JP5539113B2

JP5539113B2 - Imprint apparatus and article manufacturing method

Info

Publication number: JP5539113B2
Application number: JP2010192701A
Authority: JP
Inventors: 剛新井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-08-30
Filing date: 2010-08-30
Publication date: 2014-07-02
Anticipated expiration: 2030-08-30
Also published as: JP2012049471A

Description

本発明は、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.

インプリント技術は、ナノスケールの微細パターンの転写を可能にする技術であり、磁気記憶媒体や次世代半導体デバイスの量産向けリソグラフィ技術の１つとして実用化されつつある。インプリントでは、電子線描画装置等を用いて微細パターンが形成されたモールド（型）を原版としてシリコンウエハやガラスプレート等の基板上に微細パターンが形成される。この微細パターンは、基板上に樹脂を塗布し、その樹脂を介して基板にモールドのパターンを押し付けた状態でその樹脂を硬化させることによって形成される。 The imprint technique is a technique that enables transfer of a nanoscale fine pattern, and is being put into practical use as one of lithography techniques for mass production of magnetic storage media and next-generation semiconductor devices. In imprinting, a fine pattern is formed on a substrate such as a silicon wafer or a glass plate using a mold (mold) on which a fine pattern is formed using an electron beam drawing apparatus or the like as an original plate. The fine pattern is formed by applying a resin on the substrate and curing the resin in a state where the mold pattern is pressed against the substrate through the resin.

現時点において実用化されているインプリント技術としては、熱サイクル法および光硬化法がある。熱サイクル法では、基板に塗布された熱可塑性の樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板にモールドが押し付けられる。そして、樹脂を冷却した後に樹脂からモールドを引き離すことにより基板上にパターンが形成される。 As imprint technologies in practical use at present, there are a thermal cycle method and a photocuring method. In the thermal cycle method, the thermoplastic resin applied to the substrate is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, and the mold is pressed against the substrate through the resin in a state where the fluidity of the resin is enhanced. Then, after cooling the resin, the pattern is formed on the substrate by pulling the mold away from the resin.

光硬化法では、紫外線硬化型の樹脂を使用し、樹脂を介して基板にモールドを押し付けた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、硬化した樹脂からモールドを引き離すことにより基板上にパターンが形成される。熱サイクル法は、温度制御による転写時間の増大および温度変化による寸法精度の低下を伴うが、光硬化法には、そのような問題が存在しない。そのため、現時点においては、光硬化法がナノスケールの半導体デバイスの量産において有利である。特許文献１には、光硬化法を用いたインプリント装置においてインプリント装置内の圧力を大気圧より高い圧力として揮発性の高い硬化前の樹脂の揮発量を低減することが開示されている。従来のインプリント装置１０は、図５に示されるように、クリーンルーム内に設置され、インプリント装置１０の全体が筐体４０で囲まれている。その上で、送風機３０からフィルター３２を通して空気を導風ダクト３１で筐体４０の内部に供給することで、クリーンルームより高度に清浄なインプリント処理空間を得ている。筐体４０の内部に送風機３０で空気を供給することで、筐体４０の内部を外部より圧力(気圧)が高くなる(陽圧)ように保たれている。これにより、筐体４０にわずかな隙間があっても、筐体４０の内部から外部へ向かって空気が流れ出るため、筐体４０の外部からパーティクルが混入することを防いでいる。 In the photo-curing method, an ultraviolet curable resin is used, and the resin is cured by irradiating ultraviolet rays with the mold pressed against the substrate through the resin, and then the mold is separated from the cured resin on the substrate. A pattern is formed. The thermal cycle method involves an increase in transfer time due to temperature control and a decrease in dimensional accuracy due to temperature change, but the photocuring method does not have such a problem. Therefore, at present, the photocuring method is advantageous in mass production of nanoscale semiconductor devices. Patent Document 1 discloses that in an imprint apparatus using a photocuring method, the pressure in the imprint apparatus is set to a pressure higher than atmospheric pressure to reduce the volatilization amount of the highly volatile resin before curing. As shown in FIG. 5, the conventional imprint apparatus 10 is installed in a clean room, and the entire imprint apparatus 10 is surrounded by a casing 40. In addition, by supplying air from the blower 30 through the filter 32 to the inside of the housing 40 through the air guide duct 31, an imprint processing space that is more clean than a clean room is obtained. By supplying air to the inside of the housing 40 by the blower 30, the inside of the housing 40 is maintained so that the pressure (atmospheric pressure) is higher (positive pressure) than the outside. Thereby, even if there is a slight gap in the housing 40, air flows out from the inside of the housing 40 to the outside, so that particles are prevented from being mixed from the outside of the housing 40.

特開２００８−９１７８２号公報JP 2008-91782 A

しかし、従来のインプリント装置では、インプリント処理で使用される樹脂の気化ガスやパターン欠陥を減少するためにパターン面周囲の空気と置換されるヘリウム等の気体がインプリント装置の外部に漏洩することがあった。本発明は、インプリント処理がなされる空間内の気体のインプリント装置外への流出とインプリント装置外のパーティクルの前記空間内への流入とを低減するのに有利なインプリント装置の提供を例示的目的とする。 However, in the conventional imprint apparatus, a gas such as helium substituted for the air around the pattern surface leaks to the outside of the imprint apparatus in order to reduce the vaporized gas and pattern defects of the resin used in the imprint process. There was a thing. The present invention is to provide a favorable imprint apparatus for reducing the inflow to the outflow of the imprint apparatus outside of the gas in the space where the imprint process is performed and the imprint apparatus outside of the particles in the space For illustrative purposes.

