JP6193615B2 - Imprint apparatus and article manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント装置および物品の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.
モールドに形成されたパターンを基板上に転写するインプリント技術が、磁気記憶媒体や半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ技術の1つとして注目されている(特許文献1参照)。このような技術を用いたインプリント装置では、パターンが形成されたモールドと基板上に供給されたインプリント材とを接触させ、その状態でインプリント材を硬化させる。そして、硬化したインプリント材からモールドを剥離することにより、基板上にモールドのパターンを転写することができる。 An imprint technique for transferring a pattern formed on a mold onto a substrate has attracted attention as one of mass-production lithography techniques for magnetic storage media and semiconductor devices (see Patent Document 1). In an imprint apparatus using such a technique, a mold on which a pattern is formed and an imprint material supplied on a substrate are brought into contact with each other, and the imprint material is cured in that state. Then, by peeling the mold from the cured imprint material, the pattern of the mold can be transferred onto the substrate.
インプリント装置では、モールドのパターンを基板上の高精度に転写することが求められている。しかしながら、インプリント材が気化したガスがモールドと基板との間の空間から外部に流出してしまうと、例えば、基板ステージの位置を計測する計測器において計測誤差が生じてしまいうる。また、インプリント装置では、モールドと基板上のインプリント材とを接触させる際、モールドのパターンの隙間に気泡が残存していると基板上に転写されたパターンに欠損が生じてしまう。このような欠損を低減させるため、モールドと基板との間の空間を、インプリント材に対して可溶性や拡散性の高い気体(例えばヘリウム)で満たすことが提案されている(特許文献2参照)。この場合においても、可溶性や拡散性の高い気体が当該空間から外部に流出してしまうと、例えば、基板ステージの位置を計測する計測器に計測誤差が生じてしまいうる。そのため、インプリント装置では、インプリント材が気化したガスや可溶性や拡散性の高い気体などがモールドと基板との間の空間から流出することを防ぐように当該空間の周辺において排気が行われている。 In an imprint apparatus, it is required to transfer a mold pattern with high accuracy on a substrate. However, if the gas vaporized by the imprint material flows out of the space between the mold and the substrate, for example, a measurement error may occur in a measuring instrument that measures the position of the substrate stage. In the imprint apparatus, when the mold and the imprint material on the substrate are brought into contact with each other, if bubbles remain in the gap between the mold patterns, the pattern transferred onto the substrate is damaged. In order to reduce such defects, it has been proposed to fill the space between the mold and the substrate with a gas (for example, helium) that is highly soluble or diffusible with respect to the imprint material (see Patent Document 2). . Even in this case, if a highly soluble or highly diffusible gas flows out of the space, for example, a measurement error may occur in a measuring instrument that measures the position of the substrate stage. Therefore, in the imprint apparatus, exhaust is performed around the space so as to prevent gas vaporized by the imprint material or gas having high solubility or diffusibility from flowing out from the space between the mold and the substrate. Yes.
しかしながら、インプリント装置内において気流を発生させた場合に、発生させた気流に伴ってパーティクルが基板に向けて移動してきてしまうことがある。当該パーティクルが基板上に付着し、その状態でインプリント処理が行われると、基板上に転写されたパターンに欠損が生じたり、モールドが破損したりしてしまいうる。 However, it may if that caused the air flow in the imprint apparatus, a particle with the caused airflow would have moved toward the substrate. If the particles adhere to the substrate and the imprint process is performed in this state, the pattern transferred onto the substrate may be damaged or the mold may be damaged.
そこで、本発明は、パーティクルが基板上に付着することを防止する上で有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an imprint apparatus that is advantageous in preventing particles from adhering to a substrate.
