特許 7414680 インプリント方法、インプリント装置、及び膜形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-05

(45)【発行日】2024-01-16

(54)【発明の名称】インプリント方法、インプリント装置、及び膜形成装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240109BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20240109BHJP

   C08L 33/00 20060101ALI20240109BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

H01L21/30 564Z

H01L21/30 564D

B29C59/02 Z

C08L33/00

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2020156112

(22)【出願日】2020-09-17

(65)【公開番号】P2022049853

(43)【公開日】2022-03-30

【審査請求日】2023-03-08

(73)【特許権者】

【識別番号】318010018

【氏名又は名称】キオクシア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】樋口 剛志

(72)【発明者】

【氏名】ミトラ オヌポン

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 貴大

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０６５７２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－２１９６７９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

Ｃ０８Ｌ ３３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

処理対象物の上の第１の領域に光硬化性の第１のレジストを供給し、
前記第１のレジストに第１の光を照射し、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成し、
前記第２のレジストにテンプレートを接触させ、
前記第２のレジストに前記テンプレートを接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のレジストに第２の光を照射することを含み、
前記第１の領域が凹部であり、予め取得された処理対象物上の段差情報に基づいて前記凹部が特定される、
インプリント方法。

【請求項2】

処理対象物の上の第１の領域に光硬化性の第１のレジストを供給し、
前記第１のレジストに第１の光を照射し、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成し、
前記第２のレジストにテンプレートを接触させ、
前記第２のレジストに前記テンプレートを接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のレジストに第２の光を照射することを含み、
前記第１の光の光強度は、前記第２の光の光強度よりも小さい、
インプリント方法。

【請求項3】

処理対象物の上の第１の領域に光硬化性の第１のレジストを供給し、
前記第１のレジストに第１の光を照射し、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成し、
前記第２のレジストにテンプレートを接触させ、
前記第２のレジストに前記テンプレートを接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のレジストに第２の光を照射することを含み、
前記第２のレジストはケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ），ヒ素（Ａｓ）、又は鉄（Ｆｅ）のうちの少なくとも一種類の無機元素を含む、
インプリント方法。

【請求項4】

処理対象物の上の第１の領域に光硬化性の第１のレジストを供給し、
前記第１のレジストに第１の光を照射し、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成し、
前記第２のレジストにテンプレートを接触させ、
前記第２のレジストに前記テンプレートを接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のレジストに第２の光を照射することを含み、
酸素系ガスを用いたエッチングにおいて、前記第１のレジストのエッチングレートが、下地層のエッチングレートの－１０％から＋１０％の範囲にある、
インプリント方法。

【請求項5】

処理対象物の上の第１の領域に光硬化性の第１のレジストを供給し、
前記第１のレジストに第１の光を照射し、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成し、
前記第２のレジストにテンプレートを接触させ、
前記第２のレジストに前記テンプレートを接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のレジストに第２の光を照射することを含み、
前記第１の光の照射後の前記第１のレジストが、１００から１０００（ｍＰａ・ｓ）までの範囲の粘度を有する、
インプリント方法。

【請求項6】

前記第１のレジストの供給がインクジェット法により行われる、
請求項１に記載のインプリント方法。

【請求項7】

前記第２のレジストの形成が回転塗布法により行われる、
請求項１に記載のインプリント方法。

【請求項8】

前記第１の光は、前記第１のレジストを感光可能な波長領域の波長を有する、
請求項１に記載のインプリント方法。

【請求項9】

前記第１のレジストは有機物を含み、少なくともアクリル基、またはメタクリル基を含む、
請求項１に記載のインプリント方法。

【請求項10】

処理対象物の段差情報を取得する段差計測ユニットと、
前記処理対象物の段差情報に基づき標的領域を決定する演算ユニットと、
前記処理対象物の前記標的領域に第１のレジストを供給する第１のレジスト供給ユニットと、
前記第１のレジストに光を照射する第１の光源と、
前記第１のレジストを含む前記処理対象物の上に第２のレジストを形成する第２のレジスト供給ユニットと、
テンプレートを保持する保持部と、
前記保持部を前記第２のレジストに押印する駆動手段と、
前記テンプレートを通して前記第２のレジストに光を照射する第２の光源と
を備える、インプリント装置。

