JP2014007260A - Imprint device, housing case, and method for manufacturing article - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imprint device advantageous in achieving both mold cleaning and suppression in deterioration of throughput.SOLUTION: In an imprint device, a resin is cured while the resin on a substrate and a mold having a pattern formed therein are brought into contact with each other, and thereby the pattern is transferred to the substrate. The imprint device includes: a storing part storing a plurality of molds used for the transfer of the pattern; and a cleaning part cleaning the molds while the molds are stored in the storing part.

Description

本発明は、インプリント装置、収納ケース及び物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an imprint apparatus, a storage case, and an article manufacturing method.

インプリント技術は、ナノスケールの微細なパターンの転写を可能にする技術であり、半導体デバイスや磁気記憶媒体などの量産用ナノリソグラフィ技術の１つとして注目されている。インプリント技術とは、微細なパターンが形成されたモールドを原版として、シリコンウエハやガラスプレートなどの基板の上にパターンを転写する技術である。   The imprint technique is a technique that enables transfer of a nanoscale fine pattern, and has attracted attention as one of mass production nanolithography techniques for semiconductor devices and magnetic storage media. The imprint technique is a technique for transferring a pattern onto a substrate such as a silicon wafer or a glass plate using a mold on which a fine pattern is formed as an original plate.

このような技術を用いたインプリント装置では、基板の上に供給された樹脂（インプリント材）にモールドを押し付けた状態で樹脂を硬化させる。そして、硬化した樹脂からモールドを剥離（離型）することで、基板の上にモールドのパターンを転写する。但し、インプリント装置では、モールドを剥離する際に、モールドに樹脂が残留することがある。モールドに残留した樹脂は、次回のインプリント処理において、基板に転写されるパターンの欠陥やモールドの破損を招くため、モールドを洗浄する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、露光装置では、レチクル（マスク）の搬送中に、かかるレチクルに付着したパーティクル（汚染物質）を洗浄する技術が提案されている（特許文献２参照）。   In an imprint apparatus using such a technique, the resin is cured in a state where the mold is pressed against the resin (imprint material) supplied onto the substrate. Then, the mold pattern is transferred onto the substrate by peeling (releasing) the mold from the cured resin. However, in the imprint apparatus, the resin may remain in the mold when the mold is peeled off. Since the resin remaining in the mold causes defects in the pattern transferred to the substrate and breakage of the mold in the next imprint process, a technique for cleaning the mold has been proposed (see Patent Document 1). Further, a technique for cleaning particles (contaminants) adhering to the reticle during conveyance of the reticle (mask) has been proposed for the exposure apparatus (see Patent Document 2).

特開２００９−０８８４８４号公報JP 2009-088484 A 国際公開第０６／０９８２６６号パンフレットWO 06/098266 pamphlet

しかしながら、モールドの洗浄に要する時間は膨大であるため、例えば、従来技術のように、モールドの搬送中に、かかるモールドを洗浄すること（即ち、インプリント装置の内部でモールドを洗浄すること）は困難である。また、インプリント装置では、モールドを洗浄する機会が多いため、モールドの洗浄がスループットを低下させる要因の１つとなっている。   However, since the time required for cleaning the mold is enormous, for example, as in the prior art, cleaning such a mold during conveyance of the mold (that is, cleaning the mold inside the imprint apparatus) Have difficulty. Further, since there are many opportunities to clean the mold in the imprint apparatus, the cleaning of the mold is one of the factors that reduce the throughput.

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドの洗浄とスループットの低下の抑制とを両立するのに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。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art, and an exemplary object thereof is to provide an imprint apparatus that is advantageous in achieving both cleaning of a mold and suppression of a decrease in throughput.

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板の上の樹脂とパターンが形成されたモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させることで前記基板に前記パターンを転写するインプリント装置であって、前記パターンの転写に用いられる複数のモールドを保管する保管部と、前記複数のモールドを前記保管部に保管された状態で洗浄する洗浄部と、を有することを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to one aspect of the present invention cures the resin on the substrate by curing the resin in a state where the resin on the substrate is in contact with the mold on which the pattern is formed. An imprint apparatus for transferring a pattern, comprising: a storage unit that stores a plurality of molds used for transferring the pattern; and a cleaning unit that cleans the plurality of molds while being stored in the storage unit. It is characterized by that.

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。   Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、モールドの洗浄とスループットの低下の抑制とを両立するのに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, it is possible to provide an imprint apparatus that is advantageous in achieving both cleaning of a mold and suppression of a decrease in throughput.

本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the imprint apparatus as 1 side surface of this invention. 図１に示すインプリント装置の動作を示す図である。It is a figure which shows operation | movement of the imprint apparatus shown in FIG. 図１に示すインプリント装置のモールド保管部及び洗浄部の具体的な構成の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the specific structure of the mold storage part and the washing | cleaning part of the imprint apparatus shown in FIG. 本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the imprint apparatus as 1 side surface of this invention. 本発明の一側面としての収納ケースの構成を示す概略図である。It is the schematic which shows the structure of the storage case as one side surface of this invention.

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 and the overlapping description is abbreviate | omitted.

