JP7134055B2 - 成形装置、および物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る本実施形態のインプリント装置1について説明する。一般に、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と型とを接触させ、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。本実施形態のインプリント装置1は、半導体デバイスなどの製造に使用され、凹凸パターンが形成されたモールド3を用いて、基板5のショット領域上に供給されたインプリント材に当該パターンを転写するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置1は、パターンが形成されたモールド3を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化する。そして、インプリント装置1は、モールド3と基板5との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド3を剥離(離型)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ことができる。
図1は、本実施形態のインプリント装置1の構成を示す概略図である。本実施形態において、インプリント装置1は、光(紫外線)の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法を採用するが、これに限定されるものではなく、例えば入熱によってインプリント材を硬化させる熱硬化法を採用することもできる。なお、以下の各図において、モールド3に対する光(紫外線)の照射軸と平行な方向にXYZ座標系におけるZ軸をとり、Z軸に垂直な平面内で互いに直行する方向にX軸およびY軸をとるものとする。
基板5における複数のショット領域のうち、接触処理中におけるモールド3と基板5との対面面積が互いに異なるショット領域間では、モールド3の下方空間の気圧に起因して、接触処理中にモールド3が受ける圧力が互いに異なりうる。その結果、接触処理中におけるモールドの形状も互いに異なってしまうため、モールド3と基板5との間における気泡の残存傾向が変わり、ショット領域によっては気泡の残存を低減することが困難になりうる。その理由について以下に説明する。
本実施形態におけるモールド3と基板上のインプリント材Rとの接触処理について、図4を参照しながら説明する。図4は、接触処理中におけるモールド3および基板5を横方向から見た図である。本実施形態の接触処理では、まず、制御部9は、図4(a)に示すように、モールド3と基板上のインプリント材Rとが接触していない状態において、変形部8によりモールド3(パターン領域31)を凸形状に変形させる。そして、インプリントヘッド4によりモールド3を下降させて、第1相対速度v1でモールド3と基板5とを互いに近づける。次に、制御部9は、図4(b)に示すように、モールド3と基板5とが所定の間隔hになったとき、モールド3と基板5とを近づける相対速度を第1相対速度v1から第2相対速度v2に切り替え、第2相対速度v2でモールド3と基板5とを互いに近づける。その後、図4(c)に示すように、モールド3と基板上のインプリント材Rとを接触させる(即ち、モールド3をインプリント材Rに押圧する)。
本発明に係る第2実施形態のインプリント装置について説明する。第1実施形態では、第1処理から第2処理に切り替えるときのモールド3と基板5との間隔hを処理条件として、第1ショット領域と第2ショット領域とで変更する例について説明した。本実施形態では、第1処理で適用される第1相対速度v1を処理条件として、第1ショット領域と第2ショット領域とで変更する例について説明する。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態と同様である。
本発明に係る第3実施形態のインプリント装置について説明する。本実施形態では、変形部8によりモールド3に加えられる力qを処理条件として、第1ショット領域と第2ショット領域とで変更する例について説明する。力qとは、具体的には、モールド3と基板上のインプリント材Rとの接触が開始される前に、モールド3のパターン領域31を凸形状に変形させるために変形部8によりモールド3のキャビティ32に加えられる圧力のことである。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態と同様である。
本発明に係る第4実施形態のインプリント装置について説明する。本実施形態では、接触処理中においてモールド3(パターン領域31)を基板上のインプリント材Rに押圧するときの押圧力を処理条件として、第1ショット領域と第2ショット領域とで変更する例について説明する。なお、以下の説明で特に言及されていない箇所については、第1実施形態と同様である。
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給(塗布)されたインプリント材に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程(酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等)を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
Claims (19)
