JP2022092347A - 平坦化装置、平坦化方法及び物品の製造方法 - Google Patents

平坦化装置、平坦化方法及び物品の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】押圧部材を用いて、基板上の組成物からの型を安定的に離型できる構成を提供することを目的とする。【解決手段】型を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置であって、基板を保持する基板保持部と、型を保持する型保持部と、前記基板保持部および前記型保持部を駆動する駆動部と、前記基板と組成物を介して接している前記型の一部を押圧して前記基板と前記型とを離型させる押圧部材と、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように制御する制御部と、を有することを特徴とする。【選択図】図６

Description

本発明は、平坦化装置、平坦化方法及び物品の製造方法に関する。
半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上の未硬化の組成物を型で成形して硬化させ、基板上に組成物のパターンを形成する微細加工技術が注目されている。かかる技術は、インプリント技術と呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターンを形成することができる。
また、近年、インプリント技術を用いて基板を平坦化処理する技術が提案されている（特許文献１）。このようなインプリント技術を用いた平坦化処理装置の構成の一つとして、二つの処理部で構成されているものがある（特許文献２）。まず一方の処理部（以下、「処理部１」と表記する）にて、基板（ウエハ）上の全面に紫外線により硬化する光インプリント材（以下、「硬化性組成物」と表記する）を塗布する。次にもう一方の処理部（以下、「処理部２」と表記する）へ基板を搬送後、処理部２にて、基板上に塗布された硬化性組成物を、平坦面を有するテンプレートに接触させる（押印する）ことにより成形する。そして、硬化性組成物を、平坦面を有するテンプレートに接触させた状態で紫外線を照射し（露光し）、硬化させる。硬化後にテンプレートを硬化膜から離す（離型する）。上記の処理過程を経ることで、テンプレートの有する平坦面が基板に転写された状態で、基板上に硬化膜が形成され、基板の平坦化処理を実施することができる。
特表２０１１－５２９６２６号公報
このような平坦化装置では、インプリント装置に比べて大きな面積で基板上の組成物と型を接触させてから離すために離型力が大きくなることが分かっている。離型力が大きくなると離型動作自体を正常に行うことができなかったり、無理やり離型を行うことで基板上の組成物が正常に平坦化されなかったりすることが懸念される。そのため、安定的に離型を行うために、基板上の硬化物と接している型をプッシュピン（押圧部材）などで基板側から押し上げることで離型開始点を設け、離型を安定的にすることが検討されている。しかし位置ずれなどによりプッシュピンが確実に型を押し上げることができない可能性がある。
そのため、本実施形態においては、押圧部材を用いて、基板上の組成物からの型を安定的に離型できる構成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、本発明は、型を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置であって、基板を保持する基板保持部と、型を保持する型保持部と、前記基板保持部および前記型保持部を駆動する駆動部と、前記基板と組成物を介して接している前記型の一部を押圧して前記基板と前記型とを離型させる押圧部材と、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように制御する制御部と、を有することを特徴とする。
本発明によれば、押圧部材を用いて、基板上の組成物から型を安定的に離型させることができる構成を提供することができる。
平坦化装置の構成を示す概略図である。 平坦化装置における平坦化処理を説明するための図である。 本発明に係る基板保持部の構成を示す概略図である。 本発明に係るテンプレート保持部の構成を示す概略図である。 プッシュピンを用いた離型処理を説明するための図である。 第１実施形態における平坦化処理のフローチャートである。 第１実施形態における離型処理を説明するための図である。 第２実施形態における平坦化処理のフローチャートである。 第２実施形態における離型処理を説明するための図である。 第３実施形態における平坦化処理のフローチャートである。 第３実施形態における離型処理を説明するための図である。
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。
図１は、平坦化装置１００の構成を示す概略図である。図１（ａ）はＹ軸側から平坦化装置１００を見た図であり、図１（ｂ）はＸ軸側から平坦化装置１００を見た図である。平坦化装置１００は、基板１の上に硬化性組成物を成形する成形処理を行うように構成される。具体的には、第１処理部１０１と第２処理部１０２と、基板搬送処理部２２０とテンプレート搬送処理部３２０から構成される。