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、半導体デバイスや磁気記憶媒体などの製造工程で使用されるリソグラフィ装置である。インプリント装置１は、基板の上の樹脂（インプリント材）とモールド（型）とを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離（離型）することで基板の上にパターンを転写するインプリント処理を行う。インプリント装置１は、本実施形態では、光（紫外光）を照射して樹脂（光硬化型樹脂）を硬化させる光硬化法を採用するが、その他の硬化法、例えば、熱を与えることで樹脂を硬化させる熱硬化法を採用してもよい。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an imprint apparatus 1 as one aspect of the present invention. The imprint apparatus 1 is a lithographic apparatus used in a manufacturing process of a semiconductor device, a magnetic storage medium, or the like. The imprint apparatus 1 cures the resin in a state where the resin (imprint material) on the substrate and the mold (mold) are in contact with each other, and peels (releases) the mold from the cured resin. An imprint process is performed to transfer the pattern. In this embodiment, the imprint apparatus 1 employs a photocuring method in which resin (photocurable resin) is cured by irradiating light (ultraviolet light), but other curing methods, for example, by applying heat, You may employ | adopt the thermosetting method which hardens resin.

インプリント装置１は、モールドヘッド１０１と、インプリント構造体１０２と、光源１０３と、照明光学系１０４と、ステージ定盤１０５と、基板ステージ１０６と、樹脂供給部１０７と、モールド保管部１０８と、洗浄部１０９と、制御部１１０とを有する。また、モールドヘッド１０１、インプリント構造体１０２、光源１０３、照明光学系１０４、ステージ定盤１０５、基板ステージ１０６、樹脂供給部１０７、モールド保管部１０８及び洗浄部１０９は、チャンバーＣＨに収納されている。   The imprint apparatus 1 includes a mold head 101, an imprint structure 102, a light source 103, an illumination optical system 104, a stage surface plate 105, a substrate stage 106, a resin supply unit 107, a mold storage unit 108, , A cleaning unit 109 and a control unit 110. Also, the mold head 101, the imprint structure 102, the light source 103, the illumination optical system 104, the stage surface plate 105, the substrate stage 106, the resin supply unit 107, the mold storage unit 108, and the cleaning unit 109 are accommodated in the chamber CH. Yes.

モールドヘッド１０１は、インプリント構造体１０２に取り付けられ、モールドＭを保持して移動する保持部である。モールドヘッド１０１は、モールドＭを真空吸着又は静電吸着するモールドチャックやリニアモータ及びアクチュエータなどの移動機構を含む。モールドヘッド１０１は、基板Ｓの上の樹脂Ｒ（未硬化樹脂）にモールドＭを押し付けたり（接触させたり）、基板Ｓの上の樹脂Ｒ（硬化樹脂）からモールドＭを剥離させたりする機能を実現する。モールドＭは、基板Ｓに転写すべき凹凸のパターンが形成されたパターン面ＰＳを含み、光源１０３及び照明光学系１０４からの光を透過する材料（例えば、石英など）で構成される。   The mold head 101 is a holding unit that is attached to the imprint structure 102 and moves while holding the mold M. The mold head 101 includes a moving mechanism such as a mold chuck, a linear motor, and an actuator that vacuum-adsorbs or electrostatically adsorbs the mold M. The mold head 101 has a function of pressing (contacting) the mold M against the resin R (uncured resin) on the substrate S or peeling the mold M from the resin R (cured resin) on the substrate S. Realize. The mold M includes a pattern surface PS on which a concavo-convex pattern to be transferred to the substrate S is formed, and is made of a material that transmits light from the light source 103 and the illumination optical system 104 (for example, quartz).

光源１０３及び照明光学系１０４は、基板Ｓの上の樹脂Ｒを硬化させるための紫外光を照射する照射装置を構成する。但し、インプリント装置１が熱硬化法を採用する場合には、光源１０３及び照明光学系１０４は、熱硬化型樹脂に熱を与える加熱装置に置換される。   The light source 103 and the illumination optical system 104 constitute an irradiation apparatus that irradiates ultraviolet light for curing the resin R on the substrate S. However, when the imprint apparatus 1 employs a thermosetting method, the light source 103 and the illumination optical system 104 are replaced with a heating apparatus that applies heat to the thermosetting resin.

ステージ定盤１０５には、基板Ｓを保持して移動する基板ステージ１０６が載置されている。基板ステージ１０６は、基板Ｓを真空吸着する基板チャックやリニアモータ及びアクチュエータなどの移動機構を含む。基板Ｓは、モールドＭのパターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコンウエハやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハなどを含む。   A substrate stage 106 that holds and moves the substrate S is placed on the stage surface plate 105. The substrate stage 106 includes a moving mechanism such as a substrate chuck that vacuum-sucks the substrate S, a linear motor, and an actuator. The substrate S is a substrate onto which the pattern of the mold M is transferred, and includes, for example, a single crystal silicon wafer or an SOI (Silicon on Insulator) wafer.

樹脂供給部１０７は、樹脂Ｒを吐出するノズルを含むディスペンサヘッドで構成され、基板Ｓの上に樹脂Ｒを供給する。樹脂供給部１０７から樹脂Ｒを供給しながら基板ステージ１０６を移動（スキャン移動やステップ移動）させることで、基板Ｓ（ショット領域）に樹脂Ｒを塗布することが可能となる。   The resin supply unit 107 includes a dispenser head including a nozzle that discharges the resin R, and supplies the resin R onto the substrate S. The resin R can be applied to the substrate S (shot region) by moving the substrate stage 106 (scanning movement or step movement) while supplying the resin R from the resin supply unit 107.

