JP2010074009A - 押印装置および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】
押印装置のスループットを改善すること。
【解決手段】
基板上に配置された液状樹脂にモールドを押付けて樹脂の凹凸パターンを基板上の各ショットに形成する押印装置であって、モールドを保持するモールドステージと、基板を保持してＸ−Ｙ面内を移動する基板ステージと、モールドステージと基板ステージとの間のＺ軸方向の距離を変化させる駆動機構と、制御手段とを有し、制御手段は、モールドステージに保持されたモールドに整列する位置に対して、液状樹脂の配置が行われたショットがＸ−Ｙ面内において相対的に振動するように、モールドステージと基板ステージとの間の相対的な振動を行わせ、記振動と並行して前記駆動機構を制御して前記液状樹脂に対する前記モールドの押付けを行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板上に配置された液状樹脂にモールドを押付けて樹脂の凹凸パターンを基板上の各ショットに形成する押印装置に関する。

紫外線やＸ線、あるいは、電子ビームによるフォトリソグラフィーを用いた半導体デバイスへの微細パターンの形成方法に代わる技術としてナノインプリントが既に知られている。ナノインプリントは、電子ビーム露光等によって、微細なパターンを形成した雛型（モールド）を、樹脂材料（レジスト）を塗布したウエハ等の基板に押付ける（押印する）ことによって、レジスト上にパターンを転写する技術である。

ナノインプリントには幾つかの種類があり、その一方法として非特許文献１により光硬化法が従来から提案されている。光硬化法は、紫外線硬化型の樹脂（レジスト）に透明なモールドで押付けた状態で感光、硬化させてからモールドを剥離する（離型する）方法である。この光硬化法によるナノインプリントは、温度制御が比較的容易に行なえる点や透明なモールド越しに基板上のアライメントマークの観察が出来る点から半導体集積回路の製造に適していると言える。

また、異なるパターンの重ね合せを考慮すると、製造するデバイスのチップの大きさに合せたモールドを製作し、基板上のショットに逐次転写するステップ＆リピート方式の適用が好ましい。このようなステップ＆リピート方式のパターン転写の場合、モールドの押付け、光硬化樹脂への感光光の照射、モールドの離型という１回（１ショット）の転写動作に要する時間が長いとウエハ全面（全ショット）のパターン転写に要する時間も長くなり、パターン転写装置としてスループットが低くなるという問題がある。

このため、本出願人は特許文献１において、モールドの押付けまたは離型の動作の一部を基板のステップ移動と並行して行なうことにより、スループットを向上させる方法を開示している。
また、モールドの押付け時に関しては、本出願人は特許文献２において、モールドと基板をモールドのパターン面に平行な方向に相対的に移動させ、モールド押付け時の樹脂の展開を容易にして、押付け時間の短縮を計る方法を開示している。
特許文献３には、同様な方法によりモールドの離型を容易にする方法が開示されている。
Ｍ． Ｃｏｌｂｕｒｎ ｅｔ ａｌ．， "Ｓｔｅｐ ａｎｄ Ｆｌａｓｈ Ｉｍｐｒｉｎｔ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ： Ａ Ｎｅｗ Ａｐｐｒｏａｃｈ ｔｏ Ｈｉｇｈ−Ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ Ｐａｔｔｅｒｎｉｎｇ"， Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ ｏｆ ｔｈｅ ＳＰＩＥ’ｓ ２４ｔｈ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｍｉｃｒｏｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ： Ｅｍｅｒｇｉｎｇ Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｉｃ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ ＩＩＩ， Ｓａｎｔａ Ｃｌａｒａ， ＣＡ， Ｖｏｌ． ３６７６， Ｐａｒｔ Ｏｎｅ， ｐｐ． ３７９−３８９， Ｍａｒｃｈ １９９９ 特開２００８−００６７０４号公報 特開２００７−２６６０５３号公報 特開２００６−１９４６４号公報

半導体デバイスへの適用を考えた場合、ナノインプリントによるパターン転写装置ではモールド押印時の樹脂展開時間短縮によるスループット向上だけでなく、重ね合わせ精度も要求される。
特許文献２における振動発生機構によりモールドと基板とを相対的に移動させる方法では、モールドの押付け完了後、振動発生機構を停止させた後のモールドと基板との相対位置が不定となりやすく、押付け前に両者のアライメントを行なっていた場合は、再度、アライメントをやり直す必要がある。