本願発明は、モールドと樹脂とを用いたインプリント処理を基板に対して行うインプリント装置であって、前記モールドを保持するヘッドと、前記基板を保持するステージと、前記樹脂を前記基板に塗布する塗布機構と、前記インプリント処理がなされる第１空間とその外側の第２空間との境界を定める第１隔壁と、前記第２空間とその外側の第３空間との境界を定める第２隔壁と、を備え、前記第２空間を経由した前記第１空間と前記第３空間との間の気体の流通を阻害するように前記第２空間の圧力を調節する、ことを特徴とする。 The present invention is an imprint apparatus that performs imprint processing on a substrate using a mold and a resin, the head holding the mold, a stage holding the substrate, and applying the resin to the substrate An application mechanism that performs the first imprinting process, a first partition that defines a boundary between the first space in which the imprint process is performed and a second space outside the first space, and a second partition that defines a boundary between the second space and the third space outside the second space. And a partition wall, wherein the pressure of the second space is adjusted so as to inhibit the flow of gas between the first space and the third space via the second space.

本発明によれば、例えば、インプリント処理がなされる空間内の気体のインプリント装置外への流出とインプリント装置外のパーティクルの前記空間内への流入とを低減するのに有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, imprinting is advantageous imprint to reduce the inflow into the outflow to imprint apparatus outside of the gas in the space and the imprint apparatus outside of the particles in the space to be made An apparatus can be provided.

第１実施形態のインプリント装置を示した図である。It is the figure which showed the imprint apparatus of 1st Embodiment. 第２実施形態のインプリント装置を示した図である。It is the figure which showed the imprint apparatus of 2nd Embodiment. 第３実施形態のインプリント装置を示した図である。It is the figure which showed the imprint apparatus of 3rd Embodiment. 第４実施形態のインプリント装置を示した図である。It is the figure which showed the imprint apparatus of 4th Embodiment. 従来のインプリント装置を示した図である。It is the figure which showed the conventional imprint apparatus.

以下に、本発明の実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

〔第１実施形態〕
図１を参照しながら第１実施形態のインプリント装置について説明する。インプリント装置１０は、パターン面を有するモールド１１を保持するヘッド１２を備えている。ヘッド１２は構造体１８に取り付けられて支持され、不図示の駆動源と制御部５０によって基板１３とモールド１１が近づいたり離れたりする方向に駆動することができる。インプリント装置１０は、パターン面が押し付けられた樹脂を硬化する紫外線を照射するために、紫外光源１６と照明光学系１７を備えている。ステージ定盤１９上を駆動するステージ１４は基板１３を保持する。基板１３に樹脂２１を塗布するために、インプリント装置１０はその内部に塗布機構２０を備えている。塗布機構２０は樹脂２１を吐出するノズルを持ち、インプリント装置１０はステージ１４を駆動して基板１３をノズル下に移動させて樹脂を塗布する。インプリント装置１０は、また、基板１３に樹脂が塗布されてから樹脂が硬化されるまでの一連のインプリント処理を制御する制御部５０を備えている。 [First Embodiment]
The imprint apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG. The imprint apparatus 10 includes a head 12 that holds a mold 11 having a pattern surface. The head 12 is attached to and supported by the structure 18, and can be driven in a direction in which the substrate 13 and the mold 11 approach or leave by a drive source (not shown) and the control unit 50. The imprint apparatus 10 includes an ultraviolet light source 16 and an illumination optical system 17 in order to irradiate ultraviolet rays that cure the resin pressed against the pattern surface. The stage 14 that drives on the stage surface plate 19 holds the substrate 13. In order to apply the resin 21 to the substrate 13, the imprint apparatus 10 includes an application mechanism 20 therein. The coating mechanism 20 has a nozzle that discharges the resin 21, and the imprint apparatus 10 drives the stage 14 to move the substrate 13 below the nozzle to apply the resin. The imprint apparatus 10 also includes a control unit 50 that controls a series of imprint processes from when the resin is applied to the substrate 13 until the resin is cured.

制御部５０は、樹脂２２を塗布した基板１３の部分をモールド１１の下へ移動させるために、ステージ１４を駆動する。このとき、制御部５０は、ステージ１４の位置をレーザー干渉計又はエンコーダー１５を用いて計測し、不図示の制御機構とアライメント機構によって数ナノメートル以下の精度でステージ１４の位置合わせの制御を行う。制御部５０は、ヘッド１２を駆動させて、基板１３上の樹脂２２にモールド１１のパターン面を押し付けた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させる。なお、熱で樹脂を硬化させるためにモールドチャックにヒーターなどの熱源を構成しているインプリント装置もある。 The control unit 50 drives the stage 14 in order to move the portion of the substrate 13 coated with the resin 22 below the mold 11. At this time, the control unit 50 measures the position of the stage 14 using the laser interferometer or the encoder 15, and controls the alignment of the stage 14 with an accuracy of several nanometers or less by a control mechanism and an alignment mechanism (not shown). . The controller 50 drives the head 12 to cure the resin by irradiating the resin 22 on the substrate 13 with ultraviolet rays while pressing the pattern surface of the mold 11. There is also an imprint apparatus in which a heat source such as a heater is formed on the mold chuck in order to cure the resin with heat.

