JP5932500B2 - インプリント方法およびインプリント装置、それを用いた物品の製造方法 - Google Patents
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Description
まず、本発明の第1実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。図1は、本実施形態に係るインプリント装置1の構成を示す概略図である。インプリント装置1は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、ウエハ2上(基板上)に塗布された未硬化樹脂11とモールド(型)3とを接触させて成形し、ウエハ2上に樹脂のパターンを形成する装置である。なお、ここでは、光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、以下の図においては、ウエハ2上の樹脂に対して照射される紫外線の光軸に平行に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軸を取っている。このインプリント装置1は、まず、光照射部4と、モールド保持機構5と、ウエハステージ6と、塗布部7と、ガス供給機構8と、制御部9とを備える。
次に、本発明の第2実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。上記第1実施形態では、ガス供給機構8が供給するガスとして、ある1つのブタン系ガスを採用している。これに対して、本実施形態のインプリント方法および装置の特徴は、ガス供給機構が供給するガスとして、ブタン(CH3(CH2)2CH3)に混合用ガスを混合した、ブタンを10%以上含有するガスを採用する点にある。この場合、本実施形態のガス供給機構は、第1実施形態のガス供給機構8の構成にてガスタンク20にはブタンが含まれ、加えて、図1にて点線で示すように、ブタンと混合用ガスとを混合し、その混合率を調整するガス混合装置30を有する。さらに、ガス供給機構は、混合用ガス用のガスタンク31と、ガスタンク31とガス混合装置30との接続配管の途中に設置されたバルブ32とを有する。ここで、本実施形態では、混合用ガスとして、不活性ガス、例えばヘリウムや窒素などを採用し得る。このブタンも、樹脂11の充填速度を速めることができる点で有用である。インプリント装置に供給するブタン系ガスの濃度は、高い方が望ましい。第1実施形態で説明したガスは、比較的安定しているため、必ずしも他のガスを混合する必要はない。しかしながら、ブタンは、引火性を有するので、インプリント装置1で使用するためには、安全対策への要求度が高い。そこで、上記の混合用ガスとしてヘリウムなどを採用することで、安全性を維持することができる。インプリントを行う雰囲気中に、ブタン系ガスが10%以上含まれていることで、転写されるパターンが意図しない形状に形成されることを低減することができる。制御部9は、ガス制御部23を介し、ガス混合装置30に対してガスの混合率を適宜調整させつつ、ガスの供給を実施させる。
次に、本発明の第3実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。上記第2実施形態では、ブタン系ガスとしてブタンを、また混合用ガスとしてヘリウムなどを例示したが、それ以外にも、他の凝縮性ガスを混合用ガスとして採用することも可能である。本実施形態では、まず、凝縮性ガスの中でも比較的溶解度が低いブタン系ガスとして、例えばパーフルオロブタン(CF3(CF2)2CF3)を採用する。これに対して、凝縮性ガスの中でも比較的溶解度が高い混合用ガスとして、例えば、HFC(ハイドロフルオロカーボン)類の1つである1,1,1,3,3−ペンタフルオロプロパンを採用する。このどちらのガスも凝縮性を有するため、樹脂11の充填速度を向上させたり、気泡の残留を抑えたりすることができる。特にこの場合には、2つのガスの混合率を調整することで、ガスの発泡を許容範囲に抑えることができるので、凝縮に必要な条件の選択に幅が広がり、インプリント装置1の設計自体が容易になるという利点もある。
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)にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。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形成された基板を加工する他の処理を含み得る。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。
2 ウエハ
3 モールド
8 ガス供給機構
10 紫外線
11 樹脂
Claims (8)
- 型を用いて基板上の樹脂にパターンを形成するインプリント方法であって、
ブタン系ガスを含む雰囲気中で、前記型と前記樹脂とを接触させることを特徴とするインプリント方法。 - 前記ブタン系ガスは、前記型と前記樹脂とが接触する空間の温度での蒸気圧が0.1〜0.4MPaの範囲にあることを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記ブタン系ガスの沸点は、前記型と前記樹脂とが接触する空間の温度以下であることを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント方法。
- 前記ブタン系ガスは、前記雰囲気中に10%以上含有されることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記ブタン系ガスと不活性ガスとを混合したガスの雰囲気中で、前記型と前記樹脂とを接触させることを特徴とする請求項4に記載のインプリント方法。
- 前記ブタン系ガスは、CH3(CH2)2CH3、c−(CF2)4、CF3(CF2)2CF3の少なくともいずれかであることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 型を用いて基板上の樹脂にパターンを形成するインプリント装置であって、
ブタン系ガスを含む気体を前記型と前記基板との間の空間に供給するガス供給機構を備え、
前記ガス供給機構からの前記ブタン系ガスの雰囲気中で、前記型と前記樹脂とを接触させることを特徴とするインプリント装置。 - 請求項1ないし6のいずれか1項に記載のインプリント方法、または請求項7に記載のインプリント装置を用いて基板上に樹脂のパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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