JP7383564B2 - インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明に係る第1実施形態について説明する。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。例えば、インプリント装置は、基板上に液状のインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド(型)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させる。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離(離型)することで、基板上のインプリント材にモールドのパターンを転写することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、基板における1又は複数のショット領域の各々について行われる。
図1は、本実施形態のインプリント装置100の構成を示す概略図である。インプリント装置100は、定盤1、フレーム2、ダンパ3、相対駆動機構20、調整機構28、光照射部IRR、アライメントスコープ15、ディスペンサ25、パージガス供給部26、および、制御部11を備えうる。相対駆動機構20は、基板Sのショット領域とモールドMのパターン領域PRとの相対位置を変更する。相対駆動機構20による相対位置の調整は、基板Sのショット領域SR上のインプリント材IMに対するモールドMの接触、および、硬化したインプリント材IM(硬化物のパターン)からのモールドMの分離のための駆動を含む。また、相対駆動機構20による相対位置の調整は、基板S(のショット領域SR)とモールドM(のパターン領域PR)とのアライメントを含む。相対駆動機構20は、基板S(のショット領域SR)を位置決めする基板位置決め機構21と、モールドM(のパターン領域PR)を位置決めする型位置決め機構7とを含みうる。
図2には、インプリント装置100の動作フロー(インプリント処理の流れ)が例示的に示されている。図2に示される動作フローは、制御部11によって制御されうる。
基板S上のインプリント材IMとモールドMとの接触領域を拡大させる過程において、基板S、モールドMおよびインプリント材IMによって囲まれた空間にガスが閉じ込められると、モールドMの凹部へのインプリント材IMの充填が妨げられる。モールドMの凹部へのインプリント材IMの充填が不完全な状態でインプリント材IMを硬化させると、インプリント材IMの硬化物によって形成されるパターンに不良(例えば欠損)が発生しうる。したがって、上記空間に閉じ込められたガスがインプリント材IMに溶解し又は凝縮することによって消失し、モールドMの凹部にインプリント材IMが充填されるまで、インプリント材IMの硬化の開始を待つ必要がある。このようなプロセスは、スループットを低下させうる。ガスの閉じ込めは、ガスが排出される経路がインプリント材IMによって塞がれることによって起こりうる。そのため、基板S上にインプリント材の液滴をどのように配置するのかが重要である。
次に、本実施形態における他の実施例について説明する。図7(a)は、本実施例においてショット領域SRに適用されるインプリント材IMの液滴の配置パターンを示しており、図7(b)は、本実施例においてショット領域SRに適用される光の照度分布を示している。本実施例のショット領域SRは、互いに隣り合う部分領域A(第1部分領域)と部分領域B(第2部分領域)とに分割されている。部分領域Aは、中央部分A1と、X方向において中央部分A1を挟み込む側部分A2、A3とで構成される。中央部分A1は、接触工程におけるモールドMとインプリント材IMとの接触開始箇所(最初に接触する箇所)を含み、例えば矩形形状に構成されている。側部分A2、A3は、中央部分A1のX方向側に連続しており、ショット領域SRの外側(X方向)に向かうにつれてY方向に広がるように構成されている。部分領域Aにおける各部分A1~A3は、同じ配置パターンを有している。また、部分領域Bは、互いに異なる配置パターンを有する部分領域B1~B4で構成されている。部分領域B2は部分領域B1のY軸ミラー反転であり、部分領域B3は部分領域B2のX軸ミラー反転であり、部分領域B4は部分領域B1のX軸ミラー反転である。
本発明に係る第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態を基本的に引き継ぐものであり、以下で特に言及されない限りインプリント装置100の構成および処理は第1実施形態と同様である。第1実施形態では、単位照射領域50ごとに光の照射(ON)と非照射(OFF)とを切り替えるように照度分布を生成した。一方、単位照射領域50ごとに中間照度(0以外の複数の照度)を照射できるように光照射部IRR(空間光変調器16)が構成されている場合には、各単位照射領域50の照度を個別に設定してもよい。この場合であっても、境界部BDの照射光量(照度)が当該境界部BDとは異なる部分の照射光量(照度)より小さくなるように、照度分布が設定(生成)される。なお、中間照度とは、各単位照射領域の最大照度と最小照度との間の範囲内における照度であり、当該範囲内において任意に変更可能である。
照射積算量=照射面積(縦×横)×照度×照射時間 ・・・(1)
照射時間(調整後)=(照射積算量(最適値)÷照射積算量(現値))×照射時間(現値) ・・・(2)
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、基板上に供給(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 (14)
- モールドを用いて基板のショット領域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方法であって、
前記ショット領域のうち互いに隣り合う第1部分領域および第2部分領域に対して互いに異なる配置パターンで前記インプリント材の液滴が配置されるように、前記ショット領域上に前記インプリント材を供給する供給工程と、
