JP6306830B2 - インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

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。

モールドに形成されたパターンを基板上のインプリント材に転写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、パターンが形成されたモールドと基板上に供給されたインプリント材とを接触させ、その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することにより基板上にパターンを形成することができる。

半導体デバイスなどの製造では、複数層のパターンを基板上に重ね合わせる必要がある。そのため、インプリント装置において、基板上に形成されたショット領域にモールドのパターンを精度よく位置合わせして転写することが重要である。そこで、基板を加熱することによりショット領域を変形し、基板とモールドとの位置合わせを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２５９９８５号公報

特許文献１に記載されたインプリント装置のように、基板を加熱することによりショット領域を変形する方法では、変形の対象となるショット領域が形成されている基板上の位置に応じてショット領域に生じる熱応力が異なってしまう。例えば、基板の端部付近に形成されたショット領域を変形させる場合では、基板に加えられた熱が基板の端部で遮断される。即ち、基板の端部によって熱拡散が妨げられる。その結果、基板の端部において熱が蓄積し、ショット領域が基板の中心に向かう方向に変形する量より、基板の外側に向かう方向に変形する量の方が大きくなってしまう。一方、基板の中心付近に形成されたショット領域の場合は、基板に加えられた熱が周囲のショット領域へ拡散する。したがって、基板の端部付近に形成されたショット領域では、そのショット領域の変形を高精度に制御することができず、モールドと基板との位置合わせを精度よく行うことが困難となってしまいうる。

そこで、本発明は、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術を提供することを例示的目的とする。

本発明の１つの側面は、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと基板上のショット領域に供給されたインプリント材とを接触させることで、前記基板上のショット領域に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板を保持する基板ステージと、前記基板を加熱する加熱部と、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う制御部と、を含み、前記基板ステージは、前記基板を保持する保持部と、前記基板の外周部の少なくとも一部を吸着によって拘束する拘束部とを有し、前記拘束部は、リング形状、または、リング形状を複数個に分割した形状を有する吸着部を含み、前記制御部は、前記加熱部により前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させて前記位置合わせを行っている際に、前記外周部のうち、少なくとも、前記基板の中心から見て前記加熱部によって加熱されている前記ショット領域の外側の部分を前記拘束部により拘束させる。

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、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術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。 第１実施形態の基板ステージにおける基板保持部とその周辺の構成を示す図である。 第１実施形態の基板保持部をＺ方向から見たときの図である。 第１実施形態における押型工程から離型工程までの動作シーケンスを示すフローチャートである。 第２実施形態の基板保持部を示す図である。 第２実施形態の基板保持部をＺ方向から見たときの図である。

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。また、各図において、基板面上で互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とし、基板面に垂直な方向をＺ方向とする。

＜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１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１は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたモールド７（原版）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１は、基板１１とモールド７との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド７を剥離することによって基板上にモールド７の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１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１４）を基板上に供給し、モールド７と樹脂１４とを接触させた状態で樹脂１４に紫外線を照射することにより当該樹脂１４を硬化させる方法である。紫外線の照射により樹脂１４が硬化した後、樹脂１４からモールド７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１を示す図である。インプリント装置１は、モールド７を保持するモールド保持部３と、基板１１を保持する基板ステージ４と、照射部２と、樹脂供給部５と、計測部２２とを含む。モールド保持部３は、ベース定盤２４により支柱２６を介して支持されたブリッジ定盤２５に固定されており、基板ステージ４は、ベース定盤２４に固定されている。また、インプリント装置１には、ＣＰＵやメモリを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）制御部６が含まれる。インプリント処理は、制御部６のメモリに格納されているプログラムを実行することで実施される。

モールド７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７ａ）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。また、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る。基板１１の上面（被処理面）には、後述する樹脂供給部５によって樹脂１４（紫外線硬化樹脂）が供給される。

モールド保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などの保持力によりモールド７を保持するモールドチャック１５と、モールドチャック１５をＺ方向に駆動するモールド駆動部１６とを含む。モールドチャック１５およびモールド駆動部１６は、それぞれの中心部（内側）に開口領域１７を有しており、照射部２から射出された光がモールド７を通過して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、モールド７のパターン領域７ａ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、モールド保持部３は、モールド７の側面における複数の箇所に力を加えてモールド７を変形させる変形部１８を備えている。このように当該複数の箇所から変形部１８によって力を加えることで、モールド７のパターン領域７ａにおける変形を補正することができる。

