JP5279397B2 - インプリント装置、インプリント方法、およびデバイス製造方法 - Google Patents

インプリント装置、インプリント方法、およびデバイス製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、インプリント装置及びインプリント方法に関する。

光硬化型ナノインプリント方式(以下、「UV−NIL方式」と呼ぶ。)は、パターンを有する透明なモールドを、基板上の未硬化の紫外線硬化樹脂に押し付け、モールドを透過して紫外線を照射し、紫外線硬化樹脂を硬化させたのち離型する。特許文献1は、UV−NIL方式を使用して搬送ユニットの周りに位置合わせユニット、加圧ユニット、剥離(離型)ユニットなどを配置し、複数のユニットによる同時処理を通じてスループットを向上するナノインプリント装置を提案している。加圧ユニットでは、押し付けと光硬化の両方が行われる。

また、基板全面にモールドパターンを一括転写するには、基板全体に紫外線を照射する光路を確保する必要がある。このため、基板よりも大きなモールドを使用し、モールドの基板と重ならない領域を保持し、基板と重なる領域のモールド保持部には、紫外線を通す開口を設けることが知られている(例えば、特許文献2を参照)。
特開2005−153091号公報(図9、段落0067) 特開2006−15709号公報

しかしながら、特許文献1は、加圧ユニット内に加圧機構と紫外線照射機構の両方を必要とするため装置構成が複雑になって保守性が悪化する。また、特許文献2のように、モールドの裏面に基板のサイズ以上の開口を形成すると、モールド、モールド保持部、加圧機構が大型になり、コストアップを招く。更に、現在の直径300mmのシリコンウエハ以上のモールドにパターンを描画することは困難である。

そこで、本発明は、保守性の点で有利なインプリント装置を提供することを例示的な目的とする。

本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ユニットと、前記押圧ユニットにより前記樹脂に前記型を押圧された前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせユニットと、前記位置合わせユニットにより位置合わせを行われた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定手段と、光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂を硬化させる硬化ユニットと、前記押圧ユニットにより前記押圧が行われる位置から、前記位置合わせユニットにより前記位置合わせが行われる位置を経て、前記硬化ユニットにより前記硬化が行われる位置まで前記型及び前記基板を保持して移動する移動部と、を有することを特徴とする。

本発明の別の側面としてのインプリント装置は、基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ステーションと、前記樹脂に前記型を押圧された前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせステーションと、前記位置合わせステーションにおいて位置合わせされた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定手段と、前記基板上の硬化した樹脂から前記型を離す離型ステーションと、前記位置合わせステーションと前記離型ステーションとの間に配置され、前記固定手段により相対位置を固定された前記型と前記基板との間の樹脂を、光を照射して硬化させる硬化ユニットと、を有することを特徴とする。
本発明の別の側面としてのインプリント装置は、基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ユニットと、光を照射して前記基板上の樹脂を硬化させる硬化ユニットと、前記押圧ユニットにより前記押圧が行われる位置から前記硬化ユニットにより前記硬化が行われる位置を介して、前記基板を保持して移動する移動部と、を有し、前記硬化ユニットは、移動している前記移動部に保持された前記基板上の樹脂を硬化させる、ことを特徴とする。

本発明の更に別の側面としてのインプリント方法は、基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント方法であって、第1ステーションで、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧工程と、第2ステーションで、前記押圧工程により前記樹脂に前記型を押圧された状態での前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせ工程と、前記第2ステーションで、前記位置合わせ工程で位置合わせを行われた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定工程と、前記固定工程で相対位置を固定された前記型と前記基板とを移動させながら光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂を硬化させる硬化工程と、を有することを特徴とする。
本発明の更に別の側面としてのインプリント方法は、基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント方法であって、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧工程と、前記押圧が行われた位置とは異なる位置で光を照射して前記基板上の樹脂を硬化させる硬化工程と、を有し、前記硬化工程は、前記異なる位置を介して移動している前記基板上の樹脂を硬化させる、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、保守性の点で有利なインプリント装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。

