JP2015079887A - インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】重ね合わせ精度の点で有利なインプリント装置を提供する。
【解決手段】
基板上のインプリント材をモールドにより成形してパターンを前記基板に形成するインプリント処理を行うインプリント装置は、前記インプリント処理を行う対象の前記基板上の領域を加熱して当該領域を変形させる加熱部と、前記インプリント処理を行う対象の第１領域および第２領域のうち一方を前記インプリント処理を先に行う領域として決定し、他方を前記インプリント処理を後に行う領域として決定する処理部と、を含み、目標形状に近づくように前記一方を前記加熱部で変形させた場合に前記他方が受ける影響は、目標形状に近づくように前記他方を前記加熱部で変形させた場合に前記一方が受ける影響より小さい。
【選択図】図１

Description

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。

基板上のインプリント材をモールドにより成形するインプリント技術が、磁気記憶媒体や半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ技術の１つとして注目されている。このような技術を用いたインプリント装置では、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することにより、基板上にパターンを形成する。

半導体デバイスなどの製造では、基板上に形成されたショット領域にモールドを精度よく重ね合わせすることが求められている。そのため、基板を加熱することによりショット領域を変形させる方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１３−８９６６３号公報

インプリント処理を行う対象のショット領域は、他のショット領域に対してなされた加熱により変形しうる。そのため、各インプリント処理の対象となる各ショット領域に対して他のショット領域の加熱の影響を軽減してインプリント処理を行うのが好ましい。

そこで、本発明は、重ね合わせ精度の点で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。

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、基板上のインプリント材をモールドにより成形してパターンを前記基板に形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記インプリント処理を行う対象の前記基板上の領域を加熱して当該領域を変形させる加熱部と、前記インプリント処理を行う対象の第１領域および第２領域のうち一方を前記インプリント処理を先に行う領域として決定し、他方を前記インプリント処理を後に行う領域として決定する処理部と、を含み、目標形状に近づくように前記一方を前記加熱部で変形させた場合に前記他方が受ける影響は、目標形状に近づくように前記他方を前記加熱部で変形させた場合に前記一方が受ける影響より小さい、ことを特徴とする。

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。

本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度の点で有利なインプリント装置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を示す図である。 インプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。 基板上に形成された複数のショット領域の配置を示す図である。 ショット領域とモールドのパターン領域との位置合わせについて説明するための図である。 基板上で互いに隣り合う第１ショット領域と第２ショット領域とを示す図である。 基板上で互いに隣り合う第１ショット領域と第２ショット領域とを示す図である。 基板上で互いに隣り合う第１ショット領域と第２ショット領域とを示す図である。 第１ショット領域とそれに隣り合う複数のショット領域との配置を示す図である。 基板上に形成された複数のショット領域の配置を示す図である。 ショット領域列Ｌ１に含まれる複数のショット領域の配置を示す図である。

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、同一の部材ないし要素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＞
本発明の第１実施形態のインプリント装置１００について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造に使用され、基板上のインプリント材をモールド２１により成形してパターンを基板１１に形成するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置１００は、パターンが形成されたモールド２１を基板上のインプリント材（樹脂）に接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、インプリント装置１００は、基板１１とモールド２１との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド２１を剥離することによって基板上にパターンを転写することができる。インプリント材を硬化する方法には熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態のインプリント装置１００は光硬化法を採用している。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂（以下、樹脂）を基板上に供給し、モールド２１と樹脂とを接触させた状態で樹脂に紫外線を照射することにより当該樹脂を硬化させる方法である。紫外線の照射により樹脂が硬化した後、樹脂からモールド２１を剥離することによって基板上にパターンを形成することができる。

図１は、第１実施形態のインプリント装置１００を示す図である。インプリント装置１００は、基板１１を保持する基板ステージ２と、モールド２１を保持するモールドステージ３と、アライメント計測部４と、照射部５と、樹脂供給部６とを含む。モールドステージ３は、ベース定盤４１により支柱４３を介して支持されたブリッジ定盤４２に固定されており、基板ステージ２は、ベース定盤４１に固定されている。また、インプリント装置１００は、制御部７と処理部９とを含む。制御部７は、ＣＰＵやメモリなどを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１００の各部を制御する）。処理部９は、例えば、ＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、基板上に形成された複数のショット領域８の各々における形状の情報（以下、形状情報）に基づいてインプリント処理を行うショット領域８の順番を決定する。

基板１１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられうる。基板１１の上面（被処理面）には、後述する樹脂供給部６によって樹脂（紫外線硬化樹脂）が供給される。また、モールド２１は、通常、石英など紫外線を通過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域２１ａ）には、基板１１に転写する凹凸のパターンが形成されている。

