JP2015115370A - インプリント装置、及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】離型の確認に有利なインプリント装置を提供する。
【解決手段】基板上のインプリント材に対する成型及び離型を含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、型を保持する型保持部と、前記基板保持部及び前記型保持部のうちの少なくとも一方の前記離型のための駆動を行う駆動部と、前記駆動部による前記離型の完了を検出する検出部と、を有することを特徴とするインプリント装置を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インプリント装置、及び物品の製造方法に関する。

半導体デバイスなどのデバイスを製造するのに、フォトリソグラフィ技術が使用されている。フォトリソグラフィ技術では、露光装置によってマスク（原版）のパターンを介して基板上のレジスト（感光剤）を露光し、かかるレジストを現像することで基板上にレジストパターンを形成する。そして、レジストパターンをマスクとして、その下の層がエッチングされたり、イオンが注入されたりする。

また、近年では、デバイスを製造するための他の技術として、基板上の樹脂にモールド（型）で成形（成型）して硬化させるインプリント技術が注目されている。インプリント技術を用いたインプリント装置では、基板（樹脂）から離型するのに、モールドと基板とが互いに引き合う力（離型力）が生じる。かかる離型力によってモールドが変形し（ひずみ）、それにより基板上に形成された樹脂のパターンの形状が変化しうる。そこで、基板を保持する保持力（吸着力など）を調整することで、モールドの変形にあわせて基板も変形させて、当該パターンの形状の変化を低減する技術が提案されている（特許文献１参照）。

米国特許出願公開第２０１１／０２６０３６１号明細書

しかしながら、従来技術では、離型力の大きさによっては、離型動作が完了してもモールドが基板から完全に離型していない状態、即ち、基板の一部がモールドに貼り付いたまたの状態となりうる。このような場合、モールドを保持するヘッドと基板を保持するステージとの双方でモールドや基板を保持している状態となり、かかる状態でインプリント処理を継続するのは好ましくない。

本発明は、離型の確認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、基板上のインプリント材に対する成型及び離型を含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、型を保持する型保持部と、前記基板保持部及び前記型保持部のうちの少なくとも一方の前記離型のための駆動を行う駆動部と、前記駆動部による前記離型の完了を検出する検出部と、を有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、離型の確認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。 図１に示すインプリント装置のディスペンサの吐出位置と退避位置とを示す図である。 図１に示すインプリント装置におけるインプリント処理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におけるインプリント処理を説明するための図である。 基板上のショット領域の配置を示す図である。 基板上の硬化した樹脂からモールドを離型する離型動作を説明するための図である。 第１の実施形態における検出部の構成を示す図である。 第２の実施形態における検出部の構成を示す図である。 第３の実施形態における検出部の構成を示す図である。 第４の実施形態における検出部の構成を示す図である。 第５の実施形態における検出部の構成を示す図である。 基板上の硬化した樹脂からモールドを離型させるための処理を説明するための図である。

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。

図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板上のインプリント材（例えば、樹脂）をモールド（型）で成形して硬化させ、基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うリソグラフィ装置である。

インプリント装置１００は、インプリント処理を繰り返すことによって、基板上の複数のショット領域のそれぞれにパターンを形成する。インプリント処理は、モールドをインプリント材に押し付ける押印動作（成型動作）と、モールドをインプリント材に押し付けた状態でインプリント材を硬化させる硬化動作と、硬化した樹脂からモールドを離型する（離型動作）とを含む。

インプリント装置１００は、本実施形態では、紫外光（ＵＶ光）を照射することで、インプリント材である紫外線硬化型の樹脂を硬化させる光硬化法を採用している。但し、インプリント装置１００は、紫外域以外の波長域の光の照射によって樹脂を硬化させてもよいし、他のエネルギー（例えば、熱）によって樹脂を硬化させてもよい。

インプリント装置１００は、基板ステージ１０３と、モールドステージ１０５ａと、照射部１０６と、樹脂供給部１０７と、アライメントスコープ１１１と、フォーカスセンサ１１２と、制御部１１４とを有する。

