JP2018010942A - インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】離型動作における異常を判定するのに有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】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、前記モールドを保持するモールド保持部と、前記基板を保持する基板保持部と、前記モールド保持部に保持された前記モールドのパターン領域を視野に含むように構成された撮像部と、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すための離型動作が行われた後に前記撮像部で前記モールド及び前記基板の少なくとも一方を撮像して取得された画像に基づいて、前記離型動作の異常が生じているかどうかを判定する制御部と、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７

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。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、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が注目されている。インプリント技術は、基板上に未硬化のインプリント材を供給（塗布）し、かかるインプリント材とモールド（型）とを接触させて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応するインプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術である。

インプリント技術において、インプリント材の硬化法の１つとして光硬化法がある。光硬化法は、基板上のショット領域に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態で光を照射してインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを引き離すことでインプリント材のパターンを基板上に形成する方法である。

インプリント技術を採用したインプリント装置では、基板上の硬化したインプリント材からモールドを引き離す（離型する）際に、モールドとインプリント材との界面（モールドとインプリント材とが接触している面）に大きな応力が瞬間的に付加される。このような応力は、基板上に形成されるインプリント材のパターンに歪みを生じさせて、パターン欠陥を発生させるという問題を引き起こす。また、インプリント材からモールドを正常に引き離すことができず、モールドや基板をそれぞれの保持部（チャック）で保持することができなくなる（所謂、デチャック）という問題も引き起こす。

そこで、離型動作が完了しても基板上のインプリント材からモールドが完全に離型していない状態、即ち、モールドや基板を双方の保持部で保持している状態を検知（異常検知）する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、複数の吸着溝それぞれでのモールドの吸着のＯＮ／ＯＦＦを独立して切り替えることで、離型動作中におけるモールドの姿勢を制御してパターン欠陥の発生を抑える技術も提案されている（特許文献２参照）。

特開２０１５−１１５３７０号公報 特開２０１３−７００２３号公報

特許文献１には、離型動作中にモールドや基板を保持する保持部に与えられる駆動電流値を監視することで、基板上のインプリント材からモールドが離型しているかどうかを判定する技術が開示されている。この際、基板上のインプリント材からモールドが離型しているかどうかを判定するための閾値を駆動電流値に対して設定しなければならないが、モールド、インプリント材、基板などの状態によって閾値が変動するため、その設定が難しい。

また、特許文献１には、基板の表面を撮像して取得される画像から基板上のインプリント材からモールドが離型しているかどうかを判定する技術も開示されている。かかる技術では、モールドとインプリント材とが接触している面を直接観察しているではなく、その近傍の基板の表面を撮像して歪みや反りの状態を観察している。従って、モールドが離型しているかどうかの判定の精度が必ずしも高くなく、更に、基板の表面を撮像するためのカメラをインプリント装置に新たに搭載する必要がある。

特許文献２では、離型動作中に各吸着溝によるモールドの吸着のＯＮ／ＯＦＦを切り替えるため、モールドの吸着力（保持状態）が一時的に低下し、デチャックがより発生しやすくなる可能性がある。

また、インプリント材からモールドが正常に引き離せていない異常な状態にも様々な状態（種類）が存在し、その状態に応じて正常な状態に復帰させるための処理が異なる。従って、近年では、離型における異常な状態を検知するだけではなく、その異常な状態の種類を分類することが要求されている。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、離型動作における異常を判定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、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、前記モールドを保持するモールド保持部と、前記基板を保持する基板保持部と、前記モールド保持部に保持された前記モールドのパターン領域を視野に含むように構成された撮像部と、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すための離型動作が行われた後に前記撮像部で前記モールド及び前記基板の少なくとも一方を撮像して取得された画像に基づいて、前記離型動作の異常が生じているかどうかを判定する制御部と、
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、離型動作における異常を判定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。 インプリント処理が正常に行われた場合におけるインプリント装置の状態を示す図である。 基板側のデチャックを示す図である。 モールド側のデチャックを示す図である。 基板チャックによる基板の保持の異常の一例を示す図である。 基板チャックによる基板の保持の異常の一例を示す図である。 離型動作の異常が生じているかを判定する処理を説明するためのフローチャートである。 離型動作の異常が生じているかを判定する処理を説明するための図である。 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、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１の構成を示す概略図である。インプリント装置１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。本実施形態では、インプリント装置１は、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させ、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、モールドの凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する。

インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることによって硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱などが用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光を用いる。

硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。光の照射によって硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて、非重合性化合物又は溶剤を含有してもよい。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。

インプリント装置１は、モールドＭを保持するモールドチャック１０と、モールドチャック１０を保持して移動するヘッド２０と、基板Ｗを保持する基板チャック３０と、基板チャック３０を保持して移動する基板ステージ４０とを有する。また、インプリント装置１は、モールドＭのパターン領域（パターンが形成された領域）Ｐの形状を補正する形状補正部５０と、基板チャック３０の周囲を取り囲む保護板（同面板）６０と、撮像部７０と、制御部８０とを有する。

モールドチャック１０は、モールドＭを吸着することで保持するモールド保持部として機能する。基板チャック３０は、基板Ｗを吸着することで保持する基板保持部として機能する。基板ステージ４０は、基板チャック３０をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることで基板Ｗを位置決めし、モールドチャック１０に保持されたモールドＭに対向する基板Ｗの部分（ショット領域）を変更する。

形状補正部５０は、モールドＭのパターン領域Ｐを、基板Ｗの下地（基板Ｗに形成されているパターン）にあわせて変形させる。保護板６０は、基板Ｗを基板チャック３０に保持させる際の基板Ｗの位置ずれを低減させるために、基板ステージ４０に配置されている。

撮像部７０は、モールドチャック１０に保持されたモールドＭのパターン領域Ｐを視野に含むように構成（配置）され、モールドＭ及び基板Ｗの少なくとも一方を撮像して画像を取得する。撮像部７０は、インプリント処理において、モールドＭと基板上のインプリント材との接触状態を観察するカメラ（スプレッドカメラ）である。

計測部７５は、モールドチャック１０によるモールドＭの吸着圧、及び、基板チャック３０による基板Ｗの吸着圧の少なくとも一方を計測する機能を有する。計測部７５は、本実施形態では、第１計測部７５Ｍと、第２計測部７５Ｗとを含む。第１計測部７５Ｍは、モールドＭを吸着するためにモールドチャック１０に設けられた排気管内の圧力を検出することでモールドＭの吸着圧を計測する。第２計測部７５Ｗは、基板Ｗを吸着するために基板チャック３０に設けられた排気管内の圧力を検出することで基板Ｗの吸着圧を計測する。

制御部８０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１の各部を制御してインプリント処理を行う。インプリント処理は、供給処理と、押印処理と、硬化処理と、離型処理とを含む。供給処理は、基板上にインプリント材を供給する処理である。押印処理は、モールドＭと基板上のインプリント材とを接触させる処理である。モールドＭと基板上のインプリント材とを接触させる、即ち、モールドＭをインプリント材に押し付けることによって、インプリント材がモールドＭのパターン領域Ｐ（パターンの凹部）に充填される。硬化処理は、モールドＭと基板上のインプリント材とを接触させた状態でインプリント材を硬化させる処理である。離型処理は、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭを引き離す処理である。

また、インプリント装置１は、モールドチャック１０及び基板チャック３０に対して、それぞれの位置を検出して位置情報を取得するセンサーを有している。更に、インプリント装置１には、モールドＭと基板上のインプリント材とが接触するときのモールドチャック１０（モールドＭ）及び基板チャック３０（基板Ｗ）の設計基準位置が予め設定されている。従って、制御部８０は、センサーで取得された位置情報と設計基準位置との差分から、例えば、押印処理中であるのか、離型処理中であるのか、離型処理後であるのか、を検知することができる。本実施形態では、ヘッド２０によってモールドチャック１０をＺ軸方向に移動させる（即ち、モールドチャック１０を駆動する）ことで、押印処理や離型処理を行う。従って、モールドチャック１０の位置情報が、設計基準位置から離れている場合には離型処理が行われていると検知し、設計基準位置である場合には押印処理が行われていると検知することができる。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、インプリント処理が正常に行われた場合におけるインプリント装置１の状態を示す図である。図２（ａ）は、押印処理でのモールドチャック１０と基板チャック３０との位置関係を示している。本実施形態では、図２（ａ）に示すように、基板チャック３０（に保持された基板Ｗ）に対してモールドチャック１０を設計基準位置まで降下させて、モールドＭを基板上のインプリント材に接触させている。図２（ｂ）は、離型処理でのモールドチャック１０と基板チャック３０との位置関係を示している。本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、基板チャック３０に対してモールドチャック１０を上昇させて、モールドＭを基板上のインプリント材から引き離している。