図1は、実施例1のUV−NIL方式のナノインプリント装置のブロック図である。本装置は、被転写基板(以下、単に「基板」という。)Wと同じサイズのモールド(型)Mを用いて基板Wの全面にパターンを一括転写する。本実施例は、基板Wよりも大きなモールドMを使用しないのでコストアップを防止している。

ナノインプリント装置は、基板載置ステーション110、押印ステーション120、位置合わせステーション(アライメントステーション)130、硬化ユニット140、離型ステーション150、搬送ロボット160を有する。このように、複数ユニットによる同時処理によりスループットを向上することができる。

具体的には、3基の移動テーブル(移動部)170a〜170cが設けられ、3基の移動テーブルが順次各ステーション間を移動しながら同時にナノインプリントプロセスを実施することで、効率良くナノインプリントを行う。なお、本明細書において、参照符号「170」は、「170a〜170c」を総括するものとする。ナノインプリント装置全体はチャンバー180によって覆われ、温度、クリーン度が管理されている。

図2は、転写動作のフローチャートである。同図において、「S」はステップの略である。予め装置外でスピンコートなどの手段によって表面に紫外線硬化樹脂(以下、単に「樹脂」と呼ぶ。)が塗布された基板Wが基板保管ユニット112に保管されており、搬送ロボット160は、基板Wを基板保管ユニット112から基板載置ステーション110内の移動テーブルに載置する(S1)。次に、搬送ロボット160は、モールド保管ユニット111に保管されているモールドMを基板Wの上に載置する(S2)。モールドMのパターン面は基板上の樹脂Pに対向し、その後、接触する。次に、移動テーブル170は、押印ステーション120に移動し(S3)、押印ステーション120の押し付け機構がモールドMを基板上の樹脂に押し付ける(押印又は加圧する)(S4)。押印動作によって、基板W上の樹脂Pは、モールドパターン形状に沿って流動し、パターン面の残膜が所定の厚さになる。

次に、移動テーブル170は、基板WとモールドMとを位置合わせステーション(アライメントステーション)130に移動する(S5)。位置合わせステーション130は、基板WとモールドMのパターンの位置合わせを行う。基板WとモールドMとの間には樹脂Pが未硬化のまま満たされているため、基板WとモールドMを垂直方向に引き離すためには大きな力が必要である。一方、モールドMは基板上で水平方向には比較的小さな力で動かすことができる。位置合わせステーション130ではモールドMと基板Wとの相対位置を位置合わせ計測手段によって計測し、計測結果に基づいてずれ量を補正することでモールドMと基板Wとを位置合わせする(S6)。位置合わせ後は、位置合わせステーション130上でモールドMと基板Wがずれないように固定手段によって固定する。

その後、移動テーブル170は離型ステーション150に向かって移動するが、移動の途中に硬化ユニット140の下を通過する(S7)。その際、硬化ユニット140は、モールドMの上からモールドMの幅以上の長さに帯状に紫外線(光)を照射して樹脂Pを硬化する。離型ステーション150は、モールドMを基板Wから離型する(S8)。離型されたモールドMは、モールド保管ユニット111へ戻される(S9)。基板Wには、硬化された樹脂にパターンが転写されており、搬入位置に移動されて(S10)、基板保管ユニット112へ搬出される(S11)。

図3は、基板載置ステーション110と基板保管ユニット112と搬送ロボット160の断面図である。

基板保管ユニット112は、基板カセット114と基板昇降機構113を有する。基板カセット114は、装置外でスピンコータなどを使用して表面に薄く樹脂が塗布された基板Wが複数枚収納可能であり、基板Wの裏面を保持する。基板カセット114は、オペレータによって基板保管ユニット112内の基板昇降機構113の上に設置される。