また、押付け完了後のアライメントはモールドと基板との間に荷重が印加された状態で微小な相対位置調整を行なうことになり、容易ではない。
さらに、アライメントのやり直しに要する時間もスループットの観点から問題となる。
特許文献３についてもアライメントについては言及されていないが、モールドの押付け後に基板とモールドを相対的に移動させることから、同様の問題がある。
本発明は、押印装置のスループットを改善することを例示的目的とする。

上述の課題を解決するための本発明の押印装置は、 基板上に配置された液状樹脂にモールドを押付けて樹脂の凹凸パターンを基板上の各ショットに形成する押印装置であって、前記モールドを保持するモールドステージと、
前記基板を保持してＸ−Ｙ面内を移動する基板ステージと、 前記モールドステージと前記基板ステージとの間のＺ軸方向の距離を変化させる駆動機構と、制御手段とを有し、前記制御手段は、前記モールドステージに保持されたモールドに整列する位置に対して、前記液状樹脂の配置が行われたショットがＸ−Ｙ面内において相対的に振動するように、前記モールドステージと前記基板ステージとの間の相対的な振動を行わせ、前記振動と並行して前記駆動機構を制御して前記液状樹脂に対する前記モールドの押付けを行うことを特徴とする。

本発明によれば、たとえば、押印装置のスループットを改善することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例の光硬化法による押印装置について説明する。
図１は、本発明の実施例に係る押印装置の構成図で、図２は、本発明の実施例に係る押印装置の制御ブロック図である。また、図１３は、本発明の実施例に係るアライメントマークの配置を示すモールドチャック１１の周辺の断面図である。

本実施例の押印装置は、基板上であるウエハ１の上に配置された液状樹脂にモールドを押付けて樹脂の凹凸パターンをウエハ１の上の各ショットに形成する装置である。
図１、図２及び図１３において、ウエハチャック２は、ウエハ１を保持するための吸着手段である。微動ステージ３は、ウエハ１のθ（ｚ軸回りの回転）方向位置の補正機能、ウエハ１のｚ位置の調整機能、及びウエハ１の傾きを補正するためのチルト機能を有するステージであり、ウエハ１を所定の位置に位置決めするためのＸＹステージ４上に配置される。以下、微動ステージ３とＸＹステージ４を合せて、ウエハステージ３，４とし、ウエハステージ３，４は、ウエハ１を保持してＸ−Ｙ面内を移動する基板ステージである。

ベース定盤５は、ＸＹステージ４が載置される定盤で、参照ミラー６は、微動ステージ３上にｘ及びｙ方向（ｙ方向は不図示）に取り付けられ、微動ステージ３の位置を計測するためにレーザ干渉計７からの光を反射するミラーである。支柱８及び８’は、ベース定盤５上に立設され、天板９を支える柱である。モールド１０は、ウエハ１に転写される凹凸のパターンＰ２がその表面に形成され、図示しない機械的保持手段によって、モールドチャック１１に固定される。モールドチャック１１は同じく図示しない機械的保持手段によって、モールドチャックステージ１２に載置される。モールド１０を保持するモールドステージ１１，１２は、モールドチャック１１とモールドチャックステージ１２とから成る。

複数の位置決めピン１１Ｐは、モールド１０をモールドチャック１１に設置する際にモールド１０のモールドチャック１１上の位置を規制するピンである。モールドチャックステージ１２は、モールド１０（モールドチャック１１）のθ（ｚ軸回りの回転）方向位置の補正機能及びモールド１０の傾きを補正するためのチルト機能を有する。
また、モールドチャックステージ１２は、そのｘ及びｙ方向の位置を計測するためにレーザ干渉計７’からの光を反射する反射面を有する（ｙ方向は不図示）。モールドチャック１１及びモールドチャックステージ１２は、ＵＶ光源１６からコリメータレンズ１７を通して照射されるＵＶ光をモールド１０へと通過させる開口１１Ｈ及び１２Ｈをそれぞれ有する。

