JP2017103399A - インプリント装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の少なくとも一部分が型に向かって凸になるように基板を変形させて基板の上にパターンを形成するインプリント処理において発生しうる不具合を低減する。【解決手段】インプリント装置は、基板の上のインプリント材と型とを接触させ該インプリント材を硬化させるインプリント処理を行うように構成される。前記インプリント装置は、前記基板の少なくとも一部分の表面形状が前記型に向かって凸になるように前記基板を変形させる基板変形機構と、前記基板のショット領域の上のインプリント材に前記型を接触させる際の前記ショット領域の表面形状に基づいて前記ショット領域に対する前記インプリント処理の条件を決定する制御部とを備える。【選択図】図１

Description

本発明は、インプリント装置および物品製造方法に関する。

基板の上にインプリント材を供給し、インプリント材と型とを接触させた状態でインプリント材を硬化させることによって基板の上にパターンを形成するインプリント装置が注目されている。インプリント装置において、型または基板の一方を他方に向かって凸になるように変形させる技術がある。特許文献１には、基板の上のインプリント材に型を接触させる際に、型を基板に向かって凸になるように変形させることが記載されている。特許文献２には、基板が型に向かって凸になるように変形させることが記載されている。

特許第５１９８２８２号公報 特許第４６６７５２４号公報

基板の少なくとも一部分を型に向かって凸になるように変形させた状態で基板のショット領域にインプリント処理によってパターンを形成する方式では、インプリント対象のショット領域の表面形状は、ショット領域ごとに異なりうる。従来は、このような方式において、インプリント対象のショット領域の表面形状がショット領域ごと異なりうることが考慮されていなかったので、型の劣化が早まったり、形成されるパターンに不良が生じたりすることがあった。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、基板の少なくとも一部分が型に向かって凸になるように基板を変形させて基板の上にパターンを形成するインプリント処理において発生しうる不具合を低減することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の上のインプリント材と型とを接触させ該インプリント材を硬化させるインプリント処理を行うインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板の少なくとも一部分の表面形状が前記型に向かって凸になるように前記基板を変形させる基板変形機構と、前記基板のショット領域の上のインプリント材に前記型を接触させる際の前記ショット領域の表面形状に基づいて前記ショット領域に対する前記インプリント処理の条件を決定する制御部とを備える。

本発明によれば、基板の少なくとも一部分が型に向かって凸になるように基板を変形させて基板の上にパターンを形成するインプリント処理において発生しうる不具合が低減される。

本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。 型保持部およびその周辺部分の構成を模式的に示す断面図（ａ）、および、基板チャックの構成を模式的に示す図。 型の構成を例示する図。 インプリント装置による一般的なインプリント処理を模式的に示す図。 欠けショット領域に対する一般的なインプリント処理において生じうる問題を説明するための図。 改良されたインプリント処理を模式的に示す図。 改良されたインプリント処理における問題点を説明するための図。 本発明の一実施形態のインプリント装置における計測モードの動作を例示する図。 本発明の一実施形態のインプリント装置における製造モードの動作を例示する図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置ＮＩＬの構成が模式的に示されている。インプリント装置ＮＩＬは、基板１０３の上に供給されたインプリント材を型１０２によって成形し、該成形されたインプリント材を硬化させることによってパターンを形成する。インプリント材は、それを硬化させるエネルギーが与えられることによって硬化する硬化性組成物である。インプリント材は、硬化した状態を意味する場合もあるし、未硬化の状態を意味する場合もある。硬化用のエネルギーとしては、例えば、電磁波、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光（例えば、赤外線、可視光線、紫外線）でありうる。

硬化性組成物は、典型的には、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。これらのうち光により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物および光重合開始剤を含有しうる。また、光硬化性組成物は、付加的に非重合性化合物または溶剤を含有しうる。非重合性化合物は、例えば、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りうる。

本明細書および添付図面では、基板１０３の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。

インプリント装置ＮＩＬは、基板１０３の操作に関して、基板ステージ１０４と、基板ステージ１０４を支持する支持ベース１１３と、基板ステージ１０４を駆動することによって基板１０３を駆動する基板駆動部１３２とを備える。基板ステージ１０４には、基板１０３を保持する基板チャック１０８が組み込まれている。基板ステージ１０４には、基準マーク１１５が設けられうる。インプリント装置ＮＩＬは、型１０２の操作に関して、型１０２を保持する型保持部１０１と、型保持部１０１を駆動することによって型１０２を駆動する型駆動部１３１とを備える。基板駆動部１３２および型駆動部１３１は、基板１０３と型１０２との位置的な位置および回転をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸に関して調整する相対駆動機構を構成する。

一例において、基板駆動部１３２は、基板１０３を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸。）について駆動するように基板ステージ１０４を駆動し、型駆動部１３１は、型１０２を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸。）について駆動するように型保持部１０１を駆動する。相対駆動機構は、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ軸、θＹ軸およびθＺ軸に関して基板１０３と型１０２との相対位置を調整するほか、Ｚ軸に関しても基板１０３と型１０２との相対位置を調整する。Ｚ軸に関する基板１０３と型１０２との相対位置の調整は、基板１０３の上のインプリント材と型１０２とを接触させる動作、および、硬化したインプリント材から型１０２を離隔させる動作を含む。

インプリント装置ＮＩＬは、その他、１又は複数のアライメントスコープ１１６と、基板計測器１０９と、オフアクシスアライメントスコープ１０７と、硬化部１０５と、観察部１１４と、ディスペンサ（供給部）１０６と、型計測器１１７とを備えうる。アライメントスコープ１１６は、型１０２のマークと基板１０３のマークとの相対位置を示す情報、例えば、型１０２のマークおよび基板１０３のマークの画像、型１０２のマークと基板１０３のマークとによって形成されるモアレの画像を出力する。一例において、４つのアライメントスコープ１１６を設けることによって、基板１０３のショット領域の４隅のマークを同時に観察することができる。

基板計測器１０９は、基板１０３の表面の形状を計測する。より具体的には、基板計測器１０９は、基板１０３の表面の複数の位置における該表面の高さを計測するように構成されうる。基板計測器１０９は、距離を計測可能なセンサを含みうる。オフアクシスアライメントスコープ１０７は、基板１０３のマークを観察する。硬化部１０５は、基板１０３の上に供給されたインプリント材を硬化させるエネルギー（例えば、光）を該インプリント材に供給し、これによりインプリント材を硬化させる。観察部１１４は、インプリント材と型１０２との接触の状態や、型１０２のパターンに対するインプリント材の充填の状態を観察する。ディスペンサ（供給部）１０６は、基板１０３の上にインプリント材を供給する供給部である。ディスペンサ１０６は、例えば、インプリント材を吐出する複数の吐出口が配列された吐出部を含みうる。ディスペンサ１０６は、該吐出部を複数の軸（例えば、６軸）に関して駆動する駆動機構を含みうる。型計測器１１７は、型１０２の表面の形状を計測する。より具体的には、型計測器１１７は、型１０２の表面の複数の位置における該表面の高さを計測する。型計測器１１７は、距離を計測可能なセンサを含みうる。

図２（ａ）には、型保持部１０１およびその周辺部分の構成を模式的に示す断面図である。型保持部１０１は、例えば、吸着部１１０を有し、吸着部１１０によって型１０２を吸着することによって型１０２を保持する。型１０２は、メサ状のパターン部１０２１を有し、パターン部１０２１には、パターンが形成されている。型保持部１０１は、例えば、硬化部１０５から供給される硬化のためのエネルギーを透過する構造（例えば、中空構造）を有する。型保持部１０１は、型１０２の裏面（パターンが形成された面の反対側の面）の側に圧力室１３３を形成するシール部材（例えば、シートガラス）１１２と、圧力室１３３の圧力を制御するための流路１１１と、圧力制御部１８１とを含みうる。圧力制御部１８１は、流路１１１を介して圧力室１３３に接続されている。圧力制御部１８１が圧力室１３３の圧力を外部空間の圧力より高く制御することによって、型１０２の中央部（パターン部１０２１）が基板１０３に向かって凸になるように型１０２を変形させることができる。流路１１１および圧力制御部１８１は、型１０２の変形を調整する型変形機構１８０を構成する。型駆動部１３１は、型保持部１０１を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸。）について駆動することによって型１０２を該複数の軸について駆動するように構成されうる。

インプリント装置ＮＩＬは、基板１０３と型１０２との間の空間にパージガスを供給するガス供給部１７０を備えうる。ガス供給部１７０は、例えば、型保持部１０１に設けられた流路を含みうる。パージガスとしては、インプリント材の硬化を阻害しないガス、例えば、ヘリウムガス、窒素ガスおよび凝縮性ガス（例えば、ペンタフルオロプロパン（ＰＦＰ））の少なくとも１つを含むガスが使用されうる。インプリント装置ＮＩＬは、更に、上記の各構成要素を制御する制御部１９０を備える。

図２（ｂ）には、基板チャック１０８の構成が模式的に示されている。基板チャック１０８は、基板１０３を吸着するとともに基板１０３を変形させる吸着変形機構ＣＤＭを有する。吸着変形機構ＣＤＭは、基板１０３が目標形状になるように基板１０３の裏面側の圧力分布を制御する。吸着変形機構ＣＤＭは、基板１０３の少なくとも一部分が上に向かって（型１０２に向かって）凸になるように基板１０３を変形さることが可能である。吸着変形機構ＣＤＭは、基板チャック１０８の表面に設けられた複数の凹部１２１〜１２５と、複数の凹部１２１〜１２５の圧力を個別に制御可能な圧力制御部１５０とを含みうる。例えば、圧力制御部１５０により、凹部１２１、１２５に負圧を供給し、凹部１２２、１２３、１２４に正圧を供給すると、基板１０３の凹部１２２、１２３、１２４に対応する部分を上方に凸形状に変形させつつ基板１０３を保持することができる。凹部１２１〜１２５の個数は、５個に限定されるものではなく、要求される仕様に応じて任意の個数に変更することができる。また、圧力制御部１５０が凹部１２２、１２３、１２４に個別に供給可能な圧力の範囲および値も、要求される仕様に応じて決定されうる。凹部１２２、１２３、１２４の形状は、図２（ｂ）に例示されるように同心円状に配置された円形状あるいはリング状であってもよいし、他の形状であってもよい。基板チャック１０８は、基板１０３に対向する面内における周辺部分にテーパ部ＴＰを有することが好ましい。テーパ部ＴＰを設けることにより、基板１０３、特に基板１０３の周辺部を上方に向かって凸になるように変形させることが容易になる。

吸着変形機構ＣＤＭは、上記のとおり、基板１０３を吸着（保持）する機能と基板１０３を変形させる機能とを有する。すなわち、吸着変形機構ＣＤＭは、基板保持機構であるとともに基板変形機構でもある。他の実施形態では、これらの機能は、別個に提供されてもよい。例えば、基板を吸着（保持）する機能は、真空チャックによって提供され、基板を変形させる機能は電気的なデバイス（例えば、圧電素子）および／または機械的なデバイス（例えば、シリンダ）によって提供されてもよい。あるいは、基板を保持する機能は、電気的なデバイス（例えば、静電チャック）によって提供され、基板を変形させる機能は、図２（ｂ）に例示されるような圧力制御デバイスによって提供されてもよい。

基板１０３は、例えば、シリコン、プラスティック、砒化ガリウム、テルル化水銀、または、それらから選択される２以上の材料を含む複合材料で構成されうる。基板１０３の表面上には、表面エネルギーを下げるための添加剤を含む調整用混合液が予めスピンコートされうる。

図３には、型１０２の構成が模式的に示されている。型１０２は、例えば、融解石英、有機ポリマーまたは金属で構成されうるが、他の材料で構成されてもよい。型１０２は、薄板状の可動部（ダイアフラム）１０２２と、可動部１０２２から突出するように設けられたパターン部（メサ部）１０２１と、可動部１０２２を支持する支持部１０２４とを有する。可動部１０２２の裏面側（パターン部１０２１が配置された側の反対側）には、支持部１０２４によって取り囲まれた空洞部１０２５が設けられうる。空洞部１０２５は、前述の圧力室１３３の一部を構成する。可動部１０２２の厚さは、例えば、１ｍｍ程度でありうる。パターン部１０２１は、例えば、３０μｍ程度の厚さを有しうる。パターン部１０２１の表面には、凸パターン２０４および凹パターン２０３で構成されるパターンが形成されている。凸パターン２０４の表面と凹パターン２０３の表面との間の段差、即ち、凸パターン２０４の高さは、例えば、数十ｎｍから数百ｎｍ程度の範囲でありうる。パターン部１０２１は、１または複数のマーク２０６を有する。

図４を参照しながらインプリント装置ＮＩＬによる一般的なインプリント処理を説明する。以下の動作は、制御部１９０によって制御される。なお、図４では、簡略化のために、基板１０３の上方の構造として型１０２のパターン部１０２１のみが示されている。まず、図４（ａ）、（ｂ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、基板１０３と型１０２（パターン部１０２１）とを近づけてインプリント材３０１とパターン部１０２１とを接触させる。具体的には、制御部１９０は、まず、図４（ａ）に模式的に示されるように、ガス供給部１７０によって基板１０３と型１０２との間にパージガスが供給された状態で、型１０２の降下を開始するように型駆動部１３１を制御する。これにより、ディスペンサ１０６によって基板１０３のショット領域に供給されたインプリント材３０１に対して型１０２が近づく。ここで、制御部１９０は、型１０２の降下の開始前に、または、型１０２の降下と並行して、型１０２が基板１０３（下方）に向かって凸になるように圧力室１３３の圧力を圧力制御部１８１によって制御しうる。圧力制御部１８１によって型１０２を目標形状に変形させるためには、一例において数百ｍｓｅｃ程度を要する。そこで、ディスペンサ１０６による基板１０３へのインプリント材３０１の供給の動作と並行して圧力制御部１８１による圧力室１３３の圧力の制御を開始してもよい。次いで、図４（ｂ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、インプリント材３０１に型１０２のパターン部１０２１のパターンの一部が接触したら、パターン部１０２１が平坦になるように圧力制御部１８１を制御する。基板１０３と型１０２とを近づける動作は、第１動作と、該第１動作の後の第２動作とを含みうる。第１動作では、基板１０３と型１０２とが第１速度で近づけられる。第２動作では、該第１動作の後に基板１０３と型１０２とが該第１速度より遅い第２速度で近づけられてインプリント材３０１と型１０２とが接触する。これにより、基板１０３と型１０２（のパターン部１０２１）との衝突を防止することができる。図４（ｂ）に模式的に示されるようにインプリント材３０１に型１０２のパターン部１０２１が接触した状態で、パターン部１０２１の凹パターンにインプリント材３０１が充填される。

次いで、図４（ｃ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、インプリント材３０１を硬化させるエネルギー（例えば、光）がインプリント材３０１に供給されるように硬化部１０５を制御する。これにより、インプリント材３０１が硬化し、パターン部１０２１のパターンがインプリント材３０１に転写される。次いで、図４（ｄ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、硬化したインプリント材３０１から型１０２（のパターン部１０２１）が引き離されるように型駆動部１３１を制御する。

図５を参照しながら欠けショット領域（周辺ショット領域）に対する一般的なインプリント処理において生じうる問題を説明する。ここで、欠けショット領域とは、パターン部１０２１の一部のパターンが基板１０３上のインプリント材に転写される領域を示す。また、欠けショット領域は、基板１０３の外周（エッジ）が含まれる領域である。まず、図５（ａ）に模式的に示されるように、型１０２が下に向かって凸になるように変形された状態で型１０２の降下が開始される。その後、型１０２のパターン部１０２１の中心部分（最も下方に突出した部分）が基板１０３の表面の高さよりも低い位置まで到達した時点で、型１０２のパターン部１０２１の周辺部分が基板１０３のエッジに衝突しうる。これによって型１０２が劣化し、場合によっては破損しうる。

図６は、図５を参照しながら説明した問題点に関して改良されたインプリント処理が模式的に示されている。以下、図６を参照しながら改良されたインプリント処理を説明する。まず、図６（ａ）、（ｂ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、基板１０３と型１０２（パターン部１０２１）とを近づけてインプリント材３０１とパターン部１０２１とを接触させる。具体的には、制御部１９０は、まず、図６（ａ）に模式的に示されるように、型１０２が基板１０３（下方）に向かって凸になるように型変形機構１８０によって型１０２の形状を制御する。型変形機構１８０によって型１０２を目標形状に変形させるためには、一例において数百ｍｓｅｃ程度を要する。そこで、ディスペンサ１０６による基板１０３へのインプリント材３０１の供給の動作と並行して圧力制御部１８１による圧力室１３３の圧力制御を開始してもよい。

また、制御部１９０は、上記の型１０２の変形と並行して、図６（ａ）に模式的に示されるように、基板１０３が型１０２（上方）に向かって凸になるように吸着変更機構ＣＤＭによって基板１０３の形状を制御する。また、制御部１９０は、ガス供給部１７０によって基板１０３と型１０２との間にパージガスが供給された状態で、型１０２の降下を開始するように型駆動部１３１を制御する。これにより、ディスペンサ１０６によって基板１０３のショット領域に供給されたインプリント材３０１に対して型１０２が近づく。次いで、図６（ｂ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、インプリント材３０１に型１０２のパターン部１０２１のパターンの一部が接触したら、パターン部１０２１が平坦になるように吸着変形機構ＣＤＭを制御する。基板１０３が型１０２（上方）に向かって凸になるように基板１０３の表面形状を制御することにより、欠けショット領域にインプリント処理を行う場合においても、基板１０３のエッジと型１０２との衝突を防止し、型１０２の劣化を低減することができる。

基板１０３と型１０２とを近づける動作は、第１動作と、該第１動作の後の第２動作とを含みうる。第１動作では、基板１０３と型１０２とが第１速度で近づけられる。第２動作では、該第１動作の後に基板１０３と型１０２とを該第１速度より遅い第２速度で近づけられてインプリント材３０１と型１０２とが接触する。これにより、基板１０３と型１０２（のパターン部１０２１）との衝突を防止することができる。図６（ｂ）に模式的に示されるようにインプリント材３０１に型１０２のパターン部１０２１が接触した状態で、パターン部１０２１の凹パターンにインプリント材３０１が充填される。

次いで、図６（ｃ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、インプリント材３０１を硬化させるエネルギー（例えば、光）がインプリント材３０１に供給されるように硬化部１０５を制御する。これにより、インプリント材３０１が硬化し、パターン部１０２１のパターンがインプリント材３０１に転写される。次いで、図６（ｄ）に模式的に示されるように、制御部１９０は、硬化したインプリント材３０１から型１０２（のパターン部１０２１）が引き離されるように型駆動部１３１を制御する。

以上のように、図６に例示されたインプリント処理は、型１０２の劣化を低減するための改良がなされている。しかしながら、図６に例示されたインプリント処理では、欠けショット領域が基板１０３内の位置に応じて異なること、そして、基板１０３内の位置によって上方への突出量が異なりうることが考慮されていない点で、型１０２が劣化する可能性が依然としてある。この点に関して、図７を参照しながら説明する。

図７を参照しながら、基板１０３内の位置によって上方への突出量が異なりうることを説明する。図７（ａ）には、基板１０３および基板チャック１０８が吸着変形機構ＣＤＭとともに示されている。また、図７（ａ）には、ショットレイアウト（ショット領域の配列）が太線によって示されている。矩形のショット領域は、型１０２のパターン部１０２１の全域のパターンが転写可能な完全ショット領域である。矩形の一部が円弧で切断された形状を有するショット領域は、欠けショット領域である。欠けショット領域を含むショットレイアウトは、典型的には、完全ショット領域が複数のチップ領域を有し、欠けショット領域が少なくとも１つのチップ領域を有するように定義される。図７（ａ）において、Ａ、Ｂは欠けショット領域である。

図７（ｂ）には、欠けショット領域Ａに対するインプリント処理と欠けショット領域Ｂに対するインプリント処理において吸着変形機構ＣＤＭによる基板１０３の形状制御を同一にした場合における基板１０３の変形量が示されている。変形量は、基板１０３を変形させない状態を基準としてＺ軸方向の基板１０３の変形量である。欠けショット領域Ａ、Ｂにおいては、基板１０３の中心からの半径方向位置が異なる。したがって、上方に最も突出した位置における変形量は、欠けショット領域Ａ、Ｂにおいて互いに異なる。これは、図６（ａ）に模式的に示されるように基板１０３に型１０２を近づける際に、インプリント材３０１と型１０２のパターン部１０２１とが最初に接触するタイミングにおける型１０２の高さが欠けショット領域Ａ、Ｂにおいて互いに異なることを意味する。

そこで、以下で説明する実施形態では、制御部１９０は、基板１０３のショット領域の上のインプリント材３０１に型１０２を接触させる際のショット領域の表面形状に基づいてショット領域に対するインプリント処理の条件を決定する。このような制御は、欠けショット領域に対してのみ適用されるものではなく、完全ショット領域にも適用されうる。また、完全ショット領域のみ有するショットレイアウトにおけるインプリント処理であっても、完全ショット領域の位置に応じて何らかの差を有する場合にも、上記のような制御が適用されうる。

基板１０３のショット領域の上のインプリント材３０１に型１０２を接触させる際のショット領域の表面形状は、ショット領域に対するインプリント処理の実行に先立って実行される計測に基づいて特定することができる。あるいは、基板１０３のショット領域の上のインプリント材３０１に型１０２を接触させる際のショット領域の表面形状は、インプリント処理の度に計測によって特定されてもよいが、この場合には、スループットが低下しうる。以下では、前者の方法に関して例示的に説明する。

図８には、基板１０３のショット領域の上のインプリント材３０１に型１０２を接触させる際のショット領域の表面形状を計測する計測モードにおけるインプリント装置ＮＩＬの動作が示されている。この計測モードは、制御部１９０によって制御される。ステップＳ７０１では、テスト基板が基板チャック１０８上にロードされる。ここで、テスト基板は、物品の製造のための基板、即ち、後述の製造モードにおいて処理される基板であってもよいし、テスト専用の基板であってもよい。

ステップＳ７０２では、制御部１９０は、吸着変形機構ＣＤＭによりテスト基板が平坦な状態で保持されるように吸着変形機構ＣＤＭを制御した状態で、基板計測器１０９にテスト基板の複数の位置についてテスト基板の表面の高さを計測させる。これにより、テスト基板が平坦に保持された状態におけるテスト基板の表面（以下、基板基準面）の形状が計測される。通常は、吸着変形機構ＣＤＭの複数の凹部１２１〜１２５の全てを基板１０３の吸着に十分な負圧にすることによってテスト基板が平坦に保持される。

ステップＳ７０３では、制御部１９０は、吸着変形機構ＣＤＭを制御するための複数の制御情報のうちの１つを選択する。ここで、１つの制御情報は、吸着変形機構ＣＤＭの複数の凹部１２１〜１２５のそれぞれの圧力を制御するために圧力制御部１５０を制御するための情報である。ステップＳ７０４では、制御部１９０は、ステップＳ７０３で選択した制御情報に従って吸着変形機構ＣＤＭの圧力制御部１５０を制御し、テスト基板を変形させる。この際に、複数の凹部１２１〜１２５の少なくとも１つが制御情報で指定された正圧に制御されうる。ステップＳ７０５では、制御部１９０は、基板計測器１０９にテスト基板の複数の位置についてテスト基板の表面の高さを計測させる。これにより、制御情報に従って変形が制御されたテスト基板の表面の形状が計測される。

ステップＳ７０６では、制御部１９０は、ステップＳ７０２の計測結果およびステップＳ７０５の計測結果に基づいて得られるテスト基板の表面の変形量を各位置について計算する。ここで、テスト基板の複数の位置のそれぞれについて、ステップＳ７０５の計測結果からステップＳ７０２の計測結果を引いた値がテスト基板の変形量である。ステップＳ７０７では、制御部１９０は、ステップＳ７０６で計算した各位置におけるテスト基板の変形量を変形量マップとして保存する。ステップＳ７０８では、制御部１９０は、複数の制御情報の全てに関してステップＳ７０４〜Ｓ７０７を実行したかどうかを判断し、未実行の制御情報が存在する場合には、ステップＳ７０３に戻り、未実行の制御情報がない場合には、ステップＳ７０９に進む。ステップＳ７０９では、テスト基板が基板チャック１０８上からアンロードされる。以上のようにして、複数の制御情報にそれぞれ対応付けて複数の変形量マップが保存される。

