KR20180056372A - 임프린트 장치 및 물품 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
파티클에 기인하여 발생할 수 있는 패턴 결함이나 기판 및/또는 형의 파손을 저감하기 위해 유리한 기술을 제공한다.
임프린트 장치는, 기판 상의 임프린트재에 형을 접촉시켜 해당 임프린트재를 경화시킴으로써 해당 기판 상에 패턴을 형성한다. 임프린트 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지 수단과, 형을 보유 지지하는 형 보유 지지부와, 상기 형 보유 지지부의 주변에 배치된 형 주변 부재와, 상기 기판 보유 지지 수단과 상기 형 주변 부재 사이에 전압을 공급하는 전원을 구비한다. 상기 기판 보유 지지부는, 기판을 흡착하는 기판 흡착부와, 상기 기판 흡착부의 주변에 배치된 기판 주변부를 포함한다. 상기 임프린트 장치는, 상기 기판 보유 지지 수단을 클리닝하는 제1 모드와, 상기 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드를 갖는다. 상기 제1 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지 수단 사이에 공급하는 전압의 극성과, 상기 제2 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지 수단 사이에 공급하는 전압의 극성이 반대이다.
임프린트 장치는, 기판 상의 임프린트재에 형을 접촉시켜 해당 임프린트재를 경화시킴으로써 해당 기판 상에 패턴을 형성한다. 임프린트 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지 수단과, 형을 보유 지지하는 형 보유 지지부와, 상기 형 보유 지지부의 주변에 배치된 형 주변 부재와, 상기 기판 보유 지지 수단과 상기 형 주변 부재 사이에 전압을 공급하는 전원을 구비한다. 상기 기판 보유 지지부는, 기판을 흡착하는 기판 흡착부와, 상기 기판 흡착부의 주변에 배치된 기판 주변부를 포함한다. 상기 임프린트 장치는, 상기 기판 보유 지지 수단을 클리닝하는 제1 모드와, 상기 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드를 갖는다. 상기 제1 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지 수단 사이에 공급하는 전압의 극성과, 상기 제2 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지 수단 사이에 공급하는 전압의 극성이 반대이다.
Description
본 발명은 임프린트 장치 및 물품 제조 방법에 관한 것이다.
기판 상에 배치된 임프린트재에 형(몰드)을 접촉시킨 상태에서 임프린트재를 경화시킴으로써 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 기술이 주목받고 있다. 형에는, 오목부를 포함하는 패턴이 형성되어 있고, 기판 상의 임프린트재에 형을 접촉시키면, 모세관 현상에 의해 오목부에 임프린트재가 충전된다. 오목부에 대하여 충분히 임프린트재가 충전된 시점에서, 임프린트재에 광 또는 열 등의 에너지가 부여된다. 이에 의해 임프린트재가 경화되어, 형에 형성된 오목부를 포함하는 패턴이 기판 상의 임프린트재에 전사된다. 임프린트재가 경화된 후에 임프린트재로부터 형이 분리된다.
기판 상의 경화된 임프린트재로부터 형을 분리할 때 형이 대전될 수 있다. 이 대전에 의해 형성되는 전계에 의해 파티클에 대하여 정전기력(쿨롱력)이 작용하고, 이에 의해 파티클이 형에 끌어당겨져 형에 부착될 수 있다. 파티클은, 임프린트 장치의 챔버의 외부로부터 침입하는 경우도 있고, 챔버 내에 있어서, 기계 요소의 상호 마찰, 기계 요소와 기판 또는 형의 마찰 등에 의해 발생하는 경우도 있다. 혹은, 기판 상에 미경화의 임프린트재를 배치하기 위해 토출구로부터 임프린트재가 토출되었을 때 임프린트재의 미스트가 발생하고, 이 임프린트재가 고화됨으로써 파티클이 발생하는 경우도 있을 수 있다.
형 또는 기판에 파티클이 부착된 상태에서, 형을 기판 상의 임프린트재에 접촉시켜 패턴의 형성을 행하면, 결함을 갖는 패턴이 형성되거나, 기판 및/또는 형이 파손되거나 할 수 있다.
특허문헌 1에는, 몰드에 이물 포착 영역을 형성하고, 그 이물 포착 영역을 대전시킴으로써, 전사 위치로의 기판의 반송 시에, 분위기 중 및/또는 기판 상에 존재하는 이물을 제거하는 것이 기재되어 있다.
그러나, 임프린트 장치를 장시간에 걸쳐 가동시키면, 이물 포착 영역에 다량의 파티클이 축적될 수 있다. 축적된 파티클은, 진동이나 기류 등에 의해 이물 포착 영역으로부터 이탈하여, 기판에 부착되거나, 형에 부착되거나 할 수 있다. 즉, 임프린트 장치가 장시간에 걸쳐 가동된 후에는 이물 포착 영역이 파티클의 공급원으로 되어버릴 수 있다.
본 발명은 상기 과제 인식을 계기로 하여 이루어진 것이며, 파티클에 기인하여 발생할 수 있는 패턴 결함이나 기판 및/또는 형의 파손을 저감하기 위해 유리한 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 하나의 측면은, 기판 상의 임프린트재에 형을 접촉시켜 해당 임프린트재를 경화시킴으로써 해당 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치에 관한 것이며, 상기 임프린트 장치는, 기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와, 형을 보유 지지하는 형 보유 지지부와, 상기 형 보유 지지부의 주변에 배치된 형 주변 부재와, 상기 기판 보유 지지부와 상기 형 주변 부재 사이에 전압을 공급하는 전원을 구비하고, 상기 기판 보유 지지부는, 기판을 흡착하는 기판 흡착부와, 상기 기판 흡착부의 주변에 배치된 기판 주변부를 포함하고, 상기 임프린트 장치는, 상기 기판 보유 지지부를 클리닝하는 제1 모드와, 상기 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드를 갖고, 상기 제1 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지부 사이에 공급하는 전압의 극성과, 상기 제2 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지부 사이에 공급하는 전압의 극성이 반대이다.
본 발명에 따르면, 파티클에 기인하여 발생할 수 있는 패턴 결함이나 기판 및/또는 형의 파손을 저감하기 위해 유리한 기술이 제공된다.
도 1은 본 발명의 하나의 실시 형태의 임프린트 장치의 구성을 예시하는 도면.
도 2는 기판 보유 지지부를 클리닝하는 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서의 임프린트 장치의 동작을 모식적으로 도시하는 도면.
