JP2018011029A - インプリント装置、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】正確なパターン形成の点で有利なインプリント装置を提供する。
【解決手段】インプリント装置は、基板の上で型を使ってインプリント材を成形する。インプリント装置は、前記基板を保持する可動のステージと、前記インプリント材を吐出する供給部と、前記インプリント材が前記基板の上に供給されるように前記ステージを移動させながら前記供給部に前記インプリント材を吐出させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記供給部からのインプリント材の吐出量と該吐出量のインプリント材が目標物上に配置される位置との関係を示す特性情報に基づいて、前記基板の目標位置に目標量のインプリント材が配置されるように前記供給部からのインプリント材の吐出を制御する。
【選択図】図４

Description

本発明は、インプリント装置、および物品製造方法に関する。

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、基板の上でインプリント材を型（モールド）で成形することによってインプリント材のパターンを基板の上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術と呼ばれる。インプリント技術によれば、基板の上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。インプリント技術の１つとして光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板の上のパターン形成領域にインプリント材を塗布する。次に、インプリント材に型を接触させて、型のパターン領域の凹部にインプリント材を充填させる。次に、インプリント材に紫外線を照射することによってインプリント材を硬化させることで凹部に対応するパターンを形成する。次に、硬化したインプリント材から型を引き離すこと（離型）により、基板の上に、インプリント材によって形成されたパターンが残る。

インプリント装置では、基板の上にインプリント材を配置するために、インプリント材を吐出する吐出部が使用されうる。基板を移動させながら、制御されたタイミングで吐出部からインプリント材を吐出することによって、基板の上の目標位置にインプリント材が配置されうる。一般的には、基板の上の複数の目標位置のそれぞれにインプリント材が配置され、これらのインプリント材に対して型を接触させることによって、これらのインプリント材がそれぞれ広がって膜状になるとともに型の凹部に充填される。

基板の上に配置されるインプリント材の位置および量は、基板の上に形成されるパターンの厚さ分布に影響を与えうる。また、基板の上に配置されるインプリント材の位置および量が不適切であると、基板の上に形成されるパターンに欠陥が生じうる。特許文献１には、ノズルからのインク滴の吐出量を制御する方法が記載されている。

特許第５７２７９０５号公報

インプリント材の吐出量を調整すると、その吐出量に応じてインプリント材の速度が変化しうる。したがって、基板を移動させながら吐出部からインプリント材を吐出することによって基板の上にインプリント材を配置する方法では、インプリント材の吐出量を調整すると、吐出部から基板上にインプリント材が供給される位置が目標位置から変化しうる。これは、インプリント材の局所的な過不足を引き起こし、例えば未充填欠陥や残膜厚の不均一性が増加する等、正確なパターン形成の点で不利となりうる。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、例えば、正確なパターン形成の点で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の上で型を使ってインプリント材を成形するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板を保持する可動のステージと、前記インプリント材を吐出する供給部と、前記インプリント材が前記基板の上に供給されるように前記ステージを移動させながら前記供給部に前記インプリント材を吐出させる制御部と、を備え、前記制御部は、前記吐出部からのインプリント材の吐出量と、該吐出量のインプリント材が目標物上に配置される位置と、の関係を示す特性情報に基づいて、前記基板の目標位置に目標量のインプリント材が配置されるように前記吐出部からのインプリント材の吐出を制御する。

本発明によれば、例えば、正確なパターン形成の点で有利なインプリント装置が提供される。

本発明の１つの実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 供給部による基板上へのインプリント材の供給を説明する図。 供給部からのインプリント材の吐出量の調整を説明する図。 制御部によって実行される供給部からのインプリント材の吐出制御のフローを示す図。 複数の吐出口のそれぞれに対応する駆動素子の駆動条件と、各駆動条件の下で吐出口から吐出されたインプリント材が基板上の配置される配置位置との関係（特性情報）を例示する図。 吐出条件に応じた吐出タイミングの決定によるインプリント材の配置位置の補正を説明する図。 特性情報を生成する処理のフローを示す図。 特性情報を生成する処理を説明する図。 物品製造方法を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の一つの実施形態のインプリント装置１の構成が示されている。インプリント装置１は、基板３の上で型２を使ってインプリント材４を成形するように構成されている。

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、熱等が用いられうる。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、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物でありうる。これらのうち、光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また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、吐出部により、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

