JP2019201180A - 付着物除去方法、成形装置、成形方法、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板に付着物が付着することを抑制することができる付着物除去方法を提供する。【解決手段】 基板に対向する対向部に付着した第１付着物を除去する付着物除去方法であって、前記基板を前記対向部に対して移動させる移動工程と、前記移動工程で移動された前記基板の軌跡を取得する第１取得工程と、前記第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得する第２取得工程と、前記第１取得工程で取得された前記軌跡と前記第２取得工程で取得された前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得する第３取得工程と、前記第１付着物を前記対向部から除去する除去工程と、を有する。【選択図】 図４

Description

本発明は、付着物除去方法、成形装置、成形方法、および物品の製造方法に関する。

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ー技術に加え、基板上のインプリント材を型で成形し、インプリント材の組成物を基板上に形成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形成することができる。例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のインプリント領域であるショット領域に光硬化性のインプリント材を塗布する。次に、型（原版）のパターン部とショット領域の位置合せを行いながら、型のパターン部とインプリント材とを接触（押印）させ、インプリント材をパターン部に充填させる。そして、光を照射して前記インプリント材を硬化させたうえで型のパターン部とインプリント材とを引き離すことにより、インプリント材の組成物が基板上のショット領域に形成される。

インプリント装置では、押印の際に型と基板の間に異物が侵入すると、型が破損したり基板上に形成される組成物の不良が発生したりする可能性がある。そのため、型と基板との間に異物が侵入することを抑制する必要がある。そこで、特許文献１では、インプリント装置において型保持部に保持された型のパターン面に付着した異物の位置を取得して、異物の位置に基づき位置決めされたクリーニング部により異物を除去する技術が開示されている。

特開２０１７−５９６４１号公報

しかし、異物は、型だけでなく型を保持する型保持部などの、基板保持部に保持された基板と対向する面（以下、対向面とする）を有する部材（以下、対向部とする）にも付着し得る。基板保持部に保持された基板と対向部の有する対向面との距離より大きな粒径の異物が対向面に付着したまま、基板が対向面の下を移動すると、異物と基板が接触して異物の一部が分離して基板に付着する。

そこで本発明は、基板に付着物が付着することを抑制することができる付着物除去方法、成形装置、成形方法、および物品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一側面としての付着物除去方法は、基板に対向する対向部に付着した第１付着物を除去する付着物除去方法であって、前記基板を前記対向部に対して移動させる移動工程と、前記移動工程で移動された前記基板の軌跡を取得する第１取得工程と、前記第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得する第２取得工程と、前記第１取得工程で取得された前記軌跡と前記第２取得工程で取得された前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得する第３取得工程と、前記第１付着物を前記対向部から除去する除去工程と、を有する。

本発明によれば、基板に付着物が付着することを抑制することができる付着物除去方法、成形装置、成形方法、および物品の製造方法を提供することができる。

実施例１に係るインプリント装置の上面を示した図である。 異物検出部、制御部、表示部を示した図である。 インプリント装置の側面を示した図である。 対向部の異物を除去する方法を示したフローチャートである。 異物検出部を示した図である。 基板保持部の軌跡と基板に付着する異物の位置とを示した図である。 対向部の異物の位置を特定する方法を示した図である。 対向部の異物を除去する異物除去部を示した図である。 実施例２に係るインプリント装置の上面を示した図である。 平坦化装置による処理を説明するための図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。以下の実施例では、型を用いて基板上の組成物を成形する成形装置としてインプリント装置を用いた例について説明する。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。

図１はインプリント装置の上面を示した図である。インプリント装置１００（成形装置）は、基板１上に供給されたインプリント材と型３（原版、テンプレート）とを接触させる。そして、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３の凹凸パターンが転写された硬化物の組成物を成形する。

ここで、インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１５０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、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良い。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。

インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

本実施例では、インプリント装置１００は、光の照射によりインプリント材を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明する。

基板は、ガラス、セラミックス、金属、樹脂等が用いられ、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マスクからレプリカマスクを製造するためのガラス基板であっても良い。

型は、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１に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部を有する。型は、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。

