JP2018092996A - インプリント方法、インプリント装置、型、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より簡便にパターン不良を抑制するインプリント方法、インプリント装置、型、および物品の製造方法を提供する。【解決手段】光を照射することにより撥液性が増加する膜３００を基板１１上に形成する工程と、膜３００の、第１のパターン形成領域と第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に前記光を照射し、前記第１のパターン形成領域にインプリント材１４を供給する工程と、前記第１のパターン形成領域に供給されたインプリント材１４に型のパターン部を接触させた状態でインプリント材１４を硬化し、硬化したインプリント材１４から前記型を離すことによりインプリント材１４のパターンを形成する工程と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、インプリント方法、インプリント装置、型、およ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、基板上のインプリント材を型で成形し、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が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板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。例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のインプリント領域であるショット領域に光硬化性のインプリント材を塗布する。次に、型のパターン領域とショット領域の位置合せを行いながら、型のパターン領域をインプリント材に接触（押印）させ、インプリント材をパターン領域に充填させる。そして、紫外線を照射して前記インプリント材を硬化させたうえで引き離すことにより、インプリント材のパターンが基板上のショット領域に形成される。

このようなインプリント装置では、インプリント材が隣接するショット領域にはみ出すと、隣接するショット領域においてパターンの高さが均一にならず、パターン不良が発生する。

特許文献１には、パターン形成不良を防止しつつ、基板上の各ショット領域にパターンを形成するパターン形成方法が開示されている。基板上のショット領域にインプリント材を塗布する前に、ショット領域を包囲する壁面パターンを作成し、ショット領域間でインプリント材のはみ出しを防止する技術が開示されている。これにより、パターン形成不良の発生を回避することができる。

特開２０１２−１２４３９４号公報

しかし、特許文献１に記載のパターン形成方法では、型のパターン領域をインプリント材に押印させる前に、基板上に壁面パターンを形成する必要があった。そのため、より簡便にパターン不良を抑制するインプリント方法が望まれていた。

そこで本発明は、より簡便にパターン形成不良を抑制するインプリント方法、インプリント装置、型、および物品の製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一側面としてのインプリント方法は、基板上の第１のパターン形成領域にインプリント材のパターンを形成した後で、前記第１のパターン形成領域の隣にある第２のパターン形成領域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、光を照射することにより撥液性が増加する膜を前記基板上に形成する工程と、前記膜の、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に前記光を照射し、前記第１のパターン形成領域にインプリント材を供給する工程と、前記第１のパターン形成領域に供給された前記インプリント材に型のパターン部を接触させた状態で前記インプリント材を硬化し、硬化したインプリント材から前記型を離すことにより前記インプリント材のパターンを形成する工程と、を有する。

本発明によれば、より簡便にパターン不良を抑制するインプリント方法、インプリント装置、型、および物品の製造方法を提供することができる。

実施例１に係るインプリント装置を示した図である。 実施例１に係るインプリント方法を示したフローチャートである。 基板上の密着層に光を照射する方法を示した図である。 実施例１に係る基板上のショット領域等を示した図である。 実施例１に係るインプリント処理を示した図である。 実施例２に係るインプリント方法を示したフローチャートである。 実施例２に係るモールドを示した図である。 実施例２に係るモールドと基板を示した図である。 実施例２に係るインプリント処理を示した図である。 実施例３に係るマスクと基板を示した図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態について図面を参照して詳細に説明する。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を用いて、実施例１に係るインプリント装置の代表的な装置構成について説明する。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転写された硬化物のパターンを形成する装置である。

ここで、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１５０ｎｍ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１１としては、具体的に、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。

本実施例では、インプリント装置１は、光の照射によりインプリント材を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明する。また、以下では、基板上のインプリント材に対して紫外線を照射する照射系の光軸に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸及びＹ軸とする。

インプリント装置１は、図１に示すように、照射部２（光照射部）と、モールド保持機構（モールドステージ）３と、基板ステージ４と、インプリント材供給部５と、制御部６と、倍率補正機構１８と、アライメント計測系２２とを有する。また、インプリント装置１は、基板ステージ４を載置するベース定盤２４と、モールド保持機構３を固定するブリッジ定盤２５と、ベース定盤２４から延設され、ブリッジ定盤２５を支持するための支柱２６とを有する。インプリント装置１は、モールド（型）７を装置外部からインプリント装置１（モールド保持機構３）へ搬送するモールド搬送機構（不図示）と、基板１１を装置外部からインプリント装置１（基板ステージ４）へ搬送する基板搬送機構（不図示）とを有する。

