JP6884048B2 - インプリント装置、および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、および物品製造方法に関する。

インプリント装置は、シリコンウエハやガラスプレート等の基板の上のインプリント材と型とを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を剥離することによって基板上にインプリント材のパターンを形成する。

インプリント装置では、硬化したインプリント材から型を剥離する際に型が帯電する剥離帯電という現象が起こる。このような剥離帯電が起こると、周囲の異物（パーティクル）が型に引き寄せられて付着しうる。型に異物が付着した状態で型と基板上のインプリント材とを接触させてしまうと、形成されたパターンに欠陥が生じたり、型が破損したりしうる。

これに対する従来技術としては、浮遊するパーティクル、あるいは型や基板に付着しているパーティクルを静電気力により捕捉して除去するものがある。例えば、特許文献１には、型に異物捕捉領域を設け、その異物捕捉領域を帯電させることによって、基板の転写位置への搬送時に、雰囲気中および／または基板上に存在する異物を除去することが記載されている。また、特許文献２には、型の第１面にパターン部と第１導電膜とを設け、第２面に第２導電膜を設け、第１導電膜および第２導電膜に電荷を蓄えさせることによってパターン部の近傍のパーティクルを第１導電膜に引き付けることが記載されている。

また、帯電した装置内の異物や型に対して除電を行うことで、型に異物が付着する確率を下げることができる。除電は、例えばイオナイザーを用いて行われる。

特開２０１４−１７５３４０号公報 特開２０１５−１４９３９０号公報

型に異物が付着する確率をさらに下げるべく、上記した静電気力による異物の捕捉とイオナイザーによる型の除電とを併用することが考えられる。しかしこの場合、イオナイザーにより発生したイオンが特許文献１に示されるような帯電させた異物捕捉領域に引き寄せられ、異物捕捉領域に異物を引き寄せる静電気力が低下する可能性がある。

本発明は、例えば、異物の除去性能の点で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、型を用いて基板の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、前記型と前記基板との間の空間にイオンを供給するイオン供給部と、前記空間に設けられ、帯電することにより異物を捕捉する捕捉部と、前記基板または前記型の交換の期間中に、前記イオン供給部からの前記イオンによって前記捕捉部に蓄積された電荷が減少するように前記捕捉部に印加する電圧を制御する制御部とを有するインプリント装置が提供される。

本発明によれば、例えば、異物の除去性能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。

実施形態におけるインプリント装置の構成を示す図。 イオン供給部と捕捉部を併用した場合の課題を説明する図。 実施形態における捕捉部に蓄積した電荷を除去する処理を説明する図。 実施形態におけるパターン形成動作シーケンスと、各工程における捕捉部の印加電圧の例を示す図。 実施形態における物品製造方法を説明する図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。

まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。

インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。インプリント材は、インプリント材供給装置（後述の図１のインプリント材供給部７に対応）により、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコン基板、化合物半導体基板、石英ガラスである。

図１は、本実施形態におけるインプリント装置１の構成を示す図である。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置を例示するが、熱硬化法を採用してもよい。また、以下の図においては、基板上のインプリント材に対して紫外線を照射する照明系の光軸と平行な方向にＸＹＺ座標系におけるＺ軸をとり、Ｚ軸に垂直な平面内において互いに直交する方向にＸ軸およびＹ軸をとる。

硬化部２０は、インプリント処理において、基板２上のインプリント材８を硬化させるためにインプリント材８に対して紫外線２１を照射する。したがって硬化部２０は、光源と、この光源から照射された紫外線２１をインプリント処理に適切な光に調整する光学素子とを含みうる。

型４は、外周形状が例えば矩形であり、基板２に対向する面に例えば回路パターンなどの転写すべきパターンが形成されたパターン部５を含む。型４の材質は、紫外線２１を透過させることが可能な材質（例えば石英）とする。