第１処理部１０１では、基板１の上に硬化性組成物を塗布する塗布工程を実施する。第２処理部１０２では、基板１の上の硬化性組成物とテンプレート１１を接触させる接触工程と、テンプレート１１を接触させた状態で硬化組成物を硬化させる硬化工程、硬化後の硬化性組成物とテンプレート１１を離型する離型工程を実施する。平坦化層成形処理では、上記の工程を順次行う。なお、本発明においては、第１処理部１０１と第２処理部１０２とを用いた例で説明を行うが、１つの処理部で行うように設けてもよい。
本明細書および添付図面では、基板１の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸回りの回転、Ｙ軸回りの回転、Ｚ軸回りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸方向に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。アライメントは位置および／または姿勢を制御することを意味する。アライメントは、基板１およびテンプレート１１の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。また、アライメントは、基板１およびテンプレート１１の少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。
硬化性組成物には、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、熱などが用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。
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。硬化性組成物は、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される。あるいは、硬化性組成物は、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てもよい。硬化性組成物の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。
平坦化装置１００は、平坦面１１ａを有するテンプレート（型、スーパーストレートとも称する）を使用し、基板１の上に硬化性組成物によって平坦化膜（平坦化層）を形成することができる。この場合、平坦面１１ａが硬化性組成物に接触した状態で硬化性組成物が硬化される。このような平坦化装置では、他のインプリント装置などで設けられる基板上の複数のショット領域に対して平坦化膜が一括して形成され、テンプレートと基板とは略同一の大きさで設けられていることが好ましい。なお、部分的にパターンを有するテンプレート１１を使用することもでき、本発明においては、平坦化装置を例に説明を行うが、もちろんインプリント装置に適用することもできる。
基板１は、例えば、シリコンウエハが代表的な基材であるが、これに限定されるものではない。基板１は、アルミニウム、チタン―タングステン合金、アルミニウム―ケイ素合金、アルミニウム―銅―ケイ素合金、酸化ケイ素、窒化ケイ素などの半導体デバイス用基板として知られているものの中からも任意に選択することができる。なお、基板１には、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の成膜などの表面処理により密着層を形成し、硬化性組成物との密着性を向上させた基板を用いてもよい。なお、基板１は、典型的には、直径３００ｍｍの円形であるが、これに限定されるものではない。
テンプレート１１は、硬化エネルギーとして光を用いる場合には当該硬化光を透過する材料で構成する必要がある。テンプレート１１は、例えば、ガラス、石英、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート樹脂などの光透過性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサンなどの柔軟膜、光硬化膜、および、金属膜の少なくとも１つで構成される。
テンプレート１１は、基板の大きさと略同一な３００ｍｍの直径の円形とすることが好ましいが、基板よりも多少大きくてもよいし、これに限られない。また、テンプレート１１の厚さは、一例では、０．２５ｍｍ以上２ｍｍ未満でありうるが、基板上に載置した際に表面形状に倣う剛性を有していればこれに限られない。
次に、図１を用いて第１処理部１０１、第２処理部１０２の構造について説明する。以下、硬化用のエネルギーとしてＵＶ光が使用される例を用いて説明を行う。その際硬化性組成物は、例えば、アクリレートまたはメタクリレートのようなモノマーを採用することができる。
第１処理部１０１、第２処理部１０２は、図１に示すようにそれぞれ、基板保持部２（基板チャック２）と、基ステージ駆動部３１と、ベース定盤５と、支柱６と、天板７と、を有している。