基板１０１は、モールド１０５のパターンが転写される、即ち、表面層にモールド１０５のパターンに対応する素子パターンが形成される基板である。基板ステージ１０３は、基板チャック（基板保持部）１０２を介して基板１０１を保持し、Ｘ軸方向及びＸ軸方向に直交するＹ軸方向に移動する。基板ステージ１０３は、ベースフレーム１０４の上に配置される。

モールド１０５は、表面に凹凸状のパターンを有する。モールド１０５と基板１０１との間に樹脂を挟み、かかる樹脂を硬化させることでモールド１０５のパターンが基板１０１に転写される。モールドステージ１０５ａは、モールドチャック（型保持部）などを含み、モールド１０５を保持して移動するステージであって、例えば、電流アンプなどから与えられる駆動電流（の値）に応じて、上下方向に移動（駆動）する。モールドステージ１０５ａは、基板上の未硬化の樹脂にモールド１０５を押し付ける押印動作と、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型する離型動作とを実現する。

照射部１０６は、モールド１０５を介して、基板上の未硬化の樹脂に紫外光を照射して、かかる樹脂を硬化させる。照射部１０６は、ｉ線、ｇ線を発生させるハロゲンランプなどの光源と、かかる光源からの紫外光を集光及び成形する光学系とを含む。

樹脂供給部１０７は、基板上に所定量の樹脂を供給（塗布）する機能を有する。樹脂供給部１０７は、例えば、未硬化の樹脂を保管するタンク１０８と、未硬化の樹脂を液滴化して吐出するディスペンサ１０７ａと、タンク１０８に保管された樹脂をディスペンサ１０７ａに供給する供給管１０９とを含む。

移動機構１１０は、図２に示すように、ディスペンサ１０７ａを吐出位置と退避位置（メンテナンス位置）との間で移動させる。移動機構１１０は、通常の吐出動作時には、ディスペンサ１０７ａを吐出位置に移動させ、メンテナンス時には、ディスペンサ１０７ａを退避位置に移動させる。退避位置では、ディスペンサ１０７ａのクリーニングや交換が行われる。

アライメントスコープ１１１は、基板上に未硬化の樹脂を供給した後に、モールド１０５と基板１０１との位置合わせを行う際に用いられる。アライメントスコープ１１１は、モールド１０５に形成されたアライメントマークと基板１０１に形成されたアライメントマークとを検出し、かかるアライメントマークの相互の位置ずれ（位置関係）を計測する。

フォーカスセンサ１１２は、基板ステージ１０３によって保持された基板１０１の高さ方向の位置を検出する。また、フォーカスセンサ１１２は、基板上の複数の箇所の高さ方向の位置を検出することで、基板１０１の平坦度を求めることも可能である。

定盤１１３は、モールドステージ１０５ａ、照射部１０６、ディスペンサ１０７ａ、タンク１０８、供給管１０９、移動機構１１０、アライメントスコープ１１１及びフォーカスセンサ１１２を支持（固定）する。

制御部１１４は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の全体（動作）を制御する。例えば、制御部１１４は、基板上にパターンを形成するインプリント処理（押印動作、硬化動作、離型動作）を行う。

図３（ａ）乃至図３（ｄ）、図４（ａ）乃至図４（ｃ）を参照して、インプリント装置１００におけるインプリント処理について説明する。かかるインプリント処理は、上述したように、制御部１１４がインプリント装置１００の各部を統括的に制御することで行われる。

まず、図３（ａ）に示すように、基板１０１を、基板チャック１０２を介して、基板ステージ１０３で保持する。次いで、図３（ｂ）に示すように、ディスペンサ１０７ａの吐出位置に基板１０１（のショット領域）が位置するように、基板ステージ１０３を移動させる。また、基板ステージ１０３を図３（ａ）に示す状態から図３（ｂ）に示す状態に移動させる間に、フォーカスセンサ１１２によって、基板１０１の高さ方向の位置や平坦度を検出する。基板１０１の平坦度に問題がない場合には、基板１０１に樹脂が供給される。

