JP2023034120A - 成形装置、成形方法および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 離型性能を良好とするインプリント装置及びその製造方法を提供する。
【解決手段】 被加工基板上の硬化性組成物に型を接触させ、接触した状態で前記硬化性組成物を硬化させて硬化物を成形する成形装置であって、型の硬化性組成物と接触する面に離型剤を付与する処理を行うためのプライミング手段を有しており、前記プライミング手段は、プライミング基板上に離型剤を含有する硬化性組成物を配置し、該硬化性組成物と型とを接触させた状態で前記硬化性組成物を硬化させ、前記型と硬化物とを離型することで型に離型剤を付与する手段であり、前記プライミング基板の硬化性組成物を配置する面の状態を回復させる回復手段を装置内に更に有する、ことを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、被加工基板上に硬化物を成形する成形装置に関し、特に型のパターンを基板上に転写するインプリント装置に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板上の硬化性の組成物（硬化性組成物）をモールド（型）で成形し、当該基板上に硬化物を成形する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を成形することができる。

インプリント技術の１つとして、光硬化による光インプリント法がある。光インプリント法は、基板上に未硬化の光硬化性組成物を塗布し、ナノメートルオーダーの凹凸構造（回路パターンなどの転写構造）を持つ光透過性の型を基板上の光硬化性組成物と接触するように押し付ける（押印する）。押し付けた状態で光硬化性組成物を硬化させ、その後に型を基板から離型することで、基板に等倍パターンの硬化物を転写する方法である。

しかし、インプリント法は、離型する際に硬化物が型側に残留する場合がある。これは、型と硬化物の間の接着力が強い為に起こる。そのため、本来基板側に転写すべき転写層が型に残留することで基板上の転写が正常に行われず、欠陥となる。

この課題に対して、例えば特許文献１に開示されるように、硬化物と型との間に互いの接着力が低減する層を成形する方法がある。この層は離型剤と呼ばれるフッ素系界面活性分子により構成され、モールドと光硬化性組成物の接着力を低減させることができる。

特許文献２では、インプリント法によりマスターモールドからレプリカモールドを製造する前に、被転写基板とは別の基板を用意し、離型剤を含有したインプリント材料を塗布してインプリントする慣らしインプリント工程を有することが記載されている。

特表２００６－５２８０８８号公報 特許０６６２８１２９号

しかしながら特許文献２においては、プライミング処理に使用する基板表面の汚染については何ら考慮されていない。インプリントの前工程として行うプライミング処理において、使用される基板の表面が汚染されていると、モールドの表面に汚染物質が付着してしまったり、基板と硬化物の密着性が悪化してモールド側に硬化物が一部付着してしまったりする場合がある。すなわち、充分にプライミング処理が実現できない場合や、成形装置内が汚染されてしまう場合があった。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、確実なプライミング処理を実行することで生産性を向上させるのに有利な成形装置を提供することを例示的目的とする。

上記課題に鑑み、本発明に係る成形装置は、
被加工基板上の硬化性組成物に型を接触させ、接触した状態で前記硬化性組成物を硬化させて硬化物を成形する成形装置であって、
型の硬化性組成物と接触する面に離型剤を付与する処理を行うためのプライミング手段を有しており、
前記プライミング手段は、プライミング基板上に離型剤を含有する硬化性組成物を配置し、該硬化性組成物と型とを接触させた状態で前記硬化性組成物を硬化させ、前記型と硬化物とを離型することで型に離型剤を付与する手段であり、
前記プライミング基板の硬化性組成物を配置する面の状態を回復させる回復手段を装置内に更に有する、こと特徴とする。

本発明によれば、離型性能を良好とするインプリント装置及びその製造方法を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置の概略構成を示した図である。 第１実施形態の動作方法を示した図である。 第２実施形態のインプリント装置を示した図である。 第３実施形態のインプリント装置を示した図である。 第４実施形態のインプリント装置を示した図である。 （ａ）は離型後に光硬化性組成物がモールドのメサ部に残留する様子を示す図であり、（ｂ）は離型剤を含有する硬化性組成物を用いてパターン形成を行った様子を示す図である。 処理のタイミングと効果を表した図である。 プライミングを実施するフローチャートである。 物品の製造方法を説明するための概略図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。各図において、同一の部材については、同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１実施形態＞
まず、本発明の図１は、第１実施形態の成形装置であるインプリント装置の図である。本実施形態のインプリント装置は、図１に示すように、基板１０上に供給された光硬化性組成物９（性組成物）と光透過性のモールド７（原版、光透過性モールド）とを接触させる。そして、光硬化性組成物９に硬化用のエネルギーを与えることにより、モールド７の凹凸パターン７ａが転写された硬化物を成形する。