第１処理部１０１ではさらに、基板ステージ３と、ディスペンサ２０（液滴供給部）を有する。第２処理部１０２ではさらに、基板ステージ４と、ガイドバープレート８と、ガイドバー９と、ヘッド駆動部１０と、テンプレート保持部１２と、ヘッド１３を有する。また、第２処理部１０２は、オフアクシスアライメント（ＯＡ）スコープ２１と、アライメントスコープ２２と、露光部２３（硬化部）と、光源２４と、洗浄部３３と、検出部３００を有する。また、第２処理部１０２では、基板ステージ４に、プッシュピン１４（押圧部材）が備えられている。さらに平坦化装置１００は、基板搬送処理部２２０と、基板搬送部２５と、テンプレート搬送処理部３２０と、入力部３４と、制御部２００を有している。
基板保持部２は、真空チャックまたは静電チャックなどのチャックを含み、チャックによって基板１を保持する。基板ステージ３および基板ステージ４は、ベース定盤５に支持され、基板保持部２を保持する。また、基板ステージ３および基板ステージ４は、基板保持部２に保持された基板１を所定の位置に位置決めするために、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に駆動される。ステージ駆動部３１は、例として、リニアモータやエアシリンダなどを含み、基板ステージ３および基板ステージ４を少なくともＸ軸方向およびＹ軸方向に駆動させる。また、ステージ駆動部３１は、基板ステージ３および基板ステージ４を２軸以上の方向（例えば、６軸方向）に駆動する機能を有していてもよい。また、ステージ駆動部３１は、回転機構を含み、基板保持部２または基板ステージ３および基板ステージ４をθＺ軸に関して駆動させる。
テンプレート保持部１２は、真空チャックまたは静電チャックなどのチャックを含み、チャックによってテンプレート１１を保持する。ヘッド１３は、テンプレート保持部１２（型保持部）を保持する。ヘッド駆動部１０は、ヘッド１３を駆動することによってテンプレート保持部１２を駆動し、テンプレート１１を駆動する。ヘッド駆動部１０は、テンプレート１１を複数の軸について駆動するように構成されてもよい。
ベース定盤５には、天板７を支持する支柱６が配置される。また、第２処理部１０２に構成されるガイドバー９は、天板７を貫通するように配置され、ガイドバー９の一端は、ガイドバープレート８に固定され、他端はヘッド１３に固定される。ヘッド駆動部１０は、ガイドバー９を駆動することによってヘッド１３をＺ軸方向に駆動する。これにより、テンプレート保持部１２によって保持されたテンプレート１１を基板１上の硬化性組成物に接触させたり、基板１上の硬化性組成物からテンプレート１１を離型させたりすることができる。ヘッド駆動部１０は、ヘッド１３をＺ軸以外の軸に関して駆動する機構を含んでいてもよい。あるいはヘッド駆動部１０は、ヘッド１３を複数の軸（例えば、θＸ軸、θＹ軸、Ｚ軸の３軸、あるいは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）に関して駆動する機構を含みうる。
基板搬送処理部２２０は、搬送ハンドなどを含む基板搬送部２５や、平坦化装置１００の外部から搬入された基板や、処理部で処理された基板を一時的に収容可能な不図示の基板収容棚を有している。基板搬送部２５は、基板収容棚と第１処理部１０１と第２処理部１０２との間で基板を搬送できるように設けられている。テンプレート搬送処理部３２０は、搬送ハンドなどを含むテンプレート搬送部３２によって、平坦化装置１００の外部から搬入されたテンプレートを一時的に収容可能な不図示のテンプレート収容棚を有している。なお、このような収納棚に代えて、搬送可能な収納部が構成されていてもよい。
第１処理部１０１に設けられるディスペンサ２０（供給部）は、基板１上に未硬化（液状）の硬化性組成物を配置あるいは供給する。ディスペンサ２０は、例えば、硬化性組成物を吐出する吐出口（ノズル）を含みうる。ディスペンサ２０は、例えば、ピエゾジェット方式またはマイクロソレロイド方式などの方式によって基板１の上に微小体積（例えば、１ピコリットル）の硬化性組成物の液滴を供給する。ディスペンサ２０に設けられる吐出口の数は、特定数に限定されるものではなく、１つであってもよいし、複数あってもよい。一例において、ディスペンサ２０は、１００以上の吐出口を有する。そのような複数の吐出口の配置は、例えば、１又は複数のライン状に配置される。
基板ステージ４に設けられたプッシュピン１４は、基板１上の硬化性組成物からテンプレート１１を離型させる際の、補助機能としての役割を持つ。具体的には、テンプレート１１を離型する際に、基板１の有するノッチやオリエンテーションフラットなどの切り欠き部の隙間領域から、テンプレート１１に向けて、プッシュピン１４を突出させる。基板保持部で基板を保持している状態でプッシュピン１４を突出させてテンプレートを押圧することにより、テンプレート１１が基板１から離れる方向に力が加わり、テンプレート１１の離型工程の補助を行うことができる。
アライメントスコープ２２は、基板ステージ４に設けられた基準マークと、テンプレート１１に設けられたアライメントマークを観察するための光学系および撮像系を含む。アライメントスコープ２２は、基板ステージ４に設けられた基準マークと、テンプレート１１に設けられたアライメントマークとの相対的な位置を計測し、その位置ずれを補正するアライメントに用いられうる。
