JP7134034B2 - Molding apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、成形装置および物品製造方法に関する。 The present invention relates to a molding apparatus and an article manufacturing method.

新たなリソグラフィー技術として、モールドを使って基板の上の硬化性組成物を成形することによって基板の上にパターンを形成する微細加工技術が注目を集めている。このような技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板の上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。また、近年では、インプリント技術を応用して、基板の表面を平坦化する技術が提案されている(特許文献1参照)。平坦化技術としては、既存の塗布装置(スピンコーター)を用いて基板の上に塗布膜を形成することで基板の段差を平坦化する技術が一般的であるが、このような技術は、基板の段差をナノスケールで平坦化するには不十分である。一方、特許文献1に開示された技術は、基板の段差に基づいて未硬化樹脂(硬化性組成物)を滴下し、滴下した未硬化樹脂にテンプレート(モールド)を接触させた状態で未硬化樹脂を硬化させることで平坦化の精度向上を図るものである。 As a new lithographic technique, a microfabrication technique that forms a pattern on a substrate by molding a curable composition on the substrate using a mold is attracting attention. Such a technique is also called an imprint technique, and can form a fine structure on the order of several nanometers on a substrate. Further, in recent years, a technique for flattening the surface of a substrate by applying an imprint technique has been proposed (see Patent Document 1). As a planarization technique, a technique of forming a coating film on the substrate using an existing coating apparatus (spin coater) to planarize the step of the substrate is generally used. is insufficient to planarize the steps of the nanoscale. On the other hand, in the technique disclosed in Patent Document 1, an uncured resin (curable composition) is dropped based on the step of the substrate, and the uncured resin is in contact with the dropped uncured resin. is intended to improve the accuracy of flattening.

このような技術において、基板の上の硬化性組成物とモールドとを接触させて硬化性組成物を広げる際に硬化性組成物中に気泡が残留することによって、硬化性組成物によって形成される膜に不良が発生する場合がある。このような不良は、未充填欠陥と呼ばれる。そこで、基板とモールドとの間隙を特殊な気体で満たすことで、気泡の残留を抑止するインプリント装置が提案されている。特許文献2には、マスク(モールド)の下に基板が配置されるように基板ステージを移動させる際に生じるクエット流れを用いて、基板上の未硬化樹脂とマスクとの間に可溶性または拡散性の高い気体を移送するインプリント装置が開示されている。 In such techniques, the curable composition is formed by air bubbles remaining in the curable composition when the curable composition is brought into contact with the mold to spread the composition on the substrate. Defects may occur in the membrane. Such defects are called unfilled defects. Therefore, an imprint apparatus has been proposed that suppresses the remaining air bubbles by filling the gap between the substrate and the mold with a special gas. US Pat. No. 5,300,000 discloses a soluble or diffusible resin between an uncured resin on a substrate and a mask using Couette flow, which occurs when a substrate stage is moved such that the substrate is positioned under a mask (mold). Disclosed is an imprinting apparatus for transporting a gas with a high .

特表2011-529626号公報Japanese Patent Publication No. 2011-529626 特許第5828626号公報Japanese Patent No. 5828626

クエット流れを用いて気体を輸送する場合、輸送距離は、基板ステージの移動距離の半分程度である。例えば、基板の全域に一括して硬化性組成物の膜を形成する場合には、基板の全域を気体で覆う必要があり、クエット流れだけで気体を輸送する方法では、基板ステージの移動距離が長くなってしまう。また、そのような長距離のクエット流れを維持するにはモールドに対向する基板ステージも大型化する必要があり、装置のフットプリントの点で不利である。 When the Couette flow is used to transport the gas, the transportation distance is about half the movement distance of the substrate stage. For example, when forming a film of a curable composition all over the substrate at once, it is necessary to cover the entire substrate with gas. It's getting long. In addition, in order to maintain such a long-distance Couette flow, it is necessary to increase the size of the substrate stage facing the mold, which is disadvantageous in terms of the footprint of the apparatus.

本発明は、装置の大型化を抑制しつつ未充填欠陥を抑制するために有利な技術を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an advantageous technique for suppressing unfilled defects while suppressing an increase in size of an apparatus.

本発明の第1の側面は、モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置に係り、前記成形装置は、前記基板を駆動する基板駆動機構と、前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、を備え、前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、前記駆動がなされている期間の一部において、前記気体が前記基板の一部を覆うように、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記気体が前記基板の全域を覆うように前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、前記縮小動作により前記気体が前記基板の全域を覆った後に、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行う。 A first aspect of the present invention relates to a molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold, the molding apparatus comprising: a substrate driving mechanism for driving the substrate; and a gas supply unit for supplying gas onto the substrate, wherein the substrate driving mechanism moves the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold. is driven to move the substrate to a second position where the entire area of the gas supply unit faces the mold, and the gas supply unit is configured to cover a portion of the substrate with the gas during a part of the period during which the drive is performed. supplies the gas onto the substrate, and the adjustment mechanism reduces the volume of the gap so that the gas covers the entire substrate after the substrate is moved to the second position. and after the gas covers the entire area of the substrate by the shrinking operation, the space between the substrate and the mold is narrowed to bring the curable composition on the substrate into contact with the mold. take action.
本発明の第2の側面は、モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置に係り、前記成形装置は、前記基板を駆動する基板駆動機構と、前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、前記モールドの上面の側の空間の圧力を制御することによって前記モールドの形状を制御する形状制御部と、を備え、前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、前記駆動がなされている期間の少なくとも一部において、前記気体が前記基板の一部を覆うように、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記気体が前記基板の全域を覆うように前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、前記気体が前記基板の全域を覆った後に、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行い、前記形状制御部は、前記縮小動作において前記圧力を負圧に維持する。 A second aspect of the present invention relates to a molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold, the molding apparatus comprising: a substrate driving mechanism for driving the substrate; an adjusting mechanism that adjusts the gap between the two, a gas supply unit that supplies gas onto the substrate, and a shape control unit that controls the shape of the mold by controlling the pressure in the space on the upper surface side of the mold; wherein the substrate driving mechanism performs driving to move the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold to a second position where the entire substrate faces the mold, and The gas supply unit supplies the gas onto the substrate so that the gas covers a part of the substrate during at least a part of the period in which the After moving to position 2, a reduction operation is performed to reduce the volume of the gap so that the gas covers the entire area of the substrate, and after the gas covers the entire area of the substrate, the gap between the substrate and the mold is performed. is narrowed to perform a contact operation for bringing the curable composition on the substrate into contact with the mold, and the shape control unit maintains the pressure at a negative pressure during the shrinking operation.
本発明の第3の側面は、モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置に係り、前記成形装置は、前記基板を駆動する基板駆動機構と、前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、前記モールドの両側の空間のうち前記基板とは反対側の空間の圧力を制御することによって前記モールドの形状を制御する形状制御部と、を備え、前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、前記駆動がなされている期間の少なくとも一部において、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、その後、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行い、前記形状制御部は、前記縮小動作において前記圧力を負圧に維持し、前記縮小動作の後であって前記接触動作の開始前に、前記圧力を負圧から正圧に変更する。 A third aspect of the present invention relates to a molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold, the molding apparatus comprising: a substrate driving mechanism for driving the substrate; an adjusting mechanism that adjusts the gap between the two, a gas supply unit that supplies gas onto the substrate, and the shape of the mold by controlling pressure in a space on the opposite side of the mold from among the spaces on both sides of the mold. wherein the substrate driving mechanism moves the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold to a second position where the entire substrate faces the mold. The gas supply unit supplies the gas onto the substrate during at least part of the period during which the substrate is moved, and the adjustment mechanism moves the substrate to the second position. Subsequently, a contraction operation is performed to reduce the volume of the gap, and then a contact operation is performed to bring the curable composition on the substrate and the mold into contact by narrowing the gap between the substrate and the mold. and the shape control unit maintains the pressure at a negative pressure during the contraction operation, and changes the pressure from a negative pressure to a positive pressure after the contraction operation and before starting the contact operation.

本発明によれば、装置の大型化を抑制しつつ未充填欠陥を抑制するために有利な技術が提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an advantageous technique is provided in order to suppress the unfilled defect, suppressing the enlargement of an apparatus.

本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を示す図。1 is a diagram showing the configuration of an imprint apparatus according to one embodiment of the present invention; FIG. 形状制御部の構成を例示する図。The figure which illustrates the structure of a shape control part. 平坦化処理を例示する図。4A and 4B are views exemplifying planarization processing; FIG. 本発明の第1実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。4A and 4B are diagrams illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態のパターン形成装置の動作手順を示すフローチャート。4 is a flow chart showing the operation procedure of the pattern forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態のパターン形成装置の動作を例示する図。FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; 本発明の第2実施形態のパターン形成装置の動作手順を示すフローチャート。9 is a flow chart showing the operation procedure of the pattern forming apparatus according to the second embodiment of the present invention; 物品製造方法を例示する図。The figure which illustrates an article manufacturing method.

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。 The invention will now be described through its exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings.