本発明の1つの側面は、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板を保持する基板保持部と、前記モールドを保持するモールド保持部と、前記モールド保持部を取り囲むダクトを有し、該ダクトの外側の気体を、前記基板保持部側から前記ダクトの内側に取り込んで排気する排気部と、前記基板保持部によって保持された前記基板が前記モールドの下方に配置された状態において前記ダクトと前記基板との間に位置し、パーティクルを付着させる付着部材と、を含む。One aspect of the present invention relates to an imprint apparatus that forms a pattern of an imprint material on a substrate using a mold, and the imprint apparatus holds a substrate holding unit that holds the substrate and the mold. A mold holding part, a duct surrounding the mold holding part, an exhaust part for taking in and exhausting gas outside the duct from the substrate holding part side to the inside of the duct, and held by the substrate holding part. And an attachment member that is positioned between the duct and the substrate in a state where the substrate is disposed below the mold and adheres particles.
本発明によれば、例えば、パーティクルが基板上に付着することを防止する上で有利なインプリント装置を提供することができる。 According to the present invention, for example, an imprint apparatus that is advantageous in preventing particles from adhering to a substrate can be provided.
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member thru | or element, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態のインプリント装置100について、図1を参照しながら説明する。インプリント装置100は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたモールドを基板上のインプリント材(樹脂)に接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、インプリント装置100は、モールドと基板との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールドを剥離することによって基板上にパターンを転写するインプリント処理を行う。
<First Embodiment>
An
インプリント技術には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがある。熱サイクル法では、インプリント材として熱可塑性樹脂が基板上に供給される。そして、当該熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で当該樹脂とモールドとを接触させ、冷却した後に樹脂からモールドを剥離することで基板上にパターンを形成することができる。一方で、光硬化法では、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂が基板上に供給される。そして、紫外線硬化樹脂とモールドとを接触させた状態で当該樹脂に紫外線を照射し、紫外線の照射により当該樹脂が硬化した後、樹脂からモールドを剥離することで基板上にパターンを形成することができる。熱サイクル法では、温度制御による転写時間の増大と温度変化による寸法精度の低下といった問題が生じてしまう。その一方で、光硬化法では、そのような問題が生じないため、現時点では、光硬化法が半導体デバイスなどの量産において有利である。 The imprint technique includes a thermal cycle method using heat and a photocuring method using light. In the thermal cycle method, a thermoplastic resin is supplied onto the substrate as an imprint material. Then, the thermoplastic resin is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature, the resin and the mold are brought into contact with each other in a state where the fluidity of the resin is increased, and after cooling, the mold is peeled off from the resin to form a pattern on the substrate. Can be formed. On the other hand, in the photocuring method, an uncured ultraviolet curable resin is supplied onto the substrate as an imprint material. Then, the resin is irradiated with ultraviolet rays in a state where the ultraviolet curable resin is in contact with the mold, and after the resin is cured by the irradiation of ultraviolet rays, the pattern is formed on the substrate by peeling the mold from the resin. it can. In the thermal cycle method, problems such as an increase in transfer time due to temperature control and a decrease in dimensional accuracy due to temperature change occur. On the other hand, since the photocuring method does not cause such a problem, the photocuring method is currently advantageous in mass production of semiconductor devices and the like.
図1は、第1実施形態のインプリント装置100を示す概略図である。第1実施形態のインプリント装置100は、モールド40を保持するモールド保持部50(インプリントヘッド)と、基板20を保持する保持面30aを有する基板ステージ30と、モールド保持部50の周辺における気体を排出する排気部と、部材70とを含む。また、インプリント装置100は、インプリント材(樹脂)を基板20に供給するための樹脂供給部80を含む。モールド40には基板側の面に凹凸のパターンが形成されており、その凹凸のパターンと基板上のインプリント材とを接触させた状態でインプリント材を硬化させることにより、モールド40のパターンを基板上に転写することができる。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an
第1実施形態のインプリント装置100では、熱サイクル法および光硬化法のどちらが採用されてもよい。熱サイクル法を採用する場合には、熱可塑性樹脂を加熱するための熱源がインプリント装置100に設けられ、光硬化法を採用する場合には、紫外線硬化樹脂に照射される紫外線を射出する光源がインプリント装置100に設けられる。また、第1実施形態のインプリント装置100は、インプリント処理時には、基板ステージ30を移動させずに、モールド保持部50のみを例えばアクチュエータ(不図示)によりZ方向に移動させる。ここで、インプリント装置100は、モールド保持部50のみをZ方向に移動させることによりモールド40と基板20との距離を制御しているが、それに限られるものではない。例えば、基板ステージ30のみ、もしくはモールド保持部50と基板ステージ30との双方をZ方向に移動させることによりモールド40と基板20との距離を制御してもよい。
In the
インプリント装置100では、モールド40と基板上のインプリント材とを接触させる際、モールド40のパターンの隙間に気泡が残存していると基板上に転写されたパターンに欠損が生じてしまいうる。そのため、インプリント装置100は、モールド40と基板20との間の空間に、インプリント材に対して可溶性や拡散性の高い気体(例えばヘリウム)を供給する気体供給部81を含んでもよい。そして、インプリント装置100が気体供給部81を含むとき、気体供給部81から供給された気体でモールド40と基板20との間の空間を満たすことにより、基板上に転写されたパターンの欠損を低減することができる。このようにモールド40と基板20との間の空間を可溶性や拡散性の高い気体で満たす場合、その気体が当該空間から外部に流出してしまうと、例えば、基板ステージ30の位置を計測する計測器(干渉計やエンコーダ)において計測誤差が生じてしまいうる。また、インプリント材が気化したガスがモールド40と基板20との間の空間から外部に流出した場合や、モールド保持部50や基板ステージ30を駆動するアクチュエータからの熱が当該計測器に伝達した場合にも、計測器において計測誤差が生じてしまいうる。そのため、インプリント装置100は、インプリント材に対して可溶性や拡散性の高い気体やインプリント材が気化したガス、アクチュエータからの熱などを排出する排気部を有する。排気部は、モールド保持部50の側面を取り囲む部分60aを含むダクト60を含み、モールド保持部50の周辺における気体を、当該部分60aとモールド保持部50の側面との間から排出するように構成されている。しかしながら、モールド保持部50の周辺における気体の排出が排気部によって行われると、図1に示すように、排気部による気体の排出に伴ってダクト60の外側から内側に向かう気流10が発生してしまう。ダクト60と基板20との間を外側から内側に向かって気流が発生するため、基板の表面(基板面)上に気流が発生する。このような気流10が発生した場合、ダクトの外側におけるパーティクル12がその気流10に乗って基板20に向かって移動してきてしまう。その結果、移動してきたパーティクル12の一部は排気部によって排出されるものの、残りの一部は排気部によって排出されずに基板上に付着してしまう恐れがある。このように基板上にパーティクル12が付着した状態でインプリント処理が行われると、基板上に転写されたパターンに欠損が生じたり、モールド40が破損したりしてしまいうる。そこで、第1実施形態のインプリント装置100には、ダクト60の部分60aと基板ステージ30の保持面30aとの間に部材70が設けられている。気流10によりダクト60の外側から移動してきたパーティクル12が部材70に付着するようにすることで、パーティクル12が基板上に付着することを低減することができる。
In the
部材70は、基板面と対向する面を有しており、排気部による気体の排出に伴ってダクト60の外側から移動してくるパーティクル12が基板20に付着することを防止する。部材70は、基板面と対向する面が基板面と平行になるように配置されるとよい。部材70は、部材70と基板ステージ30の保持面30aとの距離がダクト60の部分60aと部材70との距離より短くなるように配置されるとよい。また、部材70は、基板20の被処理面(基板面)のうち、モールド保持部50の下に配置される領域(インプリント処理が行われる箇所を含む領域)以外の領域を覆うように構成されるとよい。また、部材70はモールド40と基板上のインプリント材との接触を妨げないように少なくともモールド40の外側に配置されるとよい。また、モールド40とパーティクル12とが接触する際に、モールド保持部50と部材70とが接触しないように、部材70をモールド保持部50の外側に配置してもよい。このように、第1実施形態のインプリント装置100では、ダクト60の部分60aと基板ステージ30の保持面30aとの間に部材70が設けられる。これにより、ダクト60の外側から移動してきたパーティクル12のうち、排気部により排出されないパーティクル12は部材70に付着し、基板20にパーティクル12が付着することを防止することができる。