도 3은 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서의 임프린트 장치의 동작을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 5는 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 6은 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 7은 기판 주변 부재를 클리닝하는 제1 모드의 클리닝을 임프린트와 병행하여 행하는 임프린트 장치의 동작 방법을 예시하는 도면.
도 8은 형 주변 부재를 클리닝(메인터넌스)하는 제2 모드(메인터넌스 모드)의 클리닝에 관한 임프린트 장치의 동작 방법을 예시하는 도면.
도 9는 형 주변 부재 및 기판 주변 부재의 구성예를 도시하는 도면.
도 10은 형 주변 부재의 다른 구성예로서의 분할된 형 주변 부재를 도시하는 도면.
도 11은 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 12는 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 13은 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 14는 물품 제조 방법을 예시하는 도면.
도 2는 기판 보유 지지부를 클리닝하는 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서의 임프린트 장치의 동작을 모식적으로 도시하는 도면.
도 3은 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서의 임프린트 장치의 동작을 모식적으로 도시하는 도면.
도 4는 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 5는 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 6은 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서 기판 보유 지지부와 형 주변 부재 사이에 공급되는 전압을 예시하는 도면.
도 7은 기판 주변 부재를 클리닝하는 제1 모드의 클리닝을 임프린트와 병행하여 행하는 임프린트 장치의 동작 방법을 예시하는 도면.
도 8은 형 주변 부재를 클리닝(메인터넌스)하는 제2 모드(메인터넌스 모드)의 클리닝에 관한 임프린트 장치의 동작 방법을 예시하는 도면.
도 9는 형 주변 부재 및 기판 주변 부재의 구성예를 도시하는 도면.
도 10은 형 주변 부재의 다른 구성예로서의 분할된 형 주변 부재를 도시하는 도면.
도 11은 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 12는 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 13은 분할된 형 주변 부재의 이용예를 설명하는 도면.
도 14는 물품 제조 방법을 예시하는 도면.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 임프린트 장치 및 그 동작 방법을 그 예시적인 실시 형태를 통하여 설명한다.
도 1에는, 본 발명의 하나의 실시 형태의 임프린트 장치 IMP의 구성이 예시되어 있다. 임프린트 장치 IMP는, 기판(101) 상의 임프린트재에 형(100)을 접촉시켜 해당 임프린트재를 경화시킴으로써 기판(101) 상에 패턴을 형성한다. 다른 표현으로 하면, 임프린트 장치 IMP는, 형(100)의 패턴을 기판(101) 상의 임프린트재에 임프린트에 의해 전사한다. 이 명세서에서는, 임프린트란, 임프린트재에 형을 접촉시켜, 해당 임프린트재를 경화시키고, 그 후, 해당 임프린트재로부터 형을 분리하는 것을 의미한다. 형(100)은 오목부로 구성된 패턴을 갖는다. 기판(101) 상의 임프린트재(미경화 상태의 수지)에 형(100)을 접촉시킴으로써 패턴의 오목부에 임프린트재가 충전된다. 이 상태에서, 임프린트재에 대하여 그것을 경화시키는 에너지를 부여함으로써, 임프린트재가 경화된다. 이에 의해 형(100)의 패턴이 임프린트재에 전사되고, 경화된 임프린트재를 포함하는 패턴이 기판(101) 상에 형성된다.
임프린트재는, 그것을 경화시키는 에너지가 부여됨으로써 경화되는 경화성 조성물이다. 임프린트재는, 경화된 상태를 의미하는 경우도 있고, 미경화 상태를 의미하는 경우도 있다. 경화용 에너지로서는, 예를 들어 전자파, 열 등이 사용될 수 있다. 전자파는, 예를 들어 그 파장이 10㎚ 이상 1㎜ 이하인 범위로부터 선택되는 광(예를 들어, 적외선, 가시광선, 자외선)일 수 있다.
경화성 조성물은, 전형적으로는, 광의 조사에 의해, 혹은, 가열에 의해 경화되는 조성물이다. 이들 중 광에 의해 경화되는 광경화성 조성물은, 적어도 중합성 화합물 및 광중합 개시제를 함유할 수 있다. 또한, 광경화성 조성물은, 부가적으로 비중합성 화합물 또는 용제를 함유할 수 있다. 비중합성 화합물은, 예를 들어 증감제, 수소 공여체, 내첨형 이형제, 계면 활성제, 산화 방지제, 중합체 성분 등의 군에서 선택되는 적어도 1종일 수 있다.
본 명세서 및 첨부 도면에서는, 기판(101)의 표면에 평행인 방향을 XY 평면으로 하는 XYZ 좌표계에 있어서 방향을 나타낸다. XYZ 좌표계에 있어서의 X축, Y축, Z축에 각각 평행인 방향을 X 방향, Y 방향, Z 방향이라 하고, X축 둘레의 회전, Y축 둘레의 회전, Z축 둘레의 회전을 각각 θX, θY, θZ라 한다. X축, Y축, Z축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X축에 평행인 방향, Y축에 평행인 방향, Z축에 평행인 방향에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, θX축, θY축, θZ축에 관한 제어 또는 구동은, 각각 X축에 평행인 축의 둘레의 회전, Y축에 평행인 축의 둘레의 회전, Z축에 평행인 축의 둘레의 회전에 관한 제어 또는 구동을 의미한다. 또한, 위치는 X축, Y축, Z축의 좌표에 기초하여 특정될 수 있는 정보이며, 자세는 θX축, θY축, θZ축에 대한 상대적인 회전에 의해 특정될 수 있는 정보이다. 위치 결정은 위치 및/또는 자세를 제어하는 것을 의미한다. 또한, 본 명세서에 있어서, 「A 및/또는 B」와 같은 표현은, 「A 및 B 중 적어도 한쪽」을 의미한다.
임프린트 장치 IMP는, 기판(101)을 위치 결정하는 기판 구동 기구 SDM을 구비하고, 기판 구동 기구 SDM은, 예를 들어 기판 보유 지지부(160), 미동 기구(114), 조동 기구(115) 및 베이스 구조체(116)를 포함할 수 있다. 기판 보유 지지부(160)는 기판(101)을 흡착하는 기판 흡착부(기판 흡착부)(102)와, 기판 흡착부(102)의 주변에 배치된 기판 주변 부재(113)(기판 주변부)를 포함한다. 기판 흡착부(102)는, 예를 들어 진공 흡착, 정전 흡착 등의 방법에 의해 기판(101)을 흡착한다. 기판 흡착부(102)와 기판 주변 부재(113)는 도통하고 있어, 서로 동일한 전압(전위)으로 유지될 수 있다. 기판 주변 부재(113)는 기판(101)이 배치되는 영역의 주변에 배치되어 있다.