本明細書および添付図面では、基板３の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、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または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、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または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢を制御の制御を含みうる。

以下では、より具体的な例を提示するために、インプリント材４を硬化させるためのエネルギーとして光を利用する例を説明する。典型的には、光の光軸は、Ｚ軸に平行である。インプリント装置１は、例えば、光源１４、照明系１３、型駆動機構１０、基板ステージ（ステージ）８、基板駆動機構１８、構造体１２、供給部９、計測部１７および制御部２０を備える。

光源１４は、インプリント材４を硬化させるための光（例えば、紫外光）を発生する。照明系１３は、光源１４からの光Lを使って型２を介して基板３の上のインプリント材４を照明し、これによりインプリント材４を硬化させる。なお、インプリント材４として熱硬化性樹脂材料を採用する場合には、光源１４および照明系１３に代えて、インプリント材４に熱を供給する熱供給部が設けられる。

型（モールド）２は、基板３に対向する面にパターン部（不図示）を有する。パターン部は、例えば、基板３（インプリント材４）に転写すべき回路パターンなどのパターンを有する。パターンは、凹部によって構成され、基板３の上のインプリント材４に型２のパターン部が接触した状態で、インプリント材４が凹部に充填される。型駆動機構１０は、構造体１２によって支持され、型２を保持する型チャック（不図示）と、型チャックを駆動することによって型２を駆動する。型チャックは、例えば、型２における光Lの光路の周辺の領域を吸着（例えば、真空吸着、静電吸着）することによって型２を保持する。型駆動機構１０は、型２を変形させる型変形機構を有しうる。型駆動機構１０は、型２を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動する。

基板ステージ８は、基板３を保持する基板チャック７を有する。基板ステージ８は、基板駆動機構１８によって駆動される可動のステージである。基板駆動機構１８は、基板３が複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸）について駆動されるようにステージ定盤１１の上で基板ステージ８を駆動する。型駆動機構１０および基板駆動機構１８は、基板３と型２との相対位置を調整する調整機構を構成する。該調整機構は、Ｘ軸、Ｙ軸、θＸ軸、θＹ軸およびθＺ軸に関して基板３と型２との相対位置を調整するほか、Ｚ軸に関しても基板３と型２との相対位置を調整する。Ｚ軸に関する基板３と型２との相対位置の調整は、基板３の上のインプリント材４と型２との接触および分離の動作を含む。

供給部（塗布部）９は、構造体１２によって支持され、型駆動機構１０の近傍に配置されうる。供給部９は、基板３のパターン形成領域としてのショット領域の上にインプリント材４を供給する。より具体的には、供給部９は、インプリント材４を吐出する吐出部５を有し、基板３のショット領域の上にインプリント材４が供給されるように吐出部５からインプリント材４を吐出する。吐出部５は、インクジェットプリンタがインクを吐出する原理と同様の原理に従ってインプリント材４を吐出するように構成されうる。

制御部２０は、型駆動機構１０、基板駆動機構１８、光源１４、供給部９、計測部１７等を制御するように構成される。制御部２０は、例えば、基板３のパターン形成領域と型２との位置決めのための型駆動機構１０および基板駆動機構１８の制御、基板３のパターン形成領域へのインプリント材４の供給のための基板駆動機構１８および供給部９の制御を行いうる。また、制御部２０は、インプリント材４の硬化のための光源１４の制御を行いうる。制御部２０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

次に、インプリント装置１によるインプリント処理（インプリント方法）について説明する。まず、制御部２０は、不図示の基板搬送機構に基板３を基板チャック７の上に載置させ、基板チャック７に基板３を固定させる。次に、制御部２０は、不図示のアライメントスコープに基板３のアライメントマークの位置を計測させる。この際に、制御部２０は、計測対象のアライメントマークがアライメントスコープの視野に入るように基板駆動機構１８を制御する。制御部２０は、アライメントスコープによる計測結果に基づいて、基板３上に定義された複数のショット領域（パターン形成領域）の位置を特定する。複数のショット領域の位置は、供給部９によってショット領域の上にインプリント材４を供給する動作や、インプリント材が供給されたショット領域に対する型２の位置決めのために使用される。