また、以下では、基板上のインプリント材に対して光を照射する、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１００の各部について説明する。型保持部５は、インプリント装置１００の第１エリアＩＡに配置される。型保持部５は、真空吸着力や静電力によって型３を引き付けて保持する型チャック（不図示）と、型チャックを保持して型３（型チャック）を移動させる型移動機構（不図示）とを含む。型チャック及び型移動機構は、照射部（不図示）からの光が基板１の上のインプリント材に照射されるように、中心部（内側）に開口を有する。型移動機構は、基板１の上のインプリント材への型３の押し付け（押印）、又は、基板１の上のインプリント材からの型３の引き離し（離型）を選択的に行うように、型３をＺ軸方向に移動させる。型移動機構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。型移動機構は、型３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、型移動機構は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向に型３を移動可能に構成されていても良い。更に、型移動機構は、型３のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や型３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。

照射部（不図示）は、光源と照射光学系を有し、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。照射部は、インプリント処理（成形処理）において、型３を介して、基板１の上のインプリント材に光（例えば、紫外線）を照射する。照射部は、光源と、光源からの光をインプリント処理に適切な光の状態（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１００が照射部を有している。但し、熱硬化法を採用する場合には、インプリント装置１００は、照射部に代えて、インプリント材（熱硬化性インプリント材）を硬化させるための加熱部を有することになる。

供給部７は、インプリント装置１００の第１エリアＩＡに配置される。供給部７は、予め設定されている供給量情報に基づいて、インプリント材を吐出して、基板１の上にインプリント材を供給する。また、供給部７から供給されるインプリント材の供給量は、例えば、基板１に形成されるインプリント材のパターンの厚さやインプリント材のパターンの密度などに応じて設定される。

基板保持部２は、インプリント処理を行うための第１エリアＩＡに配置される。基板保持部２は、真空吸着力や静電力によって基板１を引き付けて保持する。基板保持部２は、インプリント装置１００の第１エリアＩＡ内においてＸＹ面内で移動可能である。型３のパターン部を基板１の上のインプリント材に押し付ける際に位置を調整することで型３の位置と基板１の位置とを互いに整合させる。基板保持部２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、基板保持部２は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１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１００における型３の押印及び離型は、型３をＺ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板１をＺ軸方向に移動させることで実現させても良い。また、型３と基板１の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、型３の押印及び離型を実現しても良い。更に、基板保持部２は、基板１のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１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。

異物検出部２０は、基板１を搬送するための第２エリアＦＡ内に配置され、基板１上の異物を検出し、基板１上における異物の位置を取得する。異物検出部２０は、例えば、基板１を移動させながら、基板１に対して所定の角度でレーザー光を入射させる。異物にレーザー光が照射された場合、レーザー光は異物によって散乱され、その散乱光を検出することで、基板１上の異物を検出し、基板１上における異物の位置を取得する。

ロードポート５１は、第２エリアＦＡに隣接して配置され、基板１が収納するための収納容器５２を保持する。ロードポート５１は、収納容器５２に対して基板１を搬入出する際に収納容器５２の蓋を開閉する機能を有する。

基板搬送部５０は、第２エリアＦＡ内に配置され、基板１を搬送する。基板搬送部５０は、収納容器５２と基板保持部２との間で基板１を搬送する。また、基板搬送部５０は、収納容器５２又は基板保持部２と異物検出部２０との間で基板１を搬送する。

制御部３０は、ＣＰＵやメモリなどを含むコンピュータで構成され、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１００の各部の動作及び調整などを制御する。また、制御部３０は、１つのコンピュータからなる構成としても良いし、複数のコンピュータからなる構成としても良い。また、制御部３０は、インプリント装置１００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成しても良いし、インプリント装置１００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成しても良い。

表示部４０は、制御部３０により制御され、インプリント装置１００に関連する情報を表示する。例えば、表示部４０は、インプリント装置１００の動作を規定するパラメータ、インプリント装置１００の各部の動作状況、インプリント装置１００で発生したエラー情報、及び、ユーザーに対してインプリント装置１００の操作を促す表示などを表示する。

図２は、異物検出部２０、制御部３０、表示部４０を示した図である。制御部３０は、第１処理部３１、第２処理部３２、及び第３処理部３３を有する。第１処理部３１は異物検出部２０から受信した異物の検出結果に基づき、検出された異物を特定して、基板１上の異物Ｐ２（第２付着物）の位置（座標）を取得する。また、第２処理部３２は、基板１上の異物Ｐ２の位置と、基板１を搬送した基板保持部２が移動した軌跡の情報に基づき、後述の対向部に付着した異物Ｐ１（第１付着物）の位置（座標）を取得する。また、第３処理部３３は、インプリント装置１００の各部の動作及び調整などの制御に関する処理などのその他の処理を行う。