기판 주변 부재(113)는 기판(101)의 상면과 거의 동등한 높이의 상면을 가질 수 있다. 예를 들어, 기판 주변 부재(113)는 기판(101)의 상면과 동등하거나, 기판(101)의 상면보다 약간 낮은 상면[예를 들어, 기판(101)의 상면과의 고저차가 1㎜ 이하인 상면]을 가질 수 있다. 기판 주변 부재(113)는 도체로 구성된 도전판(162)과, 도전판(162)의 표면을 피복하는 절연막(163)을 포함하고, 도전판(162)은, 예를 들어 구리 등의 금속으로 구성될 수 있다. 절연막(163)은, 예를 들어 폴리이미드 등으로 구성될 수 있다. 절연막(163)은 도전판(162)을 보호하는 기능, 전압이 인가되었을 때의 방전을 방지하는 기능, 발진을 방지하는 기능을 가질 수 있다. 또한, 도전판(162)을 피복하는 절연막(163)을 형성함으로써, 기판 주변 부재(113)에 흡착된 파티클로부터 전하를 빼앗기지 않는다. 따라서, 기판 주변 부재(113)에 흡착된 파티클은, 그것을 기판 주변 부재(113)로부터 분리하는 방향의 전계가 부여됨으로써, 용이하게 기판 주변 부재(113)로부터 제거될 수 있다.
미동 기구(114)는 기판 보유 지지부(160)를 미세 구동함으로써 기판(101)을 미세 구동하는 기구이다. 조동 기구(115)는 미동 기구(114)를 개략 구동함으로써 기판(101)을 개략 구동하는 기구이다. 베이스 구조체(116)는 조동 기구(115), 미동 기구(114), 기판 보유 지지부(160)를 지지한다. 기판 구동 기구 SDM은, 예를 들어 기판(101)을 복수의 축(예를 들어, X축, Y축, θZ축의 3축)에 대하여 구동하도록 구성될 수 있다. 미동 기구(114)에 있어서의 기판 보유 지지부(160)와 일체화된 부분(미동 스테이지)의 위치는, 간섭계 등의 계측기(117)에 의해 모니터된다.
임프린트 장치 IMP는, 형(100)을 위치 결정하는 형 구동 기구 MDM을 구비하고, 형 구동 기구 MDM은, 형 보유 지지부(110), 구동 기구(109) 및 형 주변 부재(161)를 포함할 수 있다. 형 주변 부재(161)는 형(100)이 배치되는 영역의 주변에 배치되어 있다. 형 구동 기구 MDM 및 형 주변 부재(161)는 지지 구조체(108)에 의해 지지될 수 있다. 형 보유 지지부(110)는 형(100)을 흡착(예를 들어, 진공 흡착, 정전 흡착) 혹은 기계적 수단에 의해 보유 지지할 수 있다. 구동 기구(109)는 형 보유 지지부(110)를 구동함으로써 형(100)을 구동한다. 원판 구동 기구 MDM은, 예를 들어 형(100)을 복수의 축(예를 들어, X축, Y축, Z축, θX축, θY축, θZ축의 6축)에 대하여 구동하도록 구성될 수 있다.
기판 구동 기구 SDM 및 형 구동 기구 MDM은, 기판(101)과 형(100)의 상대적인 위치 결정을 행하는 구동부를 구성한다. 구동부는, X축, Y축, θX축, θY축 및 θZ축에 관하여 기판(101)과 형(100)의 상대 위치를 조정하는 것 외에, Z축에 관해서도 기판(101)과 형(100)의 상대 위치를 조정한다. Z축에 관한 기판(101)과 형(100)의 상대 위치의 조정은, 기판(101) 상의 임프린트재와 형(100)의 접촉 및 분리의 동작을 포함한다.
임프린트 장치 IMP는, 기판(101) 상에 미경화의 임프린트재를 도포, 배치 혹은 공급하는 디스펜서(공급부)(111)를 구비할 수 있다. 디스펜서(111)는, 예를 들어 기판(101) 상에 임프린트재를 복수의 비말의 형태로 배치하도록 구성될 수 있다. 디스펜서(111)는 지지 구조체(108)에 의해 지지될 수 있다.
임프린트 장치 IMP는, 기판(101) 상의 임프린트재에 UV광 등의 광을 조사함으로써 해당 임프린트재를 경화시키는 경화부(104)를 구비할 수 있다. 임프린트 장치 IMP는 또한, 임프린트의 모습을 관찰하기 위한 카메라(103)를 구비할 수 있다. 경화부(104)로부터 사출된 광은, 미러(105)에서 반사되어, 형(100)을 투과하여 임프린트재에 조사될 수 있다. 카메라(103)는 형(100) 및 미러(105)를 통해 임프린트의 모습, 예를 들어 임프린트재와 형(100)의 접촉 상태 등을 관찰하도록 구성될 수 있다.
임프린트 장치 IMP는, 기판(101)의 마크와 형(100)의 마크의 상대 위치를 검출하기 위한 얼라인먼트 스코프(107a, 107b)를 구비할 수 있다. 얼라인먼트 스코프(107a, 107b)는, 지지 구조체(108)에 의해 지지된 상부 구조체(106)에 배치될 수 있다. 임프린트 장치 IMP는, 기판(101)의 복수의 마크의 위치를 검출하기 위한 오프 액시스 스코프(112)를 구비할 수 있다. 오프 액시스 스코프(112)는 지지 구조체(108)에 의해 지지될 수 있다.
임프린트 장치 IMP는, 하나 또는 복수의 에어 공급부(118)를 구비할 수 있다. 에어 공급부(118)는 형 보유 지지부(110)를 둘러싸도록 형 보유 지지부(110)의 주위에 배치될 수 있다. 에어 공급부(118)는 기판(101)과 형(100) 사이의 공간에 에어를 공급함으로써 에어 커튼을 형성한다. 에어 커튼은, 기판(101)과 형(100) 사이의 공간에 대한 파티클의 침입을 억제한다. 에어 공급부(118)는, 예를 들어 지지 구조체(108)에 의해 지지될 수 있다. 임프린트 장치 IMP는, 기판(101)과 형(100) 사이의 공간에 기판(101)을 따른 기체(131)의 흐름이 형성되도록, 해당 공간을 향하여 기체(131)를 공급하는 기체 공급부(130)를 구비할 수 있다.