【請求項11】

処理対象物の段差情報を取得する段差計測ユニットと、
前記段差情報に基づき標的領域を決定する演算ユニットと、
前記標的領域に第１の液体を供給する第１の液体供給ユニットと、
前記第１の液体に光を照射する光源と、
前記第１の液体を含む前記処理対象物の上に第２の液体を形成する第２の液体供給ユニットと
を備える、膜形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、インプリント方法、インプリント装置、及び膜形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

エッチングマスクを形成する方法としてインプリントリソグラフィが知られている。インプリントリソグラフィでは、エッチング対象の上に形成されたレジスト層に対して、回路パターンに対応した凹凸部を有するテンプレートが押し当てられる。レジスト層にテンプレートを押し付けると、テンプレートの凹部にレジストが充填されてレジスト層に凸部が形成される一方で、テンプレートの凸部とエッチング対象との間には、レジストが残ることとなる。このようにして残るレジストはレジスト残膜とも呼ばれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１３－２０２９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

一つの実施形態は、好適に下層をエッチング可能なインプリント方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

一つの実施形態によるインプリント方法は、エッチング対象の上の標的領域に光硬化性の第１のインプリントレジストを供給し、前記第１のインプリントレジストに第１の光を照射し、前記第１のインプリントレジストを含む前記エッチング対象の上に第２のインプリントレジストを形成し、前記第２のインプリントレジストにテンプレートを接触させ、前記第２のインプリントレジストに前記テンプレートが接触させたまま、当該テンプレートを通して少なくとも前記第２のインプリントレジストに第２の光を照射することを含み、前記標的領域が凹部であり、予め取得されたエッチング対象上の段差情報に基づいて前記凹部が特定される。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１は、第１の実施形態によるインプリント方法の概略を説明する説明図である。

【図2】図２は、第１の実施形態によるインプリント方法を説明する一部断面図である。

【図3】図３は、図２に引き続き、第１の実施形態によるインプリント方法を説明する一部断面図である。

【図4】図４は、比較例によるインプリント方法を説明する一部断面図である。

【図5】図５は、図４に引き続き、比較例によるインプリント方法を説明する一部断面図である。

【図6】図６は、第２の実施形態によるインプリント装置を模式的に示す上面図である。

【図7】図７は、第３の実施形態による膜形成装置を模式的に示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の限定的でない例示の実施形態について説明する。添付の全図面中、同一または対応する部材または部品については、同一または対応する参照符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面は、部材もしくは部品間、または、種々の層の厚さの間の相対比を示すことを目的とせず、したがって、具体的な厚さや寸法は、以下の限定的でない実施形態に照らし、当業者により決定されるべきものである。

【0008】

（第１の実施形態）
図１から図３までを参照しながら、第１の実施形態によるインプリント方法について説明する。図１は、本インプリント方法の概略を説明する説明図であり、図２及び図３は、本インプリント方法により形成されるパターンの一例を示す断面図である。

【0009】

図１に示すように、本インプリント方法は、基板Ｓの表面の段差情報を取得して、段差情報に基づいて凹部ＲＰを特定し（図１（Ａ））、凹部ＲＰに有機系レジストＣＲを供給し（図１（Ｂ））、基板Ｓの表面と有機系レジストＣＲの上面に無機系レジストＳＲを塗布すること（図１（Ｃ））を含んでいる。ここで、段差情報は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）や、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、接触式又は非接触式のスタイラス表面粗さ計などを用いて、基板Ｓの表面を測定することにより取得され得る。また、特定の設計データに基づいて基板Ｓに凹凸が形成されている場合には、その設計データから段差情報を抽出してもよい。段差情報は、例えば、基板Ｓ上の座標位置と、その位置における高さとを含むことができる。そして、予め定めた閾値よりも深い部分を凹部ＲＰと特定することができる。

【0010】

なお、基板Ｓの表面には、例えば、複数の層が形成されていてもよく、この場合、段差情報は、最上層の表面についての測定から取得されてよい。また、この場合には、最上層により凹部ＲＰが規定されてよい。なお、最上層は、例えば、スピン・オン・カーボン（ＳＯＣ）などのカーボンを含む材料で形成されてよい。