型保持部６は、型４を保持して型４を移動させる駆動機構を有する。型保持部６は、型４における紫外線２１の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることで型４の保持が可能である。型保持部６は、型４と基板２上のインプリント材８との接触または分離を選択的に行うように型４を各軸方向に移動させる。また、型保持部６は、型４の高精度な位置決めに対応するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系を有していてもよい。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向、または各軸の回転方向であるθ方向の位置調整機能や、型４の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。なお、インプリント装置１における接触および分離の動作は、型４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板ステージ３をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、その双方を相対的に移動させてもよい。型保持部６によって型４が配置される領域の周辺には、型４の側面を取り囲むように型周辺部材９が配置されている。

基板２は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板である。この基板２の被処理面には、型４に形成されたパターン部５により成形されるインプリント材８が供給される。

基板ステージ３（基板保持部）は、基板２を保持し、型４と基板２上のインプリント材８とを接触させるに際して型４とインプリント材８との位置合わせを実施する。また基板ステージ３は、各軸方向に移動可能とするステージ駆動機構（不図示）を有する。ステージ駆動機構は、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に対して、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、Ｚ軸方向の位置調整のための駆動系や、基板２のθ方向の位置調整機能、または基板２の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。基板ステージ３上の基板２が配置される領域の周辺には、基板２の側面を取り囲むように、基板周辺部材１０が配置されている。基板周辺部材１０は、基板２の上面と等しい高さの上面を有しうる。

インプリント材供給部７は、型保持部６の近傍に設置され、基板２上にインプリント材８（未硬化樹脂）を供給する。インプリント材供給部７によるインプリント材８の供給量は、基板２上に形成されるインプリント材８の所望の厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。

ガス供給部１１は、型４を取り囲むように型周辺部材９に配置されうる。ガス供給部１１は、基板２と型４との間の空間にパージガスを供給する。パージガスとしては、インプリント材８の硬化を阻害しないガス、例えば、ヘリウムガス、窒素ガスおよび凝縮性ガス（例えば、ペンタフルオロプロパン（ＰＦＰ））の少なくとも１つを含むガスが使用されうる。型周辺部材９、基板周辺部材１０が設けられた構成は、基板２と型６との間の空間を効率的にパージガスで満たすために有利である。

制御部１００は、インプリント装置１の各構成要素の動作および調整などを制御しうる。制御部１００は、例えばコンピュータにより構成され、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムに従って各構成要素の制御を実行する。なお、制御部１００は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成されてもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成されてもよい。

インプリント処理は、制御部１００による制御の下、次のように行われる。まず、インプリント材供給部７により、基板２の上にインプリント材８が供給され、基板ステージ３により、型４と基板２とが所定の位置関係に位置決めされる。その後、例えば型保持部６を−Ｚ方向に移動させることで、パターン部５をインプリント材８に接触させる。次に、パターン部５をインプリント材８に接触させた状態で、硬化部２０によりインプリント材８を硬化させる。その後、例えば型保持部６を＋Ｚ方向に移動させることで、パターン部５を硬化したインプリント材８から剥離する。このようなインプリント処理により、基板２上にインプリント材８のパターンが形成される。

インプリント装置１は、半導体デバイスを製造するための清浄な環境内に置かれるが、異物の発生を完全に無くすのは困難である。インプリント装置を構成する材料自身、材料同士の摺動、インプリント装置外からの持ち込み等によって、パーティクル等の異物が発生しうる。異物が基板２上またはパターン部５に付着した状態でパターン部５をインプリント材８に接触させてしまうと、パターン欠陥が発生する、あるいは、パターン部５を破損する可能性がある。

インプリント装置１では、硬化したインプリント材８からパターン部５を剥離する工程でパターン部５が帯電する剥離帯電という現象が起こりうる。剥離帯電が起こると、周囲の異物がパターン部５に引き寄せられて付着する確率が高まる。パターン部５のパターン寸法やパターン深さにより異なるが、ハーフピッチ寸法以上の大きさの異物があるとパターン欠陥が発生する可能性が高くなる。