図1には、本発明の一実施形態の成形装置100の構成が示されている。成形装置100は、モールド11を用いて基板1の上の硬化性組成物17を成形する。一例において、成形装置100は、基板1の上に硬化性組成物17の硬化物からなる平坦化膜を形成する平坦化装置として構成あるいは使用されうる。他の例において、成形装置100は、パターンを有するモールド11を用いて、基板1の上に硬化性組成物17の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置として構成あるいは使用されうる。 FIG. 1 shows the configuration of a molding apparatus 100 according to one embodiment of the present invention. Molding apparatus 100 molds curable composition 17 on substrate 1 using mold 11 . In one example, the molding apparatus 100 can be configured or used as a planarization apparatus that forms a planarization film made of a cured product of the curable composition 17 on the substrate 1 . In another example, the molding apparatus 100 can be configured or used as an imprint apparatus that forms a pattern of a cured product of the curable composition 17 on the substrate 1 using the patterned mold 11 .

硬化性組成物は、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する組成物である。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。硬化性組成物は、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。硬化性組成物の粘度(25℃における粘度)は、例えば、1mPa・s以上100mPa・s以下でありうる。硬化性組成物は、例えば、アクリレートまたはメタクリレートのようなモノマーでありうる。 A curable composition is a composition that cures upon application of curing energy. Electromagnetic waves, heat, and the like can be used as energy for curing. The electromagnetic wave can be light having a wavelength selected from the range of 10 nm or more and 1 mm or less, such as infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays. The curable composition can be a composition that is cured by irradiation with light or by heating. Among these, the photocurable composition that is cured by irradiation with light contains at least a polymerizable compound and a photopolymerization initiator, and may further contain a non-polymerizable compound or a solvent if necessary. The non-polymerizable compound is at least one selected from the group consisting of sensitizers, hydrogen donors, internal release agents, surfactants, antioxidants, polymer components and the like. The curable composition can be placed on the substrate in the form of droplets, or in the form of islands or films formed by connecting a plurality of droplets. The viscosity (viscosity at 25° C.) of the curable composition can be, for example, 1 mPa·s or more and 100 mPa·s or less. Curable compositions can be monomers such as, for example, acrylates or methacrylates.

基板1は、母材単体であってよいし、母材の上に1又は複数の層を有してもよい。基板1の母材は、例えば、シリコンウエハでありうるが、これに限定されるものではない。基板1の母材は、例えば、アルミニウム、チタン-タングステン合金、アルミニウム-ケイ素合金、アルミニウム-銅-ケイ素合金、酸化ケイ素、チッ化ケイ素等の半導体デバイス用基板として知られているものの中からも任意に選択されうる。なお、基板1は、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の成膜、等の表面処理により密着層が形成され、硬化性組成物との密着性を向上させた基板であってもよい。なお、基板1は、例えば、直径が300mmの円形形状を有しうるが、これに限定されるものではない。 The substrate 1 may be a base material alone, or may have one or more layers on the base material. The base material of the substrate 1 can be, for example, a silicon wafer, but is not limited to this. The base material of the substrate 1 is, for example, any known semiconductor device substrate such as aluminum, titanium-tungsten alloy, aluminum-silicon alloy, aluminum-copper-silicon alloy, silicon oxide, and silicon nitride. can be selected to The substrate 1 may be a substrate on which an adhesion layer is formed by surface treatment such as silane coupling treatment, silazane treatment, film formation of an organic thin film, etc., to improve adhesion to the curable composition. The substrate 1 may have, for example, a circular shape with a diameter of 300 mm, but is not limited to this.

モールド11としては、硬化用のエネルギーが光エネルギーである場合、光透過性の材料で構成されうる。モールド11は、例えば、ガラス、石英、PMMA(Polymethylmethacrylate)、ポリカーボネート樹脂等の光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサン等の柔軟膜、光硬化膜、または、金属膜等で構成されうる。なお、モールド11は、例えば、300mmよりも大きく、500mmよりも小さい直径を有する円形形状を有しうるが、これに限らない。また、モールド11の厚さは、好適には、0.25mm以上2mm未満であるが、これに限られない。 The mold 11 may be made of a light transmissive material when the curing energy is light energy. The mold 11 can be made of, for example, glass, quartz, PMMA (Polymethylmethacrylate), optically transparent resin such as polycarbonate resin, transparent metal deposited film, flexible film such as polydimethylsiloxane, photocured film, metal film, or the like. . In addition, the mold 11 may have, for example, a circular shape with a diameter larger than 300 mm and smaller than 500 mm, but is not limited to this. Also, the thickness of the mold 11 is preferably 0.25 mm or more and less than 2 mm, but is not limited to this.

本明細書および添付図面では、水平面に平行な方向をXY平面とし、鉛直方向をZ軸とするXYZ座標系において方向を示す。XYZ座標系におけるX軸、Y軸、Z軸にそれぞれ平行な方向をX方向、Y方向、Z方向とし、X軸周りの回転、Y軸周りの回転、Z軸周りの回転をそれぞれθX、θY、θZとする。X軸、Y軸、Z軸に関する制御または駆動は、それぞれX軸に平行な方向、Y軸に平行な方向、Z軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θX軸、θY軸、θZ軸に関する制御または駆動は、それぞれX軸に平行な軸の周りの回転、Y軸に平行な軸の周りの回転、Z軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、X軸、Y軸、Z軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θX軸、θY軸、θZ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および/または姿勢を制御することを意味する。位置合わせ(アライメント)は、基板およびモールドの少なくとも一方の位置および/または姿勢の制御を含みうる。また、位置合わせ(アライメント)は、基板およびモールドの少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。 In this specification and the accompanying drawings, directions are shown in an XYZ coordinate system in which the direction parallel to the horizontal plane is the XY plane and the vertical direction is the Z axis. Directions parallel to the X, Y, and Z axes in the XYZ coordinate system are defined as the X, Y, and Z directions, respectively, and rotation about the X axis, Y axis, and Z axis are θX and θY, respectively. , θZ. Controlling or driving with respect to the X-axis, Y-axis, and Z-axis means controlling or driving with respect to directions parallel to the X-axis, directions parallel to the Y-axis, and directions parallel to the Z-axis, respectively. In addition, the control or driving of the θX-axis, θY-axis, and θZ-axis relates to rotation about an axis parallel to the X-axis, rotation about an axis parallel to the Y-axis, and rotation about an axis parallel to the Z-axis, respectively. means to control or drive. The position is information that can be specified based on the coordinates of the X, Y, and Z axes, and the orientation is information that can be specified by the values of the θX, θY, and θZ axes. Positioning means controlling position and/or attitude. Alignment may include controlling the position and/or orientation of at least one of the substrate and mold. Alignment may also include controls to correct or change the shape of at least one of the substrate and mold.

成形装置100は、基板チャック2、基板ステージ3、ベース定盤4、支柱5、天板6、ガイドバープレート7、ガイドバー8、モールド駆動部9、支柱10、モールドチャック12、ヘッド13、アライメント棚14および気体供給部15を備えうる。また、成形装置100は、ディスペンサ20、オフアクシスアライメント(OA)スコープ21、基板搬送部22、アライメントスコープ23、硬化部24、基板駆動機構31、モールド搬送部32、形状制御部33および制御部200を備えうる。 The molding apparatus 100 includes a substrate chuck 2, a substrate stage 3, a base surface plate 4, a column 5, a top plate 6, a guide bar plate 7, a guide bar 8, a mold driving section 9, a column 10, a mold chuck 12, a head 13, and an alignment. A shelf 14 and a gas supply 15 may be provided. The molding apparatus 100 also includes a dispenser 20, an off-axis alignment (OA) scope 21, a substrate transfer section 22, an alignment scope 23, a curing section 24, a substrate drive mechanism 31, a mold transfer section 32, a shape control section 33, and a control section 200. can be provided.

基板1は、搬送ハンドなどを含む基板搬送部22によって、成形装置100の外部から成形装置100の内部に搬入され、基板チャック2に渡され、基板チャック2によって保持される。基板ステージ3は、ベース定盤4によって支持され、基板チャック2によって保持された基板1を位置決めするために、基板駆動機構31によってX方向およびY方向に駆動されうる。基板駆動機構31は、例えば、リニアモータおよび/またはエアシリンダ等の直動機構、および、回転機構を含みうる。基板駆動機構31は、基板ステージ3をX軸、Y軸、および、θZ軸に関して駆動するように構成されうるが、更に他の軸に関して基板ステージ3を駆動するように構成されてもよい。 The substrate 1 is carried into the molding apparatus 100 from outside the molding apparatus 100 by a substrate transfer section 22 including a transfer hand and the like, transferred to the substrate chuck 2 and held by the substrate chuck 2 . The substrate stage 3 is supported by the base platen 4 and can be driven in the X and Y directions by the substrate drive mechanism 31 to position the substrate 1 held by the substrate chuck 2 . The substrate drive mechanism 31 can include, for example, a linear motor and/or a linear motion mechanism such as an air cylinder, and a rotation mechanism. The substrate driving mechanism 31 can be configured to drive the substrate stage 3 with respect to the X-axis, Y-axis, and θZ-axis, and may also be configured to drive the substrate stage 3 with respect to other axes.