照射部２は、インプリント処理において、モールド７を介して、基板１１の上のインプリント材１４に紫外線（即ち、インプリント材１４を硬化させるための光）８を照射する。照射部２は、光源９と、光源９からの紫外線８をインプリント処理に適切な光の状態（光の強度分布、照明領域など）に調整するための光学素子（レンズ、ミラー、遮光板など）１０とを含む。本実施形態では、光硬化法を採用しているため、インプリント装置１が照射部２を有している。但し、熱硬化法を採用する場合には、インプリント装置１は、照射部２に代えて、インプリント材（熱硬化性インプリント材）を硬化させるための熱源を有することになる。

モールド７は、矩形の外周形状を有し、基板１１に対向する面（パターン面）に３次元状に形成されたパターン（回路パターンなどの基板１１に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部７ａを有する。モールド７は、紫外線８を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成される。

モールド７は、パターン面とは反対側の面（紫外線８が入射する入射面）に、モールド７の変形を容易にするためのキャビティ（凹部）７ｂを有する。キャビティ７ｂは、円形の平面形状を有する。キャビティ７ｂの厚さ（深さ）は、モールド７の大きさや材質に応じて設定される。

キャビティ７ｂは、モールド保持機構３に設けられた開口１７と連通し、開口１７には、開口１７の一部とキャビティ７ｂとで囲まれる空間１２を密閉空間とするための光透過部材１３が配置されている。空間１２の圧力は、圧力調整機構（不図示）によって制御される。例えば、モールド７を基板１１の上のインプリント材１４に押し付ける際に、圧力調整機構によって、空間１２の圧力を外部の圧力よりも高くして、モールド７のパターン部７ａを基板１１に対して凸形状に撓ませる。これにより、モールド７は、パターン部７ａの中心部から基板１１の上のインプリント材１４に接触する。そのため、パターン部７ａとインプリント材１４との間に気体（空気）が閉じ込められることが抑制され、パターン部７ａにインプリント材１４を効率的に充填させることができる。

モールド保持機構３は、真空吸着力や静電力によってモールド７を引き付けて保持するモールドチャック１５と、モールドチャック１５を保持してモールド７（モールドチャック１５）を移動させるモールド移動機構１６とを含む。モールドチャック１５及びモールド移動機構１６は、照射部２からの紫外線８が基板１１の上のインプリント材１４に照射されるように、中心部（内側）に開口１７を有する。

倍率補正機構（変形機構）１８は、モールドチャック１５に配置され、モールドチャック１５に保持されたモールド７の側面に力（変位）を加えてモールド７のパターン部７ａの形状を補正する（即ち、パターン部７ａを変形させる）。倍率補正機構１８は、例えば、電圧を加えると体積変化によって伸縮するピエゾ素子を含み、モールド７の各側面の複数箇所を加圧するように構成される。倍率補正機構１８は、モールド７のパターン部７ａを変形させることで、基板１１に形成されているショット領域の形状に対して、モールド７のパターン部７ａの形状を整合させる。

但し、倍率補正機構１８によって、基板１１に形成されているショット領域の形状に対してモールド７のパターン部７ａの形状を整合させることが困難である場合も考えられる。このような場合には、基板１１に形成されているショット領域も変形させて、モールド７のパターン部７ａの形状と基板１１に形成されているショット領域の形状とを近づける（形状差を低減する）ようにしても良い。基板１１に形成されているショット領域を変形させるには、例えば、基板１１を加熱して熱変形させれば良い。

モールド移動機構１６は、基板１１の上のインプリント材１４へのモールド７の押し付け（押印）、又は、基板１１の上のインプリント材１４からのモールド７の引き離し（離型）を選択的に行うように、モールド７をＺ軸方向に移動させる。モールド移動機構１６に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。モールド移動機構１６は、モールド７を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていても良い。また、モールド移動機構１６は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向にモールド７を移動可能に構成されていても良い。更に、モールド移動機構１６は、モールド７のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置やモールド７の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

インプリント装置１におけるモールド７の押印及び離型は、本実施形態のように、モールド７をＺ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板１１（基板ステージ４）をＺ軸方向に移動させることで実現させても良い。また、モールド７と基板１１の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、モールド７の押印及び離型を実現しても良い。

基板ステージ４は、基板１１を保持して移動可能である。モールド７を基板１１の上のインプリント材１４に押し付ける際に、基板ステージ４を移動させることで基板１１とモールド７との位置合わせ（アライメント）を行う。基板ステージ４は、真空吸着力や静電力によって基板１１を引き付けて保持する基板チャック１９と、基板チャック１９を機械的に保持してＸＹ面内で移動可能とする基板移動機構（駆動部）２０とを含む。また、基板ステージ４には、基板ステージ４の位置決めの際に用いられる基準マーク２１が配置されている。

基板移動機構２０に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやエアシリンダを含む。基板移動機構２０は、基板１１を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていても良い。また、基板移動機構２０は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１１を移動可能に構成されていても良い。更に、基板移動機構２０は、基板１１のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１１の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていても良い。