次に、制御部２０は、パターン形成対象のショット領域の上にインプリント材４が供給されるように供給部９および基板駆動機構１８を制御する。図２を参照しながら供給部９による基板３のショット領域へのインプリント材４の供給を説明する。制御部２０は、パターン形成対象のショット領域が供給部９の下に配置されるように基板駆動機構１８を制御する。そして、制御部２０は、図２（ａ）に示されるように、基板駆動機構１８に基板３（基板ステージ８）をＸＹ平面に沿って駆動させながら供給部９の吐出部５にインプリント材４を吐出させる。これにより、図２（ｂ）に示されるように、基板３のインプリント対象のショット領域にインプリント材４が供給され配置される。典型的には、インプリント対象のショット領域の複数の位置にインプリント材４が配置されうる。

次に、制御部２０は、インプリント材４が配置されたパターン形成対象のショット領域が型２の下に配置されるように基板駆動機構１８に基板３（基板ステージ８）を位置決めさせる。次に、制御部２０は、不図示のアライメントスコープを使ってパターン形成対象のショット領域と型２との相対位置を検出しながら基板駆動機構１８および型駆動機構１０を制御し、該ショット領域と型２とを位置合わせする。次に、制御部２０は、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材４に型２のパターン部が押し付けられるように基板３と型２との相対位置を制御する。例えば、制御部２０は、型駆動機構１０に型２を下降させることによってショット領域の上のインプリント材４に型２のパターン部が押し付けられるように基板３と型２との相対位置を制御する。この押し付けによって、ショット領域の上のインプリント材４が膜を形成するように広がるとともに、型２のパターン部の凹部に充填される。

次に、制御部２０は、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材４に光Lが照射されるように光源１４を制御し、光Lによってインプリント材４を硬化させる。次に、制御部２０は、硬化したインプリント材４から型２が分離されるように、基板３と型２との相対位置を制御する。例えば、制御部２０は、型駆動機構１０に型２を上昇させることによってショット領域の上の硬化したインプリント材４から型２が分離されるように基板３と型２との相対位置を制御する。以上の工程により、基板３のパターン形成対象のショット領域には、型２のパターン部のパターンにならったパターンが転写される。このような工程は、複数のショット領域に対して実施されうる。

基板３の上に供給部９によってインプリント材４を配置する際に、制御部２０は、型２のパターン部に形成されたパターンレイアウトに応じて生成された目標情報に基づいて供給部９からのインプリント材４の吐出を制御する。目標情報は、外部装置または記憶媒体から提供されうる。目標情報は、基板３またはショット領域におけるインプリント材を配置するべき複数の位置（目標位置）と、該複数の位置のそれぞれに配置すべきインプリント材の量（目標量）とを含む。目標情報は、ショット領域の上のインプリント材４の配列に対して型２のパターン部を接触させたときにインプリント材４が隙間なく広がるように決定される。

本実施形態では、制御部２０は、予め設定された特性情報に基づいて、基板３の目標位置に目標量のインプリント材４が配置されるように供給部９からのインプリント材４の吐出を制御する。ここで、特性情報は、供給部９からのインプリント材４の吐出量と、該吐出量のインプリント材４が目標物（基板）上に配置される位置と、の関係を示す情報である。具体的には、制御部２０は、特性情報、供給（吐出）すべきインプリント材の目標量およびインプリント材を供給すべき目標位置に基づいて供給部９からのインプリント材の吐出タイミングを決定するように構成されうる。供給部９からのインプリト材の吐出量が駆動条件によって離散的に制御される場合、制御部２０は、目標量に基づいて駆動条件を決定し、特性情報、目標量に応じて決定された駆動条件、および、目標位置に基づいて、吐出タイミングを決定するように構成されうる。

ここで、インプリント材４の吐出量と供給部９の吐出部５から吐出されるインプリント材４の速度との間には相関関係があり、インプリント材４の吐出量を増加させると、インプリント材４の速度が低下する。基板３を移動させながら供給部９の吐出部５からインプリント材４を吐出して基板３の上に供給する方式では、インプリント材４の速度が変化すると、基板３の上にインプリント材４が供給される位置も変化する。したがって、インプリント材４の吐出量を従前の吐出量から目標量に変化させると、それに応じて、供給部９の吐出部５からインプリント材４を吐出する吐出タイミングについても従前の吐出タイミングから変化させる必要がある。そこで、制御部２０は、特性情報、目標量および目標位置に基づいて吐出タイミングを決定するように構成されうる。