モールド11は、搬送ハンドなどを含むモールド搬送部32によって、成形装置100の外部から内部に搬入され、モールドチャック12に渡されモールドチャック12によって保持される。成形装置100が平坦化装置として構成あるいは使用される場合、モールド11は、例えば、円形又は四角形の外形を有し、基板1の上の硬化性組成物17に接触して基板1の表面形状に倣う平坦部11aを含みうる。平坦部11aは、例えば、基板1と同じサイズ、又は、基板1よりも大きいサイズを有しうる。モールドチャック12は、ヘッド13によって支持されうる。ヘッド13は、例えば、θX軸およびθY軸に関してモールド11の傾きを調整する機能を有しうる。モールドチャック12およびヘッド13のそれぞれは、硬化部24から照射される硬化用のエネルギー(例えば、紫外線等の光))を通過させる開口(不図示)を含みうる。また、モールドチャック12又はヘッド13には、基板1の上の硬化性組成物17に対するモールド11の押し付け力を計測するためのロードセルが組み込まれうる。 The mold 11 is carried from the outside to the inside of the molding apparatus 100 by a mold transfer section 32 including a transfer hand and the like, passed to the mold chuck 12 and held by the mold chuck 12 . When the molding apparatus 100 is configured or used as a planarizing apparatus, the mold 11 has, for example, a circular or square outer shape and conforms to the surface shape of the substrate 1 in contact with the curable composition 17 on the substrate 1 . It may include a conforming flat portion 11a. The flat portion 11a can have the same size as the substrate 1 or a size larger than the substrate 1, for example. Mold chuck 12 may be supported by head 13 . The head 13 can have a function of adjusting the tilt of the mold 11 with respect to, for example, the θX axis and the θY axis. Each of the mold chuck 12 and the head 13 can include an opening (not shown) through which curing energy (for example, light such as ultraviolet light) emitted from the curing section 24 passes. Also, the mold chuck 12 or head 13 may incorporate a load cell for measuring the pressing force of the mold 11 against the curable composition 17 on the substrate 1 .

ベース定盤4には、天板6を支持する支柱5が配置されている。ガイドバー8は、天板6を貫通している。ガイドバー8の一端は、ガイドバープレート7に固定され、ガイドバー8の他端は、ヘッド13に固定されている。モールド駆動部9は、ガイドバー8を介してヘッド13をZ方向に駆動することによってモールド11をZ方向に駆動する。モールド駆動部9は、例えば、モールドチャック12によって保持されたモールド11を基板1の上の硬化性組成物17に接触させたり、基板1の上の硬化性組成物17からモールド11を分離したりする。また、モールド駆動部9は、基板1とモールド11との間隙を調整する調整機構AMを構成しうる。また、θX軸およびθY軸に関してモールド11の傾きを調整するヘッド13も、基板1とモールド11との間隙を調整する調整機構AMを構成しうる。 A column 5 for supporting a top plate 6 is arranged on the base surface plate 4 . The guide bar 8 penetrates the top plate 6. - 特許庁One end of the guide bar 8 is fixed to the guide bar plate 7 and the other end of the guide bar 8 is fixed to the head 13 . The mold driver 9 drives the mold 11 in the Z direction by driving the head 13 in the Z direction via the guide bar 8 . The mold driving unit 9, for example, brings the mold 11 held by the mold chuck 12 into contact with the curable composition 17 on the substrate 1 and separates the mold 11 from the curable composition 17 on the substrate 1. do. Further, the mold driving section 9 can constitute an adjusting mechanism AM that adjusts the gap between the substrate 1 and the mold 11 . Further, the head 13 that adjusts the tilt of the mold 11 with respect to the θX axis and the θY axis can also constitute the adjustment mechanism AM that adjusts the gap between the substrate 1 and the mold 11 .

モールド駆動部9は、更に、ヘッド13をX軸、Y軸およびθZ軸に関して駆動することによってモールド11をX軸、Y軸およびθZ軸に関して駆動するように構成されてもよい。この例では、基板1とモールド11との間隙を調整する調整機構AMがモールド駆動部9および/またはヘッド13によって構成されている。しかし、調整機構AMは、基板1をZ軸、更にはθX軸および/またはθY軸に関して駆動する基板駆動部を基板ステージ3等に組み込むことによって実現されてもよい。あるいは、調整機構AMは、モールド駆動部9および該基板駆動部によって実現されてもよい。 The mold driving section 9 may further be configured to drive the mold 11 about the X-axis, Y-axis and θZ-axis by driving the head 13 about the X-axis, Y-axis and θZ-axis. In this example, an adjustment mechanism AM that adjusts the gap between the substrate 1 and the mold 11 is composed of the mold driving section 9 and/or the head 13 . However, the adjustment mechanism AM may also be realized by incorporating a substrate driving section that drives the substrate 1 along the Z axis and further along the θX axis and/or the θY axis into the substrate stage 3 or the like. Alternatively, the adjustment mechanism AM may be implemented by the mold drive section 9 and the substrate drive section.

アライメント棚14は、支柱10を介して天板6に架橋される。アライメント棚14には、ガイドバー8が貫通している。また、アライメント棚14には、例えば、基板チャック2によって保持された基板1の高さ(平坦度)を計測するための高さ計測系(不図示)が配置されうる。該高さ計測系は、例えば、斜入射像ずれ方式の計測系でありうる。アライメントスコープ23は、基板ステージ3に設けられた基準マークと、モールド11に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系および撮像系を含みうる。ただし、モールド11にアライメントマークが設けられていない場合には、アライメントスコープ23がなくてもよい。アライメントスコープ23は、基板ステージ3に設けられた基準マークと、モールド11に設けられたアライメントマークとの相対的な位置を計測し、その位置ずれを補正するためのアライメントにおいて用いられうる。 The alignment shelf 14 is bridged to the top plate 6 via the struts 10 . A guide bar 8 penetrates the alignment shelf 14 . Also, on the alignment shelf 14, for example, a height measurement system (not shown) for measuring the height (flatness) of the substrate 1 held by the substrate chuck 2 can be arranged. The height measurement system can be, for example, an oblique incidence image shift type measurement system. The alignment scope 23 can include an optical system and an imaging system for observing the reference marks provided on the substrate stage 3 and the alignment marks provided on the mold 11 . However, if no alignment mark is provided on the mold 11, the alignment scope 23 may be omitted. The alignment scope 23 can be used in alignment for measuring the relative positions of the reference marks provided on the substrate stage 3 and the alignment marks provided on the mold 11 and correcting the positional deviation.

ディスペンサ20は、硬化性組成物17を吐出する吐出口を有し、該吐出口から硬化性組成物17を吐出することによって基板1の上に硬化性組成物17を供給する。ディスペンサ20は、例えば、ピエゾジェット方式またはマイクロソレノイド方式等の方式の吐出機構を有しうる。ディスペンサ20は、例えば、基板1の上に1pL(ピコリットル)程度の微小な体積の硬化性組成物を供給可能に構成されうる。ディスペンサ20における吐出口の数は、限定されるものではなく、1つ(シングルノズル)であってもよいし、複数(例えば100以上)であってもよい。また、ディスペンサ20における吐出口のアレイは、リニアノズルアレイであってもよいし、複数のリニアノズルアレイの組み合わせで構成されてもよい。 The dispenser 20 has a discharge port for discharging the curable composition 17, and supplies the curable composition 17 onto the substrate 1 by discharging the curable composition 17 from the discharge port. The dispenser 20 can have, for example, a piezojet type or micro-solenoid type discharge mechanism. The dispenser 20 can be configured, for example, to supply a minute volume of the curable composition of about 1 pL (picoliter) onto the substrate 1 . The number of ejection openings in the dispenser 20 is not limited, and may be one (single nozzle) or plural (for example, 100 or more). Also, the array of ejection openings in the dispenser 20 may be a linear nozzle array, or may be composed of a combination of a plurality of linear nozzle arrays.

OAスコープ21は、アライメント棚14によって支持されうる。成形装置100がインプリント装置として構成あるいは使用される場合、OAスコープ21は、基板1の複数のショット領域に設けられたアライメントマークを検出し、複数のショット領域のそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理に用いられうる。アライメントスコープ23によってモールド11と基板ステージ3との位置関係を求め、OAスコープ21によって基板ステージ3と基板1との位置関係を求めることによって、モールド11と基板1とのアライメントを行うことができる。 OA scope 21 can be supported by alignment shelf 14 . When the molding apparatus 100 is configured or used as an imprint apparatus, the OA scope 21 detects alignment marks provided in a plurality of shot areas on the substrate 1 and performs global alignment to determine the positions of the plurality of shot areas. can be used for processing. By determining the positional relationship between the mold 11 and the substrate stage 3 with the alignment scope 23 and determining the positional relationship between the substrate stage 3 and the substrate 1 with the OA scope 21, the mold 11 and the substrate 1 can be aligned.

