JP2018073907A - インプリント方法、インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、基板上の一部にパターンが形成された基板がインプリント装置に搬入された場合に、搬入された基板上のパターンが形成されていない残りの領域にパターンを形成するために有利な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】 本発明は、型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方法であって、一部に型を用いてインプリント材のパターンが形成された基板を保持部に搬送して該保持部により前記基板を保持し、保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンの位置を計測し、前記インプリント材のパターンの位置の計測結果に基づいて、前記保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に、型を用いてインプリント材のパターンを形成することを特徴とするインプリント方法。【選択図】 図３

Description

本発明は、モールドを用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント方法、インプリント装置、および物品を製造する製造方法に関する。

半導体デバイスや磁気記憶媒体などの量産用リソグラフィ技術の１つとしてインプリント技術が提案されている。インプリント装置は、モールドとインプリント材を接触させた状態で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基板上にインプリント材のパターンを形成する（特許文献１）。インプリント装置では、モールドと基板の位置合わせを行なって、硬化したインプリント材のパターンを形成する必要がある。

インプリント装置は、基板上の複数の位置にパターン形成を繰り返すことによって、インプリント材のパターンが形成された複数のショット領域を基板上に形成することがある。このような基板上には、生産性を高める為に、隣接するショット領域間の隙間を減らして、出来るだけ多くのショット領域が形成される。基板上に形成された複数のショット領域の位置は予め決められている。

特開２００７−２８１０７２号公報

インプリント装置を用いてパターンを形成する際、インプリント装置に搬入される基板には、基板上の一部にのみインプリント材のパターン（ショット領域）が既に形成されていることがある。例えば、インプリント装置が基板上に複数のショット領域を形成している途中で、何らかの理由により基板をインプリント装置外に搬出し、一部にインプリント材のパターンが形成された基板を再度インプリント装置に搬入するからである。この場合、インプリント装置は、既にパターンが形成されているショット領域に隣接した領域にもパターンを形成しなければならない。

しかしながら、インプリントの途中でインプリント装置から基板が搬出される前と、再度インプリント装置に搬入した後では、基板を保持する基板保持部に対して同じように基板が搬入されるとは限らない。そのため、例えば、インプリント装置に再度搬入された基板の位置に先に搬入したときの基板位置に対する誤差（ずれ）が生じると、残りの領域にインプリント材のパターンを形成する際に、既に形成されたインプリント材のパターン（ショット領域）にモールドが乗り上げてしまう異常なインプリントが生じてしまう。

そこで本発明は、このような異常なインプリントの発生を無くしたり、減らしたりすることができるインプリント方法を提供することを目的とする。

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方法は、型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方法であって、一部に型を用いてインプリント材のパターンが形成された基板を保持部に搬送して該保持部により前記基板を保持し、前記保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンの位置を計測し、前記インプリント材のパターンの位置の計測結果に基づいて、前記保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に、型を用いてインプリント材のパターンを形成することを特徴とする。

本発明によれば、基板上の一部にパターンが形成された基板をインプリント装置に搬入する場合の異常なインプリントの発生を無くしたり、減らしたりすることができるインプリント方法を提供することができる。

本発明のインプリント装置の構成を示す図である。 本発明のインプリント処理を説明する図である。 本発明のインプリントシーケンスを説明する図である。 基板に複数のショット領域が配置されている様子を示す図である。 実施例１のインプリントシーケンスを説明する図である。 実施例２のインプリントシーケンスを説明する図である。 実施例３のインプリントシーケンスを説明する図である。 実施例４のインプリントシーケンスを説明する図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面を用いて説明する。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。

（第１実施形態）
（インプリント装置について）
図１を参照して、本発明のインプリント装置１００について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、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、型の凹凸パターンが反転して転写された硬化物の凹凸パターンを形成する装置である。インプリント装置は、硬化したインプリント材から型を引き離すことによって、基板１上にインプリント材のパターンを形成することができる。

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。例えばインプリント装置１００は、半導体デバイスなどのデバイス製造に使用される。図１に示すように、以下の図面では基板１のパターンが形成される表面、およびモールド５のパターンが形成されている表面に平行な面内に、互いに直交するＸ軸およびＹ軸をとり、Ｘ軸とＹ軸に直交する方向をＺ軸として説明する。