一方、インプリント処理が正常に行われていない場合には、例えば、離型処理において、離型処理に関する動作、即ち、基板上のインプリント材からモールドＭを引き離すための離型動作に異常が生じる。離型動作の異常は、典型的には、モールドチャック１０からのモールドＭの脱離又は基板チャック３０からの基板Ｗの脱離を含むデチャックである。図３は、基板チャック３０が基板Ｗを保持している状態を維持することができず、基板チャック３０から基板Ｗが脱離している状態、即ち、基板側のデチャックを示す図である。基板側のデチャックでは、モールドチャック１０が離型終了時の位置に向けて上昇すると、基板Ｗが、基板上の硬化したインプリント材を介してモールドＭに引っ張られて基板チャック３０から脱離し、モールドＭとともに持ち上がってしまう。

図４は、モールドチャック１０がモールドＭを保持している状態を維持することができず、モールドチャック１０からモールドＭが脱離している状態、即ち、モールド側のデチャックを示す図である。モールド側のデチャックでは、モールドチャック１０が離型終了時の位置に向けて上昇すると、モールドＭが、基板上の硬化したインプリント材を介して基板Ｗに引っ張られてモールドチャック１０から脱離し、インプリント材に接触したままの状態となってしまう。

図３及び図４に示すようなデチャックは、正常な状態に復帰させるためのリカバリ処理を行うことで解消することができる。例えば、モールドチャック１０を設計基準位置まで下降させて、基板Ｗを基板チャック３０で、或いは、モールドＭをモールドチャック１０で再び保持（吸着）して離型動作を行うことで、正常な状態に復帰させることが可能である。

また、離型動作の異常は、デチャックだけではなく、図５及び図６に示すように、基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常も含む。図５は、基板Ｗが基準位置からずれて基板チャック３０に保持されている状態、即ち、基板チャック３０に保持された基板Ｗに位置ずれが生じている状態を示している。図５を参照するに、離型動作が正常に行われているように見えるが、基板チャック３０における基板Ｗの位置がＸ軸方向及びＹ軸方向にずれている。このような状態でインプリント処理を継続して行うと、モールドＭのパターンと基板Ｗの下地とのずれが大きくなってしまうため、基板チャック３０に保持された基板Ｗの位置ずれは、離型動作の異常の１つとなる。基板チャック３０における基板Ｗの位置ずれは、図３に示す基板側のデチャックを正常な状態に復帰させるためのリカバリ処理で生じる場合が多い。例えば、基板チャック３０から脱離した基板Ｗを、基板チャック３０に再び保持（吸着）させる際に基板Ｗの位置ずれが生じる。

図６は、基板Ｗが保護板６０に乗り上げて基板チャック３０に保持されている状態、即ち、保護板６０への基板Ｗの乗り上げが生じている状態を示している。このような状態でインプリント処理を継続して行うことはできないため、保護板６０への基板Ｗの乗り上げは、離型動作の異常の１つとなる。保護板６０への基板Ｗの乗り上げは、図３に示す基板側のデチャックから生じる場合が多い。例えば、基板チャック３０から脱離してモールドＭとともに不安定な状態で持ち上がった基板Ｗが落下することで、保護板６０への基板Ｗの乗り上げが生じる。