インプリント材供給部５は、基板１１の上に供給すべきインプリント材１４の供給量を示す情報として設定されている供給量情報に基づいて、基板１１の上にインプリント材１４を供給する。また、インプリント材供給部５から供給されるインプリント材１４の供給量（即ち、供給量情報）は、例えば、基板１１に形成されるインプリント材１４のパターンの厚さ（残膜の厚さ）やインプリント材１４のパターンの密度などに応じて設定される。

制御部６は、ＣＰＵやメモリなどを含むコンピュータで構成され、メモリに格納されたプログラムに従ってインプリント装置１の全体を制御する。制御部６は、インプリント装置１の各部の動作及び調整などを制御することで基板上にパターンを形成するインプリント処理を制御する。制御部６は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成しても良いし、インプリント装置１の他の部分とは別対で（別の筐体内に）構成しても良い。また、制御部６は、複数のコンピュータからなる構成としても良い。

アライメント計測系（計測部）２２は、基板１１に形成されたアライメントマークと、モールド７に形成されたアライメントマークとのＸ軸及びＹ軸の各方向への位置ずれを計測する。制御部６は、アライメント計測系２２によって計測された位置ずれに基づいて、モールド７の位置と基板１１の位置とが互いに整合するように、基板ステージ４の位置を調整する（基板ステージ４を移動させる）。また、アライメント計測系２２は、モールド７のパターン部７ａの形状や基板１１に形成されたショット領域の形状を計測することも可能である。従って、アライメント計測系２２は、インプリント処理の対象となる基板１１の領域とモールド７のパターン部７ａとの間の整合状態を計測する計測部としても機能する。アライメント計測系２２は、本実施形態では、モールド７のパターン部７ａと基板１１に形成されたショット領域との形状差を計測する。

次に、図２を用いて実施例１に係るインプリント方法を示したフローチャートについて説明する。ステップＳ２０１では、インプリント材１４に対して親液性を示す密着層３００（光が照射されることにより撥液化する膜）が形成された基板１１を基板ステージ４に搬送する。密着層３００は、基板１１と結合するカルボキシル基、及びインプリント材１４と反応するアクリル基を有する材料からなり、基板１１とインプリント材１４を密着させる機能を有する。なお、密着層３００は、塗布装置などの外部装置によって基板１１に形成されても良いし、インプリント装置１に塗布部を有し、インプリント装置１内で形成されても良い。

次に、ステップＳ２０２では、基板１１上のショット領域の外周付近の領域に光を照射することにより、前記ショット領域の外周付近の領域の密着層３００を撥液性にする。なお、ショット領域の外周とは、基板１１上のショット領域と、前記ショット領域の周囲に設けられているスクライブラインとの境界を規定する外縁である。また、前記ショット領域の外周付近の領域はパターンを形成する領域（パターン形成領域）を囲む領域であり、外周付近の領域にはパターンを形成しない。

ここで、図３を用いて基板上の密着層に光を照射する方法について説明する。図３（ａ）は基板１１上に密着層３００が形成されていることを示している。密着層３００はインプリント材１４に対して親液性を示すが、光が照射されることによりインプリント材１４に対して撥液性に変化する。ここで、光の照射により密着層３００が撥液性に変化する理由を説明する。密着層３００の表面に雰囲気中の水分を吸着することにより、密着層３００の表面エネルギーは増加する。この密着層３００に光を照射すると表面に吸着した水分が脱離する。これにより、密着層３００の光を照射した領域は、密着層３００の光を照射していない領域に比べて表面エネルギーが低下するため、インプリント材１４に対して撥液性を示す。なお、照射する光は、密着層３００の表面に吸着した水分を離脱するために必要なエネルギーを与え得る光であれば良く、例えば紫外線などがある。

図３（ｂ）は基板１１上の密着層３００に光が照射されていることを示している。光源３０１からの光がマスク２７を介して基板１１上の密着層３００に照射される。マスク２７は基板１１上の密着層３００に光を照射する場合にのみ使用する部材であり、遮光部３０３と透過部３０２を有している。光源３０１からの光は、透過部３０２を通して密着層３００に照射される。これにより、基板１１上の密着層３００の一部に光が照射され、基板１１上の密着層３００の一部の領域が撥液性に変化する。また、遮光部３０３は、例えば、クロム、ニッケル合金などを含む金属膜（ＮＤフィルタ）等で、光源３０１からの光を遮光させることが可能な材料であれば良い。また、マスク２７は光源３０１からの光を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されるものとし、透過部３０２は遮光部３０３の隙間部分としても良い。また、マスク２７に孔を設けた開口部を透過部３０２としても良い。なお、光源３０１は、図１における光源９と同一の光源としても良いし、別の光源としても良い。