ガイドバープレート１３は、その一端がモールドチャックステージ１２に固定され、天板９を貫通するガイドバー１４及び１４’の他端を固定するプレートである。モールド昇降用リニアアクチュエータ１５及び１５’は、エアシリンダまたはリニアモータから成り、ガイドバー１４及び１４’を、図１のｚ方向に駆動し、モールドチャック１１に保持されたモールド１０をウエハ１に押付けたり、引き離したりするアクチュエータである。すなわち、モールドステージ１１，１２とウエハステージ３，４との間のＺ軸方向の距離を変化させる駆動機構は、リニアアクチュエータ１５及び１５’および微動ステージ３から成り、リニアアクチュエータ１５及び１５’によってモールドチャック１１のｚ方向の位置を変えるか、または微動ステージ３によってウエハチャック２のｚ方向の位置を変える。液状樹脂を吐出するノズルである樹脂滴下ノズル１８は、ウエハ１の表面に液状の光硬化樹脂を吐出し滴下する。ＵＶ光源１６は、液状樹脂を感光することにより硬化させる硬化手段である。

図２に示される複数のロードセル１９は、モールドチャック１１またはモールドチャックステージ１２に取り付けられ、モールド１０の押付けの力を計測する手段である。
スコープであるアライメントスコープ３０及び３１は、ウエハ１に形成されたマークの位置を計測するための信号を出力する。すなわち、アライメントスコープ３０及び３１は、ウエハ１に形成されたアライメントマークとモールド１０に設けられたアライメントマークとの相対位置関係を計測するための光学系と検出系（光電変換素子または撮像素子等を含む）とを有する計測手段で、ウエハ１とモールド１０との間のｘ及びｙ方向の位置ずれを計測する。ギャップセンサ３２は、静電容量センサなどから成り、ウエハチャック２上のウエハ１の高さ（平坦度）を計測する。

ＣＰＵ（中央制御装置）１００は、以上のアクチュエータやセンサ類を制御して、装置に所定の動作をさせる制御手段である。本実施例において、ＣＰＵ１００は、モールドステージ１１，１２に保持されたモールド１０に整列する位置に対して、液状樹脂の配置が行われたショットがＸ−Ｙ面内において相対的に振動するように、モールドステージ１１，１２とウエハステージ３，４との間の相対的な振動を行わせ、前記振動と並行して前記駆動機構を制御して液状樹脂に対するモールド１０の押付けを行う。この相対的な振動は、ウエハステージ３，４またはモールドステージ１１，１２の振動である。

また、ＣＰＵ１００は、ウエハステージ３，４のＸ−Ｙ面内の位置とアライメントスコープ３０及び３１の動作とを制御することによりウエハ１上の複数のサンプルショットそれぞれに対応したアライメントマークの位置を計測して基板ステージ上であるウエハステージ３，４の上における各ショットがモールドステージ１１，１２に保持されたモールド１０に整列する位置の算出を行う。さらに、ＣＰＵ１００は、前記算出により得られた１つのショットの位置にしたがってウエハステージ３，４の位置および樹脂滴下ノズル１８からの吐出を制御して前記１つのショットに液状樹脂の配置を行い、この押付けが行われている状態で前記振動を停止させて前記整列する位置に前記１つのショットが配置されるようにモールドステージ１１，１２とウエハステージ３，４との間の相対的な位置決めを行い、前記位置決めが行われた状態でＵＶ光源１６を動作させて液状樹脂を硬化させる。

さらに、ＣＰＵ１００は、前記振動の方向であって且つ液状樹脂の配置が完了した位置に近づく方向に前記振動の振幅分だけ前記整列する位置からずれた位置からウエハステージ３，４の振動を開始させる。さらに、ＣＰＵ１００は、リニアアクチュエータ１５及び１５’および微動ステージ３による前記距離の減少に応じて振動の振幅および周波数の少なくとも一方を減少させ、リニアアクチュエータ１５及び１５’および微動ステージ３により減少した前記距離に基づいて前記振動を停止させる。
さらに、ＣＰＵ１００は、ロードセル１９により計測された押付けの力の増加に応じて前記振動の振幅および周波数の少なくとも一方を減少させ、ロードセル１９により計測された押付けの力に基づいて前記振動を停止させる。

