JP2014120604A - インプリント装置、デバイス製造方法及びインプリント装置に用いられる型 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、基板上に形成されるパターンの欠陥を減少させることができるインプリント装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 本発明のインプリント装置は、基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、前記型と接触した状態の前記樹脂に該樹脂を硬化させるエネルギーを供給する供給部と、前記型と前記樹脂とが最初に離型する領域に供給するエネルギーよりも、前記型と前記樹脂とが最後に離型する領域に供給するエネルギーが多くなるように、前記供給部から前記樹脂に供給されるエネルギーを調整する調整部と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置に関する。

インプリント技術は、磁気記憶媒体や半導体デバイスを生産するためのリソグラフィ技術の一つである。インプリント技術は、パターンが形成された型を原版として、基板上に供給されたインプリント材（樹脂）にパターンを形成する技術である。基板上に供給された樹脂と型とを接触させた状態で、樹脂を硬化させることで樹脂にパターンを転写することができる。樹脂を硬化させる方法としては、光を用いて樹脂を露光により硬化させる方法や、熱を用いて樹脂を硬化させる方法がある。

樹脂を硬化させ、硬化させた樹脂と型とを離す（離型）際に、樹脂と型との間に付着力が発生し、樹脂からなるパターンが切断されることがある。このパターンが切断される現象は、インプリント技術におけるパターン欠陥の発生原因の一つである。パターンサイズやパターンのアスペクト比、パターンの面内配置、型に塗布してある離型剤や樹脂の種類など様々な要因によってパターン欠陥が発生する程度が違ってくる。例えば、型と樹脂とを離す速度が速いほど、樹脂のパターンが切断される問題が発生する確率は高くなる。

従来、型と樹脂との離型は、型と樹脂とが接触した領域の周辺部から徐々に間隔を広げていき、最後に中央部で型と樹脂とを離す方法や、型を基板に対して斜めにして、型の片側から反対側にむけて徐々に間隔を広げていく方法などが知られている。一般的には、型と樹脂との距離（間隔）が等速で広がっていくように、型又は基板を動かして型と樹脂とを離型する。

しかしながら、等速で型又は基板を動かしていても、最後に離型する瞬間は、型と樹脂の接触面積が急に小さくなる。そして、型と樹脂とが離れる速度の変化の割合が大きくなり、離型速度が速くなる。これは、インプリントに用いる型はパターンが形成された部分の厚さが薄く、変形しやすいため、最後に型と樹脂とが離れる際に、変形した型が元の形状に戻ろうとする力が加わるためである。

このため、基板上のパターン欠陥は、型と樹脂とが最後に離れる領域に多く発生していた。そこで、最後に型と樹脂とが離れるときに、型または基板を動かす速度を落とし、離型速度を遅くすることも考えられるが、速度を遅くすることによりスループットが低下してしまう。また、特許文献１には露光により樹脂を硬化させるインプリント装置であって、最後に離型する領域の露光量をその他の領域の露光量よりも小さくし、未硬化の状態で離型するインプリント装置が記載されている。

特開２０１１−１８１５４８号公報

しかしながら、樹脂が未硬化の状態で離型を行うため、樹脂からなる微細パターン形状が崩れるなどのパターン欠陥が生じることがある。また、離型後に未硬化の樹脂を硬化させるために露光光で樹脂を照射する必要がある。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、基板上に形成されるパターン欠陥を減少させることができるインプリント装置を提供する。

本発明のインプリント装置は、基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、前記型と接触した状態の前記樹脂に該樹脂を硬化させるエネルギーを供給する供給部と、前記型と前記樹脂とが最初に離型する領域に供給するエネルギーよりも、前記型と前記樹脂とが最後に離型する領域に供給するエネルギーが多くなるように、前記供給部から前記樹脂に供給されるエネルギーを調整する調整部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、樹脂に供給するエネルギーを調整することで離型時の内部応力を適正化できるので、基板上に形成されるパターンの欠陥を減少させることができる。