次に、図３（ｃ）に示すように、ディスペンサ１０７ａから未硬化の樹脂を吐出させながら、基板ステージ１０３を移動させることで、基板上（のショット領域）に所定量の樹脂が供給（塗布）される。ここで、基板上には、図５に示すように、複数のショット領域が配置され、例えば、ショット番号１、２、３、・・・ｎのショット領域から順に（連続的に）インプリント処理が行われる。

次いで、図３（ｄ）及び図４（ａ）に示すように、モールド１０５の下（押印位置）に基板１０１（の樹脂が供給されたショット領域）が位置するように、基板ステージ１０３を移動させる。そして、モールドステージ１０５ａによってモールド１０５を降下させて、モールド１０５を基板上の樹脂（基板１０１）に押し付ける（即ち、モールド１０５と基板上の樹脂とを接触させる）。モールド１０５と基板上の樹脂とを接触させた状態において、モールド１０５のアライメントマークと基板１０１のアライメントマークとをアライメントスコープ１１１によって検出し、モールド１０５と基板１０１との相対的な位置を調整する。

次に、図４（ｂ）に示すように、モールド１０５と基板上の樹脂とを接触させた状態において、照射部１０６からの光を、モールド１０５を介して、基板上の樹脂に照射する。これにより、基板上の樹脂が硬化する。

次いで、図４（ｃ）に示すように、モールドステージ１０５ａによってモールド１０５を上昇させて、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型する。これにより、基板１０１の上に、パターニングされた樹脂が形成され（即ち、モールド１０５のパターンが転写され）、インプリント処理が終了する。

上述したインプリント処理において、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型する離型動作について詳細に説明する。図６（ａ）は、基板１０１が基板チャック１０２に保持された状態を示す図である。基板チャック１０２は、図６（ａ）に示すように、基板１０１を真空吸着する真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅを含む。各真空ラインには、基板１０１を真空吸着したときの真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅのそれぞれの真空状態、即ち、真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅのそれぞれの内部の圧力（気圧）の値を検出する圧力検出器１０２ｇが配置されている。また、各真空ラインには、真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅのそれぞれの真空圧を調整する圧力調整部１０２ｈが設けられている。

図６（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型するための離型動作が行われた後の状態を示す図である。図６（ｂ）では、基板１０１の外周部に配置された外周ショット領域に対してインプリント処理が行われている。基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型する離型動作を行う前には、真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅの一部、例えば、真空ライン１０２ｂの内部の圧力の値を調整して、基板１０１の外周部１０１ａの保持（引き付け）を解除する。これにより、離型動作の際に、基板１０１の外周部１０１ａが部分的に浮上し、基板上に形成されたパターンの倒れを低減することができる。

離型動作が正常に行われたならば、基板１０１は、その自重によってモールド１０５から剥離し、図６（ｂ）に示す状態から図６（ａ）に示す状態に戻るため、インプリント処理を継続することができる。但し、離型力が基板１０１の自重によるモールド１０５からの斥力よりも大きい場合、モールド１０５が基板１０１から完全に離型していない状態、即ち、基板１０１の一部がモールドに張り付いた状態のまま離型動作が終了することになる。また、インプリント処理の不良によって、離型力が基板ステージ１０３による基板１０１の保持力よりも大きくなる場合には、基板１０１の保持を解除しなくても、基板１０１の一部がモールドに張り付いた状態のまま離型動作が終了することになる。ここで、離型力とは、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型する際に、モールド１０５と基板１０１との間に生じる互いに引き合う方向の力である。

そこで、インプリント装置１００は、以下の各実施形態で説明するように、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が行われた後に、硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部を有する。