基板ステージ２は、基板保持部１２と基板駆動部１３とを含み、モールド２１のパターン領域２１ａと基板上の樹脂とを接触させる際に、基板１１をＸ方向およびＹ方向に移動させて基板１１とモールド２１との位置合わせを行う。基板保持部１２は、例えば、真空吸着力や静電力などによって基板１１を保持する。基板駆動部１３は、基板保持部１２を機械的に保持するとともに、基板保持部１２（基板１１）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ここで、基板駆動部１３は、例えばリニアモータが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、基板駆動部１３は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）に回転駆動して基板の位置を調整する位置調整機能、基板１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。

モールドステージ３は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールド２１を保持するモールド保持部２２と、モールド保持部２２をＺ方向に駆動するモールド駆動部２３とを含む。モールド保持部２２およびモールド駆動部２３は、それぞれの中心部（内側）に開口領域を有しており、照射部５から射出された光がモールド２１を介して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、モールド２１には、製造誤差や熱変形などにより、例えば、倍率成分や台形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そのため、モールドステージ３に、モールド２１の側面における複数の箇所に力を加えてモールド２１を変形させる変形部２４を設けてもよい。例えば、変形部２４は、モールド２１の各側面における複数の箇所に力を加えるように配置された複数のアクチュエータによって構成される。そして、複数のアクチュエータがモールド２１の各側面における複数の箇所に個別に力を加えることにより、変形部２４は、モールド２１のパターン領域２１ａにおける変形を補正することができる。変形部２４のアクチュエータとしては、例えば、リニアモータやエアシリンダ、ピエゾアクチュエータなどが用いられる。

モールド駆動部２３は、例えばリニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド２１のパターン領域２１ａと基板上の樹脂とを接触させたり剥離させたりするようにモールド保持部２２（モールド２１）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部２３は、モールド２１と基板上の樹脂とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系と微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部２３は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向およびθ方向にモールドの位置を調整する位置調整機能や、モールド２１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第１実施形態のインプリント装置１００では、基板１１とモールド２１との間の距離を変える動作はモールド駆動部２３で行っているが、基板ステージ２の基板駆動部１３で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。

アライメント計測部４は、モールド２１のパターン領域２１ａの形状と基板上に形成されたショット領域８の形状との差異（以下、形状差）を計測する。形状差を計測する方法として、例えば、モールド２１のパターン領域２１ａと基板上のショット領域８とにそれぞれ設けられた複数のアライメントマークを検出する方法がある。パターン領域２１ａのアライメントマークとショット領域８のアライメントマークとは、パターン領域２１ａとショット領域８とをＸＹ方向において一致させた際に互いに重なり合うように配置されている。そして、アライメント計測部４は、パターン領域２１ａのアライメントマークとそれに対応するショット領域８のアライメントマークとを重ねて観察し、それらの位置ずれ量を検出する。これにより、アライメント計測部４は、パターン領域２１ａとショット領域８との形状差を計測することができる。

樹脂供給部６は、基板上に樹脂（未硬化樹脂）を供給（塗布）する。上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００では、紫外線の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂がインプリント材として用いられている。しかしながら、それに限られるものではなく、樹脂供給部６から基板に供給される樹脂（インプリント材）は、半導体デバイスの製造工程における各種条件によって適宜選択されうる。また、樹脂供給部６の吐出ノズルから吐出される樹脂の量は、基板上の樹脂に形成されるパターンの厚さやパターンの密度などを考慮して適宜決定されうる。ここで、基板上に供給された樹脂を、モールド２１のパターン領域２１ａに形成されたパターンに十分に充填させるため、モールドと樹脂とを接触させた状態で一定の時間を経過させるとよい。

インプリント装置１００によりインプリント処理が施される基板１１は、一連の半導体デバイスの製造工程において、例えばスパッタリングなどの成膜工程での加熱処理などを経た後にインプリント装置１００内に搬入される。したがって、基板上のショット領域８には、倍率成分や台形成分、弓型成分、樽型成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そして、この場合、変形部２４によってモールド２１のパターン領域２１ａを変形することだけでは、モールド２１のパターン領域２１ａと基板上のショット領域８との高精度な位置合わせを実現することが困難となりうる。そのため、基板上のショット領域８を、変形部２４によって変形されたモールド２１のパターン領域２１ａの形状に合うように変形することが望ましい。そこで、第１実施形態のインプリント装置１００は、基板１１を加熱することによりショット領域８の形状を変形させる加熱部３２を含む。以下に、露光部３１と加熱部３２とを含む照射部５の構成について説明する。

照射部５は、基板上の樹脂を硬化させる光を射出する露光部３１と、基板１１を加熱する光を射出する加熱部３２と、露光部３１から射出された光と加熱部３２から射出された光とを基板上に導く光学部材３３とを含みうる。露光部３１は、基板上の樹脂を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に調整する複数の光学素子とを含みうる。加熱部３２は、基板１１を加熱する光を射出する光源と、当該光源から基板１１に照射される光の照度分布を変更する光学系とを含みうる。加熱部３２の光源は、基板上に供給された樹脂を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した波長（例えば４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を有する光を射出する。加熱部３２の光学系は、ショット領域８における加熱分布が所望の分布となるように、即ち、ショット領域８の形状が目標形状となるように、加熱部３２の光源から基板１１に照射される光の照度分布を変更する光学素子を含む。加熱部３２の光学系に含まれる光学素子としては、例えば、ＤＭＤ（デジタル・マイクロミラー・デバイス）や液晶素子などが用いられる。