搬送ロボット160は、基板WとモールドMを搬出入するスカラーロボットであり、ロボットハンド161、ロボットアーム162、ロボットロッド163、ロボット本体164を有する。ロボットハンド161は、基板WとモールドMの外周側面を把持する機能を有する。ロボットロッド163は、軸回りに回転することでワークを円周方向へ移動させる役割と上下動することが可能となっている。ロボットアーム162は折れ曲がることで半径方向にワークを移動させる役割を持つ。

定盤101は、移動テーブルの移動面、装置の主要な構成を支持し、装置全体を一体化している基礎フレーム上に除振機構102を介して搭載されている。定盤101は長方形をしており(図1参照)、除振機構102は少なくとも3箇所設置されている。定盤101の表面は、非常に平坦度がよく仕上げられており、移動テーブルの移動平面の基準となっている。移動テーブル170は定盤101表面上で各ステーションを移動し、不図示の移動機構が内蔵されている。移動テーブル170は、基板Wを吸着保持する基板チャック171を搭載している。図中の182は、仕切りであり、搬送ロボット160側からのパーティクルの進入を防ぐ。

図4は、モールド保管ユニット111の断面図である。モールド保管ユニット111は、図1に示すように、基板保管ユニット112と隣り合わせの位置に配置され、搬送ロボット160がアクセス可能である。モールド保管ユニット111は、基板保管ユニット112と同様の基板昇降機構113の上にモールドカセット115を有する。モールドカセット115と基板カセット114はインターフェースが同等であり、置換可能である。モールドカセット115は、内部に複数のモールドMをパターン面を下にした状態で保管している。モールドMのパターン面に触れないように、モールドMの側面が当り面とされ、当り面は、搬送ロボット160のハンドと干渉しない位置に配置されている。

基板載置ステーション110の動作において、基板カセット114の所定の基板Wを取り出すために、基板昇降機構113が動作し、所定の高さに移動する。次に、搬送ロボット160が基板Wを基板カセットから取り出し、基板載置ステーション110に停止している移動テーブル170に載置する。次に、搬送ロボット160は、モールド保管ユニット111から所望のモールドMを取り出し、既に基板Wの上に重ねて載置する。移動テーブル170は、基板WとモールドMを重ねて載せたまま、押印ステーション120へ移動する。

図5は、押印ステーション120の断面図である。押印ステーション120は、基板WとモールドMとの間に圧力をかける押圧する押圧ユニットが位置する装置内の一部である。押印ステーション120は、定盤101の上に押印ステーションフレーム126を介して支持されている。押印ステーションフレーム126は門型をしており、その下へ移動テーブルが入り込むことができる。押印ステーション120は、モールドM、基板Wよりもすこし大きなパッド121をモールドMの上から押し付けてモールドMと基板Wに圧力をかける。これにより、モールドMのパターン形状に樹脂が満たされ、パターンが無い部分(パターンの底の部分)の残膜を均一にする。パッド121はモールドMの裏面(図では上面)を傷めないように、柔らかな素材、例えば、シリコンゴムで作られている。

パッド121は圧力板122に取り付けられ、圧力板122は、高い剛性を持つ材料で作成され、ベローズ123を介して押印ステーションフレーム126の天井へ取り付けられている。ベローズ123の内部圧力を制御することで、パッド121を上下に移動させたり、押し付けを制御したりすることができる。押印ステーションフレーム126に設けられた流路124を介して圧力ユニット125が圧力を制御する。圧力ユニット125は、圧縮機、圧力センサ、バルブなどから構成され、ベローズ123の内部を所定の値に制御することができる。

押印ステーション120にモールドMと基板Wが重なった状態で移動テーブル170が移動すると、圧力ユニット125は圧力を上昇させる。その結果、パッド121がモールドMの裏面(図5の上面)を加圧してモールドMと基板Wに圧力がかかる。一定の圧力を一定時間保持すると樹脂Pがモールドパターン形状に沿って流動し、モールドパターン凸部の樹脂の厚さ(いわゆる残膜厚)が所定の厚さになる。その後、圧力ユニット125は、ベローズ内部を負圧に制御してパッド121を上昇させる。以上で押印ステーション120の動作は終了する。