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、紫外線などの光である。

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る。このうち、光により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また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り基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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。

基板１は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。

インプリント装置１００は、基板１を保持する基板保持部２及び基板保持部２を移動させる基板駆動機構３を備える。ここでは、基板保持部２と基板駆動機構３を合わせて基板ステージと呼ぶことにする。基板ステージは、基板１をＸＹ面内に移動させることができる。さらに基板ステージは、ＸＹ面内（水平面内）の位置に加えＺ方向（上下方向）に基板１を移動させる機能や、基板１の面を傾ける（チルト）機能を備えてもよい。基板ステージはインプリント装置１００のベースフレーム４上を移動し、基板１の位置決めをする。

さらに、インプリント装置１００は、モールド駆動機構６、光照射部７、塗布機構８、検出部１１、制御部１２を備える。

モールド駆動機構６は、モールド５を保持しＺ方向に移動させることで、モールド５を基板上のインプリント材に接触させたり、インプリント材から引き離したりすることができる。モールド駆動機構６はモールド５を傾ける（チルト）機能を備えてもよい。モールド５は、基板１に対向する表面に凹凸パターンが形成されている。

光照射部７は、モールド５とインプリント材が接触した状態で、モールド５を介してインプリント材に紫外光を照射し、インプリント材を硬化させる。光照射部７は、紫外光を発生させるハロゲンランプなどの光源と、光源から発生した紫外光を集光したり成形したりする機能（光学部材）を含む。本発明のインプリント装置１００は、インプリント材を硬化させる方法として、紫外線などの光の照射によって基板上のインプリント材を硬化させる光硬化法が採用されている。

インプリント装置１００は、塗布機構８（ディスペンサ）、保管部９（タンク）、配管１０を備える。塗布機構８は、インプリント材を微小液滴化して基板１上に吐出することで、基板１の所定の領域に所定の量のインプリント材を塗布（供給）することができる。保管部９にはインプリント材が保管されており、配管１０により保管部９から塗布機構８にインプリント材が供給される。

検出部１１（アライメントスコープ）は、基板１に形成されたアライメントマークとモールド５に形成されたアライメントマークを検出する。インプリント装置１００の制御部１２は、検出部１１のアライメントマークの検出結果から基板１とモールド５の相対位置を求め、基板ステージを駆動させることで、基板１とモールド５の位置合わせを行うことができる。例えば、検出部１１は、塗布機構８で基板１上にインプリント材が塗布された後に、基板１とモールド５に形成されたアライメントマークを検出する。制御部１２は、アライメントマークの検出結果に基づき基板１とモールド５の位置合わせを行う。

（インプリント方法について）
インプリント装置１００を用いて基板１上にインプリント材のパターンを形成する方法について説明する。図２は、インプリント処理によって基板１上にパターンを形成するシーケンスを説明したフローチャートである。図２に示す構成で１つのショット領域にパターンを形成するインプリント動作を説明する。

図２（Ａ）は、基板１がインプリント装置１００に搬入され、基板１が基板保持部２に保持される様子を示している。そして、基板保持部２に保持された基板１は基板駆動機構３によって塗布機構８の下に移動する。

図２（Ｂ）は、基板駆動機構３によって基板１を移動させながら塗布機構８が基板１上にインプリント材を塗布する様子を示している（塗布工程）。基板１を塗布機構８の下で移動させながらインプリント材を塗布することで、基板１上の所定の領域にインプリント材を供給することができる。

図２（Ｃ）は、モールド５をモールド駆動機構６により降下させ、基板１上に供給されたインプリント材と接触させる様子を示している（押印工程）。このとき、検出部１１が基板１に形成されたアライメントマークとモールド５に形成されたアライメントマークを検出し、検出結果に基づいて基板１とモールド５の位置合わせを行う。

図２（Ｄ）は、モールド５とインプリント材が接触した状態で、光照射部７が紫外線を照射している様子を示している。インプリント材は、光照射部７から照射された紫外線により硬化する（硬化工程）。そして、モールド駆動機構６によってモールド５を硬化したインプリント材から引き離すことで、基板１上にインプリント材のパターンが形成され、１つのショット領域に対するインプリント処理が終了する。