このインプリント装置１は、半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理基板上の未硬化樹脂をモールド７で成形し、基板上１０に樹脂のパターンを形成する装置である。なお、ここでは光硬化法を採用したインプリント装置とする。

光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。

光硬化性組成物９は、液体噴射ヘッドである吐出部２０によって、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に付与されてもよい。光硬化性組成物９の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

本実施形態では、インプリント装置１は、光の照射により光硬化性組成物９を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明する。また、以下では、基板１０上の光硬化性組成物９に対して光８を照射する、後述の照射光学系の光軸に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

図１を用いて、インプリント装置１の各部について説明する。光透過性のモールド７を保持するモールド保持部３は、真空吸着力や静電気力によってモールド７を引き付けて保持するモールドチャック１１と、モールドチャック１１を保持してモールド７（およびモールドチャック１１）を移動させるモールド移動機構１２とを含む。モールドチャック１１及びモールド移動機構１２は、照射部２からの光８が基板１０の上の光硬化性組成物９に照射されるように、中心部（内側）に開口を有する。

モールド移動機構１２は、基板１０の上の光硬化性組成物へのモールド７の押し付け（押印）、又は、基板１０の上の光硬化性組成物９からのモールド７の引き離し（離型）を選択的に行うように、モールド７をＺ軸方向に移動させる。モールド移動機構１２に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。モールド移動機構１２は、モールド７を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていても良い。

また、モールド移動機構１２は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向にモールド７を移動可能に構成されていても良い。更に、モールド移動機構１２は、モールド７のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置やモールド７の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

モールド７は、矩形の外周形状を有し、基板に対向する面（パターン面）に３次元状に形成されたパターン（回路パターンなどの基板１０に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部７ａを有する。モールド７は、光を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されると好ましい。また、モールド７は、光８が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さのキャビティを有する場合もある。

照射部２は、光源（不図示）と照射光学系（不図示）を有し、照射光学系は後述の光学素子を組み合わせたものを備える。照射部２は、インプリント処理（成形処理）において、モールド７を介して、基板１０の上の光硬化性組成物９に光８（例えば、紫外線）を照射する。照射部２は、光源と、光源からの光をインプリント処理に適切な光８の状態（光の強度分布、照明領域など）に調整するための光学素子（レンズ、ミラー、遮光板など）とを含む。本実施例では、光硬化法を採用しているため、インプリント装置１が照射部２を有している。

基板チャック１４は、真空吸着力や静電気力によって基板１０を引き付けて保持する。補助部材１５は、基板チャック１４に保持された基板１０を取り囲むようにして、基板チャック１４の周囲に配置されている。また、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面とがほぼ同じ高さになるように、補助部材１５が配置されている。基板チャック１４はステージ駆動機構１６上に搭載される。ここで、基板チャック１４、ステージ駆動機構１６を合わせて基板ステージ４（移動部）とする。

基板ステージ４は、ＸＹ面内で移動可能である。モールド７のパターン部７ａを基板１０の上の光硬化性組成物９に押し付ける際に基板ステージ４の位置を調整することでモールド７の位置と基板１０の位置とを互いに整合させる。基板ステージ４に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。また、基板ステージ４は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１０を移動可能に構成されていても良い。なお、インプリント装置１におけるモールド７の押印及び離型は、モールド７をＺ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板１０をＺ軸方向に移動させることで実現させても良い。また、モールド７と基板１０の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、モールド７の押印及び離型を実現しても良い。また、基板ステージ４は、基板１０のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１０の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

また、基板ステージ４は、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に対応した複数の参照ミラー１７を備える。これに対して、インプリント装置１は、これらの参照ミラー１７にそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することで基板ステージ４の位置を測定する複数のレーザー干渉計１８を備える。なお、図１では、参照ミラー１７とレーザー干渉計１８との１つの組のみを図示している。レーザー干渉計１８は、基板ステージ４の位置を実時間で計測し、後述する制御部６は、このときの計測値に基づいて基板１０（基板ステージ４）の位置決め制御を実行する。また、基板ステージ４の位置を計測するためにエンコーダを用いてもよい。