次に、図１及び図１１から図１５を用いて、半導体デバイス作成時のパターン転写装置の動きについて説明する。
図１１は複数枚のウエハに同じモールドを使用して、あるレイヤのパターンの転写を行なう場合のフローチャートである。図１１において、ステップＳ１０１では、図示しないモールド搬送手段により、モールドチャック１１にモールド１０が供給される。
ステップＳ１０２では、アライメントスコープ３０、３１により図１３に示すモールド１０のアライメントマークＭ１、Ｍ２と図示しないＸＹステージ４上の基準マークとを同時に観察して、モールドチャックステージ１２により主にモールド１０のθ（ｚ軸回りの回転）方向の位置を合わせる。

次に、ステップＳ１０３で図示しないウエハ搬送手段により、ウエハチャック２にウエハ１が供給される。
続くステップＳ１０４ではＸＹステージ４を駆動して、ギャップセンサ３２によりウエハ１全面の高さ（平坦度）を計測する。この計測データは後述するように、モールド押印時にウエハ１の転写ショット面を図示しない装置の基準平面に合せる際に使用される。

次にステップＳ１０５では、ウエハ１上に先行して転写されたプリアライメントマーク（図示せず）をＴＶアライメント計測手段（図示せず）により観察して、ウエハ１の装置に対するｘ、ｙ方向のずれを計測し、その結果を元にθ（ｚ軸回りの回転）方向の位置補正を行なう。
続くステップＳ１０６では、アライメントスコープ３０、３１を使用して、図１２に斜線を施した特定のショット５、７、１５、１７（サンプル計測ショット）において、図１３に示すモールド１０上のアライメントマークＭ１、Ｍ２とウエハ１上のアライメントマークＷ１、Ｗ２を同時に観察して、ｘ、ｙ方向の相対的位置ずれ量を計測する。

図１３において、Ｐ１はアライメントマークＷ１、Ｗ２とともに先行レイヤで転写されたパターンで、Ｐ２はモールド１０の転写パターンである。図１４にアライメントスコープ３０、３１で観察される各アライメントマークの例を示す。この場合、計測できるのはｘ方向の位置ずれのみで、ｙ方向についてはパターンＰ１、Ｐ２の周囲にそれぞれｙ方向に同様に配置されたアライメントマークを使用して計測する。

また、このｙ方向の位置ずれを観察するためのアライメントスコープ（図示せず）が対応する位置に配置されている。これらのｘ方向及びｙ方向の位置ずれからθ（ｚ軸回りの回転）方向の位置ずれも算出される。そして、図１２における上記サンプル計測ショットでのアライメントスコープによる計測結果からウエハ１上の各ショットにおけるｘ、ｙ、θ方向のずれを予測して、ショットごとの転写を行なう際のウエハステージ３，４の位置合せ目標位置が決定される。これは、ステップ＆リピート方式の半導体投影露光装置で用いられているグローバルアライメント計測の手法と同じである。

次に、ステップＳ１０７でウエハ１上の各ショットに対して、図１５に示すフローチャートによるパターン転写が行なわれる。全ショットの転写が終了すると、ステップＳ１０８で（図示しない）ウエハ搬送手段によりウエハ１がウエハチャック２から回収される。
続くステップＳ１０９では、続いてパターン転写を行なうウエハがあるかどうかの判定が行なわれ、転写するウエハがある場合はステップＳ１０３に戻り、転写するウエハが無い場合はステップＳ１１０に進む。
ステップＳ１１０では、図示しないモールド搬送手段によりモールドチャック１１からモールド１０の回収を行ない、複数のウエハ１へのパターン転写を終了する。

図４は、本発明の実施例１におけるウエハ１のパターン転写時のフローチャートで、図１１のステップＳ１０７に相当する。
図１５の従来のフローチャートとの違いは、途中にウエハステージ３，４（微動ステージ３とＸＹステージ４）の振動開始と振動停止を行なうステップ（Ｓ３１とＳ３２）が追加された点である。