例えば、ショット領域８に倍率成分を含む変形が生じている場合には、ショット領域８における加熱量が均一になるように、加熱部３２によってショット領域８に光が照射される。これにより、ショット領域内の温度が均一になるように基板１１に熱を加えることができ、倍率成分を含む変形が生じたショット領域を目標形状になるように変形することができる。一方で、ショット領域８に台形成分を含む変形が生じている場合には、ショット領域８における加熱量が短辺から長辺に向かう方向に沿って線形に減少するように、加熱部３２によってショット領域８に光が照射される。これにより、ショット領域内の温度が短辺から長辺に向かう方向に沿って線形に減少するように基板１１に熱を加えることができ、台形成分を含む変形が生じたショット領域を目標形状になるように変形することができる。また、光学部材３３は、例えば、露光部３１から射出された光（紫外線）を反射し、加熱部３２から射出された光（波長４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を透過するビームスプリッタを含みうる。

このように構成された第１実施形態のインプリント装置１００において、モールド２１のパターンを基板上のショット領域８に転写するインプリント処理について図２を参照しながら説明する。図２は、モールド２１のパターンを基板上のショット領域８に転写するインプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。

Ｓ１０１では、制御部７は、モールド２１をモールド保持部２２の下に搬送するようにモールド搬送機構（不図示）を制御し、モールド２１を保持するようにモールド保持部２２を制御する。これにより、モールド２１がインプリント装置１００内に配置される。Ｓ１０２では、制御部７は、基板１１を基板保持部１２の上に搬送するように基板搬送機構（不図示）を制御し、基板１１を保持するように基板保持部１２を制御する。これにより、基板１１がインプリント装置１００内に配置される。Ｓ１０３では、処理部９は、基板上に形成された複数のショット領域８の各々における形状情報を取得する。処理部９は、各ショット領域８の形状情報を、例えば、上述したアライメント計測部４によって各ショット領域８に設けられたアライメントマークの位置を検出し、検出したアライメントマークの位置に基づいて取得してもよい。また、処理部９は、外部の装置によって計測された各ショット領域８の形状情報を取得してもよい。Ｓ１０４では、処理部９は、Ｓ１０３で取得した各ショット領域の形状情報に基づいて、インプリント処理を行うショット領域８の順番を決定する。インプリント処理を行う順番を決定する方法については後述する。

Ｓ１０５では、制御部７は、インプリント処理を行う対象のショット領域８に樹脂（未硬化樹脂）を供給するように樹脂供給部６を制御する。Ｓ１０６では、制御部７は、樹脂が供給されたショット領域８がモールド２１のパターン領域２１ａの下に配置されるように基板駆動部１３を制御して、基板１１を移動させる。Ｓ１０７では、制御部７は、モールド２１のパターン領域２１ａと基板上の樹脂とが接触するように、即ち、基板１１とモールド２１との距離が短くなるようにモールド駆動部２３を制御する。Ｓ１０８では、制御部７は、ショット領域８に形成されたアライメントマークとモールド２１に形成されたアライメントマークとを検出するようにアライメント計測部４を制御する。これにより、アライメント計測部４は、基板上のショット領域とモールド上の領域２１ａとの形状差を計測する（アライメント計測する）ことができる。

Ｓ１０９では、制御部７は、Ｓ１０８におけるアライメント計測の結果に基づいて基板駆動部１３により基板１１を移動させ、基板１１とモールド２１との位置決めを行う。Ｓ１０９における位置決めとは、基板上のショット領域８とモールド２１のパターン領域２１ａとの形状差のうち並進シフト成分および回転成分を補正することをいう。当該形状差には、並進シフト成分や回転成分の他に、例えば倍率成分や台形成分などの変形成分が含まれうる。Ｓ１１０では、制御部７は、変形部２４および加熱部３２を制御し、ショット領域８とパターン領域２１ａとの形状差（倍率成分や台形成分など）の補正（形状補正）を行う。ここで、加熱部３２によって基板に与えられる加熱量は、Ｓ１０３において取得された各ショット領域８の形状情報に基づいて処理部９によって決定されうる。しかしながら、当該加熱量は、Ｓ１０４で決定されたインプリント処理を行うショット領域８の順番に応じて調整されてもよい。即ち、インプリント処理を行う対象のショット領域８の加熱量を、それより先にインプリント処理が行われたショット領域８の加熱の影響を考慮して、インプリント処理が先に行われたショット領域８の加熱量に基づいて調整してもよい。

Ｓ１１１では、制御部７は、モールド２１のパターン領域２１ａを接触させた樹脂に対して紫外線を照射するように露光部３１を制御し、当該樹脂を硬化させる。Ｓ１１２では、制御部７は、モールド２１のパターン領域２１ａを基板上の樹脂から剥離する（離型する）ように、即ち、基板１１とモールド２１との距離が長くなるようにモールド駆動部２３を制御する。Ｓ１１３では、制御部７は、基板上に引き続きモールド２１のパターンを転写するショット領域８（次のショット領域８）があるか否かの判定を行う。次のショット領域８がある場合はＳ１０４に進み、次のショット領域８がない場合はＳ１１４に進む。Ｓ１１４では、制御部７は、基板１１を基板保持部１２から回収するように基板搬送機構（不図示）を制御する。Ｓ１１５では、制御部７は、引き続きインプリント処理を行う基板１１（次の基板１１）があるか否かの判定を行う。次の基板１１がある場合はＳ１０２に進み、次の基板１１がない場合はＳ１１４に進む。Ｓ１１６では、制御部７は、モールド２１をモールド保持部２２から回収するようにモールド搬送機構（不図示）を制御する。

ここで、上述のように構成された第１実施形態のインプリント装置１００において、基板上のショット領域８とモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせについて説明する。図３は、基板上に形成された複数のショット領域８の配置を示す図である。複数のショット領域８の各々には、倍率成分や台形成分、弓型成分、樽型成分などの成分を含む変形が生じうる。以下の説明では、各ショット領域８には台形成分を含む変形が生じており、各ショット領域８の初期形状が台形形状であるものする。また、モールド２１のパターン領域２１ａには変形が生じておらず、パターン領域２１ａの初期形状が設計形状（長方形）であるものとする。初期形状とは、加熱部３２（または変形部２４）によって変形させる前のショット領域８（またはパターン領域２１ａ）の形状をいう。

まず、１つのショット領域８（例えば、第１ショット領域８ａ）とモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせについて、図４を参照しながら説明する。図４（ａ）は、基板１１に形成された第１ショット領域８ａを示す図であり、上述したように、第１ショット領域８ａの初期形状が台形の形状Ａ１に変形している。また、図４（ｂ）は、モールド２１のパターン領域２１ａを示す図であり、上述したように、パターン領域２１ａの初期形状は設計形状である長方形の形状Ｃ１となっている。

第１ショット領域８ａとパターン領域２１ａとを位置合わせするため、制御部７は、変形部２４を制御して、パターン領域２１ａの形状Ｃ１が台形形状に近づくようにパターン領域２１ａを変形させる。このとき、モールドの±Ｘ方向側の側面における複数の箇所に変形部２４によって±Ｘ方向に力を加えると、パターン領域２１ａには、±Ｘ方向の変形だけではなく、±Ｙ方向にもポアソン比からなる変形が生じてしまう。そのため、パターン領域２１ａの形状Ｃ１は、台形形状にならずに、図４（ｂ）の破線で示す形状Ｃ２となる。次に、制御部７は、変形部２４により変形されたパターン領域２１ａの形状Ｃ２を目標形状Ａ２とし、第１ショット領域８ａの形状Ａ１が目標形状Ａ２に近づくように加熱部３２による基板１１の加熱を制御する。例えば、制御部７は、第１ショット領域８ａの加熱量分布が、Ｘ方向においては加熱量が均一で、Ｙ方向においては−Ｙ方向にいくに従って加熱量が線形に減少する分布になるように加熱部３２によって基板１１に光を照射する。このとき、基板１１は温度に応じて等方的に膨張し、第１ショット領域８ａが±Ｘ方向だけでなく±Ｙ方向にも温度に応じて変形する。これにより、第１ショット領域８ａの形状Ａ１を、変形部２４によって変形されたパターン領域の形状Ｃ２（目標形状Ａ２）に近づけることができる。即ち、基板上の第１ショット領域８ａとモールド上のパターン領域２１ａとの位置合わせを高精度に行うことができる。ここで、ショット領域８を変形するために基板１１に与えられる加熱量は、ショット領域８の初期形状の大きさや寸法によって決定されうる。

次に、基板上で互いに隣り合う第１ショット領域８ａ（第１領域）と第２ショット領域８ｂ（第２領域）とに連続してインプリント処理を行う場合におけるショット領域８とパターン領域２１ａとの位置合わせについて、図５および図６を参照しながら説明する。図５および図６はそれぞれ、基板上で互いに隣り合う第１ショット領域８ａと第２ショット領域８ｂとを示す図である。上述したように、第１ショット領域８ａの初期形状、および第２ショット領域８ｂの初期形状はそれぞれ台形の形状Ａ１およびＢ１となっている。ここでは、説明を簡単にするため、第１ショット領域８ａの形状Ａ１と第２ショット領域８ｂの形状Ｂ１は同じ形状および寸法であるものとして説明するが、それに限られるものではなく、異なる形状および寸法であってもよい。

例えば、第１ショット領域８ａのインプリント処理を先に行い、第２ショット領域８ｂのインプリント処理を後に行う場合を想定する（図５参照）。この場合、制御部７は、図５（ａ）に示すように、第１ショット領域８ａとモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせの際、第１ショット領域８ａの形状Ａ１が目標形状Ａ２に近づくように加熱部３２による基板１１の加熱を制御する。そして、第１ショット領域８ａのインプリント処理が終了した後、制御部７は、第２ショット領域８ｂとモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせを開始する。このとき、第１ショット領域８ａの形状Ａ１が目標形状Ａ２に近づくように加熱部３２によって基板１１を加熱した際の熱が基板１１に残存しているため、その熱の影響により、第２ショット領域８ｂの形状Ｂ１が、図５（ｂ）に示す形状Ｂ１’に変化してしまう。即ち、第２ショット領域８ｂの台形成分が増大し、第２ショット領域８ｂを加熱部３２によって変形させる前の形状Ｂ１における上辺と下辺との差が拡大してしまう。このように第２ショット領域８ｂの形状Ｂ１が、第１ショット領域の変形の影響によって形状Ｂ１’に変化すると、それに伴って、第２ショット領域８ｂの形状が目標形状Ｂ２に近づくように加熱部３２により基板１１を加熱する際の加熱量が増加してしまいうる。このように加熱量が増加してしまうと、加熱部３２によって基板１１を加熱する時間を増やしたり、加熱部３２の光源の出力を増やしたりする必要が生じうるため、装置コストの増加やスループットの低下を招いてしまいうる。

一方で、第２ショット領域８ｂのインプリント処理を先に行い、第１ショット領域８ａのインプリント処理を後に行う場合を想定する（図６参照）。この場合、制御部７は、図６（ａ）に示すように、第２ショット領域８ｂとモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせの際、第２ショット領域８ｂの形状Ｂ１が目標形状Ｂ２に近づくように加熱部３２による基板１１の加熱を制御する。そして、第２ショット領域８ｂのインプリント処理が終了した後、制御部７は、第１ショット領域８ａとモールド２１のパターン領域２１ａとの位置合わせを開始する。このとき、第２ショット領域８ｂの形状Ｂ１が目標形状Ｂ２に近づくように加熱部３２によって基板１１を加熱した際の熱が基板１１に残存しているため、その熱の影響により、第１ショット領域８ａの形状Ａ１が、図６（ｂ）に示す形状Ａ１’に変化してしまう。

しかしながら、第２ショット領域８ｂのインプリント処理を先に行うことにより第１ショット領域８ａが受ける影響は、第１ショット領域８ａのインプリント処理を先に行うことにより第２ショット領域８ｂが受ける影響より小さくなる。これは、第１ショット領域８ａにおける第２ショット領域側の部分８ａ_１とそれに対応する目標形状との差が、第２ショット領域８ｂにおける第１ショット領域側の部分８ｂ_１とそれに対応する目標形状との差よりも小さいからである。即ち、第１ショット領域８ａの部分８ａ_１に与えられる加熱量が、第２ショット領域８ｂの部分８ｂ_１に与えられる加熱量より小さいからである。したがって、図６に示すように第２ショット領域８ｂのインプリント処理を先に行う方が、図５に示すように第１ショット領域８ａのインプリント処理を先に行うよりも、インプリント処理を後に行うショット領域８に与えられる加熱量を小さくすることができる。即ち、インプリント装置１００では、第１ショット領域と第２ショット領域とをインプリント処理する順番を、第１ショット領域８ａと第２ショット領域８ｂとに与えられる加熱量が小さくなるように決定することが好ましい。

そこで、第１実施形態のインプリント装置１００（処理部９）は、第１ショット領域８ａおよび第２ショット領域８ｂのうち一方をインプリント処理を先に行うショット領域８として決定する。そして、インプリント装置１００は、第１ショット領域８ａおよび第２ショット領域８ｂのうち他方をインプリント処理を後に行うショット領域８として決定する。ここで、当該一方を目標形状に近づくように加熱部３２で変形した際に当該他方が受ける影響は、当該他方を目標形状に近づくように加熱部で変形した際に当該一方が受ける影響よりも小さい。このようにインプリント処理を行う順番を決定することにより、インプリント処理を行う対象のショット領域８に与えられる加熱量が、それより前にインプリント処理が行われたショット領域の影響によって増加することを抑えることができる。

インプリント処理を行う順番を決定する方法の一つとして、図２のＳ１０３において取得した各ショット領域８の形状情報に基づいて決定する方法がある。例えば、処理部９は、図７（ａ）に示すように、第１ショット領域８ａの部分８ａ_１とそれに対応する目標形状との形状差と、第２ショット領域８ｂにおける部分８ｂ_１とそれに対応する目標形状との形状差とを比較する。そして、処理部９は、第１ショット領域８ａおよび第２ショット領域８ｂのうち、当該形状差が小さい方のショット領域８を先にインプリント処理を行うショット領域８として決定する。図７（ａ）に示す例では、第２ショット領域８ｂの部分８ｂ_１における形状差の方が第１ショット領域８ａの部分８_ａ１における形状差よりも小さいため、処理部９は、第２ショット領域８ｂを、インプリント処理を先に行うショット領域８として決定する。即ち、図７（ａ）に示すように各ショット領域８に台形成分を含む変形が生じている場合、インプリント処理を行うショット領域８の順番が、台形形状の上辺および下辺のうち短い辺から長い辺に向かう方向（図７（ａ）の矢印Ｓ）に従う順番に決定される。つまり、処理部９は、各ショット領域８に含まれる変形成分の種類や向きを示す指標に基づいてインプリント処理を行う順番を決定してもよい。

また、例えば、処理部９は、図７（ａ）に示すように、第１ショット領域８ａと第２ショット領域８ｂとの境界線（線Ｐ１−Ｐ２）上における各ショット領域８の辺の変形量に基づいてインプリント処理を行う順番を決定してもよい。処理部９は、線Ｐ１−Ｐ２上における第１ショット領域８ａの辺とそれに対応する目標形状の辺との差（変形量）と、線Ｐ１−Ｐ２上における第２ショット領域８ｂの辺とそれに対応する目標形状の辺との差（変形量）とを比較する。そして、処理部９は、第１ショット領域８ａおよび第２ショット領域８ｂのうち、当該変形量が小さい方のショット領域８をインプリント処理を先に行うショット領域として決定する。図７（ａ）に示す例では、第２ショット領域８ｂの方が第１ショット領域８ａよりも線Ｐ１−Ｐ２上の辺の変形量が小さいため、処理部９は、第２ショット領域８ｂを、インプリント処理を先に行うショット領域８として決定する。

さらに、インプリント処理を行う順番を決定する方法の一つとして、基板上に形成された各ショット領域８に与えられる加熱分布に基づいて決定する方法もある。例えば、処理部９は、図２のＳ１０３において取得した各ショット領域８の形状情報に基づいて各ショット領域に与えられる加熱分布をそれぞれ決定する。図７（ａ）の右側に、決定した加熱分布の一例を示す。そして、処理部９は、第１ショット領域８ａの部分８ａ_１に与えられる加熱量と第２ショット領域８ｂの部分８ｂ_１に与えられる加熱量とを比較し、当該加熱量が小さい方のショット領域８をインプリント処理を先に行うショット領域として決定する。

ここで、上述の例では、各ショット領域に台形成分を含む変形が生じている場合について説明したが、それに限られるものではない。例えば、図７（ｂ）に示すように各ショット領域８に弓型成分を含む変形が生じている場合では、その形状情報や加熱分布に基づいてインプリント処理を行う順番を決定するとよい。図７（ｂ）に示す例では、２つのショット領域８ａおよび８ｂを、矢印Ｓの方向に従った順番でインプリント処理を行うとよい。即ち、第２ショット領域８ｂを先に加熱部３２によって加熱することにより、第１ショット領域８ａと第２ショット領域８ｂとの境界線（線Ｐ１−Ｐ２）上の辺を補正するために基板１１に与えられる加熱量を低減することができる。また、各ショット領域８に台形成分と弓型成分とが組み合わさった変形が生じている場合には、評価関数を設けて決定するとよい。例えば、図７（ａ）に示す台形形状の向きを「＋」とする台形の係数、および図７（ｂ）に示す弓型形状の向きを「＋」とする弓型の係数を用意し、台形成分の量に台形の係数を乗じた値と、弓型成分の量に弓型の係数を乗じた値を足し合わせる。そして、足し合わせた値の符号（正負）によって順番を決定してもよい。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００は、各ショット領域８に与えられる加熱量が小さくなるように、複数のショット領域８をインプリント処理する順番を決定する。例えば、インプリント装置１００は、互いに隣り合う第１ショット領域８ａと第２ショット領域８ｂとのうち一方をインプリント処理を先に行うショット領域８として決定し、他方をインプリント処理を後に行うショット領域８として決定する。そして、当該一方を目標形状に近づくように加熱部３２で変形した際に当該他方が受ける影響は、当該他方を目標形状に近づくように加熱部３２で変形した際に当該一方が受ける影響よりも小さい。このようにインプリント処理を行う順番を決定することにより、基板上に形成された各ショット領域８に与えられる加熱量が基板１１に残留した熱の影響によって増加することを抑制することができる。ここで、第１実施形態では、互いに隣り合う複数のショット領域８を例にして説明したが、互いに隣り合わない複数のショット領域８に対してインプリント処理を行う順番を決定する場合であっても本発明を適用することができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態のインプリント装置について説明する。第１実施形態のインプリント装置１００は、複数のショット領域における形状差や加熱量などを比較して、それらに対してインプリント処理を行う順番を決定した。それに対して、第２実施形態のインプリント装置は、インプリント処理を行う対象のショット領域８（対象ショット領域８ｄ（第１領域））の加熱分布に基づいて、当該ショット領域８の次にインプリント処理を行うショット領域８を逐次決定する。ここで、第２実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１００と装置構成が同様であるため、装置構成についての説明は省略する。