＜第１の実施形態＞
図７（ａ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうか（即ち、モールド１０５の離型の完了）を検出する検出部の構成の一例を示す図である。図７（ａ）は、モールド１０５を保持するモールドステージ１０５ｂが上下方向に移動することでモールド１０５を基板上の樹脂に押し付ける場合を示している。

ここで、各動作におけるモールドステージ１０５ａの位置決めがサーボ制御によって行われている場合を考える。この場合、図６（ａ）に示す状態（即ち、正常状態でのモールドステージ１０５ａの待機位置（設計位置））において、モールドステージ１０５ａに与えられる駆動電流は、モールドステージ１０５ａの自重を保持するための電流値となる。ここで、モールドステージ１０５ａに与えられる駆動電流とは、実際には、モールドステージ１０５ａを駆動するアクチュエータなどの駆動部に供給される電流である。

一方、図７（ａ）に示す状態では、基板１０１の一部（外周部１０１ａ）がモールド１０５に張り付いているため、モールドステージ１０５ａと基板ステージ１０３とで基板１０１の外周部１０１ａを保持している状態となっている。従って、モールドステージ１０５ａには、モールド１０５を基板ステージ１０３の方向に引っ張る力（負荷）Ｆ１が発生する。この場合、モールドステージ１０５ａの自重に加えて、モールド１０５を引っ張る力Ｆ１を補償しなければならない。そのため、図７（ａ）に示す状態では、モールド１０５を引っ張る力Ｆ１を補償する分だけ、モールドステージ１０５ａに与えられる駆動電流は、図６（ａ）に示す状態のときにモールドステージ１０５ａに与えられる駆動電流よりも増加する。

そこで、本実施形態では、モールドステージ１０５ａに与えられる駆動電流の値（電流値）を電流検出器１１５で検出（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。例えば、離型動作が行われた後に電流検出器１１５によって検出された駆動電流の値が、モールド１０５と基板上の樹脂とが接触していないとき（即ち、図６（ａ）に示す状態のとき）に基板ステージ１０３に与えられる駆動電流の値よりも大きい場合がある。このような場合には、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、電流検出器１１５によって検出された駆動電流の値に基づいて、制御部１１４で行われる。

このように、本実施形態では、制御部１１４は、電流検出器１１５と協同して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部として機能する。また、制御部１１４は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理を行ったり、インプリント処理を中止したりする（処理部として機能する）。

図７（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部の構成の別の例を示す図である。図７（ｂ）は、基板１０１を保持する基板ステージ１０３が上下方向に移動することでモールド１０５を基板上の樹脂に押し付ける場合を示している。

同様に、各動作における基板ステージ１０３の位置決めがサーボ制御によって行われているとすると、基板ステージ１０３には、基板１０１がモールドステージ１０５ａに引っ張られる力（負荷）Ｆ２が発生する。従って、上述したのと同様に、基板ステージ１０３に与えられる駆動電流の値（電流値）を電流検出器１１６で検出（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出することができる。例えば、離型動作が行われた後に電流検出器１１６によって検出された駆動電流の値が、モールド１０５と基板上の樹脂とが接触していないとき（即ち、図６（ａ）に示す状態のとき）に基板ステージ１０３に与えられる駆動電流の値よりも大きい場合がある。このような場合には、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、電流検出器１１６によって検出された駆動電流の値に基づいて、制御部１１４で行われる。なお、基板ステージ１０３に与えられる駆動電流とは、実際には、基板ステージ１０３を駆動するアクチュエータなどの駆動部に供給される電流である。

＜第２の実施形態＞
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部の構成の一例を示す図である。本実施形態では、インプリント装置１００は、図８（ａ）に示すように、モールド１０５と基板１０１との間の空間を通過するように光を射出する光源１２１と、光源１２１から射出された光ＬＬを検出するセンサ１２２とを有する。

図８（ａ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が正常に行われた後の状態を示している。図８（ａ）に示す状態では、基板１０１がモールド１０５に張り付いていないため、モールド１０５と基板１０１との間に障害物がなく、センサ１２２は、光源１２１からの光ＬＬを検出することができる。