図３には、供給部９からのインプリント材４の吐出量の調整を行った際に基板のショット領域Ｓへのインプリント材４の供給位置が変化することが例示的に示されている。白抜き丸印（破線）は、吐出量の調整前においてインプリント材４が目標物上に供給される位置を示している。吐出量の調整前は、インプリント材４の配列が格子状になる。塗りつぶされた丸印（実線）は、吐出量の調整後においてインプリント材４が目標物上に供給される位置を示している。

図３に示される例では、供給部９の吐出部５には、吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）、Ｎ（３）として識別される４つの吐出口が設けられている。ショット領域Ｓ内のｉ行目のインプリント材４は、吐出口Ｎ（ｉ）（ｉは１〜３のいずれか）から吐出されてショット領域Ｓに供給されたインプリント材４を示している。図３の例は、吐出口Ｎ（０）、Ｎ（２）は、吐出量の調整前に対して吐出量を減らすように調整され、吐出口Ｎ（１）、Ｎ（３）は、吐出量の調整前に対して吐出量を増やすよう調整された例である。吐出量の変更によってショット領域Ｓにインプリント材４が供給される位置も変更される。したがって、単純に吐出量が調整されただけでは、インプリント材４が基板３の目標位置に供給されず、形成されるパターンの膜厚（例えば、残膜厚（最も薄い部分の膜厚））が不均一になりうる。したがって、吐出量を調整するとともに吐出タイミングも調整する必要がある。

図４には、制御部２０によって実行される供給部９からのインプリント材４の吐出の制御のフローが示されている。図５（ａ）には、特性情報が視覚化して示されている。図５（ｂ）には、目標量（目標とする吐出量）に基づく駆動条件の決定が例示的に示されている。図５（ｂ）にはまた、目標量に応じて基板３上でのインプリント材の配置位置（基板３にインプリント材が供給される位置）のずれが生じることが例示的に示されている。図６（ａ）には、吐出量の変更によって基板３上でのインプリント材４の配置位置が変化することが示されている。図６（ｂ）には、吐出タイミングの調整によって基板３上でのインプリント材４の配置位置が補正されることが示されている。図４に従った説明では、制御部２０は、予め特性情報を取得し保持しているものとする。しかしながら、後述のように、制御部２０は、特性情報を生成する処理を実行するように構成されてもよい。特性情報は、例えば、関数またはテーブル等で与えられうる。

まず、工程Ｓ２００では、制御部２０は、基板３またはショット領域におけるインプリント材を配置するべき複数の位置（以下、目標位置）と、該複数の位置のそれぞれに配置すべきインプリント材の量（以下、目標量）とを含む目標情報を取得する。目標情報は、外部装置または記憶媒体から提供されうる。

工程Ｓ２０１では、制御部２０は、目標情報中の目標量に基づいて供給部９の吐出部５の各吐出口に対応する駆動素子の駆動条件を決定する。吐出口に対応する駆動素子とは、当該吐出口からインプリント材を吐出させるための駆動素子、即ち吐出口に対して設けられた駆動素子を意味する。ここで、図５（ａ）には、吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）のそれぞれに対応する駆動素子の駆動条件（例えば駆動電圧）と、各駆動条件の下で吐出口から吐出されたインプリント材が基板上に配置される配置位置との関係が例示されている。

工程Ｓ２００で取得した目標位置をＸｔ、目標量をＤｔとすると、図５（ｂ）に示されるように、各吐出口に対応する駆動素子について、目標量Ｄｔに対するずれが所定値未満の駆動条件を決定することができる。吐出口Ｎ（０）に対応する駆動素子の駆動条件Ｃ（０）としては、複数の駆動条件１、２、３の中から駆動条件２が決定される。吐出口Ｎ（１）に対応する駆動素子の駆動条件Ｃ（１）としては、複数の駆動条件１、２、３の中から駆動条件２が決定される。吐出口Ｎ（２）に対応する駆動素子の駆動条件Ｃ（２）としては、複数の駆動条件１、２、３の中から駆動条件２が決定される。

工程Ｓ２０２では、制御部２０は、予め保持している特性情報、工程Ｓ２０１で決定した駆動条件および工程Ｓ２００で取得した目標位置Ｘｔに基づいて、吐出タイミングの補正前におけるインプリント材の配置位置を決定する。図５（ｂ）に示される特性情報より、工程Ｓ２０１で決定された駆動条件Ｃ（０）、Ｃ（１）、Ｃ（２）で吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）から吐出されたインプリント材４が基板上に配置される配置位置がＸ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）となることが分かる。