モールド保管部１０８は、インプリント装置１の外部から搬入され、インプリント処理に交換可能に用いられる複数のモールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を保管するストッカである。モールド保管部１０８は、本実施形態では、複数のモールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のそれぞれを収納する空間（密閉空間）ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に分かれており、それぞれの空間を規定する隔壁（棚）１０８ａを含む。   The mold storage unit 108 is a stocker that stores a plurality of molds M, M2, M3, and M4 that are carried from the outside of the imprint apparatus 1 and used interchangeably for imprint processing. In this embodiment, the mold storage unit 108 is divided into spaces (sealed spaces) SP, SP2, SP3, and SP4 that store the plurality of molds M, M2, M3, and M4, and partitions that define the spaces. (Shelf) 108a is included.

洗浄部１０９は、複数のモールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のそれぞれをモールド保管部１０８に保管された状態で洗浄する。ここで、モールドの洗浄とは、インプリント処理の際にモールド（特に、パターン面）に残留した樹脂の除去やモールドに付着したパーティクル（汚染物質）の除去などを含む。   The cleaning unit 109 cleans each of the plurality of molds M, M2, M3, and M4 while being stored in the mold storage unit 108. Here, the cleaning of the mold includes the removal of the resin remaining on the mold (particularly the pattern surface) during the imprint process and the removal of particles (contaminants) attached to the mold.

制御部１１０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１の全体を制御する。制御部１１０は、本実施形態では、インプリント装置１の各部を統括的に制御して、インプリント処理を制御する。例えば、制御部１１０は、モールドヘッド１０１を移動させ、基板Ｓの上の樹脂ＲにモールドＭを押し付けて樹脂ＲとモールドＭとを接触させる。この際、制御部１１０は、レーザー干渉計（不図示）やアライメント計測系（不図示）などの計測結果に基づいて、モールドＭと基板Ｓとの位置合わせ（アライメント）を行う。半導体デバイスを製造する場合のアライメントには、数ナノメートル以下の精度を必要とすることがある。次いで、制御部１１０は、基板Ｓの上の樹脂ＲとモールドＭとを接触させた状態で、光源１０３及び照明光学系１０４からの紫外光を照射して樹脂Ｒを硬化させる。そして、制御部１１０は、モールドヘッド１０１を移動させ、基板Ｓの上の硬化した樹脂ＲからモールドＭを剥離することで、基板ＳにモールドＭのパターンが転写される。また、制御部１１０は、後述するように、モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄するモールド洗浄処理も制御する。   The control unit 110 includes a CPU, a memory, and the like, and controls the entire imprint apparatus 1. In the present embodiment, the control unit 110 controls each unit of the imprint apparatus 1 to control imprint processing. For example, the control unit 110 moves the mold head 101 and presses the mold M against the resin R on the substrate S to bring the resin R and the mold M into contact with each other. At this time, the control unit 110 performs alignment (alignment) between the mold M and the substrate S based on measurement results of a laser interferometer (not shown), an alignment measurement system (not shown), or the like. An alignment for manufacturing a semiconductor device may require an accuracy of several nanometers or less. Next, the control unit 110 cures the resin R by irradiating ultraviolet light from the light source 103 and the illumination optical system 104 while the resin R on the substrate S and the mold M are in contact with each other. Then, the control unit 110 moves the mold head 101 and peels the mold M from the cured resin R on the substrate S, whereby the pattern of the mold M is transferred to the substrate S. In addition, as described later, the control unit 110 also controls a mold cleaning process for cleaning the molds M, M2, M3, and M4.

図２は、インプリント装置１の動作、具体的には、上述したインプリント処理における各状態を示す図である。図２（ａ）は、基板Ｓの上に樹脂Ｒが塗布された状態、即ち、基板Ｓの上の樹脂ＲにモールドＭを押し付ける前の状態を示している。図２（ｂ）は、基板Ｓの上の樹脂ＲにモールドＭを押し付け、樹脂ＲとモールドＭとを接触させた状態で紫外光を照射して樹脂Ｒを硬化させた状態を示している。図２（ｃ）は、基板Ｓの上の硬化した樹脂ＲからモールドＭを剥離した状態を示している。図２（ｃ）では、モールドＭに樹脂が残留することなく、基板ＳにモールドＭのパターンが正確に転写されている。但し、基板Ｓの上の硬化した樹脂ＲからモールドＭを剥離する際には、図２（ｄ）に示すように、モールドＭの剥離が不完全となり、モールドＭに樹脂（残留樹脂）ＰＲが残留することがある。このような場合、基板Ｓに転写されたパターンに欠陥が生じる。また、本実施形態では、図２（ａ）乃至図２（ｃ）に示す動作を繰り返すことで基板Ｓの上にパターンを転写するインプリント処理を行う。そのため、次回のインプリント処理においても、基板Ｓに転写されるパターンの欠陥やモールドＭの破損を招くことになる。また、モールドＭにパーティクルが付着した場合も同様に、基板Ｓに転写されるパターンの欠陥やモールドＭの破損を招くことになる。   FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the imprint apparatus 1, specifically, each state in the above-described imprint process. FIG. 2A shows a state in which the resin R is applied on the substrate S, that is, a state before the mold M is pressed against the resin R on the substrate S. FIG. 2B shows a state in which the mold R is pressed against the resin R on the substrate S, and the resin R is cured by irradiating with ultraviolet light in a state where the resin R and the mold M are in contact with each other. FIG. 2C shows a state where the mold M is peeled from the cured resin R on the substrate S. In FIG. 2C, the pattern of the mold M is accurately transferred to the substrate S without the resin remaining in the mold M. However, when the mold M is peeled from the cured resin R on the substrate S, as shown in FIG. 2D, the mold M is not completely peeled, and the resin (residual resin) PR is placed on the mold M. May remain. In such a case, a defect is generated in the pattern transferred to the substrate S. In the present embodiment, an imprint process for transferring a pattern onto the substrate S is performed by repeating the operations shown in FIGS. 2A to 2C. Therefore, the defect of the pattern transferred to the substrate S and the damage of the mold M are also caused in the next imprint process. Similarly, when particles adhere to the mold M, defects in the pattern transferred to the substrate S and damage to the mold M are caused.