本発明の第１実施形態におけるインプリント装置を示す図である。 樹脂の硬化収縮により発生する内部応力を示す図である。 基板上に照射される紫外線の露光量の分布を示す図である。 本発明におけるインプリント工程を示す図である。 本発明の第２実施形態におけるインプリント装置を示す図である。 本発明の第３実施形態におけるインプリント装置を示す図である。 本発明の第４実施形態におけるインプリント装置を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１を模式的に表した図である。インプリント装置１には、原版としての型（モールド）Ｍを保持するモールドチャック２、基板としてのウエハＷを保持するウエハチャック３を備える。

モールドＭには、ウエハＷに対向する表面に凹凸形状のパターンＰが形成されている。ウエハステージ４は、ウエハチャック３に保持されたウエハＷをＸＹ平面で移動させることができる。ウエハステージ４は、ウエハＷをＺ方向に移動させることができるようにしても良い。ディスペンサ５（塗布機構）はウエハＷ上に樹脂６を供給する。ウエハＷはウエハステージ４によってモールドＭに形成されたパターンＰの下方の所定の位置に移動したり、ディスペンサ５の下方に移動したりする。

樹脂６が供給されたウエハＷがパターンＰの下方の所定の位置に移動した後、ウエハＷとモールドＭとの位置合わせを行う。そして、モールドＭを保持するモールドチャック２とウエハＷを保持するウエハチャック３との少なくとも一方をＺ方向に移動させることで、モールドＭと樹脂６とを接触させる（押印工程）。

モールドＭと樹脂６とを接触させ、パターンＰの凹部に樹脂６の充填が完了した後、モールドＭと樹脂６とが接触した状態で樹脂６を硬化させる。樹脂６を硬化させるためのエネルギーを供給する供給部として本実施形態では光源７を用いる。光源７から照射される光でウエハＷを照射することによって樹脂６を硬化させる。光源７からの光は、光学部材８とモールドＭとを通過して樹脂６を照射する。モールドチャック２には光が通過するための開口が設けられている。また、モールドＭは光を透過する部材（例えば石英）からなる。本発明における樹脂とは、硬化前の液状のものから硬化後の固体状のものを含む。

露光強度の調整には、光学部材８と光学部材８からの光をモールドＭに照射する投影レンズ１２とを用いる。光学部材８は樹脂６を照明する光（露光光）の強度を調整する調整部であり、光源７からの光に強度分布を持たせることができる。例えば、光学部材８として、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）やＧＶＬ（Ｇｒｓｔｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｖａｌｖｅ）などのマイクロメカニクス技術を用いて作製された光学素子を用いる。ＤＭＤやＧＬＶは、多数の独立に稼働するミラーが集積回路上に形成されたものであり、夫々のミラーのむきをかえることによって光照射量を調整する。ミラーを用いた光学部材８は、光源７からの光を有効に利用することができ、耐久性にも優れている。

これらインプリント装置１は制御部９によって制御される。制御部９は、処理部や記憶部を含むコンピュータなどである。本実施形態では、樹脂６として紫外線が照射されることで硬化する紫外線硬化樹脂がウエハＷ上に供給される。

モールドのパターンと樹脂とを離す際には、樹脂６とパターンＰとが接触した領域の最外周から離型を開始し、接触した領域の中央部で樹脂６とパターンＰとが最後に離れることで、離型が完了する。モールドＭはパターンＰが形成された部分の厚さが薄いため、モールドＭとモールドチャック２との間の空間の圧力を大きくすることによって、モールドＭを下に向かって（−Ｚ方向）凸状に変形させることができる。モールドと樹脂とを離型する際に、モールドＭを凸状に変形させることによって、樹脂６とパターンＰとが接触した領域の中央部で樹脂６とパターンＰとが最後に離れるようにすることができる。

（内部応力について）
図２を用いて、樹脂６の硬化収縮により発生する内部応力について説明する。図２はモールドＭに形成されたパターンＰの一部を拡大した断面図を示している。図２（ａ）はモールドＭに充填した樹脂６の硬化前、図２（ｂ）はモールドＭに充填した樹脂６の硬化後を示す図である。

図２（ａ）に示す樹脂６の硬化前は、パターンＰの凹部の深さであるＴｐに樹脂６が充填しており、かつモールドＭとウエハＷとの間には厚さＴｒの残存した樹脂の膜（残膜）が存在している。この残膜はパターンＰの全面に広がっている。モールドＭに形成されたパターンＰの凸部の領域４１には残膜厚Ｔｒの樹脂６が存在し、パターンＰの凹部の領域４２はＴｐ＋Ｔｒの樹脂６が存在する。

モールドＭと樹脂６とが接触した状態で樹脂を硬化させる。樹脂を硬化させると、パターンＰの凸部の領域４１（残膜のみの領域）では、厚さＴｒに相当する残膜の樹脂６が硬化収縮しようとする。一方、パターンＰの凹部の領域４２では、厚さＴｒの残膜に加えて、厚さＴｐのパターンＰの凹部に充填した樹脂６が存在する。そのため、Ｔｐ＋Ｔｒの厚さに相当する樹脂６が硬化収縮しようとする。樹脂を硬化させると、樹脂の内部に収縮しようとする力が発生する。

図２（ｂ）に示す樹脂６の硬化後は、樹脂６の硬化収縮によりモールドＭとウエハＷの間隔Ｔｒ２は硬化前と比較して狭くなる。しかし、モールドＭに形成されたパターンＰの凸部の領域４１と、パターンＰの凹部の領域４２とでは、硬化収縮する樹脂６の量が違う。

パターンＰの凹部の領域４２では、硬化収縮する樹脂６の量が多いため、パターンＰの凸部の領域４１より大きな力が発生する。しかし、図２（ｂ）に示すように、凸部の領域４１の樹脂は収縮量が小さいので、硬化収縮した後はモールドＭとウエハＷとに対して反発する向きに力が発生する。そのため、２つの領域のバランスがとれたところで、モールドＭとウエハＷの間隔Ｔｒ２が定まる。

そして、パターンＰの凹部の領域４２では、樹脂６が収縮しようとする力が内部応力として残存する。内部応力の大きさによっては、樹脂６がモールドＭから剥離してしまう場合もある。

収縮により発生する内部応力は、残膜の厚さＴｒが薄いほど大きくなり、また、パターンＰの凹部に充填した樹脂６の厚さＴｐが厚いほど大きくなる。さらに、収縮により発生する内部応力は、紫外線硬化樹脂の収縮率が大きいほど大きくなり、収縮後の樹脂のヤング率が大きいほど大きくなる。ここでの内部応力は、モールドＭと樹脂６との付着力を弱める方向に働く力である。つまり、この内部応力が大きいほどモールドＭと樹脂６とが離れやすく（離型しやすく）なる。

上記で説明した硬化収縮により発生する応力σの大きさは、パターン部の厚さＴｐ、残膜の厚さＴｒを用いて、以下の式１のようになる。ここで、樹脂硬化後のヤング率ε、樹脂の収縮率Ｓ、定数ｋとする。
σ＝ｋ×ｆ（Ｔｐ）×ｆ（１／Ｔｒ）×ε×Ｓ （式１）

このように、樹脂が硬化することでパターンＰの凹部に発生する内部応力がモールドＭのパターンＰの全体で生じれば離型し易くなる。しかし、パターンＰの凹部に大きな内部応力を発生させるには、樹脂を硬化させた際に樹脂６の体積を大きく収縮させる必要がある。そのため、ウエハに転写されたパターンの形状がモールドに形成されたパターンＰの形状とは異なる恐れがある。

さらに、パターンＰの全体で樹脂６の収縮が生じれば、ウエハＷ上のパターンＰを転写する領域（ショット領域）とモールドＭに形成されたパターンＰの領域とに倍率差が生じる恐れがある。そのため、ウエハＷに照射される紫外線の露光量に分布を持たせて必要以上に樹脂を収縮させないようにする。

（露光量の分布について）
図３を用いて、ウエハＷ上に照射される紫外線の露光量の分布について説明する。本実施形態の樹脂６は、樹脂に照射される紫外線の露光量が大きいほど硬化収縮量が大きくなる樹脂を用いる。または、樹脂に照射される紫外線の露光量が大きいほど、硬化した樹脂のヤング率が高くなる樹脂である。

図３はモールドＭに形成されたパターンＰがウエハＷ上に転写されるショット領域を示している。ショット領域はモールドＭに形成されたパターンＰの大きさに対応している。つまり、樹脂６と接触しているパターンＰの領域を示している。

本実施形態では、モールドＭと樹脂６とを離型する際には、ショット領域の周辺部から中央部に向かうようにモールドＭと樹脂６との間隔を広げ、ショット領域の中央部で最後に離型する。

そこで、露光量の分布を調節して図３（ａ）に示すように、ショット領域の中央部の露光量を大きくする。つまり、モールドＭと樹脂６とが最後に離型する領域３１の露光量を、モールドＭと樹脂６とが最初に離型する領域３２の露光量より大きくすることである。

例えば、図３（ａ）においては、２６ｍｍ×３３ｍｍ内に、１０ｍｍφの最後に離型する領域３１が存在する。最初に離型する領域３２の露光強度３５ｍＷ／ｃｍ２に対して、最後に離型する領域３１は、約３倍の露光強度１００ｍＷ／ｃｍ２とすることで、ショット領域内で異なる内部応力の分布を発生させることができる。

最後に離型する領域３１の内部応力σ１と、最初に離型する領域３２の内部応力σ２とを発生させる。最後に離型する領域３１の露光量を大きくしているので、内部応力はσ１＞σ２となる。こうして、最後に離型する領域の内部応力を最初に離型する領域の内部応力よりも大きくすることができる。

最初に離型する領域３２の露光量は、少なくとも樹脂６が硬化するために必要な露光量（エネルギー）である。ショット領域内の樹脂が硬化しているので、離型後に未硬化の樹脂によるパターン欠陥を低減することができる。

最後に離型する領域３１の内部応力が最初に離型する領域３２よりも大きく発生しているため、最後に樹脂とモールドとが離型する際に、離型の速度が急激に速くなっても、樹脂とモールドとが離れやすい。モールドＭと樹脂６とを離型する際に、樹脂の切断などのパターン欠陥を低減することができる。

露光量の分布の与え方は図３（ａ）に限らない。図３（ａ）では、露光量の分布が２値の場合を示したが、露光量の分布に傾斜を与えても良い。図３（ｂ）のように、ショット領域内全体に露光量の分布を持たせた場合は、露光量が最大になる領域を最後に離型する領域３１とし、その他の領域を最初に離型する領域３２とする。最初に離型する領域で露光量に分布があっても構わない。最後に離型する領域３１の紫外線の露光量が最大になるように、最初に離型する領域３２に露光量に傾斜を与える。例えば、ショット領域の周辺部から中心部に向かって露光量が徐々に大きくなるように傾斜を与える。

例えば、図３（ｂ）においては、３３ｍｍ×５２ｍｍ内に、１２ｍｍφの最後に離型する領域３１が存在する。露光強度は１００ｍＷ／ｃｍ２から２００ｍＷ／ｃｍ２まで、２倍の範囲で徐々に変化させる。

図３（ａ）、（ｂ）ではショット領域の中央部を最後に離型する場合を説明したが、最後に離型する領域は、中央部でなくても良い。モールドＭ全体を斜めにして、ショット領域の片側（周辺部の一辺）から反対側（対辺）に向けて徐々に離型しても良い。

この場合、図３（ｃ）のように、ショット領域の周辺部の一辺を、最後に離型する領域３１として、最初に離型する領域３２の露光量よりも大きくする。最初に離型する領域３２の露光量は、図３（ｂ）と同様に複数の露光量の分布や、傾斜を持った露光量の分布を与えても良い。図３（ｃ）のような応力分布を生じさせ、最後に離型する領域３１での離型速度の上昇による離型時に発生するパターン欠陥を低減することができる。

このように本実施形態では、最初に離型する領域と比較し、最後に離型する領域の露光量が多くなるように、露光量の分布を調節することを特徴とする。

このようにして、最後に離型する領域３１の内部応力を、最初に離型する領域３２の内部応力よりも大きくすることができるため、モールドＭと樹脂６との離型時に、最後に離型する領域もモールドＭと樹脂とを離れやすくすることができる。

（モールドについて）
上述のように露光量に分布を与えて樹脂を硬化させると、最後に離型する領域の樹脂は最初に離型する領域の樹脂よりも大きく収縮する。そのため、最後に離型する領域に転写されるパターンの形状は、モールドＭに形成されたパターンＰとは異なる恐れがある。そこで、樹脂の収縮を予め考慮して設計されたモールドＭを用いても良い。

図４（ａ）〜（ｄ）に樹脂の収縮を考慮して設計されたモールドＭの断面図と、モールドＭを用いたインプリント工程を示す。ここでは、図３（ａ）、（ｂ）のようにショット領域の中心部で最後に離型する場合について説明する。

図４（ａ）は、モールドＭの断面図を示している。モールドＭと樹脂６とが最後に離型する領域３１におけるパターンＰの凹部の幅を、最後に離型する領域以外の領域（最初に離型する領域３２）におけるパターンＰの凹部の幅よりも広くする。最後に離型する領域３１のパターンＰの凹部の幅は、例えば、樹脂６の硬化収縮量を考慮して補正する。

これにより、露光量が多い領域（最後に離型する領域）の樹脂の収縮量が大きくなっても、任意の形状で樹脂のパターンをウエハ上に転写することができる。

このようなモールドを用いてパターンの転写について説明する。

図４（ｂ）は、モールドＭとウエハＷに供給された樹脂６とを接触させて、モールドＭのパターンＰに樹脂６が充填された図である。領域３１には、領域３２に比べ、強度の高い紫外線が照射される。本実施形態では、領域３２の露光強度に対して、領域３１は、３倍の露光強度とした。

そのため、図４（ｃ）のように、領域３１のパターンＰの凹部に充填した樹脂６は、領域３２の凹部に充填した樹脂６よりも多く硬化収縮する。そのため、領域３１の凹部には領域３２の凹部よりも大きな内部応力が生じている。領域３２は少なくとも樹脂６が硬化するのに必要な露光量の紫外線を照射すればよい。パターンの形状を考慮すれば、できるだけ硬化収縮させない方が良い。領域３１では、樹脂６の硬化収縮量によって、硬化した樹脂６がモールドＭの凹部からすでに離れてしまっている場合もある。その場合、領域３１の樹脂とモールドはモールドＭとウエハＷの間隔を広げる前に離型しており、最後に離型する領域の離型速度の上昇による離型時に発生するパターン欠陥を低減することが可能になる。

樹脂６を硬化させた後、モールドＭと硬化した樹脂６とを離型することで、図４（ｄ）のようにパターンがウエハＷ上に形成される。

領域３２の露光強度に対して、領域３１の露光強度の比率が大きいほど、領域３１の樹脂６の硬化収縮量は大きくなり、離型しやすくなる。しかし、領域３１の露光強度が大き過ぎると熱の影響によりウエハＷの変形や温度上昇など問題が発生してしまう。

そのため、領域３１の露光強度を決める際には、ウエハＷに熱の影響が生じない範囲の露光強度にするのが望ましい。特にウエハＷに対する熱の影響が大きい場合には、領域３１の樹脂６に内部応力が発生するのに十分な硬化収縮量が生じる露光強度のうち、最も低い露光強度が望ましい。

一般的なインプリントに用いられる紫外線硬化樹脂の特性から考えると、硬化収縮させる領域の露光強度は、硬化収縮させない領域の露光強度の１．２倍以上３倍以下であることが望ましい。そのため、露光光の強度を調整する調整部で露光強度が１．２倍から３倍まで変えることができればよい。

モールドＭに形成されたパターンＰの補正は、凹部の幅に限らず、凹部の厚さ方向（形成されるパターンの高さ方向）の補正を行っても良い。厚さ方向の補正も、パターンＰの凹部に充填した樹脂の収縮量を考慮して、領域３１の凹部の厚さ方向の厚さＴｐ_３１を領域３２の凹部の厚さ方向の厚さＴｐ_３２よりも大きくすることができる。このように、樹脂６の効果収縮量を考慮してパターン部の凹凸形状を決めても良い。

ここで、モールドＭに形成されたパターンＰの補正については、幅方向と厚さ方向の何れの場合も樹脂６の収縮量を考慮した。しかし、厚さ方向の補正はインプリント工程後のプロセスを考慮しても良い。

つまり、半導体プロセスにインプリント工程を用いる場合には、インプリント工程後に、ドライエッチングなど基板を加工する工程を行う場合が多い。この場合、硬化収縮後の樹脂のエッチング耐性を考慮して厚さ方向の補正を行う。本実施形態では、硬化収縮によって、領域３１の樹脂６の高さ（厚さ）が領域３２の樹脂６の高さよりも小さくなった。しかし、硬化収縮量が多くても、エッチング耐性が領域３２の樹脂６と、同等である場合には、モールドＭの厚さ方向の補正は、行わなくても良い。

（第２実施形態）
図５を用いて第２実施形態のインプリント装置について説明する。

図５は、第２実施形態のインプリント装置１を模式的に示した断面図である。図５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とほぼ同様の装置である。第２実施形態では、露光強度の調整にフィルタ１０を用いる。フィルタ１０はモールドＭ（モールドチャック２）と光源７との間に配置されている。また、フィルタ１０は、モールドＭの近くに配置するのが好ましい。

また、不図示の駆動機構により、フィルタ１０を所定の場所に配置することができる。モールドＭに対して最後に離型する領域の露光量が多くなるようにフィルタを配置する。露光光の強度を調整する調整部としてのフィルタ１０により、光強度分布を調整して露光光を樹脂に照射する。

フィルタ１０としては、金属膜のＮＤフィルタが一般的である。金属膜の膜厚を変えることによって、光の透過率を変える。金属膜の材料はアルミニウムかクロムである。フィルタの透過率は、図３（ａ）や（ｃ）のように、フィルタ面内で一部だけ変えても良いし、図３（ｂ）のように徐々に変えても良い。

ここでは、光源７からの紫外線がショット領域内に均一に照射されるとすると、領域３１に対応するフィルタの透過率は、領域３２に対応するフィルタの透過率と比較して１．２倍から３倍までの間で設定されていることが望ましい。

光の透過率や光の透過分布が異なるフィルタ１０を複数用意して、基板上に転写されるパターンや離型方法に応じてフィルタ１０を切り替えても良い。

このようなフィルタ１０を用いることで、樹脂６に照射する露光光の強度を調整することができ、最後に離型する領域３１の露光量を多くすることができる。フィルタは、レンズ類で調節する場合にくらべ、耐久性には乏しいが、安価に設置することができる。型と樹脂の接触面積の変化に伴い離型速度が変化するが、離型速度の変化に合うよう徐々に応力を調整することにより、パターン欠陥の発生を抑えつつ離型の速さを向上させたインプリントが可能となる。

（第３実施形態）
図６を用いて第３実施形態のインプリント装置について説明する。

図６は、第３実施形態のインプリント装置１を模式的に示した断面図である。図６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とほぼ同様の装置である。第３実施形態では、露光強度の調整にブレード１１（遮光板）を用いる。ブレード１１を用いて光源７からの紫外線によりショット領域の樹脂６が露光される時間の調整を行う。露光時間をショット領域内で調整することで、露光量を調整する。

第３実施形態のインプリント装置１は、モールドＭ（モールドチャック２）と光源７との間にブレード１１を備えている。ブレード１１は、露光量を調整する調整部として、ショット内の露光時間を調整することができる。

ブレード１１は不図示の駆動機構により、露光光を遮るように移動する。ブレード１１を用いて露光時間を調整する方法を説明する。

モールドＭと樹脂６とが接触した後、紫外線を射出し樹脂を硬化させる。最初はブレード１１で露光光を遮光せずにショット全面を露光する。ショット領域のうち最初に離型する領域３２の樹脂が硬化するために必要な露光量で全面に紫外線を照射した後、領域３２に光が照射されないように、ブレード１１で光源７からの紫外線を遮光する。ブレード１１で露光領域の範囲を限定して領域３１を露光する。

最初に離型する領域が露光されないようにブレードを用いて露光光を遮光し、最後に離型する領域３１のみ連続して露光する。ブレード１１を用いて露光光を遮光することによって、最後に離型する領域３１の露光時間を長くすることができる。本実施形態では、樹脂６として紫外線による露光時間が長くなるとヤング率が上昇する紫外線硬化樹脂を用いた。ブレードの移動は、図３（ａ）や図３（ｃ）のように２段階でも良いし、図３（ｂ）のように徐々に移動させても良い。

第３実施形態では、ブレード１１を用いて露光光を遮光することによって、最後に離型する領域３１は、最初に離型する領域３２と比較して露光量が多くなり、最後に離型する領域３１で内部応力が発生するのに十分な樹脂６の硬化収縮が生じる。

（第４実施形態）
図７を用いて第４実施形態のインプリント装置について説明する。

図７は、第４実施形態のインプリント装置１を模式的に示した断面図である。一般的なインプリント装置では、露光光で樹脂６を照射することにより樹脂６を硬化させる。その後、光源７から露光光の射出を止めてから、モールドＭと樹脂６との離型を開始する。つまり、離型時には露光光が照射されていない。

第４実施形態では、最初に離型する領域３２の樹脂６が硬化するために必要な露光量で全面に紫外線を照射した後、露光光の照射を継続させたまま離型を開始する。

離型を開始して、モールドＭと樹脂６とが離れた領域は、モールドＭと樹脂６との間に空間ができる。このため、モールドＭを照射した露光光はモールドＭと空気との界面で反射がおき、樹脂６を照射する露光光の強度が減少する。一方で、最後に離型する領域３１は、離型が完了する直前までモールドＭと樹脂６とが接触しているので、露光光の強度は減少することなく樹脂６を露光する。

このとき、目標とする硬化収縮量が生じるための露光量にあわせて、制御部９は離型を開始してから離型が完了するまでの時間を調整する。制御部９はモールドＭと樹脂６とが接触した状態から、最初に離型する領域３２からモールドＭと樹脂６との間隔が開くようにモールドチャック２を制御する。そこで、モールドＭと樹脂６との間隔が開く時間を制御することで、樹脂６に照射される露光量を調整することができる。

このように制御部９は、露光量を調整する調整部として機能する。モールドＭの代わりにウエハＷを制御して離型を行っても良い。光源７からの露光光の照射は離型が完了するまで継続しても良いし、最初に離型する領域３２のモールドＭと樹脂６との間隔が開いた後、最後に離型する領域３１を照射する露光量が必要な量になった時点で、樹脂６の照射を停止しても良い。

第４実施形態では、離型を開始した後も露光光の照射を続けることによって、最後に離型する領域３１は、最初に離型する領域３２と比較して露光量が多くなり、最後に離型する領域３１で内部応力が発生するのに十分な樹脂６の硬化収縮が生じる。

上述したいずれの実施形態のインプリント装置も、ディスペンサ５を用いて樹脂６をウエハＷ上に供給する装置を説明した。しかし、インプリント装置とは異なる装置を用いて樹脂が供給されたウエハ（例えば、スピンコートにより樹脂が供給されたウエハ）をインプリント装置内部に搬入してインプリント処理を行っても良い。また、インプリントによって樹脂が形成される基板は、ウエハでなくガラス基板などを用いてもよい。

上述したいずれの実施形態のインプリント装置も、エネルギーを供給する供給部として紫外線を照射する光源を用い、樹脂には光硬化樹脂を用いたインプリント装置について説明をした。しかし本発明は、熱を用いてインプリントを行うインプリント装置であっても良い。

この場合、供給部としてウエハ上の樹脂に熱エネルギーを供給するヒータなどの熱源を用いる。熱エネルギーの分布は図３に示すように、モールドＭと樹脂６とが最後に離型する領域３１の熱の供給量を、モールドＭと樹脂６とが最初に離型する領域３２の熱の供給量より大きくする。

樹脂には熱硬化性樹脂を用いても良いし、熱可塑性樹脂を用いても良い。使用する樹脂に応じて最後に離型する領域３１で発生する内部応力の大きさが、最初に離型する領域３２の内部応力よりも大きくなるように熱エネルギーを供給する。

また、硬化した樹脂からモールドを離型する工程では、型に形成されたパターンの密度が低い領域よりパターンの密度が高い領域の方が、硬化した樹脂からモールドが離れにくいことが分かっている。そのため、モールドに形成されたパターンの密度が高い領域に供給するエネルギーが多くなるように露光量や熱の分布を決めても良い。