補助部材１５は、参照ミラー１７とレーザー干渉計１８との光路に後述の第１気体３０（不図示）が侵入しないようにさせる機能を有する。また、補助部材１５があることにより、基板１０の周辺に配置されるショット領域をインプイリントする際に、第１気体供給部（不図示）から供給される気体の濃度を高く保つことができるという効果もある。ここで、補助部材１５の上の空間と基板１０の上の空間とで気体の濃度に１％以上の差が生じない限度で、補助部材１５の上面の高さと基板チャック１４に保持された基板１０の上面の高さに差が生じていてもよい。例えば、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は１ｍｍ以下であればよい。より好ましくは、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は０．１ｍｍ以下であればよい。

基板１０は、ガラス、セラミックス、金属、インプリント材等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英を材料に含むガラスウエハなどである。また、基板は、インプリント処理によりマスターモールドからレプリカモールドを製造するためのガラス基板であっても良い。

塗布部５（供給部）はモールド保持部３の近傍に設置され、基板１０上に存在する、少なくとも１つのショット領域（成形領域）に光硬化性組成物９を塗布する。塗布部５は、塗布方式としてインクジェット方式を採用し、未硬化状態の光硬化性組成物９を収容する容器１９と、吐出部２０とを含む。

容器１９は、その内部を光硬化性組成物９の硬化反応を起こさないような、例えば若干の酸素を含む雰囲気としつつ、光硬化性組成物９を管理可能とするものが望ましい。また、容器１９の材質は、光硬化性組成物９にパーティクルや化学的な不純物を混入させないようなものとすることが望ましい。

吐出部２０は、例えば複数の吐出口を含むピエゾタイプの吐出機構（インクジェットヘッド）を有する。光硬化性組成物９の塗布量（吐出量）は、０．１～１０ｐＬ／滴の範囲で調整可能であり、通常、約１ｐＬ／滴で使用する場合が多い。なお、光硬化性組成物９の全塗布量は、パターン部７ａの密度、および所望の残膜厚により決定される。塗布部５は、後述する制御部６からの動作指令に基づいて、光硬化性組成物９を液滴としてショット上に分散させて塗布させ、塗布位置や塗布量などを制御する。

アライメント計測部２１は、基板１０上に形成されているアライメントマークを計測する。また、インプリント装置１は、基板ステージ４を載置し基準平面を形成する定盤２２と、モールド保持部３を固定するブリッジ定盤２３と、定盤２２から延設され、床面からの振動を除去する除振器２４を介してブリッジ定盤２３を支持する支柱２５とを備える。さらに、インプリント装置１は、共に不図示であるが、モールド７を装置外部とモールド保持部３との間で搬入出させるモールド搬送部や、基板１０を装置外部と基板ステージ４との間で搬入出させる基板搬送部などを含み得る。

制御部６は、ＣＰＵやメモリなどを含む、少なくとも１つのコンピュータで構成される。また、制御部６は、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、メモリに格納されたプログラムに従って、インプリント装置１の各構成要素の動作及び調整などを制御する。また、制御部６は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

ここで、インプリント装置１によるインプリント方法（インプリント処理）について説明する。まず、制御部６は、基板搬送部により基板ステージ４に基板１０を載置および固定させる。次に、制御部６は、ステージ駆動機構１６を駆動させて基板１０の位置を適宜変更させつつ、アライメント計測部２１により基板１０上のアライメントマークを順次計測させ、基板１０の位置を高精度に検出する。

そして、制御部６は、その検出結果から各転写座標を演算し、この演算結果に基づいて所定のショットごとに逐次パターンを成形させる（ステップ・アンド・リピート）。ある１つのショット領域に対するパターン成形の流れとして、制御部６は、まず、ステージ駆動機構１６により、吐出部２０の吐出口の下に基板１０上の塗布位置（ショット領域上の特定の位置）を位置決めさせる。その後、塗布部５は、基板１０上のショット領域に光硬化性組成物９を塗布する（塗布工程）。