これら一連のインプリント処理により、インプリント装置１０は、基板１３にモールド１１のパターンをインプリントする。モールド１１や基板１３にパーティクルが付着すると、転写したパターンの不良になる。従って、インプリント装置１０は、通常クリーンルームに設置される。しかし、クリーンルーム全体を清浄にするには限度があり、また、高度な清浄度を保つためにはコストが大幅に上昇してしまう。 Through the series of imprint processes, the imprint apparatus 10 imprints the pattern of the mold 11 on the substrate 13. If particles adhere to the mold 11 or the substrate 13, the transferred pattern becomes defective. Therefore, the imprint apparatus 10 is usually installed in a clean room. However, there is a limit to clean the entire clean room, and the cost increases significantly to maintain a high degree of cleanliness.

第１実施形態のインプリント装置１０は、ステージ１４等インプリント処理がなされる空間を囲むように隔壁（第１隔壁）４１を設けていることを特徴とする。ここで、外側の境界が隔壁４１によって定められる空間を第１空間Ａとする。さらに、隔壁４１と筐体（第２隔壁）４０との間の空間を第２空間Ｂとし、筐体４０の外側の空間を第３空間Ｃとする。すなわち、第２空間Ｂは、内側の境界が隔壁４１によって、外側の境界が筐体４０によって定められる空間であり、第３空間Ｃは、内側の境界が筐体４０によって定められる空間である。第１実施形態においては、第３空間Ｃはクリーンルーム空間である。前述のように、塗布機構２０によって液体の樹脂２１が基板上に塗布される。ここで、塗布機構２０をインプリント装置１０の内部に構成せず、インプリント装置１０の外に配置された塗布機構２０によって樹脂を基板に塗布してからインプリント装置１０へ搬入する形態とすることも可能である。塗布機構２０は、樹脂吐出ノズルのメンテナンスや樹脂の変質によるノズルの目詰まりを防止するために、基板１３以外にも樹脂を吐出する機能を設けている。そのため、塗布機構２０から吐出される樹脂２１を受容する受け皿（受容部）２３を第１空間Ａ内のステージ１４上に配置している。吐出される樹脂２１を受容するために、樹脂を吸収する吸収体を構成しても良いし、真空によって外部に排出する機構を受け皿２３に設けても良い。 The imprint apparatus 10 of the first embodiment is characterized in that a partition wall (first partition wall) 41 is provided so as to surround a space such as the stage 14 where imprint processing is performed. Here, a space in which the outer boundary is defined by the partition wall 41 is referred to as a first space A. Furthermore, a space between the partition wall 41 and the housing (second partition wall) 40 is a second space B, and a space outside the housing 40 is a third space C. That is, the second space B is a space in which the inner boundary is defined by the partition wall 41 and the outer boundary is defined by the housing 40, and the third space C is a space in which the inner boundary is defined by the housing 40. In the first embodiment, the third space C is a clean room space. As described above, the liquid resin 21 is applied onto the substrate by the application mechanism 20. Here, the application mechanism 20 is not configured inside the imprint apparatus 10, and the resin is applied to the substrate by the application mechanism 20 disposed outside the imprint apparatus 10 and then carried into the imprint apparatus 10. It is also possible. The application mechanism 20 has a function of discharging resin in addition to the substrate 13 in order to prevent clogging of the nozzle due to maintenance of the resin discharge nozzle and deterioration of the resin. Therefore, a tray (receiving portion) 23 that receives the resin 21 discharged from the coating mechanism 20 is disposed on the stage 14 in the first space A. In order to receive the discharged resin 21, an absorber that absorbs the resin may be configured, or a mechanism for discharging the resin 21 to the outside by vacuum may be provided in the receiving tray 23.