図５及び図６に示すような基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常は、図３及び図４に示すようなデチャックに対するリカバリ処理では解消することができない。例えば、図５に示すように、基板チャック３０に保持された基板Ｗに位置ずれが生じている状態では、モールドチャック１０を設計基準位置まで下降させると、基板上に形成されたインプリント材のパターンを破損させてしまう可能性がある。また、図６に示すように、基板Ｗが保護板６０に乗り上げている状態では、モールドチャック１０を設計基準位置まで下降させると、モールドＭと基板Ｗとが干渉し、それらを破損させてしまう可能性がある。従って、図５及び図６に示すような基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常に対しては、インプリント装置１（インプリント処理）を停止させて、モールドＭ又は基板Ｗを人手によって回収するようなリカバリ処理を行う必要がある。

このように、インプリント装置１においては、離型動作の異常が生じた場合に、その状態でインプリント処理が継続して行われることを防止するために、離型処理が行われた後に、かかる離型動作に異常が生じているかどうかを正確に判定する必要がある。また、上述したように、離型動作の異常の種類（デチャックや基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常など）によって、正常な状態に復帰させるためのリカバリ処理が異なる。従って、離型動作の異常が生じているかどうかを判定することに加えて、具体的にどのような異常が生じているのか、即ち、離型動作の異常の種類を分離することも必要となる。但し、従来技術では、離型動作の異常が生じているかどうかの判定の正確性に欠け、更に、離型動作の異常の種類を分類することはできない。

そこで、本実施形態では、制御部８０において、離型動作が行われた後に撮像部７０でモールドＭ及び基板Ｗの少なくとも一方を撮像して取得された画像に基づいて、離型動作の異常が生じているかどうかを判定する。また、制御部８０は、離型動作の異常が生じていると判定した場合に、離型動作が行われた後に撮像部７０で取得された画像及び計測部７５で計測された吸着圧に基づいて、離型動作の異常を分類する。

図７を参照して、インプリント装置１において、離型動作の異常が生じているかを判定する処理について説明する。かかる処理は、制御部８０がインプリント装置１の各部を統括的に制御することで行われ、インプリント処理の対象とするショット領域を、あるショット領域から次のショット領域に移行する前に行われる。

Ｓ７０２では、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭを引き離すための離型動作の終了を検知する。離型動作の終了は、上述したように、モールドチャック１０の位置情報と設計基準位置とを比較することで検知することができる。

Ｓ７０４では、Ｓ７０２での離型動作の終了の検知をトリガとして、撮像部７０によって、離型動作が行われた後の状態でのモールドＭ及び基板Ｗを撮像して画像を取得する。なお、撮像部７０は、通常、インプリント処理が行われている間、モールドＭ及び基板Ｗを常に撮像し、その画像をインプリント装置１が有している記憶部に蓄積（格納）している。従って、Ｓ７０４において、撮像部７０によってモールドＭ及び基板Ｗを新たに撮像するのではなく、離型動作の終了を検知したときに撮像部７０によって撮像された画像を、記憶部から取得するようにしてもよい。

Ｓ７０６では、Ｓ７０４で取得された画像に基づいて、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されているかどうかを判定する。基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されているかどうかは、Ｓ７０４で取得された画像の明るさから判定することができる。基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されている場合には、モールドＭと基板Ｗとが離れており、その間の空間に光が入るため、撮像部７０で取得される画像は明るくなる。従って、Ｓ７０４で取得された画像が基準よりも明るければ、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されていると判定することができる。一方、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されていない場合には、モールドＭと基板Ｗとが離れていない、即ち、モールドＭと基板Ｗとの間に空間が存在せず、光が入らないため、撮像部７０で取得される画像は暗くなる。従って、Ｓ７０４で取得された画像が基準よりも暗ければ、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されていないと判定することができる。

Ｓ７０６において、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されていないと判定された場合には、Ｓ７０８に移行する。一方、基板上の硬化したインプリント材からモールドＭが引き離されていると判定された場合には、Ｓ７１４に移行する。