図３は、インプリント装置１００の側面を示した図である。型保持部５は、基板保持部２に保持された基板１に対向する対向面を有する周辺部４を有する。図３の例では、対向部としての周辺部４の有する対向面に異物Ｐ１が付着している例を示している。また、基板１を保持した基板保持部２は、例えば、基板１を供給部７の下に移動させるために、対向部の下をＸＹ平面内に沿って移動する。

ここで、前述の通り、押印の際に型保持部５及び基板保持部２の少なくとも一方をＺ軸方向に移動させる。また、スループットを向上させるためには、型保持部５と基板保持部２の間の距離はできるだけ短い方が望ましい。また、型保持部５に保持された型３と基板保持部２に保持された基板１との間に異物が侵入することを抑制するためにも、型保持部５と基板保持部２の間の距離はできるだけ短い方が望ましい。よって、型保持部に保持された型と基板保持部に保持された基板との距離はできるだけ短くなるように、型保持部と基板保持部との距離が設定されている。例えば、その距離は１．０ｍｍ以下に設定されていると良い。さらに好ましくは、その距離は０．５ｍｍ以下に設定されていると良い。このとき、異物Ｐ１の粒径が、基板１の上面と対向部の有する対向面との間の距離よりも大きい場合、基板保持部２に保持された基板１が異物Ｐ１の下を移動するときに基板１と異物Ｐ１とが接触する。このとき、基板１には異物Ｐ１の一部が分離して、異物Ｐ１より粒径の小さい異物Ｐ２が基板１と異物Ｐ１とが接触した位置に付着する。ここで、例えば、異物Ｐ１の粒径を０．５ｍｍから１．０ｍｍの範囲とすると、異物Ｐ２の粒径は１５ｎｍから１０μｍの範囲となり得る。

次に、周辺部４の異物Ｐ１を除去する方法について説明する。図４は、周辺部４の異物Ｐ１を除去する方法を示したフローチャートである。Ｓ１０において、制御部３０は、基板１上のインプリント領域が供給部７の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２を移動させる。制御部３０は、供給部７より基板１上のインプリント領域にインプリント材を供給させる（供給）。

次にＳ２０において、制御部３０は、基板１上のインプリント領域が型保持部５に保持された型３の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２を移動させる。制御部３０は、型保持部５、及び基板保持部２のうち少なくとも一方をＺ軸方向に移動させることにより、型３のパターン部を基板１上のインプリント材に押し付ける（押印）。制御部３０は、基板１上のインプリント材を硬化させるために、照射部により基板１上のインプリント材に光を照射させる（硬化）。制御部３０は、型保持部５、及び基板保持部２のうち少なくとも一方をＺ軸方向に移動させることにより、型３のパターン部と基板１上のインプリント材とを引き離す（離型）。ここで、インプリント材の供給、押印、硬化、離型をインプリント処理とする。

次にＳ３０において、制御部３０は、基板１上の全てのインプリント領域に対してインプリント処理が実行されたかを判断する。制御部３０が、基板１上の全てのインプリント領域に対してインプリント処理が実行されていないと判断した場合、次のインプリント領域に対してインプリント処理を行うために、Ｓ１０に処理を戻す。Ｓ１０において、制御部３０は、次のインプリント領域が供給部７の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２を移動させる。制御部３０は、供給部７より次のインプリント領域にインプリント材を供給させる。

次に、Ｓ２０において、制御部３０は、基板１上のインプリント領域が型保持部５に保持された型３の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２を移動させる。制御部３０は、次のインプリント領域に対して、押印、硬化、離型の処理を行うようにインプリント装置１００の各部を制御する。

また、Ｓ３０において、制御部３０が、基板１上の全てのインプリント領域に対してインプリント処理が実行されたと判断した場合、Ｓ４０に処理を進める。

次に、Ｓ４０において、制御部３０は、基板搬送部５０により基板１を異物検出部２０に搬送させ、異物検出部２０により基板１上の異物を検出させる。

ここで、異物検出部２０について説明する。図５は、異物検出部２０を示した図である。光源２１０はレーザー光を照射する光源である。照明光学系２１１は、レーザー光を基板１に照射するために、光源２１０から照射されたレーザー光を整形する。また、照明光学系２１１により成形されたレーザー光は基板１に対して所定の角度で入射する。基板１上に異物Ｐ２が存在する場合、基板１に照射されたレーザー光が異物Ｐ２に当たり、散乱光が周囲の空間に散乱する。異物Ｐ２が存在しない場合、レーザー光は基板１で反射する。

