JP7441037B2 - インプリント装置、情報処理装置、インプリント方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、情報処理装置、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。

基板上のインプリント材を型（モールド）で成形して、型に形成された微細な凹凸パターンを基板上に形成する微細加工技術が注目されている。かかる微細加工技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターン（構造体）を形成することができる。

インプリント技術を採用したインプリント装置では、基板上の複数のショット領域に連続的にインプリント材を供給し、その後、各ショット領域上のインプリント材と型とを接触させてインプリント材を硬化させる技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１１－６１０２９号公報

しかしながら、特許文献１に開示された技術では、インプリント材（の液滴）を供給してから型を接触させるまでの時間がショット領域ごとに異なる。そのため、インプリント材を供給してからの経過時間に伴い、基板上のインプリント材の液滴が広がり、その広がりによっては型を接触させた際にインプリント材がショット領域（型）や基板の外側にはみ出してしまうことがある（以下、「浸み出し」と称する）。このような浸み出しが発生すると、インプリント材がはみ出した箇所が不良になるとともに、インプリント材がはみ出した先のショット領域に形成されるパターンも不良となる可能性がある。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板上に形成されるパターンの不良を低減するのに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、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記インプリント材の液滴を吐出する複数の吐出口を含み、前記複数の吐出口を介して前記基板上に前記インプリント材を供給する供給部と、処理部と、を有し、前記処理部は、前記インプリント材の第１液滴が前記供給部によって前記基板のショット領域の第１領域上に供給される第１位置を取得し、前記ショット領域の前記第１領域の外側であって、当該ショット領域の周辺部に位置する第２領域上に前記供給部によって供給される前記インプリント材の第２液滴の経過時間に対応する予測の広がり量を取得し、前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの予測時間を取得し、（ｉ）前記インプリント材の前記第１液滴が前記ショット領域の前記第１領域上に供給される前記第１位置、（ｉｉ）前記ショット領域の前記第２領域上に供給される前記インプリント材の前記第２液滴の予測の広がり量、及び、（ｉｉｉ）前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの前記予測時間に基づいて、前記インプリント材の前記第２液滴を供給すべき前記ショット領域の前記第２領域上の第２位置を決定する、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、基板上に形成されるパターンの不良を低減するのに有利なインプリント装置を提供することができる。

本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 ドロップレシピの一例を示す図である。 基板上へのインプリント材の供給を説明するための図である。 図１に示すインプリント装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図４に示すＳ３０１からＳ３０３までの動作を説明するための図である。 図４に示すＳ３０１からＳ３０３までの動作を説明するための図である。 供給部から供給すべきインプリント材の液滴の目標位置の決定を説明するためのフローチャートである。 供給部から供給すべきインプリント材の液滴の目標位置の決定を説明するためのフローチャートである。 ドロップレシピを生成する処理を説明するためのフローチャートである。 供給部の複数の吐出口から基板上の目標位置にインプリント材Ｒの液滴を供給する様子を示す図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

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。更に、添付図面においては、同一も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。

図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置ＩＭＰの構成を示す概略図である。インプリント装置ＩＭＰは、物品としての半導体デバイス、液晶表示素子、磁気記憶媒体などの製造工程であるリソグラフィ工程に採用される。インプリント装置ＩＭＰは、基板にパターンを形成する、具体的には、モールドを用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するリソグラフィ装置である。インプリント装置ＩＭＰは、基板上に供給された未硬化のインプリント材と型とを接触させ、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、型のパターンが転写された硬化物のパターンを形成する。

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材料（硬化性組成物）が使用される。硬化用のエネルギーとしては、電磁波や熱などが用いられる。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、具体的には、赤外線、可視光線、紫外線などを含む。

硬化性組成物は、光の照射、或いは、加熱により硬化する組成物である。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、非重合性化合物又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、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で基板上に付与されてもよい。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以下である。

基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。

本明細書及び添付図面では、基板Ｗの表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系で方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸のそれぞれに平行な方向をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転及びＺ軸周りの回転のそれぞれを、θＸ、θＹ及びθＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御又は駆動は、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又は駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御又は駆動は、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又は駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の座標に基づいて特定される情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸及びθＺ軸の値で特定される情報である。位置決めは、位置及び／又は姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板及び型の少なくとも一方の位置及び姿勢の制御を含む。

本実施形態では、インプリント材として、紫外線を照射することで硬化する紫外線硬化性のインプリント材を用いる（即ち、インプリント材の硬化法として光硬化法を採用する）場合について説明する。但し、インプリント材として、熱可塑性又は熱硬化性のインプリント材を用いてもよい。