【0011】

有機系レジストＣＲの凹部への供給には、例えばインクジェットを用いることができる一方、無機系レジストＳＲの塗布には、例えばスピンコーターを用いることができる。

【0012】

次に、図２及び図３を参照しながら、第１の実施形態によるインプリント方法を具体的に説明する。なお、図２及び図３は、基板Ｓの表面と凹部ＲＰを横切る断面の一部を示している。また、以下の説明では、基板Ｓをエッチング対象とし、基板Ｓ上に形成されたＳＯＣ膜１０をエッチングマスクに加工する場合を例にとるが、エッチング対象は、基板Ｓに限らず、基板Ｓの上方に形成される層、または複数の層のうちの最上層であってよい。

【0013】

図２（Ａ）を参照すると、基板Ｓの上にＳＯＣ膜１０が形成され、その上に接着層１１が形成されている。ＳＯＣ膜１０には、基板Ｓの段差ＳＴを反映した凹部ＲＰが形成されており、ＳＯＣ膜１０の上の接着層１１もまた凹部ＲＰに対してコンフォーマルに形成されている。接着層１１は、後述するレジスト膜との接着性を向上させるために設けられ、例えば炭素を含む膜であってよく、レジストと強固な相互作用を有する官能基（例えば水酸基（ＯＨ基）やカルボキシル基（ＣＯＯＨ基）、アミノ基（ＮＨ_２基）等）を含んでもよい。なお、以下の説明において、凹部ＲＰの周囲の面を上面Ｕと言う場合がある。

【0014】

次に、図２（Ｂ）に示すように、凹部ＲＰに向けて、インクジェット・ノズルＩＪから有機系レジストＣＲが吐出され、有機系レジストＣＲが凹部ＲＰに供給される。凹部ＲＰの位置は上記の段差情報から特定され得る。ここに言う有機系レジストＣＲは、例えば有機物から構成され、少なくともアクリル基又はメタクリル基を含むレジスト材料であってよい。また、各凹部ＲＰに対して供給される有機系レジストＣＲの量は、段差情報から求まる凹部ＲＰの容積を超えない範囲で、当該容積にできるだけ近くなるように決定されてよい。なお、インクジェット・ノズルＩＪから凹部ＲＰへ吐出された有機系レジストＣＲは、液滴のまま凹部ＲＰに付着し、互いに融合しない傾向にある。これは、液滴同士に静電反発力が働くためである。

【0015】

次に、図２（Ｃ）に示すように、凹部ＲＰに供給された有機系レジストＣＲに対して、光ＬＴが照射される。光ＬＴは、使用する有機系レジストＣＲが感光され得る波長を有している。ただし、光ＬＴの強度は、有機系レジストＣＲの粘度を増加させる程度であってよく、また、有機系レジストＣＲの溶媒の蒸発が抑制される程度あってよい。例えば、光ＬＴの強度は、後述するテンプレートを通した光照射の際の光強度より小さい光強度とすることができる。具体的には、例えば１０（ｍＰａ・ｓ）程度の粘度が光ＬＴの照射により、例えば１００～１，０００（ｍＰａ・ｓ）の範囲の粘度まで上昇する程度に有機系レジストＣＲに対して光ＬＴを照射することが望ましい。すなわち、光ＬＴの強度は、光ＬＴの照射によっても、有機系レジストＣＲが完全に硬化しない程度とすることができる。そのような光ＬＴの強度は、例えば予備実験等を行うことにより決定することができる。なお、光ＬＴは、凹部ＲＰに対して局所的に照射されてもよく、上面Ｕを含めた全面に照射されてもよい。

【0016】

次いで、図２（Ｄ）に示すように、上面Ｕと、有機系レジストＣＲが供給された凹部ＲＰとを覆うように例えばスピンコーターにより無機系レジストＳＲが塗布される。ここに言う無機系レジストＳＲは、ケイ素（Ｓｉ）、アルミニウム（Ａｌ）、ボロン（Ｂ）、リン（Ｐ）、硫黄（Ｓ），ヒ素（Ａｓ）、鉄（Ｆｅ）のうちの１種類又は２種類以上の無機元素を含むレジストであってよい。ここで、液滴のまま凹部ＲＰに付着していた有機系レジストＣＲは無機系レジストＳＲ（又はその溶媒）により融合する。また、無機系レジストＳＲの粘度は１００～４００（ｍＰａ・ｓ）程度である一方、有機系レジストＣＲの粘度は光ＬＴの照射により高くなっているため、両者は、互いの界面で僅かに混ざり合うものの、全体としては混ざり合うことは殆どない。このため、凹部ＲＰは、有機系レジストＣＲにより占有されることとなる（図３（Ａ）参照）。そして、図３（Ａ）に示すように、主に無機系レジストＳＲに対してテンプレートＴＰが押し当てられる。テンプレートＴＰが無機系レジストＳＲに接触した状態で、テンプレートＴＰを通して光を照射することにより、無機系レジストＳＲ及び有機系レジストＣＲが硬化する。この後、テンプレートＴＰが無機系レジストＳＲから剥離される。