工程Ｓ２０３では、制御部２０は、工程Ｓ２０２で決定した配置位置Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）に基づいて、吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）からのインプリント材の吐出タイミングＴＣ（０）、ＴＣ（１）、ＴＣ（２）を決定する。具体的には、制御部２０は、配置位置Ｘ（０）、Ｘ（１）、Ｘ（２）と目標位置Ｘｔとに基づいて、以下の式に従って吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）に対応する駆動素子の吐出タイミングＴＣ（０）、ＴＣ（１）、ＴＣ（２）を決定する。

ＴＣ（０）＝Ｔ（０）−ΔＴ（０）
＝Ｔ（０）−ΔＸ（０）／Ｖ
＝Ｔ（０）−（Ｘ（０）−Ｘｔ）／Ｖ
ＴＣ（１）＝Ｔ（１）−ΔＴ（１）
＝Ｔ（１）−ΔＸ（１）／Ｖ
＝Ｔ（１）−（Ｘ（１）−Ｘｔ）／Ｖ
ＴＣ（２）＝Ｔ（２）−ΔＴ（２）
＝Ｔ（２）−ΔＸ（２）／Ｖ
＝Ｔ（２）−（Ｘ（２）−Ｘｔ）／Ｖ
ここで、Ｔ（０）は、基準となる吐出タイミング（補正前の吐出タイミング）であり、例えば、目標位置Ｘｔに吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）が対向するタイミング、または、該タイミングより所定時間だけ早いタイミングでありうる。Ｖは、供給部９によって基板３の上にインプリント材４を配置する際の基板３（基板ステージ８）の速度である。ΔＸ（ｉ）は、Ｘ（ｉ）（ｉは１〜３のいずれか）とＸｔとの差分である。吐出タイミングＴＣ（０）、ＴＣ（１）、ＴＣ（２）は、補正された吐出タイミングである。

工程Ｓ２０４では、制御部２０は、工程Ｓ２０１で決定した駆動条件と工程Ｓ２０３で決定した吐出タイミングとで構成される制御情報を設定する。制御部２０は、供給部９を使って基板３の上にインプリント材４を配置する際に、制御情報に基づいて、供給部９の吐出部５の駆動条件と吐出タイミングを制御する。

図６（ａ）において、＋印は、目標位置Ｘｔを示している。図６（ａ）において、丸印は、工程Ｓ２０１で決定された駆動条件で、吐出タイミングＴ（０）で供給部９の吐出部５の吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）に対応する駆動素子を駆動した場合の基板のショット領域Ｓ上のインプリント材の配置位置を示している。図６（ｂ）において、＋印は、目標位置Ｘｔを示している。図６（ｂ）において、点線の丸印は、図６（ａ）における丸印と同様の配置位置を示している。図６（ｂ）において、実線の丸印は、吐出タイミングＴＣ（０）、ＴＣ（１）、ＴＣ（２）で供給部９の吐出部５の吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）に対応する駆動素子を駆動した場合の基板のショット領域Ｓ上のインプリント材の配置位置を示している。

以上のように、本実施形態によれば、予め設定された特性情報に基づいて、基板３の目標位置に目標量のインプリント材４が配置されるように供給部９からのインプリント材４の吐出を制御することができる。

以下、特性情報を生成する方法を例示的に説明する。制御部２０は、特性情報を生成する処理を実行するように構成されうる。図７には、特性情報を生成する処理のフローが示されている。このフローに示される処理では、１つの駆動条件に関して工程Ｓ３０１、Ｓ３０２が実行され、工程Ｓ３０３においてＮ個の駆動条件について工程Ｓ３０１、Ｓ３０２が実行されたと判断されるまで、駆動条件を変更して工程Ｓ３０１、Ｓ３０２が実行される。

工程Ｓ３０１では、制御部２０は、基板３（基板ステージ８）を移動させながら複数の駆動条件のうちの１つの駆動条件で供給部９の吐出部５の駆動素子を駆動してインプリント材４を吐出させ、目標物（ここでは、テスト用に準備された基板３として説明する。）上にインプリント材４を配置させる。