集光光学系２１２は、レーザー光が異物Ｐ２に当たり散乱した散乱光を集光する。集光光学系２１２は、レーザー光が基板１に反射した反射光は集光せず、レーザー光が異物Ｐ２に当たり散乱した散乱光を集光する位置に配置される。

光検出器２１３は集光光学系２１２で集光された光を検出する。光検出器２１３により検出された光は電気信号に変換され、制御部３０により電気信号の強度のピーク値が取得される。予め実験やシミュレーションなどにより電気信号の強度のピーク値と異物Ｐ２の粒径の関係を取得しておくことにより、制御部３０は電気信号の強度のピーク値は異物Ｐ２の粒径に変換する。また、光源２１０から照射されるレーザー光を、紫外線の波長を有するレーザー光とすることにより、異物Ｐ２の粒径がサブμｍ以下であっても異物Ｐ２で散乱した散乱光を検出することができる。

また、異物検出部２０において基板１を保持する第２基板保持部（不図示）が移動することにより、第２基板保持部に保持された基板１を移動させながら、レーザー光を基板１の全面に照射する。制御部３０は、電気信号の強度のピーク値と、第２基板保持部の位置とに基づいて、基板１上の異物Ｐ２の位置を取得する。

ここで、図４のフローチャートの説明に戻る。Ｓ５０において、制御部３０は、対向部に付着している異物Ｐ１の検出を行う。次に、対向部に付着している異物Ｐ１の検出方法について説明する。図６は基板保持部２の軌跡と基板１に付着する異物Ｐ２の位置とを示した図である。図６（ａ）は、基板１を保持した基板保持部２と型３を保持した型保持部５を示している。ここで、Ｓ２０において第１ショット領域に対してインプリント処理を行った後、第２ショット領域に対してＳ１０においてインプリント材の供給、及びインプリント処理を行うこととする。また、第１ショット領域が基板１の中心から左側（−Ｘ軸方向）にあり、第２ショット領域が第１ショット領域の右側（＋Ｘ軸方向）にあることとする。

Ｓ２０において第１ショット領域に対してインプリント処理を行う場合、図６（ａ）に示す通り、基板１の中心が点Ａで示す位置にある。このとき、第１ショット領域は型３の下に位置する。そして、第１ショット領域のインプリント処理の後に、Ｓ１０において、第２ショット領域の上にインプリント材を供給するために、第２ショット領域が供給部７の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２が移動する。つまり、図６（ａ）に示す通り、基板１の中心が点Ａで示す位置から点Ｂで示す位置に移動するように基板１を保持した基板保持部２が移動する。

次にＳ２０において、第２ショット領域に対してインプリント処理をするために、第２ショット領域が型保持部５に保持された型３の下に位置するように、基板１を保持した基板保持部２が移動する。つまり、図６（ａ）に示す通り、基板１の中心が点Ｂで示す位置から点Ｃで示す位置に移動するように基板１を保持した基板保持部２が移動する。ここで、図６（ｂ）に基板１と点Ａ〜Ｃの位置関係を示す。図６（ｂ）において、基板１の中心は点Ａから点Ｂへ移動し、次に点Ｂから点Ｃへ移動する。

このとき、図６（ａ）において異物Ｐ１が周辺部４の有する対向面に付着している場合、図６（ｂ）に示すように基板１が移動する間に基板１が異物Ｐ１と接触した位置に異物Ｐ２が付着する。異物Ｐ２が基板１上に付着する位置は、周辺部４に付着した異物Ｐ１の位置と、基板保持部２に保持された基板１の中心が移動した軌跡によって定まる。図６（ａ）に示す位置に異物Ｐ１が付着し、図６（ｂ）に示すように、点Ａ、Ｂ、及びＣで示す位置に基板１の中心が移動するように基板保持部２が移動した場合、図６（ｃ）に示す線１１上に複数の異物Ｐ２が付着する。Ｓ４０において、制御部３０は、異物検出部２０により線１１上に位置する異物Ｐ２を検出させ、基板１上に付着した複数の異物Ｐ２の位置を取得する。