前記モールドと前記ショット領域上の前記インプリント材との接触開始後において、前記モールドと前記ショット領域とのアライメントを行うアライメント工程と、
前記アライメント工程の終了前において、前記ショット領域上の前記インプリント材に光を照射して前記インプリント材の粘弾性を高める予備硬化工程と、
前記アライメント工程の終了後において、前記ショット領域上の前記インプリント材を硬化させる本硬化工程と、
を含み、
前記予備硬化工程では、前記ショット領域のうち前記第1部分領域と前記第2部分領域との境界部の照射光量が前記境界部とは異なる部分の照射光量より小さくなるように、前記インプリント材に前記光を照射する、ことを特徴とするインプリント方法。 - 前記ショット領域は、前記光の照射光量を個別に調整可能な複数の単位照射領域に区分けされ、
前記予備硬化工程では、前記複数の単位照射領域のうち前記境界部が位置する第1単位照射領域の照射光量が、前記境界部が位置しない第2単位照射領域の照射光量より小さくなるように、各単位照射領域における照射光量を調整する、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。 - 前記予備硬化工程では、前記ショット領域のうち前記境界部の照射光量が前記境界部とは異なる部分の照射光量の半分以下になるように、前記インプリント材に光を照射する、ことを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリント方法。
- 前記境界部は、前記ショット領域のうち前記第1部分領域と前記第2部分領域との境界に対して所定の幅を付与した部分である、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記第1部分領域では、第1配置パターンでの前記インプリント材の液滴の配置が単位面積ごとに繰り返され、前記第2部分領域では、前記第1配置パターンとは異なる第2配置パターンでの前記インプリント材の液滴の配置が単位面積ごとに繰り返される、ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記供給工程では、前記ショット領域上に前記インプリント材の液滴を格子状に配置し、
前記第1部分領域と前記第2部分領域とでは、前記配置パターンとして、前記インプリント材の液滴が配置される格子の向き、形状および寸法の少なくとも1つが異なる、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方法。 - 前記ショット領域の一部分で前記インプリント材と前記モールドとを接触させた後に、前記モールドと前記インプリント材との接触領域を前記一部分から放射方向に徐々に拡大させる接触工程を更に含み、
前記第1部分領域では、前記放射方向のうちの1つの方向である第1方向における液滴の間隔が前記第1方向と垂直な方向における液滴の間隔より狭くなるように設定された第1配置パターンに従って前記インプリント材の液滴が配置され、
前記第2部分領域では、前記放射方向のうちの1つの方向であり且つ前記第1方向とは異なる第2方向における液滴の間隔が前記第2方向と垂直な方向における液滴の間隔より狭くなるように設定された第2配置パターンに従って前記インプリント材の液滴が配置されている、ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のインプリント方法。 - 前記第1部分領域および前記第2部分領域の各々は、前記インプリント材の液滴が100個以上配置される領域である、ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記第1部分領域および前記第2部分領域の各々は、前記ショット領域の面積の1/100以上の面積を有する、ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記第1部分領域および前記第2部分領域の各々は、前記ショット領域の面積の1/10以上の面積を有する、ことを特徴とする請求項9に記載のインプリント方法。
- 前記予備硬化工程では、前記インプリント材を第1目標硬度に硬化させ、
前記本硬化工程では、前記インプリント材を前記第1目標硬度より高い第2目標硬度に硬化させる、ことを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のインプリント方法。 - 前記アライメント工程では、前記モールドに設けられたマークと前記基板に設けられたマークとの相対位置の検出結果に基づいて、前記モールドと前記基板とのアライメントを行う、ことを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- モールドを用いて基板のショット領域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あって、
前記ショット領域のうち互いに隣り合う第1部分領域および第2部分領域に対して互いに異なる配置パターンで前記インプリント材の液滴が配置されるように、前記ショット領域上に前記インプリント材を供給する供給部と、
前記モールドと前記ショット領域とのアライメントの終了前において、前記ショット領域上の前記インプリント材に光を照射して前記インプリント材の粘弾性を高める予備硬化を行う光照射部と、
を備え、
前記光照射部は、前記予備硬化において、前記ショット領域のうち前記第1部分領域と前記第2部分領域との境界部の照射光量が前記境界部とは異なる部分の照射光量より小さくなるように、前記インプリント材に前記光を照射する、ことを特徴とするインプリント装置。 - 請求項1乃至12のいずれか1項に記載のインプリント方法を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
前記加工工程で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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