Ｓ７０８では、離型動作が行われた後に計測部７５で計測された吸着圧を取得し、かかる吸着圧に異常が生じているかどうかを判定する。吸着圧に異常が生じているかどうかは、計測部７５で計測された吸着圧と、基準吸着圧（例えば、モールドチャック１０がモールドＭを吸着しているときの吸着圧や基板チャック３０が基板Ｗを吸着しているときの吸着圧）とを比較することで判定することができる。吸着圧に異常が生じていると判定された場合には、Ｓ７１０に移行する。一方、吸着圧に異常が生じていないと判定された場合には、Ｓ７１２に移行する。

Ｓ７１０では、離型動作の異常として、デチャックが生じていると判定する。換言すれば、Ｓ７０４で取得された画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、吸着圧に異常がある場合には、図３に示すような基板側のデチャック、或いは、図４に示すようなモールド側のデチャックが生じていると判定する。また、Ｓ７１０では、第１計測部７５Ｍで計測された吸着圧に異常が生じているのか、或いは、第２計測部７５Ｗで計測された吸着圧に異常が生じているのか、を更に判定してもよい。第１計測部７５Ｍで計測された吸着圧に異常が生じていれば、モールドチャック１０からモールドＭが脱離していると考えられるため、モールド側のデチャックが生じていると判定することが可能である。また、第２計測部７５Ｗで計測された吸着圧に異常が生じていれば、基板チャック３０から基板Ｗが脱離していると考えられるため、基板側のデチャックが生じていると判定することが可能である。このように、基板側及びモールド側のどちらにデチャックが生じているのかを判定することができる。

Ｓ７１２では、離型動作の異常として、モールドチャック１０の駆動制御の異常が生じていると判定する。換言すれば、Ｓ７０４で取得された画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、吸着圧に異常がない場合には、例えば、図２（ａ）に示す状態（押印処理）から変化していないと考えられるため、モールドチャック１０の駆動制御の異常が生じていると判定する。なお、本実施形態では、モールドチャック１０を駆動することで押印処理や離型処理を行っているため、Ｓ７１２において、モールドチャック１０の駆動制御の異常が生じていると判定している。但し、基板チャック３０を駆動することで押す印処理や離型処理を行っている場合には、Ｓ７１２において、基板チャック３０の駆動制御の異常が生じていると判定することになる。また、モールドチャック１０及び基板チャック３０の両方を駆動することで押す印処理や離型処理を行っている場合には、Ｓ７１２において、モールドチャック１０及び基板チャック３０の少なくとも一方に駆動制御の異常が生じていると判定する。

Ｓ７１４では、Ｓ７０８と同様に、離型動作が行われた後に計測部７５で計測された吸着圧を取得し、かかる吸着圧に異常が生じているかどうかを判定する。吸着圧に異常が生じていると判定された場合には、Ｓ７１６に移行する。一方、吸着圧に異常が生じていないと判定された場合には、Ｓ７１８に移行する。

Ｓ７１６では、離型動作の異常として、基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常が生じていると判定する。換言すれば、Ｓ７０４で取得された画像の明るさが基準よりも明るく、且つ、吸着圧に異常がある場合には、図５に示すような基板チャック３０における基板Ｗの位置ずれ、或いは、図６に示すような保護板６０への基板Ｗの乗り上げが生じていると判定する。

Ｓ７１８では、離型動作は正常であると判定する。換言すれば、Ｓ７０４で取得された画像の明るさが基準よりも明るく、且つ、吸着圧に異常がない場合には、離型動作の異常が生じていないと判定する。

このように、本実施形態では、モールドＭとインプリント材とが接触している面を撮像可能な撮像部７０で取得された画像に基づいて、離型動作の異常が生じているかどうかを判定しているため、かかる判定を正確に行うことができる。また、離型動作の異常が生じている場合には、その異常の種類を分類することができる。

また、本実施形態では、離型動作の異常が生じているか、どのような種類の離型動作の異常が生じているのかを順次判定する処理について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、制御部８０は、図８に示すように、撮像部７０で取得される画像及び計測部７５で計測される吸着圧と、離型動作の異常（の種類）との関係を示す情報を用いて、離型動作の異常が生じているかどうか、その異常の種類を一括して判定してもよい。かかる情報は、制御部８０のメモリなどに予め記憶させておく必要がある。