工程Ｓ３０２では、制御部２０は、計測部１７を用いて、工程Ｓ３０１で基板３の上に配置されたインプリント材４の寸法（例えば、直径）および配置位置を計測する。図８（ａ）には、駆動条件１で吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）からインプリント材を吐出させた場合に基板３の上に配置されるインプリント材が丸印で示されている。Ｒ１（０）、Ｒ１（１）、Ｒ１（２）は、駆動条件１において基板３の上に配置されるインプリント材の直径を示している。ΔＸ１（０）、ΔＸ１（１）、ΔＸ１（２）は、駆動条件１において生じる目標位置Ｘｔに対するインプリント材の位置のずれを示している。

図８（ｂ）には、駆動条件２で吐出口Ｎ（０）、Ｎ（１）、Ｎ（２）からインプリント材を吐出させた場合に基板３の上に配置されるインプリント材が丸印で示されている。Ｒ２（０）、Ｒ２（１）、Ｒ２（２）は、駆動条件２において基板３の上に配置されるインプリント材の直径を示している。ΔＸ２（０）、ΔＸ２（１）、ΔＸ２（２）は、駆動条件２において生じる目標位置Ｘｔに対するインプリント材の位置のずれを示している。

工程Ｓ３０４では、制御部２０は、工程Ｓ３０１、Ｓ３０２の繰り返しによって得られた複数の駆動条件の下でのインプリント材の配置位置および寸法に基づいて特性情報を生成する。ここで、制御部２０は、工程Ｓ３０２で計測によって取得したインプリントの寸法を、インプリント材の寸法と吐出量との関係に基づいて、吐出量に変換する。インプリント材の寸法と吐出量との関係は、インプリント材の種類ごとに予め実験等を通して特定することができ、該関係は、例えば、関数またはテーブルとして準備されうる。図８（ｃ）は、図８（ａ）および図８（ｂ）に示された結果に基づいて得られた特性情報を示している。

インプリント装置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、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記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等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、上記のインプリント装置を使ってなされる物品製造方法について説明する。図９(a)に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚ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３ｚ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、インプリント用の型４ｚ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３ｚに向け、対向させる。図９(c)に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚ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４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図９(d)に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚ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、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚ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２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。なお、当該「薄く残存した部分」は、別のエッチング工程により予め除去しておくのもよい。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２ｚの表面に溝５ｚ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、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、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、２：型、３：基板、４：インプリント材、５：吐出部、８：ステージ、９：供給部、１７：計測部、２０：制御部

Claims (11)

1. 基板の上で型を使ってインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記基板を保持する可動のステージと、
   前記インプリント材を吐出する供給部と、
   前記インプリント材が前記基板の上に供給されるように前記ステージを移動させながら前記供給部に前記インプリント材を吐出させる制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記供給部からのインプリント材の吐出量と該吐出量のインプリント材が目標物上に配置される位置との関係を示す特性情報に基づいて、前記基板の目標位置に目標量のインプリント材が配置されるように前記供給部からのインプリント材の吐出を制御する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記基板の上にインプリント材を配置すべき複数の目標位置と、前記複数の目標位置のそれぞれに配置すべきインプリント材の目標量と、を示す目標情報を取得し、前記目標情報および前記特性情報に基づいて、前記供給部を制御するための制御情報を生成する、
   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. 前記制御部は、前記供給部から前記目標物上にインプリント材を吐出させた結果に基づいて前記特性情報を生成する、
   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、前記目標物上におけるインプリント材の位置および寸法に基づいて前記特性情報を生成する、
   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. 前記目標物上におけるインプリント材の位置および寸法を計測する計測部を更に備え、
   前記制御部は、前記計測部によって計測された結果に基づいて前記特性情報を生成する、
   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. 前記制御部は、前記特性情報、前記目標量および前記目標位置に基づいて前記供給部からのインプリント材の吐出タイミングを決定する、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記制御部は、前記目標量に基づいて前記供給部の駆動条件を決定する、
   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. 前記制御部は、前記特性情報、前記目標量に基づいて決定された前記駆動条件、および、前記目標位置に基づいて前記吐出タイミングを決定する、
   ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
9. 前記制御部は、前記特性情報および前記目標量に基づいて複数の駆動条件の中から前記駆動条件を選択する、
   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. 前記制御部は、前記複数の駆動条件の中から選択された前記駆動条件においてインプリント材が目標物上に配置される位置に基づいて前記吐出タイミングを決定する、
    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. 請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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