モールドの洗浄に関する技術については、従来から幾つか提案されている。例えば、モールドに紫外光を照射する光洗浄は、容易に実施可能であり、且つ、洗浄効果が高い洗浄方法である。但し、光洗浄は、一般的に、洗浄に要する時間が数十分から数時間と長くなってしまう。また、洗浄後のモールドに対しては、常に、パーティクルの付着を抑制することが必要となる。   Several techniques related to mold cleaning have been proposed. For example, the optical cleaning that irradiates the mold with ultraviolet light is a cleaning method that can be easily performed and has a high cleaning effect. However, optical cleaning generally takes a long time from several tens of minutes to several hours. Moreover, it is necessary to always suppress adhesion of particles to the mold after cleaning.

そこで、本実施形態では、上述したように、洗浄部１０９によって、複数のモールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のそれぞれをモールド保管部１０８に保管された状態で洗浄する。図３は、モールド保管部１０８及び洗浄部１０９の具体的な構成の一例を示す図である。モールド保管部１０８は、モールドを保管する棚構造を有し、複数のモールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を保管する。モールド保管部１０８は、空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４を規定する隔壁１０８ａの他に、モールドのパターン面が下向きとなるように、モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を保持するための保持部材１０８ｂを含む。更に、モールド保管部１０８は、空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４のそれぞれに対して、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を出し入れするための機構（不図示）も含む。   Therefore, in the present embodiment, as described above, the cleaning unit 109 cleans each of the plurality of molds M, M2, M3, and M4 while being stored in the mold storage unit 108. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of specific configurations of the mold storage unit 108 and the cleaning unit 109. The mold storage unit 108 has a shelf structure for storing molds, and stores a plurality of molds M, M2, M3, and M4. The mold storage unit 108 has a holding member 108b for holding the molds M, M2, M3, and M4 so that the pattern surface of the mold faces downward in addition to the partition walls 108a that define the spaces SP, SP2, SP3, and SP4. including. Furthermore, the mold storage unit 108 also includes a mechanism (not shown) for taking in and out the molds M, M2, M3, and M4 with respect to each of the spaces SP, SP2, SP3, and SP4.

各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４の規定には、露光装置などのクリーン化システムで利用されている標準機構インターフェース（ＳＭＩＦ）などを適用してもよい。また、モールド保管部１０８（隔壁１０８ａ）の一部の材質を石英ガラスなどに置き換え、形状などはＳＭＩＦの規格に準拠させてもよい。   For the definition of each space SP, SP2, SP3 and SP4, a standard mechanism interface (SMIF) used in a cleaning system such as an exposure apparatus may be applied. Further, a part of the material of the mold storage unit 108 (partition wall 108a) may be replaced with quartz glass or the like, and the shape or the like may conform to the SMIF standard.

洗浄部１０９は、例えば、モールドＭの光洗浄を実現するために、図３に示すように、紫外光を発する複数の紫外光源１０９ａを含む。かかる紫外光源１０９ａは、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のパターン面に紫外光が照射されるように、モールド保管部１０８に配置されている。例えば、図３では、紫外光源１０９ａは、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のパターン面に対向するように、各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に配置されている。また、洗浄部１０９は、光洗浄に必要となる酸素などのガス（流体）を各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に供給する供給部１０９ｂや光洗浄で生じたオゾンなどの反応ガス（流体）を回収（排気）する回収部１０９ｃなどを含む。また、供給部１０９ｃには、ガスを供給する際にモールドが帯電することを防止するために、イオナイザ（即ち、除電可能な構成）を配置しておくとよい。一方、回収部１０９ｃには、回収される反応ガス（特に、オゾン）が外部に漏れ出すことを防止するために、かかる反応ガスの濃度を計測するセンサを配置しておくとよい。   The cleaning unit 109 includes, for example, a plurality of ultraviolet light sources 109a that emit ultraviolet light as shown in FIG. 3 in order to realize optical cleaning of the mold M. The ultraviolet light source 109a is arranged in the mold storage unit 108 so that the ultraviolet light is irradiated to the pattern surfaces of the molds M, M2, M3, and M4. For example, in FIG. 3, the ultraviolet light source 109a is disposed in each of the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 so as to face the pattern surfaces of the molds M, M2, M3, and M4. The cleaning unit 109 supplies a gas (fluid) such as oxygen necessary for optical cleaning to the spaces SP, SP2, SP3, and SP4, and a reactive gas (fluid) such as ozone generated by optical cleaning. A recovery unit 109c for recovering (exhausting) the gas. In addition, an ionizer (that is, a structure that can be neutralized) may be disposed in the supply unit 109c in order to prevent the mold from being charged when the gas is supplied. On the other hand, in order to prevent the recovered reactive gas (especially ozone) from leaking outside, a sensor for measuring the concentration of the reactive gas may be arranged in the recovery unit 109c.

インプリント処理に用いられ、モールド保管部１０８の各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に保管（搬送）された各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４は、各紫外光源１０９ａから紫外光を照射される。紫外光源１０９ａからの紫外光は、空気中の酸素に吸収され、酸素ラジカルやオゾンを発生させる。酸素又はオゾンから発生した酸素ラジカルは、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に残留した樹脂や各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に付着したパーティクルなどの有機物を分解する。従って、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に残留した樹脂及び各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に付着したパーティクルは、二酸化炭素や水となって揮発除去される。   The molds M, M2, M3, and M4 used for the imprint process and stored (conveyed) in the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 of the mold storage unit 108 are irradiated with ultraviolet light from the ultraviolet light sources 109a. . Ultraviolet light from the ultraviolet light source 109a is absorbed by oxygen in the air and generates oxygen radicals and ozone. Oxygen radicals generated from oxygen or ozone decompose organic substances such as resin remaining in each mold M, M2, M3 and M4 and particles adhering to each mold M, M2, M3 and M4. Therefore, the resin remaining in each mold M, M2, M3 and M4 and the particles adhering to each mold M, M2, M3 and M4 are volatilized and removed as carbon dioxide or water.

このように、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４がモールド保管部１０８に保管された状態において、紫外光源１０９ａから紫外光を一定時間照射することで、有機物である樹脂やパーティクルが除去され、次回のインプリント処理に用いることが可能となる。また、紫外光を一定時間照射するのではなく、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４がモールド保管部１０８に保管されている間は常に紫外光を照射してもよい。これにより、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄した後に（即ち、時間の経過によって）、インプリント装置内や保管部内のパーティクルが各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に付着するようなことがあっても、かかるパーティクルを除去することができる。   As described above, in a state where the molds M, M2, M3, and M4 are stored in the mold storage unit 108, by irradiating the ultraviolet light from the ultraviolet light source 109a for a certain period of time, the organic resin or particles are removed, and the next time Can be used for the imprint process. Further, instead of irradiating with ultraviolet light for a certain period of time, ultraviolet light may always be irradiated while the molds M, M2, M3 and M4 are stored in the mold storage unit. Thereby, after cleaning each mold M, M2, M3, and M4 (that is, with the passage of time), particles in the imprint apparatus or in the storage unit adhere to each mold M, M2, M3, and M4. Even if there is, it is possible to remove such particles.

洗浄部１０９によるモールドの洗浄は、光洗浄に限定されるものではない。例えば、洗浄部１０９は、超純水やオゾン水などの機能水、酸性やアルカリ性の液体などを各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に充填して、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄してもよい。また、洗浄部１０９は、プラズマやレーザー光などで各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄してもよい。更には、洗浄部１０９は、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄するだけではなく、洗浄後の各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に離型剤を塗布又は蒸着させる機構を含んでいてもよい。   The cleaning of the mold by the cleaning unit 109 is not limited to optical cleaning. For example, the cleaning unit 109 fills the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 with functional water such as ultrapure water and ozone water, and acidic and alkaline liquids to clean the molds M, M2, M3, and M4. May be. The cleaning unit 109 may clean each mold M, M2, M3, and M4 with plasma or laser light. Furthermore, the cleaning unit 109 includes not only a mechanism for cleaning the molds M, M2, M3, and M4 but also a mechanism for applying or depositing a release agent on the molds M, M2, M3, and M4 after the cleaning. Also good.

洗浄部１０９は、インプリント処理に用いられる前のモールドを洗浄することも可能である。例えば、インプリント装置１の外部からモールドがモールド保管部１０８に搬入されると、モールドヘッド１０１でモールドＭを保持する前に、紫外光源１０９ａから紫外光を一定時間照射して、かかるモールドを洗浄するようにしてもよい。また、モールド保管部１０８に保管されたモールドを一定時間間隔ごとに洗浄するようにしてもよい。   The cleaning unit 109 can also clean the mold before being used for the imprint process. For example, when a mold is carried into the mold storage unit 108 from the outside of the imprint apparatus 1, before the mold M is held by the mold head 101, the ultraviolet light from the ultraviolet light source 109 a is irradiated for a certain time to clean the mold. You may make it do. Further, the mold stored in the mold storage unit 108 may be cleaned at regular time intervals.

洗浄部１０９による光洗浄を実施していないときには、供給部１０９ｂを介して、窒素やヘリウムなどの清浄な空気などを各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に供給してもよい（即ち、パージしてもよい）。また、回収部１０９ｃを介して、空間の気体（流体）を排気することで各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４を真空にしてもよい。この場合、回収部１０９ｃは、排気部として機能する。なお、供給部１０９ｂの供給経路と回収部１０９ｃの回収経路とは、同じ経路であってもよい。   When optical cleaning by the cleaning unit 109 is not performed, clean air such as nitrogen or helium may be supplied to the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 via the supply unit 109b (that is, purged). May be) Further, each space SP, SP2, SP3, and SP4 may be evacuated by exhausting the gas (fluid) in the space through the recovery unit 109c. In this case, the collection unit 109c functions as an exhaust unit. Note that the supply path of the supply unit 109b and the recovery path of the recovery unit 109c may be the same path.

また、紫外光源１０９ａから紫外線を照射することで、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の温度が上昇する場合がある。従って、インプリント装置１は、モールド保管部１０８に保管された状態において、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の温度を調整（制御）する温度調整部１１１を有するとよい。例えば、温度調整部１１１は、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を保持するための保持部材１０８ｂに冷却水を流す機構や各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に冷媒を供給する機構などを含む。また、温度調整部１１１は、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の温度がインプリント装置１の内部の温度と同じになるように、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４の温度を調整するとよい。これにより、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄した直後であっても、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４をインプリント処理に用いることが可能となる。   Moreover, the temperature of each mold M, M2, M3, and M4 may rise by irradiating the ultraviolet light from the ultraviolet light source 109a. Therefore, the imprint apparatus 1 may include a temperature adjustment unit 111 that adjusts (controls) the temperatures of the molds M, M2, M3, and M4 in a state of being stored in the mold storage unit 108. For example, the temperature adjustment unit 111 includes a mechanism for supplying cooling water to the holding member 108b for holding the molds M, M2, M3, and M4, a mechanism for supplying a refrigerant to the spaces SP, SP2, SP3, and SP4. . The temperature adjustment unit 111 may adjust the temperatures of the molds M, M2, M3, and M4 so that the temperatures of the molds M, M2, M3, and M4 are the same as the temperature inside the imprint apparatus 1. . Thereby, even immediately after each mold M, M2, M3, and M4 is cleaned, each mold M, M2, M3, and M4 can be used for the imprint process.

本実施形態によれば、インプリント装置１の内部（モールド保管部１０８）において、インプリント処理の終了時、モールドの交換時、モールドの搬入時などにモールドを洗浄することができる。あるモールドの洗浄中には、モールド保管部１０８に保管されていた別のモールドを用いてインプリント処理を行うことができるため、モールドの洗浄に時間を要しても、インプリント装置１はインプリント処理を継続することができる。このように、インプリント装置１は、モールドの洗浄を容易に実施することを可能にしながらも、モールドの洗浄によるスループットの低下を抑制することができる。従って、インプリント装置１は、高いスループットで経済性よく高品位な半導体デバイスなどの物品を提供することができる。物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。   According to the present embodiment, in the imprint apparatus 1 (mold storage unit 108), the mold can be cleaned at the end of the imprint process, when the mold is replaced, when the mold is carried in, and the like. During the cleaning of a certain mold, since the imprint process can be performed using another mold stored in the mold storage unit 108, the imprint apparatus 1 can perform the imprinting even if it takes time to clean the mold. The printing process can be continued. In this manner, the imprint apparatus 1 can suppress a decrease in throughput due to mold cleaning while allowing easy mold cleaning. Therefore, the imprint apparatus 1 can provide an article such as a high-quality semiconductor device with high throughput and high cost. A method for manufacturing a device (semiconductor device, magnetic storage medium, liquid crystal display element, etc.) as an article will be described. Such a manufacturing method includes a step of transferring (forming) a pattern onto a substrate (wafer, glass plate, film substrate, or the like) using the imprint apparatus 1. The manufacturing method further includes a step of etching the substrate on which the pattern is transferred. In addition, when manufacturing other articles, such as a pattern dot media (recording medium) and an optical element, this manufacturing method includes the other process step which processes the board | substrate with which the pattern was transferred instead of an etching step. .

また、図１では、モールドの光洗浄を実現するために、紫外光源１０９ａをモールド保管部１０８の各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に配置しているが、これに限定されるものではない。例えば、図４に示すように、基板Ｓの上の樹脂Ｒを硬化させるための紫外線を照射する光源１０３を、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４を洗浄するための紫外線を照射する光源（即ち、紫外光源１０９ａ）として用いてもよい。この場合、光源１０３からの紫外光をモールド保管部１０８、詳細には、モールド保管部１０８に保管された各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４のパターン面に導くための導光部１１２が必要となる。導光部１１２は、例えば、光源１０３が発する紫外光をミラーなどで分離し、分離した紫外光を折り曲げミラーやファイバーなどを介してモールド保管部１０８まで導く。また、モールド保管部１０８には、導光部１１２によって導かれる紫外光が入射する位置に、紫外光を透過し、且つ、紫外光によって損傷を受けないガラス部材（透過部）１０８ｄが配置されている。これにより、各モールドＭ、Ｍ２、Ｍ３及びＭ４に対して、モールド保管部１０８の外部から紫外光を照射することができる。   In FIG. 1, the ultraviolet light source 109a is disposed in each of the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 of the mold storage unit 108 in order to realize the optical cleaning of the mold. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 4, a light source 103 for irradiating ultraviolet rays for curing the resin R on the substrate S is used as a light source for irradiating ultraviolet rays for cleaning the molds M, M2, M3, and M4 (that is, The ultraviolet light source 109a) may be used. In this case, the light guide unit 112 for guiding the ultraviolet light from the light source 103 to the mold storage unit 108, specifically, the pattern surfaces of the molds M, M2, M3, and M4 stored in the mold storage unit 108 is required. Become. For example, the light guide unit 112 separates the ultraviolet light emitted from the light source 103 with a mirror or the like, and guides the separated ultraviolet light to the mold storage unit 108 via a bending mirror or a fiber. Further, the mold storage unit 108 is provided with a glass member (transmission unit) 108d that transmits ultraviolet light and is not damaged by the ultraviolet light at a position where the ultraviolet light guided by the light guide unit 112 is incident. Yes. As a result, each mold M, M2, M3, and M4 can be irradiated with ultraviolet light from the outside of the mold storage unit 108.