【0017】

その結果、主に無機系レジストＳＲが、図３（Ｂ）に示すように、テンプレートＴＰの凹凸形状を反映した凹凸形状を有することとなる。ここで、無機系レジストＳＲの凸部Ｐの間には（テンプレートＴＰが押し付けられたときにテンプレートＴＰの凸部に対応する部分には）、残膜１２が残っている。残膜１２は、フッ素系ガスを用いた反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）法によりエッチングされて除去される（図３（Ｃ））。なお、残膜１２の除去の際には、無機系レジストＳＲの凸部Ｐもエッチングされ、その高さもまた低くなる。

【0018】

続けて、無機系レジストＳＲがマスクとして利用され、接着層１１やＳＯＣ膜１０、有機系レジストＣＲが酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングされる。これにより、図３（Ｄ）に示すように、基板Ｓに対するエッチングマスクＥＭが得られる。この後、エッチングマスクＥＭを利用して基板Ｓをエッチングすると、テンプレートＴＰが有していた回路パターンが基板Ｓに転写される。

【0019】

なお、酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によるエッチングの際、有機系レジストＣＲのエッチングレート（ｎｍ／秒）が、接着層１１及びＳＯＣ膜１０のエッチングレートの－１０％から＋１０％の範囲にあることが好ましい。これによれば、有機系レジストＣＲと、接着層１１及びＳＯＣ膜１０とをほぼ同じレートでエッチングすることが可能となる。ただし、基板Ｓの上面ＵＳ（図３（Ｄ））が露出した後に、下面ＬＳが露出するまでのエッチングに要する時間を短縮するためには、有機系レジストＣＲのエッチングレートは、上記の範囲内で大きいことが望ましい。なお、このようなエッチングレート条件は、有機系レジストＣＲのレジスト材料を適宜選択したり、ＲＩＥ法における諸条件を調整したりすることにより満たされてよい。

【0020】

次に、第１の実施形態によるインプリント方法の効果について、比較例を参照しながら説明する。図４及び図５は、比較例によるインプリント方法を説明する説明図であり、図２及び図３と対応している。

【0021】

図４（Ａ）を参照すると、基板Ｓの上にＳＯＣ膜１０が形成され、その上に接着層１１が形成されている。この比較例においても、基板Ｓの凹部を反映した凹部ＲＰが形成されている。そして、上面Ｕと凹部ＲＰを覆うように無機系レジストＳＲが塗布されている。すなわち、第１の実施形態によるインプリント方法における、インクジェット・ノズルＩＪから凹部ＲＰに有機系レジストＣＲを供給し、光ＬＴを照射する工程は比較例には無い。無機系レジストＳＲが塗布される際、凹部ＲＰは、無機系レジストＳＲによって平坦に埋め込まれる。すなわち、無機系レジストＳＲの表面は、上面Ｕの上と凹部ＲＰの上とで、ほぼ同一面を構成している。言い換えると、無機系レジストＳＲは、上面Ｕの上では薄く、凹部ＲＰでは厚くなる。

【0022】

次いで、図４（Ｂ）に示すように、無機系レジストＳＲに対してテンプレートＴＰが押し当てられて、テンプレートＴＰの凹凸形状が無機系レジストＳＲに転写される。続けて、図４（Ｃ）に示すようにフッ素系ガスを用いたＲＩＥ法によって残膜１２が除去される。ここで、図４（Ｄ）に示すように上面Ｕの上の残膜１２が除去されても、凹部ＲＰ内には残膜１２が残っている。無機系レジストＳＲは、接着層１１及びＳＯＣ膜１０をエッチングするときの酸素系ガスを用いたＲＩＥ法によっては殆どエッチングされないため、凹部ＲＰに残る無機系レジストＳＲの残膜１２は除去されなければならない。このため、凹部ＲＰの残膜１２が除去されるまで、残膜１２の除去が継続される。そして、凹部ＲＰの残膜１２が除去されて、エッチングマスクＥＭＣ（図５（Ａ））が得られる。