検出部３００は、基板保持部２で保持された基板１のノッチまたはオリエンテーションフラットなどの切り欠き部の位置を検知することができる。具体的には、検出部３００は、基板１の外形プロファイルを検出できる光センサや基板１の形状を直接観察できる小型カメラなどで構成されうる。また、検出部３００は、基板ステージ４上のプッシュピン１４の位置を検知するための手段としても用いることもできる。検出部３００により得られたプッシュピン１４と基板１の切り欠き部分の位置情報を用いることで、後述の位置合わせを実施することができる。
露光部２３には、光源２４から提供される硬化用エネルギー（例えば、ＵＶ光などの光）を通過させる窓部が設けられており。硬化性組成物を介してテンプレート１１と接触している基板を保持する基板ステージ４が露光部２３と対向している状態（硬化位置）で、光を照射することにより、硬化性組成物を硬化させることができる。
ＯＡスコープ２１は、天板７によって支持される。ＯＡスコープ２１は、基板１の複数ショット領域に設けられたアライメントマークを検出し、複数のショット領域のそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理に用いられうる。アライメントスコープ２２によりテンプレート１１と基板ステージ４との位置関係を求め、ＯＡスコープ２１によって基板ステージ４と基板１との位置関係を求めることでテンプレート１１と基板１との相対的なアライメントを行うことができる。
洗浄部３３は、テンプレート保持部１２によってテンプレート１１が保持された状態で、テンプレート１１を洗浄しうる。洗浄部３３は、例えば、基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１を離型することによって、テンプレート１１、特にその平坦面１１ａに残留する硬化性組成物を除去する。洗浄部３３は、例えば、テンプレート１１に付着した硬化性組成物を拭き取ってもよいし、ＵＶ照射、ウェット洗浄、プラズマ洗浄などを用いてテンプレート１１に付着した硬化性組成物を除去してもよい。
制御部２００は、処理部や、メモリなどの記憶部を含み、平坦化装置１００の全体を制御する。例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略）。または、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略）、または、プログラムが組み込まれた汎用または専用のコンピュータ。または、これらの全部または一部の組み合わせによって構成される。制御部２００は、平坦化装置１００の各部を統括的に制御して平坦化処理を行う処理部として機能する。
平坦化処理は、基板１の上の硬化性組成物を成形する成形処理の一例であり、硬化性組成物の硬化物によって、平坦化された表面を有する膜を形成する処理である。より具体的には、平坦化処理では、基板１の上の硬化性組成物にテンプレート１１の平坦面１１ａを接触させて基板１の表面形状に倣わせることで硬化性組成物を平坦化処理する処理である。平坦化処理は、一般的には、ロット単位で、即ち、同一のロットに含まれる複数の基板のそれぞれに対して行われる。
次に、図２（ａ）乃至図２（ｃ）を参照して、本発明における平坦化処理の全体の流れについて概要を説明する。ここでは、基板全面上に組成物を滴下して、その組成物と型を接触させて、組成物を平坦化させる処理について説明するが、基板の一部の領域上の組成物と型を接触させて、組成物を平坦化させてもよい。
まず、図２（ａ）に示すように、下地パターン１ａ有する基板１に対して、第１処理部１０１に構成されるディスペンサ２０によって硬化性組成物ＩＭが供給あるいは配置される。図２（ａ）は、基板１の上に硬化性組成物ＩＭを供給し、硬化性組成物ＩＭにテンプレート１１（の平坦面１１ａ）を接触させる前の状態を示している。次いで、基板１が第１処理部１０１から第２処理部１０２へと、基板搬送部２５によって搬送される。
次いで、図２（ｂ）に示されるように、基板１の上の硬化性組成物ＩＭとテンプレート１１（の平坦面１１ａ）とが接触するように基板１とテンプレート１１との距離がヘッド駆動部１０によって、調整される（接触工程）。図２（ｂ）は、テンプレート１１がテンプレート保持部から解放され、テンプレート１１の平坦面１１ａが基板１の上の硬化性組成物ＩＭに完全に接触し、テンプレート１１の平坦面１１ａが基板１の表面形状に倣った状態を示している。
そして、図２（ｂ）に示す状態で、基板ステージ４を露光部２３の位置へ駆動する。そこで、光源２４から、テンプレート１１を介して、基板上の硬化性組成物ＩＭに硬化用のエネルギーが照射され、これによって硬化性組成物ＩＭが硬化する（硬化工程）。
次に、基板ステージ４をヘッド駆動部１０の位置まで駆動させ、基板１の上の硬化した硬化性組成物ＩＭからテンプレート１１が分離されるように基板１とテンプレート１１との距離がヘッド駆動部１０によって調整される。その後テンプレート保持部１２でテンプレート１１を保持し、その状態でＺ軸方向に基板１とテンプレート１１とを離間させることで、基板上の硬化組成物ＩＭからテンプレート１１が引き離される（離型工程）。このときプッシュピンによる補助が行われる。
これにより基板１の全域において、均一な厚さの有する硬化性組成物ＩＭの層（平坦化層）を形成することができる。図２（ｃ）は、基板１の上に硬化性組成物ＩＭの硬化物からなる平坦化層が形成された状態を示している。
次に、上述した平坦化処理において、プッシュピンを用いて基板１の上の硬化した硬化性組成物ＩＭからテンプレート１１を引き離す離型工程について図３乃至５を用いて詳細に説明する。