樹脂の種類によっては樹脂成分の一部または全部が気化し、周辺の空間に樹脂成分の蒸気が拡散する。インプリント装置１０の内部においては、樹脂を塗布した基板１３や塗布機構２０の樹脂吐出ノズル、受け皿２３から樹脂が気化し、インプリント装置１０の内部空間に樹脂の蒸気が充満することがある。メンテナンスなどでインプリント装置１０の内部へ清浄な空気を送風する機能が長期間停止した場合等、インプリント装置１０の内部空間の換気機能が果たされなかった場合には、内部空間の樹脂の蒸気濃度が高くなることがある。また、インプリント装置１０の内部では空気以外の気体を扱う場合がある。例えば、モールド１１を樹脂に押し付けて樹脂を硬化させるときに、パターン面周囲の雰囲気を空気以外の気体で置換することでインプリントにおけるパターン欠陥が減少することが知られている。そのようなインプリント処理を促進する気体としてヘリウムや窒素、各種の機能性ガスが用いられる。本発明の各実施形態においては、主にヘリウムを用いることとして説明するが、気体の種類を限定するものではない。本発明の各実施形態のインプリント装置１０では、モールド１１の周辺にヘリウムを供給する気体供給口２４を設けており、インプリント処理時にパターン面にヘリウムが供給される構成としている。以上に述べてきたように、インプリント装置１０の内部空間には、樹脂の蒸気や空気以外の気体が存在している。それらの気体が筐体から漏洩してクリーンルームに放出されると、その気体の成分が半導体製造プロセスを汚染したり、計測機器の計測結果に誤差を与えたりする要因になりうる。従って、インプリント処理がなされる第１空間Ａで発生する気体がインプリント装置１０の外部へ漏洩することを防ぐことが求められる。 Depending on the type of resin, part or all of the resin component is vaporized, and the vapor of the resin component diffuses into the surrounding space. Inside the imprint apparatus 10, the resin may vaporize from the substrate 13 coated with the resin, the resin discharge nozzle of the application mechanism 20, and the tray 23, and the internal space of the imprint apparatus 10 may be filled with resin vapor. If the ventilation function of the interior space of the imprint apparatus 10 is not fulfilled, such as when the function of blowing clean air into the interior of the imprint apparatus 10 has been stopped for a long time due to maintenance or the like, Vapor concentration may be high. Further, inside the imprint apparatus 10, a gas other than air may be handled. For example, it is known that pattern defects in imprinting are reduced by replacing the atmosphere around the pattern surface with a gas other than air when the mold 11 is pressed against the resin to cure the resin. Helium, nitrogen, and various functional gases are used as a gas for promoting such an imprint process. In each embodiment of the present invention, it is assumed that helium is mainly used, but the type of gas is not limited. In the imprint apparatus 10 of each embodiment of the present invention, a gas supply port 24 for supplying helium is provided around the mold 11 and helium is supplied to the pattern surface during imprint processing. As described above, in the internal space of the imprint apparatus 10, gases other than resin vapor and air exist. When these gases leak from the housing and are released into the clean room, the components of the gases may cause contamination of the semiconductor manufacturing process or give an error to the measurement result of the measuring device. Therefore, it is required to prevent the gas generated in the first space A where the imprint process is performed from leaking outside the imprint apparatus 10.

従来のインプリント装置のように、インプリント装置１０の筐体４０の内部を外部より圧力を高くすると、筐体４０の内部へのパーティクルの侵入は防げるが、同時にインプリント装置１０の内部で発生する気体をクリーンルームに放出してしまうこととなる。そこで、第１実施形態ではこれらの課題を解決するために、ステージ１４、モールド１１、基板１３、基板に塗布された樹脂２２、塗布機構２０、樹脂の受け皿２３、気体供給口２４が前記第１空間Ａに含まれるような隔壁４１を設けている。また、インプリント装置１０に筐体４０を設けることで、隔壁４１との間に前記第２空間Ｂを形成している。第１空間Ａと第２空間Ｂにはそれぞれ導風ダクト３１で送風機３０と接続されている。制御部５０は、第１空間Ａと第２空間Ｂとの圧力をそれぞれ違う圧力(気圧)とするように制御できる。さらには、第３空間Ｃであるクリーンルームの圧力を計測し、第１空間Ａ、第２空間Ｂ、第３空間Ｃのそれぞれの圧力に差ができるように調節できる構成としている。 When the pressure inside the casing 40 of the imprint apparatus 10 is increased from the outside as in the conventional imprint apparatus, particles can be prevented from entering the casing 40, but at the same time, it occurs inside the imprint apparatus 10. Will be released into the clean room. Therefore, in the first embodiment, in order to solve these problems, the stage 14, the mold 11, the substrate 13, the resin 22 applied to the substrate, the application mechanism 20, the resin tray 23, and the gas supply port 24 are provided in the first embodiment. A partition wall 41 that is included in the space A is provided. Further, by providing the casing 40 in the imprint apparatus 10, the second space B is formed between the imprint apparatus 10 and the partition wall 41. Each of the first space A and the second space B is connected to the blower 30 by an air guide duct 31. The control unit 50 can control the pressures of the first space A and the second space B to be different pressures (atmospheric pressures). Furthermore, the pressure of the clean room which is the third space C is measured, and the pressure in each of the first space A, the second space B, and the third space C can be adjusted so as to be different.

