it is possible to provide a material layer having a desired shape.

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ず、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, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and modifications can be made within the scope of the gist thereof.

また、本発明においては、パターン構造を有するモールド1を用いてインプリントする場合を例に説明した。しかし、パターン構造を有しない部材(スーパーストレート)を用いて、基板上の成形可能材料を形成し、硬化させてウエハ4の表面を平坦化する材料層を形成する平坦化装置に適用することもできる。さらにモールドやスーパーストレートを用いずに材料層を形成するような場合にも適用することができる。 Further, in the present invention, the case of imprinting using the mold 1 having a pattern structure has been described as an example. However, it can also be applied to a flattening device that forms a formable material on a substrate using a member (super straight) that does not have a pattern structure and cures it to form a material layer that flattens the surface of the wafer 4. can. Further, it can be applied to the case where a material layer is formed without using a mold or a super straight.

(物品の製造について)
以上説明したインプリント装置100を用いて形成される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。
(Manufacturing of goods)
The pattern of the cured product formed by using the imprint device 100 described above is used permanently for at least a part of various articles or temporarily when manufacturing various articles.

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。 The article is an electric circuit element, an optical element, a MEMS, a recording element, a sensor, a mold, or the like. Examples of the electric circuit element include volatile or non-volatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensor, and FPGA. Examples of the mold include a mold for imprinting.

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。 The pattern of the cured product is used as it is as a constituent member of at least a part of the above-mentioned article, or is temporarily used as a resist mask. After etching or ion implantation in the substrate processing step, the resist mask is removed.

次に、図6を用いて、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。まず図6(a)に示すように、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板1zを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材2zの表面にインプリント材3zを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材3zが基板上に付与された様子を示している。 Next, with reference to FIG. 6, a method for manufacturing an article will be described in which a pattern is formed on a substrate by an imprint device, the substrate on which the pattern is formed is processed, and an article is produced from the processed substrate. First, as shown in FIG. 6A, a substrate 1z such as a silicon wafer on which a work material 2z such as an insulator is formed on the surface is prepared, and then on the surface of the work material 2z by an inkjet method or the like. Imprint material 3z is added. Here, a state in which a plurality of droplet-shaped imprint materials 3z are applied onto the substrate is shown.

図6(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6(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を介して照射すると、インプリント材3zは硬化する。 As shown in FIG. 6B, the imprint mold 4z is opposed to the imprint material 3z on the substrate with the side on which the uneven pattern is formed facing. As shown in FIG. 6 (c), the substrate 1z to which the imprint material 3z is applied is brought into contact with the mold 4z, and pressure is applied. The imprint material 3z is filled in the gap between the mold 4z and the work material 2z. When light is irradiated through the mold 4z as energy for curing in this state, the imprint material 3z is cured.

図6(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。 As shown in FIG. 6D, when the imprint material 3z is cured and then the mold 4z and the substrate 1z are separated from each other, a pattern of the cured product of the imprint material 3z is formed on the substrate 1z. The pattern of the cured product has a shape in which the concave portion of the mold corresponds to the convex portion of the cured product and the convex portion of the mold corresponds to the concave portion of the cured product, that is, the uneven pattern of the mold 4z is transferred to the imprint material 3z. It will be done.

図6(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6(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。 As shown in FIG. 6E, when etching is performed using the pattern of the cured product as an etching resistant mask, the portion of the surface of the work material 2z where the cured product is absent or remains thin is removed, and the groove 5z is formed. Become. As shown in FIG. 6 (f), by removing the pattern of the cured product, it is possible to obtain an article in which the groove 5z is formed on the surface of the workpiece 2z. Here, the pattern of the cured product is removed, but it may not be removed even after processing, and may be used, for example, as a film for interlayer insulation contained in a semiconductor element or the like, that is, as a constituent member of an article.

そして物品の製造方法には、基板に供給(塗布)されたインプリント材に上記のインプリント装置(インプリント方法)を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程も含まれる。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といえる。 The method for manufacturing the article includes a step of forming a pattern on the imprint material supplied (applied) to the substrate by using the above-mentioned imprint device (imprint method), and a substrate on which the pattern is formed in such a step. The process of processing is also included. Further, such a manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, flattening, etching, resist peeling, dicing, bonding, packaging, etc.). It can be said that the method for manufacturing an article 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.

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 changes can be made within the scope of the gist thereof.