次に、図７を用いて、対向部に付着した異物Ｐ１の位置を取得する方法を説明する。図７は、周辺部４に付着した異物Ｐ１の位置を取得する方法を示した図である。制御部３０は、基板保持部２に保持された基板１の中心が移動した軌跡と、基板１上に付着した複数の異物Ｐ２の位置から、周辺部４に付着した異物Ｐ１の位置を取得する。まず、制御部３０は、基板１の中心及び複数の異物Ｐ２の位置（線１１）の両者を含む領域１４（第１領域）を、基板１の中心の周りに１８０度回転させる。ここでは、領域１４として、基板１と重なる円形の領域として説明するが、基板１の中心及び複数の異物Ｐ２の両者を含む任意の形状の領域としても良い。また、図７（ａ）は、基板１の中心の周りに１８０度回転させた領域１４を示す。ここで、領域１４において、異物Ｐ２の位置は基板１の中心の周りに１８０度回転されて、線１２上に位置するものとする。また、領域１４において、基板１の中心に対応する点を基準点１３とする。

次に、図７（ｂ）は、基板保持部２に保持された基板１の中心が移動した軌跡を含む領域１５（第２領域）を示している。制御部３０は、領域１５において領域１４を移動させながら異物Ｐ１の位置を探索する。制御部３０は、領域１５において、領域１４を一定の間隔で位置を変えながら、軌跡と線１２が重なるか否かを判定する。図７（ｂ）の例では、矢印で示す通り、紙面の左から右へ（＋Ｘ軸方向）、上から下（−Ｙ軸方向）へ領域１４を順次、一定の間隔で移動するように位置を変える。また、制御部３０は、領域１４を領域１５の全体を順次、一定の間隔で移動させるように位置を変えればよく、領域１４を移動させる経路、方向は、図７（ｂ）の例に限られない。

また、制御部３０が軌跡と線１２が重なる位置を判定するためには、例えば、線１２を構成する複数の線分のそれぞれと、軌跡を構成する複数の直線のうち距離の最も近い直線との距離を求める。そして、求めた複数の距離の和が予め定めた閾値より小さい場合に、制御部３０は軌跡と線１２が重なる位置と判定する。または、線１２上にある複数の異物Ｐ２の座標のそれぞれと、軌跡を構成する複数の直線のうち距離の最も近い直線との距離を求める。そして、複数の距離の和が予め定めた閾値より小さい場合に、制御部３０は軌跡と線１２が重なる位置と判定しても良い。そして、制御部３０は、軌跡と線１２が重なると判定したときの領域１５上の基準点１３の位置を、領域１５における異物Ｐ１の位置として取得する。

ここで、領域１４を回転させたが、領域１５を回転させた領域において、領域１４を移動させてもよい。つまり、領域１４と領域１５を相対的に１８０度回転させればよい。また、領域１４を固定して領域１５を移動させてもよい。つまり、領域１４と領域１５を相対的に移動させてればよい。

ここで、制御部３０は、Ｓ１０、Ｓ２０におけるインプリント処理中に基板保持部２に保持された基板１の中心が移動した軌跡の情報を制御部３０のメモリ等に保存しておく。図６の例では、点Ａと点Ｂを結ぶ直線、及び点Ｂと点Ｃを結ぶ直線が軌跡となるため、例えば、軌跡の情報として、点Ａ、Ｂ、及びＣの座標と基板１の中心が通過した順番を保存する。または、軌跡の情報として、点Ａ、Ｂ、及びＣの座標に加えて、点Ａ、Ｂ間、点Ｂ、Ｃ間にある、基板１の中心が通過した複数の点の座標と基板１の中心が通過した順番を保存しても良い。そして、制御部３０は、保存した軌跡の情報から、軌跡を構成する複数の直線の情報を求める。

ここで、図４のフローチャートの説明に戻る。Ｓ６０において、制御部３０は、周辺部４に付着した異物Ｐ１の位置を取得した場合には、Ｓ７０に進み、後述の除去部６により異物Ｐ１を除去させる。また、Ｓ７０において制御部３０は、表示部４０によりエラー情報を表示させてもよい。また、制御部３０は、周辺部４に付着した異物Ｐ１の位置を取得しなかった場合には、処理を終了する。