気体供給部15は、例えば、モールド11の側面の近傍に配置された気体供給口15aを含み、気体供給口15aから、基板チャック2あるいはベース定盤4の側に向かって、気体16を吹き出す。気体供給部15は、例えば、基板チャック2によって保持された基板1の上に気体16が供給されるように構成あるいは制御されうる。気体供給部15から基板1の上に供給された気体16は、基板1とモールド11との間隙に輸送されうる。気体16は、基板1とモールド11との間隙に対する硬化性組成物17の充填を促進し、また、硬化性組成物17に気泡が残留することを抑制するように作用する。気体16としては、基板1とモールド11との間隙への硬化性組成物の充填性の観点から、硬化性組成物に対する気体16の溶解性および/または拡散性に優れる気体、例えば、ヘリウム、二酸化炭素、窒素、水素、キセノン、または凝縮性気体などが採用されうる。 The gas supply unit 15 includes, for example, a gas supply port 15a arranged near the side surface of the mold 11, and blows out the gas 16 from the gas supply port 15a toward the substrate chuck 2 or the base surface plate 4 side. Gas supply 15 may be configured or controlled, for example, to supply gas 16 onto substrate 1 held by substrate chuck 2 . The gas 16 supplied onto the substrate 1 from the gas supply unit 15 can be transported to the gap between the substrate 1 and the mold 11 . The gas 16 promotes the filling of the curable composition 17 into the gap between the substrate 1 and the mold 11 and acts to prevent air bubbles from remaining in the curable composition 17 . As the gas 16, from the viewpoint of filling the gap between the substrate 1 and the mold 11 with the curable composition, the gas 16 has excellent solubility and/or diffusibility in the curable composition, such as helium and dioxide. Carbon, nitrogen, hydrogen, xenon, or condensable gases, etc. may be employed.

制御部200は、例えば、FPGA(Field Programmable Gate Arrayの略。)などのPLD(Programmable Logic Deviceの略。)、又は、ASIC(Application Specific Integrated Circuitの略。)、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。制御部200は、成形装置100を構成する上記の各構成要素を制御し、成形装置100の動作を特徴づける。 The control unit 200 is, for example, a PLD (abbreviation for Programmable Logic Device) such as FPGA (abbreviation for Field Programmable Gate Array), or ASIC (abbreviation for Application Specific Integrated Circuit), or a general-purpose device in which a program is incorporated. or a dedicated computer, or a combination of all or part of these. The control unit 200 controls the above-described constituent elements of the molding apparatus 100 and characterizes the operation of the molding apparatus 100 .

形状制御部33は、図2に例示されるように、モールド11の上面の側の空間US(モールドの11の両側の空間のうち基板1とは反対側の空間)の圧力を制御することによってZ方向(鉛直方向)におけるモールド11の形状を制御するように構成されうる。空間USを定義するために、例えば、モールドチャック12は、硬化用エネルギーを透過させる窓部材34を有しうる。形状制御部33は、空間USの圧力を正圧にすることによってモールド11を下方(基板1)に向かって凸形状にすることができる。正圧とは、モールド11の下面(平坦部11a)が面する空間(例えば、大気圧環境)の圧力より高い圧力を意味する。形状制御部33は、空間USの圧力を調整することによって、モールド11を平坦に維持することができる。ここで、空間USの圧力がモールド11の下面(平坦部11a)が面する空間(例えば、大気圧環境)の圧力と等しい場合、モールド11は、その自重によって、若干ではあるが、下方に撓みうる。そこで、形状制御部33は、空間USの圧力を若干の負圧に調整することによって、モールド11の形状を平面形状に維持することができる。負圧とは、モールド11の下面(平坦部11a)が面する空間(例えば、大気圧環境)の圧力より低い圧力を意味する。 As illustrated in FIG. 2, the shape control unit 33 controls the pressure in the space US on the upper surface side of the mold 11 (the space on the side opposite to the substrate 1 among the spaces on both sides of the mold 11). It can be configured to control the shape of the mold 11 in the Z direction (vertical direction). To define the space US, for example, the mold chuck 12 can have a window member 34 that is transparent to the curing energy. The shape control unit 33 can make the mold 11 convex downward (to the substrate 1) by making the pressure in the space US positive. The positive pressure means pressure higher than the pressure in the space (for example, atmospheric pressure environment) facing the lower surface (flat portion 11a) of the mold 11 . The shape control unit 33 can maintain the mold 11 flat by adjusting the pressure in the space US. Here, when the pressure in the space US is equal to the pressure in the space (for example, atmospheric pressure environment) facing the lower surface (flat portion 11a) of the mold 11, the mold 11 is slightly bent downward due to its own weight. sell. Therefore, the shape control unit 33 can maintain the planar shape of the mold 11 by adjusting the pressure in the space US to a slight negative pressure. Negative pressure means pressure lower than the pressure of the space (for example, atmospheric pressure environment) facing the lower surface (flat portion 11a) of the mold 11 .

以下では、成形装置100が平坦化装置として構成あるいは使用される例を説明する。平坦化装置は、基板1の上に硬化性組成物17の硬化物からなる平坦化膜を形成する平坦化処理を実行する。図3を参照しながら平坦化処理を例示的に説明する。まず、図3(a)に模式的に示されるように、表面にパターン等の凹凸を有する基板1の上にディスペンサ20によって硬化性組成物17が配置され、その後、基板1がモールド11の下に配置される。 An example in which the molding apparatus 100 is configured or used as a flattening apparatus will be described below. The planarization apparatus performs a planarization process of forming a planarization film made of a cured product of the curable composition 17 on the substrate 1 . The planarization process will be exemplified with reference to FIG. First, as schematically shown in FIG. 3A, a curable composition 17 is placed on a substrate 1 having an uneven surface such as a pattern by a dispenser 20, and then the substrate 1 is placed under a mold 11. placed in

次いで、図3(b)に模式的に示されるように、基板1の上の硬化性組成物17にモールド11の平坦部11aが接触するように、調整機構AMによって基板1とモールド11との間隙が調整される。硬化性組成物17とモールド11とを接触させる工程は、接触工程と呼ばれうる。接触工程により、モールド11の平坦部11aは、基板1の表面形状に倣った状態となる。次いで、図3(c)に模式的に示されるように、硬化部24から硬化性組成物17に硬化用エネルギーEが照射される。これによって、硬化性組成物17が硬化され、硬化した硬化性組成物17からなる平坦化膜PMが形成される。硬化性組成物17を硬化させる工程は、硬化工程と呼ばれうる。次いで、図3(d)に模式的に示されるように、硬化した硬化性組成物17からなる平坦化膜PMからモールド11が分離されるように、調整機構AMによって基板1とモールド11との間隙が調整される。硬化した硬化性組成物17とモールド11とを分離する工程は、分離工程と呼ばれうる。 Next, as schematically shown in FIG. 3B, the substrate 1 and the mold 11 are aligned by the adjustment mechanism AM so that the flat portion 11a of the mold 11 is in contact with the curable composition 17 on the substrate 1. Gap is adjusted. The step of bringing the curable composition 17 and the mold 11 into contact can be called a contacting step. The flat portion 11a of the mold 11 follows the surface shape of the substrate 1 by the contacting step. Next, as schematically shown in FIG. 3(c), the curable composition 17 is irradiated with curing energy E from the curing unit 24. As shown in FIG. As a result, the curable composition 17 is cured, and the planarizing film PM made of the cured curable composition 17 is formed. The step of curing the curable composition 17 can be called a curing step. Next, as schematically shown in FIG. 3D, the adjustment mechanism AM separates the substrate 1 and the mold 11 so that the mold 11 is separated from the planarizing film PM made of the cured curable composition 17. Gap is adjusted. The step of separating the cured curable composition 17 and the mold 11 can be called a separation step.

図3(b)に模式的に示される接触工程を経て、図3(c)に示される硬化工程が実施される前までに、基板1とモールド11との間隙に、気泡が残留することなく、硬化性組成物17が充填される必要がある。気泡が残留した状態で硬化性組成物17を硬化させると、空隙あるいは未充填欠陥を有する平坦化膜PMが形成されることになる。これは、基板1の処理の繰り返しによって最終的に製造されうる半導体デバイス等の物品の品質に悪影響を及ぼしうる。そこで、接触工程は、基板1とモールド11との間隙の空気が気体16で置換された状態で実行されるべきである。 Through the contacting step schematically shown in FIG. 3B and before the curing step shown in FIG. , the curable composition 17 must be filled. If the curable composition 17 is cured with air bubbles remaining, a planarized film PM having voids or unfilled defects will be formed. This can adversely affect the quality of articles, such as semiconductor devices, that may ultimately be produced by repeated processing of substrate 1 . Therefore, the contacting step should be performed with the gas 16 replacing the air in the gap between the substrate 1 and the mold 11 .