次に、制御部６は、ステージ駆動機構１６により、パターン部７ａ直下の押し付け位置にショット領域が位置するように基板１０を移動させ、位置決めさせる。次に、制御部６は、パターン部７ａとショット領域上の基板側パターンとの位置合わせや倍率補正機構によるパターン部７ａの倍率補正などを実施する。その後、モールド移動機構１２を駆動させる。ショット領域上の光硬化性組成物９にパターン部７ａを押し付ける際に、パターン部７ａを基板１０に向かって凸形状に変形させて光硬化性組成物９に押し付ける（押印工程）。この押し付けにより、光硬化性組成物９は、パターン部７ａの凹凸パターンに充填される。

なお、制御部６は、押印工程完了の判断をモールド保持部３の内部に設置された荷重センサ（不図示）により行う。この状態で、照射部２は、硬化工程としてモールド７の背面（上面）から光８を所定時間照射し、モールド７を透過した光８により光硬化性組成物９を硬化させる。そして、光硬化性組成物９が硬化した後、制御部６は、モールド移動機構１２を再駆動させ、パターン部７ａを基板１０から引き離す（離型工程）。これにより、基板１０上のショット領域の表面には、パターン部７ａの凹凸パターンに倣った３次元形状の光硬化性組成物パターン（層）が成形される。このような一連のインプリント動作を基板ステージ４の駆動によりショット領域を変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置１は、１枚の基板１０上に複数の光硬化性組成物パターンを成形することができる。

ここで離型工程における欠陥の問題について説明する。離型工程では、モールド７のメサ部６０１に光硬化性組成物が無い事が望ましいが、図６（ａ）のように離型後に光硬化性組成物がモールド７のメサ部６０１部に残留することがある。光硬化性組成物がメサ部６０１部に残留すると次インプリントの押印時に、当該光硬化性組成物が異物となり、押印時のパターン形成時に欠陥の要因となる。

そこで、図６（ｂ）のように押印時に光硬化性組成物に離型剤（界面活性剤等）３０１を含有する硬化性組成物を用い、同様のパターン形成、すなわち硬化性組成物の硬化を行う。この場合、硬化に際して組成物中の離型剤が組成物とモールドの界面に偏析し、モールド７の表面に離型剤が供給されることになる。インプリント前に予め離型剤をモールド表面に付与する工程（プライミング工程）を実施しておくことで、離型工程時に光硬化性組成物がモールド７のメサ部６０１部に残留することを防ぐことができる。

しかしながら、この離型剤３０１の供給は、モールド７のメサ部６０１部の表面の状態により、供給効率が異なることが知られている。モールド７の洗浄後は、メサ部６０１の表面が親液性となっており、離型剤３０１が効率的に供給されない場合があることがわかった。離型剤を効率的にメサ部６０１供給するために、光硬化性組成物を多くしたり、押印時間を長くしたりして対応することができる。しかし、１回のプライミング工程では十分な離型剤３０１が供給されないことが多く、実際には複数回のプライミング工程が行われる必要があった。

そのため、生産用のプロセス基板ではこのプライミング工程は行われず、別の基板を使用してプライミング工程が行われている。このプライミング工程で使用されるプライミング基板は、装置に保管され、次のプライミング工程が必要なタイミングで使用される。

このプライミング工程の必要なタイミングは、前述のようにモールド７の洗浄後に必要になるため、このプライミング基板は、生産工程によっては、長い期間、装置に保管されることとなる。

図７に示すように、時間の経過とともにプライミング基板の表面は汚染されることとなる。このプライミング基板の汚染速度は、プライミング基板が保管されている環境により変化する。プライミング基板には、プロセス基板と同じ密着層（不図示）が形成されている。

この密着層は、光硬化性組成物を基板と接着させる目的で形成される下地層であり、スピンコート方式などにより基板表面に密着層形成組成物を塗布した後、ベークすることで固相膜としてプライミング基板表面に形成されている。この密着層の表面に化学汚染が付着してしまうと、プライミング工程の時に離型剤を含んだ光硬化性組成物の充填性が阻害されることが判明した。

そのため、プライミング基板の汚染状態が許容できなくなる時間を予め知る必要がある。装置内にプライミング基板を保管した状態でプライミングを３０分毎（この時間は限定しない）に実施し、プライミングで欠陥数が急激に増加する時期を判断するものとする。この時間をプライミング基板の回復時間とする。