圧力の差を調節するために、第１実施形態では圧力センサとして微差圧計を用いている。微差圧計は、第１空間Ａ、第２空間Ｂ、第３空間Ｃそれぞれに対する各空間の圧力差を精密に計測できる。微差圧計の計測結果に基づいて、送風機３０において送風量又は送風圧力を制御する。送風機３０は第１空間Ａ用と第２空間Ｂ用をそれぞれに備えても良い。第２空間Ｂ用の送風機３０は、気体を第２空間Ｂに供給する第１気体供給部を構成し、第１空間Ａ用の送風機３０は、気体を第１空間Ａに供給する第２気体供給部を構成する。各空間への送風量を一定とし、各空間を隔てる隔壁４１又は筐体４０の隙間の量を変えることで圧力差を調節する構成でも良い。 In order to adjust the pressure difference, the first embodiment uses a fine differential pressure gauge as a pressure sensor. The fine differential pressure gauge can accurately measure the pressure difference of each space with respect to each of the first space A, the second space B, and the third space C. Based on the measurement result of the micro differential pressure gauge, the blower 30 controls the air flow or the air pressure. The blower 30 may be provided for each of the first space A and the second space B. The blower 30 for the second space B constitutes a first gas supply unit that supplies gas to the second space B, and the blower 30 for the first space A supplies the second gas that supplies gas to the first space A. The supply unit is configured. A configuration may be adopted in which the pressure difference is adjusted by changing the amount of the gap between the partition wall 41 or the casing 40 that separates each space while keeping the airflow to each space constant.

送風機３０にはインプリント装置１０の内部へ供給する空気に含まれるパーティクルを除去するためのフィルター３２を備えており、クリーンルーム空間Ｃよりも清浄な空気を供給することができる。さらに、送風機３０にはインプリント装置１０の内部へ供給する空気を温度制御する機能を備えており、クリーンルーム空間Ｃの空気よりも温度変動幅が少ない空気を供給することができる。送風機３０によってインプリント装置１０の内部の各空間へ供給された空気は、各空間を流れ、空間内部に存在するパーティクルを除去し、インプリント装置１０の温度ムラを低減させるのに寄与する。その後、空気は、不図示の排気ダクトを介してインプリント装置１０の外部へ排気される。前記排気ダクトを送風機３０に接続し、再び温度制御とフィルターによる清浄化を施してインプリント装置１０の内部へ循環させる構成としても良い。 The blower 30 includes a filter 32 for removing particles contained in the air supplied to the inside of the imprint apparatus 10, and can supply air that is cleaner than the clean room space C. Further, the blower 30 has a function of controlling the temperature of the air supplied to the inside of the imprint apparatus 10 and can supply air having a temperature fluctuation range smaller than that of the air in the clean room space C. The air supplied to each space inside the imprint apparatus 10 by the blower 30 flows through each space, removes particles existing inside the space, and contributes to reducing temperature unevenness of the imprint apparatus 10. Thereafter, the air is exhausted to the outside of the imprint apparatus 10 through an exhaust duct (not shown). The exhaust duct may be connected to the blower 30, and temperature control and cleaning with a filter may be performed again and circulated into the imprint apparatus 10.

各空間を形成する隔壁には、金属や樹脂製の板状のものを用いると良い。ビニールカーテンやゴムシートなど、形状が自由に屈曲する材料で形成しても良い。もちろん、インプリント装置１０を構成するユニットや構造体によって空間を分離する隔壁４１となるように構成しても良い。隔壁４１によって隔てられる空間は、完全に密閉空間とする必要はない。例えば、隔壁４１となる部品を取り付けた際に生じる隙間、基板１３を装置外から搬入するための基板搬入口、モールド１１を装置外から搬入するためのモールド搬入口など、隔壁には隙間が存在し、それらの隙間から他の空間へ気体の出入があって良い。ただし、送風機３０からの空気の供給能力によって、各空間に圧力差を発生させることができる程度まで、隙間を狭くする必要がある。このとき、隔壁の隙間を介して圧力が高い空間から低い空間への一方向の流れが形成される。 It is preferable to use a metal or resin plate for the partition walls forming each space. You may form with the material in which a shape bends freely, such as a vinyl curtain and a rubber sheet. Of course, the partition 41 that separates the space may be formed by the units or structures constituting the imprint apparatus 10. The space separated by the partition wall 41 does not need to be a completely sealed space. For example, there is a gap in the partition, such as a gap that occurs when a component that becomes the partition wall 41 is attached, a substrate carry-in port for carrying the substrate 13 from the outside of the apparatus, and a mold carry-in port for carrying the mold 11 from the outside of the apparatus. However, gas may enter and exit from the gaps to other spaces. However, the gap needs to be narrowed to the extent that a pressure difference can be generated in each space depending on the air supply capability from the blower 30. At this time, a one-way flow is formed from a space having a high pressure to a space having a low pressure through the gap between the partition walls.

各空間の圧力差は、常に一定になるように調節することが望ましい。そのためには、隔壁に隙間の開閉度を可変にできる開閉弁を設けても良い。この開閉弁は、アクチュエーターで制御する機構としても良いし、バネや重力による力と圧力差による力とのバランスで開閉する圧力調整弁としても良い。さらには、インプリント装置１０の電源オフ時など、送風機３０の運転が停止されるときには自動的に閉じて密閉状態を形成し、装置の清浄度の低下や温度変化を防ぐ機構としても良い。 It is desirable to adjust the pressure difference in each space so that it is always constant. For that purpose, an opening / closing valve capable of varying the opening / closing degree of the gap may be provided in the partition wall. This on-off valve may be a mechanism that is controlled by an actuator, or may be a pressure adjusting valve that opens and closes in a balance between a spring or gravity force and a pressure difference force. Furthermore, when the operation of the blower 30 is stopped, such as when the imprint apparatus 10 is powered off, the mechanism may be automatically closed to form a sealed state to prevent a decrease in the cleanliness of the apparatus and a temperature change.