本実施形態のインプリント装置１００は、図２に示すインプリント処理を繰り返すことで、基板１上の複数のショット領域に対してインプリント材のパターンを形成することができる。ここで、１回のインプリント処理は、インプリント材をモールド５に形成されたパターンに接触させた状態で硬化させ、離型することで、基板１上に硬化したインプリント材のパターンを形成する工程である。そのためモールド５に複数のショット領域に対応する複数のパターンが形成されている場合は、１回のインプリント処理によって基板１上の複数のショット領域にパターンが形成される。

インプリント処理を繰り返すことで複数のショット領域にパターンを形成する場合、インプリント装置１００の処理エラーなどにより、基板上の一部のショット領域にのみパターンが形成された状態で、基板１がインプリント装置１００から搬出されることがある。一旦搬出された一部のショット領域にのみパターンが形成された基板１をインプリント装置１００に再び搬入して、残りのショット領域（パターンが形成されていないショット領域）にパターンを形成することがある。このとき、基板１上のショット領域に既に形成されているパターンに接触しないようにインプリント処理を行わなければならない。以下に説明する実施例で、基板１上に既に形成されたパターンと接触しないように、残りのショット領域（パターンが形成されていないショット領域）にパターンを形成するためのシーケンスについて説明する。

図３は、インプリント処理を開始する前に行われる事前の動作パラメータのチェックの方法を示すシーケンスである。ここでは、パターンを形成する位置を補正するための補正値を求めることが含まれる。

まず、一部のショット領域にのみパターンが形成された基板に対するインプリント動作時の各種動作パラメータの確認を開始する（Ｓ１１）。Ｓ１２でパラメータの確認を行う。ここで、パラメータの確認とは、上述したインプリント処理によりパターン形成を行う際に、インプリント装置を動作させるためのパラメータを確認することである。特に、基板上の一部のショット領域にのみインプリントによってパターンが形成されているか否かを確認することである。例えば、一部のショット領域に形成されたパターンの位置に関する情報等を確認する。Ｓ１３では、Ｓ１２で行われたパラメータ確認の結果に基づいて、基板上の一部にインプリントによってパターンが形成されているショット領域が有るか否かを判断する。Ｓ１３で基板上の一部のショット領域にのみパターンが形成されていないと判断された場合（Ｓ１３でＮＯの場合）、上述の図２で説明したインプリント処理を開始する（Ｓ２４）。

（インプリント処理）
図４はパターンが形成されていない基板上にインプリント処理によりパターンを形成する場合を説明する図である。図４は基板保持部２に保持された基板１に複数のショット領域２０が配置されている様子を示している。ショット領域内に表示した数字がショット領域の番号を示している。図４では、第１ショット領域から第９ショット領域についてショット領域に番号を付して示している。

通常のインプリント処理では、図４に示す第１ショット領域から順にインプリント処理を行うことによって複数のショット領域の各々にパターンを形成していく。ここでショット領域とは、モールド５に形成されたパターン（パターン領域）に対応するものであり、１回のインプリント処理によって基板上にパターンが形成される領域である。最初（１番目の層、最下層のレイヤー）に基板上にパターンを形成する場合には、ショット領域が形成されておらず、予めパターンが形成される位置を設定したレイアウト情報に基づいてパターンを形成する。図４はモールド５に形成されたパターンの領域がインプリント材と接触する領域をショット領域２０として示している。しかし、ショット領域にはモールド５に形成されたパターン領域の一部のみとインプリント材が接触する領域（いわゆる、周辺ショット、エッジショットと呼ばれる）が含まれていてもよい。

（実施例１）
図３に戻ってフローチャートの続きを説明する。基板上にパターンを形成する途中で搬出された基板を再度搬入するとき、搬入された基板に対して線形成分を補正する場合、非線形成分を補正する場合、線形成分と非線形成分を補正する場合がある。実施例１では、基板上の一部のショット領域にのみパターンが形成されており、線形成分を補正する場合について説明する。Ｓ１３で基板上の一部のショット領域のみにパターンが形成されていると判断された場合（Ｓ１３でＹＥＳの場合）、再びパラメータ確認を行う（Ｓ１４）。Ｓ１４のパラメータ確認では、インプリント材のパターンが形成された基板上の一部のショット領域の配置（配列）が、線形成分で補正されているか否かを確認することである。ここでは、パラメータとして、基板上の一部に形成されたショット領域についての線形補正の有無が含まれる。線形成分の補正とは、例えば基板上に配列されたショット領域において、配列ごとにショット領域のシフト誤差や回転誤差、倍率差を補正する。基板上に配列されたショット領域の一部のショット領域（サンプルショット領域）を計測することによって、基板上のショット領域の配置を求める。