임프린트 장치 IMP는, 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 전압 V를 공급하는 전원 PS를 구비하고 있다. 도 1에 도시된 예에서는, 기판 보유 지지부(160)가 접지되고, 형 주변 부재(161)에 대하여 전원 PS로부터 전압 V가 공급된다. 단, 기판 보유 지지부(160)에는, 접지 전위와는 상이한 전압이 공급되어도 된다. 임프린트 장치 IMP는, 기판 보유 지지부(160)를 클리닝하는 제1 모드(클리닝 모드)와, 형 주변 부재(161)를 클리닝하는 제2 모드(메인터넌스 모드)를 갖는다. 제1 모드에서 전원 PS가 형 주변 부재(161)와 기판 보유 지지부(160) 사이에 공급하는 전압 V의 극성과, 제2 모드에서 전원 PS가 형 주변 부재(161)와 기판 보유 지지부(160) 사이에 공급하는 전압 V의 극성은 반대이다. 이 상세에 대해서는 후술한다.
임프린트 장치 IMP는, 챔버(190)를 구비하고, 상기 각 구성 요소는 챔버(190) 내에 배치될 수 있다. 임프린트 장치 IMP는, 그 밖에, 주제어부(제어부)(126), 임프린트 제어부(120), 조사 제어부(121), 스코프 제어부(122), 디스펜서 제어부(123), 커튼 제어부(124), 기판 제어부(125)를 구비할 수 있다. 주제어부(126)는 임프린트 제어부(120), 조사 제어부(121), 스코프 제어부(122), 디스펜서 제어부(123), 커튼 제어부(124), 기판 제어부(125) 및 전원 PS를 제어한다. 임프린트 제어부(120)는 형 구동 기구 MDM을 제어한다. 조사 제어부(121)는 경화부(104)를 제어한다. 스코프 제어부(122)는 얼라인먼트 스코프(107a, 107b) 및 오프 액시스 스코프(112)를 제어한다. 디스펜서 제어부(123)는 디스펜서(111)를 제어한다. 커튼 제어부(124)는 에어 공급부(118)를 제어한다. 기판 제어부(125)는 기판 구동 기구 SDM을 제어한다.
챔버(190)의 내부 공간에는 파티클(150)이 침입할 수 있다. 또한, 챔버(190) 내에서는, 기계 요소의 상호 마찰, 기계 요소와 기판(101) 또는 형(100)의 마찰 등에 의해 파티클(150)이 발생할 수 있다. 혹은, 디스펜서(111)가 기판(101) 상에 미경화의 임프린트재를 배치하기 위해 토출구로부터 임프린트재를 토출하였을 때 임프린트재의 미스트가 발생하고, 이 임프린트재가 고화됨으로써 파티클(150)이 발생할 수 있다.
파티클(150)은 기판 주변 부재(113) 및 형 주변 부재(161) 등의 부재의 표면에 부착될 수 있다. 기판 주변 부재(113) 및 형 주변 부재(161) 중, 특히 하방에 위치하는 기판 주변 부재(113)에 대하여 파티클(150)이 부착될 가능성이 높다. 파티클(150)은 입경, 형상, 재질 등이 다양하다. 따라서, 기판 주변 부재(113)의 상면에 대한 파티클(150)의 부착력도 다양하다. 기판 주변 부재(113)의 상면에 대한 부착력이 약한 파티클(150)은 외적 자극(진동, 기류, 정전기) 등에 의해 용이하게 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈할 수 있다.
형(100)은 임프린트를 통해 대전되므로, 기판 주변 부재(113)와 형(100) 사이에 강한 전계가 형성될 수 있다. 이 전계에 의해, 기판 주변 부재(113) 상의 파티클(150)에 대하여 정전기력이 작용한다. 따라서, 기판 주변 부재(113)의 상면에 약한 부착력으로 부착되어 있는 파티클(150)은 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 용이하게 이탈할 수 있다. 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈한 파티클(150)은 형(100)에 끌어당겨져 형(100)에 부착되거나, 기판(101)에 부착되거나 할 수 있다. 따라서, 형과 기판 사이에 파티클(150)이 끼워 넣어지는 경우가 있을 수 있다. 이 때문에, 결함을 갖는 패턴이 형성되거나, 기판 및/또는 형이 파손되거나 할 수 있다.
그래서, 기판 주변 부재(113)에 약한 부착력으로 부착되어 있는 파티클(150)이 의도하지 않은 타이밍에 기판 주변 부재(113)로부터 이탈하지 않도록, 파티클(150)을 기판 주변 부재(113)로부터 미리 강제적으로 제거할 것이 요망된다. 이것을 실현하기 위해, 임프린트 장치 IMP는, 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 전압 V를 공급하는 전원 PS를 구비하고 있다.
도 2에는 기판 보유 지지부(160)를 클리닝하는 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서의 임프린트 장치 IMP의 동작이 모식적으로 도시되어 있다. 제1 모드(클리닝 모드)에 있어서, 전원 PS는 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 제1 극성의 전압 V를 공급한다. 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 공급된 제1 극성의 전압 V에 의해 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에 전계가 발생한다. 이 전계에 의해, 제1 극성과는 반대의 제2 극성을 갖는 파티클(150)에 대하여 정전기력이 작용한다. 기판 주변 부재(113)의 상면에 부착되어 있는 파티클(150)은, 이 정전기력에 의해 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈하여, 형 주변 부재(161)에 흡착될 수 있다. 제1 극성은, 기판(101) 상의 경화된 임프린트재로부터 형(100)을 분리함으로써 형(100)이 대전되는 전위(접지 전위를 기준으로 하는 전위)와 동일한 극성이다.
여기서, 일례로서, 기판(101) 상의 경화된 임프린트재로부터 형(100)을 분리함으로써, 형(100)이 부전위 -V0(V는 정의 값)으로 대전되는 경우를 생각한다. 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)는 접지되어 있어, 그 전위가 접지 전위인 것으로 한다. 예를 들어, 형(100)의 전위가 -3kV이고, 기판 주변 부재(113)와 형(100)의 간극이 1㎜인 경우, 전계 E의 방향은 상향(Z축의 정의 방향)이고, 전계 E의 강도(절댓값)는 3㎸/㎜이다. 제1 모드에서는, 도 4에 예시된 바와 같이, 형 주변 부재(161)의 전압 V가 -V0보다 낮은 전위 -V1(-V1<-V0)로 되도록, 전원 PS에 의해 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 제1 극성의 전압 V가 공급될 수 있다. 이에 의해, 기판 주변 부재(113)의 상면에 부착되어 있던 제2 극성의 전하를 갖는 파티클(150)은 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이의 전계 E에 의한 정전기력에 의해 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈하여, 형 주변 부재(161)에 흡착될 수 있다.