第１実施形態では、制御部５０は、第２空間Ｂの圧力が第１空間Ａの圧力及び第３空間Ｃの圧力より高くなるように制御している。それにより、第１空間Ａと第３空間Ｃとの間で第２空間Ｂを経由した気体の流通が阻害されている。具体的には、第２空間Ｂの圧力を第１空間Ａより高くすることで、第１空間Ａから第２空間Ｂへ気体が漏洩することを防ぐことができる。第２空間Ｂから第１空間Ａへは気体が侵入するが、侵入する気体はフィルター３２を介して送風機３０から供給された清浄度の高い気体である。また、第２空間Ｂの圧力を第３空間Ｃより高くすることで、筐体の隙間から第２空間Ｂの気体が第３空間Ｃに漏洩する流れが生じるため、筐体４０の外部からパーティクルなどの汚染物質がインプリント装置１０の内部に侵入してくることを防ぐことができる。 In the first embodiment, the control unit 50 controls the pressure in the second space B to be higher than the pressure in the first space A and the pressure in the third space C. Thereby, the flow of gas via the second space B between the first space A and the third space C is inhibited. Specifically, by making the pressure of the second space B higher than that of the first space A, it is possible to prevent gas from leaking from the first space A to the second space B. Gas enters the first space A from the second space B, and the gas that enters is a highly clean gas supplied from the blower 30 via the filter 32. Moreover, since the flow of the gas in the second space B leaks into the third space C from the gap between the casings by making the pressure in the second space B higher than that in the third space C, particles from the outside of the casing 40 are generated. Such contaminants can be prevented from entering the imprint apparatus 10.

従って、第１実施形態では、第１空間Ａに存在する樹脂の蒸気やヘリウムがインプリント装置１０から外部空間に漏洩することなく、かつ、装置外の汚染物質をモールド１１や基板１３が存在する第１空間Ａに侵入させない効果を得ることができる。これは従来のインプリント装置では両立し得ない課題を解決できたことを示している。 Therefore, in the first embodiment, the resin vapor or helium existing in the first space A does not leak from the imprint apparatus 10 to the external space, and contaminants outside the apparatus exist in the mold 11 and the substrate 13. An effect of preventing entry into the first space A can be obtained. This indicates that the problems that cannot be satisfied by the conventional imprint apparatus can be solved.

これまでの説明では、第１空間Ａにも清浄で温度制御された空気を送風機により供給することから、各空間の圧力は、第２空間Ｂ＞第１空間Ａ≧第３空間Ｃの順で高くすることが想定できる。ここで、第１空間Ａへ空気を供給するのための送風機や送風ダクトは構成せず、第２空間Ｂを介して第１空間Ａへ空気が供給される構成としても良い。また、第１空間Ａには空気の供給や排気を実施せず、密閉構造としても良い。また、第１空間Ａにはヘリウムや窒素などの空気以外の気体を供給して空間内部を充満させ、空気または酸素の濃度を低減させた空間を得る形態としても良い。また、各空間を隔てる隔壁は、必ずしも周囲を取り囲む必要はない。 In the above description, since the air that is clean and temperature-controlled is supplied to the first space A by the blower, the pressure in each space is in the order of second space B> first space A ≧ third space C. It can be assumed to be high. Here, the air blower and the air duct for supplying air to the first space A may not be configured, and the air may be supplied to the first space A via the second space B. Further, the first space A may have a sealed structure without supplying air or exhausting air. Moreover, it is good also as a form which supplies the gas other than air, such as helium and nitrogen, and fills the inside of the space in the 1st space A, and obtains the space which reduced the density | concentration of air or oxygen. Further, the partition walls that separate the spaces do not necessarily need to surround the periphery.

図１に示すように、筐体４０の床部分が、第１空間Ａと第３空間Ｃとを隔てる隔壁を構成しても良い。また、構造体１８が第１空間Ａと第２空間Bとを隔てる第１隔壁の少なくとも一部として機能させても良い。また、インプリント装置１０のメンテナンス時など、送風機３０が長期間停止する場合には、インプリント装置１０とは別の送風機を配置し、第２空間Ｂのみに清浄な空気を供給する構成としても良い。この場合、第２空間Ｂに排気口を設け、排気ダクトを接続して外部に排気したり、排気ダクトを送風機に接続して空気を循環させたりしても良い。これまで説明した構成により、第１実施形態では、従来のインプリント装置の課題を解決し、かつ良好なインプリントパターンを得るインプリント装置を提供することができる。 As shown in FIG. 1, the floor portion of the housing 40 may constitute a partition that separates the first space A and the third space C. Further, the structure 18 may function as at least a part of the first partition that separates the first space A and the second space B. Further, when the blower 30 is stopped for a long period of time, such as during maintenance of the imprint apparatus 10, a blower different from the imprint apparatus 10 may be arranged to supply clean air only to the second space B. good. In this case, an exhaust port may be provided in the second space B and an exhaust duct may be connected to exhaust outside, or the exhaust duct may be connected to a blower to circulate air. With the configuration described so far, the first embodiment can provide an imprint apparatus that solves the problems of the conventional imprint apparatus and obtains a good imprint pattern.