そこで、インプリント装置１は、剥離帯電したパターン部５および異物に対して除電を行うために、型４と基板２との間の空間にイオンを供給するイオン供給部１２を備えている。イオン供給部１２は、イオナイザーとも呼ばれうる。イオナイザーには、コロナ放電方式、エネルギー線（例えば、Ｘ線や、α線）照射方式等、いくつかの種類が存在する。一般に、コロナ放電方式はそれ自体がパーティクル発生要因になる可能性があるため、清浄度を保って除電を行うことができるＸ線照射方式やα線照射方式を採用するとよい。帯電したパターン部５に、直接、Ｘ線やα線を照射するとパターン部５の下でイオンが発生し、除電される。一般的にα線は飛程が短く、線源から数ｃｍで消失してしまう。Ｘ線はエネルギーにも依存するが、線源から数十ｃｍ〜数ｍまで到達する。そのため、一つの照射線源である程度の範囲を除電したい場合は、Ｘ線照射方式の方が有利である。また、Ｘ線やα線で気体をイオン化させ、イオン化された気体をパターン部５の下に供給する方法もありうる。図１の例では、イオン供給部１２としてＸ線イオナイザーを配置している。

また、異物は、基板周辺部材１０の上面などにも付着しうる。基板周辺部材１０に対して付着する異物の付着の強度は様々である。基板周辺部材１０に付着した異物が基板周辺部材１０から離脱しなければ、その異物がパターン部５に付着することはない。一方、基板周辺部材１０に付着した異物が基板周辺部材１０から離脱すると、その異物がパターン部５に付着する可能性がある。具体的には、剥離帯電したパターン部５と基板周辺部材１０との間に形成される電界によって異物に対して静電気力（クーロン力）が作用し、その静電気力が異物の付着力を超えると異物が離脱し、パターン部５に引き付けられて付着しうる。基板周辺部材１０の上面は、基板２の上面と同じ高さを有しうるので、パターン部５と基板周辺部材１０の上面との距離はかなり小さい。静電気力は、距離の二乗に逆比例するから、基板周辺部材１０の上の異物に作用する静電気力は、基板周辺部材１０がない場合における基板ステージ３およびその周辺に存在する部材に作用する静電気力よりも相当に大きなものになりうる。したがって、基板周辺部材１０には、多数の基板の処理を通じて多数の異物が付着しうる。

そこで、インプリント装置１は、型４と基板２との間の空間に設けられ、その空間、特に基板周辺部材１０およびその周辺の異物を捕捉するクリーニング処理を行う捕捉部１３を備える。捕捉部１３は、帯電することにより異物を引き付ける帯電プレートでありうる。クリーニング処理は、制御部１００が捕捉部１３の駆動を制御することによってなされうる。捕捉部１３（帯電プレート）は、型４と基板２との間の空間に位置するように、例えば型周辺部材９に配置される。このとき、捕捉部１３は、型４とほぼ同一の高さで型４の周辺に配置され、不図示の電源に接続されている。この捕捉部１３には、インプリント装置１の接地電位を基準とした電圧をプラス側、マイナス側のどちらでも印加することが可能となっている。捕捉部１３の電極は銅箔等の導体で構成され、その表面は酸化等の劣化、高電圧印加時の放電、発塵を防ぐためにポリイミド等の樹脂フィルムで覆われている。

クリーニング処理は、捕捉部１３を基板周辺部材１０と対向した状態で電圧を印加し、静電気力によって基板周辺部材１０に対して弱い付着力で吸着している異物を離脱させ、捕捉部１３に吸着させることで行われる。例えば、パターン部５が剥離帯電によってマイナス側に帯電し、基板周辺部材１０に対して電界Ｅ０が発生する場合、制御部１００は、インプリント処理の前に捕捉部１３にマイナス側の電圧を印加し、基板周辺部材１０に対して電界Ｅを発生させる。このとき、制御部１００は、電界Ｅが電界Ｅ０より大きくなるように捕捉部１３に印加する電圧を制御する。その結果、本来、電界Ｅ０で離脱しパターン部５に付着する可能性のある基板周辺部材１０上の異物を、予め捕捉部１３に吸着させることができる。これにより、剥離帯電したパターン部５に異物が付着するのを防ぐことができる。