インプリント装置ＩＭＰは、基板Ｗを保持する基板チャック１０１と、基板チャック１０１を支持して移動する基板ステージ１０２と、パターンＰが形成された型Ｍを保持する型チャック１０３と、型チャック１０３を支持して移動する型ステージ１０４とを有する。また、インプリント装置ＩＭＰは、基板上にインプリント材Ｒを供給する供給部（ディスペンサ）Ｄと、供給部Ｄを移動させる移動部ＭＵとを有する。また、インプリント装置ＩＭＰは、インプリント装置ＩＭＰの全体を制御する制御部ＣＮＴと、表示画面（操作画面）を生成（管理）するコンソール部ＣＯＮＳと、表示画面を表示する表示部１１２と、キーボードやマウスなどの入力部１１３とを有する。制御部ＣＮＴは、ＣＰＵやメモリなどを含む情報処理装置（コンピュータ）で構成され、記憶部に記憶されたプログラムに従って、インプリント装置ＩＭＰの各部を統括的に制御してインプリント装置ＩＭＰを動作させる。

図２は、コンソール部ＣＯＮＳで管理されるドロップレシピＲＰの一例を示す図である。ドロップレシピＲＰは、塗布パターンとも呼ばれる。ドロップレシピＲＰは、基板上にインプリント材Ｒを供給する際の座標及び供給量に関する情報、即ち、基板上に供給すべきインプリント材Ｒの液滴の供給位置及びその供給位置に供給すべきインプリント材Ｒの液滴の量に関する情報を含む。制御部ＣＮＴは、ドロップレシピＲＰで示される基板上の供給位置にインプリント材Ｒが供給されるように、基板ステージ１０２及び供給部Ｄを制御する。具体的には、制御部ＣＮＴは、図３に示すように、ドロップレシピＲＰに基づいて、基板ステージ１０２を矢印２０１の方向に移動させながら、供給部Ｄに設けられた複数の吐出口Ｎからインプリント材Ｒの液滴を吐出させる。これにより、基板上には、ドロップレシピＲＰに対応するインプリント材Ｒ（の液滴）の配列パターンが形成される。また、制御部ＣＮＴは、後述するように、ドロップレシピＲＰで示される基板上の供給位置にインプリント材Ｒが供給されるように、移動部ＭＵも制御してもよい。移動部ＭＵは、基板Ｗと供給部Ｄの複数の吐出口Ｎとの相対的な位置関係が変更されるように供給部Ｄを移動させる。移動部ＭＵは、例えば、供給部Ｄの複数の吐出口Ｎから吐出されるインプリント材Ｒの液滴の吐出方向（Ｚ方向）に平行な軸周り（Ｚ軸周り）に供給部Ｄを回転させる。

基板上に供給されたインプリント材Ｒに型Ｍを接触させる（押印する）ことによって、基板上のインプリント材Ｒの液滴が押し潰されて広がるとともに、かかるインプリント材Ｒが型ＭのパターンＰに充填される。型チャック１０３の型保持面とは反対側の面には、例えば、型ＭのパターンＰの面積よりも大きな面積を有する凹部が形成されている。かかる凹部は、型Ｍ及びシールガラス（不図示）によって密閉されて密閉空間（キャビティ部）を形成する。キャビティ部には、キャビティ部の圧力を調整する圧力調整部（不図示）が接続されている。基板上のインプリント材Ｒと型Ｍとを接触させる際には、キャビティ部の圧力を上げて型Ｍを基板Ｗに対して凸形状に変形させることで、基板Ｗと型Ｍとの間に気泡が挟まれることを抑制する。基板上のインプリント材Ｒと型Ｍとが接触したら、キャビティ部の圧力を戻し、基板上のインプリント材Ｒと型Ｍとが完全に接触するようにする。

インプリント装置ＩＭＰは、型ステージ１０４に固定されたアライメントスコープ１０５を更に有する。アライメントスコープ１０５は、基板Ｗ（のショット領域）に形成されたアライメントマーク（基板側マーク）１０６と、型Ｍ（のパターンＰ）に形成されたアライメントマーク（型側マーク）１０７とを検出する。基板側マーク１０６及び型側マーク１０７の検出には、例えば、２つのマークの相対的な位置を反映したモアレ信号などの干渉信号を用いることができる。また、基板側マーク１０６及び型側マーク１０７のそれぞれの像を検出して、２つのマークの相対位置を求めてもよい。

制御部ＣＮＴは、アライメントスコープ１０５による基板側マーク１０６及び型側マーク１０７の検出結果から型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれを求める。そして、制御部ＣＮＴは、型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれに基づいて、基板ステージ１０２や型ステージ１０４を移動させて、型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれを補正する。なお、型Ｍと基板Ｗとの相対的な位置ずれは、シフト成分に限定されず、倍率成分や回転成分も含む。このような場合には、基板上のショット領域の形状に応じて、型ＭのパターンＰの形状を補正すればよい。