以下、図４と図１、図２を用いて、本発明の実施例１の押印装置の動作及び作用等について説明する。
図４において、まず、ステップＳ１でＸＹステージ４を駆動し、ウエハ１の載置されたウエハチャック２を移動させ、ウエハ１上のパターンの転写を行なう場所（ショット）を樹脂滴下ノズル１８の下に持って来たら、ステップＳ２で樹脂滴下ノズル１８によってウエハ１上の目的のショットに光硬化樹脂の滴下を行なう。

次に、ステップＳ３で該ショットの平面がモールド１０のパターンＰ２と対向する位置に来るようにＸＹステージ４を駆動する。この際、図１１のステップＳ１０６のアライメント計測の結果によって決定され、補正された位置合せ目標位置に移動する。同時に、微動ステージ３を駆動してウエハチャック２のｚ方向の高さと傾きを調整して、前述のウエハ高さ計測データを元にして、ウエハ１の前記ショットの表面を装置の基準平面（不図示）に合せる。続いて、ステップＳ３１で微動ステージ３のｘ軸もしくはｙ軸に対して所定の振幅と周波数で振動を開始させる。そして、ステップＳ４でリニアアクチュエータ１５及び１５’を駆動することによりモールドチャック１１を所定位置まで下降させる。

図３に、この時のモールドチャック周辺の断面図を示す。
ウエハステージを振動させることにより、矢印Ａのようにウエハチャック２（ウエハ１）がｘ方向に振動している状況で、モールドチャックステージ１２（モールド１０）を矢印Ｂ方向に下降させることにより、吐出されて点在している光硬化樹脂４０が、モールド１０のパターンＰ２と先行レイヤで転写されたウエハ１上のパターンＰ１の間で均一に押し広げられる。
次に、ステップＳ５で、モールドチャック１１またはモールドチャックステージ１２に取り付けられた（図示しない）複数のロードセル１９の出力によりモールド１０の押付け力が適切な値かどうかの判定を行なう。押付け力が所定の範囲になかった場合、ステップＳ５の判定をｎｏで抜け、ステップＳ６に進む。

ステップＳ６では、リニアアクチュエータ１５及び１５’によってモールドチャック１１のｚ方向の位置を変えるか、または微動ステージ３によってウエハチャック２のｚ方向の位置を変えることにより、モールド１０の押付け力の調整を行なう。所定の押付け力になるまでステップＳ５とステップＳ６のループを回り、ステップＳ５でモールド１０の押付け力が適切であると判定されると、ステップＳ５をｙｅｓで抜け、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２ではステップＳ３１で振動を開始した微動ステージ３の該当する軸の振動を停止させ、レーザ干渉計７によって前述の位置合せ目標位置に位置決めする。

図５に、ステップＳ３からステップＳ３２までのウエハステージ３，４の動きを示す。
横軸ｔは光硬化樹脂滴下後、ウエハステージの移動した経過時間を示し、縦軸ｓは移動量を示す。ｓ１が転写ショットの位置合せ目標位置を示し、図５では時刻ｔ１で振動振幅Ｍａだけ手前の位置からウエハステージが微小振動を開始している様子を示している。
微小振動は微動ステージ４のみを使用して行なうと、高い周波数でも振動させることが出来て効果的である。時刻ｔ２でモールド１０の押付けが完了して振動を停止し、位置合せ目標位置ｓ１に位置決めしている。なお、ウエハステージ３，４を微小振動させる時間Ｔｂは押付け完了までの時間より短くてもよい。また、微小振動させるのはｘ軸もしくはｙ軸のどちらか一軸、あるいは両方の軸であってもよい。

図６に、ｘ軸のみ振動させる場合のｘｙ平面内のウエハステージ３，４の動きの例を示す。
図６において、位置Ｐａから位置合せ目標位置Ｐ０まで移動する場合、矢印Ａで示すように、ウエハステージは位置Ｐ０からｘ軸方向に−Ｍａだけずれた位置Ｐｂに移動した後、矢印Ｂで示す振幅Ｍａの振動を開始する。両方の軸を微小振動させる場合は、振動の振幅及び周波数を等しくする必要はなく、位置合せ目標位置を中心としてウエハ１がｘｙ平面内で旋回運動するように振動させてもよい。
振動させる軸はモールド側のパターンに応じて、適宜、選択してやればよく、ｘ軸方向に伸びるライン＆スペースパターンの場合は、ｘ軸方向のみ振動させるようにすれば、より効果的に樹脂を展開することができる。なお、微小振動の振幅は隣接ショットへの干渉を考慮して、ショット間のスクライブライン幅以下とすることが好ましい。