〔第２実施形態〕
次に、図２に基づいて第２実施形態のインプリント装置１０について説明する。第２実施形態のインプリント装置１０は、図２に示すように、インプリント装置の筐体４０，４２が２重に構成されていることを特徴とする。本実施形態においては、第１実施形態における第１空間Ａにインプリント装置全体を含む。また、インプリント装置１０の筐体は、内側の筐体４２と外側の筐体４０から成り、その間の空間を第１実施形態における第２空間Ｂとすることができる。第１実施形態では、インプリント装置１０の内部空間を隔壁４１で分割することを特徴としたが、本実施形態のように、筐体を２重にすることでも第１実施形態と同様の効果が期待できる。 [Second Embodiment]
Next, the imprint apparatus 10 according to the second embodiment will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 2, the imprint apparatus 10 according to the second embodiment is characterized in that the casings 40 and 42 of the imprint apparatus are doubled. In the present embodiment, the entire imprint apparatus is included in the first space A in the first embodiment. Further, the casing of the imprint apparatus 10 includes an inner casing 42 and an outer casing 40, and the space between them can be the second space B in the first embodiment. The first embodiment is characterized in that the internal space of the imprint apparatus 10 is divided by the partition wall 41. However, as in the present embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained by double the housing. Can be expected.

〔第３実施形態〕
次に、図３に基づいて第３実施形態のインプリント装置１０について説明する。第３実施形態のインプリント装置１０は、第１実施形態における第１空間Ａを大気圧以下にすることを特徴としている。本実施形態では、第１空間Ａの気体を排気する排気装置（第１排気部）３３を備えている。その他の構成は、第１実施形態と同様である。排気装置３３は、ファンによって吸引力を生成する装置でも良いし、真空ポンプや真空発生器による真空吸引力を利用する装置でも良い。従来のインプリント装置の構成では、排気装置３３によってインプリント装置内部の圧力がクリーンルームの圧力よりも低下すると、装置筐体の隙間から筐体外部空間のパーティクルなどを含んだ空気が侵入してしまう課題があった。しかし、第３実施形態によると、第１空間Ａを第３空間Ｃよりも低い圧力にしても(例えば大気圧以下)、第２空間Ｂの圧力を第１空間Ａや第３空間Ｃよりも高くしているため、第３空間Ｃからの空気の侵入を防ぐことができる。同時に、第１空間Ａで発生した気体はインプリント装置１０の外部へ漏洩することなく、排気装置３３によって排気することができる。つまり、第３実施形態において、各空間の圧力は、第２空間Ｂ＞第３空間Ｃ≧第１空間Ａの順で高くすることが想定できる。第３実施形態により、第１空間を清浄度の高い状態を保ちつつ、第１空間内部で発生した気体を排気装置３３によって回収することが可能である。 [Third Embodiment]
Next, the imprint apparatus 10 according to the third embodiment will be described with reference to FIG. The imprint apparatus 10 according to the third embodiment is characterized in that the first space A in the first embodiment is set to atmospheric pressure or less. In the present embodiment, an exhaust device (first exhaust part) 33 that exhausts the gas in the first space A is provided. Other configurations are the same as those of the first embodiment. The exhaust device 33 may be a device that generates a suction force by a fan, or may be a device that uses a vacuum suction force by a vacuum pump or a vacuum generator. In the configuration of the conventional imprint apparatus, when the pressure inside the imprint apparatus is lower than the pressure in the clean room by the exhaust device 33, air including particles in the external space of the casing enters from the gap of the casing. There was a problem. However, according to the third embodiment, even if the first space A is set to a pressure lower than that of the third space C (for example, below atmospheric pressure), the pressure of the second space B is set to be higher than that of the first space A and the third space C. Since the height is increased, intrusion of air from the third space C can be prevented. At the same time, the gas generated in the first space A can be exhausted by the exhaust device 33 without leaking outside the imprint apparatus 10. That is, in the third embodiment, it can be assumed that the pressure in each space is increased in the order of second space B> third space C ≧ first space A. According to the third embodiment, the gas generated inside the first space can be collected by the exhaust device 33 while keeping the first space in a highly clean state.

以上述べてきた第１〜第３実施形態では、圧力を異ならせる空間は３つであった。しかし、圧力を異ならせる空間の数は３に限定されず、インプリント装置１０の外部空間を含めた３つ以上の任意の数とすることができる。 In the first to third embodiments described above, there are three spaces for different pressures. However, the number of spaces in which the pressure is varied is not limited to 3, and can be any number of 3 or more including the external space of the imprint apparatus 10.