次に、周辺部４に付着した異物Ｐ１の除去について説明する。図８は、周辺部４に付着した異物Ｐ１を除去する除去部６を示した図である。図８（ａ）に示す除去部６は、基板保持部２に配置され、周辺部４に付着した異物Ｐ１を除去する。制御部３０は、Ｓ６０において取得した異物Ｐ１の位置に基づき、除去部６が異物Ｐ１の下に位置するように、基板保持部２を移動させる。そして、除去部６が周辺部４に付着した異物Ｐ１を除去する。除去部６は、例えば、粘着部材を有し、粘着部材を異物Ｐ１に接触させて粘着部材に異物Ｐ１を吸着させる方法により、周辺部４から異物Ｐ１を除去する。また、除去部６は、気体を吸引する吸引部を有し、気体と共に異物Ｐ１を吸引する方法により周辺部４から異物Ｐ１を除去しても良い。また、除去部６は、例えば、液体による洗浄、布により拭き取り、静電力を用いた吸引などの方法により、周辺部４から異物Ｐ１を除去しても良い。また、除去部６は、上述した複数の方法を組み合わせて、周辺部４から異物Ｐ１を除去しても良い。

また、除去部６は基板保持部２ではなく、除去部６を搬送する搬送部に配置されても良い。図８（ｂ）に示す除去部６は、搬送部８に配置され、周辺部４に付着した異物Ｐ１を除去する。制御部３０は、Ｓ６０において取得した異物Ｐ１の位置に基づき、除去部６が異物Ｐ１の下に位置するように、搬送部８を移動させる。そして、除去部６が周辺部４に付着した異物Ｐ１を除去する。また、搬送部８は、基板１を搬送する基板搬送部、または型３を搬送する型搬送部としても良い。つまり、搬送部８は、基板１または型３を搬送する機能と、除去部６を搬送する機能を有するようにしても良い。

ここで、本実施例では、対向部としての周辺部４に異物Ｐ１が付着した例で説明したが、異物Ｐ１が付着する部材は周辺部４に限られない。例えば、型保持部５に保持された型３の表面にも異物Ｐ１が付着しうるので、型３も対向面を有する対向部になり得る。また、供給部７にも異物Ｐ１が付着しうるので、供給部７も対向面を有する対向部になり得る。また、インプリント装置１００は、内部で発生したパーティクルを型３、及び基板１の周辺に進入させないために、気体を供給する機能を有する気体供給部（不図示）を備え得る。気体供給部が型保持部５に保持された型３の周囲に配置される場合には、気体供給部も対向面を有する対向部になり得る。そして、型３、供給部７、気体供給部等の有する対向面に異物Ｐ１が付着した場合でも本実施例の異物の除去方法を適用することができる。

以上により、本実施例に係るインプリント装置によれば、基板に異物が付着することを抑制することができる。

次に実施例２に係るインプリント装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１に従い得る。実施例２では、異物検出部２０がインプリント装置の外部に配置される実施形態について説明する。

図９は、実施例２に係るインプリント装置を示す図である。異物検出部２０は、インプリント装置１００の外部に配置され、基板１上の異物を検出し、基板１上における異物Ｐ２の位置を取得する。

ここで、実施例２における周辺部４の異物Ｐ１を除去する方法について、図４を用いて、実施例１と異なる処理について説明する。図４のＳ３０において、制御部３０が、基板１上の全てのインプリント領域に対してインプリント処理が実行されたと判断した場合、基板１はインプリント装置１００から搬出され、不図示の搬送装置で異物検出部２０に搬入される。図４のＳ４０において、異物検出部２０は、搬入された基板１上の異物を検出する。異物検出部２０は、制御部３０とネットワーク等で接続して、異物の検出結果を制御部３０の第１処理部３１に送信する。Ｓ５０以降の処理は、実施例１と同様である。

以上により、本実施例に係るインプリント装置によれば、基板に異物が付着することを抑制することができる。

本実施例では、成形装置の例として、基板の上に平坦化層を形成する形成処理を行う平坦化装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１又は実施例２に従い得る。

実施例１乃至２では、型３として、凹凸パターンを設けた回路パターン転写用の型について述べたが、凹凸パターンがない平面部を有するモールド（平面テンプレート）であってもよい。平面テンプレートは、平面部によって基板上の組成物を平坦化するように成形する平坦化処理（成形処理）を行う平坦化装置（成形装置）に用いられる。平坦化処理は、基板上に供給された硬化性組成物に平面テンプレートの平坦部を接触させた状態で、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化性組成物を硬化させる工程を含む。