次に、ステップＳ７で、ＵＶ光源１６により所定時間のＵＶ光の照射を行なう。ＵＶ光の照射が完了すると、続くステップＳ８でリニアアクチュエータ１５及び１５’を駆動してモールドチャック１１を上昇させ、モールド１０をウエハ１上の硬化した樹脂から引き離す。
次にステップＳ９で、ＸＹステージ４を駆動し、次のショットが樹脂滴下ノズル１８の下に来るようにウエハ１を移動させる。

続くステップＳ１０では、ウエハ１上の全ショットのパターン転写が終了したかどうかの判定を行なう。未転写のショットがある場合は、ステップＳ１０の判定をｎｏで抜け、ステップＳ２へ戻る。未転写のショットが無い場合は、ステップＳ１０の判定をｙｅｓで抜け、ステップＳ１１に進む。
ステップＳ１１ではウエハ１の回収（図１１のステップＳ１０８）に備えて、所定の位置にＸＹステージ４を駆動する。

以上のようにして、ウエハ１をモールド１０に対して事前に計測して決定されたアライメント位置を中心として微小振動させながら、モールド１０の押付けを行なうようにしたので、モールド１０の押印時の光硬化樹脂の拡がりを容易にして押印時間を短縮するとともに、微小振動を停止後のアライメント位置への復帰も同時に行なえるため、再アライメントの必要も無く、重ね合わせが必要なパターン転写においてもスループットの高い転写が可能となる。

次に、図７及び図８を参照して、本発明の実施例２におけるパターン転写装置の動作及び作用等について説明する。
図７は１ウエハのパターン転写時のフローチャートで、図４との違いはモールド１０の押付け量（下降量）が所定の値となった時に、ウエハステージの振動振幅を変更するステップを追加した点である。図７において、ステップＳ４のモールドチャックの下降までのフローは図４と同じである。

続いて、ステップＳ４１で分岐し、一方の押付け力が適切な値となるかの判定（ステップＳ５）とそのための調整（ステップＳ６）のフローは図４と同じである。
もう一方のフローでは、ステップＳ４２でモールドチャック１１の下降量（モールド１０の押付け量）が所定の値になるまで判定を繰り返す。モールド１０の押付け量が所定の値になったら、ステップＳ３３に進み、ウエハステージの振動振幅をより小さなものに変更し、ステップＳ４３でステップＳ５からのフローと合流する。以降のフローは、図４と同じである。

図８にこの時の時間ｔに対するモールド位置ｈとウエハステージ３，４の移動量ｓの変化を示す。図８において、ウエハステージ３，４が位置合せ目標位置ｓ１より距離Ｍａだけ手前で微小振動を開始した時点ｔｂ１（ｔｈ１）からモールドは位置ｈ１からの下降を開始する。位置ｈ２まで距離Ｈｄだけ下降した時点ｔｈ２でウエハステージ３，４の微小振動の振幅をＭａからＭｂにほぼ半減させている。なお、同時に微小振動の周波数をより低い値に変更してもよい。
以上のようにして、モールド１０の押付け量に応じて、ウエハステージ３，４の微小振動の振幅もしくは周波数を変える（例えば、モールド１０の押付け量が増大するのに合せて、微小振動の振幅と周波数を小さくする）ことで、ウエハステージ３，４側に微小振動することによる過負荷を生じさせることなく、効果的に光硬化樹脂の拡散を行なうことが出来る。

続いて、図９及び図１０を参照して、本発明の実施例３におけるパターン転写装置の動作及び作用等について説明する。
図９はウエハ１のパターン転写時のフローチャートで、図４との違いはモールド１０の押付け力が所定の値となった時に、ウエハステージの振動振幅を変更するステップを追加した点である。
図９において、ステップＳ４のモールドチャックの下降までのフローは図４と同じである。