インプリント装置ＩＭＰは、紫外線を放射する光源１０８と、検出光を放射する検出光源１０９と、ミラー１１０と、撮像部１１１とを更に有する。ミラー１１０は、ダイクロイックミラーを含み、本実施形態では、光源１０８からの紫外線を反射し、検出光源１０９からの検出光を透過する特性を有する。基板上のインプリント材Ｒと型Ｍとを接触させた状態において、光源１０８からの紫外線をミラー１１０で反射してインプリント材Ｒに照射することで、インプリント材Ｒを硬化させる。これにより、基板上のインプリント材Ｒに型ＭのパターンＰが転写される。

検出光源１０９からの検出光は、型Ｍを透過して基板上のショット領域を照明する光と、型Ｍ（のパターンＰ）で反射される光とに分離される。ショット領域を照明する光は、基板Ｗの表面で反射され、型Ｍで反射される光とともに撮像部１１１で検出される。撮像部１１１で検出された検出光に対応する画像を表示部１１２に表示することで、ユーザは、インプリント処理の様子（例えば、基板上のインプリント材Ｒと型Ｍとの接触状態など）を観察することができる。

図４を参照して、本実施形態におけるインプリント装置ＩＭＰの動作、即ち、インプリント処理について説明する。インプリント装置ＩＭＰは、上述したように、制御部ＣＮＴがインプリント装置ＩＭＰの各部を統括的に制御することで動作する。制御部ＣＮＴのメモリには、基板上に設定された複数のショット領域のショット番号及び基板上の位置などに関する情報が予め記憶されている。また、本実施形態では、基板上に設定された複数のショット領域のうち少なくとも２つのショット領域に連続的にインプリント処理を行う場合を例に説明する。具体的には、基板上の少なくとも２つ以上のショット領域上に連続的に（一度に）インプリント材Ｒを供給し、かかる少なくとも２つ以上のショット領域上のインプリント材Ｒに型Ｍを接触させてインプリント材Ｒのパターンを連続的に形成する。従って、基板上の全てのショット領域（のショット番号）は、連続的にインプリント処理を行うグループに分類されて（関連付けて）制御部ＣＮＴのメモリに記憶されている。但し、インプリント装置ＩＭＰの動作は、複数のショット領域に連続的にインプリント処理を行う場合（所謂、マルチディスペンス）に限定されるものではない。例えば、インプリント装置ＩＭＰは、ショット領域ごとに、インプリント処理を行ってもよい（インプリント材Ｒの供給とパターンの形成とを繰り返してもよい）。具体的には、基板上の１つのショット領域にインプリント材Ｒを供給し、かかる１つのショット領域上のインプリント材Ｒに型Ｍを接触させてインプリント材Ｒのパターンを形成してもよい。

インプリント材Ｒのパターンを形成する基板Ｗが基板ステージ１０２に保持され、且つ、型Ｍが型チャック１０３に保持された状態で、インプリント装置ＩＭＰは動作を開始する。Ｓ３０１において、制御部ＣＮＴは、連続的にインプリント処理を行うｎ個（ｎは２以上の整数）のショット領域のそれぞれについて、供給部Ｄ（複数の吐出口Ｎ）から供給すべきインプリント材Ｒの液滴の基板上における位置（目標位置）を決定（調整）する。このように、制御部ＣＮＴは、インプリント材Ｒの液滴を供給すべき基板上の位置を決定する処理を行う処理部として機能する。本実施形態では、後述するように、目標位置を決定する際に、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからの経過時間と、かかる経過時間に対応する基板上でのインプリント材Ｒの液滴の広がり（広がり量）との関係を示す広がり情報が用いられる。また、目標位置を決定する際には、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからインプリント材Ｒに型Ｍを接触させるまでの予測時間も用いられる。

Ｓ３０２において、制御部ＣＮＴは、供給部Ｄや基板ステージ１０２を制御して、連続的にインプリント処理を行うｎ個のショット領域のそれぞれにインプリント材Ｒを供給する。具体的には、連続的にインプリント処理を行うｎ個のショット領域のそれぞれが供給部Ｄの下を通過（移動）するように基板Ｗを保持した基板ステージ１０２を移動させる。この際、各ショット領域上のＳ３０１で決定された目標位置にインプリント材Ｒの液滴が供給されるように、供給部Ｄの複数の吐出口Ｎのそれぞれからインプリント材Ｒの液滴を吐出する。これにより、基板Ｗの各ショット領域上の目標位置にインプリント材Ｒの液滴が供給（配置）される。