一方、図８（ｂ）に示す状態では、基板１０１の一部（外周部１０１ａ）がモールド１０５に張り付いているため、光源１２１から射出された光ＬＬが基板１０１によって遮断され、センサ１２２は、光ＬＬを検出することができない。

そこで、本実施形態では、光源１２１からの光ＬＬをセンサ１２２で検出（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。例えば、離型動作が行われた後に、光源１２１から射出された光ＬＬがセンサ１２２によって検出されない場合に、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、センサ１２２の検出結果に基づいて、制御部１１４で行われる。

このように、本実施形態では、制御部１１４は、光源１２１及びセンサ１２２と協同して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部として機能する。また、制御部１１４は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理を行ったり、インプリント処理を中止したりする。

＜第３の実施形態＞
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部の構成の一例を示す図である。本実施形態では、基板１０１の高さ方向（基板チャック１０２の保持面に直交する方向）の位置や平坦度を検出するフォーカスセンサ１１２を用いる。

図９（ａ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が正常に行われた後の状態を示している。図８（ａ）に示す状態では、基板１０１がモールド１０５に張り付いていない。従って、フォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果（基板１０１の高さ方向の位置や平坦度）は、基板１０１を基板ステージ１０３に保持したときにフォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果に対して大きく変化はしない。

一方、図９（ｂ）は、離型動作が行われた後に、基板１０１の一部（外周部１０１ａ）がモールド１０５に張り付いている状態を示している。図９（ｂ）に示す状態では、基板１０１の外周部１０１ａが基板ステージ１０３に対して浮き上がっている。従って、図９（ｂ）に示す状態においてフォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果は、基板１０１を基板ステージ１０３に保持したときにフォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果に対して大きく変化する。

そこで、本実施形態では、基板１０１の高さ方向の位置や平坦度をフォーカスセンサ１１２で検出（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。例えば、離型動作が行われた後にフォーカスセンサ１１２によって検出された検出結果が、モールド１０５と基板上の樹脂とが接触していないときにフォーカスセンサ１１２によって検出された検出結果と異なる（大きく変化している）場合がある。このような場合には、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、フォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果に基づいて、制御部１１４で行われる。

また、フォーカスセンサ１１２による検出箇所は、インプリント処理が行われている基板上のショット領域の周囲の領域内の箇所（例えば、ショット領域の外側の箇所）であるとよい。これにより、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していない場合に、フォーカスセンサ１１２によって検出される検出結果が大きく変化することになる。従って、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかをより高精度に検出することができる。

このように、本実施形態では、制御部１１４は、フォーカスセンサ１１２と協同して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部として機能する。また、制御部１１４は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理を行ったり、インプリント処理を中止したりする。

＜第４の実施形態＞
図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部の構成の一例を示す図である。本実施形態では、インプリント装置１００は、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、基板ステージ１０３によって保持された基板１０１の表面の画像を撮像する撮像素子１４１を有する。

図１０（ａ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が正常に行われた後の状態を示している。図１０（ａ）に示す状態では、基板１０１がモールド１０５に張り付いていない。従って、撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像は、基板１０１を基板ステージ１０３に保持したときに撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像に対して大きく変化はしない。

一方、図１０（ｂ）は、離型動作が行われた後に、基板１０１の一部（外周部１０１ａ）がモールド１０５に張り付いている状態を示している。図１０（ｂ）に示す状態では、基板１０１の外周部１０１ａが基板ステージ１０３に対して浮き上がっている。従って、図１０（ｂ）に示す状態において撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像は、基板１０１を基板ステージ１０３に保持したときに撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像に対して大きく変化する。具体的には、図１０（ｂ）に示す状態において撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像では、基板１０１の変形に応じて、色のばらつきや干渉縞などが観察される。