続いて、ステップＳ５１で分岐し、一方の押付け力が適切な値となるかの判定（ステップＳ５）とそのための調整（ステップＳ６）のフローは図４と同じである。
もう一方のフローでは、ステップＳ５２で複数のロードセル１９によって計測されるモールド１０の押付け力が所定の値になるまで判定を繰り返す。モールド１０の押付け力が所定の値になったら、ステップＳ３３に進み、ウエハステージの振動振幅をより小さなものに変更し、ステップＳ５３でステップＳ５からのフローと合流する。以降のフローは、図４と同じである。

図１０にこの時の時間ｔに対するモールド押付け力ｐとウエハステージの移動量ｓの変化を示す。図１０において、ウエハステージが位置合せ目標位置ｓ１より距離Ｍａだけ手前で微小振動を開始した時点ｔｂ１からモールドは下降を開始している。
所定位置まで下降した時点ｔｂ２で押付け力ｐが下降開始時のｐ１からｐ２まで上昇した時に、ウエハステージの微小振動の振幅をＭａからＭｂにほぼ半減させている。
なお、同時に微小振動の周波数をより低い値に変更してもよい。
以上のようにして、モールドの押付け力に応じて、ウエハステージの微小振動の振幅もしくは周波数を変える（例えば、モールドの押付け力が増大するのに合せて、微小振動の振幅と周波数を小さくする）ことで、ウエハステージ側に微小振動することによる過負荷を生じさせることなく、効果的に光硬化樹脂の拡散を行なうことが出来る。

以上説明したように、本発明の実施例によれば、凹凸パターンが形成されたモールドを、基板に対して凹凸パターン面が平行となる方向に相対的に振動させながら、基板上の樹脂に相対的に押付けることによって押印し、樹脂を硬化させた後、モールドを樹脂から相対的に離隔することによって離型し、凹凸パターンの転写を基板上の各ショットに対し順次行なうパターン転写装置である押印装置である。

この押印装置において、押印前に基板とモールドを、モールドの凹凸パターンと基板上の特定のショットとの間で事前に計測された相対的な位置ずれ量に基づいて決定される、各ショットごとの位置合せ目標位置から所定量ずらした位置へ相対的に移動させ、位置合せ目標位置を中心に、この所定量を振幅として基板とモールドを相対的に振動させながら押印する。

また、樹脂を硬化させる前に基板ステージの振動を停止して、位置合せ目標位置に位置決めするようにした。
さらに、基板ステージを振動させる振幅をモールドの基板上の樹脂に対する相対的な押付け量もしくはモールドの基板上の樹脂に対する相対的な押付け力に応じて変えるようにした。これにより、押印時の基板上の樹脂の拡がりが促進され、スループットを向上させたパターン転写装置である押印装置を提供することができる。

また、ショットごとの重ね合わせ精度を保ちつつ、高速押印と高速位置決めが可能なパターン転写装置である押印装置を提供する効果も有する。
また、半導体やＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ−Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ
Ｓｙｓｔｅｍｓ）などを製造する微細パターン転写装置に利用可能である。
以上の説明では、モールド押印時のモールドと基板との相対的な振動を基板ステージ側を振動させることによって行なっているが、モールド側を振動させて同様の効果が得られることは明らかである。

（物品の製造方法の実施形態）
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、前述の実施例のインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップと、パターンを転写された前記基板をエッチングするステップと、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、エッチングステップの代わりに、パターンを転写された前記基板を加工する他の加工ステップを含みうる。

本発明の実施例に係るパターン転写装置の構成図である。 本発明の実施例に係るパターン転写装置の制御ブロック図である。 本発明の実施例に係る押印時のモールドチャック周辺の断面図である。 本発明の実施例１に係るウエハの転写フローチャートである。 本発明の実施例１に係るウエハステージの動きを示す時間遷移図である。 本発明の実施例１に係るウエハステージの位置を示す軌跡図である。 本発明の実施例２に係るウエハの転写フローチャートである。 本発明の実施例２に係るモールドとウエハステージの動きを示す遷移図である。 本発明の実施例３に係るウエハの転写フローチャートである。 本発明の実施例３に係るモールドの押付け力の変化とウエハステージの動きを示す遷移図である。 同一レイヤの複数枚ウエハの転写フローチャートである。 グローバルアライメントにおけるサンプル計測ショットの配置図である。 アライメントマークの配置を示すモールドチャック周辺の断面図である。 アライメントスコープの視野内での各アライメントマークの位置関係を示す図である。 従来のパターン転写装置におけるウエハの転写フローチャートである。