基板1とモールド11との間隙の空気を気体16で置換する方法としては、基板1の移動によって起こるクエット流れを利用する方法がある。この方法では、モールド11の下に位置しない基板1をモールド11の下に移動させる際に、気体供給部15から基板1の上に気体16を供給し、基板1の移動によって気体16に生じるクエット流れによって気体16が基板1とモールド11との間隙に輸送される。例えば、ディスペンサ20によって基板1の全域の上に硬化性組成物17が供給された後、基板1をモールド11の下に移動させる際に気体供給部15から基板1の上に気体16を供給し、クエット流れによって気体16を基板1とモールド11との間隙に輸送しうる。しかし、クエット流れによって気体16が気体供給部15からモールド11の下に引き込まれる距離は、基板1(基板ステージ3)の移動距離の半分程度の距離しかない。したがって、クエット流れだけで、基板1の全域とモールド11の平坦部11a(下面)の全域との間隙の空気を気体16で置換するためには、基板1(基板ステージ3)の移動距離を基板1の径あるいはサイズの2倍程度にする必要がある。また、そのような長距離のクエット流れを維持するには、モールド11に対向して間隙を形成する基板ステージ3を大型化する必要があり、これは、成形装置100を大型化させうる。 As a method of replacing the air in the gap between the substrate 1 and the mold 11 with the gas 16, there is a method of utilizing the Couette flow caused by the movement of the substrate 1. FIG. In this method, when the substrate 1 that is not positioned under the mold 11 is moved under the mold 11, the gas 16 is supplied from the gas supply unit 15 onto the substrate 1, and the couette generated in the gas 16 by the movement of the substrate 1 is removed. The flow transports gas 16 to the gap between substrate 1 and mold 11 . For example, after the curable composition 17 is supplied over the entire area of the substrate 1 by the dispenser 20, the gas 16 is supplied onto the substrate 1 from the gas supply unit 15 when the substrate 1 is moved under the mold 11. , the gas 16 can be transported into the gap between the substrate 1 and the mold 11 by Couette flow. However, the distance that the gas 16 is pulled from the gas supply unit 15 to the bottom of the mold 11 by the Couette flow is only about half the moving distance of the substrate 1 (substrate stage 3). Therefore, in order to replace the air in the gap between the entire area of the substrate 1 and the entire area of the flat portion 11a (lower surface) of the mold 11 with the gas 16 only by the Couette flow, the moving distance of the substrate 1 (substrate stage 3) must be set to the substrate It is necessary to make it about twice the diameter or size of 1. Also, in order to maintain such a long-distance Couette flow, it is necessary to increase the size of the substrate stage 3 that forms the gap facing the mold 11, which may increase the size of the molding apparatus 100. FIG.

そこで、以下で詳述されるように、本実施形態では、クエット流れを利用して基板1とモールド11との間隙に気体16を引き込みながら基板1をモールド11の下まで移動させた後、基板1とモールド11との間隙を小さくする。これにより、基板1の全域とモールド11の平坦部11a(下面)の全域との間隙に気体16が広がる。つまり、基板1の全域が気体16で覆われる。 Therefore, as will be described in detail below, in the present embodiment, the substrate 1 is moved under the mold 11 while drawing the gas 16 into the gap between the substrate 1 and the mold 11 using Couette flow. The gap between 1 and mold 11 is made small. As a result, the gas 16 spreads in the gap between the entire area of the substrate 1 and the entire area of the flat portion 11 a (lower surface) of the mold 11 . That is, the entire substrate 1 is covered with the gas 16 .

図4~図8を参照しながら本発明の第1実施形態の成形装置100の動作を例示的に説明する。図4~図7は、第1実施形態の成形装置100の動作を示す模式図である。なお、図4~図7において、硬化性組成物17は、図示が省略されている。図8は、第1実施形態の成形装置100の動作手順を示すフローチャートである。図4~図8に示された動作は、制御部200によって制御される。 The operation of the molding apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be exemplified with reference to FIGS. 4 to 8. FIG. 4 to 7 are schematic diagrams showing the operation of the molding apparatus 100 of the first embodiment. 4 to 7, illustration of the curable composition 17 is omitted. FIG. 8 is a flow chart showing the operation procedure of the molding apparatus 100 of the first embodiment. The operations shown in FIGS. 4-8 are controlled by the controller 200. FIG.

工程S101では、ディスペンサ20によって、基板1の膜形成領域(硬化性組成物17による膜を形成すべき領域)に硬化性組成物17が配置あるいは供給される。工程S102では、調整機構AMによって、基板1とモールド11との間隙が第1距離h1に調整される。ここで、工程S102は、工程S103の開始前に実行されればよく、例えば、工程S101の前に実行されてもよい。工程S103では、図4に模式的に示されているように、基板駆動機構31によって、基板1の少なくとも一部がモールド11に対面しない第1位置から基板1の全域がモールド11に対面する第2位置に基板1を移動させる駆動が開示される。 In step S<b>101 , the curable composition 17 is placed or supplied by the dispenser 20 to the film-forming region of the substrate 1 (the region where the film of the curable composition 17 is to be formed). In step S102, the gap between the substrate 1 and the mold 11 is adjusted to the first distance h1 by the adjustment mechanism AM. Here, step S102 may be performed before the start of step S103, and may be performed before step S101, for example. In step S103, as schematically shown in FIG. 4, the substrate drive mechanism 31 moves from a first position where at least a part of the substrate 1 does not face the mold 11 to a second position where the entire area of the substrate 1 faces the mold 11. A drive is disclosed to move the substrate 1 to two positions.

工程S104では、気体供給部15から気体16が供給される。気体供給部15は、基板駆動機構31による基板1(基板ステージ3)の駆動がなされている期間の少なくとも一部において、気体16が基板1の一部を覆うように、基板1の上に気体16を供給する。気体供給部15からの気体16の供給は、例えば、気体供給部15の気体供給口15aに基板1または基板ステージ3が対面する状態で開始されうる。あるいは、気体供給部15からの気体16の供給は、気体供給部15の気体供給口15aに基板1または基板ステージ3が対面する前に開始されてもよい。あるいは、気体供給部15からの気体16の供給は、工程S103の前に開始されてもよい。気体供給部15にからの気体16は、基板1の上に供給される。基板1の上に供給された気体16は、基板1あるいは基板ステージ3の移動によるクエット流れを形成し、基板1あるいは基板ステージ3の移動方向に輸送される。これにより、気体16は、基板1とモールド11との間隙に輸送される。気体供給部15からの気体16の供給(例えば、供給時間)は、例えば、気体16がクエット流れによってモールド11の中心を通過する輸送されるように制御されうる。 In step S<b>104 , the gas 16 is supplied from the gas supply unit 15 . The gas supply unit 15 supplies gas onto the substrate 1 so that the gas 16 partially covers the substrate 1 during at least part of the period in which the substrate drive mechanism 31 drives the substrate 1 (substrate stage 3 ). 16. The supply of the gas 16 from the gas supply unit 15 can be started, for example, with the substrate 1 or the substrate stage 3 facing the gas supply port 15a of the gas supply unit 15 . Alternatively, the supply of the gas 16 from the gas supply unit 15 may be started before the substrate 1 or the substrate stage 3 faces the gas supply port 15 a of the gas supply unit 15 . Alternatively, the supply of the gas 16 from the gas supply unit 15 may be started before step S103. A gas 16 from a gas supply unit 15 is supplied onto the substrate 1 . The gas 16 supplied onto the substrate 1 forms a couette flow due to the movement of the substrate 1 or the substrate stage 3 and is transported in the movement direction of the substrate 1 or the substrate stage 3 . The gas 16 is thereby transported to the gap between the substrate 1 and the mold 11 . The supply (eg, supply time) of gas 16 from gas supply 15 can be controlled such that, for example, gas 16 is transported through the center of mold 11 by Couette flow.

基板1が第2位置に到達したら、工程S105において、図6に模式的に示されうるように、基板駆動機構31による基板1(基板ステージ3)の駆動が終了される。基板1が第2位置に移動した後、工程S106では、気体16が基板1の全域を覆うように、調整機構AMによって、基板1とモールド11との間隙の容積を縮小させる縮小動作が行われる。第1実施形態では、基板1とモールド11との間隙の容積を縮小させる縮小動作は、調整機構AMによって、図7に模式的に示されるように、基板1とモールド11との間隙が第1距離h1から第2距離h2に調整することによってなされる。第2距離h2は、第1距離h1より小さい距離である。第1距離h1および第2距離h2は、第1距離h1で基板1とモールド11との間隙に引き込まれた気体16が、該間隙が第2距離h2にされたときに基板1の全域を覆うように広がるように設定されうる。 When the substrate 1 reaches the second position, in step S105, the driving of the substrate 1 (substrate stage 3) by the substrate driving mechanism 31 is terminated, as schematically shown in FIG. After the substrate 1 is moved to the second position, in step S106, the adjustment mechanism AM performs a reduction operation for reducing the volume of the gap between the substrate 1 and the mold 11 so that the gas 16 covers the entire substrate 1. . In the first embodiment, the reduction operation for reducing the volume of the gap between the substrate 1 and the mold 11 is performed by the adjustment mechanism AM, as schematically shown in FIG. This is done by adjusting from the distance h1 to a second distance h2. The second distance h2 is a distance smaller than the first distance h1. The first distance h1 and the second distance h2 are such that the gas 16 drawn into the gap between the substrate 1 and the mold 11 at the first distance h1 covers the entire area of the substrate 1 when the gap is reduced to the second distance h2. can be set to spread as

