JP6580226B2 - 塗布装置、インプリント装置および物品の製造方法 - Google Patents

塗布装置、インプリント装置および物品の製造方法 Download PDF

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本発明は、モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置、それに用いられる塗布装置、および物品の製造方法に関する。
半導体デバイス等を製造する技術として、インプリント技術が知られている。インプリント技術は、パターンが形成されたモールドを用いて、基板上に供給されたインプリント材にパターンを形成する技術である。
インプリント技術では、基板上のショット領域毎にインプリント処理を行い、モールドを用いて基板上にパターンを形成していく。従来、インプリント装置内に設けられた塗布装置により基板上のショット領域毎にインプリント材を供給し、パターンを形成していた。
特許文献1の塗布装置(ディスペンサ)は、インプリント材が吐出される吐出口と、インプリント材を溜めておくタンク(収容部)とが離れた位置に配置されていた。そのため、インプリント材はタンクから供給経路を通って吐出口に達し、吐出口から基板上に供給されていた。
特開2011−91104号公報
タンク内のインプリント材をそれとは材料が異なるインプリント材に交換する場合や、インプリント材に異物が混入した場合、タンクと供給経路内のインプリント材を取り出してタンクと供給経路とを洗浄した後に、新しいインプリント材を補充する必要があった。そのため、従来の塗布装置は、新しいインプリント材への交換が容易ではなかった。
本発明の塗布装置は、モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置において前記基板上に前記インプリント材を供給するために用いられる塗布装置であって、前記インプリント材を収容する収容部と、前記収容部が収容する前記インプリント材を前記基板上に吐出する吐出部と、循環ポンプを有する循環装置と、有し、前記循環装置は、前記循環ポンプによって、前記インプリント材を、前記収容部が有する排出部から排出した後、濾過フィルタで濾過し、前記収容部が有する供給部から前記収容部に供給して戻すことが可能であり、前記収容部と前記吐出部と前記循環装置とが、前記インプリント装置に対して一体として着脱可能な、カートリッジ型の塗布装置であることを特徴とする。
容易に異なる材料のインプリント材に交換したり、異物が混入していないインプリント材に交換したりすることができる塗布装置を提供することができる。
第1実施形態におけるインプリント装置の構成を示す図 第1実施形態における塗布装置の機構を示す図 第1実施形態におけるインプリント装置の構成を示す図 第1実施形態におけるインプリント動作を示す図 第1実施形態における樹脂循環装置と樹脂タンクを示す図 第1実施形態における樹脂循環装置と樹脂タンクを示す図 第1実施形態における樹脂循環装置の詳細を示す図 第2実施形態における樹脂循環装置の詳細を示す図 第3実施形態における樹脂循環装置の詳細を示す図 第4実施形態における塗布装置の詳細を示す図 第5実施形態における樹脂濾過装置の詳細を示す図 第6実施形態における樹脂を濾過する際のシーケンスを示す図
以下、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。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。
(第1実施形態)
(インプリント装置)
図1を用いてインプリント装置100について説明する。第1実施形態の説明では、基板1(シリコンウエハ、ガラスプレート)が配置される面をXY面、それに直交する方向をZ方向として、図に示したように各軸を決める。ここでは、光(紫外光)の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化型を適用したインプリント装置100について説明する。インプリント材として紫外線硬化樹脂(樹脂、レジスト)を用いる。しかし、本発明は、紫外光とは異なる波長域の光を照射することによってインプリント材を硬化させるインプリント装置や、他のエネルギー(例えば、熱エネルギー)によって樹脂を硬化させるインプリント装置であっても良い。