Ｓ３０３において、制御部ＣＮＴは、基板ステージ１０２、型ステージ１０４、光源１０８などを制御して、連続的にインプリント処理を行うｎ個のショット領域のそれぞれにインプリント材Ｒのパターンを形成する。具体的には、インプリント材Ｒが供給された基板上のショット領域が型Ｍの下に位置するように基板Ｗを保持した基板ステージ１０２を移動させる。次いで、型Ｍを保持した型ステージ１０４をＺ軸方向に移動（下降）させて基板上のショット領域に供給されたインプリント材Ｍと型Ｍとを接触させ、その状態で、光源１０８から型Ｍを介してインプリント材Ｍに紫外線を照射してインプリント材Ｍを硬化させる。そして、型Ｍを保持した型ステージ１０４をＺ軸方向に移動（上昇）させて基板上の硬化したインプリント材Ｍから型Ｍを引き離すことで、基板上のショット領域にインプリント材Ｍのパターンを形成する。このような動作をインプリント材Ｒが供給された全てのショット領域に対して行うことで、ｎ個のショット領域のそれぞれにインプリント材Ｒのパターンが形成される。

Ｓ３０４において、制御部ＣＮＴは、基板上の全てのショット領域にインプリント材Ｍのパターンを形成しているかどうかを判定する。基板上の全てのショット領域にインプリント材Ｍのパターンを形成していない場合には、Ｓ３０１に移行して、動作を継続する。一方、基板上の全てのショット領域にインプリント材Ｍを形成している場合には、動作を終了する。

ここで、図５（ａ）、図５（ｂ）、図５（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図６（ｃ）を参照して、図４に示すＳ３０１からＳ３０３までの動作に関して説明する。図５（ａ）乃至図５（ｃ）は、基板Ｗを＋Ｚ方向から見た図である。本実施形態では、図５（ａ）乃至図５（ｃ）に示すショット領域１２０、１２１及び１２２の順に連続的にインプリント処理を行う場合を考える。この場合、制御部ＣＮＴは、図６（ａ）に示すように、ショット領域１２０におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置に対して、ショット領域１２１及び１２２におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置（供給位置）を変更する（Ｓ３０１）。具体的には、ショット領域１２０におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置に対して、ショット領域１２１におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置を、Ｘ方向にＳＸ１、Ｙ方向にＳＹ１だけシフトさせる（ずらす）。このようにして、ショット領域１２１におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置を調整（決定）する。同様に、ショット領域１２０におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置に対して、ショット領域１２２におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置を、Ｘ方向にＳＸ２、Ｙ方向にＳＹ２だけシフトさせる（ずらす）。このようにして、ショット領域１２２におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置を調整（決定）する。ショット領域１２０、１２１及び１２２に連続的にインプリント材Ｒを連続的に供給する際には、図６（ａ）に示すように、矢印２１０の方向に基板ステージ１０２を移動させながら、供給部Ｄの複数の吐出口Ｎからインプリント材Ｒの液滴を吐出すればよい。

なお、図６（ａ）では、ショット領域１２１及び１２２におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置のうち周辺部（最も外側）に位置する目標位置をショット領域の中心方向に（かかる目標位置よりも内側に位置する目標位置に近づくように）変更している。但し、ショット領域１２１及び１２２において、ショット領域の周辺部以外に位置する目標位置、或いは、ショット領域の全ての目標位置を変更してもよいし、目標位置ごとに異なる量でシフトさせてもよい。また、ショット領域１２０についても、インプリント材Ｒの液滴の目標位置を変更してもよい。

上述したように、ショット領域１２０、１２１及び１２２のそれぞれについて、インプリント材Ｒの液滴の基板上における目標位置を決定したら、制御部ＣＮＴは、供給部Ｄに向けて、基板Ｗを保持する基板ステージ１０２を移動させる。具体的には、図５（ａ）に示すように、ショット領域１２２が軌道２０２を通って供給部Ｄがインプリント材Ｒの供給を開始する供給開始位置２０３に到達するように、基板ステージ１０２を移動させる。

ショット領域１２２が供給開始位置２０３に到達すると、制御部ＣＮＴは、図５（ｂ）に示すように、ショット領域１２２が軌道２０４を通るように基板ステージ１０２を移動させる。この際、制御部ＣＮＴは、ショット領域１２０、１２１及び１２２におけるインプリント材Ｒの液滴の目標位置（を示すドロップレシピ）に従って、供給部Ｄからショット領域１２０、１２１及び１２２のそれぞれにインプリント材Ｒを供給する。これにより、ショット領域１２０、１２１及び１２２のそれぞれの目標位置にインプリント材Ｒの液滴が供給（配置）される（Ｓ３０２）。