Ｓ１５では、Ｓ１４で行われたパラメータ確認の結果に基づいて、インプリントによってパターンが形成されているショット領域が線形成分で補正されているか否かを判断する。つまりＳ１５では、配列されたショット領域について、線形成分の補正がＯＮかＯＦＦかの確認が行われる。Ｓ１５で基板上に配列されたショット領域が線形成分で補正されていると判断された場合（Ｓ１５でＹＥＳの場合）、配列されたショット領域の線形成分の計測を行う（Ｓ１６）。

Ｓ１６では、パターンが形成された一部のショット領域について線形成分の計測を行い、Ｓ１７では計測結果に基づく補正値をパターン形成のパラメータとして用いる。ここで、補正値とはインプリント装置に搬入された基板にパターンを形成する際に、パターンを形成する対象のショット領域の場所（配列）を求めるために用いる補正値である。この補正値に基づいて基板上のパターンが形成されていないショット領域の位置を特定することで、既にパターンが形成されているショット領域とモールド５が接触することなく、基板にパターンを形成することができる。

さらに、Ｓ１８ではインプリントによってパターンが形成されたショット領域について非線形補正するか否かを判断する。非線形補正を行わない場合、上述のＳ１６で計測した線形成分の補正を反映したショット領域の位置に基づき、パターンが形成されていないショット領域に対してパターン形成を開始する。つまりＳ１８で、パターンが形成されたショット領域に対して非線形補正を行わないと判断された場合（Ｓ１８でＮＯの場合）、通常のインプリント処理を開始する（Ｓ２４）。

以上のインプリントシーケンスによってパターンが形成された一部のショット領域の位置補正方法及び補正状態を、図５に示す。図５は、実施例１のインプリントシーケンスによって一部のショット領域に形成されたパターンの位置を補正し、残りのショット領域にインプリント材のパターンを形成する方法を示した図である。本実施例のフローでは、線形補正の要否と非線形補正の要否を判断する工程が含まれているが、Ｓ１３で基板上の一部にパターンが形成されている場合には、判断する工程を含まずに、Ｓ１６で線形成分計測を行い、Ｓ２４でインプリント処理を開始してもよい。

ここでは、基板１上のショット領域のうち、第１ショット領域〜第２１ショット領域に既にパターンが形成されているものとする。線形補正は、第１ショット領域〜第２１ショット領域までのショット領域のうち、任意に選ばれた第２、５、６、１１、１４、１９ショット領域（計測ショット領域１ａ）の位置を計測することによって行われる。計測ショット領域１ａは任意に選ばれたショット領域である。そして、位置の計測がなされる計測ショット領域１ａには、図５（ｂ）に示すようにショット領域内に計測マーク１ｂが形成されている。計測マーク１ｂは、既にインプリントによって形成されたパターンと同時に形成されたマークである。このような計測マーク１ｂを検出部１１で複数検出することで、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域の位置を計測することができる。ショット領域に形成された計測マークはモールドを介してマークを検出する検出部を用いて検出してもよいし、モールドを介さずに装置内に配置された計測部（いわゆるオフアクシススコープ）を用いて検出してもよい。そして、複数の計測ショット領域１ａの位置の計測結果に基づき、基板上に配列されている既にパターンが形成されたショット領域の位置情報（配置状態）を求める。例えば、ショット領域に形成された計測マーク１ｂを複数検出し、検出結果を統計処理することによって、既にパターンが形成されたショット領域の配置状態を求めることができる。求めたショット領域の配置状態から残りのショット領域の位置情報を補正することができる。予めパターンが形成される位置を設定したレイアウト情報は、パターンが形成されたショット領域の計測結果に基づいて補正される。そして、補正されたレイアウト情報から、パターンが形成されていないショット領域の位置を求める。そして、補正されたショット領域の位置に基づいて残りのショット領域にパターンを形成することができる。