インプリント装置100は、インプリントサイクルを繰り返すことによって、基板1の複数のショット領域にパターンを形成することができる。ここで、1つのインプリントサイクルは、基板1に塗布された樹脂と型5(原版、モールド、テンプレート)とを接触させた状態で樹脂を硬化させて、基板1上の1つのショット領域にパターンを形成するサイクルである。インプリント装置100は、型5に形成されたパターンを基板1の樹脂に転写することで、基板1の表面上に型5のパターンに対応した素子パターンを形成する。
インプリント装置100には、基板1を保持し移動させる基板ステージを備える。基板ステージには、基板1をXY方向及びXY面内の回転方向に微小量駆動可能な微動ステージ2と、基板1をXY方向に大きく移動させる粗動ステージ3を備える。また、インプリント装置100は、基板ステージ(微動ステージ2と粗動ステージ3)を保持するベースフレーム4を備える。
表面に凹凸状のパターンが形成された型5は、駆動装置5aによって保持されている。駆動装置5aは、型5を上下移動(Z方向移動)させるために駆動する駆動装置で、基板1上に塗布された樹脂と型5を接触させたり(押印)、離したり(離型)する動作をおこなう。ここでは、型5を移動させて樹脂と接触させるインプリント装置100について説明したが、基板ステージが上下移動して型5と樹脂を接触させても良く、また、駆動装置5aと基板ステージの両者を移動させて型5と樹脂を接触させても良い。
光源6は、紫外光を照射する装置(紫外光発生装置)であり、型5と樹脂とが接触した状態で樹脂に紫外光を照射する。樹脂は紫外線が照射されることで硬化する。光源6には、例えばi線、g線が発生するハロゲンランプや、発生した光を集光・成形する機能を有する光学素子を含む。
アライメントスコープ11は、型5に形成されたアライメントマークと基板1に形成されたアライメントマークを検出する。検出されたアライメントマークの検出結果に基づき、インプリント装置は、基板ステージや駆動装置5aを駆動させて基板1と型5の位置合わせを行う。駆動装置5a、光源6やアライメントスコープ11は、定盤12に支持されている。
インプリント装置100は、基板1上に樹脂を塗布するための塗布装置13(ディスペンサ)を備える。塗布装置13には樹脂が吐出されるノズル7(吐出部)と、樹脂が収容される樹脂タンク8(収容部)を含む。第1実施形態の塗布装置13は、ノズル7と樹脂タンク8が一体になった、カートリッジ型の塗布装置13である。塗布装置13はインプリント装置100に対し着脱可能に取り付けられている。また、塗布装置13の樹脂タンク8は可動部9に保持されている。可動部駆動手段10により可動部9を駆動させることで、ノズル7と樹脂タンク8を吐出位置と退避位置との間を移動させることができる。
図2は、インプリント装置100を基板ステージ側(−Z方向)から見た塗布装置13と型5を示している。ノズル7には、複数の吐出口が形成されている。塗布装置13は、樹脂タンク8からノズル7の吐出口に樹脂を供給し、吐出口から基板1上に樹脂を吐出する。塗布装置13のノズル7は、例えば複数の吐出口を含むピエゾタイプのインクジェットヘッドを有する。塗布装置13から基板1上に供給される樹脂の塗布位置や塗布量を制御するため、吐出口に例えば圧電素子(ピエゾ素子)が設けられており、制御部Cからの動作指令に基づいて、ピエゾ素子を制御する。本実施形態の塗布装置13は、着脱可能にインプリント装置100に取り付けられている。そのため、塗布装置13には制御部Cからの制御信号をピエゾ素子に伝えるための配線や、インプリント装置100と接続する接触端子(不図示)が設けられている。塗布装置13が吐出位置にあるときは基板1上に樹脂を吐出し、退避位置にあるときは後述するように樹脂タンク8に樹脂を供給したり、樹脂タンク8から樹脂を取り出したりする。また、塗布装置13は着脱可能にインプリント装置100に取り付けられているため、塗布装置13が退避位置にあるとき、カートリッジ型の塗布装置13を可動部9から取り外すことができ、他の塗布装置13に交換することができる。