The
部材70に付着したパーティクル12は、部材70とパーティクル12との間における分子間力によって部材70の表面に保持される。部材70は、金属や樹脂などの材料によって作製されうるが、一般に表面自由エネルギーが大きい材料の方が分子間力が大きくなるため、樹脂より表面自由エネルギーの大きい金属の方が部材70の材料として適している。また、一般に、2つの部材間に働く分子間力は、当該部材の表面粗さが小さい方が大きくなる傾向にある。そのため、部材70の表面粗さを小さくすると、部材70とパーティクル12との間における分子間力を大きくすることができる。このように構成された部材70は、部材70とパーティクル12との間における分子間力によってパーティクル12を保持することができるが、パーティクル12の保持を向上させる機能を付加させることもできる。例えば、インプリント装置100は、図1に示すように、部材70がパーティクル12を吸着するように部材に電位を与えて静電気を帯電させる給電部90を含んでもよい。このように部材70が給電部90により静電気を帯電した場合、部材70は、部材70とパーティクル12との間に分子間力に加えて静電気力も発生させることができるため、パーティクル12を保持する機能を向上させることができる。また、インプリント装置100は、部材70の表面が粘着質になるように構成されてもよいし、パーティクル12が熱泳動するように部材70が低温になるように構成されてもよい。ここで、例えば、上述したような機能を部材に付加させることにより部材70が厚くなってしまうと、ダクト60から気体を排気する際の抵抗(排気抵抗)が増し、排気部によってモールド保持部50の周辺における気体を排出する排気能力が低下してしまう。そのため、部材70の厚みは、ダクト60の部分60aと基板20との間の距離に対して、例えば、1/5〜1/10程度に設定するとよい。
The
ここで、部材70を配置する位置について説明する。まず、部材70を配置するZ方向の位置について、図2および図3を参照しながら説明する。図2はインプリント装置100のダクト60の周辺の気流10を模式的に示した図であり、図3はダクト60の周辺におけるパーティクル12の挙動を示す図である。図2(a)は、部材70を設けていない場合のダクト60の周辺の気流10を示し、図2(b)は、部材70を設けた場合のダクト60の周辺の気流10を示している。また、図2(a)および(b)では、ダクト60の部分60aの外周を基板20に向かって延長した線と基板面との接点を原点とし、原点から基板面と平行に内側に向かう方向をY方向、原点から基板面に直交する方向とZ方向とする。
Here, the position where the
部材70を設けていない場合におけるダクト60の周辺の気流10とパーティクル12の挙動とについて、図2(a)を参照しながら説明する。以下では、図2(a)の破線で囲まれた領域Aにおける気流10とその領域Aに侵入したパーティクル12の挙動について説明する。パーティクル12の形状が球形と仮定したとき、気体の流束がU(m/s)である空間中において速度V(m/s)で移動するパーティクル12の挙動は式(1)によって表すことができる。ここで、mはパーティクル12の質量、μは気体(空気)の粘度、Dpはパーティクル12の直径、Ccはカニンガムの補正係数、gは重力加速度である。
The behavior of the
図2(a)では、ダクト60の外側から内側に向かって気流10が発生している。そして、図2(a)の破線で囲まれた領域Aでは、Y方向に流束Uy(m/s)の気流10が発生しており、ダクト60の外側におけるパーティクル12が、ダクト60の部分60aの外周に沿って−Z方向に初速度Vz0(m/s)で領域Aに侵入したとする。このとき、パーティクル12の軌道を、式(1)を用いてパーティクル12の直径ごとに計算した結果を図3に示す。図3において、横軸は原点を起点としたY方向の距離であり、縦軸は原点を起点としたZ方向の距離である。ここで、式(1)を用いた計算では、ダクト60の下端と基板面との間の距離、即ち、図2(a)の破線で囲まれた領域AのZ方向の長さをZ=7mmとし、パーティクル12の直径を1μm、5μmおよび10μmとした。また、領域AにおけるY方向への流束をUy=10(m/s)、パーティクル12の−Z方向への初速度をVz0=10(m/s)、インプリント装置内におけるパーティクル12の密度を2700(kg/m3)とした。
In FIG. 2A, an
