JP7591933B2 - 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の構成例を示す概略図である。本実施形態のインプリント装置100は、例えば、インプリントヘッド10(モールド保持部)と、基板ステージ20と、供給部30と、硬化部40と、計測部50と、検出部60と、制御部70とを含みうる。制御部70は、CPUやメモリなどを有するコンピュータによって構成されており、インプリント装置100の各部に回線を介して接続され、プログラムなどに従ってインプリント装置100の各部を制御する(インプリント処理を制御する)。ここで、インプリントヘッド10は、除振器81と支柱82を介してベース定盤83によって支持されたブリッジ定盤84に固定されており、基板ステージ20は、ベース定盤83の上を移動可能に構成されている。除振器81は、例えばインプリント装置100が設置されている床からブリッジ定盤84に伝わる振動を低減するための機構である。
次に、本実施形態のインプリント装置100で行われるインプリント処理について説明する。図2は、基板上における1つのショット領域に対して行われるインプリント処理を示すフローチャートである。図2に示すフローチャートの各工程は、制御部70によって制御されうる。
前述したインプリント処理の接触工程(S12)および充填工程(S13)では、基板上でインプリント材Rを拡がり易くするため、インプリント材Rの粘度が低い(即ち、流動性が高い)方が好ましい。一方、位置合わせ工程(S15)では、床からの振動等の外乱の影響によりモールドMと基板Wとの位置合わせ精度が低下しうるため、インプリント材Rの粘度を高めて、当該外乱の影響を低減させることが好ましい。したがって、本実施形態のインプリント処理では、基板上のインプリント材Rに予備硬化光Lpを照射することで、当該インプリント材Rを第1目標硬度に硬化させる予備硬化工程(S14)が行われる。これにより、位置合わせ工程におけるモールドMと基板Wとの相対位置を変動しづらくし、モールドMと基板Wとの位置合わせ精度を向上させることができる。
予備硬化工程(S14)においてインプリント材Rを第1目標硬度に硬化させる場合、予備硬化光Lpの照度が高いほど、インプリント材Rの硬化速度が速く、予備硬化工程に要する時間が短縮されるため、スループットの点で有利である。一方で、インプリント材Rを第1目標硬度に硬化させるため予備硬化光Lpの照射光量を決定する際、予備硬化工程で用いられる照度(即ち、予備硬化光Lpの照度)を適用すると、インプリント材Rの粘性が急速に変化しうる。この場合、インプリント材Rが第1目標硬度になるタイミングを精度よく求めることができないため、当該照射光量を精度よく決定することが困難になりうる。
次に、本実施形態のインプリント方法について説明する。図8は、本実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。図8に示すフローチャートの各工程は、制御部70によって制御されうる。本実施形態では、基板Wにおける複数のショット領域の予備硬化工程で共通に適用される予備硬化光Lpの照射光量を、当該複数のショット領域のうち1つのショット領域を用いて決定する例について説明する。
次に、予備硬化光Lpと低照度光Lsとの切り替え方法について説明する。予備硬化光Lpと低照度光Lsとの切り替えは、予備硬化部41の光源の出力を切り替えたり、予備硬化部41に設けられた光学フィルタを切り替えたりすることで実現することができる。また、複数の光源、または、複数の光路、もしくはその両方を備えることでも実現することができる。
本発明に係る第2実施形態について説明する。第2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、インプリント装置100の構成やインプリント処理の内容などについては第1実施形態で説明したとおりである。
本発明に係る第3実施形態について説明する。第3実施形態は、第1~第2実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置100の構成やインプリント処理の内容などについては第1実施形態で説明したとおりである。
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(インプリント方法)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。
Claims (14)
- モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記モールドと前記基板との位置合わせのため、第1光を照射することで前記インプリント材を第1目標硬度に硬化させる予備硬化工程と、
前記位置合わせの後、第2光を照射することで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本硬化工程と、
を含み、
前記予備硬化工程における前記第1光の照射時間は、前記予備硬化工程の前において前記第1光より小さい照度の第3光を照射することにより求められたインプリント材が前記第1目標硬度に硬化するまでの硬化時間と、前記第1光の照度と、前記第3光の照度とに基づいて決定される、ことを特徴とするインプリント方法。 - 前記第3光を所定領域上のインプリント材に照射しながら前記モールドと前記所定領域との相対位置を検出した結果に基づいて、前記硬化時間が求められる、ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
- 前記第3光を所定領域上のインプリント材に照射しながら前記モールドと前記所定領域との相対位置を検出することにより取得された、前記第3光の照射時間と前記相対位置との関係を示す情報に基づいて、前記硬化時間が求められる、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。
- 前記所定領域は、前記第1光を用いた前記予備硬化工程が行われる対象領域を有する基板上の領域である、ことを特徴とする請求項2又は3に記載のインプリント方法。
- 前記所定領域は、前記第1光を用いた前記予備硬化工程が行われる対象領域を有する基板とは異なる基板上の領域である、ことを特徴とする請求項2又は3に記載のインプリント方法。
- 前記基板は、前記インプリント材のパターンがそれぞれ形成される複数のショット領域を含み、
前記複数のショット領域の前記予備硬化工程で共通に適用される前記照射時間が、前記複数のショット領域のうち特定のショット領域を用いて決定される、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。 - 前記特定のショット領域は、前記複数のショット領域のうち前記インプリント材のパターンを最初に形成するショット領域である、ことを特徴とする請求項6に記載のインプリント方法。
- 前記基板は、前記インプリント材のパターンがそれぞれ形成される複数のショット領域を含み、
前記基板とは異なる第2基板を用いて、前記複数のショット領域の各々について前記照射時間が個別に決定される、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。 - 前記複数のショット領域のうち特定のショット領域について前記照射時間を変更した場合、前記特定のショット領域における変更前後での前記照射時間の比率から得られる補正係数に基づいて、他のショット領域についての前記第1光の照射時間が補正される、ことを特徴とする請求項6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3光は、前記第1光のデューティー制御を行うことにより生成される、ことを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のインプリント方法。
- 前記位置合わせは、前記予備硬化工程の開始から前記本硬化工程の開始までの少なくとも一部の期間において、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で行われる、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。
- モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記モールドと前記基板との位置合わせのため、第1光を連続的に照射することで前記インプリント材を第1目標硬度に硬化させる予備硬化工程と、
前記位置合わせの後、第2光を照射することで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本硬化工程と、
を含み、
前記予備硬化工程の前において、前記第1光を離散的に照射することにより求められた、インプリント材が前記第1目標硬度に硬化するまでの硬化時間に基づいて、前記予備硬化工程における前記第1光の照射光量が決定される、ことを特徴とするインプリント方法。 - 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。 - モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成する処理を行うインプリント装置であって、
光を照射することで前記インプリント材を硬化させる硬化部と、
前記処理を制御する制御部と、を備え、
前記処理は、
前記モールドと前記基板との位置合わせのため、第1光を照射することで前記インプリント材を第1目標硬度に硬化させる予備硬化工程と、
前記位置合わせの後、第2光を照射することで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本硬化工程と、を含み、
前記制御部は、前記予備硬化工程における前記第1光の照射時間を、前記予備硬化工程の前において前記第1光より小さい照度の第3光を照射することにより求められたインプリント材が前記第1目標硬度に硬化するまでの硬化時間と、前記第1光の照度と、前記第3光の照度とに基づいて決定する、ことを特徴とするインプリント装置。
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