基板1とモールド11との間隙を第2距離h2に変更する際に、モールド11の平面度が維持されることが好ましい(換言すると、モールド11の形状が平面形状に維持されることが好ましい)。基板1の全域に膜を形成するためのモールド11は、大型であるので、その自重によって撓みやすい。特に、平坦化工程に使用されるモールド11は、基板1の表面形状にならわせるために、厚さが薄く形成されるので、撓み量が大きくなりやすい。モールド11が撓んだ状態で基板1とモールド11との間隙を小さくすると、気体16が押し広げられる際に、局所的に間隙が小さい箇所では流体抵抗が大きいため流れにくく、局所的に間隙が大きい箇所では流体抵抗が小さいため流れやすくなる。そのため、基板1の全域に対して気体16を広げることが難しいかもしれない。 When changing the gap between the substrate 1 and the mold 11 to the second distance h2, it is preferable that the flatness of the mold 11 is maintained (in other words, it is preferable that the shape of the mold 11 is maintained planar). . Since the mold 11 for forming a film over the entire area of the substrate 1 is large, it easily bends due to its own weight. In particular, since the mold 11 used in the flattening process is formed to have a small thickness so as to conform to the surface shape of the substrate 1, the amount of deflection tends to be large. If the gap between the substrate 1 and the mold 11 is made small while the mold 11 is bent, when the gas 16 is expanded, the fluid resistance is large at the places where the gap is locally small, so that it is difficult to flow, and the gap is locally formed. Since the fluid resistance is small in places where there is a large amount of fluid, it becomes easy to flow. Therefore, it may be difficult to spread the gas 16 over the entire area of the substrate 1 .

そこで、間隙を第2距離h2に変更する間は、形状制御部33によって、モールド11の平面度を維持し、又は、平面度を向上させることが好ましい。例えば、間隙を第2距離h2に変更する間は、形状制御部33は、空間USの圧力を若干の負圧に調整することによって、モールド11の平面度を維持し、又は、平面度を向上させる。これにより、基板1の全域に対して気体16を均等に広げることできる。 Therefore, it is preferable to maintain or improve the flatness of the mold 11 by the shape control section 33 while changing the gap to the second distance h2. For example, while changing the gap to the second distance h2, the shape control unit 33 maintains or improves the flatness of the mold 11 by adjusting the pressure in the space US to a slight negative pressure. Let Thereby, the gas 16 can be evenly spread over the entire area of the substrate 1 .

工程S106において気体16が基板1の全域を覆った後、工程S107において、接触工程が実行される。接触工程では、基板1の上の硬化性組成物17にモールド11の平坦部11aが接触するように、調整機構AMによって基板1とモールド11との間隙が調整される。接触工程では、モールド11の一部のみを基板1の上の硬化性組成物17に接触させた後に、硬化性組成物17とモールド11との接触領域を徐々に拡大させることが、気泡の混入あるいは残留を抑制するために効果的である。例えば、モールド11の中央部のみを基板1の上の硬化性組成物17に最初に接触させた後に、硬化性組成物17とモールド11との接触領域を徐々に拡大させる方法が有利である。そこで、形状制御部33によって、接触工程の初期段階では空間USの圧力を正圧にすることによってモールド11を下方(基板1)に向かって凸形状にする。その後、基板1とモールド11との間隔を狭くすることで、基板1の上の硬化性組成物17とモールド11とを接触させる接触動作を行う。このとき、形状制御部33によって、接触領域の拡大のために徐々に空間USの圧力を低下させることが好ましい。 After the gas 16 covers the entire substrate 1 in step S106, a contacting step is performed in step S107. In the contact step, the gap between the substrate 1 and the mold 11 is adjusted by the adjustment mechanism AM so that the flat portion 11a of the mold 11 contacts the curable composition 17 on the substrate 1 . In the contact step, only a part of the mold 11 is brought into contact with the curable composition 17 on the substrate 1, and then the contact area between the curable composition 17 and the mold 11 is gradually expanded. Alternatively, it is effective for suppressing residue. For example, it is advantageous to first bring only the central portion of the mold 11 into contact with the curable composition 17 on the substrate 1, and then gradually expand the contact area between the curable composition 17 and the mold 11. Therefore, the shape control unit 33 makes the mold 11 convex downward (toward the substrate 1) by making the pressure in the space US positive in the initial stage of the contact process. Thereafter, by narrowing the distance between the substrate 1 and the mold 11, a contact operation is performed to bring the curable composition 17 on the substrate 1 and the mold 11 into contact with each other. At this time, it is preferable that the shape control unit 33 gradually reduce the pressure in the space US in order to expand the contact area.

以上の動作を整理すると、調整機構AMは、基板1が第2位置に移動した後に、基板1とモールド11の間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、その後、基板1の上の硬化性組成物17とモールド11とを接触させる接触動作を行いうる。形状制御部33は、縮小動作において空間USの圧力を負圧に維持し、縮小動作の後であって接触動作の開始前に、空間USの圧力を負圧から正圧に変更しうる。一例において、第1距離h1と第2距離h2との差は、接触動作において基板1とモールド11との間隙が変更される量より大きい。 To summarize the above operations, the adjustment mechanism AM performs a contraction operation to reduce the volume of the gap between the substrate 1 and the mold 11 after the substrate 1 has been moved to the second position, and then the curable composition on the substrate 1 is reduced. A contact operation can be performed to bring the object 17 and the mold 11 into contact. The shape control unit 33 can maintain the pressure of the space US at a negative pressure during the contraction operation, and change the pressure of the space US from negative pressure to positive pressure after the contraction operation and before the start of the contact operation. In one example, the difference between the first distance h1 and the second distance h2 is greater than the amount by which the gap between the substrate 1 and the mold 11 is changed during the contact operation.

次いで、工程S108では、硬化工程が実行される。硬化工程では、硬化部24によって、基板1とモールド11との間隙の硬化性組成物17に対して硬化用エネルギーが照射され、硬化性組成物17が硬化する。これにより、硬化した硬化性組成物17からなる平坦化膜が形成される。次いで、工程109では、分離工程が実行される。分離工程では、硬化した硬化性組成物17とモールド11とが分離するように、調整機構AMによって、基板1とモールド11との間隙が大きくされる。この際に、基板1とモールド11との間隙は、第1距離h1にされてもよい。 Then, in step S108, a curing step is performed. In the curing step, the curing unit 24 irradiates the curable composition 17 in the gap between the substrate 1 and the mold 11 with curing energy to cure the curable composition 17 . As a result, a flattening film made of the cured curable composition 17 is formed. Then, in step 109, a separation step is performed. In the separation step, the gap between the substrate 1 and the mold 11 is increased by the adjustment mechanism AM so that the cured curable composition 17 and the mold 11 are separated. At this time, the gap between the substrate 1 and the mold 11 may be the first distance h1.

図9~図13を参照しながら本発明の第2実施形態の成形装置100の動作を例示的に説明する。図9~図12は、第2実施形態の成形装置100の動作を示す模式図である。なお、図9~図12において、硬化性組成物17は、図示が省略されている。図13は、第2実施形態の成形装置100の動作手順を示すフローチャートである。図9~図13に示された動作は、制御部200によって制御される。第2実施形態として言及しない事項は、第1実施形態に従いうる。第2実施形態では、気体供給部15の気体供給口15aが配置された領域のY方向の長さは、例えば、基板1の直径あるいはサイズの80%以上、90%以上、または、100%の長さを有しうる。また、第2実施形態では、調整機構AMによって、基板1とモールド11との間隙の容積を縮小させる縮小動作は、基板1とモールド11との相対姿勢を調整する動作を含む。ここで、第1位置から第2位置への基板1の駆動は、基板1の一端SEがモールド11の一端ME1の下を通過するようになされ、縮小動作における基板1とモールド11との相対姿勢の調整は、モールド11の一端ME1と基板Sとが近づくようになされうる。 The operation of the molding apparatus 100 of the second embodiment of the present invention will be exemplified with reference to FIGS. 9 to 13. FIG. 9 to 12 are schematic diagrams showing the operation of the molding apparatus 100 of the second embodiment. 9 to 12, illustration of the curable composition 17 is omitted. FIG. 13 is a flow chart showing the operation procedure of the molding apparatus 100 of the second embodiment. The operations shown in FIGS. 9-13 are controlled by the controller 200. FIG. Matters not mentioned in the second embodiment may follow the first embodiment. In the second embodiment, the length in the Y direction of the region where the gas supply port 15a of the gas supply unit 15 is arranged is, for example, 80% or more, 90% or more, or 100% of the diameter or size of the substrate 1. can have a length Further, in the second embodiment, the reduction operation of reducing the volume of the gap between the substrate 1 and the mold 11 by the adjusting mechanism AM includes the operation of adjusting the relative posture between the substrate 1 and the mold 11 . Here, the driving of the substrate 1 from the first position to the second position is such that the one end SE of the substrate 1 passes under the one end ME1 of the mold 11, and the relative posture of the substrate 1 and the mold 11 in the shrinking operation. can be adjusted so that the one end ME1 of the mold 11 and the substrate S come closer to each other.