〔第４実施形態〕
次に、図４に基づいて第４実施形態のインプリント装置について説明する。第１〜第３実施形態までは、第２空間Ｂの圧力が第１空間Ａの圧力や第３空間Ｃの圧力よりも高く調節されていた。第４実施形態のインプリント装置１０は、第２空間Ｂの圧力が第１空間Ａや第３空間Ｃの圧力よりも低くなるように調節されることを特徴としている。インプリント装置１０は、第２空間Ｂの圧力を低くするために、空気を第２空間Ｂから排気する排気装置（第２排気部）３３を備える。また、これまで説明した実施形態と同様に、第１空間Ａにはフィルター３２を通過した清浄な空気を送風機３０で供給する。 [Fourth Embodiment]
Next, an imprint apparatus according to a fourth embodiment will be described with reference to FIG. Until the first to third embodiments, the pressure in the second space B is adjusted to be higher than the pressure in the first space A and the pressure in the third space C. The imprint apparatus 10 according to the fourth embodiment is characterized in that the pressure in the second space B is adjusted to be lower than the pressure in the first space A or the third space C. The imprint apparatus 10 includes an exhaust device (second exhaust unit) 33 that exhausts air from the second space B in order to reduce the pressure in the second space B. Moreover, the clean air which passed the filter 32 is supplied to the 1st space A with the air blower 30 similarly to embodiment described so far.

第４実施形態では、第１空間Ａよりも第２空間Ｂの圧力が低いため、気体は第１空間Ａから第２空間Ｂへ漏洩する。しかし、第２空間Ｂよりも第３空間Ｃの圧力が高いため、インプリント装置１０で発生した気体は第３空間Ｃ(インプリント装置１０の外部)に漏洩しない。また、第３空間Ｃよりも第２空間Ｂの圧力が低いため、インプリント装置１０の外部の清浄度の高くない気体が第２空間Ｂに侵入してくる。しかし、第２空間Ｂよりも第１空間Ａの圧力が高いため、第１空間Ａに清浄度の高くない気体は侵入してこない。従って、第５実施形態によっても、従来のインプリント装置の課題を解決し、かつ良好なインプリントパターンを得るインプリント装置を提供することができる。 In the fourth embodiment, since the pressure in the second space B is lower than that in the first space A, the gas leaks from the first space A to the second space B. However, since the pressure in the third space C is higher than that in the second space B, the gas generated in the imprint apparatus 10 does not leak into the third space C (outside the imprint apparatus 10). Further, since the pressure in the second space B is lower than that in the third space C, a gas having a low cleanliness outside the imprint apparatus 10 enters the second space B. However, since the pressure of the first space A is higher than that of the second space B, gas having a low cleanness does not enter the first space A. Therefore, according to the fifth embodiment, it is possible to provide an imprint apparatus that solves the problems of the conventional imprint apparatus and obtains a good imprint pattern.

なお、以上の実施形態において、第１空間Ａは、単一の連続した空間のみならず、複数の空間として構成されていてもよい。また、第１空間Ａと第２空間Ｂとの間に、少なくとも1つの別の空間（第４空間、第５空間、・・・）が介在するように、追加の隔壁が構成されていてもよい。 In the above embodiment, the first space A may be configured as a plurality of spaces as well as a single continuous space. Further, even if the additional partition is configured such that at least one other space (fourth space, fifth space,...) Is interposed between the first space A and the second space B. Good.

［物品の製造方法］
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述した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）にパターンを転写（形成）する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを転写された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンを転写された基板を加工する他の処理を含みうる。以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。 [Product Manufacturing Method]
A method for manufacturing a device (semiconductor integrated circuit element, liquid crystal display element, etc.) as an article includes a step of transferring (forming) a pattern onto a substrate (wafer, glass plate, film-like substrate) using the above-described imprint apparatus. . Further, the manufacturing method may include a step of etching the substrate to which the pattern is transferred. In the case of manufacturing other articles such as patterned media (recording media) and optical elements, the manufacturing method may include other processing for processing the substrate to which the pattern is transferred instead of etching. As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

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。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

Claims

An imprint apparatus for performing imprint processing using a mold and a resin on a substrate,
A head for holding the mold;
A stage for holding the substrate;
An application mechanism for applying the resin to the substrate;
A first partition that defines a boundary between a first space in which the imprint process is performed and a second space outside the first space;
A second partition wall that defines a boundary between the second space and the third space outside the second space;
Adjusting the pressure of the second space so as to inhibit the flow of gas between the first space and the third space via the second space;
An imprint apparatus characterized by that.

Adjusting the pressure of the second space to be higher than the pressure of the first space and the pressure of the third space;
The imprint apparatus according to claim 1.

The imprint apparatus according to claim 2, further comprising a supply unit configured to supply a gas that promotes the imprint process to the first space.

The imprint apparatus according to claim 3, further comprising an exhaust unit that exhausts gas from the first space.

Adjusting the pressure in the second space to be lower than the pressure in the first space and the pressure in the third space;
The imprint apparatus according to claim 1.

The imprint apparatus according to claim 5, further comprising a supply unit configured to supply a gas that promotes the imprint process to the first space.

The said supply part equips the said 1st space with the supply port which supplies the said gas to the space between the board | substrate with which the said resin was apply | coated, and the said mold, The Claim 3 or Claim 6 characterized by the above-mentioned. The imprint apparatus described.

The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising: a receiving portion that receives the resin discharged from the coating mechanism in the first space.

The imprint apparatus according to claim 1, further comprising a structure that supports the head, wherein the structure constitutes at least a part of the first partition wall. .

Performing an imprint process on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A step of processing the substrate subjected to the imprint process in the step;
A method for producing an article comprising: