压印装置及物品的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压印装置及物品的制造方法。
【背景技术】
[0002]压印技术是能够转印纳米级微细图案的技术，并且作为用于半导体设备和磁存储介质的一种批量生产纳米光刻技术而受到关注。使用压印技术的压印装置在形成有图案的模具(原版)与基板上的压印材料(树脂)相互接触的状态下使压印材料固化，然后从固化的压印材料脱模，来在基板上形成图案。根据应用目的，压印装置实施各种树脂固化方法。作为用于半导体设备等的批量生产技术，一般采用通过利用光(例如紫外光)的照射来使基板上的压印材料固化的光固化法。
[0003]在压印装置中，利用基板上的压印材料填充模具的图案(凹部)时，如果气体残留在掩模附近，则在基板上形成的图案可能会失真。日本特开第2007-509769号公报公开了减少基板上的树脂中存在的气泡以降低基板上形成的图案的失真的技术。在日本特开第2007-509769号公报中，利用高可溶性气体、高可扩散气体或者高可溶性且可扩散气体(例如氦气)使基板上的压印材料饱和。
[0004]作为用于利用氦气使基板上的树脂变为饱和的状态的方法，已知如下方法:将氦气供给喷嘴布置在模具的周围以面对基板，并且利用氦气置换(净化)模具与基板之间的空间。该方法能够利用氦气使基板上的树脂良好地饱和。
[0005]在压印装置中，在基板上形成的图案中可能不产生失真，而产生缺陷(图案缺陷)。例如，如果在附着有微粒的投射区域中进行压印处理，则在投射区域中产生图案缺陷。如果在附着有大微粒的投射区域中进行压印处理，则模具可能会损坏。如果模具损坏，则使用该模具经历压印处理的所有投射区域都具有图案缺陷。由此，有必要将微粒到基板的附着，特别是作为模具的损坏的原因的大微粒到基板的附着抑制到最小限度。然而，用于在压印装置中抑制微粒到基板的附着的技术的提案很少，并且需要提出具体措施。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种有利于减少微粒到基板的附着的压印装置。
[0007]根据本发明的第一方面，提供了一种压印装置，所述压印装置进行利用模具将基板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括:卡盘，其被构造为保持所述模具;头部，其被构造为支承所述卡盘以能够驱动所述卡盘，所述头部被固定到基座;板构件，其被构造为以围绕所述卡盘的方式布置在所述基座与所述基板之间；以及第一供给单元，其被构造为向第一空间供给第一气体，以形成从所述板构件与所述基板之间的第一空间向所述第一空间外部的第二空间的气流。
[0008]根据本发明的第二方面，提供了一种物品的制造方法，所述物品的制造方法包括以下步骤:使用压印装置在基板上形成图案，以及对形成有所述图案的所述基板进行处理，以制造所述物品，其中，所述压印装置进行利用模具将基板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括:卡盘，其被构造为保持所述模具;头部，其被构造为支承所述卡盘以能够驱动所述卡盘，所述头部被固定到基座;板构件，其被构造为以围绕所述卡盘的方式布置在所述基座与所述基板之间；以及第一供给单元，其被构造为向第一空间供给第一气体，以形成从所述板构件与所述基板之间的第一空间向所述第一空间外部的第二空间的气流。
[0009]根据本发明的第三方面，提供了一种压印装置，所述压印装置进行利用模具将基板上的压印材料形成图案的压印处理，所述压印装置包括:卡盘，其被构造为保持所述模具;头部，其被构造为支承所述卡盘以能够驱动所述卡盘，所述头部被固定到基座;板构件，其被构造为以围绕所述卡盘的方式布置在所述基座与所述基板之间；第一供给单元，其被构造为向第一空间供给第一气体，以形成从所述头部与所述基板之间的第一空间向所述第一空间外部的第二空间的气流，以及第二供给单元，其布置在所述模具的周围并且被构造为向所述模具与所述基板之间的第三空间供给第二气体，其中，以围绕所述第二供给单元的方式布置所述第一供给单元。
[0010]通过以下参照附图对示例性实施例的描述，本发明的其他方面将变得清楚。
【附图说明】
[0011]图1是示出根据本发明的第一实施例的压印装置的结构的示意图。
[0012]图2是用于说明在图1中所示的压印装置中基板的移动区域的图。
[0013]图3是用于说明图1中所示的压印装置的气体供给单元的功能的图。
[0014]图4是用于说明图1中所示的压印装置的气体供给单元的结构的图。