図３は基板１が基板保持部２に保持された状態の図である。図３に示すように、基板１を真空吸着する真空ライン２ａから２ｅを含む。各真空ラインには、基板１を真空吸着したときの真空ライン２ａから２ｅのそれぞれの真空状態、即ち、真空ライン２ａから２ｅのそれぞれの内部の圧力の値を検出する圧力検出器２ｇが配置されている。また、各真空ラインには、真空ライン２ａから２ｅのそれぞれの真空圧を調整する圧力調整部２ｈが設けられている。この時の圧力調整は、制御部２００により実施される。
図４は、テンプレート１１がテンプレート保持部１２に保持された状態の図である。テンプレート保持部１２は、図４に示すように、テンプレート１１を真空吸着する真空ライン１２ａを含む。真空ライン１２ａには、テンプレート１１を真空吸着したときの真空ライン１２ａの真空状態、即ち、真空ライン１２ａの内部の圧力の値を検出する圧力検出器１２ｇが配置されている。また、真空ラインには、真空ライン１２ａの真空圧を調整する圧力調整部１２ｈが設けられている。この時の圧力調整は、制御部２００により実施される。
図５は、プッシュピンを用いた離型処理の流れを説明するための図である。図５（ａ）は、離型開始前のテンプレート１１の平坦面１１ａが基板１の表面形状に倣って接触し、基板１上の硬化性組成物が硬化した状態の図である。このとき制御部２００は、離型のために必要な所定の真空圧となるように、圧力調整部２ｈおよび圧力調整部１２ｈを制御する。
次いで、図５（ｂ）は離型中の動作を示した図である。ヘッド駆動部１０によってテンプレート１１を上昇させて、基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１を引き離す。この時、基板ステージ４に備えられたプッシュピン１４を、基板１の切り欠き部の隙間から突出させ、テンプレート１１の一部に押し当てることにより、離型の補助を実施する。具体的には、プッシュピン１４が押し当てられることで離型起点が生じ離型が促進される。
図５（ｃ）は離型後の状態である。基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１が完全に引き離された状態となる。
基板１とテンプレート１１とは略同じ大きさである場合には、基板側からテンプレート１１を押し上げようとすると、プッシュピン１４の位置を、基板保持部に保持されている基板の切り欠き部の位置と一致させることが好ましい。また、多少テンプレート１１の形状を基板１よりも大きくすれば基板の切り欠き部の位置とプッシュピン１４の位置とを一致させる必要はない。しかし、基板１の側からテンプレート１１を押し上げる際に、基板１にプッシュピン１４があたらない、かつ、テンプレート１１を押し上げることができる所定の位置にプッシュピン１４が位置している必要がある。だが、位置ずれなどによりこのような所望の位置に保持できていない場合もあり、そのような状態ではプッシュピン１４による離型補助が受けられない可能性がある。
そこで、以下の実施形態で詳細に説明するようにプッシュピン１４の位置を調整することで、プッシュピンにより基板上の硬化性組成物からテンプレート１１を安定的に離型させることができる。
（第１の実施形態）
本実施形態においては、基板ステージにプッシュピン１４が一体に構成されている場合のプッシュピン１４の調整を、テンプレート保持部１２でテンプレートと基板とを保持している状態で行う場合について説明する。なお、本実施形態においては、プッシュピン１４の位置が基板の切り欠き部と一致する位置の場合を例に説明を行う。
図６は、本実施形態における平坦化処理の際のフローチャートである。図６のフローチャートに示す処理は、制御部２００が平坦化装置１００の各部を統括的に制御することで実現される。ここでは、基板１が第１処理部１０１から第２処理部１０２へ搬送された後の処理工程について述べる。
Ｓ６０１では、制御部２００は、硬化性組成物が塗布された基板１にテンプレート１１を接触させる（接触工程）。次に、Ｓ６０２では、硬化性組成物を介してテンプレート１１と接触している基板を保持する基板ステージ４が露光部２３と対向する位置（硬化位置）へと移動させる。そしてＳ６０３において、露光部２３から光を照射し、硬化性組成物を硬化させる（硬化工程）し、Ｓ６０４において、基板ステージ４は、基板を離型位置へと移動させる。
Ｓ６０５では、制御部２００は、プッシュピン１４の位置が基板１の切り欠き部の位置と一致しているかを判断する。具体的には、アライメントスコープ２２で検知することでプッシュピン１４の位置が切り欠き部の位置と一致しているかを判断することができる。また、別の光学系や撮像系を構成して実施してもよい。なお、Ｓ６０１乃至Ｓ６０４の工程においては、プッシュピン１４の位置が一致していなくともよいため、これらの工程の後にＳ６０５移行の工程を行っているが、その前に行ってもよい。
Ｓ６０５において一致していると判断された場合には、Ｓ６１１に進み、離型動作を行い、一致していないと判断された場合には、Ｓ６０６に進む。Ｓ６０６では基板ステージ４で基板１を検出部３００の検出位置に移動させ、検出部３００で基板１の切り欠き部の位置を計測し、その後基板ステージをテンプレート保持部１２と対向する位置に移動させる。
Ｓ６０７では、テンプレート保持部１２によりテンプレート１１を保持し、基板保持部による基板１の保持を解除する。このとき、硬化工程により硬化された硬化性組成物により基板１とテンプレート１１とが接触している状態が維持しているため、基板１とテンプレート１１とが同時に真空吸着される。
Ｓ６０８では、検出部３００の検出位置に基板ステージ４を移動させ、検出部３００でプッシュピン１４の位置計測を実施し、その後基板ステージ４をテンプレート保持部１２と対向する位置に移動させる。
Ｓ６０９では、制御部２００は、検出部３００により得られた基板１の切り欠き部の位置情報とプッシュピン１４の位置情報とに基づいて、切り欠き部の位置とプッシュピンの位置とが重なる位置となるように基板ステージ４を駆動制御する。
Ｓ６１０では、ヘッド駆動部１０によってテンプレート保持部１２で保持していた基板１とテンプレート１１を下降させ、基板保持部２でも基板を吸着保持する。
Ｓ６１１では、制御部２００は、プッシュピン１４によるテンプレート１１の基板１からの離型補助を実施しながら、離型処理を行う。具体的には、ヘッド駆動部１０によってテンプレート１１を上昇させて、基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１を引き離す。この時、基板ステージ４に備えられたプッシュピン１４を、基板１の切り欠き部の隙間から突出させ、テンプレート１１に押し当てることにより、離型の補助を実施する。
検出部３００による位置合わせの手法としては、基板１および基板ステージ４上の基板保持部２の中心位置と、基板１の切り欠き部の位置、プッシュピン１４の位置を計測することによりに求められる。具体的には、基板１および基板保持部２の中心位置をそれぞれ、検出部３００によって、基板１および基板保持部２の外形を計測することにより求める。続いて、基板１の切り欠き部位置を検出部３００によって計測する。予め計測した基板１の中心位置と基板１の切り欠き部位置の２点を結ぶ線と、Ｘ軸もしくはＹ軸となす角を計算し、θＺ方向の角度成分を算出する。次いで、プッシュピン１４の位置を検出部３００によって計測する。予め計測した基板保持部２の中心位置とプッシュピン１４の位置の２点を結ぶ線と、Ｘ軸もしくはＹ軸となす角を計算し、θＺ方向の角度成分を算出する。以上により得られた、中心位置と角度成分の情報を用いて、基板ステージ４を駆動させることによって位置合わせを実施することができる。
図７に、第１実施形態の離型処理を説明するための図である。図７（ａ）は、接触工程、硬化工程後の概略図であり、基板ステージ４上に硬化性組成物を介してテンプレート１１と接触した基板１が載置されている状態である。
図７（ｂ）は、Ｓ６０７のテンプレート保持部１２により基板１とテンプレート１１とが一体として保持された状態で、基板ステージ４が基板を保持していない状態で駆動可能となっている状態を示す。この状態で、Ｓ６０８およびＳ６０９の位置合わせ制御を行うことができる。
図７（ｃ）は、Ｓ６１１の離型処理時の概略図であり、基板１が基板保持部２で、テンプレート１１がテンプレート保持部１２でそれぞれ保持された状態で、プッシュピン１４による離型の補助を行いながら離型処理が行われている状態を示す。
以上説明した本実施形態によれば、プッシュピン１４を用いた離型時の補助を確実に行うことができ、基板上の硬化性組成物からテンプレート１１を安定的に離型させることができる。
（第２の実施形態）
本実施形態においては、基板ステージにプッシュピン１４が一体に構成されている場合のプッシュピン１４の調整を、基板搬送部２５でテンプレート１１と基板１とを保持している状態で行う場合について説明する。以下、第１の実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明を行う。
図８は、本実施形態における平坦化処理の際のフローチャートである。図８のフローチャートに示す処理は、制御部２００が平坦化装置１００の各部を統括的に制御することで実現される。ここでは、基板１が第１処理部１０１から第２処理部１０２へ搬送された後の処理工程について述べる。
Ｓ８０１からＳ８０５については第１の実施形態のＳ６０１からＳ６０５と同様であるため説明を省略する。
Ｓ８０５において一致していると判断された場合には、Ｓ８１２に進み、離型動作を行い、一致していないと判断された場合には、Ｓ８０６に進む。Ｓ８０６では、基板ステージ４で基板１を検出部３００の検出位置に移動させ、検出部３００で基板１の切り欠き部の位置を計測し、その後基板ステージをテンプレート保持部１２と対向する位置に移動させる。
Ｓ８０７では、基板搬送部２５により基板を保持する。このとき、硬化工程により硬化された硬化性組成物により基板１とテンプレート１１とが接触している状態が維持しているため、基板１とテンプレート１１とが同時に保持される。
Ｓ８０８では、検出部３００の検出位置に基板ステージ４を移動させ、検出部３００でプッシュピン１４の位置計測を実施し、その後基板ステージ４をテンプレート保持部１２と対向する位置に移動させる。
Ｓ８０９では、制御部２００は、検出部３００により得られた基板１の切り欠き部の位置情報とプッシュピン１４の位置情報とに基づいて、切り欠き部の位置とプッシュピンの位置とが重なる位置となるように基板ステージ４を駆動制御する。