図3は、インプリント装置100に備えられた樹脂循環装置14を示している。樹脂循環装置14は、樹脂タンク8に供給される新しい樹脂を保管しておく樹脂保管部として機能する。樹脂循環装置14は、塗布装置13の退避位置付近に備えられている。また、樹脂循環装置14は、樹脂タンク8に樹脂を供給することに加え、樹脂タンク8から樹脂を取り出したりする機能を有していても良い。さらに、樹脂循環装置14は、樹脂タンク8から取り出した樹脂に含まれる異物(パーティクル)を除去する機能を有していても良い。樹脂循環装置14は、塗布装置13に含まれていても良い。
(インプリント動作)
次に、図4を用いて第1実施形態のインプリント動作を説明する。インプリント装置100は、制御部Cを備える。制御部Cは、インプリント装置100の動作を制御するプログラムが格納されたメモリと、メモリに格納されたプログラムを実行するプロセッサなどを含む。実行されたプログラムに従ってインプリント装置100を構成する各ユニットを制御するための信号を出力する。
まず、インプリント装置100に基板1を搬入し、基板1を基板ステージ(微動ステージ2、粗動ステージ3)に搭載する(図4(A))。
基板ステージに保持された基板1は、塗布装置13の吐出位置にあるノズル7の下に移動する。基板ステージにより基板1を移動させながら、所定量の樹脂をノズル7から吐出することで、基板1上のショット領域に樹脂を塗布する(図4(B))。
基板1上の樹脂が塗布された部分(ショット領域)を型5の下に移動させる。さらに型5を駆動装置5aにより降下させることで、型5と基板1を近づけて、型5と基板1上の樹脂とを接触させる。型5と基板1とを近づける際、アライメントスコープ11は、基板1のアライメントマークと型5のアライメントマークを検出する。インプリント装置100は、アライメントスコープ11が検出したアライメントマークの検出結果に基づき、基板1と型5の位置合わせを行う(図4(C))。
型5と樹脂が接触した状態で、光源6は紫外光6aを照射する。光源6からの紫外光6aは、型5を透過して樹脂を照射する(図4(D))。
樹脂が硬化した後、基板1と型5の間隔を広げることで硬化した樹脂から型5を引き離す(離型)。これにより、基板1上の樹脂に型5のパターンが転写され、インプリント動作が終了する。
(パターン欠陥の発生)
インプリント装置100は、上述のインプリント動作を繰り返すことで、基板1上の複数のショット領域や、複数の基板1にパターンを形成することができる。インプリント装置100で形成されたパターンに欠陥が生じた場合、基板1に塗布された樹脂中に異物が存在している可能性がある。異物としては、例えば、ノズル7や樹脂タンク8に付着したパーティクルが樹脂中に混ざったもの、樹脂タンク8内の樹脂が変質してゲル化したもの、樹脂の一部が硬化して固体粒子となったもの、などがある。
このように、樹脂タンク8内の樹脂に異物が発生したときには、異物が混ざっていない樹脂を収容する塗布装置13に交換する必要がある。異物が混ざっていない樹脂が収容されたカートリッジ型の塗布装置13を用意しておくことで、異物が混ざった樹脂が収容されたカートリッジ型の塗布装置13を取り外して、容易に新しい塗布装置13に交換することができる。また、樹脂タンク8内の樹脂が無くなった場合にも、新しい塗布装置13に交換することができる。さらに、基板1上に異なる材料の樹脂を供給する際にも、異なる材料の樹脂毎に、吐出口と容器を一体にしたカートリッジ型の塗布装置13を用意しておけば、容易に樹脂を交換することができる。
一方で、微細な加工が施されている吐出口を有するノズル7は高価である。そのため、樹脂タンク内に必要な樹脂の量が足りなくなった場合に、樹脂タンク8に新しい樹脂を供給することができれば、ノズル7を効率よく利用することができる。
また、インプリント技術で用いられる樹脂は高価である。そのため、樹脂タンク8の内部の樹脂に異物が含まれている場合に、樹脂内の異物を除去することができれば、樹脂の廃棄を抑えることができる。
そこで、樹脂循環装置14を用いて樹脂タンク8内に樹脂を供給したり、樹脂から異物を除去したりする場合について説明する。
(樹脂の供給・除去)
図5は、退避位置近くに備えられた、樹脂循環装置14とノズル7が設けられた樹脂タンク8を示している。樹脂循環装置14には、樹脂タンク8に樹脂を供給するための供給部14a(第1接続部)が設けられている。樹脂タンク8には、供給部14aに接続し樹脂循環装置14から供給される樹脂が通過する供給口8aが設けられている。図5(A)に示すように、樹脂タンク8に新しい樹脂を供給する際や樹脂内の異物を除去する際は、ノズル7と樹脂タンク8を退避位置に移動させる。そして、樹脂タンク8が接続位置に移動することで、供給部14aと供給口8aにおいて、樹脂循環装置14と樹脂タンク8が接続する。又は、供給部14aが移動することで、供給部14aと供給口8aが接続してもよい。