【0023】

残膜１２の除去中には、無機系レジストＳＲの凸部Ｐもまたフッ素系ガスを用いたＲＩＥ法によりエッチングされるため、その高さが全体的に低くなる。したがって、図５（Ａ）に示すように、凸部Ｐは、凹部ＲＰにおいては、後の接着層１１及びＳＯＣ膜１０をエッチングするのに十分な高さを有することができるとしても、上面Ｕでは、十分な高さを有することができない可能性がある。すなわち、酸素系ガスを用いたＲＩＥ法により接着層１１及びＳＯＣ膜１０をエッチングする際には、エッチング終了まで無機系レジストＳＲが残るべきところ、図５（Ｂ）に示すように、基板Ｓの段差の上面ＵＳの上方においては消失してしまう事態ともなる。そうすると、所望の回路パターン（凹凸パターン）が転写されてないこととなる。

【0024】

上述のとおり、比較例においては、無機系レジストＳＲは、上面Ｕの上で薄く、凹部ＲＰで厚い（図４（Ａ））。このため、テンプレートＴＰを押し当てた後に、凹部ＲＰに厚い残膜１２が残り（図４（Ｃ）、図４（Ｄ））、これを除去するためのエッチング時間が長くなる。そうすると、残膜１２の除去後、無機系レジストＳＲの上面Ｕの上の厚さは、凹部ＲＰでの厚さに対して相対的に更に薄くなる（図５（Ａ））。このため、無機系レジストＳＲを利用して接着層１１及びＳＯＣ膜１０をエッチングしている間に、上面Ｕで無機系レジストＳＲが消失する可能性が高くなってしまう。

【0025】

これに対して、第１の実施形態によるインプリント方法においては、凹部ＲＰは実質的に有機系レジストＣＲで占有され、その上に無機系レジストＳＲが設けられている。このため、無機系レジストＳＲの厚さが、上面Ｕの上と、凹部ＲＰの上方とで大きく相違することがない。また、有機系レジストＣＲは、酸素系ガスを用いたＲＩＥ法により、接着層１１及びＳＯＣ膜１０のエッチングレートに匹敵するエッチングレートでエッチングされ得るため、予め除去しておく必要もない。すなわち、残膜１２を除去するエッチングに要する時間は、上面Ｕの上の残膜１２を除去するまでの時間で十分であり、比較例の場合よりも短くて済む。

【0026】

以上のことは、図３（Ｃ）と図５（Ａ）とを対比するとより明らかとなる。接着層１１及びＳＯＣ膜１０のエッチングを開始する時点において、比較例では、図５（Ａ）に示すように、無機系レジストＳＲの上面Ｕの上の凸部Ｐは、凹部ＲＰにおける凸部Ｐよりも低くなっている。一方、第１の実施形態によるインプリント方法においては、無機系レジストＳＲは、上面Ｕの上と、凹部ＲＰの上方とで、ほぼ同じ厚さＨを有することができる。したがって、接着層１１及びＳＯＣ膜１０のエッチング中においても、無機系レジストＳＲは一様に薄くはなるものの、上面Ｕの上と、凹部ＲＰの上方とで、相対的な厚さが変化することは殆どない。また、上述のとおり、有機系レジストＣＲもまた接着層１１及びＳＯＣ膜１０とほぼ同時にエッチングされていくため、無機系レジストＳＲのパターンがそのまま下地層に転写することができる。以上より、第１の実施形態によるインプリント方法の利点が理解される。

【0027】

（第２の実施形態）
次に、図６を参照しながら、第２の実施形態によるインプリント装置を説明する。図６に示すように、本実施形態によるインプリント装置１００は、基板搬入出ユニット１０１、搬送路１０２、基板段差計測ユニット１０３、第１の液適用ユニット１０４、第２の液適用ユニット１０５、インプリントユニット１０６、及び制御ユニット１０７を有している。

【0028】

基板搬入出ユニット１０１は、基板ステージ１０１Ｓを有している。基板ステージ１０１Ｓは、例えば、図中のＹ方向に移動可能であり、搬送路１０２に移動可能に設けられる搬送ロボット１０２Ｒと協働し、基板搬入出ユニット１０１と搬送路１０２との間で基板Ｓの受け渡しを可能とする。