そこで、本実施形態では、基板１０１の表面の画像を撮像素子１４１で撮像（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。例えば、離型動作が行われた後に撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像が、モールド１０５と基板上の樹脂とが接触していないときに撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像と異なる（大きく変化している）場合がある。このような場合には、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像に基づいて、制御部１１４で行われる。

また、撮像素子１４１によって撮像される撮像領域は、インプリント処理が行われている基板上のショット領域の周囲の領域内（ショット領域の外側の箇所）であるとよい。これにより、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していない場合に、撮像素子１４１によって撮像される基板１０１の表面の画像が大きく変化することになる。従って、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかをより高精度に検出することができる。

このように、本実施形態では、制御部１１４は、撮像素子１４１と協同して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部として機能する。また、制御部１１４は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理を行ったり、インプリント処理を中止したりする。

＜第５の実施形態＞
図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部の構成の一例を示す図である。本実施形態では、基板１０１を真空吸着したときの真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅのそれぞれの内部の圧力の値を検出する圧力検出器１０２ｇを用いる。

図１１（ａ）は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が正常に行われた後の状態を示している。図１１（ａ）に示す状態では、基板１０１がモールド１０５に張り付いていないため、圧力検出器１０２ｇによって検出される圧力の値は、基板１０１を真空吸着していること（即ち、基板１０１が正常に保持されていること）を示す値となる。

一方、図１１（ｂ）は、離型動作が行われた後に、基板１０１の一部（外周部１０１ａ）がモールド１０５に張り付いている状態を示している。図１１（ｂ）に示す状態では、基板１０１の外周部１０１ａが基板ステージ１０３に対して浮き上がっているため、真空ライン１０２ｂは空吸い状態となる。従って、圧力検出器１０２ｇによって検出される圧力の値は、基板１０１を真空吸着していないこと（即ち、基板１０１が正常に保持されていないこと）を示す値となる。

そこで、本実施形態では、真空ライン１０２ｂ乃至１０２ｅのそれぞれの内部の圧力の値を圧力検出器１０２ｇで検出（監視）することによって、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。例えば、離型動作が行われた後に圧力検出器１０２ｇによって検出された圧力の値が、モールド１０５と基板上の樹脂とが接触していないときに圧力検出器１０２ｇによって検出された圧力の値と異なる（大きく変化している）場合がある。このような場合には、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断する。かかる判断は、圧力検出器１０２ｇによって検出される圧力の値に基づいて、制御部１１４で行われる。

このように、本実施形態では、制御部１１４は、圧力検出器１０２ｇと協同して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する検出部として機能する。また、制御部１１４は、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理を行ったり、インプリント処理を中止したりする。

各実施形態で説明したように、インプリント装置１００では、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が行われた後に、硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出することができる。

以下では、図１２（ａ）乃至図１２（ｄ）を参照して、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合に、硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための処理の具体的な一例について説明する。

図１２（ａ）は、モールドステージ１０５ａによってモールド１０５を降下させてモールド１０５を基板上の樹脂に押し付けた状態で、照射部１０６からの光を基板上の樹脂に照射した状態を示す図である。図１２（ａ）に示す状態において、基板上にモールド１０５のパターンが転写される。

図１２（ｂ）は、モールドステージ１０５ａによってモールド１０５を上昇させて、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させる状態を示す図である。この際、上述したように、真空ライン１０２ｂの内部の圧力の値を調整して、基板１０１の外周部１０１ａの保持を解除する。これにより、離型動作の際に、基板１０１の外周部１０１ａが部分的に浮上し（即ち、基板１０１の外周部１０１ａをひずみ）、基板上に形成されたパターンの倒れを低減することができる。離型動作が正常に行われたならば、基板１０１は、その自重によってモールド１０５から離型する。但し、上述したように、基板１０１の一部がモールドに張り付いた状態のまま離型動作が終了することがある。

そこで、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させるための離型動作が行われた後に、硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを検出する。そして、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型していないと判断した場合には、図１２（ｃ）に示すように、モールドステージ１０５ａを基板１０１に対して移動（下降）させて基板１０１の外周部１０１ａと基板ステージ１０３とを接触させる。換言すれば、モールドステージ１０５ａ又は基板ステージ１０３を上下方向に移動させて、図１２（ｂ）に示す状態を図１２（ｃ）に示す状態に戻す。

