JP2023056322A - 基板搬送方法、基板搬送装置、及び物品の製造方法 - Google Patents

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Abstract

Figure 2023056322000001
【課題】 基板上に塗布された材料の蒸発を低減すること。
【解決手段】 基板を保持する第１保持部と、前記基板の上面を保護する保護部材を保持する第２保持部と、を有する基板搬送装置を用いて、第１装置に載置され、材料が塗布された前記基板を、前記第１装置とは異なる第２装置に搬送する基板搬送方法であって、前記第１装置の載置面から前記基板搬送装置に基板を受け渡す第１工程と、前記第１装置から前記第２装置へと前記基板を搬送する第２工程と、前記第１保持部から前記第２装置に基板を受け渡す第３工程と、を含み、前記第１工程において前記基板の下方における空間に前記第１保持部が挿入された状態で該第１保持部を上昇させることで、該第１保持部が前記基板を保持するとともに、前記第２保持部が、前記保護部材の前記基板と対向する面とは反対の面に設けられた保持受け部を保持することで、該第２保持部が前記保護部材を保持する。
【選択図】 図５

Description

本発明は、基板搬送方法、基板搬送装置、及び物品の製造方法に関する。
硬化性組成物等の材料が塗布された基板と型を接触させることにより材料を成形する成形装置が知られている。このような成形装置としては、インプリント装置および平坦化装置などが挙げられうる。インプリント装置では、パターンを有する型を用いることにより、基板上の材料にパターンを形成することができる。また、平坦化装置では、平坦面を有する型を用いることにより、基板上の材料を平坦化することができる。
材料を基板に塗布する工程は、上述した成形装置とは別の装置で実行されうる。このとき、材料を基板に塗布した後に基板を搬送する工程が生じるため、材料を基板に塗布してから成形するまでに時間がかかる。これにより、材料が処理前に蒸発してしまうことにより、例えば平坦化処理に求められる平坦度を達成できなくなってしまうおそれがある。
また、基板を搬送する工程において、基板上に異物（パーティクル）が付着するおそれもある。異物が付着した状態で材料を成形した場合には、求められる平坦度を達成できなくなるおそれがある。また、上述した成形装置に限らず、リソグラフィ装置全般、例えば、露光装置においても同様に、基板上に塗布された材料が蒸発することや、基板上に異物が付着することは好ましくない。特許文献１には、基板の上部を覆うダスト付着防止手段が設けられている基板搬送装置が開示されており、基板への異物の付着を低減する方法が開示されている。
特開２００３－９２３３５号公報
特許文献１では可動式のダスト付着防止手段を開示しており、基板の受け渡しを行う際にダスト付着防止手段を駆動させることで、基板の受け渡しを可能にしている。しかしながら、基板の受け渡しの際に、ダスト付着防止手段を駆動させることによって空気の流れが発生してしまうおそれがあり、材料が蒸発してしまうことが問題となりうる。
そこで、本発明は、基板上に塗布された材料の蒸発を低減する上で有利な基板搬送方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての基板搬送方法は、基板を保持する第１保持部と、前記基板の上面を保護する保護部材を保持する第２保持部と、を有する基板搬送装置を用いて、第１装置に載置され、材料が塗布された前記基板を、前記第１装置とは異なる第２装置に搬送する基板搬送方法であって、
前記第１装置の載置面から前記基板搬送装置に基板を受け渡す第１工程と、
前記第１装置から前記第２装置へと前記基板を搬送する第２工程と、
前記第１保持部から前記第２装置に基板を受け渡す第３工程と、を含み、
前記第１工程において前記基板の下方における空間に前記第１保持部が挿入された状態で該第１保持部を上昇させることで、該第１保持部が前記基板を保持するとともに、前記第２保持部が、前記保護部材の前記基板と対向する面とは反対の面に設けられた保持受け部を保持することで、該第２保持部が前記保護部材を保持することを特徴とする。
本発明によれば、基板上に塗布された材料の蒸発を低減するために有利な基板搬送方法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。 平坦化処理を説明するための図である。 基板搬送装置に係るユニットを示す図である。 基板搬送装置及び保護部材の構成を示す図である。 基板を受け渡す工程を説明するための図である。 物品の製造方法を説明するための図である。
以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。尚、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。
＜第１実施形態＞
硬化性組成物等の材料が塗布された基板とテンプレートを接触させることにより材料を成形する成形装置が知られている。このような成形装置としては、インプリント装置および平坦化装置などが挙げられる。図１は、本実施形態における成形装置として、平坦化装置１００の構成を示す概略図である。本実施形態では、重力方向をＺ軸方向と定義し、Ｚ軸方向に対して垂直な面をＸＹ平面と定義する。一般的には、被処理物体である基板１はその表面がＸＹ平面と平行になるように基板ステージ３の上に置かれる。
基板上の下地パターンは、前の工程で形成されたパターンに起因する凹凸プロファイルを有しており、特に近年のメモリ素子の多層構造化に伴いプロセス基板は１００ｎｍ前後の段差を持つものも出てきている。そのような凹凸プロファイルの影響により、露光装置のＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）から外れるおそれがある。従来、基板の下地パターンを平滑化する手法として、ＳＯＣ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｃａｒｂｏｎ）、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）のような平坦化層を形成する手法が用いられている。しかし、従来技術では十分な平坦度が得られない問題があり、今後多層化による下地の凹凸差は更に増加する傾向にある。
平坦化装置は、基板に予め供給された未硬化状態の組成物に、平坦面を有するテンプレートを接触させて基板面内の局所的な平面化を行う。その後、組成物と平面テンプレートとが接触した状態で組成物を硬化させ、硬化した組成物から平面テンプレートを分離させる。これにより基板上に平坦化層が形成される。平坦化装置は、基板の段差に応じた量の組成物を滴下するため、既存の方法よりも平坦化の精度が向上することが期待される。
平坦化装置１００は、押圧部材であるテンプレート９を用いて基板１上の組成物を成形する。平坦化装置１００は、基板１上の材料とテンプレート９とを接触させた状態で組成物を硬化させ、硬化した組成物からテンプレート９を引き離すことで基板１上に材料による平坦化層を形成する。
基板１は、例えばシリコンウエハでありうるが、これに限定されない。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、チッ化ケイ素等の中から任意に選択された材料で構成されうる。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、等の表面処理により密着層を形成し、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９は、光照射工程を考慮して光透過性の材料で構成されうる。そのような材料の材質は、例えば、ガラス、石英、ＰＭＭＡ（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、ポリカーボネート樹脂等の光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサン等の柔軟膜、光硬化膜、金属膜等でありうる。なお、テンプレート９は、３００ｍｍよりも大きく、５００ｍｍよりも小さい直径の円形が好ましいが、これに限られない。また、テンプレート９の厚さは、好適には、０．２５ｍｍ以上２ｍｍ未満であるが、これに限られない。
組成物は、光が照射されることで硬化する硬化性組成物、例えばＵＶ硬化性液体、でありうる。ＵＶ硬化性液体としては、典型的にはアクリレートやメタクリレートのようなモノマーが用いられうる。硬化性組成物は、成形可能材料と呼ばれてもよい。以下では、成形可能材料を単に「材料」ともいう。
平坦化装置１００の構成について説明する。平坦化装置１００は、図１に示すように基板チャック２と、基板ステージ３と、ベース定盤４と、支柱５と、天板６と、ガイドバー７と、支柱８と、テンプレートチャック１１と、ヘッド１２と、アライメント棚１３とを有する。平坦化装置１００は、更に、圧力調整部１５と、供給部１７と、アライメントスコープ１９と、光源２０と、ステージ駆動部２１と、洗浄部２３と、入力部２４と、制御部２００とを有する。基板チャック２及び基板ステージ３は、基板１を保持して移動させることができる。また、テンプレートチャック１１及びヘッド１２は、テンプレート９を保持して移動させることができる。
基板１は、搬送ハンド（第１保持部）などを含む基板搬送装置１８によって、平坦化装置１００の外部から平坦化装置１００に搬入され、基板チャック２によって保持される。基板ステージ３は、ベース定盤４によって支持され、基板チャック２によって保持された基板１を所定の位置に位置決めするために、Ｘ方向及びＹ方向に駆動される。ステージ駆動部２１は、例えば、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をＸＹ平面内で駆動するが、基板ステージ３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２１は、回転機構を含み、基板チャック２又は基板ステージ３をＺ軸周りに回転されても良い。
押圧部材であるテンプレート９は、搬送ハンドなどを含むプレート搬送装置２２によって、平坦化装置１００の外部から搬入され、テンプレートチャック１１によって保持される。テンプレート９は、例えば、円形又は四角形の外形を有し、基板１の上に配置された材料と接触する平坦面１０を含む第１面と、該第１面とは反対側の第２面とを有する。平坦面１０は、本実施形態では、基板１と同じ大きさ、又は、基板１よりも大きい大きさを有する。テンプレートチャック１１は、ヘッド１２によって支持され、テンプレート９のθＺ方向の位置（Ｚ軸周りの傾き）を補正する機能を有しうる。テンプレートチャック１１及びヘッド１２のそれぞれは、光源２０からコリメータレンズを介して照射される光（紫外線）を通過させる開口を含む。テンプレートチャック１１はテンプレート９を機械的に保持する保持部として機能する。例えば、テンプレートチャック１１は、テンプレート９の第２面が上を向いた状態で該第２面を引きつけてテンプレート９を保持する。また、ヘッド１２は、テンプレートチャック１１を機械的に保持する。テンプレートチャック１１およびヘッド１２は、平坦化膜の形成処理を行う形成部５０を構成する。ヘッド１２は、テンプレート９を基板１の上の材料との接触および該材料からの引き離しをする際に基板１とテンプレート９との間隔を位置決めするための駆動機構（不図示）を構成しており、テンプレート９をＺ方向に移動させる。ヘッド１２の駆動機構は、例えば、リニアモータ、エアシリンダ、又はボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成されうる。また、テンプレートチャック１１又はヘッド１２には、基板上の材料に対するテンプレート９の押し付け力（押印力）を計測するためのロードセルが配置されうる。
プレート変形機構は、まず、テンプレートチャック１１の内側に存在する空間とテンプレート９とによって囲まれた内部空間とで形成される空間領域Ａを密閉空間とする密閉部材１４を備える。また、プレート変形機構は、テンプレートチャック１１の外部に設置され、空間領域Ａ内の圧力を調整する圧力調整部１５を備える。密閉部材１４は、石英ガラス等の光透過性の平板部材で形成され、一部に、圧力調整部１５に接続される配管１６の接続口（不図示）を備える。圧力調整部１５は、空間領域Ａの圧力を上昇させることにより、テンプレート９が基板側に凸に変形する量を大きくすることができる。また、圧力調整部１５は、空間領域Ａの圧力を低下させることにより、テンプレート９が凸に変形する量を小さくすることができる。ベース定盤４には、天板６を支持する支柱５が配置されている。ガイドバー７は、天板６に懸架され、アライメント棚１３を貫通し、ヘッド１２に固定される。アライメント棚１３は、支柱８を介して天板６に懸架される。アライメント棚１３には、ガイドバー７が貫通している。また、アライメント棚１３には、例えば、斜入射像ずれ方式を用いて、基板チャック２に保持された基板１の高さ（平坦度）を計測するための高さ計測系（不図示）が配置されている。
アライメントスコープ１９は、基板ステージ３に設けられた基準マークと、テンプレート９に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系及び撮像系を含む。但し、テンプレート９にアライメントマークが設けられていない場合には、アライメントスコープ１９がなくてもよい。アライメントスコープ１９は、基板ステージ３に設けられた基準マークと、テンプレート９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る。
本実施形態において、後述するように、材料が塗布されている状態で基板搬送装置１８により基板１を平坦化装置１００に搬送するため、供給部１７は必須の構成要件ではないが、供給部１７が設けられていても良い。供給部１７は、基板１に未硬化状態の材料を吐出する吐出口（ノズル）を含むディスペンサを含み、基板上に材料を供給（塗布）する。供給部１７は、例えば、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、基板上に１ｐＬ（ピコリットル）程度の微小な容積の材料を供給することができる。なお、供給部１７における吐出口の数に限定はなく、１つ（シングルノズル）であってもよいし、複数（例えば、１００以上）であってもよい。複数のノズルによって、１列または複数列のリニアノズルアレイが構成されてもよい。本実施形態において、材料が塗布されている基板１を平坦化装置１００に搬送し、供給部１７により材料を更に基板１上に塗布するという形態であっても良い。
洗浄部２３は、テンプレート９がテンプレートチャック１１に保持された状態で、テンプレート９を洗浄する。洗浄部２３は、本実施形態では、基板上の硬化した材料からテンプレート９を引き離すことによって、テンプレート９、特に、平坦面１０に付着した材料を除去する。洗浄部２３は、例えば、テンプレート９に付着した材料を拭き取ってもよいし、ＵＶ照射、ウェット洗浄、ドライプラズマ洗浄などを用いてテンプレート９に付着した材料を除去してもよい。
制御部２００は、ＣＰＵおよびメモリを含むコンピュータ装置によって構成され、平坦化装置１００の全体を制御する。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。ここで、平坦化処理とは、テンプレート９の平坦面１０を基板上の材料に接触させて平坦面１０を基板１の表面形状に倣わせることで材料を平坦化する処理である。なお、平坦化処理は、一般的には、ロット単位で、すなわち、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を参照して、平坦化装置１００を用いた平坦化処理について説明する。図２（ａ）は、下地パターン１ａが形成されている基板１上に材料ＩＭが配置されている状態を示している。次に、図２（ｂ）に示すように、基板１上の材料ＩＭとテンプレート９の平坦面１０とを接触させる。テンプレート９が材料ＩＭを押圧することで材料ＩＭは基板１の全面に行き渡る。図２（ｂ）は、テンプレート９の平坦面１０の全面が基板１上の材料ＩＭに接触し、テンプレート９の平坦面１０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、光源２０から、テンプレート９を介して、基板１上の材料ＩＭに光が照射され、これにより材料ＩＭが硬化する。その後、基板上の硬化した材料ＩＭからテンプレート９が引き離される。これにより、基板１の全面で均一な厚みの材料ＩＭの層（平坦化層）が形成される。図２（ｃ）は、基板１上に材料ＩＭによる平坦化層が形成された状態を示している。
次に、図３を用いて、基板１が搬入ステーション２５に搬入されてから、搬出ステーション２６に搬送されるまでに経由する各ユニットについて説明する。図３は、基板搬送装置１８に係る構成を例示した図である。搬入ステーション２５、搬出ステーション２６は、基板１の受け渡しが行われるインタフェース部である。図３に示す各ユニット間の基板１の搬送は基板搬送装置１８により行われる。
ユニット２７は、平坦化装置１００で平坦化処理を行う前処理を行うユニットであり、例えば、材料を基板上に塗布する装置でありうる。ユニット２７で処理された基板１は、平坦化装置１００に搬送される。また、ユニット２７以外にも、基板１に付着している異物を検査する異物検査ユニット、基板１が所定の温度となるように温度を調整する温度調整ユニット等により前処理が行われても良い。また、材料を基板上に塗布する装置が図３に示す構成の外部のユニットであっても良く、その場合には、基板１に材料が塗布された状態で、基板１が搬入ステーション２５に搬入される。
平坦化装置１００は、基板１上の材料を平坦化する平坦化処理を実行する。処理後に基板１は、基板搬送装置１８により搬出ステーション２６に搬送される。また、搬出ステーション２６に搬送される前に後処理を行うユニットを経由してから搬送されても良い。
ここで、材料の蒸発や異物の付着により生じうる影響について説明する。基板１上に材料が塗布されてから平坦化装置１００で平坦化処理を実行するまでの間に、搬送の工程を含むため、材料の蒸発が起こりうる。そのような場合には、平坦化処理において、所望の精度（平坦度）を満たすことができなくなるおそれがある。本実施形態では、基板上に塗布された材料の蒸発を低減することが可能になる。また、本実施形態では、基板上に異物が付着することを防止することができるため、異物に起因した平坦化処理の精度の低下を抑制することもできる。
次に、基板搬送装置１８の構成、及び基板搬送装置１８により基板を搬送する方法について説明する。図４（ａ）は、基板搬送装置１８の構成を示す図である。基板搬送装置１８は、第１保持部２８と、第２保持部２９と、関節部３０とを含む。第１保持部２８は、基板を搭載し、真空で吸着する真空チャッキングや、静電気力で吸着する静電チャッキングにより基板１の底面を保持する。第２保持部２９は、後述する保護部材を保持するために設けられている。関節部３０は、回転機構を有しており、基板１を各ユニットに搬送することができる。基板搬送装置１８は、高精度な駆動が必要な場合には、リニアモータや位置計測のための干渉計やエンコーダなどを搭載しても良い。
図４（ｂ）は、基板搬送装置１８が基板１を搬送する際の状態を示す図である。基板１の上面には、第２保持部により保持されている保護部材３１が配置されている。保護部材３１が基板１に近接して配置されていることにより、基板１に塗布されている材料の蒸発を抑制することができる。また、基板１に付着する異物を低減することができる。保護部材３１は、基板１の上面を覆うように配置されている。また、図４（ｂ）に示すように、保護部材３１は、基板１の側面も覆うように配置されることが好ましい。
保護部材３１は、保護部材３１における基板１と対向する面とは反対の面に設けられた第２保持部２９により保持できるよう、保持受け部３２が設けられている。保持受け部３２には、例えば、第２保持部２９が挿入される空間が設けられている。第２保持部２９には、第１保持部２８と同様に、真空チャッキングや、静電チャッキングが設けられていても良い。保持受け部３２は複数個設けられうる。
ここで、保護部材３１の下面（基板１と対向する面）を基板１の上面（保護部材３１と対向する面）に対してどの程度近接させることで、材料の蒸発や異物の付着を低減できるかについて説明する。一般的に、流体は固体との境界面において、境界面との距離に応じて粘性が発生する。境界面近傍のごく狭い領域で影響を及ぼし、境界面から離れると粘性の影響をほとんど受けなくなる。本実施形態の基板搬送装置は、基板１と保護部材３１を近接させて配置することで、両者の間に流体粘性が発生する空間を構成する。
円管を流れる粘性を持つ流体の定常層流解として、ハーゲン・ポアズイユ流れの式がある。この式を変形し、静止した二枚の並行平板で挟まれた流体の流速を表した式が、平面ポアズイユ流の式である。平面ポアズイユ流の式は、平板に近い位置では流速が遅く、平板から遠い位置では流速が速くなることを表す式である。換言すると、二枚の並行平板の間隔を小さくすれば、平板間の空間の流速が遅くなり、平板間を流れる流体は動きにくくなることを示す。本実施形態においても、基板１の上面と保護部材３１の下面の間隔を、例えば、２ｍｍ以下にすることで、側面からの気体が流入することを低減する効果が見込まれ、基板１への異物の付着を抑制することができる。また、平面ポアズイユ流の式より、基板１の上面と保護部材３１の下面の間隔をより狭めることで、上記の効果を向上させることができる。なお、気体の種類によって粘性の性質が異なるので、適宜最適な基板１の上面と保護部材３１の下面の間隔を設定することが望ましい。また、基板１と保護部材３１とが接触してしまうと、基板１上の材料に影響を与えてしまうため、接触しないようにすることが好ましい。
また、保護部材３１に通気口を設け、外気に対して保護部材３１と基板１との間の空間を陽圧にするように通気口から雰囲気ガスを吹き込むことで、異物の流入を抑制する効果を向上させることができる。
基板１上の材料の蒸発についても、基板１と保護部材３１とを近接させて配置することで抑制することができる。基板１の上面と保護部材３１の下面の間隔を小さくすることで、気体の流入及び流出がしにくくなるため、この空間内で材料の飽和水蒸気量を保ち、材料の蒸発を抑制することができる。なお、材料の種類によって飽和水蒸気量等の性質が異なるため、適宜最適な基板１の上面と保護部材３１の下面の間隔を設定することが望ましい。
また、本実施形態では、保護部材３１を基板１とは反対の面から第２保持部２９により保持している。仮に、保護部材３１を基板１と対向する面から第２保持部２９により保持した場合には、基板１と保護部材３１との間に第２保持部２９が配置されてしまい、保護部材３１を基板１に対して十分近接して配置することができない。これにより、本実施形態における効果が低減してしまうおそれがある。また、基板１と保護部材３１との間に第２保持部２９が配置されないように、保護部材３１の付近の領域を第２保持部２９で保持する場合には、保護部材３１にひずみが生じてしまうおそれがある。保護部材３１と基板１とが近接した状態で保護部材３１にひずみが生じてしまうと、保護部材３１と基板１上の材料が接触してしまうおそれがあるため、好ましくない。本実施形態では、第２保持部２９が保護部材３１を、基板１と対向する面とは反対の面で保持しているため、保持受け部３２の位置をひずみが発生しないように適宜設定することが可能である。
また、保持受け部３２が基板１と対向する面に設けられている場合に対して、本実施形態では、保護部材３１と保持受け部３２とが接触することにより発生しうる発塵を基板に付着しないようにすることができる点でも有利である。
保護部材３１には、例えば、光が透過する材質（石英等）が用いられる。そのような材質が用いられた場合には、光を用いた各種計測等、基板１の上面に非接触で行うことができる基板処理を、保護部材３１を配置したまま実行することができる。また、保護部材３１に静電気力をかけることにより、異物を吸い寄せて、基板１に異物が付着しないようにしても良い。
次に、ユニット２７（第１装置）から平坦化装置１００（第２装置）に基板搬送装置１８を用いて、材料が塗布された基板１が搬送されるまでの流れについて、図５を参照しながら説明する。図５（ａ）は、ユニット２７のステージ３３に基板が載置されており、ユニット２７の保持部３４により保持受け部３２ａが保持され、保護部材３１が保持されている状態である。
次に、図５（ｂ）に示すように、ステージ３３の載置面（基板１が載置される面）から突出部３５を突出させ、基板１を上昇させる。このとき、突出部３５は、基板１が保護部材３１に接触しないように基板１を上昇させる。また、突出部３５を突出させる形態ではなく、ユニット２７のステージ３３に第１保持部２８を挿入できる溝が形成されていても良い。
次に、図５（ｃ）に示すように、第１保持部２８を基板１の下方の空間に挿入し、第２保持部２９を保持受け部３２ｂに設けられている空間に挿入する。尚、図５（ａ）～（ｄ）では、説明のために、保持受け部３２ａや３２ｂが上下で分割されて図示している。保持受け部３２ａや３２ｂは、例えば、第２保持部２９を挿入できるように、貫通孔が設けられていても良いし、コの字型に設けられていても良い。
次に、図５（ｃ）に示す状態から、図５（ｄ）に示すように、第１保持部２８及び第２保持部を上昇させることで、第１保持部２８が基板１を保持するとともに、第２保持部２９が保持受け部３２ｂを保持することで、第２保持部２９が保護部材３１を保持する。図５（ａ）～図５（ｄ）の一連の工程を第１工程と呼ぶ。