このように求めた位置情報から、既にインプリントによってパターンが形成されているショット領域の配列の線形成分を算出する。算出されたショット領域の線形成分を、インプリントによってパターンが形成されていないショット領域２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜の位置の線形補正に反映する。インプリントによってパターンが形成されていないショット領域の位置の線形補正に反映することで、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域と、これからインプリントによってパターンを形成するショットの重なりを防ぐことが可能になる。つまり、既にインプリントによって形成されたパターンとモールドが接触することを防ぎ、モールドの破損を防ぐことができる。

（実施例２）
次に実施例２では、基板上にパターンを形成する途中で搬出された基板を再度搬入するとき、搬入された基板に対して、線形成分と非線形成分を補正する場合について説明する。実施例２では線形補正を行い、さらに非線形補正を行う場合について説明する。つまり、Ｓ１８でパターンが形成された一部のショット領域に対して非線形補正を行うと判断された場合（Ｓ１８でＹＥＳの場合）、非線形成分補正である線形成分補正後からの非線形ずれを計測する処理を行う（Ｓ１９）。線形成分の補正は、基板上に配列されたショット領域の一部のショット領域（サンプルショット領域）を計測することによって基板上のショット領域の配置を求めている。一方で、非線形成分の補正は、基板上に配列されたショット領域を個別に計測して、ショット領域毎に基板上の位置を計測して、計測結果に基づき残りのショット領域の位置情報を補正します。

Ｓ１８までの工程は上述の実施例１と同様であるため説明を省略する。そしてＳ１９で得られた線形成分補正後からの非線形成分を計測する。Ｓ２０では計測結果に基づく補正値をパターン形成のパラメータとして用いる。先のＳ１６で求めた線形成分計測の結果とＳ１９で得られた非線形成分計測の結果の差分を加味した補正を反映して、パターンが形成されていない領域（継続ショット位置）にインプリント処理を開始（再開）する。

以上のインプリントシーケンスによってパターンが形成された一部のショット領域の位置補正方法及び補正状態を、図６に示す。図６は、実施例２のインプリントシーケンスによって一部のショット領域に形成されたパターンの位置を補正し、残りのショット領域（パターンが形成されていない領域）にインプリント材のパターンを形成する方法を示した図である。

ここでは、基板１上のショット領域のうち、第１ショット領域〜第２１ショット領域に既にパターンが形成されているものとする。線形補正は、第１ショット領域〜第２１ショット領域までのショット領域のうち、任意に選ばれた第２、５、６，１１，１４，１９ショット領域（計測ショット領域１ａ）の位置を計測することによって行われる。計測ショット領域１ａは任意に選ばれたショット領域である。そして、位置の計測がなされる計測ショット領域１ａには、図６（ｂ）に示すようにショット領域内に計測マーク１ｂが形成されている。計測マーク１ｂは、既にインプリントによって形成されたパターンと同時に形成されたマークである。そして、複数の計測ショット領域１ａの位置の計測結果に基づき、基板上に配列されている既にパターンが形成されたショット領域の位置情報（配置状態）を求める。例えば、複数のショット領域のそれぞれに形成された計測マーク１ｂを複数検出し、検出結果を統計処理することによって、既にパターンが形成されたショット領域の配置状態を求めることができる。求めたショット領域の配置状態から残りのショット領域の位置情報を補正することができる。ここではショット配列の線形成分を算出し、算出されたショット領域の線形成分を、インプリントによってパターンが形成されていないショット領域２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜の位置の線形補正に反映する。

さらに実施例２は、既にインプリントシーケンスによってパターンが形成されている第１５〜１９ショット領域の配列の非線形成分を、同じく図６（ｂ）に示す計測ショット領域１ａ内に形成された計測マーク１ｂの計測結果から算出する。各ショット領域の位置は、検出部１１によってショット領域毎に基板に形成されたアライメントマークを検出することによって求める。また、検出部１１のように、モールド５を介してアライメントマークを検出するものに関わらず、モールドを介さずに直接基板上に形成されたアライメントマークを検出可能なスコープを備えていてもよい。そして、先に算出されたショット領域の線形成分からの差分を、インプリントによってパターンが形成されていない（途中からの）ショット領域（２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜）の位置の非線形補正に反映する。非線形補正に反映することで、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域と、これからインプリントによってパターンを形成するショットの重なりを防ぐことが可能になる。つまり、既にインプリントによって形成されたパターンとモールドが接触することを防ぎ、モールドの破損を防ぐことができる。