例えば、図８に示すように、インプリント処理を行う対象ショット領域８ｄには台形成分を含む変形が生じており、対象ショット領域８ｄの初期形状が、Ｙ方向側の辺（上辺）が−Ｙ方向側の辺（下辺）より短い台形の形状Ｄ１であるとする。このとき、対象ショット領域８ｄを加熱部３２で加熱する際の加熱分布は、図８の上側および右側に示すように、Ｘ方向においては加熱量が一定で、Ｙ方向においては−Ｙ方向にいくに従って加熱量が線形に減少する分布となる。このような加熱分布で対象ショット領域８ｄを加熱した場合、対象ショット領域８ｄの上辺の変形量よりも下辺の変形量の方が小さくなる。即ち、対象ショット領域８ｄに隣り合う複数のショット領域８ｅ〜８ｈのうち、対象ショット領域８ｄの上辺側に配置されたショット領域８ｅよりも下辺側に配置されたショット領域８ｇの方が、対象ショット領域８ｄを変形した際の影響が小さい。そこで、処理部９は、対象ショット領域８ｄに隣り合う複数のショット領域８ｅ〜８ｈのうち、対象ショット領域８ｄを加熱部３２で変形させることによる影響が最も小さいショット領域８ｇを、対象ショット領域８ｄの加熱分布に基づいて決定する。そして、処理部９は、決定したショット領域８ｇを、対象ショット領域８ｄの次にインプリント処理を行うショット領域８（第２領域）として決定する。ここで、図８では、第１ショット領域８ａの次にインプリント処理を行うショット領域８を、対象ショット領域８ｄのＸ方向およびＹ方向に隣り合う複数のショット領域８ｅ〜８ｈの中から決定したが、それに限られるものではない。例えば、対象ショット領域８ｄに対して斜めに隣り合うショット領域を、対象ショット領域８ｄの次にインプリント処理を行うショット領域８として決定してもよい。

上述したように、第２実施形態のインプリント装置は、インプリント処理を行う対象ショット領域８ｄの次にインプリント処理を行うショット領域８を、対象ショット領域８ｄを加熱する際の加熱分布に基づいて決定する。このように対象ショット領域８ｄの次にインプリント処理を行うショット領域８を決定することにより、基板上に形成された各ショット領域８に与えられる加熱量が、基板１１に残留した熱の影響によって増加することを抑制することができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態のインプリント装置について説明する。第３実施形態では、少なくとも２つのショット領域８を含むショット領域列ごとに、インプリント処理を行う順番を決定する方法について説明する。図９は、基板上における複数のショット領域８の配置を示す図である。図９に示すように、基板上に形成された複数のショット領域８は、Ｙ方向（第１方向）に沿って配列された少なくとも２つのショット領域８をそれぞれ含む複数のショット領域列Ｌ１〜Ｌ６に分けられている。そして、第３実施形態のインプリント装置は、各ショット領域列Ｌ１〜Ｌ６について、インプリント処理を行うショット領域８の順番を、第１方向（Ｙ方向）に従った順番および第１方向とは反対の第２方向（−Ｙ方向）に従った順番のうち一方に決定する。以下に、各ショット領域列Ｌ１〜Ｌ６における、インプリント処理を行うショット領域８の順番を決定する方法について説明する。

ショット領域列ごとにインプリント処理を行うショット領域８の順番を決定する方法の一つとして、例えば、ショット領域８の形状や向きの指標を示す評価関数によって各ショット領域８を評価し、その評価結果に基づいて当該順番を決定する方法がある。例えば、ショット領域列Ｌ１に含まれる４つのショット領域８ｉ〜８ｌにおいてインプリント処理を行う順番を決定する場合を想定する。ショット領域列Ｌ１に含まれる各ショット領域８ｉ〜８ｌには、図１０に示すように、台形成分を含む変形が生じているものとする。このとき、図７（ａ）に示す台形形状の向きの指標を「＋」とすると、ショット領域８ｉ、８ｊおよび８ｌにおける向き（形状）の指標はそれぞれ「＋」となり、ショット領域８ｋにおける向き（形状）の指標は「−」となる。そして、４つのショット領域８ｉ〜８ｌにおける向きの指標を足し合わせた値は「＋」となるため、処理部９は、ショット領域列Ｌ１において４つのショット領域８ｉ〜８ｌに対してインプリント処理を行う順番を、−Ｙ方向（第２方向）に従った順番に決定する。同様に、他のショット領域列Ｌ２〜Ｌ６についても、各ショット領域における向き（形状）を評価関数によって評価し、その評価結果に基づいて各ショット領域列Ｌ２〜Ｌ６においてインプリント処理を行う順番を決定する。