また、本実施形態において、インプリント装置１は、剥離帯電によって帯電した型４（のパターン部５）の表面電位を計測する第１計測部１８を有しうる。この第１計測部１８によって、パターン部５の剥離帯電の極性と大きさを計測することができる。第１計測部１８は例えば基板ステージ３に配置され、第１計測部１８と型４とを対向させた状態で型４の表面電位を計測することができる。また、インプリント装置１は、捕捉部１３の表面電位を計測する第２計測部１９を有しうる。第２計測部１９も例えば基板ステージ３に配置され、第２計測部１９と捕捉部１３とを対向させた状態で捕捉部１３の表面電位を計測することができる。なお、第１計測部１８と第２計測部１９とは別々の計測部ではなく単体の計測部として構成されていてもよい。また、第１計測部１８および第２計測部１９は、インプリント装置１の外部に設けられていてもよい。例えば第１計測部１８がインプリント装置１の外部にある場合、離型後の型４をインプリント装置１の外に搬出してから計測を行うことになる。

次に、イオン供給部１２と捕捉部１３を併用する場合について説明する。捕捉部１３で予め異物を捕捉し、かつ、イオン供給部１２でパターン部５および異物に対して除電を行い静電気力を弱めることで、異物がパターン部５に付着する確率をさらに下げることができる。このとき、図２に示すように、マイナス側に電圧を印加している捕捉部１３に、イオン供給部１２によって発生した陽イオンが引き寄せられて吸着すると、捕捉部１３が形成する電界Ｅの強度が低下しうる。捕捉部１３の表面はポリイミド等の絶縁フィルムで覆われているので、吸着した陽イオンは保存され、吸着される度に蓄積される。そのため、制御部１００が設定した印加電圧は蓄積されたイオンによる電圧で相殺されてしまい、捕捉部１３が形成する電界Ｅの強度が低下しクリーニング効果も低減する。

そこで、インプリント装置１は、図３に示すように、捕捉部１３によるクリーニング処理を実施しないときに、捕捉部１３に蓄積されたプラスの電荷を除去することでクリーニング効果を回復させる。図３（ａ）に示すように、捕捉部１３に例えば電圧を印加しない状態（接地電位）で、イオン供給部１２からＸ線を照射し、捕捉部１３の周りにイオンを供給する。図２に示すように、捕捉部１３によるクリーニング処理時に、捕捉部１３には印加電圧と逆極性の陽イオンが吸着しているため、図３（ａ）に示す電圧を印加しない状態では、プラス側の電界が形成されている。そのため、捕捉部１３の周りで発生したイオンのうちの陰イオンが捕捉部１３に引き寄せられ吸着することで、捕捉部１３に蓄積されているプラスの電荷が減少しうる。

さらに、図３（ｂ）に示すように、捕捉部１３にクリーニング処理時とは逆極性（この場合はプラス側）、即ち、剥離帯電の逆極性の電圧を印加した状態で、イオン供給部１２からＸ線を照射し、捕捉部１３の周りにイオンを供給する。この場合、蓄積された陽イオンによるプラスの電界に、捕捉部１３に印加したプラス側の電圧による電界が足し合わされるので、図３（ａ）の場合と比べて、より強い静電気力で、イオン供給部１２によって供給された陰イオンが捕捉部１３に引き寄せられ吸着する。そのため、クリーニング処理時に捕捉部１３に蓄積された電荷を除去する際は、図３（ｂ）のように捕捉部１３にクリーニング処理時とは逆極性の電圧を印加した状態でイオンを供給すると、電荷除去の速度を向上させることができる。

ただし、逆極性の電圧を印加した状態でイオンを供給すると、蓄積された電荷の除去が終了しても逆極性の印加電圧の影響でイオンが捕捉部１３に引き寄せられ続ける。その結果、蓄積された陽イオンが除去された後、捕捉部１３に今度は陰イオンが蓄積される可能性がある。この状態で捕捉部１３によるクリーニング処理を実施するためにマイナス側の電圧を印加すると、本来の印加電圧に蓄積された陰イオンによる電界が足し合わされるので過剰なマイナス側の電界Ｅが発生する。本来のクリーニング処理に必要な電界Ｅよりも大きな電界でクリーニング処理を実施すると基板ステージ３上に配置された不図示のセンサ類に悪影響を与える可能性がある。よって、図３（ｂ）のように、捕捉部１３に逆極性の電圧を印加した状態でイオンを供給する場合は、過剰な陰イオンが吸着しないようにイオンの供給時間を制御するのがよい。本実施形態では、剥離帯電したパターン部５の除電と、捕捉部１３へのイオン供給とを、同一のイオン供給部１２のＸ線照射で行っているが、それぞれの用途のために個別のイオン供給部を用意してもよい。また、イオン供給部１２はＸ線照射方式以外のイオン発生方式を採用してもよい。