符号の説明

１：ウエハ、２：ウエハチャック、３：微動ステージ、４：ＸＹステージ、５：ベース定盤、６：参照ミラー、７・７’：レーザ干渉計、８・８’：支柱、９：天板、１０：モールド、１１：モールドチャック、１２：モールドチャックステージ、１３：ガイドバープレート、１４・１４’：ガイドバー、１５・１５’：リニアアクチュエータ、１６：ＵＶ光源、１７：コリメータレンズ、１８：レジスト滴下ノズル、３０・３１：アライメントスコープ、３２：ギャップセンサ、４０：レジスト、１００：ＣＰＵ。

Claims (10)

1. 基板上に配置された液状樹脂にモールドを押付けて樹脂の凹凸パターンを基板上の各ショットに形成する押印装置であって、
   前記モールドを保持するモールドステージと、
   前記基板を保持してＸ−Ｙ面内を移動する基板ステージと、
   前記モールドステージと前記基板ステージとの間のＺ軸方向の距離を変化させる駆動機構と、
   制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記モールドステージに保持されたモールドに整列する位置に対して、前記液状樹脂の配置が行われたショットがＸ−Ｙ面内において相対的に振動するように、前記モールドステージと前記基板ステージとの間の相対的な振動を行わせ、前記振動と並行して前記駆動機構を制御して前記液状樹脂に対する前記モールドの押付けを行う、
   ことを特徴とする押印装置。
2. 前記基板に形成されたマークの位置を計測するための信号を出力するスコープと、
   前記液状樹脂を吐出するノズルと、
   前記液状樹脂を硬化させる硬化手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記基板ステージのＸ−Ｙ面内の位置と前記スコープの動作とを制御することにより前記基板上の複数のサンプルショットそれぞれに対応したマークの位置を計測して前記基板ステージ上における各ショットがモールドステージに保持されたモールドに整列する位置の算出を行い、前記算出により得られた１つのショットの位置にしたがって前記基板ステージの位置および前記ノズルからの吐出を制御して前記１つのショットに前記液状樹脂の配置を行い、前記押付けが行われている状態で前記振動を停止させて前記整列する位置に前記１つのショットが配置されるように前記モールドステージと前記基板ステージとの間の相対的な位置決めを行い、前記位置決めが行われた状態で前記硬化手段を動作させて前記液状樹脂を硬化させる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の押印装置。
3. 前記相対的な振動は、前記基板ステージの振動であることを特徴とする請求項１または２に記載の押印装置。
4. 前記制御手段は、前記振動の方向であって且つ前記液状樹脂の配置が完了した位置に近づく方向に前記振動の振幅分だけ前記整列する位置からずれた位置から前記基板ステージの振動を開始させる、ことを特徴とする請求項３に記載の押印装置。
5. 前記制御手段は、前記駆動機構による前記距離の減少に応じて前記振動の振幅および周波数の少なくとも一方を減少させる、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の押印装置。
6. 前記押付けの力を計測する計測手段を有し、
   前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記力の増加に応じて前記振動の振幅および周波数の少なくとも一方を減少させる、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の押印装置。
7. 前記制御手段は、前記駆動機構により減少した前記距離に基づいて前記振動を停止させる、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の押印装置。
8. 前記押付けの力を計測する計測手段を有し、
   前記制御手段は、前記計測手段により計測された前記力に基づいて前記振動を停止させる、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の押印装置。
9. 前記相対的な振動は、前記モールドステージの振動であることを特徴とする請求項１または２に記載の押印装置。
10. 請求項１乃至９のいずれかに記載の押印装置を用いて樹脂の凹凸パターンを基板に形成する工程と、
    前記工程を経た基板を加工する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
    
    

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