- 基板上の組成物に接触させる接触領域を一部に有するモールドを用いて、当該組成物を成形する成形装置であって、
前記モールドに力を加えることにより、前記接触領域を前記基板に向けて撓むように変形させる変形部と、
前記変形部による前記接触領域の変形を制御しながら前記モールドと前記基板との間隔を小さくすることにより前記接触領域と前記基板上の組成物とを接触させる接触処理を、前記基板における複数のショット領域の各々について行う制御部と、
を含み、
前記複数のショット領域は、前記接触領域の全体が接触する第1ショット領域および第2ショット領域を含み、且つ、前記第1ショット領域および第2ショット領域は、前記接触処理中に前記モールドと前記基板とが対面する面積を示す対面面積が前記第1ショット領域に対する前記接触処理と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中とで異なるように前記基板上に位置し、
前記制御部は、前記接触処理における前記モールドと前記基板との間隔の時間的な変化を、前記対面面積に応じて前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで異なるよう制御する、ことを特徴とする成形装置。 - 前記制御部は、前記接触処理における前記間隔の時間的な変化として、前記間隔を小さくするように前記モールド及び前記基板の少なくとも1つを相対的に駆動するときの相対速度を制御する、ことを特徴とする請求項1に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記対面面積が小さいほど前記相対速度が速くなるように制御する、ことを特徴とする請求項2に記載の成形装置。
- 前記制御部は、
第1相対速度で前記間隔を小さくするように前記モールドと前記基板とを近づけ、前記間隔が所定の間隔になったとき前記第1相対速度より遅い第2相対速度に切り替えて、前記第2相対速度で前記間隔を小さくするように前記モールドと前記基板とを近づけるように前記接触処理を制御し、
前記接触処理における前記間隔の時間的な変化として、前記所定の間隔、前記第1相対速度、及び前記第2相対速度のうち少なくとも1つを制御する、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の成形装置。 - 前記制御部は、前記対面面積が小さいほど前記所定の間隔を小さくするように制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記対面面積が小さいほど前記第1相対速度および前記第2相対速度のうち少なくとも1つが速くなるように制御する、ことを特徴とする請求項4に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記変形部により前記モールドに加える力を、前記対面面積に応じて前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで異なるよう制御する、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記対面面積が小さいほど前記変形部により前記モールドに加える力が大きくなるように制御する、ことを特徴とする請求項7に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記接触領域を前記基板上の前記組成物に押圧するときの押圧力を、前記対面面積に応じて前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで異なるよう制御する、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記対面面積が小さいほど前記押圧力が小さくなるように制御する、ことを特徴とする請求項9に記載の成形装置。
- 前記制御部は、前記第1ショット領域に対する前記接触処理中の前記接触領域と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中の前記接触領域との形状差が低減するように、前記接触処理における前記間隔の時間的な変化を制御する、ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の成形装置。
- 基板上の組成物に接触させる接触領域を一部に有するモールドを用いて、当該組成物を成形する成形装置であって、
前記モールドに力を加えることにより、前記接触領域を前記基板に向けて撓むように変形させる変形部と、
前記変形部による前記接触領域の変形を制御しながら前記モールドと前記基板との間隔を小さくすることにより前記接触領域と前記基板上の組成物とを接触させる接触処理を、前記基板における複数のショット領域の各々について行う制御部と、
を含み、
前記複数のショット領域は、前記接触領域の全体が接触する第1ショット領域および第2ショット領域を含み、且つ、前記第1ショット領域および第2ショット領域は、前記接触処理中に前記モールドと前記基板とが対面する面積を示す対面面積が前記第1ショット領域に対する前記接触処理と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中とで異なるように前記基板上に位置し、
前記制御部は、前記接触処理において前記変形部により前記接触領域の変形を小さくする過程を、前記対面面積に応じて前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで異なるよう制御する、ことを特徴とする成形装置。 - 基板上の組成物に接触させる接触領域を一部に有するモールドを用いて、当該組成物を成形する成形装置であって、