制御部１００は、基板２または型４の交換の期間中に、イオン供給部１２からのイオンによって、捕捉部１３に蓄積された電荷が減少するように捕捉部１３に印加する電圧を制御する。以下、図４を参照しながら、本実施形態におけるパターン形成動作シーケンスと、各工程おける捕捉部１３の印加電圧の具体例を示す。

Ｓ２０１で、制御部１００は、不図示の基板搬送機構を制御して、インプリント装置１の基板受け渡しエリアでインプリント処理対象の基板２を基板ステージ３に配置する。このとき、例えば捕捉部１３の電圧印加をＯＦＦ（接地電位）としておく。

Ｓ２０２で、制御部１００は、基板２が保持された基板ステージ３を捕捉部１３に対向する位置に移動させ、捕捉部１３にパターン部５の剥離帯電と同極性の電位である第１電位を印加し、基板２および基板周辺部材１０のクリーニング処理を行う。制御部１００は、このクリーニング処理に先立って、第１計測部１８とパターン部５とを対向させた状態でパターン部５の表面電位を計測し、第１計測部１８の計測結果に基づき、第１電位の極性および大きさを決定することができる。

Ｓ２０３で、インプリント処理（パターン形成処理）が実行される。インプリント処理の期間中、制御部１００は、捕捉部１３にＳ２０２から引き続き同じ電圧（第１電位）を印加する。Ｓ２０４で、制御部１００は、基板２上の全てのショット領域にインプリント処理が行われたかを判断する。インプリント未処理のショット領域がある場合は、Ｓ２０２に戻り、次のショット領域に対して処理を繰り返す。全てのショット領域へのインプリント処理が完了した場合は、Ｓ２０５に進む。このとき、捕捉部１３には、Ｓ２０３から引き続き同じ電圧が印加されている。

Ｓ２０５で、制御部１００は、基板を交換するために、基板搬送機構を制御して、インプリント処理済みの基板２を基板受け渡しエリアで搬出する。ここで、基板２を搬出し次の処理対象の基板を搬入するのに必要な所定の待ち時間が生まれる。この待ち時間の間に、捕捉部１３に蓄積された電荷を除去する（Ｓ２０６）。そこでＳ２０５とＳ２０６では、制御部１００は、例えば、捕捉部１３に印加する電圧を、絶対値が第１電位より小さい第２電位にする。第２電位は、蓄積電荷の除去作用を阻害しない程度に低い電圧であればよい。例えば、図３（ａ）に示すように、捕捉部１３に印加する電圧をＯＦＦ、すなわち第２電圧を接地電位としてもよい。あるいは、Ｓ２０５とＳ２０６では、制御部１００は、捕捉部１３に印加する電圧を、図３（ｂ）に示すように、第２電位として剥離帯電の逆極性の値にしてもよい。捕捉部１３への印加電圧は、図３（ａ）のようにＯＦＦでも蓄積電荷を減少させることはできるが、図３（ｂ）のように剥離帯電の逆極性の値にすることで蓄積電荷の除去時間を短縮することができる。基板交換の期間中で充分に捕捉部１３の蓄積電荷を減少させることができるのであれば電圧印加はＯＦＦでもよいが、基板交換の期間内に十分に電荷を除去できないのであれば印加電圧は剥離帯電の逆極性の値にするとよい。剥離帯電の逆極性の電位を捕捉部１３に印加する場合には、予め、クリーニング処理後の捕捉部１３の表面電位を第２計測部１９で計測し、その計測結果に基づいて、印加する電位の大きさが決定されうる。

Ｓ２０７で、制御部１００は、全ての基板にインプリント処理が行われたか判断する。インプリント未処理の基板がある場合は、Ｓ２０１に戻り、全ての基板にインプリント処理が完了した場合は、パターン形成動作を終了する。