【0029】

搬送路１０２は、基板搬入出ユニット１０１、基板段差計測ユニット１０３、第１の液適用ユニット１０４、第２の液適用ユニット１０５、インプリントユニット１０６を相互に接続し、これらのユニット１０１，１０３～１０６間での基板Ｓの搬送を許容する。また、搬送路１０２に設けられる搬送ロボット１０２Ｒは、台座ＰＤ及び搬送アームＡＭを有している。台座ＰＤは、所定の駆動機構により搬送路１０２の長手方向に沿って移動可能である。搬送アームＡＭは台座ＰＤに対して搬送路１０２の長手方向に摺動可能であり、所定の軸を中心に回転可能でもある。また、搬送アームＡＭの先端には、例えば吸引機構を有するフォークＦが設けられている。搬送ロボット１０２Ｒは、例えば、搬送アームＡＭを基板搬入出ユニット１０１内へ伸ばし、フォークＦで基板Ｓを吸着して保持しつつ基板ステージ１０１Ｓ上の基板Ｓを受け取り、例えば、基板段差計測ユニット１０３へ搬送する。

【0030】

基板段差計測ユニット１０３は、例えば、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）、又は接触式若しくは非接触式のスタイラス表面粗さ計を有することができる。基板段差計測ユニット１０３は、搬送ロボット１０２Ｒによって搬送された基板Ｓの表面を計測し、段差情報を生成する。段差情報は、後述する制御ユニット１０７へ送信される。

【0031】

第１の液適用ユニット１０４は、基板保持ステージ１０４Ｓ、インクジェット塗布機１０４Ｉ、及び第１の光照射部１０４Ｌを有している。基板保持ステージ１０４Ｓには、搬送ロボット１０２Ｒから搬送される基板Ｓが載置される。インクジェット塗布機１０４Ｉは、制御ユニット１０７からの指示信号に基づき、基板保持ステージ１０４Ｓに保持された基板Ｓの表面の凹部ＲＰ（図２）に対してインクジェット・ノズルＩＪ（図２）から例えば有機系レジストＣＲを吐出することができる。第１の光照射部１０４Ｌは、有機系レジストＣＲを感光可能な波長を有する光を発する光源（不図示）を有する。これにより、第１の光照射部１０４Ｌは、制御ユニット１０７からの指示信号に従って、凹部ＲＰに有機系レジストＣＲが吐出された基板Ｓに対して光を照射する。なお、光源は、基板全面に光を照射可能な大型のランプを有してよく、また、凹部ＲＰに対して光を照射可能な小型のランプを有してもよい。小型のランプの場合には、小型のランプを移動可能に支持する支持部を併せて設けることが好ましい。

【0032】

第２の液適用ユニット１０５は、例えばスピンコーターを有することができる。すなわち、第２の液適用ユニット１０５は、搬送ロボット１０２Ｒにより受け取った基板Ｓを回転可能に保持する保持部１０５Ｈと、保持部１０５Ｈにより保持される基板Ｓの周囲を囲むカップ１０５Ｃと、保持部１０５Ｈに保持される基板Ｓに対して例えば無機系レジストＳＲを滴下することができるディスペンサーノズル１０５Ｎとを有する。このような構成により、第２の液適用ユニット１０５は、基板Ｓを高速回転させることにより基板上に滴下された無機系レジストＳＲを遠心力で広げてレジスト層を形成する。

【0033】

インプリントユニット１０６は、テンプレートを交換可能に保持するテンプレート保持部（不図示）と、基板上に形成されたレジスト層に対してテンプレートを押し付けるようにテンプレート保持部を駆動する駆動機構（不図示）と、レジスト層に光を照射する第２の光照射部１０６Ｌとを有することができる。第２の光照射部１０６Ｌは、テンプレートが押し付けられたレジストが感光可能な波長を有する光を出射する。これにより、第２の液適用ユニット１０５により形成された無機系レジストＳＲに対してテンプレートＴＰ（図３）が押し付けられ、押し付けられたまま光が照射されて無機系レジストＳＲが硬化する。