제1 모드(클리닝 모드)의 동작은, 기판(101)에 대한 임프린트 처리와 병행하여 실시되어도 되고, 임프린트 처리와는 상이한 타이밍에 실시되어도 된다. 도 7에는, 기판 주변 부재(113)를 클리닝하는 제1 모드의 클리닝을 임프린트와 병행하여 행하는 임프린트 장치 IMP의 동작 방법이 예시적으로 도시되어 있다. 이 동작 방법은 주제어부(제어부)(216)에 의해 제어된다.
공정 S201에서는, 주제어부(126)는 기판(101) 상의 임프린트 대상인 샷 영역이 디스펜서(111) 아래로 이동하도록 기판 구동 기구 SDM을 제어한다. 공정 S202에서는, 주제어부(126)는 기판(101) 상의 임프린트 대상인 샷 영역에 임프린트재가 배치되도록 기판 구동 기구 SDM 및 디스펜서(111)를 제어한다. 여기서, 샷 영역에의 임프린트재의 배치는, 예를 들어 기판 구동 기구 SDM에 의해 기판(101)을 이동시키면서 디스펜서(111)로부터 임프린트재를 토출함으로써 이루어질 수 있다. 샷 영역에의 임프린트재의 배치의 형식은 임의이지만, 예를 들어 복수의 액적의 배열 형식으로 샷 영역에 임프린트재가 배치될 수 있다.
공정 S203에서는, 주제어부(126)는 기판(101) 상의 임프린트 대상인 샷 영역이 형(100)의 아래로 이동하도록, 보다 상세하게는, 해당 샷 영역과 형(100)이 위치 정렬되도록 기판 구동 기구 SDM 및 형 구동 기구 MDM을 제어한다.
공정 S204에서는, 주제어부(126)는 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)를 클리닝하기 위해 제1 모드의 클리닝 기능을 유효(ON)로 한다. 구체적으로는, 주제어부(126)는 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에 제1 극성의 전압 V의 공급이 개시되도록 전원 PS를 제어한다. 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 제1 극성의 전압 V가 공급되면, 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에는, 기판 주변 부재(113)에 부착된 파티클(150)을 형 주변 부재(161)에 흡인하는 전계 E가 형성된다. 이 전계 E에 의해 기판 주변 부재(113)의 상면에 부착되어 있는 제2 극성을 갖는 파티클이 기판 주변 부재(113)로부터 이탈하여, 형 주변 부재(161)에 흡착될 수 있다. 즉, 기판 주변 부재(113)가 클리닝된다. 제1 모드의 클리닝 기능이 유효(ON)로 됨으로써, 예를 들어 공정 S201 내지 S203에 있어서 기판 주변 부재(113)에 부착된 파티클(통상은, 부착력이 아직 약하다고 생각됨)이 바로 제거될 수 있다. 여기서, 공정 S204(전압 V의 공급의 개시)는 공정 S203이 종료되기 전에 실행되어도 된다. 단, 디스펜서(공급부)(111)가 기판(101)(의 샷 영역)에 임프린트재를 공급하고 있는 동안은, 전원 PS에 의한 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에의 전압 V의 공급이 이루어지지 않는 것이 바람직하다. 이것은, 전압 V에 의해 형성되는 전계가 디스펜서(111)에 의한 기판(101) 상의 적정 위치로의 임프린트재의 공급을 방해할 수 있기 때문이다.
공정 S205에서는, 주제어부(126)는 임프린트 대상인 샷 영역에 임프린트가 이루어지도록, 관련되는 구성 요소, 예를 들어 기판 구동 기구 SDM, 형 구동 기구 MDM, 경화부(104), 얼라인먼트 스코프(107a, 107b) 등을 제어한다. 구체적으로는, 공정 S205에서는, 기판(101) 상의 임프린트 대상인 샷 영역 상의 임프린트재에 형(100)을 접촉시켜, 해당 임프린트재를 경화시키고, 그 후, 해당 임프린트재로부터 형(100)을 분리하는 임프린트 처리가 이루어진다. 도 7에 도시된 예에서는, 공정 S205는, 클리닝 기능이 ON된 상태에서 이루어진다. 즉, 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에 전압 V가 공급된 상태에서, 기판(101) 상의 임프린트재에 형(100)을 접촉시켜, 해당 임프린트재를 경화시키고, 해당 임프린트재로부터 형(100)을 분리하는 동작이 이루어진다.
공정 S206에서는, 주제어부(126)는 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에의 제1 극성의 전압 V의 공급이 정지되도록 전원 PS를 제어한다. 즉, 주제어부(126)는 공정 S206에 있어서, 제1 모드의 클리닝 기능을 정지(OFF)시킨다.
공정 S207에서는, 주제어부(126)는 기판(101)의 모든 샷 영역에 대한 임프린트가 종료되었는지 여부를 판단하고, 미처리의 샷 영역이 남아 있는 경우에는, 당해 미처리의 샷 영역에 대한 임프린트가 이루어지도록 공정 S201로 되돌아간다. 한편, 모든 샷 영역에 대한 임프린트가 종료된 경우에는, 공정 S208로 진행한다. 공정 S208에서는, 주제어부(126)는 처리해야 할 모든 기판(101)에 대한 임프린트가 종료되었는지 여부를 판단하고, 미처리의 기판(101)이 남아 있는 경우에는, 당해 미처리의 기판(101)에 대한 임프린트가 이루어지도록 공정 S201로 되돌아간다. 한편, 모든 기판(101)에 대한 임프린트가 종료된 경우에는, 도 7에 도시된 일련의 처리가 종료된다.
제1 모드의 클리닝 기능이 장시간에 걸쳐 유효로 되면(임프린트 장치 IMP가 장시간에 걸쳐 제1 모드에서 동작하면), 형 주변 부재(161)의 표면[절연막(163)의 표면]에 다량의 파티클(150)이 부착될 수 있다. 형 주변 부재(161)의 표면에 부착되어 있는 파티클(150)은 임프린트 장치 IMP의 진동이나 기류 등에 의해 형 주변 부재(161)로부터 이탈하여, 기판(101)의 표면 및/또는 형(100)의 표면에 부착될 수 있다.