図９には、物品を製造するための基板１０３の各ショット領域にインプリント処理を行う製造モードにおけるインプリント装置ＮＩＬの動作が示されている。この製造モードは、制御部１９０によって制御される。ステップＳ８０１では、基板１０３が基板チャック１０８上にロードされる。ステップＳ８０２では、制御部１９０は、基板１０３の複数のショット領域のうちインプリント処理を行うべきショット領域（以下、対象ショット領域）を決定する。ステップＳ８０３では、制御部１９０は、吸着変形機構ＣＤＭを制御するための複数の制御情報の対象ショット領域に対応する制御情報を決定する。これは、対象ショット領域に応じて基板１０３を変形させるように吸着変形機構ＣＤＭを制御することを意味する。ステップＳ８０４では、制御部１９０は、ステップＳ８０３で決定した制御情報と、図８の計測モードで複数の制御情報のそれぞれについて保存された変形量マップとに基づいて、インプリント処理の際の対象ショット領域の表面形状（例えば、最大高さ）を特定する。具体的には、制御部１９０は、計測モードで複数の制御情報のそれぞれについて保存された変形量マップのうちステップＳ８０３で決定した制御情報に対応する変形量マップに基づいて対象ショット領域の表面形状（例えば、最大高さ）を特定することができる。ここで、基板基準面が基板１０３ごとに異なりうる場合は、基板１０３の基板基準面を基板計測器１０９によって計測し、その計測結果と、制御情報および変形量マップとに基づいて対象ショット領域の表面形状を特定してもよい。また、基板基準面がテスト基板と基板１０３とで異なる場合においても、基板１０３の基板基準面を基板計測器１０９によって計測し、その計測結果と、制御情報および変形量マップとに基づいて対象ショット領域の表面形状を特定してもよい。

ステップＳ８０５では、制御部１９０は、ステップＳ８０５で特定した対象ショット領域の表面形状（例えば、最大高さ）に基づいて、対象ショット領域に対するインプリント処理の条件を決定する。ステップＳ８０６では、ステップＳ８０５で決定した条件に従ってインプリント処理を制御する。ショット領域に応じたインプリント処理の条件については、後述する。ステップＳ８０７では、制御部１９０は、未処理のショット領域が存在するかどうかを判断し、未処理のショット領域が存在すればステップＳ８０２に戻り、未処理のショット領域が存在しなければステップＳ８０８に進む。ステップＳ８０８では、基板１０３が基板チャック１０８上からアンロードされる。

以下、対象ショット領域に応じたインプリント処理の条件について説明する。前述にように、基板１０３と型１０２とを近づける動作は、第１動作と、該第１動作の後の第２動作とを含みうる。第１動作では、基板１０３と型１０２とが第１速度で近づけられる。第２動作では、該第１動作の後に基板１０３と型１０２とを該第１速度より遅い第２速度で近づけられてインプリント材３０１と型１０２とが接触する。ショット領域に応じたインプリント処理の条件は、第１速度から第２速度に切り替える位置または時刻を含みうる。第１速度から第２速度に切り替える位置は、例えば、Ｚ軸方向における型１０２または型保持部１０１の位置として特定されうる。第１速度から第２速度に切り替える時刻は、例えば、第１動作の開始時刻からの経過時間で特定されうる。

対象ショット領域に応じたインプリント処理の条件は、型駆動部１３１が型１０２の傾きを調整する機能を有する場合において、型１０２の傾きであってもよい。すなわち、制御部１９０は、型１０２が基板のエッジに衝突しないように、対象ショット領域に応じて型１０２の傾きを型駆動部１３１に調整させることができる。これにより型１０２の劣化を低減することができる。

対象ショット領域に応じたインプリント処理の条件は、型変形機構１８０による型１０２の変形量を含みうる。すなわち、制御部１９０は、型１０２が基板のエッジに衝突しないように、対象ショット領域に応じて型１０２の変形量を型変形機構１８０に調整させることができる。これにより型１０２の劣化を低減することができる。