【0034】

制御ユニット１０７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを含むコンピュータとして実現されてよい。また、制御ユニット１０７は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、プログラマブルゲートアレイ（ＰＧＡ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を始めとするハードウェアにより実現されてもよい。制御ユニット１０７は、制御プログラムや各種のデータに基づいてインプリント装置１００を包括的に制御する。具体的には、制御ユニット１０７は、基板段差計測ユニット１０３により生成された段差情報に基づいて、凹部ＲＰの位置やサイズを示す信号を生成することができる。そして、その信号に基づいて、第１の液適用ユニット１０４を制御することにより、凹部ＲＰに適量の有機系レジストＣＲが供給されることとなる。また、制御ユニット１０７は、制御プログラムや各種のデータに基づいて種々の指示信号を生成し、生成した指示信号を基板搬入出ユニット１０１、搬送ロボット１０２Ｒ、基板段差計測ユニット１０３、第１の液適用ユニット１０４、第２の液適用ユニット１０５、インプリントユニット１０６等へ送信する。プログラムや各種データは、例えばハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）や半導体メモリ、サーバなどの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体から有線又は無線でダウンロードされ得る。

【0035】

なお、制御ユニット１０７には、例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどの表示装置が接続されてよく、例えばキーボードやコンピュータマウスなどの入力装置が接続されてもよい。

【0036】

上記の構成を有するインプリント装置１００によれば、例として第１の実施形態によるインプリント方法における各工程が実施され得る。したがって、本実施形態によるインプリント装置１００によっても、第１の実施形態によるインプリント方法と同様の効果が発揮される。また、基板搬入出ユニット１０１、基板段差計測ユニット１０３、第１の液適用ユニット１０４、第２の液適用ユニット１０５、及びインプリントユニット１０６が搬送路１０２により接続され、搬送ロボット１０２Ｒにより基板Ｓが各ユニット１０１，１０３から１０６に搬送されるため、第１の実施形態によるインプリント方法の各工程を連続的に効率よく実施することが可能となる。

【0037】

（第３の実施形態）
次に、図７を参照しながら、第３の実施形態による膜形成装置を説明する。図７に示すように、本実施形態による膜形成装置２００は、基板搬入出ユニット２０１、搬送室２０２、基板段差計測ユニット２０３、第１の液適用ユニット２０４、光照射ユニット２０５、第２の液適用ユニット２０６、基板加熱ユニット２０７、及び制御ユニット２０８を有している。

【0038】

基板搬入出ユニット２０１は、複数の（図示の例では４つの）基板格納カセット２０１Ａを収容することができる。基板格納カセット２０１Ａは、例えばＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）と呼ばれる密閉型の基板格納カセットであってよい。また、基板搬入出ユニット２０１は、基板ステージ２０１Ｓと、不図示の搬送アームとを有する。この搬送アームにより、基板格納カセット２０１Ａから基板ステージ２０１Ｓへ基板Ｓが搬送され載置される。基板ステージ２０１Ｓは、図中のＹ軸方向に移動可能であり、搬送室２０２に移動可能に設けられる搬送ロボット２０２Ｒと協働し、基板搬入出ユニット２０１と搬送室２０２との間での基板Ｓの受け渡しが可能となる。

【0039】

搬送室２０２は、基板搬入出ユニット２０１、基板段差計測ユニット２０３、第１の液適用ユニット２０４、光照射ユニット２０５、第２の液適用ユニット２０６、及び基板加熱ユニット２０７を相互に接続し、これらのユニット２０１，２０３～２０７間での基板Ｓの搬送を許容する。また、搬送室２０２に設けられる搬送ロボット２０２Ｒは、第２の実施形態によるインプリント装置の搬送ロボット１０２Ｒと同じ構成を有することができる。

【0040】

基板段差計測ユニット２０３は、第２の実施形態によるインプリント装置の基板段差計測ユニット１０３と同じ構成を有することができ、基板Ｓの表面を計測し、段差情報を生成する。段差情報は、後述する制御ユニット２０８へ送信される。

【0041】

第１の液適用ユニット２０４は、基板保持ステージ２０４Ｓと、インクジェット塗布機２０４Ｉとを有している。基板保持ステージ２０４Ｓには、搬送ロボット２０２Ｒから搬送される基板Ｓが載置される。インクジェット塗布機２０４Ｉは、制御ユニット１０７からの指示信号に基づき、基板保持ステージ２０４Ｓに保持された基板Ｓの表面の凹部ＲＰ（図２）に対してインクジェット・ノズルＩＪ（図２）から例えば有機系レジストＣＲを吐出することができる。これにより、有機系レジストＣＲの液滴が凹部ＲＰに付着する。

