JP2021034562A - インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板と型の位置合わせに有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】ショット領域１に少なくとも部分的に光を照射する照射部と、制御部とを有し、制御部は、インプリント材と型１８とを接触させたときのショット領域を分割して得られる複数の部分領域Ｒ１、Ｒ２のそれぞれにおけるショット領域と型との間の距離の情報を取得し、複数の部分領域のうち距離Ｄ１、Ｄ２が所定値以上である第１部分領域には第１部分領域以外の部分領域である第２部分領域よりも照射部による光照射量を大きくする。【選択図】図４

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法に関する。

インプリント装置は、基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を例えば光照射によって硬化させてショット領域の上にパターンを形成する。インプリント装置では、ショット領域上のインプリント材と型とが接触した状態で、ショット領域と型とが位置合わせされうる。この位置合わせは、アライメントスコープによって基板のショット領域と型との位置合わせ誤差を検出しながら行われうる。

インプリント装置においてはこの位置合わせの精度が重要である。特許文献１には、インプリント材を硬化させる光とは波長帯域または強度が異なる光をインプリント材に照射して、インプリント材のせん断力を高めて位置合わせを行うことが開示されている。

特開２０１６−０５８７３５号公報

しかし、基板のショット領域の上のインプリント材と型とを接触させた状態において、インプリント材のせん断力は一様ではない。そのため、位置合わせを行うと、インプリント材のせん断力の分布に依存して基板面内および型面内の方向に歪みが発生し、位置合わせ精度が低下しうる。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、例えば、基板と型の位置合わせに有利なインプリント装置を提供する。

本発明の一側面によれば、基板のショット領域の上のインプリント材と型とを接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、前記ショット領域に少なくとも部分的に光を照射する照射部と、制御部と、を有し、前記制御部は、前記インプリント材と前記型とを接触させたときの前記ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれにおける前記ショット領域と前記型との間の距離の情報を取得し、前記複数の部分領域のうち前記距離が所定値以上である第１部分領域には該第１部分領域以外の部分領域である第２部分領域よりも前記照射部による光照射量を大きくすることを特徴とするインプリント装置が提供される。

本発明によれば、例えば、基板と型の位置合わせに有利なインプリント装置を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図。 デジタルミラーデバイスの構成を示す概略図。 インプリント処理を説明する図。 光照射量の制御を説明する図。 光照射量の制御を説明する図。 インプリント方法のフローチャート。 ショット領域を分割して得られる複数の部分領域の例を示す図。 物品製造方法を説明する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。

インプリント材としては、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、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、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、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りうる。これらのうち、光の照射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と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。非重合性化合物は、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る。インプリント材は、インプリント材供給装置により、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

図１は、本実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示す図である。本明細書および添付図面では、基板１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。

本実施形態のインプリント装置１００では、インプリント材の硬化法として、紫外線（ＵＶ光）の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法を採用する。従って、インプリント装置１００は、基板のショット領域（インプリント領域）の上にインプリント材を供給し、このインプリント材と型のパターン面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ショット領域の上にパターンを形成する。

型ヘッド１６は、パターン面Ｐを有する型１８を保持する型チャック１７を含む。型１８のパターン面Ｐには、基板１に形成すべきパターンに対応する凹凸パターンが形成されている。型チャック１７は、例えば真空吸着によって型１８を保持する。型チャック１７は、型チャック１７からの型１８の脱落を防止する構造を有していてもよい。本実施形態では、型チャック１７は、型ヘッド１６と強固に結合している。従って、型ヘッド１６は、型チャック１７の一部分とみなすことも可能であるし、型チャック１７に結合した部材とみなすことも可能である。型ヘッド１６は、ブリッジ構造体８を基準として、少なくとも、Ｚ，θＸ，θＹの３軸方向に移動（駆動）することが可能な機構を有する。型ヘッド１６は、連結部材１５を介して、ブリッジ構造体８に支持されている。また、型ヘッド１６と同様に、アライメント検出系をなすアライメント計測部１２もブリッジ構造体８に支持されている。

アライメント計測部１２は、型１８と基板１との位置合わせ（アライメント）のためのアライメント計測を行う。アライメント計測部１２は、本実施形態では、型１８に設けられたマーク及び基板ステージ７や基板１に設けられたマークを検出してアライメント信号を生成するアライメント検出系を含む。アライメント計測部１２は、カメラを含んでいてもよく、ハーフミラー１３を介して、基板上のインプリント材の硬化状態（インプリント状態）を観察（確認）する機能を有していてもよい。