樹脂循環装置14には新しい樹脂(異物が入っていない樹脂)を保管しておき、供給部14aと供給口8aを介して樹脂循環装置14から樹脂タンク8内に樹脂の供給を行う。樹脂循環装置14内に濾過フィルタを有していても良く、濾過フィルタによって濾過された樹脂を樹脂タンク8に供給することができる。
樹脂循環装置14は樹脂の供給だけに限らず、樹脂タンク8から樹脂を排出し樹脂を濾過する機能を備えていても良い。樹脂タンク8内の樹脂に異物が混入している恐れがある場合、供給部14aと供給口8aが接続した状態で、供給部14aと供給口8aを介して樹脂タンク8内の樹脂を樹脂循環装置14へ排出する。樹脂が排出された後、樹脂タンク8に新しい樹脂を供給しても良いし、排出された樹脂が濾過フィルタによって濾過された樹脂を樹脂タンク8に供給しても良い。
第1実施形態では、樹脂タンク8から樹脂を排出する場合と供給する場合で、供給部14aと供給口8aを共有している。そのため、樹脂循環装置14には切り替え弁を備えており、排出された樹脂が通る配管と供給する樹脂が通る配管とに切り替える。
図6は、塗布装置13の退避位置近くに備えられた、樹脂循環装置14とノズル7が設けられた樹脂タンク8を示している。樹脂循環装置14には、樹脂タンク8に樹脂を供給するための供給部14a(第1接続部)と、樹脂タンク8から樹脂を排出する排出部14b(第2接続部)が設けられている。樹脂タンク8には、供給部14aに接続し樹脂循環装置14から供給される樹脂が通過する供給口8aと、排出部14bに接続し樹脂循環装置14へ排出される樹脂が通過する排出口8bが設けられている。図6(A)に示すように、樹脂に含まれる異物を除去する際は、ノズル7と樹脂タンク8は塗布装置13の吐出位置から退避位置に移動させる。さらに可動部駆動手段10によって、ノズル7と樹脂タンク8を、図6(B)に示すように濾過位置に移動させる。樹脂タンク8が濾過位置に移動することで、供給部14aと排出部14b及び供給口8aと排出口8bにおいて、樹脂循環装置14と樹脂タンク8が接続する。
図7に樹脂循環装置14の内部構成の詳細を示す。供給部14aは、樹脂循環装置14から樹脂を樹脂タンク8に供給する経路に接続されている。排出部14bは、樹脂タンク8から樹脂を樹脂循環装置14に排出させる経路に接続されている。点線で示した矢印は樹脂の経路を示している。
樹脂循環装置14の内部には、樹脂から異物を取り除く濾過フィルタ14fを備えている。異物が含まれる樹脂が濾過フィルタ14fを透過することで、樹脂から異物を取り除くことができる。また、樹脂循環装置14には、樹脂タンク8から樹脂を排出して濾過フィルタを含む経路を循環させるために、循環ポンプ14p備えている。
図7に示すように、樹脂タンク8と樹脂循環装置14とを接続した状態で、不図示の電源および制御機器によって循環ポンプ14pを作動させる。循環ポンプ14pによって樹脂タンク8内部から樹脂が排出(吸引)される。排出された樹脂は、濾過フィルタ14fを通過して、樹脂中に含まれていた異物が除去された後、樹脂タンク8に戻される。その後、ノズル7と樹脂タンク8は、可動部駆動手段10によって樹脂循環装置14と切り離され、塗布装置13の吐出位置に移動する。
このように、樹脂タンク8内の樹脂を樹脂循環装置14内に循環させる工程を実施することで、樹脂タンク8に存在する樹脂に含まれる異物を取り除くことができる。これによって、樹脂に異物が含まれることによるパターン欠陥を防ぐことができる。
なお、樹脂タンク8と接続するときに、樹脂循環装置14の配管内部は樹脂タンク8内と同じ樹脂で満たしておくと良い。これによって、樹脂タンク8に供給される樹脂に配管内の空気が含まれることを防ぐことができる。また、ポンプの作動圧力によって樹脂タンク8内に圧力変動が生じる場合がある。樹脂タンク8内の圧力変動が生じると、ノズル7の吐出口から樹脂漏れや外気の侵入の恐れがある。そこで、ノズル7からのレジスト漏れや外気の侵入を防ぐために、樹脂タンク8に大気開放口(通気孔)を構成すると良い。この場合、通気孔にはエアフィルタを設けて、外気から異物が侵入しない構成とすると良い。