平坦化装置では、平面テンプレートを用いて、基板の上に平坦化層を形成する。基板上の下地パターンは、前の工程で形成されたパターン起因の凹凸プロファイルを有しており、特に近年のメモリ素子の多層構造化に伴いプロセス基板は１００ｎｍ前後の段差を持つものも出てきている。基板全体の緩やかなうねりに起因する段差は、フォト工程で使われているスキャン露光装置のフォーカス追従機能によって補正可能である。しかし、露光装置の露光スリット面積内に収まってしまうピッチの細かい凹凸は、そのまま露光装置のＤＯＦ（Ｄｅｐｔｈ Ｏｆ Ｆｏｃｕｓ）を消費してしまう。基板の下地パターンを平滑化する従来手法としてＳＯＣ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｃａｒｂｏｎ）、ＣＭＰ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｐｏｌｉｓｈｉｎｇ）のような平坦化層を形成する手法が用いられている。しかし従来技術では十分な平坦化性能が得られない問題があり、今後多層化による下地の凹凸差は更に増加する傾向にある。

この問題を解決するために、本実施例の平坦化装置は、基板に予め塗布された未硬化の組成物に対して平面テンプレート（平面プレート）を押し当てて基板面内の局所平面化を行う。本実施形態において、平坦化装置の構成は、図１に示したインプリント装置と概ね同様とすることができる。ただし平坦化装置では、凹凸パターンが形成されたパターン部を有する型の代わりに、基板と同じかそれより大きい面積の平面プレートを使用し、基板の上の組成物層の全面に接触させる。型保持部は、そのような平面プレートを保持するように構成される。

図１０は、本実施例における平坦化装置による処理を説明する図である。図１０（ａ）は、基板上に組成物を供給し、平面プレート５０３を接触させる前の状態を示している。この組成物の供給パターンは、基板全面での凹凸情報を考慮して計算されたものである。図１０（ｂ）は、平面プレート５０３が基板上の組成物と接触した状態を示している。図１０（ｃ）は、組成物に光を照射して組成物を硬化させた後、平面プレート５０３を引き離した状態を示している。

上記したように、実際の基板はパターンの段差のみでなく、基板全面で凹凸をもっているため、その凹凸の影響により、平面プレート５０３が組成物と接触するタイミングが異なる。本実施形態では、最初に接触した位置では、接触直後から組成物の移動が始まるが、その程度に応じて組成物を多く配置している。また、最後に接触した位置では、組成物の移動の始まりが遅く、周辺から流入する組成物が加わるが、その程度に応じて組成物の量を減らしている。このような対処により、基板全面で均一な厚みの平坦化層を形成することができる。

実施例１又は実施例２に係る付着物除去方法は、本実施例の平坦化装置についても同様に適用することができる。

（物品の製造方法）
インプリント装置を用いて形成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、型等である。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。型としては、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、レジストマスク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、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１１（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成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の表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１１（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１１（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型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型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１１（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型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に型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１１（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスク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１１（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が形成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良い。

なお、型４ｚとして、凹凸パターンを設けた回路パターン転写用の型を用いた例について述べたが、凹凸パターンがない平面部を有する型（ブランクテンプレート）であってもよい。ブランクテンプレートは、平面部によって基板上の組成物を平坦化するように成形する平坦化処理（成形処理）を行う平坦化装置（成形装置）に用いられる。平坦化処理は、基板上に供給された硬化性組成物にブランクテンプレートの平坦部を接触させた状態で、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化性組成物を硬化させる工程を含む。

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。

また、実施例１、実施例２、及び実施例３は、単独で実施するだけでなく、実施例１、実施例２、及び実施例３を組合せて実施することができる。

Claims (14)