그래서, 임프린트 장치 IMP는, 형 주변 부재(161)를 클리닝하는 제2 모드(메인터넌스 모드)를 갖는다. 도 3에는 형 주변 부재(161)를 클리닝하는 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서의 임프린트 장치 IMP의 동작이 모식적으로 도시되어 있다. 제2 모드(메인터넌스 모드)에 있어서, 전원 PS는, 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에, 제1 극성과는 반대의 제2 극성의 전압 V를 공급한다.
임프린트 장치 IMP는, 단일의 형 주변 부재(161)를 가져도 되고, 복수의 형 주변 부재(161)를 가져도 된다. 임프린트 장치 IMP가 단일의 형 주변 부재(161)를 갖는 경우에는, 제2 모드는, 단일의 형 주변 부재(161)를 복수의 영역으로 나누어, 개개의 영역에 대하여 실시될 수 있다. 임프린트 장치 IMP가 복수의 형 주변 부재(161)를 갖는 경우에는, 제2 모드는, 적어도 하나의 형 주변 부재(161)를 단위로 하여 실시될 수 있다. 이들은 기본적인 동작에 있어서 공통되므로, 이하에서는, 대표적으로, 임프린트 장치 IMP가 복수의 형 주변 부재(161)를 갖고, 개개의 형 주변 부재(161)에 대하여 제2 모드를 실시하는 예를 설명한다.
제2 모드의 동작은, 기판 보유 지지부(160)[기판 흡착부(102)]가 클리닝용 기판(101')을 보유 지지하고, 메인터넌스 대상(클리닝 대상)인 형 주변 부재(161) 아래에 기판(101')이 배치되도록 기판 보유 지지부(160)가 위치 결정된 상태에서 실시될 수 있다. 여기서, 클리닝용 기판(101')은, 반도체 디바이스 등의 물품의 제조용 기판(101)과 마찬가지의 사양을 갖는 기판이어도 되고, 메인터넌스용의 특별한 사양을 갖는 기판이어도 된다.
제2 모드에서는, 전술한 바와 같이, 전원 PS는, 제1 모드에서의 제1 극성의 전압 V와는 반대의 제2 극성을 갖는 전압 V를 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 공급한다. 즉, 제1 모드에서 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 형성되는 전계 E와 제2 모드에서 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 형성되는 전계 E는 반대 방향이다. 이에 의해, 제2 모드에서는, 형 주변 부재(161)에 부착되어 있는 파티클(150)에는, 해당 파티클(150)을 기판 보유 지지부(160)로 끌어당기는 정전기의 힘이 작용한다. 따라서, 형 주변 부재(161)에 부착되어 있던 파티클(150)은 형 주변 부재(161)로부터 분리되어, 클리닝용 기판(101')에 흡착될 수 있다.
도 5에는, 제2 모드에서 형 주변 부재(161)에 공급되는 전압이 예시되어 있다. 도 5에 예시된 바와 같이, 형 주변 부재(161)의 전압 V가 +V0보다 높은 전위 +V1(+V1>+V0)로 되도록, 전원 PS에 의해 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에 제2 극성의 전압 V가 공급될 수 있다. 제2 모드의 동작 종료 후, 클리닝용 기판(101')은 임프린트 장치 IMP로부터 반출된다.
제2 모드에서, 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 공급되는 제2 극성의 전압 V는 교류 성분을 포함하는 직류 전압이어도 된다. 제2 모드에서, 전원 PS는, 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 공급하는 제2 극성의 전압 V의 파형은, 예를 들어 구형파, 삼각파, 정현파, 사다리꼴파 및 계단파 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6의 (a) 내지 (c)에는, 제2 모드에서 전원 PS가 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 공급하는 제2 극성의 전압 V(교류 성분을 포함하는 직류 전압)가 예시되어 있다. 도 6의 (a)에 도시된 제2 극성을 갖는 전압 V[V]는, 최소 전압이 0[V]이고 최대 전압이 +V1[V]인 구형파이다. 이 구형파는, 예를 들어 최대 전압의 기간이 ΔT[초]이고, 최소 전압의 기간이 ΔT[초]이며, 듀티비가 50%이지만, 다른 듀티비를 가져도 된다. 도 6의 (b)에 도시된 제2 극성을 갖는 전압 V[V]는, 최소 전압이 0[V]이고 최대 전압이 +V[V]인 정현파이고, 주기가 2ΔT[초]이다. 도 6의 (c)에 도시된 제2 극성을 갖는 전압 V[V]는, 최소 전압이 0[V]이고 최대 전압이 +V[V]인 삼각파이고, 주기가 ΔT[초]이다.
도 8에는 형 주변 부재(161)를 클리닝(메인터넌스)하는 제2 모드(메인터넌스 모드)의 클리닝에 관한 임프린트 장치 IMP의 동작 방법이 예시적으로 도시되어 있다. 이 동작 방법은, 주제어부(제어부)(216)에 의해 제어된다. 공정 S301에서는, 주제어부(126)는 클리닝용 기판(101')을 기판 보유 지지부(160)의 기판 흡착부(102) 상에 반송되도록 도시하지 않은 반송 기구를 제어한다. 공정 S302에서는, 주제어부(126)는 기판(101')이 클리닝 대상(메인터넌스 대상)인 형 주변 부재(161) 아래로 이동하도록 기판 구동 기구 SDM을 제어한다. 바꾸어 말하면, 공정 S302에서는, 주제어부(126)는 기판(101')을 흡착하는 기판 흡착부(102)(기판 보유 지지 영역)가 [기판(101')을 개재하여] 클리닝 대상인 형 주변 부재(161)에 대향하는 위치에 위치 결정되도록 기판 구동 기구 SDM을 제어한다.
공정 S303에서는, 주제어부(126)는 형 주변 부재(161)를 클리닝하는 제2 모드의 클리닝 기능을 유효(ON)로 한다. 구체적으로는, 주제어부(126)는 기판 주변 부재(113)를 갖는 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에의 제2 극성의 전압 V의 공급이 개시되도록 전원 PS를 제어한다. 기판 보유 지지부(160)와 형 주변 부재(161) 사이에 제2 극성의 전압 V가 공급되면, 기판 주변 부재(113)와 형 주변 부재(161) 사이에는, 형 주변 부재(161)에 부착되어 있는 제2 극성을 갖는 파티클(150)을 기판(101')에 흡인하는 전계 E가 형성된다. 소정 시간의 경과 후, 공정 S304에 있어서, 주제어부(126)는 제2 모드의 클리닝 기능을 정지(OFF)시킨다.