図3に示すように、直径1μmおよび5μmのパーティクル12は、気流10に追従しやすいため、領域Aに侵入した直後はZ方向に少しだけ進むが、すぐにY方向の気流10にのってY方向に移動する。一方で、直径10μmのパーティクル12は、気流10に追従しにくいため、領域Aに侵入した後も−Z方向に移動し、Y方向の気流10にのってY方向に8mmだけ進んだところでZ=0mmとなる。即ち、直径10μmのパーティクル12は、領域Aに侵入した後、Y方向に8mmだけ進んだところで基板20に付着する。このように、パーティクル12の軌道をパーティクル12の直径ごとに計算することにより、図2(b)に示すように部材70を配置する際に、部材70に吸着させるパーティクル12の直径に応じて部材の高さを決定することができる。ここで、部材70の高さとは、基板面と部材70との距離のことである。例えば、部材70をZ=2mmの位置に配置した場合では、直径1μmおよび5μmのパーティクル12を部材70に吸着させずに、直径10μmのパーティクル12を部材70に吸着させることができる。また、例えば、部材70をZ=6mmの位置に配置した場合では、直径1μmのパーティクル12を部材70に吸着させずに、直径5μmおよび10μmのパーティクル12を部材70に吸着させることができる。したがって、第1実施形態のインプリント装置100では、部材70の高さを変えることによって、部材70で吸着されるパーティクル12のサイズを制御することができる。第1実施形態のインプリント装置100では、Y=8mmで基板に付着しうる直径10μmのパーティクルが部材に吸着されるように部材を配置するとよい(例えばZ=2mm)。ここで、図3に示すように、直径1μmおよび5μmのパーティクル12は、領域Aに進入した場合、領域Aの気流10にのって、ほぼ一定の高さを保ちながらY方向に移動する。したがって、直径1μmおよび5μmのパーティクル12は、例えば部材70をZ=2mmの位置に配置した場合、部材70に吸着されない。しかしながら、直径の小さいパーティクル12は、上述のように、気流10に追従しやすい特徴を有するため、ダクト60の部分60aとモールド保持部50との間から排気部によって排気される。
As shown in FIG. 3, since the
次に、部材70を配置するXY方向の位置(部材70の形状)について説明する。部材70を配置するXY方向の位置は、部材を設けず、かつ基板20がインプリント装置内にある場合において、どの段階でどの程度のパーティクル12が基板20に付着するのかを考慮して決定されうる。即ち、当該位置は、インプリント処理におけるどの工程において、何個のパーティクル12が基板20に付着するのかを考慮して決定されうる。基板20に付着するパーティクル12の個数Nは、例えば、式(2)によって表され、基板20がインプリント装置内にある時間t(s)に依存する。式(2)において、N0(/m3)はインプリント装置内におけるパーティクル12の個数濃度、Vt(m/s)はパーティクル12が基板20に付着する速度(沈着フラックス)、S(m2)は基板20の面積である。ここで、基板20がインプリント装置内にある時間tには、充填時間と供給時間とが含まれる。充填時間とは、基板上に供給されたインプリント材がモールド40のパターンの隙間に充填される時間のことである。供給時間とは、基板ステージ30が移動して樹脂供給部80によってインプリント材を基板上に供給する時間のことである。そして、この充填時間および供給時間が、基板20がインプリント装置内にある時間tにおいて支配的となる。また、以下では、パーティクル12の個数濃度N0と沈着フラックスVtとがインプリント装置内において均一であると仮定する。
Next, the position in the XY direction (the shape of the member 70) where the
充填時間が供給時間より十分長い場合、基板20がインプリント装置内にある時間tにおいて基板20に付着するパーティクル12は、充填時間において基板20に付着するパーティクルが支配的となる。そのため、この場合では、部材70のXY方向の位置は、モールド40(モールド保持部50)の下に基板20が配置された状態におけるパーティクル12の軌跡を計算することにより決定される。例えば、モールド40の下に基板20の外周部が配置された状態のときと、モールドの下に基板20の中心部が配置された状態のときとにおけるパーティクル12の軌跡をそれぞれ計算する。そして、パーティクル12の軌跡の計算結果より、モールド40の下に基板20の外周部が配置された状態と基板20の中心部が配置された状態との双方においてパーティクル12が基板20に付着しないように部材70のXY方向の位置が取得される。これにより、充填時間においてパーティクル12が基板20に付着することを防止するように部材70を配置することができる。
When the filling time is sufficiently longer than the supply time, the