移動テーブル170は、基板WとモールドMを重ねて載せたまま位置合わせステーション130(図1参照)に移動する。図6は、位置合わせステーション130の断面図である。位置合わせステーション130は、モールドMと基板Wとの精密な位置合わせを行い、両者がずれないように固定する。位置合わせステーション130は、2基の位置合わせスコープ131、紫外線スポット照射装置135、3つの基板ストッパ136、制御装置138を有する。

2基の位置合わせスコープ131は、位置合わせステーションフレーム139に固定され、モールドMの外周部近くを観察する。位置合わせスコープ131は、対物レンズ132、対物レンズ132で捉えた位置合わせマークの光学像を撮像センサ134へ投影する光学系やフォーカス位置を調整する機能を有する。また、位置合わせスコープ131は、照明光学系を内蔵した位置合わせスコープ本体133、位置合わせマークの光学像を電気信号へ変換するための撮像センサ134を有する。

紫外線スポット照射装置(光照射ユニット)135は、モールドMのほぼ中心に配置されている。紫外線スポット照射装置135は、位置合わせが終了したモールドMと基板Wがずれないように基板の中央部にスポット状に紫外線を照射して部分的に樹脂を硬化させることで基板WとモールドMを固定する固定手段である。

3つの基板ストッパ136はモールドMの周辺側面を支持する。基板ストッパ136は、モールドMの端面を押えることで所定の位置にモールドMを位置決めする。モールドMが位置合わせステーション130の所定の位置に搬送された後に、基板ストッパ136が下がり、周囲から挟み込むようにモールドMを押すことでモールドMの外形基準でモールドMが位置合わせステーション130で位置決めされる。位置合わせスコープ131の観察視野に位置合わせマークを捉えることができる。

制御装置138は、位置合わせスコープ131で捉えた像を処理して、モールドMと基板Wとのずれ量を算出するための画像処理装置137と位置合わせの動作と紫外線スポット照射装置135の制御を行う。

初期状態では、基板ストッパ136は上昇している。移動テーブル170がモールドM、基板Wを載置した状態で位置合わせステーション130の位置へ移動する。その後、基板ストッパ136が下降し、挟み込みの動作をすることでモールドMが基板W上で少しだけ動かされる。モールドMに形成された位置合わせマーク(不図示)と基板Wに形成されている位置合わせマーク(不図示)を位置合わせスコープ131が撮像し、画像処理装置137で二つのマークのずれ量を算出する。その結果を制御装置138が取り込み、移動テーブル170へ位置決め駆動の指令を出す。移動テーブル170は、支持された駆動量を移動する。モールドMは基板ストッパ136によって位置が固定されているため、基板Wのみが動く。制御装置138は、位置合わせマークの計測と移動テーブルの駆動を繰り返し、モールドMと基板Wとの相対位置ずれ量が閾値以下になったら位置決めが終了したと判断し、紫外線スポット照射装置135に紫外線を照射する指令を出す。紫外線のスポット光が照射され、モールドM、基板Wの中心部分の樹脂Pが硬化し、モールドMと基板Wがずれないように固定される。基板ストッパ136がモールドMの支持を解除して上昇する。以上で、位置合わせステーション130の動作は終了する。

紫外線スポット照射装置135の代わりに、図17に示すように、モールドMと基板Wとを静電気力で吸着することで両者を固定する固定手段を使用してもよい。基板チャック171の側面にモールド側電極191が設置され、モールドMの側面に電極が接触する。モールド側電極191は、モールド側配線を介して電気的に接地されている。また、基板チャック171の吸着面(基板Wが吸着される面)の表面には、基板側電極192が設置されている。基板側電極192は、基板側配線194によってスイッチ195、電源196を介して接地されている。位置合わせ計測、モールドMと基板Wとの位置合わせが完了したら、スイッチ195が短絡し、モールドMと基板Wとの間に電位差が生じ、静電気力でモールドMが基板チャック側に引きつけられる。これにより、モールドMと基板Wがずれないように固定される。