＜第２の実施形態＞
図５は、本発明の一側面としての収納ケース２の構成を示す概略図である。収納ケース２は、パターンが形成されたパターン面ＰＳを含むモールドＭを収納する。収納ケース２は、モールドＭの周囲を覆ってモールドＭを収納する空間ＳＰ６を規定するカバー部２０１と、空間ＳＰ６に配置され、モールドＭ（パターン面ＰＳ）に紫外光を照射する紫外光源２０２と、紫外光源２０２に電源を供給する電源部２０３とを有する。また、収納ケース２は、モールドＭのパターン面ＰＳが下向きとなるように、モールドＭを保持するための保持部材２０４を有してもよい。 <Second Embodiment>
FIG. 5 is a schematic view showing the configuration of the storage case 2 as one aspect of the present invention. The storage case 2 stores the mold M including the pattern surface PS on which the pattern is formed. The storage case 2 covers the periphery of the mold M and defines a space SP6 that stores the mold M, and an ultraviolet light source 202 that is disposed in the space SP6 and irradiates the mold M (pattern surface PS) with ultraviolet light. And a power supply unit 203 that supplies power to the ultraviolet light source 202. Moreover, the storage case 2 may have a holding member 204 for holding the mold M so that the pattern surface PS of the mold M faces downward.

収納ケース２は、モールドＭを搬送しながら（即ち、モールドＭを収納ケース２に収納した状態で）、モールドＭを光洗浄することができる。また、収納ケース２は、インプリント装置１のモールド保管部１０８の各空間ＳＰ、ＳＰ２、ＳＰ３及びＳＰ４に搬入することも可能である。   The storage case 2 can optically wash the mold M while conveying the mold M (that is, with the mold M stored in the storage case 2). The storage case 2 can also be carried into the spaces SP, SP2, SP3, and SP4 of the mold storage unit 108 of the imprint apparatus 1.

収納ケース２によれば、インプリント装置１の内部でモールドＭの洗浄を実施することができるだけではなく、インプリント装置１の外部であっても、収納ケース２にモールドＭが収納されている状態であれば、モールドＭの洗浄を実施することができる。このように、本実施形態の収納ケース２は、モールドＭの保管中であってもモールドＭの搬送中であっても、モールドＭに常に紫外線を照射してモールドＭの洗浄を実施することが可能である。従って、モールドＭに残留した樹脂やモールドＭに付着したパーティクルが常に除去され、モールドＭの洗浄によるインプリント装置１のスループットの低下を抑制することができる。   According to the storage case 2, not only can the mold M be cleaned inside the imprint apparatus 1, but also the mold M is stored in the storage case 2 even outside the imprint apparatus 1. If so, the mold M can be cleaned. As described above, the storage case 2 of the present embodiment can always clean the mold M by irradiating the mold M with ultraviolet rays, whether the mold M is being stored or the mold M is being transported. Is possible. Therefore, the resin remaining on the mold M and the particles adhering to the mold M are always removed, and a decrease in throughput of the imprint apparatus 1 due to the cleaning of the mold M can be suppressed.

上述したように、各実施形態では、洗浄部としての紫外光源がモールドＭのパターン面ＰＳを照射するように設けている。但し、モールドＭのパターン面ＰＳに加えて、モールドＭの裏面（パターン面ＰＳの裏面、モールドヘッド１０１によって保持される面）を洗浄する洗浄部を設けてもよい。モールドＭとモールドヘッド１０１との間にパーティクルが存在すると、モールドＭが破損する恐れがある。また、モールドヘッド１０１でモールドＭを真空吸着する場合は、パーティクルが存在すると、モールドＭを真空吸着するための気体がリークする恐れがある。そのため、モールドＭをモールドヘッド１０１に取り付ける前に、モールドＭの裏面を洗浄することで、モールドＭとモールドヘッド１０１との間にパーティクルが挟まれないようにすることができる。   As described above, in each embodiment, the ultraviolet light source as the cleaning unit is provided so as to irradiate the pattern surface PS of the mold M. However, in addition to the pattern surface PS of the mold M, a cleaning unit for cleaning the back surface of the mold M (the back surface of the pattern surface PS, the surface held by the mold head 101) may be provided. If particles exist between the mold M and the mold head 101, the mold M may be damaged. Further, when the mold M is vacuum-sucked with the mold head 101, if particles are present, there is a risk that gas for vacuum-sucking the mold M may leak. Therefore, before the mold M is attached to the mold head 101, the back surface of the mold M is washed so that particles are not sandwiched between the mold M and the mold head 101.