(第2実施形態)
図8に第2実施形態の塗布装置13に含まれる樹脂循環装置14を示す。樹脂循環装置14以外のインプリント装置100の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。同一の部材については、第1実施形態と同一の参照番号を付している。点線の矢印は樹脂の経路を示している。
図8に示す樹脂循環装置14は、内部の配管系に侵入した空気を抜くことができる樹脂循環装置である。ここでは、樹脂循環装置14の配管系にバッファータンク14tを備えている。樹脂タンク8からバッファータンク14tへ樹脂を移動させる循環ポンプ14p1(排出ポンプ)と、樹脂をバッファータンク14tから濾過フィルタ14fを通過させて樹脂タンク8へ戻す循環ポンプ14p2(供給ポンプ)とを備えている。
第2実施形態の樹脂循環装置14を備えるインプリント装置は、図8に示すように、樹脂タンク8と樹脂循環装置14とを接続した状態で、不図示の電源および制御機器によって循環ポンプ14p1を作動させる。循環ポンプ14p1によって樹脂タンク8内部から樹脂が排出(吸引)される。排出された樹脂は、バッファータンク14tに溜まっていく。ここで、バッファータンク14tへ流れ込む樹脂の配管出口は、バッファータンク14t内の樹脂の液面高さより常に高い位置となるように配置している。
同様に樹脂タンク8と樹脂循環装置14とを接続した状態で、循環ポンプ14p2を作動させることで、バッファータンク14t内のレジストを吸引して濾過フィルタ14fを通過させ、樹脂タンク8へ樹脂を供給する。ここで、循環ポンプ14p2につながれ、バッファータンク14t内のレジストを吸引する吸引口は、樹脂の液面高さより常に低い位置となるように配置している。すなわち、レジストを吸引し、吸引口までレジスト液面高さが下がってきたらレジストの吸引を止める制御をおこなうと良い。これによって、樹脂循環装置14の配管内の空気を抜くことができる。
なお、第2実施形態では、樹脂タンク8から樹脂を排出し、濾過フィルタ14fによって濾過された樹脂を戻す場合について説明したが、樹脂を排出する工程は無くても良い。例えば、樹脂タンク8内の樹脂の量が減った場合には、樹脂循環装置14を樹脂供給装置のように見なして、樹脂タンク8内に樹脂の供給のみを行っても良い。この場合、予めバッファータンク14tに樹脂を入れておき、循環ポンプ14p2のみを作動させ樹脂タンク8内に供給する。また、循環する樹脂の量が不足する場合には、予めバッファータンク14tに樹脂を入れておき、樹脂循環装置14によって樹脂を循環させる際に、バッファータンク14t内の樹脂を樹脂タンク8へ補給しても良い。
(第3実施形態)
図9に第3実施形態の塗布装置13に含まれる樹脂循環装置14を示す。樹脂循環装置14以外のインプリント装置100の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。同一の部材については、第1実施形態と同一の参照番号を付している。点線の矢印は樹脂の経路を示している。
図9に示す樹脂循環装置14は、内部に樹脂の状態を計測する樹脂計測器14mを備えていても良い。樹脂計測器14mは樹脂の液質を計測する樹脂液質センサーである。例えば樹脂液質センサーは、樹脂中に含まれる異物の量を計測するパーティクルカウンターや、樹脂の粘度を計測するセンサーなどである。さらに、樹脂循環装置14内の経路内に切り替え弁14cを備え、樹脂を濾過フィルタ14fまたは樹脂計測器14mのどちらかに循環させるかを切り替えることができる。
第3実施形態の樹脂循環装置14を備えるインプリント装置は、まず、循環ポンプ14pを作動させることで、樹脂タンク8内部から樹脂を排出する。樹脂タンク8から排出された樹脂は、切り替え弁14cを切り替えることで樹脂計測器14mを通過し、樹脂の液質が計測される。
ここで、樹脂計測器14mの計測結果が液質(異物の量など)の規格を満たしている場合は、そのまま供給部14aを介して、樹脂循環装置14から樹脂を樹脂タンク8に戻す。