図17に示す固定手段以外にも、モールドMに磁性体を付加し、基板チャック内に電磁石を配置し、電磁石に電流を流すことでモールドMを固定したり、機械的な手段でモールドMと基板Wを固定したりしてもよい。

次に、移動テーブルは、硬化ユニットを通り、離型ステーション位置へ移動する。図7(a)及び図7(b)は硬化ユニット140の断面図である。硬化ユニット140は、モールドM越しに紫外線を全面に照射することで樹脂Pを硬化させる。硬化ユニット140が帯状の紫外線を発生している下を移動テーブル170に載置されたモールドMと基板Wが通過することで基板上の樹脂全面に紫外線を照射する。図7(a)は、移動方向に沿った断面図であり、図7(b)は、移動方向に垂直な断面図である。

硬化ユニット140は、門型をした硬化ユニットフレーム143の天井部分に紫外線照射装置(光照射装置)141を有する。142は紫外線である。紫外線142は、基板の幅に対して広い範囲の長さに照射されている。紫外線142の照射量は、移動テーブルの移動速度で調整することも可能である。紫外線照射装置141は、内部の紫外線光源(LEDや水銀ランプ)を搭載し、帯状に光を成形する光学系、光量を調整するためのフィルタやシャッタを有する。移動テーブル170が硬化ユニット140を通過するときにだけ紫外線を発生する。硬化ユニット140は、押印ステーション120や位置合わせステーション130と違う位置に設置されているため、装置構成は単純となり、保守性と経済性に優れている。移動テーブル170が移動しながら、硬化工程が終了し、離型ステーションの位置(図1参照)で停止する。本実施例は、帯状の紫外線142の下をモールドM、基板Wを移動させて全面に紫外線142を照射しているが、装置内に基板全面を一括で照射できる照明系を設置し、搬送ユニットが停止した状態で紫外線142を照射して一括硬化してもよい。

図8は、離型ステーション150の断面図である。硬化した樹脂は接着剤として働くため、モールドMと基板Wは接着した状態となっている。離型ステーション150は、モールドMを基板Wから離型する。離型ステーション150は、離型ステーションフレーム157に離型機構が搭載されている。離型機構は、モールドMを保持するモールドチャック152、モールドチャック152と離型ユニット昇降部155との間がリンク154を通して連結されたアーム153、離型ユニット昇降部155を上下に駆動する離型駆動ユニット151を有する。また、離型機構は、離型ユニット昇降部155の駆動方向の案内である昇降部ガイド156を更に有する。

移動テーブル170は、硬化完了した状態のモールドM、基板Wが搭載された状態で、離型ステーション150に移動する。この時、モールドチャック152とモールドMが干渉しないように、モールドチャック152は離型駆動ユニット151によって上に退避している。移動が完了すると、モールドチャック152が離型駆動ユニット151によって下降して、モールドMと接触する。その状態で、モールドチャック152はモールドMの裏面を吸着する。吸着後、離型駆動ユニット151が離型ユニット昇降部155を上昇させ、モールドMを基板Wから離型させる。この時、リンク機構があることによって、引張り力がモールドチャック152の外周部にかかり、モールドMが微小に反る。その結果、モールドMの外周部から離型が開始し、中心部に向かって離型が進行して行く。離型は線状かつ円滑に進行する。その後、モールドMが所定の位置まで上昇すると離型動作は終了する。

モールドMはモールドチャック152に保持され、基板Wは移動テーブル170の基板チャック171に保持されている。基板Wは、搬送ロボット160によって、基板保管ユニット112へ回収される。続いて、モールドMも搬送ロボット160によって、モールド保管ユニット111へ回収される。