一方で、供給時間が充填時間より長い、あるいは同等である場合は、供給時間において基板20に付着するパーティクル12を考慮する必要がある。そのため、この場合では、部材70のXY方向の位置は、基板ステージ30が移動するときと、樹脂供給部80の下に基板20が配置されたときとにおけるパーティクル12の軌跡を考慮して決定されうる。例えば、樹脂供給部80の下に基板20が配置された状態のときと、基板20を樹脂供給部80の下に配置するために基板ステージ30を移動している状態のときとにおけるパーティクル12の軌跡をそれぞれ計算する。そして、パーティクル12の軌跡の計算結果により、樹脂供給部80の下に基板20が配置された状態と基板ステージ30を移動している状態との双方においてパーティクル12が基板20に付着しないように部材70のXY方向の位置が取得される。これにより、充填時間においてパーティクル12が基板20に付着することを防止するとともに、供給時間においてもパーティクル12が基板20に付着することを防止するように部材70を配置することができる。
On the other hand, when the supply time is longer than or equal to the filling time, it is necessary to consider the
ここで、上述したように、直径の小さいパーティクル12は慣性の影響が小さいためパーティクル12の軌跡が気流10に追従しやすく、直径の大きいパーティクル12は慣性の影響が大きいためパーティクル12の軌跡が気流10に追従しにくくなる。即ち、パーティクル12の軌跡は、パーティクル12のサイズ(直径)とインプリント装置内の気流10(モールド保持部50の周辺における気流10)とが分かれば算出することができる。モールド保持部50の周辺における気流10は、例えば外部のコンピュータでシミュレーションを行うことによって求めることができる。また、どの程度の大きさのパーティクル12が基板20に付着した際に基板20に転写されたパターンに欠損が生じるのか、およびモールド40が破損するのかについては、実験やシミュレーションによって予め求めておくとよい。
Here, as described above, the
上述したように、第1実施形態のインプリント装置100は、ダクト60の部分60aと基板ステージ30の保持面30aとの間に部材70が設けられている。部材70は、排気部による気体の排出に伴ってダクト60の外側から移動してきたパーティクル12が基板上に付着することを防止することができる。これにより、基板上にパーティクル12が付着した状態でインプリント処理が行われることを抑制することができ、基板上に転写されたパターンに欠損が生じたり、モールド40が破損したりすることを防止することができる。
As described above, in the
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態のインプリント装置200について、図4を参照しながら説明する。第2実施形態のインプリント装置200は、図4に示すように、第1実施形態のインプリント装置100と比べて、部材70に付着したパーティクル12を取り除くクリーニング部71を更に含む。ここで、図4では、部材70に静電気を帯電させる給電部90、および基板上にインプリント材を供給する樹脂供給部80の図示は省略するが、第2実施形態のインプリント装置200は給電部90および樹脂供給部80を含むように構成されてもよい。
Second Embodiment
An
第2実施形態のインプリント装置200は、第1実施形態のインプリント装置100と同様に、部材70に吸着されたパーティクル12は、部材70とパーティクル12との間における分子間力によって部材70の表面に保持される。このような分子間力は、パーティクル12のサイズがμmオーダーとすると、排気部によって気体を排出する際に加わる力に比べて大きい。そのため、部材70に一旦付着したパーティクル12が部材70から脱離して基板20に付着する可能性は低い。しかしながら、部材70にパーティクル12が付着し続けると、複数個のパーティクル12が部材70の表面で重なり、部材70の表面から離れるにつれて分子間力が小さくなる。即ち、部材70に付着したパーティクル12のうち一部のパーティクル12が部材70から脱離し、脱離したパーティクル12が基板20に付着する可能性が高まってしまう。そのため、部材70に付着したパーティクル12の数を基準量以下に保つように、部材70の表面をクリーニングすることが必要である。そこで、第2実施形態のインプリント装置200は、部材70に付着したパーティクル12を取り除くクリーニング部71を有している。
Similar to the
クリーニング部71は、例えば、部材70に付着したパーティクル12を吸引する吸引ノズルを含み、その吸引ノズルによって部材70に付着したパーティクル12を取り除くように構成される。このように構成されたクリーニング部71は、吸引ノズルを部材70の表面に沿って移動させることにより部材70に付着したパーティクル12を取り除くことができる。また、クリーニング部71は、例えば、部材70に付着したパーティクル12を剥離させる剥離部(例えば、ブラシ)を含むように構成されてもよい。このように構成されたクリーニング部71は、剥離部を部材70の表面に沿って移動させることにより部材70に付着したパーティクル12を剥離することができる。ここで、クリーニング部71は、部材70から剥離部によって剥離されたパーティクル12を吸引ノズルで取り除くように、吸引ノズルと剥離部との双方を含むように構成されてもよい。
The