工程S201~S205は、工程S101~S105と同様であり、図9、図10、図11に模式的に示された状態は、図4、図5、図6に模式的に示された状態に対応する。工程S206、S207では、気体16が基板1の全域を覆うように、調整機構AMによって、基板1とモールド11との間隙の容積を縮小させる縮小動作が行われる。ここで、工程S206では、モールド11の一端ME1と基板Sとが近づくように、基板1とモールド11との相対姿勢が調整される。工程S207では、調整機構AMによって、基板1とモールド11との最小間隙(基板1とモールドの一端ME1との間隙)が第2距離h2に調整される。図12には、縮小動作によって、気体16が基板1の全域を覆うように、調整機構AMによって基板1とモールド11との相対姿勢および基板1とモールド11との間隙(距離)が調整された状態が模式的に示されている。このとき、形状制御部33によって、空間USの圧力を若干の負圧に調整することによって、モールド11の平面度を維持し、又は、平面度を向上させてもよい。第2実施形態では、気体16がモールド11の一端ME1の側からその反対側の他端ME2に向かって広がるように、基板1とモールド11との相対姿勢(基板1に対するモールド11の相対的な傾き)が調整される。 Steps S201 to S205 are the same as steps S101 to S105, and the states schematically shown in FIGS. 9, 10, and 11 are changed to the states schematically shown in FIGS. handle. In steps S<b>206 and S<b>207 , the adjustment mechanism AM performs a reduction operation for reducing the volume of the gap between the substrate 1 and the mold 11 so that the gas 16 covers the entire area of the substrate 1 . Here, in step S206, the relative posture between the substrate 1 and the mold 11 is adjusted so that the one end ME1 of the mold 11 and the substrate S come closer to each other. In step S207, the adjustment mechanism AM adjusts the minimum gap between the substrate 1 and the mold 11 (the gap between the substrate 1 and the one end ME1 of the mold) to the second distance h2. In FIG. 12, the relative posture between the substrate 1 and the mold 11 and the gap (distance) between the substrate 1 and the mold 11 are adjusted by the adjustment mechanism AM so that the gas 16 covers the entire area of the substrate 1 by the reduction operation. The states are shown schematically. At this time, the flatness of the mold 11 may be maintained or improved by adjusting the pressure in the space US to a slight negative pressure by the shape control section 33 . In the second embodiment, the relative posture between the substrate 1 and the mold 11 (the relative position of the mold 11 with respect to the substrate 1) is adjusted so that the gas 16 spreads from one end ME1 of the mold 11 toward the other end ME2 on the opposite side. tilt) is adjusted.

第2実施形態では、相対姿勢の調整によって基板1とモールド11との間隙が小さくなる領域までクエット流れによって気体16を基板1とモールド11との間隙に引き込めばよい。これは、クエット流れによって気体16を基板1とモールド11との間隙に気体16を引き込むために基板1(基板ステージ3)を移動させる距離を短くすることに寄与しうる。 In the second embodiment, the gas 16 may be drawn into the gap between the substrate 1 and the mold 11 by the Couette flow until the gap between the substrate 1 and the mold 11 is reduced by adjusting the relative posture. This can contribute to shortening the distance that the substrate 1 (substrate stage 3) must be moved to draw the gas 16 into the gap between the substrate 1 and the mold 11 by Couette flow.

工程S208では、接触工程が実行される。接触工程は、基板1とモールド11との相対姿勢を、両者が平行な状態に戻した上で、基板1とモールド11との近づけてもよい。この場合は、形状制御部33によって、接触工程の初期段階では空間USの圧力を正圧にすることによってモールド11を下方(基板1)に向かって凸形状にし、その後、接触領域の拡大のために徐々に空間USの圧力を低下させることが好ましい。この場合、形状制御部33は、縮小動作において空間USの圧力を負圧に維持し、縮小動作の後であって接触動作の開始前に、空間USの圧力を負圧から正圧に変更しうる。あるいは、接触工程は、基板1に対してモールド11が相対的に傾いた状態を維持しながら、基板1とモールド11との近づけるように実行されてもよい。この場合、基板1の上の硬化性組成物17に対するモールド11の接触は、モールド11の一端ME1の側から開始することになる。工程S209、S210は、工程S108、S109と同様である。 In step S208, a contacting step is performed. In the contacting step, the substrate 1 and the mold 11 may be brought closer to each other after returning the relative postures of the substrate 1 and the mold 11 to a parallel state. In this case, the shape control unit 33 makes the mold 11 convex downward (to the substrate 1) by making the pressure in the space US positive in the initial stage of the contacting process, and then expands the contact area. It is preferable to gradually reduce the pressure in the space US. In this case, the shape control unit 33 maintains the pressure in the space US at a negative pressure during the contraction operation, and changes the pressure in the space US from negative pressure to positive pressure after the contraction operation and before the start of the contact operation. sell. Alternatively, the contacting step may be performed such that the substrate 1 and the mold 11 are brought closer to each other while the mold 11 remains tilted relative to the substrate 1 . In this case, the contact of the mold 11 with the curable composition 17 on the substrate 1 starts from the one end ME1 side of the mold 11 . Steps S209 and S210 are the same as steps S108 and S109.

以上のように、成形装置100を使って基板1の上の硬化性組成物を成形することができる。本発明の1つの実施形態としての物品製造方法は、成形装置100を使って基板1の上の硬化性組成物17を成形する工程と、硬化性組成物17の成形がなされた基板1を処理する工程と、を含み、基板1から物品を製造する。 As described above, the molding apparatus 100 can be used to mold the curable composition on the substrate 1 . An article manufacturing method according to one embodiment of the present invention includes the steps of molding a curable composition 17 on a substrate 1 using a molding apparatus 100, and processing the substrate 1 on which the curable composition 17 has been molded. to manufacture an article from the substrate 1.

次に、成形装置100をインプリント装置として利用して基板1の上の硬化性組成物17にモールド11のパターンを転写し、その後に基板1を処理することによって物品を製造する物品製造方法を例示的に説明する。図14(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ウエハ等の基板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。 Next, an article manufacturing method for manufacturing an article by transferring the pattern of the mold 11 to the curable composition 17 on the substrate 1 using the molding apparatus 100 as an imprint apparatus and then processing the substrate 1. An exemplifying explanation will be given. As shown in FIG. 14A, a substrate 1z such as a silicon wafer having a surface to be processed 2z such as an insulator is prepared. A printing material 3z is applied. Here, a state is shown in which a plurality of droplet-like imprint materials 3z are applied onto the substrate.

図14(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14(c)に示すように、インプリント材3zが付与された基板1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。 As shown in FIG. 14(b), the imprint mold 4z is opposed to the imprint material 3z on the substrate with the uneven pattern formed side thereof facing. As shown in FIG. 14(c), the substrate 1 provided with the imprint material 3z and the mold 4z are brought into contact with each other and pressure is applied. The imprint material 3z is filled in the gap between the mold 4z and the workpiece 2z. In this state, when light is irradiated through the mold 4z as energy for curing, the imprint material 3z is cured.

図14(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、型の凸部が硬化物の凹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。 As shown in FIG. 14D, after the imprint material 3z is cured, the mold 4z and the substrate 1z are separated to form a pattern of the cured imprint material 3z on the substrate 1z. The pattern of this cured product has a shape in which the concave portions of the mold correspond to the convex portions of the cured product, and the convex portions of the mold correspond to the concave portions of the cured product. It will be done.

図14(e)に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスク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14(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。 As shown in FIG. 14(e), when etching is performed using the pattern of the cured product as an anti-etching mask, the portion of the surface of the workpiece 2z where the cured product is absent or remains thinly is removed, forming the grooves 5z. Become. As shown in FIG. 14(f), by removing the pattern of the cured product, an article having grooves 5z formed on the surface of the workpiece 2z can be obtained. Although the pattern of the cured product is removed here, it may be used as an interlayer insulating film included in a semiconductor element or the like, that is, as a constituent member of an article, without being removed after processing.