一方、計測結果が液質の規格を満たさない場合には、濾過フィルタ14fに樹脂が流れるように切り替え弁14cを切り替える。循環ポンプ14pを作動させて、樹脂タンク8に戻った樹脂を再び排出する。再び排出された樹脂は、濾過フィルタ14fを流れることにより濾過されて、樹脂に含まれる異物を取り除くことができる。濾過された樹脂を樹脂計測器14mで液質を計測し、計測結果が規定の液質を満たした場合は、供給部14aを介して樹脂循環装置14から樹脂を樹脂タンク8に戻す。
濾過された樹脂の計測結果が規定の液質を満たさない場合には、切り替え弁14cを濾過フィルタ14f側に樹脂が流れるように切り替えたまま、樹脂が規定の液質を満たすまで樹脂タンク8と樹脂循環装置14とを循環させて濾過を継続する。
樹脂計測器14mを設置する場所は樹脂循環装置14内のどこでも構わない。例えば、樹脂タンク8から排出された樹脂の流れを切り替え弁14cで切り替える前に配置しても良い。排出された樹脂を濾過させる必要の有無を事前に計測することができる。樹脂循環装置14内を樹脂が流れることによって樹脂に異物が混ざる恐れがあるので、できるだけ樹脂タンク8に供給される直前に樹脂の液質を計測するのが望ましい。また、樹脂循環装置14内に複数の樹脂計測器14mを設けても構わない。
(第4実施形態)
図10に第4実施形態の塗布装置13を示す。塗布装置13以外のインプリント装置100の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。同一の部材については、第1実施形態と同一の参照番号を付している。点線の矢印は樹脂の経路を示している。
図10に第4実施形態の塗布装置13を示す。第4実施形態の塗布装置13は、上述した樹脂循環装置14が樹脂タンク8に直接設けられている。本実施形態では、樹脂タンク8とノズル7、樹脂循環装置14を合わせて塗布装置13とする。樹脂タンク8と樹脂循環装置14が一体になっており、循環ポンプ14pを作動させることで、樹脂タンク8内部の樹脂を排出部14bから排出する。循環ポンプ14pによって樹脂タンク8の樹脂を排出部14bから排出する。排出された樹脂は、濾過フィルタ14fを流れることにより濾過されて、樹脂に含まれる異物を取り除くことができる。濾過フィルタ14fを通過し異物が取り除かれた樹脂は、供給部14aから樹脂タンク8に戻される。樹脂循環装置14が樹脂タンク8と一体になっているため、樹脂タンク8が吐出位置にある場合でも樹脂タンク8の樹脂を濾過することができる。樹脂タンク8と樹脂循環装置14とが一体になっているため、樹脂タンク8内の樹脂が無くなった(所定量以下)場合には、塗布装置13は退避位置に移動し、樹脂循環装置14と一体の新しい塗布装置13と交換する。または、樹脂タンク8内に樹脂を供給するための供給部を別途設けて、そこから新しい樹脂を樹脂タンク8に供給しても良い。
(第5実施形態)
図11に第5実施形態の塗布装置13に含まれる樹脂循環装置14を示す。樹脂循環装置14以外のインプリント装置100の構成は第1実施形態と同様なので説明を省略する。同一の部材については、第1実施形態と同一の参照番号を付している。
第5実施形態の塗布装置13は、ノズル7及び樹脂タンク8を吐出位置から移動させる可動部9及び可動部駆動手段10が設けられていない。その代り、樹脂循環装置14から移動可能な接続部21が構成され、接続部駆動手段20によって駆動することを特徴としている。接続部21には、供給部14aと排出部14bが設けられている。また、接続部21と樹脂循環装置14の濾過フィルタ等が収められている本体とは管22でつながっており、管22の内部に樹脂が通ることにより、樹脂タンク8と樹脂循環装置14との間で樹脂を循環させることができる。管22には樹脂タンク8から排出された樹脂が通る配管と、樹脂タンク8に供給する樹脂が通る配管とが含まれる。
樹脂循環装置14の接続部21は通常のインプリント動作時には、基板ステージと干渉しないように、接続部21は退避位置に移動している。上記実施形態で述べたように、樹脂タンク8内の樹脂を濾過する工程が必要と判断されたときに、接続部駆動手段20によって接続部21は接続位置まで移動して、樹脂タンク8と接続する。樹脂タンク8と接続部21が接続した後は、上記実施形態と同様に樹脂の濾過をおこなう。樹脂循環装置14の形態は、上述の何れの実施形態でもよい。樹脂の濾過が終了後は、接続部21を樹脂タンク8から切り離し、接続部駆動手段20によって接続部21を退避位置へ移動させる。