図６に例示されたインプリント処理では、上記のような型１０２の劣化以外の問題も起こりうる。図６に例示されたインプリント処理では、インプリント対象のショット領域の表面形状がショット領域ごとに異なりうるためにショット領域ごとのインプリント処理の条件が最低化されず、パターンの形成不良が発生しうることが考慮されていない。インプリント対象のショット領域の表面形状がショット領域ごとに異なる場合、例えば、ショット領域と型１０２との間の空間にガス供給部１７０から供給されるパージガスの流量は、インプリント対象のショット領域に応じて変更されるべきである。パージガスの流量が不適切であると、パターン部１０２１の凹パターンへのインプリント材の充填に不良が生じたり、インプリント材の硬化に不良が生じたりする可能性があり、結果として、形成されるパターンに不良が生じる可能性がある。ショット領域に応じたインプリント処理の条件は、例えば、ガス供給部１７０から供給されるパージガスの流量を更に含んでもよい。

制御部１９０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンが形成された基板を処理（例えば、エッチング）する工程を含みうる。なお、パターンドメディア（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、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。本実施形態の物品製造方法は、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一つにおいて有利である。

ＮＩＬ：インプリント装置、１０１：型保持部、１０２：型、１０３：基板、１０４：基板ステージ、１０５：硬化部、１０６：ディスペンサ（供給部）、１０７：オフアクシスアライメントスコープ、１０８：基板チャック、１０９：基板計測器、１１３：支持ベース、１１４：観察部、１１５：基準マーク、１１６：アライメントスコープ、１１７：型計測器、１３１：型駆動部、１３２：基板駆動部：ＣＤＭ：吸着変形機構、１２１〜１２５：凹部、１５０：圧力制御部

Claims (10)

1. 基板の上のインプリント材と型とを接触させ該インプリント材を硬化させるインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記基板の少なくとも一部分の表面形状が前記型に向かって凸になるように前記基板を変形させる基板変形機構と、
   前記基板のショット領域の上のインプリント材に前記型を接触させる際の前記ショット領域の表面形状に基づいて前記ショット領域に対する前記インプリント処理の条件を決定する制御部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記インプリント処理は、前記基板と前記型とを第１速度で近づける第１動作と、前記第１動作の後に前記基板と前記型とを前記第１速度より遅い第２速度で近づけて前記インプリント材と前記型とを接触させる第２動作と、前記第２動作の後に前記インプリント材を硬化させる動作とを含み、前記インプリント処理の条件は、前記第１速度から前記第２速度に切り替える位置または時刻を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記制御部は、前記基板の複数のショット領域のうち前記インプリント処理を行うべきショット領域に応じて前記基板を変形させるように前記基板変形機構を制御する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
4. 基板の表面形状を計測する計測器を更に備え、
   前記制御部は、
   計測モードにおいて、制御情報に従って前記基板変形機構にテスト基板を変形させた状態で前記計測器を使って前記テスト基板の表面の変形量を計測した計測結果を変形量マップとして保存する動作を複数の制御情報のそれぞれについて実行し、これにより、前記複数の制御情報にそれぞれ対応付けて複数の変形量マップを保存し、
   製造モードにおいて、前記複数の制御情報のうち前記インプリント処理を行うべきショット領域に応じた制御情報に基づいて前記基板を変形させるように前記基板変形機構を制御し、前記複数の変形量マップのうち当該制御情報に応じた変形量マップに基づいて前記ショット領域に対する前記インプリント処理の条件を決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記型を駆動する型駆動部を更に備え、前記型駆動部は、前記型の傾きを調整する機能を有し、
   前記インプリント処理の条件は、前記型の傾きを含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記基板の上のインプリント材に前記型を接触させる際に前記型を前記基板に向かって突出するように変形させる型変形機構を更に備え、
   前記インプリント処理の条件は、前記型変形機構による前記型の変形量を含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記基板と前記型との間の空間にパージガスを供給するガス供給部を更に備え、
   前記インプリント処理の条件は、前記ガス供給部から供給される前記パージガスの流量を更に含む、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記基板変形機構は、前記基板の裏面に加わる圧力の分布を制御することによって前記基板の表面形状を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記基板変形機構は、基板チャックの表面に同心円状に配置された複数の溝と、前記複数の溝の圧力を個別に制御する圧力制御部と、を含む、
   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. 請求項１乃至９のいずれか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、
    前記工程で前記パターンを形成された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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