図８は、プライミング工程を伴ったインプリント処理を示したフローチャートである。まず、Ｓ１０１において、制御部６は、プライミング基板が前回使用してからの経過時間を計算し、前回使用してからの保管時間が制御部６に設定した時間（例えば３時間）以内であれば、Ｓ１０２で基板搬送機構（不図示）にプライミング基板２６を基板チャック１４に搬入させるように制御する。次に、プライミング工程Ｓ１０３～Ｓ１０６を実施する。

その後、Ｓ１０７でプライミングの基板上で使用するショット領域をすべて使用したかどうかを判断する。まだ使用可能であれば、次のプライミング工程を実施する。プライミングを行う回数は、あらかじめ制御部６に設定した回数が行われる。通常は複数回のプライミングが行われる。プライミング工程がすると制御部６は、基板搬送機構（不図示）にプライミング基板２６を基板チャック１４から搬出させるように制御する。その後、プライミング工程を実施し、プライミング基板上に有効なプライミング領域があるかどうかを判断する。

プライミング基板上に有効なプライミング領域が無い場合は、当該プライミング基板は、装置外に搬出され、新しいプライミング基板を搬入するように、制御部６は、プライミング基板を準備するように制御を行う。Ｓ１０７でプライミング基板上に有効な領域がある場合は、あらかじめ指定された回数のプライミングが実施したかどうかを判断する。指定された回数のプライミングを実施していなければ、再度、プライミング工程を実施する。指定された回数のプライミング工程を実施した場合、プライミング工程は終了し、プライミング基板２６は、所定の位置（不図示）で次のプライミング工程に備える。

Ｓ１０１において、制御部６は、プライミング基板の前回使用してからの経過時間（保管時間）を計算し、当該経過時間が設定した許容時間（例えば３時間）を超過している場合、プライミングの回復処理Ｓ２０１～Ｓ２０３を実施する。プライミング基板の回復処理は、本実施形態では加熱することにより行われる。プライミング工程は、制御部６の指示により実施され、そのタイミングは、特に限定しない。

ここで本発明の第一実施形態にかかわるインプリント装置１について、図２で説明する。

本実施形態では、プライミング工程を行うためのプライミング手段を装置内に有している。プライミング手段としては、プライミングを行う専用のプライミング基板を装置内で保管する保管部、プライミング基板をモールドに接触させるための駆動機構、を備えている。

本実施形態では、図２に示すようにプライミング基板２６を加熱し、回復処理をするための温度調整部２７をインプリント装置内に備える。プライミング基板を加熱することで、表面の汚染物質を揮発させ、プライミング基板の表面状態を回復することが出来る。プライミング基板の表面には、プロセス基板と同じ密着層（不図示）が存在している。

プライミング基板を加熱する場合には、この密着層形成組成物を塗布した際に使用されるベーク温度以下及び時間以下にすることが望ましい。この温度および時間を超えて加熱すると、当該密着層の密着性能が損なわれてしまう可能性がある。この温度および時間は、使用する密着層によって異なるため、あらかじめ使用する密着層の種類を制御部６に登録しておくとよい。登録された情報に基づき、使用する密着層によって加熱温度及び時間を調整することができる。

生産性の効率の観点から、温度調整部２７の温度は、プライミング基板の加熱処理の開始前に予め加熱温度に設定にしておくことが望ましく、加熱処理後は速やかに常温（例えば２３℃）に温度が調整されることが望ましい。プライミング基板の加熱後、常温への温度調整が完了したら、次のプライミングまで待機される。

プライミング処理が必要となったタイミングで、制御部６は、前述した基板搬送機構（不図示）にプライミング基板２６を基板チャック１４に搬入させるように制御（Ｓ１０２）し、プライミング基板が装置に搬入される。

プライミング基板上の異物量が検出、または推測できる場合、当該異物量に応じてプライミング処理を実施するタイミングを制御すると良い。

例えば、プライミング基板上の異物量が、０．００４（個／基板）以下、粒径の大きさが８０ｎｍ以下、異物の材質は無機パーティクル、であれば許容範囲であるとして、当該許容範囲を超えた場合にプライミング処理を実施するように制御しても良い。