（実施例３）
次に実施例３では、基板上にパターンを形成する途中で搬出された基板を再度搬入するとき、搬入された基板に対して、非線形成分を補正する場合について説明する。実施例３は、Ｓ１４で再びパラメータの確認を行った結果、Ｓ１５で線形補正を行わない（線形補正がＯＦＦ）場合である。線形補正を行わず（Ｓ１５でＮＯの場合）、非線形補正を行う場合（Ｓ２１でＹＥＳの場合）は、Ｓ２２で非線形ずれを計測する非線形成分計測を行う。Ｓ２２で計測された非線形成分の補正値のみを反映する為にＳ２３の計測結果に基づく補正値をパターン形成のパラメータとして用いる。Ｓ２２で得られた非線形成分計測の結果を加味した補正を反映して、継続ショット位置からインプリントを開始（再開）する。

以上のインプリントシーケンスによってパターンが形成された一部のショット領域の位置補正方法及び補正状態を、図７に示す。図７は、実施例３のインプリントシーケンスによって一部のショット領域に形成されたパターンの位置を補正し、残りのショット領域にインプリント材のパターンを形成する方法を示した図である。

ここでは、基板１上のショット領域のうち、第１ショット領域〜第２１ショット領域に既にパターンが形成されているものとする。非線形補正は、第１ショット領域〜第２１ショット領域までのショット領域のうち、第１５〜１９ショット領域の位置（配列）の非線形成分を、実施例２の図６（ｂ）と同じく、計測ショット領域１ａ内に形成された計測マーク１ｂの計測結果から算出する。算出された、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域の位置（配列）の非線形成分、インプリントによってパターンが形成されていない（途中からの）ショット領域（２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜）の位置の非線形補正に反映する。このように、非線形補正を行う場合には、既にパターンが形成されたショット領域のうち、基板上にパターンが形成されていない領域に隣接するショット領域のパターンやマークを検出するのが望ましい。

非線形補正に反映することで、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域と、これからインプリントによってパターンを形成するショットの重なりを防ぐことが可能になる。つまり、既にインプリントによって形成されたパターンとモールドが接触することを防ぎ、モールドの破損を防ぐことができる。

（実施例４）
次に、再度搬入された基板上の一部のパターンが、非線形成分の補正が行われて形成された基板に対して、線形成分を補正する場合について説明する。実施例４では、このようなインプリントシーケンスによって基板上の一部の領域にパターンが形成された基板に対して、Ｓ１５で線形補正を行い、Ｓ１８の非線形補正を行わないでパターンを形成する。インプリントによって既にパターンが形成されたショット領域に対する非線形成分計測による非線形成分の補正値と線形成分の補正値を同時に算出した補正値を反映して、継続ショット位置からでインプリントを開始（再開）する。なお、図３に示したフローチャートの例外的な場合である。

以上のインプリントシーケンスによって基板上の一部にパターンが形成されたショット領域の位置補正方法及び補正状態を図８に示す。図８は実施例４のインプリントシーケンスによって基板上の一部に形成されたショット領域（パターン）の位置を補正し、基板上にパターンが形成されていない残りの領域にパターンを形成する方法を示した図である。

ここでは、基板１上のショット領域のうち、第１ショット領域〜第２１ショット領域に既にパターンが形成されているものとする。インプリントによってパターンが形成されているショット領域のうち、第１５〜第１９ショット領域の位置を、実施例２の図６（ｂ）と同じく、ショット領域１ａ内に形成された計測マーク１ｂの計測結果から算出する。

このように、基板上の一部にパターンが形成されているショット領域のうち、基板上にパターンが形成されていない領域に隣接するショット領域の位置を計測することで、既にパターンが形成されているパターンの位置の非線形成分を求めることができる。パターンの位置を計測するショット領域は、第１５〜第１９ショット領域に限らず、他のショット領域の位置を求めても良い。