[0015]图5是用于说明图1中所示的压印装置的气体供给单元的结构的图。
[0016]图6A和图6B是用于说明图1中所示的压印装置的板构件与基板之间的空间的体积的图。
[0017]图7是用于说明构成图1中所示的压印装置的气体供给单元的喷嘴的示例的图。
[0018]图8是用于说明构成图1中所示的压印装置的气体供给单元的喷嘴的示例的图。
[0019]图9是用于说明图1中所示的压印装置的板构件的功能的图。
[0020]图10是示出根据本发明的第二实施例的压印装置的结构的示意图。
[0021]图11是用于说明根据本发明的第三实施例的压印装置的图。
[0022]图12是示出作为比较例的压印装置的结构的示意图。
[0023]图13是用于说明在图12中所示的压印装置中基板的移动区域的图。
[0024]图14A和图14B是用于说明在比较例中装置内微粒数减少措施的图。
【具体实施方式】
[0025]下面将参照附图描述本发明的优选实施例。请注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同的构件，并且将不给出其重复描述。
[0026]图12是示出作为比较例的压印装置IA的结构的示意图。压印装置IA是通过利用模具来使在基板上的用作压印材料的树脂形成图案的光刻装置。压印装置IA包括保持模具40的卡盘45、被固定到基座55并且支承卡盘45使得卡盘45能够被驱动的头部50、以及保持基板20并且移动的台30。压印装置IA还包括气体供给单元60和分配器70，所述气体供给单元60向模具40与基板20之间的空间SPl供给气体GSl，所述分配器70将树脂排出(供给)到基板上。
[0027]气体供给单元60包括喷嘴等，并且布置在模具40外部，具体而言，在模具40的周围。气体供给单元60向基板上的树脂供给高可溶性气体、高可扩散气体或高可溶性且可扩散气体(例如氦气)，作为气体GSl。
[0028]压印装置IA通过如下方式进行在基板上形成图案的压印处理:在从分配器70供给的树脂与模具40相互接触的状态下，使树脂固化，然后使模具40从固化的树脂脱模。此时，通过从空调(未示出)供给(吹出)的气体100，来用空调调节压印装置IA的内部空间。气体100是通过具有微粒去除功能的过滤器(例如，超低渗透空气(ULPA)过滤器)并且微粒的浓度被降低的清洁气体。
[0029]图13是用于说明在压印装置IA中由台30保持的基板20的移动区域的图。如图13所示，喷射气体GSl的喷嘴60a布置在卡盘45上，以围绕由卡盘45保持的模具40。压印装置IA针对基板20的各投射区域重复如下操作:从分配器70供给树脂，通过头部50驱动卡盘45，以及使模具40与树脂彼此接触。同时，在压印装置中(以下将被称为“在装置中”)，移动由台30保持的基板20。
[0030]参照图13，由实线代表的圆表示当在基板20的中心的投射区域中进行压印处理时的基板20的位置。由虚线代表的圆表示当向基板20的中心的投射区域供给树脂时的基板20的位置。基板20在由粗虚线表示的椭圆区域中移动，直到在向基板20的中央的投射区域供给树脂之后进行压印处理为止。
[0031]类似地，参照图13，各自由点划线代表的四个圆表示当在基板20的上端、下端、左端和右端的投射区域中进行压印处理时的基板20的位置。虽然未示出，但是存在当向基板20的上端、下端、左端和右端的投射区域供给树脂时的基板20的位置。当在基板20的整个表面上(即在所有投射区域中)进行压印处理时，基板20在由粗虚线表示的椭圆区域中移动。
[0032]如果压印装置IA在附着有微粒的投射区域中进行压印处理，则在该投射区域中产生图案缺陷。如果压印装置IA在附着有大微粒的投射区域中进行压印处理，则模具40可能会损坏。如果模具40损坏，则利用模具10经历压印处理的所有投射区域具有图案缺陷。
[0033]为了将微粒到基板20的附着抑制到最小限度，将装置中的微粒的数量抑制到最小限度。通过由装置中的体积乘以装置中的微粒浓度，给出装置中的微粒的数量:
[0034]装置中的微粒的数量=装置中的微粒浓度[微粒的数量/m3]X体积[πι3]...(1)
[0035]通过每单位时间装置中产生的微粒的数量除以装置中供给的气体100的流量，给出装置中的微粒浓度:
[0036]装置中的微粒浓度[微粒的数量/m3]=装置中产生的微粒的数量[微粒的数量/秒]/气体100的流量[m3/s ]…(2)
[0037]从式(I)和(2)可知，装置中的微粒的数量由下式给出:
[0038]