図４の例では、基板２を交換する工程の間に捕捉部１３の蓄積電荷の除去を行ったが、型４を交換する工程で捕捉部１３の蓄積電荷の除去を行ってもよい。基板２の交換より型４の交換の方が交換時間は長くなることが多い。そのため、型４の交換時の方が捕捉部１３の蓄積電荷を除去するための時間を充分に確保することができる。

以上の例では、基板または型の交換の期間中に捕捉部１３の蓄積電荷の除去を行うようにしたが、本発明はそれに限定されない。例えば、第２計測部１９で捕捉部１３の表面電位を計測し、計測された表面電位に基づいて、捕捉部１３に閾値を超える電荷が蓄積されていると判断される場合に、捕捉部１３の蓄積電荷の除去を行うようにしてもよい。

以上の実施形態によれば、イオン供給部１２の副作用によって余分な電荷が蓄積し静電気力が低下した捕捉部１３の静電気力を回復させ、効果的にインプリント空間内の異物除去を行うことができる。

＜物品製造方法の実施形態＞
インプリント装置を用いて形成し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。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。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。型としては、インプリント用の型等が挙げられる。

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。

次に、物品製造方法について説明する。図５（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基板等の基板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の表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図５（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インプリント材３ｚに向け、対向させる。図５（ｃ）に示すように、インプリント材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。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図５（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図５（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチング型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５（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が形成された物品を得ることができる。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よい。

１：インプリント装置、２：基板、３：基板ステージ、４：型、５：パターン部、６：型保持部、８：インプリント材、１２：イオン供給部、１３：捕捉部、１００：制御部

Claims (8)

1. 型を用いて基板の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、
   前記型と前記基板との間の空間にイオンを供給するイオン供給部と、
   前記空間に設けられ、帯電することにより異物を捕捉する捕捉部と、
   前記基板または前記型の交換の期間中に、前記イオン供給部からの前記イオンによって前記捕捉部に蓄積された電荷が減少するように前記捕捉部に印加する電圧を制御する制御部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記型の表面電位を計測する第１計測部を更に有し、
   前記制御部は、前記基板に前記パターンを形成する処理の期間中は、前記第１計測部により計測された前記型の表面電位と同極性の電位である第１電位を前記捕捉部に印加し、前記基板または前記型の交換の期間中は、絶対値が前記第１電位より小さい第２電位を前記捕捉部に印加する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記第２電位は、接地電位とすることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記型の表面電位を計測する第１計測部を更に有し、
   前記制御部は、前記基板に前記パターンを形成する処理の期間中は、前記第１計測部により計測された前記型の表面電位と同極性の電位である第１電位を前記捕捉部に印加し、前記基板または前記型の交換の期間中は、前記型の表面電位とは逆極性の電位である第２電位を前記捕捉部に印加する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
5. 前記捕捉部の表面電位を計測する第２計測部を更に有し、
   前記制御部は、前記第２計測部により計測された前記捕捉部の表面電位に基づいて、前記第２電位の大きさを決定する
   ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記型を保持する型保持部と、
   前記基板を保持する基板保持部と、
   前記型保持部に保持された前記型の側面を取り囲むように前記型保持部に配置された型周辺部材と、
   前記基板保持部に保持された前記基板の側面を取り囲むように前記基板保持部に配置された基板周辺部材と、
   を更に有し、
   前記捕捉部は、前記空間に位置するように前記型周辺部材に配置され、前記基板周辺部材と対向した状態で異物を捕捉する
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 型を用いて基板の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、
   前記型と前記基板との間の空間にイオンを供給するイオン供給部と、
   前記空間に設けられ、帯電することにより異物を捕捉する捕捉部と、
   前記捕捉部の表面電位を計測する計測部と、
   前記計測部により計測された前記捕捉部の表面電位に基づいて、前記捕捉部に閾値を超える電荷が蓄積されていると判断される場合に、前記イオン供給部からの前記イオンによって前記捕捉部に蓄積された電荷が減少するように前記捕捉部に印加する電圧を制御する制御部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
8. 請求項１乃至７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にパターンを形成する工程と、
   前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
   を有し、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

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