照射部３０は、基板１の上のショット領域に少なくとも部分的に光を照射する。照射部３０は、光源１１と、ハーフミラー１３と、デジタルミラーデバイス２６（ＤＭＤ）とを含む。ハーフミラー１３は、連結部材１５の上方に配置され、デジタルミラーデバイス２６は、ハーフミラー１３の下方に配置されている。光源１１からの光は、ハーフミラー１３で反射され、デジタルミラーデバイス２６でその照射方向が制御される。デジタルミラーデバイス２６の構成については後述する。デジタルミラーデバイス２６を射出した光は、型１８を透過して基板１の上のインプリント材に照射される。基板１の上のインプリント材は、光源１１からの光の照射によって硬化する。

ブリッジ構造体８は、床からの振動を絶縁するための空気ばね１９を介して、ベース定盤２０に支持されている。空気ばね１９は、アクティブ防振機能として露光装置で一般的に採用されている構造を有する。例えば、空気ばね１９は、ブリッジ構造体８及びベース定盤２０に設けられたＸＹＺ相対位置測定センサ、ＸＹＺ駆動用リニアモータ、空気ばねの内部のエア容量を制御するサーボバルブなどを含む。

ブリッジ構造体８には、ホルダ２２を介して、基板１にインプリント材を供給（塗布）するためのノズルを含む供給部２３（ディスペンサ）が取り付けられている。供給部２３は、例えば、インクジェットプリンタのインクジェットヘッドを用いて、インプリント材の液滴を線状に基板１に供給する。供給部２３からインプリント材を基板１に供給しながら基板ステージ７（即ち、基板１）を移動させる（走査する）ことによって、基板上の矩形形状の領域にインプリント材を塗布することができる。

基板ステージ７は、例えば、基板チャックを介して基板１を保持する。基板ステージ７は、Ｘ，Ｙ，Ｚ，θＸ，θＹ，θＺの６軸方向に移動（駆動）することが可能な機構を有する。本実施形態では、基板ステージ７は、Ｘ方向の移動機構を含むＸスライダー３、及び、Ｙ方向の移動機構を含むＹスライダー５を介して、ブリッジ構造体８に支持されている。Ｘスライダー３には、Ｘスライダー３とＹスライダー５との相対位置を計測する計測器４が設けられている。また、Ｙスライダー５には、Ｙスライダー５とブリッジ構造体８との相対位置を計測する計測器６が設けられている。従って、計測器４及び６は、ブリッジ構造体８を基準として、基板ステージ７の位置を計測する。計測器４及び６のそれぞれは、本実施形態では、エンコーダ（リニアエンコーダ）で構成されている。

計測器９は、ブリッジ構造体８に設けられ、本実施形態では、干渉計で構成されている。計測器９は、基板ステージ７に向けて計測光１０を照射し、基板ステージ７の端面に設けられた干渉計用ミラーで反射された計測光１０を検出することで、基板ステージ７の位置を計測する。計測器９は、基板ステージ７の基板１の保持面に対して計測器４及び６よりも近い位置において基板ステージ７の位置を計測する。なお、図１では、計測器９から基板ステージ７に照射される計測光１０を１つしか図示していないが、計測器９は、少なくとも基板ステージ７のＸＹ位置、回転量及びチルト量が計測できるように構成されている。

オフアクシススコープ２４は、型１８を介さずに、基板ステージ７に配置された基準プレートに設けられた基準マークやアライメントマークを検出する。また、オフアクシススコープ２４は、基板１の各ショット領域に設けられたアライメントマークを検出することも可能である。

圧力センサ２５は、本実施形態では、基板ステージ７に設けられ、型１８を基板上のインプリント材に接触させることで基板ステージ７に作用する圧力を検出する。圧力センサ２５は、基板ステージ７に作用する圧力を検出することによって、型１８と基板上のインプリント材との接触状態を検出するセンサとして機能する。また、圧力センサ２５は、型ヘッド１６に設けてもよく、型ヘッド１６及び基板ステージ７のうち少なくとも一方に設けられていればよい。

制御部４００は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の動作を統括的に制御する。制御部４００は、本実施形態では、インプリント処理及びそれに関連する処理を制御する。

図２は、デジタルミラーデバイス２６の構成を示す概略図である。デジタルミラーデバイス２６は、ミラー素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３を含む複数のミラー素子を含み、これら複数のミラー素子の面方向を個別に制御することによって照射領域調整することができる。図２において、複数のミラー素子のうちオン状態とされたミラー素子Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３に入射した照明光（ハーフミラー１３で反射された光源１１からの光）は、光学系ＰＯを介して型１８を透過し、基板１上の所定の領域へ導光される。一方、オフ状態とされている他のミラー素子に入射した照明光は基板上には入射されない。デジタルミラーデバイス２６は、オフ状態とされている他のミラー素子で反射された光を吸収する光吸収部を有していてもよい。ＤＭＤへの入射角は、図２のような斜入射が一般的であるが、ビームスプリッタを用いて垂直入射する場合もある。

図３には、インプリント処理が模式的に示されている。図３（ａ）は、供給部２３によってインプリント材２７が供給された基板１のショット領域に型１８のパターン領域Ｐが接触する前の状態を示している。この状態で、型ヘッド１６を下降させることにより型１８のパターン領域Ｐと基板１のショット領域上のインプリント材とが接触する。図３（ｂ）は、型１８のパターン領域Ｐと基板１のショット領域上のインプリント材とが接触した状態を示している。この状態で、アライメント計測部１２の計測結果を用いた型１８と基板１との位置合わせが行われ、その後、光源１１からの光が基板１のショット領域上のインプリント材に照射される。これによって、インプリント材２７が硬化する。図３（ｃ）は、型ヘッド１６を上昇させることにより、基板１のショット領域上の硬化したインプリント材から型１８が引き離される様子を示している。これにより、基板１のショット領域には、型１８のパターン領域Ｐのパターンに対応したインプリント材２７のパターンが残る。図３（ｄ）は、型１８のパターン領域Ｐのパターンと、硬化後のインプリント材を示している。型１８のパターンは、基板に形成すべき凸パターンに対応する凹形成パターン２８と、基板に形成すべき凹パターンに対する凸パターン３６とを有する。

図３（ｄ）において、Ｐｄは、凸パターン３６の深さ（Ｐａｔｔｅｒｎ Ｄｅｐｔｈ）を表す。また、基板１上のインプリント材に形成される凹凸パターンの凹部には、インプリント材の膜（残膜）が残る。半導体プロセスにおいては、かかる残膜はエッチングによって除去されるべきものである。残膜の厚さは、ＲＬＴ（Residual Layer Thickness）と呼ばれる。ＲＬＴは一定であることが望まれるが、現実にはばらつきがある。

上記したように、図３（ｂ）に示した状態、すなわち、型１８のパターン領域Ｐと基板１のショット領域上のインプリント材２７とが接触した状態で、型１８と基板１との位置合わせが行われる。ここで、インプリント材２７はせん断力を持つ。せん断力は、インプリント材２７のＸ方向およびＹ方向の動きづらさを表す。インプリント材のせん断力は、インプリント材２７の厚み、すなわち、型１８と基板１との間の距離によって異なる。つまり、１つのショット領域内においても、部分領域間でインプリント材のせん断力の差がある。このせん断力の差は位置合わせ精度に影響を及ぼす。

そこで実施形態では、制御部４００は、インプリント材２７と型１８とを接触させたときのショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれにおけるショット領域と型１８との間の距離Ｄの情報を取得する。そして制御部４００は、複数の部分領域のうち距離Ｄが所定値以上である第１部分領域には、該第１部分領域以外の部分領域である第２部分領域よりも照射部３０による光照射量を大きくする。例えば、図４の例では、基板１（ショット領域）と型１８との間の距離がＤ１である部分領域Ｒ１と、基板１と型１８との間の距離がＤ１より小さいＤ２である部分領域Ｒ２とがある。ここで、距離Ｄ１が所定値以上であり、距離Ｄ２が所定値未満であるとすると、制御部４００は、部分領域Ｒ１には部分領域Ｒ２よりも照射部３０による光照射量を大きくする。その結果、部分領域Ｒ１と部分領域Ｒ２との間におけるインプリント材のせん断力の差が小さくなり、基板と型の位置合わせの精度を向上させることができる。

部分領域ごとの光照射量の調整は、照射時間を調整することで行われうる。例えば、基板１と型１８との位置合わせに先立って第１部分領域に第２部分領域より大きな照射量で光の先行照射を行うことにより光照射量の調整を行うことができる。先行照射の開始のタイミングは、位置合わせより前のタイミングである。先行照射と位置合わせは重複して行われてもよい。

位置合わせが完了した後に、インプリント材２７を十分に光硬化させるために光の本照射が行われる。本照射では、光の照射領域を部分領域ごとに分けることなくショット領域の全面に光を照射してよい。この結果、必要な照射量以上に光が照射される領域が生まれる可能性があるが、一般的に光硬化性組成物の変形量は光の照射量に対して減少していくため、インプリント材２７の変形量が許容値以下であればよい。本照射によるインプリント材２７の硬化が完了した後、インプリント材２７から型１８を分離する離型が行われる。

図４では、模式的に、基板１の表面の高さは一定であるように示されていたが、実際には、図５に示すように、基板１の表面にも凹凸がある。これは、基板自体の形成精度による場合もありうるが、前工程で既に形成された下地層がある場合にとりわけ顕著である。したがって、インプリント材２７と型１８とを接触させたときの基板１と型１８との間の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３は、図５に示すように、型１８のパターン領域Ｐのある領域、パターン領域Ｐのない領域のみならず、基板１の表面の高さにも依存する。したがって、基板１の表面の高さにも基づいて、ショット領域を分割して得られる複数の部分領域Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３のそれぞれで照射部３０による光照射量を調整することが望ましい。

インプリント材２７と型１８とを接触させたときの基板１と型１８との間の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の情報は、インプリント処理後の基板１表面の残膜厚を計測する膜厚計測装置による実測の結果に基づいて得ることができる。膜厚計測装置としては、分光エリプソメーターがある。このような膜厚計測装置は、インプリント装置１００に含まれていてもよいし、インプリント装置１００の外部にあってもよい。

あるいは、インプリント材２７と型１８とを接触させたときの基板１と型１８との間の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３の情報は、型１８に形成されているパターンの設計情報と、基板１の表面の凹凸情報とに基づいて得ることができる。基板１の表面の凹凸情報は、例えば制御情報（処理レシピ）に含まれている基板１の設計情報から求めてもよいし、インプリント処理の前に、基板の表面の凹凸を計測するトポグラフィ計測装置を用いて計測した結果から求めてもよい。トポグラフィ計測装置は、例えば、基板の表面の凹凸を１００μｍ以下の空間分解能で計測できる、白色干渉計、レーザー顕微鏡、触針式段差計、原子間力顕微鏡等でありうる。このようなトポグラフィ計測装置は、インプリント装置１００に含まれていてもよいし、インプリント装置１００の外部にあってもよい。

図６は、実施形態におけるインプリント装置１００によって実行されるインプリント方法のフローチャートである。このインプリント方法に従う動作は、制御部４００によって制御されうる。

Ｓ１で、制御部４００は、各ショット領域の、インプリント材２７と型１８とを接触させたときの、当該ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれにおける、基板１と型１８との間の距離の情報を取得する。この情報は、上記したように、例えば、上位制御装置等から取得される制御情報（処理レシピ）に含まれている。なお、制御情報には、例えば、基板の複数のショット領域の配置を示すショットレイアウト情報、各ショット領域における複数のチップ領域の配置を示すチップレイアウト情報等も含まれている。

Ｓ２で、制御部４００は、Ｓ１で取得された情報に基づいて、各ショット領域における光照射量の分布を決定する。ここで、制御部４００は、各ショット領域について、複数の部分領域のうち、基板１と型１８との間の距離が所定値以上である第１部分領域にはそれ以外の部分領域である第２部分領域よりも光照射量が大きくなるような分布を決定する。

Ｓ３で、制御部４００は、基板ステージ７の上に基板１がロードされるように基板１の搬送を制御する。Ｓ４で、制御部４００は、基板１の複数のショット領域のうちパターン形成対象のショット領域（対象ショット領域）が供給部２３の下に位置するように基板ステージ７の駆動機構を制御する。その後、制御部４００は、処理レシピに従い供給部２３を制御して対象ショット領域の上にインプリント材を供給する。

Ｓ５で、制御部４００は、対象ショット領域が型１８の下に位置するように基板１の搬送を制御する。Ｓ６で、制御部４００は、対象ショット領域の上のインプリント材と型１のパターン領域Ｐとが接触するように型ヘッド１６を制御する。

Ｓ７で、制御部４００は、Ｓ２で決定された光照射量の分布に基づいて、照射部３０を制御して、光の先行照射を行う。Ｓ２で決定された光照射量の分布は、対象ショット領域における複数の部分領域のうち、基板１と型１８との間の距離が所定値以上である第１部分領域にはそれ以外の部分領域である第２部分領域よりも光照射量が大きくなるような分布を含む。先行照射において、制御部４００は、この分布に従いデジタルミラーデバイス２６を制御して、第１部分領域には大きな照射量で、第２部分領域には小さな照射量で光を照射する。このとき、制御部４００は、第１部分領域と第２部分領域との間でインプリント材のせん断力の差が小さくなるように先行照射を行う。せん断力の差を小さくするための光照射量は、例えば、第１部分領域における基板１と型１８との間の距離と、第２部分領域における基板１と型１８との間の距離との差に基づいて計算することができる。第２部分領域への光の照射量は０であってもよい。すなわち、先行照射においては第１部分領域にのみ光の照射を行うようにしてもよい。

Ｓ８で、制御部４００は、アライメント計測部１２を用いて対象ショット領域と型１８との相対位置を検出しながら、その相対位置に基づいて対象ショット領域と型１とが位置合わせされるように型ヘッド１６および／または基板ステージ７を制御する。この位置合わせは、Ｓ７の先行照射の完了を待って開始してもよいが、先行照射の開始後に行うようにしてもよい。すなわち、先行照射と位置合わせとが時間的に重複して実行されてもよい。

Ｓ８での位置合わせの完了後、Ｓ９で、制御部４００は、インプリント材を十分に光硬化させるための光の本照射を行う。本照射では、制御部４００は、対象ショット領域の全面に光が照射されるようにデジタルミラーデバイス２６を制御する。これにより、対象ショット領域の上のインプリント材の全体が硬化し、インプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。

Ｓ９で、制御部４００は、対象ショット領域の上のインプリント材の硬化物からなるパターンから型１８が分離されるように型ヘッド１６を制御する。

Ｓ１１では、制御部４００は、次のパターンを形成すべきショット領域があるかどうかを判断し、次のパターンを形成すべきショット領域がある場合にはＳ４に戻り、そうでなければＳ１２に進む。Ｓ１２では、基板ステージ７の上の基板１がアンロードされるように基板１の搬送を制御する。Ｓ１３では、制御部４００は、次の処理すべき基板があるかどうかを判断し、次の処理すべき基板がある場合にはＳ３に戻り、そうでなければ動作を終了する。

以上のインプリント方法によれば、部分領域間におけるインプリント材のせん断力の差を小さくした状態で基板と型の位置合わせが行われるので、位置合わせの精度を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
上述の第１実施形態では、ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれで照射部３０による光照射量が制御されることを説明した。ショット領域を細分化して部分領域の数を多くするほど、光照射量の制御を細かく行えることは自明であるが、ショット領域をどのくらい細分化できるかは、デジタルミラーデバイス２６の分解能に依存する。

型１８のパターン領域Ｐに形成されるパターンは、非常に微細なパターンが含まれうる。例えば、線幅２０ｎｍ以下のラインアンドスペースパターンや、直径２０ｎｍ以下のホールパターンなどが含まれる。このような線幅オーダーでショット領域を細分化して光照射量の微細な制御を行うことができれば好都合である。しかし、現状ではこのような微細な制御は実現困難である。現状においてはそのような線幅オーダーの分解能を持つデジタルミラーデバイスを製造することができないからである。

そこで、ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれは、デジタルミラーデバイス２６の分解能以上の大きさを有するものとする。図７に、ショット領域７０において、そのような観点で分割された複数の部分領域７１〜７６の例を示す。制御部４００は、着目する１つの部分領域（例えば部分領域７１）における、インプリント材と型１８とを接触させたときの型１８と基板１との間の距離が所定値以上である領域が占める割合を求める。その割合が所定のしきい値（例えば５０％）を超える場合、制御部４００は、当該部分領域７１への光照射量が、前記割合が前記しきい値を超えない他の部分領域よりも大きくなるように、デジタルミラーデバイス２６を制御する。制御部４００はこれを全ての部分領域に対して行う。

なお、図７では、６個の部分領域が示されているが、１つ以上の部分領域であればよく、特定の個数に限定されない。

このように、本実施形態によれば、デジタルミラーデバイスの分解能に応じた大きさの部分領域が規定され、これらの部分領域間におけるインプリント材のせん断力の差を小さくした状態で基板と型の位置合わせが行われる。このような構成であっても、位置合わせの精度を向上させることができる。

＜物品製造方法の実施形態＞
インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用の型等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品製造方法について説明する。図８の工程ＳＡでは、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコン基板等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図８の工程ＳＢでは、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図８の工程ＳＣでは、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図８の工程ＳＤでは、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図８の工程ＳＥでは、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図８の工程ＳＦでは、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

＜他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１：基板、７：基板ステージ、１６：型ヘッド、１８：型、２３：供給部、３０：照射部、４００：制御部

Claims (11)

1. 基板のショット領域の上のインプリント材と型とを接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記ショット領域に少なくとも部分的に光を照射する照射部と、
   制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記インプリント材と前記型とを接触させたときの前記ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれにおける前記ショット領域と前記型との間の距離の情報を取得し、前記複数の部分領域のうち前記距離が所定値以上である第１部分領域には該第１部分領域以外の部分領域である第２部分領域よりも前記照射部による光照射量を大きくすることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、
   前記照射部を制御して前記第１部分領域に前記第２部分領域よりも大きな照射量で光の先行照射を行い、
   前記先行照射の開始後に、前記基板と前記型との位置合わせを行い、
   前記位置合わせの完了後に、前記照射部を制御して前記ショット領域の全面に光を照射し前記インプリント材を硬化させる、
   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. 前記制御部は、前記第１部分領域と前記第２部分領域との間で前記インプリント材のせん断力の差が小さくなるように前記先行照射を行う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. 前記制御部は、前記先行照射において、前記第１部分領域にのみ前記照射部による光の照射を行うことを特徴とする請求項２または３に記載のインプリント装置。
5. 前記照射部は、複数のミラー素子を含み該複数のミラー素子の面方向を個別に制御することによって照射領域を調整するデジタルミラーデバイス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. 前記複数の部分領域のそれぞれは、前記デジタルミラーデバイスの分解能以上の大きさを有し、
   前記制御部は、着目する部分領域において、前記距離が前記所定値以上である領域が占める割合が所定のしきい値を超える場合に、当該部分領域への光照射量が、前記割合が前記所定のしきい値を超えない他の部分領域よりも大きくなるように、前記デジタルミラーデバイスを制御する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記ショット領域の上に形成された前記パターンの残膜厚を計測する膜厚計測装置を含み、
   前記距離の情報は、前記膜厚計測装置による計測の結果に基づいて得られる、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. 前記距離の情報は、前記型に形成されているパターンの設計情報と、前記基板の表面の凹凸情報とに基づいて得られる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。
9. 前記基板の表面の凹凸を計測するトポグラフィ計測装置を含み、
   前記凹凸情報は、前記トポグラフィ計測装置による計測の結果に基づいて得られる、
   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. 基板のショット領域の上のインプリント材と型とを接触させた状態で、前記ショット領域に少なくとも部分的に光を照射する照射部を用いて前記インプリント材を硬化させて前記ショット領域の上にパターンを形成するインプリント方法であって、
    前記インプリント材と前記型とを接触させたときの前記ショット領域を分割して得られる複数の部分領域のそれぞれにおける前記ショット領域と前記型との間の距離の情報を取得する工程と、
    前記照射部を制御して、前記複数の部分領域のうち前記距離が所定値以上である第１部分領域には該第１部分領域以外の部分領域である第２部分領域よりも大きな照射量で光の先行照射を行う工程と、
    前記先行照射の開始後に、前記基板と前記型との位置合わせを行う工程と、
    前記位置合わせの完了後に、前記照射部を制御して前記ショット領域の全面に光を照射して前記インプリント材を硬化させる工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
11. 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基板にパターンを形成する工程と、
    前記形成する工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
    を有し、
    前記処理する工程で処理された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

Images