図１２（ｃ）に示す状態では、基板１０１が基板ステージ１０３に正常に保持されるため、基板ステージ１０３による基板１０１（の外周部１０１ａ）の保持力を所定の保持力（例えば、前回の保持力）よりも大きくする。具体的には、圧力調整部１０２ｈによって、基板１０１の外周部１０１ａの保持力が所定の保持力よりも大きくなるように、真空ライン１０２ｂの内部の圧力の値を調整する。ここで、所定の保持力は、モールドステージ１０５ａ又は基板ステージ１０３を上下方向に移動させても基板１０１が基板ステージ１０３から引き剥がされない強さに設定されている。

基板ステージ１０３による基板１０１の保持力を所定の保持力よりも大きくしたら、図１２（ｄ）に示すように、モールドステージ１０５ａによってモールド１０５を上昇させて、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５を離型させる。上述したように、基板ステージ１０３による基板１０１の保持力を所定の保持力よりも大きくしているため、基板１０１は基板ステージ１０３に保持された状態を維持したまま、モールド１０５から剥がれる。なお、図１２（ｄ）に示す状態において、基板上の硬化した樹脂からモールド１０５が離型しているかどうかを再度検出してもよい。

インプリント装置１００によれば、離型動作が行われた後に、モールドが基板から完全に離型しているかどうかを検出し、モールドが基板から完全に離型していない状態でインプリント処理が継続されることを防止することができる。従って、インプリント装置１００は、モールドが基板から完全に離型していないことに起因するモールドや基板の破損を低減し、高いスループットで経済性よく高品位な半導体デバイスなどの物品を提供することができる。物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１００を用いてパターンを基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）に形成するステップを含む。かかる製造方法は、パターンを形成された基板を現像するステップを更に含む。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び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及び変更が可能である。

Claims (14)

1. 基板上のインプリント材に対する成型及び離型を含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記基板を保持する基板保持部と、
   型を保持する型保持部と、
   前記基板保持部及び前記型保持部のうちの少なくとも一方の前記離型のための駆動を行う駆動部と、
   前記駆動部による前記離型の完了を検出する検出部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記検出部は、前記駆動部に対する負荷に基づいて前記完了を検出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. 前記検出部は、前記基板保持部と前記型保持部との間を通過した光に基づいて前記完了を検出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。
4. 前記検出部は、前記基板保持部の保持面に直交する方向における前記基板の表面の位置に基づいて前記完了を検出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。
5. 前記検出部は、前記インプリント処理が行われている前記基板上の領域の外側の箇所に関して前記位置を計測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. 前記検出部は、前記基板の表面を撮像して得られた画像に基づいて前記完了を検出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。
7. 前記検出部は、前記インプリント処理が行われている前記基板上の領域の外側の領域を撮像す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. 前記基板保持部に前記基板を保持させるための真空ラインを有し、
   前記検出部は、前記真空ラインの内部の気圧に基づいて前記完了を検出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。
9. 前記検出部によって前記完了が検出されない場合、前記離型のための再度の駆動を前記駆動部に行わせる処理部を有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。
10. 前記処理部は、前記再度の駆動の間、前記基板保持部による前記基板の保持力を前記離型のための前回の駆動の間のそれより大きくすることを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
11. 前記検出部によって前記完了が検出されない場合、前記インプリント処理を中止する処理部を有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. 前記インプリント処理が行われている前記基板上の領域に関して、前記駆動部による前記離型のための駆動の間、前記基板保持部による前記基板の引き付けを解除することを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 前記検出部は、前記基板上の外周部の領域に前記インプリント処理を行う場合、前記完了を検出することを特徴とする請求項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。
14. 請求項１乃至１３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を形成された前記基板を処理する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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