上述したように、第2実施形態のインプリント装置200は、部材70に付着したパーティクル12を取り除くクリーニング部71を含む。これにより、部材70に付着したパーティクル12が部材70から脱離して基板20に付着することを防止することができる。
As described above, the
<第3実施形態>
本発明の第3実施形態のインプリント装置300について、図5を参照しながら説明する。第3実施形態のインプリント装置300は、図5に示すように、第1実施形態のインプリント装置100と比べて、ダクト60の外側における気体の流れを整える整流部材72を更に含む。ここで、図5では、給電部90および樹脂供給部80の図示は省略するが、第3実施形態のインプリント装置300は、給電部90および樹脂供給部80を含むように構成されてもよい。また、第3実施形態のインプリント装置300は、第2実施形態のインプリント装置200のようにクリーニング部71を含むように構成されてもよい。
<Third Embodiment>
An
ここで、インプリント装置300のダクト60の周辺の気流について、図2(b)を参照しながら説明する。ダクト60の外側においては、排気部による気体の排出に伴い、部材70に直交する方向(−Z方向)に沿って移動してくるパーティクル12だけではなく、図2(b)に示すように、部材70に対して斜めから移動してくるパーティクル12’も存在する。−Z方向に沿って移動してくるサイズ(直径)の大きいパーティクル12(例えば、直径10μmのパーティクル)は、図3で説明したように、部材70を基板面から2mmの高さに配置すると、部材70によって吸着される。しかしながら、部材70に対して斜めから移動してくるパーティクル12’は、−Z方向への速度に加えてY方向への速度も有している。そのため、パーティクル12’が破線で囲まれた領域Aに侵入した際に、その領域Aにおける気流10にのってモールド保持部50の近くまで移動してしまう場合がある。この場合、パーティクル12’は、部材70とモールド40との間の隙間を通って基板20に付着してしまいうる。そこで、第3実施形態のインプリント装置300は、ダクト60の外側における気体の流れを整える整流部材72を含んでいる。
Here, the airflow around the
整流部材72は、ダクト60の外側における気体が部材70の表面と直交する方向(−Z方向)に沿って、即ち、部材70の表面に向かって流れるように構成され、ダクト60の部分60aの外側に配置される。このように構成された整流部材72によって、ダクト60の外側におけるパーティクル12を部材70の表面と直交する方向に沿って、即ち、部材70の表面に向かうように移動させることができる。これにより、部材70に対して斜めから移動してくるパーティクル12’を減らし、モールド保持部50の近くまで移動して部材70とモールド40との間の隙間を通って基板20に付着するパーティクル12を低減することができる。即ち、ダクト60の外部から移動してくるパーティクル12のうち、排気部によって排気されないサイズの大きいパーティクル12が部材70に吸着される確率を高めることができる。ここで、インプリント装置300は、図5に示すように、整流部材72をダクト60の外側に1つだけ含んでいるが、それに限られるものではなく、複数の整流部材72を含んでもよい。この場合、複数の整流部材72は、ダクト60から離れる方向に沿って互いに離隔して配置されうる。ダクト60の外側に配置した整流部材72の外側を沿うように流れる気流が発生する恐れがある。そのため、整流部材72と基板20との間に配置した部材70の外周が、整流部材72よりも外側に位置するように部材70を構成することができる。また、部材70は、整流部材72と保持面30aとの間にも配置されうる。
The rectifying
上述したように、第3実施形態のインプリント装置300は、ダクト60の外側における気体の流れを整える整流部材72を含む。これにより、部材70に対して斜めから移動してくるパーティクル12’を減らし、部材70とモールド40との間の隙間を通って基板20に付着するパーティクル12を低減することができる。
As described above, the
<物品の製造方法の実施形態>
本発明の実施形態にかけ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、基板に塗布された樹脂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(基板にインプリント処理を行う工程)と、かかる工程でパターンが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。
<Embodiment of Method for Manufacturing Article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. In the method for manufacturing an article according to the present embodiment, a pattern is formed in a step of forming a pattern on the resin applied to the substrate using the above-described imprint apparatus (step of performing imprint processing on the substrate). Processing the substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.