モールド駆動部１６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７と基板上の樹脂１４とを接触させたり剥離させたりするようにモールドチャック１５（モールド７）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１６は、モールド７と基板上の樹脂１４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、モールド駆動部１６は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド７の位置を調整する位置調整機能や、モールド７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１では、モールド７と基板１１との間の距離を変える動作はモールド駆動部１６で行っているが、基板ステージ４のステージ駆動部２０で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。

基板ステージ４は、基板保持部１９とステージ駆動部２０とを含み、基板１１をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板保持部１９は、例えば、真空吸着力や静電力などの保持力によって基板１１を保持する。ステージ駆動部２０は、基板保持部１９を機械的に保持するとともに、基板保持部１９（基板１１）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ステージ駆動部２０は、例えば、リニアモータなどが用いられ、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、ステージ駆動部２０は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向に回転駆動して基板１１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。

計測部２２は、基板１１の面に沿った面方向（ＸＹ方向）におけるモールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との位置ずれ量と、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状との差を示す形状差とを計測する。例えば、位置ずれ量と形状差とを計測する方法としては、パターン領域７ａとショット領域１２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７ａのアライメントマークとショット領域１２のアライメントマークとは、パターン領域７ａとショット領域１２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、計測部２２がパターン領域７ａのアライメントマークとそれに対応するショット領域１２のアライメントマークとの相対位置を、複数のアライメントマークにおいてそれぞれ検出する。これにより、計測部２２は、ＸＹ方向におけるパターン領域７ａとショット領域１２との位置ずれ量および形状差を計測することができる。

ここで、基板上のショット領域１２には、例えば一連の半導体デバイスの製造工程などの影響により、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。そして、この場合、基板上のショット領域１２にモールド７のパターンを精度よく転写するためには、変形部１８によってモールド上のパターン領域７ａを変形することに加えて、ショット領域１２も変形させる必要がある。そのため、第１実施形態のインプリント装置１は、後述するように、基板１１を加熱し、ショット領域１２を変形させる加熱部５０を含む。

照射部２は、基板上の樹脂１４を硬化させる光を射出する光源部９と、基板１１を加熱する光を射出する加熱部５０と、光源部９から射出された光と加熱部５０から射出された光とを基板上に導く光学部材１０とを含む。第１実施形態のインプリント装置１では、図１に示すように、光源部９と加熱部５０とが１つのユニットとして構成されているが、それに限られるものではなく、別々のユニットとして構成されてもよい。光源部９は、基板上の樹脂１４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整形する光学系とを含みうる。また、加熱部５０は、基板１１を加熱する光を射出する光源と、当該光源から射出された光の強度を調整するための光調整器とを含みうる。そして、加熱部５０は、基板上に供給された樹脂１４を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した特定の波長を有する光を射出するように構成される。加熱部５０から特定の波長を有する光を射出させる方法としては、例えば、加熱部５０の光源から当該特定の波長を有する光を直接射出させてもよいし、加熱部５０の光源の後段に当該特定の波長を有する光のみを透過させる光学フィルタを設けてもよい。加熱部５０の光調整器は、ショット領域１２における温度分布が所望の温度分布になるように、基板１１に照射される光の強度を調整する。加熱部５０の光調整器としては、例えば、液晶装置やデジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）などが採用されうる。液晶装置は、複数の液晶素子を光透過面に配置し、複数の液晶素子の各々に印加される電圧を個別に制御することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。デジタル・ミラー・デバイスは、複数のミラー素子を光反射面に配置し、各ミラー素子の面方向を個別に調整することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。

樹脂供給部５は、基板上に樹脂１４（未硬化樹脂）を供給（塗布）する。上述したように、第１実施形態では、樹脂１４として、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（インプリント材）が用いられている。そして、樹脂供給部５から基板上に供給される樹脂１４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５の吐出ノズルから吐出される樹脂の量は、基板上の樹脂１４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１４を、モールド７に形成されたパターンに十分に充填させるために、モールド７と樹脂１４とを接触させた状態で一定の時間を経過させてもよい。

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１は、照射部２に加熱部５０を含み、加熱部５０により基板１１に光を照射して熱を加えることで基板上のショット領域１２を変形させている。そして、ショット領域１２を変形させる際、一般に、基板１１は、その底面が基板保持部１９によって保持されている。しかしながら、この状態では、基板１１の温度変化に応じて生じる熱応力が、基板１１と基板保持部１９との間に生じる摩擦力より大きくならないと、ショット領域１２の変形を速やかに、かつ十分に行うことが困難である。そのため、第１実施形態における基板保持部１９は、基板１１における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能に構成されている。図２は、第１実施形態の基板ステージ４における基板保持部１９とその周辺の構成を示す図である。以下に、基板１１に加えられる保持力として真空保持力を用いた場合について、図２を参照しながら説明する。

基板保持部１９は、例えば、基板１１における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能にするため、複数の保持部５１を含む。図２に示す基板保持部１９には、３つの保持部５１ａ〜５１ｃが含まれているが、保持部５１の数は３つに限定されるものではなく、任意の数にすることができる。これらの保持部５１ａ〜５１ｃは、それぞれ圧力調整部５２に接続されており、圧力調整部５２は、各保持部５１ａ〜５１ｃの圧力を個別に変更することができる。即ち、各保持部５１ａ〜５１ｃが基板１１を保持するための保持力（真空吸着力）を個別に調整することができる。したがって、各保持部５１ａ〜５１ｃがそれぞれ保持する基板１１の各部分１１ａ〜１１ｃと基板保持部１９との摩擦力を、基板１１の各部分１１ａ〜１１ｃについて個別に変更することができる。

例えば、図２に示すように、加熱部５０により基板１１に熱を加えて、基板１１の部分１１ａに配置されたショット領域１２を変形する場合を想定する。この場合、位置合わせの対象とするショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）を保持する保持部５１ａの保持力を、保持部５１ｂおよび５１ｃの保持力より小さくする。保持部５１ｂおよび５１ｃは、第１部分とは異なり、かつショット領域１２が配置されていない基板１１の部分１１ｂおよび１１ｃ（第２部分）をそれぞれ保持している。例えば、保持部５１ａの圧力を大気圧にする。これにより、保持部５１ａで保持される基板１１の第１部分（部分１１ａ）と基板保持部１９との摩擦力を、保持部５１ｂおよび５１ｃで保持される基板１１の第２部分（部分１１ｂおよび１１ｃ）と基板保持部１９との摩擦力より小さくすることができる。即ち、部分１１ａでは、加熱部５０により基板１１を加熱してショット領域１２を変形している間は、ショット領域１２を変形させていない間よりも摩擦力を小さくすることができる。そのため、ショット領域１２の変形を速やかに、かつ十分に行うことができる。ここで、第１実施形態では、基板１１に加えられる保持力として真空吸着力を用いて基板１１を保持する方式を採用しているが、それに限られるものではなく、例えば静電力など、他の力によって基板１１を保持する方式を採用してもよい。

次に、第１実施形態のインプリント装置１におけるインプリント処理の流れについて説明する。制御部６は、モールド７のパターンを転写すべき基板上のショット領域１２が樹脂供給部５の下に配置されるように基板ステージ４を制御して、基板１１を移動させる。ショット領域１２が樹脂供給部５の下に配置されると、制御部６は、ショット領域１２に樹脂１４（未硬化樹脂）を供給するように樹脂供給部５を制御する。そして、制御部６は、ショット領域１２に樹脂１４が供給された後、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されるように基板ステージ４を制御して、基板１１を移動させる。制御部６は、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されると、モールド７を−Ｚ方向に駆動するようにモールド駆動部１６を制御し、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させる（押型工程）。そして、制御部６は、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させた状態で所定の時間を経過させる。これにより、基板上の樹脂１４を、モールド７のパターンの隅々まで充填することができる。

制御部６は、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させた状態において、モールド７のアライメントマークとショット領域１２のアライメントマークとを計測部２２により検出させる。これにより、制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置ずれ量と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差とを計測部２２により計測することができる。そして、制御部６は、計測部２２による計測の後、計測部２２の計測結果に基づいてパターン領域７ａとショット領域１２との位置合わせを行う。

制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２との位置合わせを行った後、基板上の樹脂１４にモールド７を介して光（紫外線）を照射するように光源部９を制御する。そして、制御部６は、モールド７が＋Ｚ方向に移動するようにモールド駆動部１６を制御し、光を照射することにより硬化した基板上の樹脂１４からモールド７を剥離する（離型工程）。これにより、モールド７のパターンを基板上の樹脂１４に転写することができる。このようなインプリント処理は、基板上における複数のショット領域１２の各々について行われる。

第１実施形態のインプリント装置１では、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との位置合わせを行う際に、加熱部５０により基板１１を加熱することでショット領域１２を変形させている。しかしながら、基板１１を加熱することによりショット領域１２を変形する方法では、変形の対象となるショット領域１２が形成されている基板上の位置に応じて、ショット領域１２に生じる熱応力が異なってしまう。例えば、基板１１の端部付近に形成されたショット領域１２を変形させる場合では、基板１１に加えられた熱が基板１１の端部で遮断される。即ち、基板１１の端部によって熱拡散が妨げられる。その結果、基板１１の端部において熱が蓄積し、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量より、基板１１の外側に向かう方向に変形する量の方が大きくなってしまう。

特に、第１実施形態では、基板１１を加熱してショット領域１２を変形させる際、図２に示すように、ショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）に加えられる保持力を、部分１１ｂおよび部分１１ｃ（第２部分）に加えられる保持力より小さくする。そのため、第１実施形態では、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量より、基板１１の端部に向かう方向に変形する量の方が大きくなる現象が顕著に現れてしまいうる。そこで、本発明のインプリント装置１は、基板保持部１９に、基板１１の外周部のうち、基板１１の中心から見てショット領域１２の外側の部分を少なくとも拘束する拘束部６０を有する。拘束部６０は、加熱部５０により基板１１を加熱してショット領域１２を変形させて、基板１１とモールド７との位置合わせを行っている際に、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを制限するように構成される。第１実施形態の基板保持部１９は、拘束部６０として、基板１１の外周部を吸着することによって、基板１１の外周部を拘束する吸着部６１を含む。第１実施形態の吸着部６１は、真空吸着力により基板１１の外周部を保持しているが、それに限られるものではなく、例えば静電力など、真空吸着力以外の保持力によって基板１１の外周部を保持してもよい。

ここで、基板１１の外周部を拘束する吸着部６１について、図２および図３を参照しながら説明する。図２は、上述のように、第１実施形態の基板ステージ４における基板保持部１９とその周辺の構成を示す図であり、図３は、第１実施形態の基板保持部１９をＺ方向から見たときの図である。吸着部６１は、図２に示すように、基板１１の外周部を吸着するように基板保持部１９に配置されており、圧力調整部５２に接続されている。そして、吸着部６１は、図３（ａ）に示すように、基板保持部１９における保持部５１ａ〜５１ｃの周囲にリング状に配置されている。また、吸着部６１は、図３（ｂ）に示すように、保持部５１ａ〜５１ｃの配置に応じて複数に分割されていてもよい（吸着部６１ａ〜６１ｆ）。この場合、基板１１の外周部のうち、位置合わせの対象となるショット領域１２の外側の部分を保持する吸着部６１（吸着部６１ａ〜６１ｆのいずれか）だけに保持力を発生させればよいため、効率的である。

このように構成された吸着部６１は、加熱部５０により基板１１を加熱してショット領域１２を変形させて、基板１１とモールド７との位置合わせを行っている際に、基板１１の外周部を吸着する。例えば、図２に示すように、加熱部５０により基板１１に熱を加えて、基板１１の部分１１ａに配置されたショット領域１２を変形する場合を想定する。この場合、上述したように、位置合わせの対象とするショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）を保持する保持部５１ａの保持力を、保持部５１ｂおよび５１ｃの保持力より小さくする。例えば、保持部５１ａの圧力を大気圧にする。このように保持部５１ａの保持力を保持部５１ｂおよび５１ｃより小さくすると、ショット領域が基板の中心に向かう方向に変形する量より、基板の外側に向かう方向に変形する量の方が大きくなってしまう。このとき、吸着部６１の保持力を保持部５１ａの保持力より上げる、例えば、吸着部６１の保持力を保持部５１ｂおよび５１ｃの保持力と同等とすることで、吸着部６１によって基板１１の外周部を拘束する。これにより、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを制限することができる。そのため、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量と、ショット領域１２が基板１１の端部に向かう方向に変形する量とを近づけることができ、ショット領域１２の変形を高精度に制御することができる。即ち、モールド７と基板１１との位置合わせを精度よく行うことができる。

ここで、第１実施形態のインプリント装置１において、例えば、図２に示すように基板１１の部分１１ａに配置されたショット領域１２にモールド７のパターンを転写するインプリント処理について、図４を参照しながら説明する。図４は、基板１１の部分１１ａに配置されたショット領域１２にモールド７のパターンを転写するインプリント処理において、押型工程から離型工程までの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６は、圧力調整部５２を制御することにより吸着部６１に保持力（真空吸着力）を発生させ、吸着部６１に基板１１の外周部を拘束させる。Ｓ１０２では、制御部６は、基板１１における複数の部分のうち、モールド７のパターンを転写するショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）を保持する保持部５１の保持力（真空吸着力）を低下させる。例えば、図２に示すように、ショット領域１２が配置された部分１１ａが保持部５１ａによって保持されている場合、制御部６は、保持部５１ａの圧力を大気圧にするなど、保持部５１ａの保持力を保持部５１ｂおよび５１ｃの保持力より小さくする。このＳ１０１およびＳ１０２の工程により、保持部５１ａによって保持される基板１１の部分１１ａに生じる摩擦力を、保持部５１ｂおよび５１ｃによって保持される基板１１の部分１１ｂおよび１１ｃに生じる摩擦力より小さくすることができる。それと共に、基板１１がその中心から外側に向かって膨張することを制限し、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量と基板１１の端部に向かう方向に変形する量とを近づけることができる。ここで、保持部５１ａにおける保持力は、基板１１の温度変化に応じて生じる熱応力が部分１１ａと基板保持部１９との摩擦力より大きくなるように設定されるとよい。また、ショット領域１２が複数の保持部５１にまたがって配置されている場合は、当該複数の保持部５１の保持力を低下してもよい。例えば、ショット領域１２が保持部５１ａと５１ｂとにまたがって配置されている場合は、保持部５１ａと５１ｂとの保持力が低下される。

Ｓ１０３では、制御部６は、計測部２２により、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置ずれ量と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差とを計測する（アライメント計測）。Ｓ１０４では、制御部６は、Ｓ１０３において計測部２２により計測された位置ずれ量に応じて、モールド駆動部１６およびステージ駆動部２０を制御して、モールド７と基板１１との相対位置を調整する。Ｓ１０５では、制御部６は、Ｓ１０３において計測部２２により計測された形状差の補正（以下、形状補正）を行うための補正値を決定する。形状補正を行うための補正値には、変形部１８によるモールド７の変形を制御するための情報（変形部１８における補正値）と、加熱部５０による加熱を制御するための情報（加熱部５０における補正値）とが含まれうる。変形部１８における補正値は、例えば、モールド上のパターン領域７ａの形状が目標形状になるように、変形部１８がモールド７の側面における複数の箇所の各々に加える力の情報を含む。また、加熱部５０における補正値は、基板上のショット領域１２の形状が当該目標形状になるように、加熱部５０が基板１１を加熱するための情報を含む。

Ｓ１０６では、制御部６は、Ｓ１０５で決定された加熱部５０における補正値に基づいて加熱部５０を制御し、基板１１を加熱する。Ｓ１０７では、制御部６は、Ｓ１０５で決定された変形部１８における補正値に基づいて変形部１８を制御し、モールド７の側面における複数の箇所から力を加える。このＳ１０６とＳ１０７とにより、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との形状差を許容範囲に収めることができる。Ｓ１０８では、制御部６は、モールドを接触させた樹脂１４に対して紫外線を照射するように光源部９を制御し、樹脂１４を硬化させる。Ｓ１０９では、制御部６は、圧力調整部５２を制御することにより、吸着部６１の保持力（真空吸着力）を解除する。Ｓ１１０では、制御部６は、圧力調整部５２を制御することにより、ショット領域１２が配置された部分１１ａを保持する保持部５１ａの保持力（真空吸着力）を、保持部５１ｂおよび５１ｃの保持力と同等にまで戻す。そして、制御部６は、硬化した樹脂１４からモールド７を剥離する離型工程に移行する。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、基板保持部１９に、基板１１の外周部を吸着して拘束する吸着部６１を有しており、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを吸着部６１により制限している。これにより、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量と基板１１の端部に向かう方向に変形する量とを近づけることができるため、ショット領域１２の変形を高精度に制御することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態のインプリント装置について説明する。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１と比較して、基板保持部１９の構成が異なる。以下では、第２実施形態のインプリント装置における基板保持部１９について、図５および図６を参照しながら説明する。

図５は、第２実施形態の基板ステージ４における基板保持部１９とその周辺の構成を示す図であり、図６は、第２実施形態の基板保持部１９をＺ方向から見たときの図である。第２実施形態の基板保持部１９は、基板１１の外周部を拘束する拘束部として、加熱部５０により基板１１を加熱している際に基板１１の側面に接触し、基板１１が外側に向かって熱膨張することを制限する制限部材６２を含む。制限部材６２は、基板保持部１９上に、かつ基板１１の外側に配置されている。そして、制限部材６２は、図６（ａ）に示すように、基板１１の周囲にリング状に配置されており、ＸＹ方向に移動可能に構成されている。例えば、位置合わせの対象となるショット領域１２が、基板上の図６（ａ）に示す位置にあるとき、制限部材６２は矢印２０１の方向に駆動される。これにより、制限部材６２を、ショット領域１２に近い基板１１の側面に部分的に接触させ、当該基板１１の側面に突き当てることができる。その結果、制限部材６２が接触した基板１１の側面において、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを抑制することができる。

また、制限部材６２は、図６（ｂ）に示すように、基板１１の外周に沿って複数の部材６２ａ〜６２ｆに分割されていてもよい。この場合、制限部材６２における複数の部材６２ａ〜６２ｆは、それぞれが独立して移動できるように構成されうる。例えば、位置合わせの対象となるショット領域１２が、基板上の図６（ｂ）に示す位置にあるとき、制限部材６２の部材６２ａが矢印２０２の方向に駆動される。これにより、制限部材６２の部材６２ａを、ショット領域１２に近い基板１１の側面に部分的に接触させ、当該基板の側面に突き当てることができる。その結果、制限部材６２の部材６２ａが接触した基板１１の側面において、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを抑制することができる。

上述したように、第２実施形態のインプリント装置は、基板１１の側面に接触して押さえつけることにより、基板１１がその中心から外側に向かって熱膨張することを制限する制限部材６２を基板保持部１９に有する。これにより、第１実施形態と同様に、ショット領域１２が基板１１の中心に向かう方向に変形する量と基板１１の端部に向かう方向に変形する量とを近づけることができるため、ショット領域１２の変形を高精度に制御することができる。ここで、制限部材６２は、それが接触する基板１１の側面に力を加えるように構成してもよい。これにより、加熱部５０によって基板１１を加熱することだけでなく、制限部材６２によって基板１１の側面から力を加えることによってもショット領域１２を変形させることができる。即ち、ショット領域１２の変形をより高精度に制御することができる。また、第１実施形態において拘束部６０として用いた吸着部６１と、第２実施形態において拘束部６０として用いた制限部材６２とは、併用されてもよい。

＜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 (7)

1. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと基板上のショット領域に供給されたインプリント材とを接触させることで、前記基板上のショット領域に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置であって、
   前記基板を保持する基板ステージと、
   前記基板を加熱する加熱部と、
   前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う制御部と、
   を含み、
   前記基板ステージは、前記基板を保持する保持部と、前記基板の外周部の少なくとも一部を吸着によって拘束する拘束部とを有し、前記拘束部は、リング形状、または、リング形状を複数個に分割した形状を有する吸着部を含み、
   前記制御部は、前記加熱部により前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させて前記位置合わせを行っている際に、前記外周部のうち、少なくとも、前記基板の中心から見て前記加熱部によって加熱されている前記ショット領域の外側の部分を前記拘束部により拘束させる、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記基板ステージは、前記基板の外周部の少なくとも一部を拘束する第２拘束部を更に有し、
   前記制御部は、前記加熱部により前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させて前記位置合わせを行っている際に、前記外周部のうち、前記基板の中心から見て前記加熱部によって加熱されている前記ショット領域の外側の部分を前記第２拘束部により拘束させ、
   前記第２拘束部は、前記加熱部により前記基板を加熱している際に前記基板が外側に向かって膨張することを制限する制限部材を含み、前記制限部材は、前記基板の側面のうち前記モールドのパターンが転写されるべきショット領域に応じた部分に突き当てられるように駆動される、
   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. 前記制限部材は、互いに独立して移動可能な複数の部材を有し、前記複数の部材のうち前記モールドのパターンが転写されるべきショット領域に応じた部材が前記基板の側面に突き当てられるように駆動される、
   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. 前記保持部は、前記基板における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能に構成され、
   前記複数の部分は、前記ショット領域を有する第１部分と、前記第１部分とは異なる第２部分とを含み、
   前記制御部は、前記位置合わせにおいて、前記第１部分に加えられる保持力が、前記第２部分に加えられる保持力より小さくなるように前記保持部を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記拘束部は、前記外周部のうち前記第１部分の外側の部分を少なくとも拘束するように構成されている、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. 前記加熱部は、光を射出する光源を含み、当該光源から射出された光を前記モールドを介して前記基板に照射することにより前記基板を加熱して前記ショット領域を変形させる、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 請求項１乃至６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モールドのパターンを基板に形成する工程と、
   前記工程でパターンが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。

Images