本実施形態のプライミング工程は、制御部６の指示により実施され、そのタイミングは、特に限定しない。

＜第２実施形態＞
次に、図３に基づいて第２実施形態のインプリント装置について説明する。図３は第２実施形態のインプリント装置に構成される加熱装置部分の概略図である。本実施形態のインプリント装置は、インプリント装置内に加熱装置２８を備え、プライミング基板の上部の発熱体２８から非接触で加熱される。プライミング基板を加熱することで、密着層表面の汚染物質を揮発させ、プライミング基板の表面状態を回復することが出来る。

加熱される条件は、密着層を形成する際に使用されるベーク温度及び時間に合わせることが望ましい。この温度及び時間は、使用する密着層によって異なるため、あらかじめ使用する密着層の種類を制御部６に登録しておくとよい。登録された情報に基づき、使用する密着層によって加熱温度及び時間を調整することができる。本第２実施形態では、プライミング基板を部分的に回復する形態について説明する。

使用するプライミング基板の中で、何らかの理由によりプライミング処理に使われなかった部分的な領域が存在し、後の処理において、再び同じプライミング基板を用いてその使われなかった領域を使用する場合には、この実施形態が有効となる。本実施形態では、プライミング基板においてプライミング処理が必要な領域のみを加熱し、回復処理をすることを目的としている。加熱の方法としては、ヒータによる輻射熱、電磁波による直接加熱などが用いられる。

プライミング基板保管部を兼ねる温度調整部２９に保管されたプライミング基板２６の上面と加熱装置２８の下面までの距離は、１ｍｍ以下であればよい。また、加熱の領域は、インプリント処理が行われるショットの大きさであると同等であることが望ましいが、この処理領域の大きさは特に規定されない。プライミング工程は、制御部６の指示により実施され、そのタイミングは、特に限定しない。

＜第３実施形態＞
次に、図４に基づいて第３実施形態のインプリント装置について説明する。図４は第３実施形態のインプリント装置に構成される加熱装置部分の概略図である。本実施形態のインプリント装置は、インプリント装置内に加熱装置３０を備え、プライミング基板の側面から供給される加熱されたガスにより非接触で加熱される。プライミング基板を加熱することで、表面の汚染物質を揮発させ、プライミング基板の表面状態を回復させることが出来る。

加熱される条件は、密着層を形成する際に使用されるベーク温度及び時間に合わせることが望ましい。この温度及び時間は、使用する密着層によって異なるため、あらかじめ使用する密着層の種類を制御部６に登録しておくとよい。登録された情報に基づき、使用する密着層によって加熱温度及び時間を調整することができる。

第３の実施形態では、プライミング基板全体を加熱する場合に使用される。基板保管部３３上にプライミング基板を保持する保持ピン３２が備えられている。保持ピンの材質は、ガラス、セラミックス、金属等が用いられ、必要に応じて、別の材料からなる部材により構成されていてもよい。制御部６より設定された温度でガスの噴き出し部３０からガスが噴き出し、プライミング基板を加熱する。

ガスの噴き出し部は、効率的にプライミング基板を加熱するために、プライミング基板に対して対称に配置されることが、好ましい。図４で示す本実施形態においては、プライミング基板の外側に２ヵ所配置されるが、この配置に限定されることは無く、４カ所、８カ所と複数個所配置してもよい。また、使用するガスは、クリーンなガスが好ましく、クリーンドライガス、窒素ガスなど、プライミング基板上の密着層に化学的な影響がない不活性ガスが望ましい。プライミング工程は、制御部６の指示により実施され、そのタイミングは、特に限定しない。

＜第４実施形態＞
次に、図５に基づいて第４実施形態のインプリント装置について説明する。図５は第４実施形態のインプリント装置及び周辺装置の略図である。本実施形態のインプリント装置は、プライミング基板の加熱処理をインプリント装置外の周辺装置にて処理を行う実施形態である。

プライミング基板を加熱する温度及び時間は、使用する密着層によって異なるため、あらかじめ使用する密着層の種類を制御部６に登録しておくとよい。制御部６に登録された情報に基づき、使用する密着層によって加熱温度及び時間を調整することができる。

インプリント装置１００から周辺装置２００、例えば液体塗布装置（コータ）にプライミング基板を送り、プライミング基板の加熱による回復処理を行う。液体塗布装置としては、スピンコータ、スリットコータなどの公知の塗布装置を用いることができる。