また、各実施形態では、モールド保管部１０８に保管されたモールドＭは、いずれもパターン面が下向きとなるように保管されているが、これに限定されるものではない。例えば、モールド保管部１０８は、パターン面が上向きになるようにモールドＭを保管してもよい。但し、パターン面を下向きにしてモールドＭを保管することで、インプリント装置の内部において、モールドＭの上下を反転させることなく、モールドＭを搬送することができる。   In each embodiment, the mold M stored in the mold storage unit 108 is stored so that the pattern surface faces downward. However, the present invention is not limited to this. For example, the mold storage unit 108 may store the mold M so that the pattern surface faces upward. However, by storing the mold M with the pattern surface facing downward, the mold M can be transported without inverting the top and bottom of the mold M inside the imprint apparatus.

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及び変更が可能である。   As mentioned above, although preferable 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 (11)

基板の上の樹脂とパターンが形成されたモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させることで前記基板に前記パターンを転写するインプリント装置であって、
前記パターンの転写に用いられる複数のモールドを保管する保管部と、
前記複数のモールドを前記保管部に保管された状態で洗浄する洗浄部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus that transfers the pattern onto the substrate by curing the resin in a state where the resin on the substrate and the mold on which the pattern is formed are in contact with each other,
A storage unit for storing a plurality of molds used for transferring the pattern;
A cleaning unit for cleaning the plurality of molds in a state of being stored in the storage unit;
An imprint apparatus comprising: 前記複数のモールドのそれぞれは、前記パターンが形成されたパターン面を含み、
前記洗浄部は、紫外光を発する複数の紫外光源を含み、
前記複数の紫外光源は、前記複数のモールドのそれぞれのパターン面に前記紫外光が照射されるように、前記保管部に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。 Each of the plurality of molds includes a pattern surface on which the pattern is formed,
The cleaning unit includes a plurality of ultraviolet light sources that emit ultraviolet light,
2. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the plurality of ultraviolet light sources are arranged in the storage unit so that the pattern surfaces of the plurality of molds are irradiated with the ultraviolet light. 前記樹脂を硬化させるための紫外光を発する光源を更に有し、
前記洗浄部は、前記光源からの前記紫外光が前記保管部に保管された前記複数のモールドに照射されるように前記紫外光を前記保管部に導くための導光部を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。 It further has a light source that emits ultraviolet light for curing the resin,
The cleaning unit includes a light guide unit for guiding the ultraviolet light to the storage unit such that the ultraviolet light from the light source is irradiated to the plurality of molds stored in the storage unit. The imprint apparatus according to claim 1. 前記保管部は、前記導光部によって導かれる前記紫外光が入射する位置に、前記紫外光を透過する透過部を有することを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。   The imprint apparatus according to claim 3, wherein the storage unit includes a transmission unit that transmits the ultraviolet light at a position where the ultraviolet light guided by the light guide unit is incident. 前記保管部は、前記複数のモールドのそれぞれを収納する空間を規定する隔壁を含み、 前記洗浄部は、前記空間に流体を供給する供給部を含むことを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。   The storage unit includes a partition wall that defines a space for storing each of the plurality of molds, and the cleaning unit includes a supply unit that supplies a fluid to the space. The imprint apparatus according to any one of the above. 前記洗浄部は、前記空間から流体を回収する回収部を含むことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。   The imprint apparatus according to claim 5, wherein the cleaning unit includes a recovery unit that recovers a fluid from the space. 前記保管部は、前記複数のモールドのそれぞれを収納する空間を規定する隔壁を含み、 前記洗浄部は、前記空間から流体を回収する回収部を含むことを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。   The storage unit includes a partition wall that defines a space for storing each of the plurality of molds, and the cleaning unit includes a recovery unit that recovers a fluid from the space. The imprint apparatus according to any one of the above. 前記複数のモールドのそれぞれの温度を前記保管部に保管された状態で調整する温度調整部を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。   The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 7, further comprising a temperature adjusting unit that adjusts the temperature of each of the plurality of molds in a state of being stored in the storage unit. 前記温度調整部は、前記複数のモールドのそれぞれの温度が前記インプリント装置の内部の温度と同じになるように、前記複数のモールドのそれぞれの温度を調整することを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。   The temperature adjustment unit adjusts the temperature of each of the plurality of molds so that the temperature of each of the plurality of molds is the same as the temperature inside the imprint apparatus. The imprint apparatus described. パターンが形成されたパターン面を含むモールドを収納する収納ケースであって、
前記モールドの周囲を覆って当該モールドを収納する空間を規定するカバー部と、
前記空間に配置され、前記パターン面に紫外光を照射する紫外光源と、
前記紫外光源に電源を供給する電源部と、
を有することを特徴とする収納ケース。 A storage case for storing a mold including a pattern surface on which a pattern is formed,
A cover that covers the periphery of the mold and defines a space for storing the mold;
An ultraviolet light source disposed in the space and irradiating the pattern surface with ultraviolet light;
A power supply for supplying power to the ultraviolet light source;
A storage case comprising: 請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを転写するステップと、
前記パターンが転写された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。 Transferring the pattern onto the substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 9,
Processing the substrate to which the pattern is transferred;
A method for producing an article comprising:
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