以上で一連のナノインプリントのプロセスは完了する。本装置は、3基の移動テーブル170を有するので、順次モールドMと基板Wを搬入することで連続的に並行してインプリント動作を行うことができる。一連の動作完了後、モールドMをモールド保管ユニット111へ回収することなく、次の基板Wが載置された基板載置ステーション110へ搬送してもよい。移動テーブル170が、基板載置ステーション110、押印ステーション120、位置合わせステーション130、硬化ユニット140、離型ステーション150と順次移動することによって機能が一箇所に集中することがなくなる。このため、装置構成が簡略化でき、保守性が向上し、装置コストの低減、ランニングコストの低減が可能となる。また、移動テーブル170を複数搭載し、並行動作を行うことで、生産性も向上する。

図9は、実施例2の基板Wに一括転写を行うナノインプリント装置の要部断面図である。ナノインプリント装置は、定盤201、基板ステージ270、押圧ユニット220、紫外線照射装置241、離型ユニット250を有する。定盤201の上面は、基板ステージ270、離型ユニット250が移動する基準面となっている。基板ステージ270、離型ユニット250は紙面の水平方向には可動であるが、紙面の垂直方向には位置合わせに必要なストロークしか移動可能ではない。押圧ユニット昇降部221の下部にはモールドチャック222が設けられている。また、押圧ユニット昇降部221の端の開口部2箇所には位置合わせスコープ231が、中央の開口部には紫外線スポット照射装置が搭載されている。モールドチャック222にモールドMを保持して全体が上下に可動である。241は、紫外線照射装置であり、実施例1と同様に帯状の紫外線を下方向に発生する。離型ユニット250は、基板ステージと独立に定盤201の上を可動であり、硬化後にモールドMと基板Wが接着している状態から離型する。離型ユニット250の構成については、後述する。

図9において、モールドMが不図示の搬送手段によって搬送され、モールドチャック222に保持されている。不図示の位置合わせ手段によって、モールドMに形成された位置合わせマークと位置合わせスコープ231の計測位置が一致するようにモールドMは位置決めされている。基板Wも不図示の搬送手段によって基板ステージ270に保持されている。基板Wの表面には樹脂Pが塗布されている。

基板ステージ270は、モールドMと基板Wが対向する位置に位置決めされている。この状態から、押圧ユニット220が駆動され、モールドMが基板Wに押し付けられる。押印動作後、位置合わせスコープ231によって、モールドMと被転写基板上に形成されている位置合わせマークを観察し、モールドMと基板Wとの位置ずれ量を計測する。計測結果に基づいて基板ステージ270を駆動し、所定の位置になるように位置決めを行う。位置決めが完了した状態を図10に示す。232は位置合わせ光を表している。

位置決めが完了したら、紫外線スポット照射装置235が、図11に示すように、モールドMと基板Wのほぼ中央に紫外線のスポット光を照射し、部分的に硬化させる。236は、スポット紫外線を表す。硬化によって、位置決めされたモールドMと基板Wは固定され、ずれることはなくなる。実施例1と同様に、図17で示した静電気力で固定してもよいし、磁力、機械的なクランプによって固定してもよい。

スポット紫外線を照射後、モールドチャック222はモールド保持を解除する。そして、押圧ユニット昇降部221が上昇し、押圧ユニット220は、モールドMを基板W上に残して退避する。その後、基板ステージ270が横方向に移動を開始する。同時に紫外線照射装置241が紫外線の照射を開始する。紫外線照射装置241は基板Wよりも長い帯状に紫外線を照射するもので、下側を基板ステージ270が、モールドM、基板Wを保持したまま通過することで樹脂を硬化する。硬化が完了した状態を図12に示す。この状態で樹脂は硬化完了している。なお、上記説明では、基板ステージ270が移動しながら紫外線を照射したが、基板全面を一括に照射できる照明系を設置し、移動後に前面に紫外線を照射することで樹脂を硬化させてもよい。