また、樹脂タンク8内の樹脂を循環させることに限らず、樹脂タンク8内の樹脂の量が減少し、樹脂タンク8内に樹脂を補充する際にも、接続部駆動手段20によって接続部21を接続位置まで移動させて供給部14aを介して樹脂を供給できる。
(第6実施形態)
上述した何れの実施形態も、樹脂循環装置14で樹脂タンク8内の樹脂の濾過(濾過工程)を行うかは、インプリント装置100のインプリント動作の各種パラメータによって、判断することができる。図12を用いて樹脂を濾過する際の要否を判断する工程の詳細を示す。
樹脂タンク8内の樹脂に異物が増加した可能性を見極めるために、インプリント動作により基板上に形成されたパターンの欠陥を欠陥検査装置で計測する(S1〜S3)。欠陥検査装置の検査結果を規格値と比較(判定)して、計測結果が規格を超えていれば(欠陥が多い場合)、樹脂の濾過工程を行えばよい(S4〜S11)。ここでは、上記第3実施形態(図9)で説明した、樹脂計測器14mを有する樹脂循環装置14を用いて樹脂の濾過工程について説明するが、用いる塗布装置13はこれに限られない。
まず、樹脂タンク8が濾過位置に移動し、樹脂循環装置14と接続する(S4)。循環ポンプ14pを作動させ、樹脂タンク8内の樹脂を排出して樹脂計測器14mで液質を計測する(S5)。樹脂の計測結果を規格値と比較して(S6)、液質の規格を満たさない場合には樹脂タンク内部の樹脂を循環させて濾過フィルタで樹脂を濾過する(S7)。濾過された樹脂は、樹脂計測器14mで液質を計測し(S8)、計測結果を規格値と比較する(S9)。濾過フィルタで濾過された樹脂の液質が規格値を満たすまで樹脂を循環させる(S7〜S9)。
S5の樹脂の液質の計測結果が規格を満たす場合には、排出した樹脂を再び樹脂タンク8に供給して樹脂循環装置14と切断する。樹脂タンク8が塗布装置13の吐出位置に移動し(S10)、インプリント装置はインプリント動作を行う(S11)。
また、上述の濾過工程は、パターン欠陥計測(S1〜S3)の代わりに、インプリント装置のインプリント動作の回数をカウントし、規定の回数を超えた場合にはレジストの濾過工程をおこなうこととしても良い(S21〜S23)。
さらに、樹脂タンク8に樹脂を供給してから一定の時間が経過したら、レジストの濾過工程を行う(S31〜S33)こととしても良い。
上記の実施形態で説明した樹脂循環装置14の構成(図7〜図11)は、樹脂タンク8に供給口8aと排出口8bが形成されている場合について説明したが、図5に示した供給口8aのみ形成されている場合であっても良い。この場合、供給口8aを樹脂の排出と供給に用いるため、排出経路と供給経路の一部が共有することになる。そこで、樹脂循環装置14には、排出経路と供給経路の2つの経路を切り替えるための切り替え弁を備える。
上記、何れの実施形態もインプリント装置100には、1つの樹脂循環装置14が設けられている形態について説明したが、樹脂循環装置14は複数備えていても良い。インプリント装置100で複数の樹脂を利用する場合があり、ノズル7と樹脂タンク8が一体になったカートリッジ型の塗布装置13が樹脂の数に応じて用意されている場合がある。この場合、樹脂の種類に応じて樹脂循環装置14を設けておくと、効率よく樹脂を濾過することができる。
また、樹脂循環装置14は、インプリント装置100に設けられていなくてもよい。ノズル7と樹脂タンク8からなる塗布装置13の樹脂を濾過する必要が生じた場合には、樹脂タンク8を塗布装置の退避位置に移動させ、塗布装置13をインプリント装置100から取り外す。インプリント装置100外の樹脂循環装置で樹脂タンク8の樹脂を濾過する。その間に、他の塗布装置を取り付けることで、インプリント装置100はインプリント動作を続けることができ、生産性の低下を抑えることができる。
(物品の製造方法)
物品としてのデバイス(半導体集積回路デバイス、液晶表示デバイス、MEMS等)の製造方法は、前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、フィルム状基板等)にパターンを転写(形成)するステップを含む。さらに、該製造方法は、パターンが転写された前記基板をエッチングするステップを含みうる。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、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された前記基板を加工する他の加工ステップを含みうる。