ショット領域１２０、１２１及び１２２に対するインプリント材Ｒの供給が完了すると、制御部ＣＮＴは、図５（ｃ）に示すように、ショット領域１２０が軌道２０５を通って型Ｍの下に位置するように基板ステージ１０２を移動させる。そして、制御部ＣＮＴは、上述したように、基板ステージ１０２、型ステージ１０４、光源１０８などを制御して、ショット領域１２０、１２１及び１２２のそれぞれにインプリント材Ｒのパターンを形成する（Ｓ３０３）。

このように、基板上のショット領域ごとに、供給部Ｄから供給すべきインプリント材Ｒの液滴の基板上における目標位置を決定（調整）することで、インプリント材Ｒがショット領域（型Ｍ）や基板Ｗの外側にはみ出してしまうこと（浸み出し）を抑制する。例えば、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してから型Ｍを接触させるまでの時間経過によって、図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示すように、ショット領域１２１及び１２２に供給されたインプリント材Ｒの液滴が広がる場合がある。このような場合であっても、本実施形態では、インプリント材Ｒ（の液滴）をショット領域内に収めることができるため、浸み出しが抑制される。

図７及び図８を参照して、基板上のショット領域のそれぞれに対する、供給部Ｄから供給すべきインプリント材Ｒの液滴の目標位置の決定、即ち、ショット領域ごとの目標位置のシフト量の算出に関して説明する。

図７は、基板上にインプリント材Ｒを供給してからのインプリント材Ｒの液滴の広がり量、即ち、上述した広がり情報を用いて、ショット領域ごとのシフト量を決定する場合のフローチャートである。Ｓ４０１では、連続的にインプリント処理を行う複数のショット領域のそれぞれにインプリント材Ｒを供給する。

Ｓ４０２では、複数のショット領域のうちの１つのショット領域について、インプリント材Ｒと型Ｍとを接触させる直前（パターン形成開始直前）のインプリント材Ｒの液滴の形状（広がり形状）を取得する。インプリント材Ｒの液滴の広がり形状を取得する際には、高倍率の撮像系を用いることが好ましく、本実施形態では、アライメントスコープ１０５を用いる。但し、インプリント材Ｒの液滴の広がり形状を取得することができれば、他の撮像系を用いてもよく、例えば、撮像部１１１を用いてもよい。

Ｓ４０３では、インプリント材Ｒが供給された複数のショット領域のうちの１つのショット領域にインプリント材Ｒのパターンを形成する。

Ｓ４０４では、Ｓ４０２で取得されたインプリント材の液滴の形状に基づいて、インプリント材Ｒのパターンが形成されたショット領域におけるインプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出する。Ｓ４０４で算出されるインプリント材Ｒの液滴の広がり量は、インプリント材Ｒを供給してからの経過時間と、その経過時間に対応する基板上でのインプリント材Ｒの液滴の広がりとの関係を示す情報である。また、Ｓ４０４で算出されるインプリント材Ｒの液滴の広がり量は、基板上にインプリント材Ｒを供給してからインプリント材Ｒに型Ｍを接触させるまでの時間（予測時間）の情報も含んでいる。本実施形態では、インプリント材Ｒの広がり量を、縦方向の長さ及び横方向の長さを特徴量として、例えば、制御部ＣＮＴにて処理を行うことで算出する。かかる処理は、一例として、Ｓ４０２で取得されたインプリント材Ｒの液滴の形状と、供給部Ｄから供給された直後の基板上のインプリント材Ｒの液滴の形状の設計値（理論値）とを比較する処理を含む。

Ｓ４０５では、インプリント材Ｒが供給された複数のショット領域のそれぞれについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出しているかどうかを判定する。インプリント材Ｒが供給された複数のショット領域のそれぞれについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出していない場合には、Ｓ４０２に移行して、インプリント材Ｒの液滴の広がり量の算出を継続する。一方、インプリント材Ｒが供給された複数のショット領域のそれぞれについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出している場合には、Ｓ４０６に移行する。

Ｓ４０６では、基板上のショット領域の全てについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出しているかどうかを判定する。基板上のショット領域の全てについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出していない場合には、Ｓ４０１に移行して、インプリント材Ｒの液滴の広がり量の算出を継続する。一方、基板上のショット領域の全てについて、インプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出している場合には、Ｓ４０７に移行する。

Ｓ４０７では、Ｓ４０４で算出されたインプリント材Ｒの液滴の広がり量に基づいて、ショット領域ごとに、供給部Ｄから供給すべきインプリント材Ｒの液滴の目標位置のシフト量を算出（決定）する。Ｓ４０７で算出されたシフト量は、制御部ＣＮＴのメモリに記憶してもよい。例えば、ショット領域１２１及び１２２のそれぞれについて、インプリント材Ｒの液滴の横方向の広がり量をシフト量ＳＸ１及びＳＸ２として、インプリント材Ｒの液滴の縦方向の広がり量をシフト量ＳＹ１及びＳＹ２として、制御部ＣＮＴのメモリに記憶する。

このようにして、ショット領域ごとの目標位置のシフト量の算出が終了する。なお、図７では、１つのショット領域にインプリント材Ｒのパターンを形成するごとにインプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出しているが、全てのショット領域にインプリント材Ｒのパターンを形成した後にインプリント材Ｒの液滴の広がりを算出してもよい。また、インプリント材Ｒの液滴の広がりを算出する際には、インプリント材Ｒを供給してから型Ｍを接触するまでのインプリント材Ｒの液滴の形状を取得できればよいため、Ｓ４０３でインプリント材Ｒのパターンを形成しなくてもよい。

図８は、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからインプリント材Ｒに型Ｍを接触させるまでの時間（予測時間）を用いて、ショット領域ごとのシフト量を決定する場合のフローチャートである。Ｓ５０１では、基板上のショット領域にインプリント材Ｒを供給する。

Ｓ５０２では、一定の時間間隔で基板上のショット領域に供給されたインプリント材Ｒの液滴の形状（広がり形状）を取得する。

Ｓ５０３では、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからの経過時間ごとのインプリント材Ｒの液滴の広がり量を算出する。Ｓ５０３で算出されるインプリント材Ｒの液滴の広がり量は、インプリント材Ｒを供給してからの経過時間と、その経過時間に対応する基板上でのインプリント材Ｒの液滴の広がりとの関係を示す情報である。本実施形態では、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからの経過時間ごとのインプリント材Ｒの広がり量を、縦方向の長さ及び横方向の長さを特徴量として、例えば、制御部ＣＮＴにて処理を行うことで算出する。

Ｓ５０４では、Ｓ５０３で算出された経過時間ごとのインプリント材Ｒの液滴の広がり量を、例えば、制御部ＣＮＴのメモリに記憶する。

Ｓ５０５では、基板上の複数のショット領域のそれぞれについて、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからインプリント材Ｒに型Ｍを接触させるまでの予測時間を算出する。具体的には、制御部ＣＮＴのメモリに予め記憶されている基板上の複数のショット領域のショット番号及び基板上の位置、基板ステージ１０２の移動時間、パターン形成時間などに関する情報に基づいて、ショット領域ごとの予測時間を制御部ＣＮＴにて算出する。また、インプリント処理における各種条件などを示すインプリントレシピから、ショット領域ごとの予測時間を算出してもよい。

Ｓ５０６では、ショット領域ごとに、Ｓ５０４で算出した経過時間ごとのインプリント材Ｒの液滴の広がり量と、Ｓ５０５で算出した予測時間とに基づいて、供給部Ｄから供給すべきインプリント材Ｒの液滴の目標位置のシフト量を算出（決定）する。Ｓ５０６で算出されたシフト量は、制御部ＣＮＴのメモリに記憶してもよい。

このようにして、ショット領域ごとの目標位置のシフト量の算出が終了する。なお、図８では、ショット領域ごとに予測時間を算出しているが（Ｓ５０５）、予測時間を算出するのではなく、入力部１１３を介して入力される予測時間を取得してもよい。

次に、図９を参照して、上述したように決定されたショット領域上の目標位置にインプリント材Ｒを供給するためのドロップレシピを生成する処理について説明する。Ｓ６０１では、ベースとなるドロップレシピ（ベースレシピ）を取得する。Ｓ６０２では、ショット領域ごとに、図７に示すＳ４０７や図８に示すＳ５０６で算出された目標位置のシフト量を取得する。Ｓ６０３では、ショット領域ごとに、Ｓ６０１で取得されたベースレシピに、Ｓ６０２で取得した目標位置のシフト量を反映させることで、最終的なドロップレシピＲＰを算出（生成）する（即ち、ドロップレシピＲＰを更新する）。

このようにして得られたドロップレシピＲＰは、インプリント装置ＩＭＰが利用できる形式で管理（記録）される。例えば、ドロップレシピＲＰは、コンソール部ＣＯＮＳにおいて、ファイル形式で管理される。なお、上述したドロップレシピを生成する処理は、制御部ＣＮＴで行ってもよいし、コンソール部ＣＯＮＳで行ってもよい。また、供給部Ｄが基板上にインプリント材Ｒを供給してからの時間経過に伴うインプリント材Ｒの揮発を考慮して、目標位置に供給されるインプリント材Ｒの供給量を変更してもよい。