算出された、既にパターンが形成されているショット領域の位置の非線形成分から、インプリントによってパターンが形成されていない基板上の領域に形成するパターン（２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜）の位置の補正値に反映する。途中からの開始する（再開する）ショット領域（２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜）の位置が既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域に対して重ならないような線形補正値を算出する。インプリントするショット領域（２２Ａ、２３Ａ、２４Ａ〜）に線形補正値を反映することで、既にインプリントによってパターンが形成されたショット領域と、これからインプリントによってパターンを形成するショットの重なりを防ぐことが可能になる。つまり、既にインプリントによって形成されたパターンとモールドが接触することを防ぎ、モールドの破損を防ぐことができる。

（実施例５）
一方で、基板上にパターンを形成する途中で搬出された基板を再度搬入するとき、搬入された基板に対して線形成分の補正も非線形成分の補正も行わない場合がある。実施例５は、Ｓ１４で再びパラメータの確認を行った結果、Ｓ１５で線形補正を行わない（線形補正がＯＦＦ）の場合で、かつＳ２１で非線形補正を行わない（非線形補正がＯＦＦ）場合であり、このときは通常のインプリント処理は行わない（Ｓ２５）。線形補正および非線形補正を行わない場合は、パターンが形成されたショット領域とモールドとの重なりが発生する恐れがある。パターンが形成されたショット領域の硬化部分にモールドがのり上げ、モールドが破損する恐れがあるために、通常のインプリント処理は行わない。このとき、インプリント装置は、インプリント不可であることを表示してもよい。

（物品の製造方法の説明）
インプリント装置１００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、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。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。

上述した本発明は、インプリント装置を用いて基板上の最初のレイヤ（下地のパターンが形成されていない基板）に対してパターンを形成する場合に効果が大きい。下地にパターンが形成されていない場合は、基板上に既にパターンが形成されたパターンの位置を計測することで、パターンが形成されていない基板上の残りの領域に対してパターン形成を行う必要がある。

本発明のインプリント装置は、基板上の一部のショット領域にのみパターンが形成された基板に対して、既にインプリント処理済のショット領域に形成してあるパターンに、隣のショット領域をインプリント処理するモールドが接触することを防ぐことができる。このため、インプリント装置に再度搬入された基板（一部にパターンが形成されている基板）に対して、既にパターンが形成されたショット領域にモールドが乗り上げず（接触せず）にパターン形成を再開することができる。

また、下地のパターンが形成されている場合は、インプリント装置にパターンの一部が形成されている基板が搬入されたとしても、下地のパターンに形成されたマークを検出することでアライメントを行うことができる。一方、下地にパターンが形成されている場合でもショット領域にマークが形成されていない場合や、マークを検出することができない場合にも、本発明を適用することができる。基板上に既にパターンが形成されているパターンの位置を計測することで、下地のパターンの状態によらず、基板上の一部にパターンが形成されていない領域に対してパターンの形成を再開することができる。

さらに、下地のパターンに合わせてインプリントするよりも、基板上の一部に形成されたパターンの位置から統計処理によって求めたパターンの位置（配列）の補正値に合わせてパターンを形成した方が良い場合にも、本発明を適用することができる。例えば、一部のショット領域に形成されたマークを検出し、グローバルアライメントによって求めたパターンを形成する位置の配列に合わせてパターンを形成したい場合である。このように、本発明のインプリント装置は、基板上の最初のレイヤにパターンを形成する場合に限られず、下地にパターンが形成された基板上にインプリント処理によってパターンを形成する場合も含まれる。

本発明は、既にパターンが形成された位置から、パターンが形成されていない領域にパターンを形成する位置を補正するための補正値を求めて、補正値に基づいてパターンが形成されていない領域にパターンの形成を再開する。この補正値は、基板上のインプリント材にモールドを接触させる時の基板とモールドの位置合わせに用いることができる。さらに、パターンを形成する領域の位置を補正するためには、基板上に供給するインプリント材の供給位置を補正する必要がある。そのため、求めた補正値を塗布機構８が基板上にインプリント材を塗布する際の塗布位置を補正するために用いても良い。

上述の実施形態で本発明は、インプリント装置でパターンを形成する場合について説明したが、何れの実施例もインプリント装置に限られない。例えば、原版に形成されたパターンを投影光学系によって基板上に投影しパターンを転写する投影露光装置など、インプリント装置以外のパターン形成装置であっても良い。