공정 S305에서는, 주제어부(126)는 임프린트 장치 IMP가 구비하는 복수의 형 주변 부재(161) 중 클리닝 대상인 모든 형 주변 부재(161)의 클리닝이 종료되었는지 여부를 판단한다. 그리고, 주제어부(126)는 클리닝해야 할 형 주변 부재(161)가 남아 있는 경우에는, 공정 S301로 되돌아간다. 한편, 클리닝 대상인 모든 형 주변 부재(161)의 클리닝이 종료된 경우에는, 주제어부(126)는 공정 S306으로 진행하여, 클리닝용 기판(101')이 기판 보유 지지부(160)의 기판 흡착부(102) 상으로부터 반출되도록 도시하지 않은 반송 기구를 제어한다.
공정 S301로 되돌아가는 경우에는, 클리닝용 기판(101')이 새로운 클리닝용 기판(101')으로 변경되어도 되고, 이미 기판 보유 지지부(160)의 기판 흡착부(102) 상에 있는 기판(101')이 계속해서 사용되어도 된다.
임프린트 장치를 사용하여 형성한 경화물의 패턴은, 각종 물품의 적어도 일부에 항구적으로, 혹은 각종 물품을 제조할 때 일시적으로 사용된다. 물품이란, 전기 회로 소자, 광학 소자, MEMS, 기록 소자, 센서, 혹은 형 등이다. 전기 회로 소자로서는, DRAM, SRAM, 플래시 메모리, MRAM과 같은, 휘발성 혹은 불휘발성의 반도체 메모리나, LSI, CCD, 이미지 센서, FPGA와 같은 반도체 소자 등을 들 수 있다. 형으로서는 임프린트용 몰드 등을 들 수 있다.
경화물의 패턴은, 상기 물품의 적어도 일부의 구성 부재로서, 그대로 사용되거나, 혹은, 레지스트 마스크로서 일시적으로 사용된다. 기판의 가공 공정에 있어서 에칭 또는 이온 주입 등이 행해진 후, 레지스트 마스크는 제거된다.
이하, 형 주변 부재(161)의 구성예를 설명한다. 형 주변 부재(161)는 도 9의 (a)에 예시된 바와 같이, 형(100)의 측면을 전방위에 걸쳐 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 기판 주변 부재(131)는, 도 9의 (b)에 예시된 바와 같이, 기판(101)의 측면을 전방위에 걸쳐 둘러싸는 형상을 가질 수 있다. 도 7의 흐름도에 설명된 처리에 있어서, 기판(101)의 복수의 샷 영역에 대한 임프린트와 병행하여, 기판 주변부(113)가 포함되는 영역(320)이 클리닝될 수 있다.
형 주변 부재(161)는, 도 10에 예시된 바와 같이, 형(100)이 배치되는 영역의 주변에 분할되어 배치된 형 주변 부재(330a, 330b, 330c)에 의해 구성되어도 된다. 이와 같은 구성을 채용함으로써, 형(100)의 주변에 기구를 배치하기 위한 자유도를 향상시킬 수 있다. 형(100)의 주변에 배치될 수 있는 기구로서는, 예를 들어 형(100)의 측면에 힘을 가하여 형(100)을 목표 형상으로 변형시키는 기구, 임프린트재와 형(100)의 접촉 및 분리를 위해 형(100)을 Z 방향으로 이동시키는 구동 기구, 형(100)의 기울기를 조정하는 구동 기구 등을 들 수 있다. 또한, 분할된 형 주변 부재(330a, 330b, 330c)를 채용하고, 제1 모드에서, 형 주변 부재(330a, 330b, 330c)에 대하여 전원 PS로부터 전압 V를 공급함으로써, 기판 주변 부재(113)의 전체가 아니라 국소 영역에 전계를 발생시킬 수 있다. 기판 주변 부재(113) 상에는, 기판(101)이나 미동 스테이지의 위치의 캘리브레이션에 사용하는 기준 마크나, 임프린트재를 경화시키기 위한 노광광의 조도를 계측하는 조도 센서 등이 배치될 수 있다. 분할된 형 주변 부재(330a, 330b, 330c)를 채용함으로써, 제1 모드의 클리닝이 기준 마크를 사용한 계측이나 조도 센서의 계측 결과에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있다.
형 주변 부재(330a, 330b, 330c)의 각각의 배치 및 역할에 대하여 설명한다. 형 주변 부재(330a)는 형(100)에 대하여 -X 방향으로 배치될 수 있다. 즉, 형 주변 부재(330a)는 평면에서 보아(+Z 방향으로부터 보았을 때의 도면), 형(100)으로부터 디스펜서(111)를 향하는 방향과는 반대 방향으로 배치될 수 있다. 형 주변 부재(330a)의 긴 변 방향의 길이는, 형(100)의 패턴이 형성되어 있는 부분(100a)의 긴 변 방향보다도 긴 것이 바람직하다.
형 주변 부재(330a)는, 도 7에 도시된 흐름도의 처리(제1 모드의 클리닝)를 실행할 때 사용될 수 있다. 도 11에 예시된 바와 같이, 형 주변 부재(330a)는 임프린트 처리에 있어서 형(100)이 기판(101) 및 기판 주변 부재(113)와 대향하는 영역을 포함하는 영역(320)과 대향한다. 형 주변 부재(330a)에 전압 V를 공급함으로써, 기판 주변 부재(113) 상에 부착되어 있는 파티클을 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈시켜 형 주변 부재(330a)에 흡착시킬 수 있다.
형 주변 부재(330b, 330c)는, 형(100)에 대하여 +X 방향측, 또한 형 주변 부재(330a)보다도 ±Y 방향측으로 배치될 수 있다. 형 주변 부재(330b, 330c)는, 전형적으로는, 도 7에 도시된 흐름도의 처리 시에는 이용되지 않는다. 형 주변 부재(330b, 330c)는, 부가적인 클리닝 공정에 있어서 이용될 수 있다. 부가적인 클리닝 공정에 있어서, 주변 부재(330b)를 사용하여, 도 12에 도시된 영역(340)에 부착되어 있는 파티클을 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈시켜 형 주변 부재(330b)에 흡착시킬 수 있다. 또한, 다른 부가적인 클리닝 공정에 있어서, 형 주변 부재(330c)를 사용하여, 도 13에 도시된 영역(350)에 부착되어 있는 파티클을 기판 주변 부재(113)의 상면으로부터 이탈시켜 형 주변 부재(330c)에 흡착시킬 수 있다.