【0042】

光照射ユニット２０５は、基板ステージ２０５Ｓと、有機系レジストＣＲを感光可能な波長を有する光を発する光源２０５Ｌを有することができる。光照射ユニット２０５は、搬送ロボット２０２Ｒによって第１の液適用ユニット２０４から搬送され、基板ステージ２０５Ｓ上に載置された基板Ｓに対して、光を照射する。なお、光源は、基板全面に光を照射可能な大型のランプを有してよく、また、凹部ＲＰに対して光を照射可能な小型のランプを有してもよい。小型のランプの場合には、小型のランプを移動可能に支持する支持部を併せて設けることが好ましい。

【0043】

第２の液適用ユニット２０６は、例えばスピンコーターを有することができる。すなわち、第２の液適用ユニット２０６は、搬送ロボット２０２Ｒにより基板Ｓを受け取り回転可能に保持する保持部２０６Ｈと、保持部２０６Ｈに保持される基板Ｓを囲むカップ２０６Ｃと、保持部２０６Ｈに保持される基板Ｓに例えば無機系レジストＳＲを滴下することができるディスペンサーノズル２０６Ｎとを有する。第２の液適用ユニット２０６は、基板Ｓを高速回転させることにより基板上に滴下された無機系レジストＳＲを遠心力で広げてレジスト層を形成する。

【0044】

基板加熱ユニット２０７は基板ステージ２０７Ｓを有する。基板ステージ２０７Ｓは、内部にヒーターを有することができ、不図示の温調器により、基板ステージ２０７Ｓの温度を所定の温度に維持することが可能である。

【0045】

制御ユニット２０８は、第２の実施形態によるインプリント装置１００における制御ユニット１０７と同様に構成されてよい。制御ユニット２０８は、制御プログラムや各種のデータに基づいて種々の指示信号（凹部ＲＰの位置及びサイズを示す信号を含む）を生成し、生成した指示信号を基板搬入出ユニット２０１、搬送ロボット２０２Ｒ、基板段差計測ユニット２０３、第１の液適用ユニット２０４、光照射ユニット２０５、第２の液適用ユニット２０６、及び基板加熱ユニット２０７等へ送信する。プログラムや各種データは、例えばハード・ディスク・ドライブ（ＨＤＤ）や半導体メモリ、サーバなどの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体から有線又は無線でダウンロードされ得る。

【0046】

なお、制御ユニット２０８には、上述の制御ユニット１０７と同様に、表示装置や入力装置が接続されてよい。

【0047】

上記の構成を有する膜形成装置２００によれば、例として第１の実施形態によるインプリント方法における無機系レジストＳＲの塗布までの工程が実施され得る。したがって、本実施形態による膜形成装置２００によっても、下地層の凹部ＲＰ（図２）を実質的に有機系レジストＣＲで埋め込み、その上に無機系レジストＳＲを形成することができる。よって、１の実施形態によるインプリント方法と同様の効果が発揮され得る。

【0048】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【0049】

例えば、第１の実施形態において、インクジェット・ノズルＩＪからの有機系レジストＣＲの凹部ＲＰへの吐出は２回又は３回以上行われてもよい。２回行う場合には、例えば、２回目には、１回目の吐出により凹部ＲＰに付着した液滴の隙間に有機系レジストＣＲを吐出してよい。また、２回目の吐出の前に、一回目の吐出による有機系レジストＣＲの液滴に対して光を照射してもよい。

【符号の説明】

【0050】

Ｓ…基板、１０…ＳＯＣ膜、１１…接着層、ＲＰ…凹部、ＣＲ…有機系レジスト、ＳＲ…無機系レジスト、ＩＪ…インクジェット・ノズル、ＬＴ…光、Ｕ…上面、ＥＭ…エッチングマスク、Ｐ…凸部、１２…残膜、１００…インプリント装置、１０１，２０１…基板搬入出ユニット、１０２…搬送路、１０２Ｒ，２０２Ｒ…搬送ロボット、１０３，２０３…基板段差計測ユニット、１０４，２０４…第１の液適用ユニット、１０４Ｌ…第１の光照射部、１０５，２０６…第２の液適用ユニット、１０６…インプリントユニット、１０６Ｌ…第２の光照射部、１０７…制御ユニット、２００…膜形成装置、２０２…搬送室、２０５…光照射ユニット、２０７…基板加熱ユニット、２０８…制御ユニット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】