インプリント装置制御部６から周辺装置に処理開始時間の情報を送り、周辺装置２００でその情報に基づき加熱による回復処理を行う。その後、周辺装置２００では、処理済みのプライミング基板をインプリント装置に搬送する。プライミング工程は、制御部６の指示により実施され、そのタイミングは、特に限定しない。

（物品の製造方法）
インプリント装置を用いて成形した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、モールド等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。モールドとしては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストパターンとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストパターンは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図８（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に成形されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面に光硬化性組成物３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になった光硬化性組成物３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図８（ｂ）に示すように、インプリント用のモールド４ｚを、その凹凸パターンが成形された側を基板上の光硬化性組成物３ｚに向け、対向させる。図８（ｃ）に示すように、光硬化性組成物３ｚが付与された基板１ｚとモールド４ｚとを接触させ、圧力を加える。光硬化性組成物３ｚはモールド４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を、モールド４ｚを透して照射すると光硬化性組成物３ｚは硬化する。

図８（ｄ）に示すように、光硬化性組成物３ｚを硬化させた後、モールド４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上に光硬化性組成物３ｚの硬化物のパターンが成形される。この硬化物のパターンは、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールドの凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚにモールド４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図８（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングモールドとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図８（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが成形された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

また、表面に凹凸を有するモールドを用いて基板上に硬化物のパターンを形成するインプリント装置を例に本発明を説明したが、本発明はこれに限らない。所謂スーパーストレートと呼ばれる平坦な面を有する型を用いて、被加工基板上に平坦な面を形成する平坦化装置においても適用可能である。

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。

１ インプリント装置
７ モールド
７ａ パターン部
８ 光（露光光）
９ 光硬化性組成物
１０ プロセス基板
１６ 温度調整部
２０ 吐出部
２６ プライミング基板
２７ 温度調整部
３０１ 離型剤
６０１ モールドメサ部

Claims (10)

1. 被加工基板上の硬化性組成物に型を接触させ、接触した状態で前記硬化性組成物を硬化させて硬化物を成形する成形装置であって、
   型の硬化性組成物と接触する面に離型剤を付与する処理を行うためのプライミング手段を有しており、
   前記プライミング手段は、プライミング基板上に離型剤を含有する硬化性組成物を配置し、該硬化性組成物と型とを接触させた状態で前記硬化性組成物を硬化させ、前記型と硬化物とを離型することで型に離型剤を付与する手段であり、
   前記プライミング基板の硬化性組成物を配置する面の状態を回復させる回復手段を装置内に更に有する、ことを特徴とする成形装置。
2. 前記プライミング基板を保管する保管部を有し、該保管部が前記回復手段を有する請求項１に記載の成形装置。
3. 前記プライミング基板の保管時間に基づいて回復処理を行うことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
4. 前記回復手段は、プライミング基板を加熱する手段である請求項１に記載の成形装置。
5. 前記プライミング基板を加熱する温度は、密着層形成組成物のベーク温度以下である請求項４に記載の成形装置。
6. 被加工基板上の硬化性組成物に型を接触させ、接触した状態で前記硬化性組成物を硬化させて硬化物を成形する成形方法であって、
   型の硬化性組成物と接触する面に離型剤を付与する処理を行うためのプライミング工程を有しており、
   前記プライミング工程は、プライミング基板上に離型剤を含有する硬化性組成物を配置し、該硬化性組成物と型とを接触させ、該接触した状態で前記硬化性組成物を硬化させ、前記型と硬化物とを離型することで型に離型剤を付与する工程であり、
   前記プライミング基板の硬化性組成物を配置する面の状態を回復させる回復工程を有する、ことを特徴とする成形方法。
7. 前記回復工程は、前記プライミング基板を加熱する工程を有する請求項６に記載の成形方法。
8. 加熱されたガスを用いて、前記プライミング基板の加熱する請求項７に記載の成形方法。
9. 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の成形装置を用いて、基板上の硬化性組成物を成形する工程と、成形された硬化性組成物を有する基板を処理する工程と、処理された基板から物品を得ることを特徴とする物品の製造方法。
10. 請求項６乃至請求項８のいずれかに記載の成形方法を用いて、基板上の硬化性組成物を成形する工程と、成形された硬化性組成物を有する基板を処理する工程と、処理された基板から物品を得ることを特徴とする物品の製造方法。

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