半導体集積回路デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを加工し、製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述のインプリント方法あるいはインプリント装置を使用して型のパターンを基板上の樹脂に転写する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程(ダイシング、ボンディング)と、パッケージング工程(封入)を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に樹脂を塗布する工程と、前述のインプリント方法あるいはインプリント装置を使用して樹脂が塗布されたガラス基板に型のパターンを転写する工程を含む。本実施形態の物品の製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを安価で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。
1 基板
5 型
7 ノズル
8 樹脂タンク
14 樹脂循環装置
14p 循環ポンプ
14t バッファータンク
14f 濾過フィルタ
14m 樹脂計測器

Claims (10)

  1. モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置において前記基板上に前記インプリント材を供給するために用いられる塗布装置であって、
    前記インプリント材を収容する収容部と、
    前記収容部が収容する前記インプリント材を前記基板上に吐出する吐出部と、
    循環ポンプを有する循環装置と、有し、
    前記循環装置は、前記循環ポンプによって、前記インプリント材を、前記収容部が有する排出部から排出した後、濾過フィルタで濾過し、前記収容部が有する供給部から前記収容部に供給して戻すことが可能であり
    前記収容部と前記吐出部と前記循環装置とが、前記インプリント装置に対して一体として着脱可能な、カートリッジ型の塗布装置であることを特徴とする塗布装置。
  2. 前記循環装置の内部で前記インプリント材が循環して流れる方向において、前記排出部と、前記循環ポンプと、前記濾過フィルタと、前記供給部とが、この順で設けられている請求項1に記載の塗布装置。
  3. 前記排出部と前記供給部とは、前記収容部の同じ一側面側に設けられている請求項1または2に記載の塗布装置。
  4. インプリント装置により前記基板上に形成されたパターンの欠陥を計測し、計測結果から前記収容部のインプリント材の前記濾過フィルタによる濾過の要否を求める請求項1ないし3のいずれか1項に記載の塗布装置。
  5. インプリント装置により前記基板上にパターンを形成した回数を計測し、計測結果から前記収容部のインプリント材の前記濾過フィルタによる濾過の要否を求める請求項1ないし3のいずれか1項に記載の塗布装置。
  6. 前記インプリント材が前記収容部に収容された時間を計測し、計測結果から前記収容部のインプリント材の前記濾過フィルタによる濾過の要否を求める請求項1ないし3のいずれか1項に記載の塗布装置。
  7. 可動部駆動手段によって駆動させることで可動可能な可動部を有し、前記収容部と前記吐出部と前記循環装置とは、前記可動部に設けられている請求項1ないし6のいずれか1項に記載の塗布装置。
  8. 前記吐出部は圧電素子を有し、前記圧電素子によって前記インプリント材を前記基板上に吐出する請求項1ないし7のいずれか1項に記載の塗布装置。
  9. モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記基板上にインプリント材を塗布する塗布装置を備え、
    該塗布装置は請求項1ないし8のいずれか1項に記載の塗布装置であることを特徴とするインプリント装置。
  10. 請求項9に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが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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