このとき、基板１の受け渡しと、保護部材３１の受け渡しが並行して（或いは、同時に）行われるように、第１保持部２８と第２保持部２９の間隔が決定されることが好ましい。具体的には、図５（ｃ）に示す状態において、第１保持部２８の上面と基板１の下面との間の距離と、第２保持部２９の上面と保持受け部３２ｂの下面との間の距離とが同じになるように、第１保持部２８と第２保持部２９との間の間隔が決められることが好ましい。基板１の受け渡しと、保護部材３１の受け渡しが同時に行われるようにすることで、基板１と保護部材３１との間隔が不変のまま、ユニット２７から基板搬送装置１８に基板１と保護部材３１の受け渡しが可能になる点で有利である。
次に、基板１を平坦化装置１００（第２装置）へと搬送する（第２工程）。そして、上記で説明した手順とは逆の手順で、平坦化装置１００の基板ステージへと基板１を受け渡す（第３工程）。第１～第３工程が実行されることで、平坦化装置１００への搬送が完了する。また、保護部材３１は、基板１とほぼ同じサイズかそれより大きいサイズであることが好ましい。
以上より、保護部材３１を基板１に近接させた状態で、基板１を搬送することで、基板１に塗布された材料の蒸発を低減することができる。また、基板１に付着する異物を低減することができる。
なお、本実施形態では、テンプレート９として、凹凸パターンがない平坦面を有するテンプレートを用いたが、凹凸パターンを設けた回路パターン転写用のテンプレートを用いるインプリント装置であっても良い。本実施形態は、テンプレートを用いて基板上の材料を成形する成形装置に適用されうる。また、本実施形態は、露光装置や電子ビームを用いた描画装置、或いはその他の産業装置を用いた基板の搬送にも適用されうる。
＜物品の製造方法の実施形態＞
次に、前述の平坦化装置１００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１００を使用して、基板（ウエハ、ガラス基板等）上に塗布されている材料とテンプレートとを接触させ、材料を平坦化する工程と、材料を硬化させる工程と、組成物とテンプレートとを離す工程とを含む。これにより基板の上に平坦化膜が形成される。そして、平坦化膜が形成された基板に対して、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い、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。
また、インプリント装置を用いた物品（電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、テンプレート等）の製造方法を説明する。インプリント装置によって形成され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。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。テンプレートとしては、インプリント用の型（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。さらに、基板の後処理を行う後処理工程としては、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、パッケージング等が含まれる。
また、インプリント装置を用いた物品の製造方法について、図６を参照して説明する。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の表面に材料３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になった材料３ｚが基板上に付与された様子を示している。
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材料３ｚに向け、対向させる。図６（ｃ）に示すように、材料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。材料３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で型４ｚを介して硬化用のエネルギーとして光を照射すると、材料３ｚは硬化する。
図６（ｄ）に示すように、材料３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上に材料３ｚの硬化物のパターンが形成され、材料を成形させた成形基板を得ることができる。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、材料３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
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が形成された加工基板を得ることができる。その加工基板から物品を製造することができる。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良い。本実施形態の物品製造方法は、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一つにおいて有利である。