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ないことはいうまでもなく、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。 As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
Claims (17)
前記基板を保持する基板保持部と、
前記モールドを保持するモールド保持部と、
前記モールド保持部を取り囲むダクトを有し、該ダクトの外側の気体を、前記基板保持部側から前記ダクトの内側に取り込んで排気する排気部と、
前記基板保持部によって保持された前記基板が前記モールドの下方に配置された状態において前記ダクトと前記基板との間に位置し、パーティクルを付着させる付着部材と、
を含む、ことを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern of an imprint material on a substrate using a mold,
A substrate holder for holding the substrate;
A mold holding unit for holding the mold;
An exhaust part that has a duct surrounding the mold holding part, and that exhausts the gas outside the duct from the substrate holding part side to the inside of the duct;
An adhesion member for adhering particles, located between the duct and the substrate in a state where the substrate held by the substrate holding unit is disposed below the mold;
An imprint apparatus comprising:
前記基板を保持する基板保持部と、 A substrate holder for holding the substrate;
前記モールドを保持するモールド保持部と、 A mold holding unit for holding the mold;
前記基板保持部によって保持された基板が前記モールドの下方に配置された状態において、前記基板保持部の上方で前記モールドから離れた位置に位置し、パーティクルを吸着する部材と、 In a state where the substrate held by the substrate holding part is disposed below the mold, the member is located at a position away from the mold above the substrate holding part and adsorbs particles,
前記部材の表面に沿って気体が移動し、その後、前記モールドの側方を上方に気体が移動するように気体を排気する排気部と、 An exhaust part for exhausting the gas so that the gas moves along the surface of the member and then the gas moves upward on the side of the mold;
を含むことを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus comprising:
前記形成するステップでパターンが形成された前記基板を加工するステップと、を含み、
前記加工するステップで加工し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。 Forming a mold pattern on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 16 ;
Anda step of processing the substrate on which a pattern is formed in said step of forming,
A method for manufacturing an article, wherein the article is manufactured from the substrate processed in the processing step .
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