ここで、第３実施形態では、ショット領域８の向き（形状）の指標を示す評価関数に基づいてインプリント処理を行う順番を決定した。しかしながら、インプリント処理を行う順番にショット領域８の向き（形状）と異なる制約がある場合は、適宜、その制約に合わせた評価関数を適用するとよい。また、加熱部３２によって与えられる加熱量が閾値を超えるショット領域８がショット領域列に含まれる場合、そのショット領域８が加熱部３２によって最後に変形されるように当該ショット領域列における順番を変更するとよい。例えば、図１０に示すショット領域列Ｌ１のショット領域８ｋに与えられる加熱量が閾値を超える場合、ショット領域８ｋのインプリント処理がショット領域８ｉ、８ｊおよび８ｌの後に行われるように、ショット領域列Ｌ１における順番を変更するとよい。

上述したように、第３実施形態のインプリント装置は、少なくとも２つのショット領域８を含むショット領域列ごとに、インプリント処理を行う順番を決定する。インプリント処理を行う順番をショット領域列ごとに決定する際には、インプリント装置は、例えば、各ショット領域列における各ショット領域８をショット領域８の形状や向きの指標を示す評価関数によって評価し、その評価結果に基づいて当該順番を決定する。このようにショット領域列ごとにインプリント処理を行う順番を決定することで、インプリント装置の生産性（スループット）の低下を抑えつつ、各ショット領域８に与えられる加熱量が基板１１に残留した熱の影響によって増加することを抑制することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）と、かかる工程でパターンが形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

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。

Claims (12)

1. 基板上のインプリント材をモールドにより成形してパターンを前記基板に形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記インプリント処理を行う対象の前記基板上の領域を加熱して当該領域を変形させる加熱部と、
   前記インプリント処理を行う対象の第１領域および第２領域のうち一方を前記インプリント処理を先に行う領域として決定し、他方を前記インプリント処理を後に行う領域として決定する処理部と、
   を含み、
   目標形状に近づくように前記一方を前記加熱部で変形させた場合に前記他方が受ける影響は、目標形状に近づくように前記他方を前記加熱部で変形させた場合に前記一方が受ける影響より小さい、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第１領域と前記第２領域とは、互いに隣り合うように配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記処理部は、前記第１領域における前記第２領域側の部分の形状とそれに対応する目標形状との差と、前記第２領域における前記第１領域側の部分の形状とそれに対応する目標形状との差とに基づいて、前記一方と前記他方とを決定する、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記処理部は、前記第１領域における前記第２領域側の部分に与えられる加熱量と、前記第２領域における前記第１領域側の部分に与えられる加熱量とに基づいて、前記一方と前記他方とを決定する、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
5. 前記処理部は、前記他方に対する加熱量を前記一方に対する加熱量に基づいて調整する、ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 基板上のインプリント材をモールドにより成形してパターンを前記基板に形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記インプリント処理を行う対象の前記基板上の領域を加熱して当該領域を変形させる加熱部と、
   前記インプリント処理のなされた第１領域に隣り合う複数の領域のうち、前記第１領域に対する前記加熱部での加熱の影響が最も小さい領域を、前記第１領域の次に前記インプリント処理を行う第２領域として決定する処理部と、
   を含むことを特徴とするインプリント装置。
7. 前記処理部は、前記第１領域に対する前記加熱部による加熱分布に基づいて前記第２領域を決定する、ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
8. 基板上のインプリント材をモールドにより成形してパターンを前記基板に形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記インプリント処理を行う対象の前記基板上の領域を加熱して当該領域を変形させる加熱部と、
   前記基板上の各領域列について、前記インプリント処理を行う順番を、前記インプリント処理を行う対象の各領域の形状に基づいて、第１方向に従った順番および前記第１方向とは反対の第２方向に従った順番のうち一方に決定する処理部と、
   を含む、ことを特徴とするインプリント装置。
9. 前記処理部は、前記各領域の形状を評価関数によって評価し、その評価結果に基づいて、前記インプリント処理を行う順番を決定する、ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
10. 前記処理部は、前記加熱部による加熱量が閾値を超える領域が１つの領域列に含まれる場合、当該領域に対する前記インプリント処理が最後に行われるように当該１つの領域列における前記インプリント処理を行う順番を変更する、ことを特徴とする請求項８又は９に記載のインプリント装置。
11. 前記加熱部は、光源を含み、当該光源から射出された光を前記基板に照射することにより前記基板を加熱する、ことを特徴とする請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 請求項１乃至１１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パターンを基板に形成する工程と、
    前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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