Ｓ８１０では、制御部２００は、基板搬送部２５で保持していた基板を基板保持部２で吸着保持する。そしてＳ８１１で、ヘッド駆動部１０を下降させ、テンプレート保持部１２によりテンプレートを保持する。
Ｓ８１２では、制御部２００は、プッシュピン１４によるテンプレート１１の基板１からの離型補助を実施しながら、離型処理を行う。具体的には、ヘッド駆動部１０によってテンプレート１１を上昇させて、基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１を引き離す。この時、基板ステージ４に備えられたプッシュピン１４を、基板１の切り欠き部の隙間から突出させ、テンプレート１１に押し当てることにより、離型の補助を実施する。
図９に、第２実施形態の離型処理を説明するための図である。図９（ａ）は、接触工程、硬化工程後の概略図であり、基板ステージ４上に硬化性組成物を介してテンプレート１１と接触した基板１が載置されている状態である。
図９（ｂ）は、Ｓ８０７の基板１とテンプレート１１とが一体として基板搬送部２５により保持されている状態を示し、基板ステージ４が基板を保持していない状態で駆動可能となっている状態を示す。この状態で、Ｓ８０８およびＳ８０９の位置合わせ制御を行うことができる。
図９（ｃ）は、Ｓ８１２の離型処理時の概略図であり、基板１が基板保持部２で、テンプレート１１がテンプレート保持部１２でそれぞれ保持された状態で、プッシュピン１４による離型の補助を行いながら離型処理が行われている状態を示す。
以上説明した本実施形態によれば、プッシュピン１４を用いた離型時の補助を確実に行うことができ、基板上の硬化性組成物からテンプレート１１を安定的に離型させることができる。
（第３の実施形態）
本実施形態においては、基板ステージとは別にプッシュピン１４が駆動できるように構成されている場合のプッシュピン１４の調整を行う場合について説明する。以下、第１の実施形態および第２の実施形態と同じ部分については説明を省略し、異なる部分を中心に説明を行う。
図１０は、本実施形態における平坦化処理の際のフローチャートである。図１０のフローチャートに示す処理は、制御部２００が平坦化装置１００の各部を統括的に制御することで実現される。ここでは、基板１が第１処理部１０１から第２処理部１０２へ搬送された後の処理工程について述べる。
本実施形態では、プッシュピン１４と基板保持部２（基板ステージ）とを相対的に駆動させることのできる、基板ステージ４のステージ駆動部３１と独立した不図示の第二の駆動部（押圧部材駆動部）を有する。第二の駆動部は、制御部２００によって制御される。
Ｓ１００１からＳ１００５については第１の実施形態のＳ６０１からＳ６０５と同様であるため説明を省略する。
Ｓ１００５において一致していると判断された場合には、Ｓ１００８に進み、離型動作を行い、一致していないと判断された場合には、Ｓ１００６に進む。Ｓ１００６では、基板ステージ４で基板１を検出部３００の検出位置に移動させ、検出部３００で基板１の切り欠き部の位置を計測し、その後基板ステージをテンプレート保持部１２と対向する位置に移動させる。
Ｓ１００７では、制御部２００は、検出部３００により計測した基板１の切り欠き部の位置情報を基に、第二の駆動部を用いてプッシュピン１４が基板１の切り欠き部の位置と重なるように駆動制御する。
Ｓ１００８では、制御部２００は、ヘッド駆動部１０を下降させ、テンプレート保持部１２によりテンプレートを保持する。
Ｓ１００９では、制御部２００は、プッシュピン１４によるテンプレート１１の基板１からの離型補助を実施しながら、離型処理を行う。具体的には、ヘッド駆動部１０によってテンプレート１１を上昇させて、基板１上の硬化した硬化性組成物からテンプレート１１を引き離す。この時、基板ステージ４に備えられたプッシュピン１４を、基板１の切り欠き部の隙間から突出させ、テンプレート１１に押し当てることにより、離型の補助を実施する。
検出部３００による位置合わせの手法としては、基板１の中心位置と、基板１の切り欠き部の位置を計測することによりに求められる。具体的には、基板１の中心位置をそれぞれ、検出部３００によって、基板１の外形を計測することにより求める。続いて、基板１の切り欠き部位置を検出部３００によって計測する。予め計測した基板１の中心位置と基板１の切り欠き部位置の２点を結ぶ線と、Ｘ軸もしくはＹ軸となす角を計算し、θＺ方向の角度成分を算出する。以上により得られた、中心位置と角度成分の情報を用いて、基板１の切り欠き部の位置座標を求め、制御部２００を用いて第二の駆動部３５を駆動させ、プッシュピン１４が基板１の切り欠き部の座標にくるように制御を実施する。
図１１に、第３実施形態の離型処理を説明するための図である。図１１（ａ）は、接触工程、硬化工程後の概略図であり、基板ステージ４上に硬化性組成物を介してテンプレート１１と接触した基板１が載置されている状態である。
図１１（ｂ）は、Ｓ１００７の基板１とテンプレート１１とが一体として基板保持部に保持されている状態で、位置合わせが行われている様子を示す。
図１１（ｃ）は、Ｓ１００９の離型処理時の概略図であり、基板１が基板保持部２で、テンプレート１１がテンプレート保持部１２でそれぞれ保持された状態で、プッシュピン１４による離型の補助を行いながら離型処理が行われている状態を示す。
以上説明した本実施形態によれば、プッシュピン１４を用いた離型時の補助を確実に行うことができ、基板上の硬化性組成物からテンプレート１１を安定的に離型させることができる。