このように、本発明のインプリント装置は、パターンが形成されたショット領域内に形
成された任意のマークを計測することで、基板上の一部にパターンが形成されたショット領域の位置（配列）を算出する。算出したショット領域の位置（配列）に基づき、残りのショット領域（インプリントのパターンが形成されていないショット領域）にパターンを形成する。パターン形成の途中で搬出された基板が、再度インプリント装置に搬入され、残りのショット領域に対して再度インプリント処理を開始する場合も、パターンが形成されているショット領域に形成されているアライメントマークを検出する。特に、パターンが形成されていないショット領域に隣接するショット領域に形成されたアライメントマークを検出することで、パターンが形成されているショット領域に隣接するショット領域にインプリント処理を再開することができる。パターンが形成されていないショット領域に隣接する、ショット領域に形成されたアライメントマークの計測を行うことで、隣接したショット領域の位置（配列）を算出し、インプリントを開始する位置が重ならないように位置を補正できる。

１００ インプリント装置
１ 基板
２ 基板保持部
３ 基板駆動機構
５ モールド
８ 塗布機構
１１ 検出部
１２ 制御部

Claims (11)

1. 型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方法であって、
   一部に型を用いてインプリント材のパターンが形成された基板を保持部に搬送して該保持部により前記基板を保持し、
   前記保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンの位置を計測し、
   前記インプリント材のパターンの位置の計測結果に基づいて、前記保持部に保持した前記基板の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に、型を用いてインプリント材のパターンを形成することを特徴とするインプリント方法。
2. 前記基板上のパターンが形成されていない領域にパターンを形成する工程は、パターンが形成される位置を予め設定したレイアウト情報を、前記インプリント材のパターンの位置の計測結果に基づき補正する工程を有し、該補正したレイアウト情報に基づいて前記基板上のパターンが形成されていない領域に、パターンを形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方法。
3. 前記インプリント材のパターンの位置を計測する工程は、前記基板上の一部に形成されたパターンのうち、前記基板の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に隣接する、インプリント材のパターンの位置を計測する工程を有することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント方法。
4. 前記型を用いてインプリント材のパターンが形成される領域に予め配置された複数のショット領域が前記基板上に形成され、
   前記インプリント材のパターンの位置を計測する工程は、前記基板上に形成されたショット領域のアライメントマークを検出する工程を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント方法。
5. 前記インプリント材のパターンの位置を計測する工程は、前記複数のショット領域のそれぞれに形成された複数のアライメントマークを検出し、検出結果を統計処理することにより、前記基板上の一部に前記インプリント材のパターンが形成されたショット領域の配列を求め、
   求めたショット領域の配列に基づき、前記基板上のパターンが形成されていないショット領域の配列を求めることを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。
6. 前記インプリント材のパターンの位置を計測する工程は、前記基板上に形成されたインプリント材のパターンのエッジの位置を検出することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント方法。
7. 前記基板上の一部に形成されたパターン、及び、前記基板上の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に形成されるパターンは、基板上の最初の層に形成されるパターンであることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のインプリント方法。
8. 前記インプリント材のパターンの位置を計測する工程で求めたパターンの位置の計測結果に基づいて、前記基板上の前記インプリント材のパターンが形成されていないショット領域の位置を補正して、前記インプリント材を前記基板上に供給することを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載のインプリント方法を用いて、基板上にインプリント材のパターンが形成されていない領域にパターンを形成する工程と、
   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。
10. 型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装置であって、
    一部に型を用いてインプリント材のパターンが形成された基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された前記基板に形成されたインプリント材のパターンの位置を検出する検出部と、
    制御部と、を備え、
    前記制御部は、前記検出部が検出した前記インプリント材のパターンの位置に基づいて、前記基板の前記インプリント材のパターンが形成されていない領域に、型を用いてインプリント材のパターンを形成することを特徴とするインプリント装置。
11. 基板上に形成された複数のショット領域にパターンを形成するパターン形成方法であって、
    前記複数のショット領域の一部のショット領域にパターンが形成された基板を保持部に搬送して該保持部により前記基板を保持する工程、
    前記一部のショット領域に形成されたパターンの位置を計測する工程、
    前記一部のショット領域に形成されたパターンの位置の計測結果に基づいて、前記保持部により保持した前記基板上の前記複数のショット領域のうちパターンが形成されていないショット領域にパターンを形成する工程、を含むことを特徴とするパターン形成方法。

Images