つぎに、本発明の一実施形態のデバイス（半導体デバイス、液晶表示デバイス等）の製造方法について説明する。半導体デバイスは、ウエハに集積回路を作る前工程と、前工程で作られたウエハ上の集積回路チップを製品として完成させる後工程を経ることにより製造される。前工程は、前述のインプリント方法あるいはインプリント装置を使用して型のパターンを基板上の樹脂に転写する工程を含む。後工程は、アッセンブリ工程（ダイシング、ボンディング）と、パッケージング工程（封入）を含む。液晶表示デバイスは、透明電極を形成する工程を経ることにより製造される。透明電極を形成する工程は、透明導電膜が蒸着されたガラス基板に樹脂を塗布する工程と、前述のインプリント方法あるいはインプリント装置を使用して樹脂が塗布されたガラス基板に型のパターンを転写する工程を含む。本実施形態のデバイス製造方法によれば、従来よりも高品位のデバイスを安価で製造することができる。

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ず、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。

１ インプリント装置
７ 光源
８ 光学部材

Claims (13)

1. 基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記型と接触した状態の前記樹脂に該樹脂を硬化させるエネルギーを供給する供給部と、
   前記型と前記樹脂とが最初に離型する領域に供給するエネルギーよりも前記型と前記樹脂とが最後に離型する領域に供給するエネルギーが多くなるように、前記供給部から前記樹脂に供給されるエネルギーを調整する調整部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記供給部は前記樹脂を硬化させる露光光を照射する光源を有し、
   前記樹脂は前記光源から露光光が照射されることにより硬化する光硬化樹脂であり、
   前記調整部は前記露光光による露光量を調整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. 前記調整部は、前記最後に離型する領域での光強度が前記最初に離型する領域での前記光強度よりも高くなるように前記露光光を調整す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. 前記調整部は、前記露光光に対する透過率が、前記最初に離型する領域に対応する部分よりも前記最後に離型する領域に対応する部分よりも高いフィルタである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. 前記調整部は、前記最初に離型する領域でのエネルギーを供給する時間よりも、前記最後に離型する領域でのエネルギーを供給する時間が長くなるように前記供給部を調整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。
6. 前記供給部は前記樹脂を硬化させる露光光を照射する光源を有し、
   前記露光光を遮光する遮光板を備え、
   前記調整部は、前記最後に離型する領域に前記露光光を照射した状態で、前記最初に離型する領域を照射する露光光を遮光するように前記遮光板を駆動することで、前記最初に離型する領域にエネルギーを供給する時間よりも、前記最後に離型する領域にエネルギーを供給する時間が長くなるように前記供給部を調整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. 前記最初に離型する領域よりも、前記最後に離型する領域の露光量が１．２倍以上３倍以下であることを特徴とする請求項２乃至６のいずれか一項に記載のインプリント装置。
8. 前記調整部は、前記型と前記樹脂とが接触した状態で前記露光光を照射し前記樹脂を硬化させた後に、前記型と前記樹脂とを離型する際に前記露光光が照射されているように前記光源を制御する制御部であることを特徴とする請求項２乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
9. 基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記樹脂に該樹脂を硬化させるエネルギーを供給する供給部と、
   前記型と前記樹脂とが接触した状態で、前記型と前記樹脂とが最初に離型する領域に供給するエネルギーよりも前記型と前記樹脂とが最後に離型する領域に供給するエネルギーが多くなるように、前記供給部から前記樹脂にエネルギーを供給するよう制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
10. 基板上の樹脂に型を用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記型と接触した状態の前記樹脂に該樹脂を硬化させるエネルギーを供給する供給部と、
    前記基板上に形成される前記パターンの密度が低い領域よりも、前記基板上に形成される前記パターンの密度が高い領域に供給するエネルギーが多くなるように、前記供給部から前記樹脂に供給されるエネルギーを調整する調整部と、
    を備えることを特徴とするインプリント装置。
11. 前記供給部は前記樹脂を硬化させる熱を供給する熱源を有し、
    前記樹脂は前記熱源から供給される熱により硬化する熱硬化性樹脂または熱可塑性樹脂であり、
    前記調整部は前記熱源による熱の供給量を調整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。
12. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のインプリント装置を用いて前記パターンを前記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加工する工程と、
    を含むことを特徴とするデバイス製造方法。
13. 請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のインプリント装置に用いられる型であって、
    前記調整部によって前記供給部から前記樹脂に供給される前記エネルギーの量によって異なる前記樹脂の収縮量に基づいて、前記型に形成されたパターン部の凹凸形状が異なることを特徴とするインプリント装置に用いられる型。