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。光学素子としては、マイクロレンズ、導光体、導波路、反射防止膜、回折格子、偏光素子、カラーフィルタ、発光素子、ディスプレイ、太陽電池等が挙げられる。MEMSとしては、DMD、マイクロ流路、電気機械変換素子等が挙げられる。記録素子としては、CD、DVDのような光ディスク、磁気ディスク、光磁気ディスク、磁気ヘッド等が挙げられる。センサとしては、磁気センサ、光センサ、ジャイロセンサ等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。 A pattern of a cured product formed using an imprint apparatus is used permanently on at least a part of various articles, or temporarily used when manufacturing various articles. Articles are electric circuit elements, optical elements, MEMS, recording elements, sensors, molds, or the like. Examples of electric circuit elements include volatile or nonvolatile semiconductor memories such as DRAM, SRAM, flash memory, and MRAM, and semiconductor elements such as LSI, CCD, image sensors, and FPGA. Examples of optical elements include microlenses, light guides, waveguides, antireflection films, diffraction gratings, polarizing elements, color filters, light emitting elements, displays, and solar cells. Examples of MEMS include DMDs, microchannels, electromechanical transducers, and the like. Recording elements include optical disks such as CDs and DVDs, magnetic disks, magneto-optical disks, and magnetic heads. Examples of sensors include magnetic sensors, optical sensors, gyro sensors, and the like. Examples of the mold include imprint molds and the like.

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。 The pattern of the cured product is used as it is or temporarily used as a resist mask as at least a part of the article. After etching, ion implantation, or the like in the substrate processing step, the resist mask is removed.

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。 Although preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist thereof.

1:基板、11:モールド、15:気体供給部、16:気体、17:硬化性組成物、100:インプリント装置 Reference Signs List 1: substrate, 11: mold, 15: gas supply unit, 16: gas, 17: curable composition, 100: imprint apparatus

Claims (11)

モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置であって、
前記基板を駆動する基板駆動機構と、
前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、
前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、を備え、
前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、
前記駆動がなされている期間一部において、前記気体が前記基板の一部を覆うように、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、
前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記気体が前記基板の全域を覆うように前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、前記縮小動作により前記気体が前記基板の全域を覆った後に、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行う、
ことを特徴とする成形装置。
A molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold,
a substrate driving mechanism for driving the substrate;
an adjusting mechanism for adjusting the gap between the substrate and the mold;
a gas supply unit that supplies gas onto the substrate,
The substrate driving mechanism performs driving to move the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold to a second position where the entire substrate faces the mold,
the gas supply unit supplies the gas onto the substrate so that the gas covers part of the substrate during a part of the period during which the driving is performed;
After the substrate is moved to the second position, the adjustment mechanism performs a contraction operation to reduce the volume of the gap so that the gas covers the entire substrate, and the contraction operation reduces the gas to the substrate. After covering the entire area, by narrowing the distance between the substrate and the mold, a contact operation is performed to bring the curable composition on the substrate into contact with the mold;
A molding device characterized by:
前記縮小動作において前記間隙が第1距離から前記第1距離より小さい第2距離に変更され、前記第1距離と前記第2距離との差は、前記接触動作において前記間隙が変更される量より大きい、
ことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
The gap is changed from a first distance to a second distance less than the first distance in the contracting action, and the difference between the first distance and the second distance is less than the amount by which the gap is changed in the contacting action. big,
The molding apparatus according to claim 1, characterized in that:
モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置であって、
前記基板を駆動する基板駆動機構と、
前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、
前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、
前記モールドの上面の側の空間の圧力を制御することによって前記モールドの形状を制御する形状制御部と、を備え、
前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、
前記駆動がなされている期間の少なくとも一部において、前記気体が前記基板の一部を覆うように、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、
前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記気体が前記基板の全域を覆うように前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、前記気体が前記基板の全域を覆った後に、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行い、
前記形状制御部は、前記縮小動作において前記圧力を負圧に維持する、
ことを特徴とす成形装置。
A molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold,
a substrate driving mechanism for driving the substrate;
an adjusting mechanism for adjusting the gap between the substrate and the mold;
a gas supply unit that supplies gas onto the substrate;
a shape control unit that controls the shape of the mold by controlling the pressure in the space on the upper surface side of the mold;
The substrate driving mechanism performs driving to move the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold to a second position where the entire substrate faces the mold,
the gas supply unit supplies the gas onto the substrate so that the gas covers a part of the substrate during at least part of the period during which the driving is performed;
After the substrate is moved to the second position, the adjustment mechanism performs a contraction operation to reduce the volume of the gap so that the gas covers the entire substrate, and the gas covers the entire substrate. Thereafter, by narrowing the distance between the substrate and the mold, a contact operation is performed to bring the curable composition on the substrate and the mold into contact,
The shape control unit maintains the pressure at a negative pressure during the contraction operation.
A molding device characterized by:
前記形状制御部は、前記縮小動作の後であって前記接触動作の開始前に、前記圧力を負圧から正圧に変更する、
ことを特徴とする請求項3に記載の成形装置。
The shape control unit changes the pressure from a negative pressure to a positive pressure after the shrinking motion and before the contact motion starts.
The molding apparatus according to claim 3, characterized in that:
前記圧力が前記正圧に変更されることによって、前記モールドが前記基板に向かって凸形状に変形し、
前記接触動作では、前記モールドの中央部が前記基板の上に前記硬化性組成物に最初に接触する、
ことを特徴とする請求項4に記載の成形装置。
By changing the pressure to the positive pressure, the mold deforms into a convex shape toward the substrate,
In the contacting operation, a central portion of the mold first contacts the curable composition on the substrate.
The molding apparatus according to claim 4, characterized in that:
前記調整機構は、前記縮小動作において、前記間隙の容積が小さくなるように、前記基板と前記モールドとの相対姿勢を調整する、
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の成形装置。
The adjustment mechanism adjusts the relative posture between the substrate and the mold so that the volume of the gap is reduced in the shrinking operation.
The molding apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that:
前記駆動は、前記基板の一端が前記モールドの一端の下を通過するようになされ、
前記相対姿勢の調整は、前記モールドの前記一端と前記基板とが近づくようになされる、
ことを特徴とする請求項6に記載の成形装置。
said driving is such that one end of said substrate passes under one end of said mold;
The relative posture is adjusted so that the one end of the mold and the substrate are brought closer to each other.
The molding apparatus according to claim 6, characterized in that:
モールドを用いて基板の上の硬化性組成物を成形する成形装置であって、
前記基板を駆動する基板駆動機構と、
前記基板と前記モールドとの間隙を調整する調整機構と、
前記基板の上に気体を供給する気体供給部と、
前記モールドの両側の空間のうち前記基板とは反対側の空間の圧力を制御することによって前記モールドの形状を制御する形状制御部と、を備え、
前記基板駆動機構は、前記基板の少なくとも一部が前記モールドに対面しない第1位置から前記基板の全域が前記モールドに対面する第2位置に前記基板を移動させる駆動を行い、
前記駆動がなされている期間の少なくとも一部において、前記気体供給部が前記基板の上に前記気体を供給し、
前記調整機構は、前記基板が前記第2位置に移動した後に、前記間隙の容積を縮小させる縮小動作を行い、その後、前記基板と前記モールドとの間隔を狭くすることで、前記基板の上の前記硬化性組成物と前記モールドとを接触させる接触動作を行い、
前記形状制御部は、前記縮小動作において前記圧力を負圧に維持し、前記縮小動作の後であって前記接触動作の開始前に、前記圧力を負圧から正圧に変更する、
ことを特徴とする成形装置。
A molding apparatus for molding a curable composition on a substrate using a mold,
a substrate driving mechanism for driving the substrate;
an adjusting mechanism for adjusting the gap between the substrate and the mold;
a gas supply unit that supplies gas onto the substrate;
a shape control unit that controls the shape of the mold by controlling the pressure of the space on the opposite side of the substrate from the spaces on both sides of the mold,
The substrate driving mechanism performs driving to move the substrate from a first position where at least part of the substrate does not face the mold to a second position where the entire substrate faces the mold,
the gas supply unit supplies the gas onto the substrate during at least part of the period during which the driving is performed;
After the substrate is moved to the second position, the adjustment mechanism performs a contraction operation to reduce the volume of the gap, and then narrows the gap between the substrate and the mold, thereby reducing the space above the substrate. performing a contact operation to bring the curable composition and the mold into contact;
The shape control unit maintains the pressure at a negative pressure during the contraction operation, and changes the pressure from a negative pressure to a positive pressure after the contraction operation and before the start of the contact operation.
A molding device characterized by:
前記圧力が前記正圧に変更されることによって、前記モールドが前記基板に向かって凸形状に変形し、
前記接触動作では、前記モールドの中央部が前記基板の上の前記硬化性組成物に最初に接触する、
ことを特徴とする請求項8に記載の成形装置。
By changing the pressure to the positive pressure, the mold deforms into a convex shape toward the substrate,
In the contacting operation, a central portion of the mold first contacts the curable composition on the substrate.
The molding apparatus according to claim 8, characterized in that:
前記硬化性組成物によって前記基板の上に平坦化膜を形成するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の成形装置。
configured to form a planarizing film on the substrate with the curable composition;
The molding apparatus according to any one of claims 1 to 9, characterized in that:
請求項1乃至10のいずれか1項に記載の成形装置を使って基板の上の硬化性組成物を成形する工程と、
前記硬化性組成物の成形がなされた前記基板を処理する工程と、
を含み、前記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。
molding a curable composition on a substrate using a molding apparatus according to any one of claims 1 to 10;
treating the substrate on which the curable composition has been molded;
and manufacturing an article from the substrate.
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