次に、基板ステージ270は、押圧ユニット220と対向した位置に戻る。その状態で、押圧ユニット220が下降し、モールドチャック222がモールドMに接触する。そこで、モールドチャック222はモールドMを吸着する。そして、基板ステージ270は、基板Wの保持を解除する。モールドMと基板Wは樹脂が硬化したことによって接着した状態となっている。モールドMが吸着した状態で押圧ユニット220が上昇するとモールドMと基板Wが一体で上昇し、基板Wは基板ステージ270から離脱する。その状態を図13に示す。

次に、基板ステージ270が横方向へ退避すると同時に、離型ユニット250が押圧ユニットの下部へ移動する。離型ユニット250は、図14に示すように、定盤201の上を移動する離型ベース251の上に、基板チャック252と基板チャック253、離型開始駆動部254を有する。離型ユニット250は、基板チャック253が離型開始駆動部254によって下方向に駆動されることで、基板Wの端を部分的に離型し、離型開始点を作ることによって、離型をスムーズに行うユニットである。

離型ユニット250が対向した位置で、押圧ユニット220が下降することで、モールドMと基板Wが基板チャック252、基板チャック253に接触する。この状態で、基板チャック252、基板チャック253が基板Wを吸着する。そして、離型開始駆動部254を駆動し、基板チャック253を下に引くことによって離型を開始する。離型ユニット250内部の昇降機構と押圧ユニット220の昇降機構を同時駆動して離型を行う。離型が完了した状態を図15に示した。

その後、離型ユニット250、基板ステージ270、押圧ユニット220は、初期位置へ駆動される。その状態を図16に示した。この後、パターンが転写された基板Wは不図示の搬送手段によって回収される。

従来は、位置合わせスコープと紫外線照射手段が重なるため、位置合わせスコープが基板Wの外部に退避しなければならなかったが、本実施例では、紫外線照射手段を押印、位置合わせする位置とは異なる位置に設置している。位置合わせスコープを退避させずに基板全体を硬化させることができるので、押圧ユニットの構成が単純化され、保守性の向上、装置コストの低減が可能となる。また、位置合わせ動作を行った後に押印動作を行うために移動する従来例とは違い、本実施例の装置では、押印動作を行った後に、基板とモールドの位置合わせを行い固定手段によってずれを防止するため、より精度の高い位置合わせも実現している。

デバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)の製造方法は、前述のナノインプリント装置を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等)にパターンを転写するステップと、その基板をエッチングするステップと、を有する。なお、パターンドメディアなどの媒体又は物品を製造する物品製造方法の場合にはエッチングステップがなく、転写された基板を加工するステップを有する。なお、各実施例においては、樹脂を硬化させる光として紫外線を用いたが、樹脂が硬化する光であれば紫外線以外の光を用いてもよく、本発明はこれに限定されない。

実施例1のナノインプリント装置のブロック図である。 図1に示すナノインプリント装置の転写動作のフローチャートである。 図1に示すナノインプリント装置の基板載置ステーションと基板保管ユニットと搬送ロボットの断面図である。 図1に示すナノインプリント装置のモールド保管ユニットの断面図である。 図1に示すナノインプリント装置の押印ステーションの断面図である。 図1に示すナノインプリント装置の位置合わせステーションの断面図である。 図1に示すナノインプリント装置の硬化ユニットの断面図である。 図1に示すナノインプリント装置の離型ステーションの断面図である。 実施例2の基板Wに一括転写を行うインプリント装置の断面図である。 図9に示すナノインプリント装置において位置合わせ動作が完了した状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置においてスポット紫外線を照射する状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置において硬化動作が完了した状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置においてモールドチャックに基板、モールドを一体で保持した状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置において離型動作開始の状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置において離型動作が完了した状態を説明する断面図である。 図9に示すナノインプリント装置においてナノインプリント動作が終了した状態を説明する断面図である。 固定手段の別の例を示す断面図である。