本実施形態では、上述したように、離型動作の異常が生じている場合に、その異常の種類を分類することが可能である。従って、離型動作の異常が、例えば、デチャック（図３及び図４参照）である場合には、デチャックを解消して正常な状態に復帰させるためのリカバリ処理を、制御部８０の制御下において自動で行うことができる。なお、かかるリカバリ処理は、上述した通りであるため、ここでの詳細な説明は省略する。また、離型動作の異常が、例えば、基板チャック３０による基板Ｗの保持の異常（図５及び図６参照）である場合には、制御部８０は、インプリント処理を停止させる。そして、制御部８０は、モールドＭ又は基板Ｗを人手によって回収するように促すメッセージをユーザに通知する。

インプリント装置１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、センサー、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９（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Ｗ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９（ｂ）に示すように、インプリント用のモールドＭ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９（ｃ）に示すように、インプリント材が付与された基板ＷとモールドＭとを接触させ、圧力を加える。インプリント材は、モールドＭ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モールドＭを介して照射すると、インプリント材は硬化する。

図９（ｄ）に示すように、インプリント材を硬化させた後、モールドＭと基板Ｗ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、モールドＭの凹部が硬化物の凸部に、モールドＭ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、インプリント材にモールドＭの凹凸パターンが転写されたことになる。

図９（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９（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。

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。

１：インプリント装置 １０：モールドチャック ３０：基板チャック ７０：撮像部 ８０：制御部 Ｍ：モールド Ｗ：基板

Claims (10)

1. 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、
   前記モールドを保持するモールド保持部と、
   前記基板を保持する基板保持部と、
   前記モールド保持部に保持された前記モールドのパターン領域を視野に含むように構成された撮像部と、
   前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すための離型動作が行われた後に前記撮像部で前記モールド及び前記基板の少なくとも一方を撮像して取得された画像に基づいて、前記離型動作の異常が生じているかどうかを判定する制御部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記画像の明るさが基準よりも暗い場合には、前記離型動作の異常が生じていると判定し、
   前記離型動作の異常は、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが引き離されていないことを含む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. 前記モールド保持部は、前記モールドを吸着することで保持し、
   前記基板保持部は、前記基板を吸着することで保持し、
   前記モールド保持部による前記モールドの吸着圧、及び、前記基板保持部による前記基板の吸着圧の少なくとも一方を計測する計測部を更に有し、
   前記制御部は、前記画像及び前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された吸着圧に基づいて、前記離型動作の異常を分類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. 前記制御部は、
   前記画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された吸着圧に異常がない場合には、前記モールド保持部及び前記基板保持部の少なくとも一方の駆動制御の異常が生じていると判定し、
   前記画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された吸着圧に異常がある場合には、前記モールド保持部からの前記モールドの脱離又は前記基板保持部からの前記基板の脱離を含むデチャックが生じていると判定し、
   前記画像の明るさが基準よりも明るく、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された吸着圧に異常がない場合には、前記離型動作の異常が生じていないと判定し、
   前記画像の明るさが基準よりも明るく、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された吸着圧に異常がある場合には、前記基板保持部による前記基板の保持の異常が生じていると判定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. 前記制御部は、
   前記画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された前記モールドの吸着圧に異常がある場合には、前記モールド保持部からの前記モールドの脱離が生じたと判定し、
   前記画像の明るさが基準よりも暗く、且つ、前記離型動作が行われた後に前記計測部で計測された前記基板の吸着圧に異常がある場合には、前記基板保持部からの前記基板の脱離が生じたと判定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. 前記基板保持部による前記基板の保持の異常は、前記基板保持部に保持された前記基板の位置ずれ、又は、前記基板保持部の周囲を取り囲む保護板への前記基板の乗り上げを含むことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
7. 前記制御部は、前記離型動作の異常としてデチャックが生じていると判定した場合には、当該デチャックを解消するためのリカバリ処理を自動で行うことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記離型動作の異常として前記基板保持部による前記基板の保持の異常が生じていると判定した場合には、前記インプリント処理を停止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。
9. 前記制御部は、前記基板保持部による前記基板の保持の異常が生じていることをユーザに通知す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. 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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