다음에, 임프린트 장치 IMP를 사용하여 반도체 디바이스 등의 물품을 제조하는 물품 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 14의 (a)에 도시한 바와 같이, 절연체 등의 피가공재(2z)가 표면에 형성된 실리콘 웨이퍼 등의 기판(1z)을 준비하고, 계속해서, 잉크젯법 등에 의해, 피가공재(2z)의 표면에 임프린트재(3z)를 부여한다. 여기에서는, 복수의 액적상으로 된 임프린트재(3z)가 기판 상에 부여된 모습을 도시하고 있다.
도 14의 (b)에 도시한 바와 같이, 임프린트용 형(4z)을, 그 요철 패턴이 형성된 측을 기판 상의 임프린트재(3z)로 향하게 하여, 대향시킨다. 도 14의 (c)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)가 부여된 기판(1)과 형(4z)을 접촉시켜, 압력을 가한다. 임프린트재(3z)는 형(4z)과 피가공재(2z)의 간극에 충전된다. 이 상태에서 경화용 에너지로서 광을 형(4z)을 투과시켜 조사하면, 임프린트재(3z)는 경화된다.
도 14의 (d)에 도시한 바와 같이, 임프린트재(3z)를 경화시킨 후, 형(4z)과 기판(1z)을 분리하면, 기판(1z) 상에 임프린트재(3z)의 경화물의 패턴이 형성된다. 이 경화물의 패턴은, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에, 형의 오목부가 경화물의 볼록부에 대응한 형상으로 되어 있고, 즉, 임프린트재(3z)에 형(4z)의 요철 패턴이 전사된 것으로 된다.
도 14의 (e)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 내에칭 마스크로 하여 에칭을 행하면, 피가공재(2z)의 표면 중, 경화물이 없거나 혹은 얇게 잔존한 부분이 제거되어, 홈(5z)으로 된다. 도 14의 (f)에 도시한 바와 같이, 경화물의 패턴을 제거하면, 피가공재(2z)의 표면에 홈(5z)이 형성된 물품을 얻을 수 있다. 여기에서는 경화물의 패턴을 제거하였지만, 가공 후에도 제거하지 않고, 예를 들어 반도체 소자 등에 포함되는 층간 절연용 막, 즉, 물품의 구성 부재로서 이용해도 된다.
IMP : 임프린트 장치
100 : 형
101 : 기판
101' : 기판
102 : 기판 흡착부
113 : 기판 주변 부재
126 : 주제어부
160 : 기판 보유 지지부
161 : 형 보유 지지부
162 : 도전판
163 : 절연막
PS : 전원
100 : 형
101 : 기판
101' : 기판
102 : 기판 흡착부
113 : 기판 주변 부재
126 : 주제어부
160 : 기판 보유 지지부
161 : 형 보유 지지부
162 : 도전판
163 : 절연막
PS : 전원
Claims (11)
- 기판 상의 임프린트재에 형을 접촉시켜 해당 임프린트재를 경화시킴으로써 해당 기판 상에 패턴을 형성하는 임프린트 장치이며,
기판을 보유 지지하는 기판 보유 지지부와,
형을 보유 지지하는 형 보유 지지부와,
상기 형 보유 지지부의 주변에 배치된 형 주변 부재와,
상기 기판 보유 지지부와 상기 형 주변 부재 사이에 전압을 공급하는 전원을 구비하고,
상기 기판 보유 지지부는, 기판을 흡착하는 기판 흡착부와, 상기 기판 흡착부의 주변에 배치된 기판 주변부를 포함하고,
상기 임프린트 장치는, 상기 기판 보유 지지부를 클리닝하는 제1 모드와, 상기 형 주변 부재를 클리닝하는 제2 모드를 갖고,
상기 제1 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지부 사이에 공급하는 전압의 극성과, 상기 제2 모드에서 상기 전원이 상기 형 주변 부재와 상기 기판 보유 지지부 사이에 공급하는 전압의 극성이 반대인 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 제1 모드에서는, 상기 기판 보유 지지부에 부착되어 있던 파티클이 상기 형 주변 부재에 흡착되고,
상기 제2 모드에서는, 상기 형 주변 부재에 부착되어 있던 파티클이 상기 형 주변 부재로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판 보유 지지부를 구동하는 구동 기구를 더 구비하고,
상기 제2 모드의 클리닝을 실행하기 전에, 상기 기판 보유 지지부의 기판 보유 지지 영역이 상기 형 주변 부재에 대향하도록 상기 기판 보유 지지부가 상기 구동 기구에 의해 위치 결정되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제3항에 있어서,
상기 형 주변 부재를 포함하는 복수의 형 주변 부재를 구비하고,
상기 제2 모드의 클리닝을 실행하기 전에, 상기 기판 보유 지지부의 기판 보유 지지 영역이 상기 복수의 형 주변 부재 중 클리닝 대상인 형 주변 부재에 대향하도록 상기 기판 보유 지지부가 상기 구동 기구에 의해 위치 결정되는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제2 모드의 클리닝을 실행하기 전에, 상기 기판 보유 지지부에 클리닝용 기판이 반송되도록 반송 기구를 제어하는 제어부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 기판 흡착부와 상기 기판 주변부가 도통하고 있는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제6항에 있어서,
상기 기판 흡착부 및 상기 기판 주변부가 접지되어 있는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 형 주변 부재는, 도전판과, 상기 도전판의 표면을 피복하는 절연막을 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전원이 상기 기판 보유 지지부와 상기 형 주변 부재 사이에 공급하는 전압은, 교류 성분을 포함하는 직류 전압인 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항에 있어서,
상기 전원이 상기 기판 보유 지지부와 상기 형 주변 부재 사이에 공급하는 전압의 파형은 구형파, 삼각파, 정현파, 사다리꼴파 및 계단파 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 임프린트 장치. - 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 기재된 임프린트 장치에 의해 기판 상에 패턴을 형성하는 공정과,
상기 공정에서 상기 패턴이 형성된 상기 기판을 가공하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 물품 제조 방법.
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