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及び変更が可能である。
１ 基板
１８ 基板搬送装置
２７ ユニット（第１装置）
２８ 第１保持部
２９ 第２保持部
３１ 保護部材
３２ 保持受け部
１００ 平坦化装置（第２装置）
ＩＭ 材料

Claims (12)

  1. 基板を保持する第１保持部と、前記基板の上面を保護する保護部材を保持する第２保持部と、を有する基板搬送装置を用いて、第１装置に載置され、材料が塗布された前記基板を、前記第１装置とは異なる第２装置に搬送する基板搬送方法であって、
    前記第１装置の載置面から前記基板搬送装置に基板を受け渡す第１工程と、
    前記第１装置から前記第２装置へと前記基板を搬送する第２工程と、
    前記第１保持部から前記第２装置に基板を受け渡す第３工程と、を含み、
    前記第１工程において前記基板の下方における空間に前記第１保持部が挿入された状態で該第１保持部を上昇させることで、該第１保持部が前記基板を保持するとともに、前記第２保持部が、前記保護部材の前記基板と対向する面とは反対の面に設けられた保持受け部を保持することで、該第２保持部が前記保護部材を保持することを特徴とする基板搬送方法。
  2. 前記保持受け部は、前記第２保持部が挿入される空間を有するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送方法。
  3. 前記保持受け部には貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送方法。
  4. 前記第１工程において、前記第１装置において前記基板が載置されているステージから前記基板に突出部を突出させて、前記載置面と前記基板との間に前記第１保持部を挿入できる空間を有するように前記基板を上昇させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
  5. 前記第１装置において前記基板が載置されているステージは、前記第１保持部を挿入できる溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
  6. 前記第２工程において、
    前記基板の上面と前記保護部材の下面は接触しておらず、且つ、前記基板の上面と前記保護部材の下面との距離は、２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板搬送方法。
  7. 第１装置に載置され、材料が塗布された基板を、前記第１装置とは異なる第２装置に搬送する基板搬送装置であって、
    前記基板を保持する第１保持部と、
    前記基板の上面を保護する保護部材を保持する第２保持部と、を有し、
    前記第２保持部は、前記保護部材において前記第１保持部が保持する前記基板と対向する面とは反対の面に設けられた保持受け部を保持することで、前記保護部材を保持することを特徴とする基板搬送装置。
  8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送方法で前記基板を成形装置に搬送し、該成形装置のテンプレートと前記基板に塗布されている前記材料とを接触させ、該材料を成形することを特徴とする成形方法。
  9. 前記成形装置は、平坦面を有するテンプレートと前記材料とを接触させることによって前記基板の上に前記材料による平坦化膜を形成する平坦化装置であることを特徴とする請求項８に記載の成形方法。
  10. 前記成形装置は、凹凸パターンを有するテンプレートと前記材料とを接触させることによって前記基板の上に前記材料による凹凸のパターンを形成するインプリント装置であることを特徴とする請求項８に記載の成形方法。
  11. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送方法により前記基板を成形装置に搬送する工程と、
    前記成形装置のテンプレートと前記基板に塗布されている前記材料とを接触させ、該材料を成形することで成形基板を得る工程と、
    前記成形基板を加工することで加工基板を得る工程と、を含み、
    前記加工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。
  12. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板搬送方法により前記基板を平坦化装置に搬送する搬送工程と、
    前記平坦化装置を用いて基板の上に平坦化膜を形成する工程と、
    前記平坦化膜が形成された前記基板を加工することで加工基板を得る工程と、を含み、
    前記加工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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