前記モールドに力を加えることにより、前記接触領域を前記基板に向けて撓むように変形させる変形部と、
前記変形部による前記接触領域の変形を制御しながら前記モールドと前記基板との間隔を小さくすることにより前記接触領域と前記基板上の組成物とを接触させる接触処理を、前記基板における複数のショット領域の各々について行う制御部と、
を含み、
前記複数のショット領域は、前記接触領域の全体が接触する第1ショット領域および第2ショット領域を含み、且つ、前記第1ショット領域および第2ショット領域は、前記接触処理中に前記モールドと前記基板とが対面する面積を示す対面面積が前記第1ショット領域に対する前記接触処理と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中とで異なるように前記基板上に位置し、
前記制御部は、前記接触処理において前記接触領域を前記組成物に押圧する押圧力を、前記接触処理の経過時間と前記押圧力との関係を示す情報に基づいて制御し、
前記情報は、前記対面面積に応じて、前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで前記関係が異なるように予め取得されている、ことを特徴とする成形装置。 - 基板上の組成物に接触させる接触領域を一部に有するモールドを用いて、当該組成物を成形する成形装置であって、
前記モールドに力を加えることにより、前記接触領域を前記基板に向けて撓むように変形させる変形部と、
前記変形部による前記接触領域の変形を制御しながら前記モールドと前記基板との間隔を小さくすることにより前記接触領域と前記基板上の組成物とを接触させる接触処理を、前記基板における複数のショット領域の各々について行う制御部と、
を含み、
前記複数のショット領域は、前記接触領域の全体が接触する第1ショット領域および第2ショット領域を含み、且つ、前記第1ショット領域および第2ショット領域は、前記接触処理中に前記モールドと前記基板とが対面する面積を示す対面面積が前記第1ショット領域に対する前記接触処理と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中とで異なるように前記基板上に位置し、
前記制御部は、前記対面面積に応じて、前記接触処理の処理条件を前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで変更し、
前記制御部は、前記間隔を小さくするように前記モールド及び前記基板の少なくとも1つを相対的に駆動するときの相対速度を前記処理条件として変更する、ことを特徴とする成形装置。 - 基板上の組成物に接触させる接触領域を一部に有するモールドを用いて、当該組成物を成形する成形装置であって、
前記モールドに力を加えることにより、前記接触領域を前記基板に向けて撓むように変形させる変形部と、
前記変形部による前記接触領域の変形を制御しながら前記モールドと前記基板との間隔を小さくすることにより前記接触領域と前記基板上の組成物とを接触させる接触処理を、前記基板における複数のショット領域の各々について行う制御部と、
を含み、
前記複数のショット領域は、前記接触領域の全体が接触する第1ショット領域および第2ショット領域を含み、且つ、前記第1ショット領域および第2ショット領域は、前記接触処理中に前記モールドと前記基板とが対面する面積を示す対面面積が前記第1ショット領域に対する前記接触処理と前記第2ショット領域に対する前記接触処理中とで異なるように前記基板上に位置し、
前記制御部は、前記対面面積に応じて、前記接触処理の処理条件を前記第1ショット領域と前記第2ショット領域とで変更し、
前記制御部は、
第1相対速度で前記間隔を小さくするように前記モールドと前記基板とを近づけ、前記間隔が所定の間隔になったとき前記第1相対速度より遅い第2相対速度に切り替えて、前記第2相対速度で前記間隔を小さくするように前記モールドと前記基板とを近づけるように前記接触処理を制御し、
前記所定の間隔、前記第1相対速度、及び前記第2相対速度のうち少なくとも1つを前記処理条件として変更する、ことを特徴とする成形装置。 - 前記対面面積は、上方から前記モールドと前記基板とを見たときに前記モールドと前記基板とが重なり合う面積である、ことを特徴とする請求項1乃至15のいずれか1項に記載の成形装置。
- 前記接触領域は、前記基板上の組成物に転写すべきパターンを有し、
前記成形装置は、前記モールドの前記接触領域を前記基板上の組成物に接触させることにより、前記基板上に組成物のパターンを形成する、ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の成形装置。 - 前記接触領域は、平面であり、
前記成形装置は、前記モールドの前記接触領域を前記基板上の組成物に接触させることにより当該組成物を平坦にする、ことを特徴とする請求項1乃至16のいずれか1項に記載の成形装置。 - 請求項1乃至17のいずれか1項に記載の成形装置を用いて基板上の組成物を成形する成形工程と、
成形工程を経た前記基板を加工する工程と、を含み、
加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
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