1. 基板に対向する対向部に付着した第１付着物を除去する付着物除去方法であって、
   前記基板を前記対向部に対して移動させる移動工程と、
   前記移動工程で移動された前記基板の軌跡を取得する第１取得工程と、
   前記第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得する第２取得工程と、
   前記第１取得工程で取得された前記軌跡と前記第２取得工程で取得された前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得する第３取得工程と、
   前記第１付着物を前記対向部から除去する除去工程と、を有する
   ことを特徴とする付着物除去方法。
2. 前記第３取得工程は、前記基板の中心に対応する基準点と前記第２付着物の位置とを含む第１領域、及び前記第１領域と前記軌跡を含む第２領域とを取得し、前記第１領域と前記第２領域を相対的に１８０度回転させた状態で、前記第２領域における前記軌跡と前記第１領域における前記第２付着物の位置とが重なる位置を取得し、前記重なる位置における前記基準点の位置を前記第２領域における前記第１付着物の位置として取得することを特徴とする、請求項１に記載の付着物除去方法。
3. 前記第３取得工程は、前記軌跡と前記第２付着物の位置との距離に基づき前記軌跡と前記第２付着物の位置とが重なる位置を取得することを特徴とする、請求項２に記載の付着物除去方法。
4. 前記軌跡は、前記移動工程で移動された前記基板の中心が移動した軌跡であることを特徴とする、請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載の付着物除去方法。
5. 型を用いて基板上の組成物を成形する成形装置であって、
   前記基板を保持して移動させる基板保持部と、
   前記基板に対向する対向部と、
   前記対向部に付着した第１付着物を除去する除去部と、
   制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記対向部に対して移動させた前記基板の軌跡を取得し、前記第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得し、前記軌跡と前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得し、前記除去部により前記第１付着物を前記対向部から除去する、
   ことを特徴とする成形装置。
6. 前記制御部は、前記基板の中心に対応する基準点と前記第２付着物の位置とを含む第１領域、及び前記第１領域と前記軌跡を含む第２領域とを取得し、前記第１領域と前記第２領域を相対的に１８０度回転させた状態で、前記第２領域における前記軌跡と前記第１領域における前記第２付着物の位置とが重なる位置を取得し、前記重なる位置における前記基準点の位置を前記第２領域における前記第１付着物の位置として取得することを特徴とする、請求項５に記載の成形装置。
7. 前記制御部は、前記軌跡と前記第２付着物の位置との距離に基づき前記軌跡と前記第２付着物の位置とが重なる位置を取得することを特徴とする、請求項６に記載の付着物除去方法。
8. 前記軌跡は、前記基板保持部により移動された前記基板の中心が移動した軌跡であることを特徴とする、請求項５乃至７のうちいずれか１項に記載の成形装置。
9. 基板に付着した付着物を検出する異物検出部を有し、前記制御部は前記異物検出部により前記基板保持部により移動された前記基板に付着した前記第２付着物を検出させることを特徴とする請求項５乃至８のうちいずれか１項に記載の成形装置。
10. 前記組成物を前記基板に供給する供給部と、前記型を保持する型保持部とを有し、前記制御部は、前記基板保持部により前記供給部の下と前記型保持部に保持された前記型の下との間を移動された前記基板の中心が移動した軌跡を取得することを特徴とする請求項５乃至９のうちいずれか１項に記載の成形装置。
11. 前記成形装置は、型のパターンを前記組成物に接触させることにより前記組成物のパターンを形成することを特徴とする請求項５乃至１０のうちいずれか１項に記載の成形装置。
12. 前記成形装置は、型の平面部を前記組成物に接触させることにより前記組成物を平坦にすることを特徴とする請求項５乃至１０のうちいずれか１項に記載の成形装置。
13. 基板上に型を用いて組成物を成形する成形方法であって、
    前記基板に対向する対向部に対して前記基板を移動させる移動工程と、
    前記基板上に組成物を成形する成形工程と、
    前記移動工程で移動された前記基板の軌跡を取得する第１取得工程と、
    前記対向部に付着した第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得する第２取得工程と、
    前記第１取得工程で取得された前記軌跡と前記第２取得工程で取得された前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得する第３取得工程と、
    前記第１付着物を前記対向部から除去する除去工程と、を有する
    ことを特徴とする成形方法。
14. 基板に対向する対向部に対して前記基板を移動させる移動工程と、
    前記基板上に組成物を成形する成形工程と、
    前記移動工程で移動された前記基板の軌跡を取得する第１取得工程と、
    前記対向部に付着した第１付着物から分離して前記基板に付着した第２付着物の位置を取得する第２取得工程と、
    前記第１取得工程で取得された前記軌跡と前記第２取得工程で取得された前記第２付着物の位置とに基づいて前記第１付着物の位置を取得する第３取得工程と、
    前記第１付着物を前記対向部から除去する除去工程と、
    前記組成物が成形された前記基板を処理する工程と、
    処理された前記基板から物品を製造する工程と、を有する
    ことを特徴とする物品の製造方法。

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