Claims (9)

基板上に成形可能材料を設け、当該成形可能材料を硬化させて材料層を形成する形成装置であって、
基板上に前記成形可能材料の液滴を吐出する吐出部と、
前記吐出部により吐出された液滴の重量を取得し、当該取得した重量に基づいて前記吐出部の吐出条件を調整する制御する制御部と、を有することを特徴とする形成装置。
A forming device in which a moldable material is provided on a substrate and the moldable material is cured to form a material layer.
A discharge section that discharges droplets of the formable material on the substrate,
A forming apparatus comprising: a control unit that acquires the weight of droplets ejected by the ejection unit and controls the ejection conditions of the ejection unit based on the acquired weight.
前記制御部は、前記取得された重量もしくは当該重量から算出される液滴1滴あたりの重量又は体積が、基準範囲から外れた場合に前記吐出部の吐出条件を調整することを特徴とする請求項1に記載の形成装置。 The claim is characterized in that the control unit adjusts the discharge condition of the discharge unit when the acquired weight or the weight or volume per droplet calculated from the weight deviates from the reference range. Item 1. The forming apparatus according to Item 1. 前記形成装置は、基板上の成形可能材料に部材を接触させた状態で硬化させ、前記材料層を形成することを特徴とする請求項1または2に記載の形成装置。 The forming apparatus according to claim 1 or 2, wherein the forming apparatus is cured in a state where a member is in contact with a moldable material on a substrate to form the material layer. 前記制御部は、前記吐出部により液滴を吐出する前の基板の重量と、前記吐出部により液滴が吐出された後の基板の重量とを取得することで、前記吐出部から吐出された液滴の重量を求めることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の形成装置。 The control unit acquires the weight of the substrate before the droplet is ejected by the ejection unit and the weight of the substrate after the droplet is ejected by the ejection unit, so that the control unit ejects the droplet from the ejection unit. The forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the weight of the droplet is determined. 基板の重量を測定する測定部をさらに有しており、
前記制御部は、前記測定部で基板を測定することで、前記吐出部から吐出された液滴の重量を算出することを特徴とする請求項4に記載の形成装置。
It also has a measuring unit to measure the weight of the substrate.
The forming apparatus according to claim 4, wherein the control unit calculates the weight of droplets ejected from the ejection unit by measuring the substrate with the measuring unit.
前記基板には複数のショット領域が設けられており、各ショット領域に部材を接触させた状態で硬化させ、前記材料層を形成するものであり、
前記制御部は、ショット領域に前記吐出部により液滴を吐出する前の基板の重量と、当該ショット領域に前記吐出部により液滴を吐出した後の基板の重量とを取得し、前記吐出部から吐出された液滴の重量を求めることを特徴とする請求項4または5に記載の形成装置。
The substrate is provided with a plurality of shot regions, and the material layer is formed by curing the members in contact with each shot region.
The control unit acquires the weight of the substrate before the droplet is ejected into the shot region by the ejection unit and the weight of the substrate after the droplet is ejected into the shot region by the ejection unit, and the ejection unit obtains the weight of the substrate. The forming apparatus according to claim 4 or 5, wherein the weight of the droplet ejected from is obtained.
前記吐出部から排出される液滴を受ける受け機構をさらに有し、
前記制御部は、前記受け機構の重量を取得することで、前記吐出部から吐出された液滴の重量を算出することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の形成装置。
Further having a receiving mechanism for receiving the droplets discharged from the discharge portion,
The forming apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit calculates the weight of the droplets ejected from the ejection unit by acquiring the weight of the receiving mechanism. ..
基板上に成形可能材料を設け、当該成形可能材料を硬化させて材料層を形成する形成方法であって、
基板上に前記成形可能材料の液滴を吐出する吐出部により吐出された液滴の重量を取得する取得工程と、
前記取得工程で取得された重量に基づいて、前記吐出部の吐出条件を調整する調整工程と、を有することを特徴とする形成方法。
A forming method in which a moldable material is provided on a substrate and the moldable material is cured to form a material layer.
An acquisition step of acquiring the weight of the droplets ejected by the ejection unit that ejects the droplets of the formable material on the substrate, and
A forming method comprising: an adjustment step of adjusting the discharge condition of the discharge portion based on the weight acquired in the acquisition step.
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の形成装置を用いて、基板上に成形可能材料を硬化させて材料層を形成する工程と、
前記材料層が形成された前記基板を加工する工程と、を含み、
加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
A step of forming a material layer by curing a moldable material on a substrate by using the forming apparatus according to any one of claims 1 to 7.
Including a step of processing the substrate on which the material layer is formed, and the like.
A method for manufacturing an article, which comprises manufacturing the article from the processed substrate.
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