図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、供給部Ｄの複数の吐出口Ｎから基板上の目標位置にインプリント材Ｒの液滴を供給する様子を示す図である。ドロップレシピＲＰを更新するのではなく、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、インプリント材Ｒを供給する際に基板ステージ１０２や供給部Ｄを制御することで、基板上の目標位置にインプリント材Ｒの液滴を供給してもよい。例えば、図１０（ａ）に示すように、供給部Ｄを移動部ＭＵによって回転させた状態で、矢印２０６の方向に基板ステージ１０２を移動させながら供給部Ｄの吐出口Ｎからインプリント材Ｒの液滴を吐出する。これにより、ショット領域１２２の最も外側に位置するインプリント材Ｒの液滴の位置（供給位置）を内側の方向にシフトさせることができる。また、矢印２０６の方向に基板ステージ１０２を移動させる際に、供給部Ｄの吐出口Ｎからインプリント材Ｒを吐出する吐出タイミングを遅らせ、且つ、基板ステージ１０２の移動速度を速くする。これにより、図１０（ｂ）に示すように、ショット領域１２２において、インプリント材Ｒの液滴のＸ方向における位置（供給位置）を内側の方向にシフトさせることができる。これらを組み合わせることで、供給部Ｄから基板上の目標位置にインプリント材Ｒを供給することができる。このように、基板上の目標位置にインプリント材Ｒの液滴が供給されるように、供給部Ｄを移動（回転）させたり、供給部Ｄの下を移動する際の基板ステージ１０２の移動（軌道及び速度の少なくとも一方）を制御したりする。

このように、本実施形態では、インプリント材Ｒを供給してからの経過時間に伴い、基板上のインプリント材Ｒの液滴が広がった場合であっても、その広がりに応じた基板上の位置にインプリント材Ｒの液滴を供給している。従って、インプリント材Ｒがショット領域（型Ｍ）や基板Ｗの外側にはみ出してしまうこと、所謂、浸み出しを抑制して、基板上に形成されるパターンの不良を低減することができる。

なお、本実施形態では、インプリント材Ｒの液滴を供給すべき基板上の位置を決定する処理をインプリント装置ＩＭＰ（制御部ＣＮＴ）で行う場合について説明したが、かかる処理は、装置外（外部）の情報処理装置で行ってもよい。従って、このような情報処理装置も本発明の一側面を構成する。また、このような情報処理装置で決定されたインプリント材Ｒの液滴を供給すべき基板上の位置を示す供給位置情報（ドロップレシピなど）を取得する取得部を有するインプリント装置も本発明の一側面を構成する。

インプリント装置ＩＭＰ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、型などである。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭなどの揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡなどの半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。

硬化物のパターンは、上述の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などが行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１１（ａ）に示すように、絶縁体などの被加工材が表面に形成されたシリコンウエハなどの基板を用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材の表面にインプリント材を付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材が基板上に付与された様子を示している。

図１１（ｂ）に示すように、インプリント用の型を、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に向け、対向させる。図１１（ｃ）に示すように、インプリント材が付与された基板と型とを接触させ、圧力を加える。インプリント材は、型と被加工材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を介して照射すると、インプリント材は硬化する。

図１１（ｄ）に示すように、インプリント材を硬化させた後、型と基板を引き離すと、基板上にインプリント材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、インプリント材に型の凹凸のパターンが転写されたことになる。

図１１（ｅ）に示すように、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、被加工材の表面のうち、硬化物がない、或いは、薄く残存した部分が除去され、溝となる。図１１（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材の表面に溝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、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、即ち、物品の構成部材として利用してもよい。

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。

ＩＭＰ：インプリント装置 Ｄ：供給部 ＣＮＴ：制御部 Ｗ：基板 Ｍ：型 Ｒ：インプリント材

Claims (15)

1. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記インプリント材の液滴を吐出する複数の吐出口を含み、前記複数の吐出口を介して前記基板上に前記インプリント材を供給する供給部と、
   処理部と、を有し、
   前記処理部は、
   前記インプリント材の第１液滴が前記供給部によって前記基板のショット領域の第１領域上に供給される第１位置を取得し、
   前記ショット領域の前記第１領域の外側であって、当該ショット領域の周辺部に位置する第２領域上に前記供給部によって供給される前記インプリント材の第２液滴の経過時間に対応する予測の広がり量を取得し、
   前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの予測時間を取得し、
   （ｉ）前記インプリント材の前記第１液滴が前記ショット領域の前記第１領域上に供給される前記第１位置、（ｉｉ）前記ショット領域の前記第２領域上に供給される前記インプリント材の前記第２液滴の予測の広がり量、及び、（ｉｉｉ）前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの前記予測時間に基づいて、前記インプリント材の前記第２液滴を供給すべき前記ショット領域の前記第２領域上の第２位置を決定する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記処理部は、前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴に前記型を接触させた際に前記インプリント材の前記第２液滴が前記型の外側又は前記ショット領域の前記第２領域の外側にはみださないように、前記インプリント材の前記第２液滴を供給すべき前記ショット領域の前記第２領域上の前記第２位置を決定す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. 前記インプリント材の前記第１液滴が前記供給部から前記ショット領域の前記第１領域上に供給される前記第１位置を、前記第１位置を示すドロップレシピから取得し、
   更新されるドロップレシピが、前記インプリント材の前記第２液滴が前記ショット領域の前記第２領域上に供給される前記第２位置を示すように、前記ドロップレシピを更新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. 前記処理部は、前記ドロップレシピによって示される最も外側の第１位置の供給位置が変更されるように、前記ドロップレシピを更新することを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記処理部は、前記ドロップレシピによって示される前記最も外側の第１位置の供給位置が当該供給位置よりも内側に位置する供給位置に近づくように、前記ドロップレシピを更新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. 前記基板と前記複数の吐出口との相対的な位置関係が変更されるように前記供給部を移動させる移動部を更に有し、
   前記移動部は、前記複数の吐出口から吐出された前記インプリント材の前記第２液滴が前記ショット領域の前記第２領域の前記第２位置に供給されるように、前記供給部を移動させることを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記移動部は、前記複数の吐出口から吐出される前記インプリント材の液滴の吐出方向に平行な軸周りに前記供給部を回転させ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. 前記基板を保持して移動するステージを更に有し、
   前記ステージは、前記複数の吐出口から吐出された前記インプリント材の前記第２液滴が前記ショット領域の前記第２領域の前記第２位置に供給されるように、前記供給部の下で移動することを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記ステージは、前記複数の吐出口から吐出された前記インプリント材の前記第２液滴が前記ショット領域の前記第２領域の前記第２位置に供給されるように、前記供給部の下を移動する際の前記ステージの軌道及び前記供給部の下を移動する際の前記ステージの速度の少なくとも一方が制御さ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. 前記基板は、前記ショット領域を複数有することを特徴とする請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記供給部は、複数のショット領域のうち少なくとも２つ以上のショット領域上に連続的に前記インプリント材を供給し、
    前記少なくとも２つ以上のショット領域上の前記インプリント材に前記型を接触させて前記インプリント材のパターンを連続的に形成することを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
12. 前記供給部は、前記処理部で決定された前記第２位置に基づいて、前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給す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。
13. 型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置で用いられる、前記インプリント材の液滴を吐出する複数の吐出口を含み、前記複数の吐出口を介して前記基板上に前記インプリント材を供給する供給部から供給すべき前記インプリント材の液滴の前記基板上における供給位置を示すドロップレシピを生成する情報処理装置であって、
    処理部を有し、
    前記処理部は、
    前記インプリント材の第１液滴が前記供給部によって前記基板のショット領域の第１領域上に供給される第１位置を取得し、
    前記ショット領域の前記第１領域の外側であって、当該ショット領域の周辺部に位置する第２領域上に前記供給部によって供給される前記インプリント材の第２液滴の経過時間に対応する予測の広がり量を取得し、
    前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの予測時間を取得し、
    （ｉ）前記インプリント材の前記第１液滴が前記ショット領域の前記第１領域上に供給される前記第１位置、（ｉｉ）前記ショット領域の前記第２領域上に供給される前記インプリント材の前記第２液滴の予測の広がり量、及び、（ｉｉｉ）前記供給部が前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの前記予測時間に基づいて、前記インプリント材の前記第２液滴を供給すべき前記ショット領域の前記第２領域上の第２位置を決定する、
    ことを特徴とする情報処理装置。
14. 型を用いて基板上にインプリント材の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の第１液滴が前記基板のショット領域の第１領域上に供給される第１位置を取得し、
    前記ショット領域の前記第１領域の外側であって、当該ショット領域の周辺部に位置する第２領域上に供給される前記インプリント材の第２液滴の経過時間に対応する予測の広がり量を取得し、
    前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの予測時間を取得し、
    （ｉ）前記インプリント材の前記第１液滴が前記ショット領域の前記第１領域上に供給される前記第１位置、（ｉｉ）前記ショット領域の前記第２領域上に供給される前記インプリント材の前記第２液滴の予測の広がり量、及び、（ｉｉｉ）前記ショット領域の前記第２領域上に前記インプリント材の前記第２液滴を供給してから前記型が前記ショット領域の前記第２領域上の前記インプリント材の前記第２液滴と接触するまでの前記予測時間に基づいて、前記インプリント材の前記第２液滴を供給すべき前記ショット領域の前記第２領域上の第２位置を決定し、
    決定された前記ショット領域の前記第２領域上の前記第２位置に前記インプリント材の前記第２液滴を供給する、
    ことを特徴とするインプリント方法。
15. 請求項１乃至１２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、
    前記工程で前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
    処理された前記基板から物品を製造する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。

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