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および変更が可能である。例えば、離型工程における補助手段として、プッシュピン１４としているが、離型方向に作用する力を供給する手段であればよい。具体的には、代替手段としてプレッシャエアによる空気圧などがあげられる。また、離型工程の補助手段を基板ステージ４上に構成した例を挙げているが、基板保持部２に構成されていてもよい。
（物品製造方法）
次に、前述の平坦化装置又は平坦化方法を利用した物品（半導体ＩＣ素子、液晶表示素子、カラーフィルタ、ＭＥＭＳ等）の製造方法を説明する。当該製造方法は、前述の平坦化装置を使用して、基板（ウェハ、ガラス基板等）に配置された組成物と型を接触させて平坦化させ、組成物を硬化させて組成物と型を離す工程とを含む。そして、平坦化された組成物を有する基板に対して、リソグラフィ装置を用いてパターンを形成するなどの処理を行う工程と、処理された基板を他の周知の加工工程で処理することにより、物品が製造される。他の周知の工程には、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本製造方法によれば、従来よりも高品位の物品を製造することができる。
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。

Claims (11)

  1. 型を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化装置であって、
    基板を保持する基板保持部と、
    型を保持する型保持部と、
    前記基板保持部および前記型保持部を駆動する駆動部と、
    前記基板と組成物を介して接している前記型の一部を押圧して前記基板と前記型とを離型させる押圧部材と、
    前記押圧部材の位置が所定の位置となるように制御する制御部と、
    を有することを特徴とする平坦化装置。
  2. 前記制御部は、前記押圧部の位置が所定の位置に調整されている状態で、前記押圧部材で前記型の一部を押圧することを特徴とする請求項１に記載の平坦化装置。
  3. 前記制御部は、前記基板保持部に前記基板が保持されていない状態で、前記押圧部材の位置を移動することで、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように調整する
    ことを特徴とする請求項１または２に記載の平坦化装置。
  4. 前記基板の切り欠き部の位置を検出する検出部をさらに有し、
    前記制御部は、前記基板上の組成物と前記型とが接触している状態で、前記検出部により前記切り欠き部の位置を検知し、当該切り欠き部の位置と前記押圧部材の位置とが一致させるように制御する
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の平坦化装置。
  5. 前記押圧部材は、前記基板保持部の一部として設けられており、
    前記制御部は、前記駆動部に前記基板保持部を移動させることにより、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の平坦化装置。
  6. 前記制御部は、組成物を介して接した基板と型を前記型保持部で保持している状態で、前記駆動部に前記基板保持部を移動させることを特徴とする請求項５に記載の平坦化装置。
  7. 前記制御部は、組成物を介して接した基板と型を基板搬送部で保持している状態で、前記駆動部に前記基板保持部を移動させることを特徴とする請求項５に記載の平坦化装置。
  8. 前記押圧部材を駆動する押圧部材駆動部をさらに有し、
    前記制御部は、前記押圧部材駆動部を移動させることにより、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の平坦化装置。
  9. 前記組成物を硬化する硬化部をさらに有し、
    前記制御部は、前記基板上の組成物と前記型とが接触している状態で前記硬化部により前記組成物を硬化させた後に、前記押圧部材の位置が所定の位置となるように調整することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の平坦化装置。
  10. 型を用いて基板上の組成物を平坦化する平坦化方法であって、
    前記基板上の組成物に前記型を接触させる接触工程と、
    押圧部材の位置が所定の位置となるように調整する調整工程と、
    前記所定の位置となった状態で、前記押圧部材で前記基板側から前記型の一部を押圧する離型工程と、
    を有することを特徴とする平坦化方法。
  11. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の平坦化装置を用いて、基板上の組成物を平坦にする工程と、
    前記工程で平坦にされた組成物を有する前記基板を加工する工程と、を含み、
    前記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。
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