符号の説明

120 押印ステーション
125 圧力ユニット(押圧ユニット)
130 位置合わせステーション
135、235 紫外線スポット照射装置(紫外線照射ユニット)(光照射ユニット)
140 硬化ユニット
150 離型ステーション
170 移動テーブル(移動部)
220 押圧ユニット
241 紫外線照射装置(光照射装置)
250 離型ユニット
270 基板ステージ(移動部)
P 樹脂
W 基板
M モールド(型)

Claims (10)

  1. 基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、
    前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ユニットと、
    前記押圧ユニットにより前記樹脂に前記型を押圧された前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせユニットと、
    前記位置合わせユニットにより位置合わせを行われた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定手段と、
    光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂を硬化させる硬化ユニットと、
    前記押圧ユニットにより前記押圧が行われる位置から、前記位置合わせユニットにより前記位置合わせが行われる位置を経て、前記硬化ユニットにより前記硬化が行われる位置まで前記型及び前記基板を保持して移動する移動部と、
    を有することを特徴とするインプリント装置。
  2. 前記固定手段は、光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂の一部を硬化させる、ことを特徴とする請求項に記載のインプリント装置。
  3. 基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、
    前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ステーションと、
    前記樹脂に前記型を押圧された前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせステーションと、
    前記位置合わせステーションにおいて位置合わせされた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定手段と、
    前記基板上の硬化した樹脂から前記型を離す離型ステーションと、
    前記位置合わせステーションと前記離型ステーションとの間に配置され、前記固定手段により相対位置を固定された前記型と前記基板との間の樹脂を、光を照射して硬化させる硬化ユニットと、
    を有することを特徴とするインプリント装置。
  4. 前記型及び前記基板を保持して移動する移動部を複数有する、ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載のインプリント装置。
  5. 基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント装置であって、
    前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧ユニットと、
    光を照射して前記基板上の樹脂を硬化させる硬化ユニットと、
    前記押圧ユニットにより前記押圧が行われる位置から前記硬化ユニットにより前記硬化が行われる位置を介して、前記基板を保持して移動する移動部と、
    を有し、
    前記硬化ユニットは、移動している前記移動部に保持された前記基板上の樹脂を硬化させる、ことを特徴とするインプリント装置。
  6. 前記樹脂に前記型を押圧された前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせユニットと、
    前記位置合わせユニットにより位置合わせを行われた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定手段と、
    を有し、
    前記移動部は、前記押圧ユニットにより前記押圧が行われる位置から、前記位置合わせユニットにより前記位置合わせが行われる位置および前記硬化ユニットにより前記硬化が行われる位置を順次介して、移動する、ことを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
  7. 基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント方法であって、
    第1ステーションで、前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧工程と、
    第2ステーションで、前記押圧工程により前記樹脂に前記型を押圧された状態での前記型と前記基板との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
    前記第2ステーションで、前記位置合わせ工程で位置合わせを行われた前記型と前記基板との相対位置を固定する固定工程と、
    前記固定工程で相対位置を固定された前記型と前記基板とを移動させながら光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂を硬化させる硬化工程と
    有することを特徴とするインプリント方法。
  8. 前記固定工程は、光を照射して前記型と前記基板との間の樹脂の一部を硬化させる、ことを特徴とする請求項に記載のインプリント方法。
  9. 基板上の樹脂に型によりパターンを転写するインプリントを行うインプリント方法であって、
    前記基板上の樹脂に前記型を押圧する押圧工程と、
    前記押圧が行われた位置とは異なる位置で光を照射して前記基板上の樹脂を硬化させる硬化工程と、
    を有し、
    前記硬化工程は、前記異なる位置を介して移動している前記基板上の樹脂を硬化させる、ことを特徴とするインプリント方法。
  10. 請求項1ないし請求項6のいずれか1項に記載のインプリント装置を用いて基板上の樹脂にパターンを転写するステップと、
    前記ステップで前記樹脂に前記パターンを転写された前記基板を処理するステップと、
    を有することを特徴とするデバイス製造方法。
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