図３（ｃ）は基板１１上の密着層３００の一部に撥液性を示す撥液性領域３０４が形成されることを示している。密着層３００は基板１１とインプリント材１４を密着させる機能があるため、密着層３００の表面にインプリント材がある場合、通常、インプリント材１４は５度以下の接触角を示し、経時的に濡れ広がる。一方、光が照射され撥液性を示す撥液性領域３０４の表面にインプリント材１４がある場合、インプリント材は５度よりも大きい接触角を示し、液滴として保持され、経時的に濡れ広がらない。

また、透過部３０２を通して基板１１上に光を照射した場合、基板１１上のショット領域の外周付近の領域に光を照射するように、透過部３０２と遮光部３０３が配置されている。また、遮光部３０３と透過部３０２の形状は、前記ショット領域の所定の幅だけ内側の外周付近の領域の全部に光を照射する形状でも良く、前記ショット領域の外周付近の領域の一部に光を照射する形状でも良い。前記外周付近の領域の幅は、密着層３００に対して光が照射される撥液性領域３０４の幅となる。前記外周付近の領域の幅が広くなると場合は、インプリント材１４を基板１１に供給した後、ショット領域の外周付近の領域でインプリント材１４が広がるのに必要な時間が長くなる可能性がある。一方、前記外周付近の領域の幅が狭くなると場合は、インプリント材１４の隣接するショット領域へのはみ出しを抑制する効果が低下する可能性がある。そのため、インプリント材１４の塗布位置及び塗布量、または密着層３００とインプリント材１４の種類に合わせて、前記外周付近の領域の幅を決めると良い。また、前記外周付近の領域の幅はショット領域との境界を形成するスクライブラインの幅と同程度とすることが望ましいため、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下の幅の領域とすると良い。

ここで、図４を用いて、実施例１に係る基板上のショット領域等について説明する。図４（ａ）は、光が照射される前の基板１１上のショット領域４０１−１と、ショット領域４０１−１の隣にあるショット領域４０１−２を示している。また、図４（ａ）においてショット領域４０１−１、４０１−２を示す実線がそれぞれショット領域４０１−１、４０１−２の外周である。また、灰色の領域４０６がスクライブラインを示している。

ショット領域４０１−１、４０１−２のそれぞれの内側に、パターンを形成する領域４０２−１、４０２−１がある。例えば、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域は、パターンを形成する領域４０２−１、４０２−１のそれぞれの外側、かつショット領域４０１−１、４０１−２のそれぞれの内側である領域とすることができる。

しかし、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域は、これだけに限られない。ショット領域４０１−１、４０１−２の内側、かつパターンを形成する領域４０２−１、４０２−１の外側の領域に外周を有する領域をそれぞれ領域４０３−１、４０３−２とする。例えば、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域を、パターンを形成する領域４０２−１、４０２−１の外側、かつ領域４０３の内側である領域としても良い。また、例えば、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域を、それぞれ領域４０３−１、４０３−２の外側、かつ、それぞれショット領域４０１−１、４０１−２の内側である領域としても良い。

また、ショット領域４０１−１、４０１−２の外側の領域を、それぞれ領域４０５−１、４０５−２とする。例えば、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域を、それぞれパターンを形成する領域４０２−１、４０２−２の外側、かつ、それぞれ領域４０５−１、４０５−２の内側である領域としても良い。また、例えば、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域を、それぞれ領域４０３−１、４０３−２の外側、かつそれぞれ領域４０５−１、４０５−２の内側である領域としても良い。また、ショット領域４０１−１、４０１−２の外周付近の領域を、それぞれショット領域４０１−１、４０１−２の外側、かつ、それぞれ領域４０５−１、４０５−２の内側である領域としても良い。

また、外周付近の領域の辺は直線だけでなく、曲線から構成されていても良く、外周付近の領域の幅は一定ではなく変動していても良い。

図４（ｂ）は、外周付近の領域に光が照射されたショット領域４０１−１と外周付近の領域に光が照射されていないショット領域４０１−２を示している。ショット領域４０１−１の外周付近の領域に、撥液性領域３０４が形成されている。ここでは、ショット領域４０１−１の外周付近の領域を、パターンを形成する領域４０２−１の外側、かつショット領域４０１−１の内側である領域としている。ショット領域４０１−１の外周付近の領域を、としている。また、撥液性領域３０４以外の領域が親液性を示す密着層３００の領域であり、パターンを形成する領域である。

このように、パターンを形成する領域以外の領域に光を照射して撥液性領域３０４を形成することで、パターンを形成する領域において親液性を安定的に保つことができる。よって、基板とインプリント材を密着させる機能が安定的に発揮され、パターン不良の発生を低減するために有利である。

図４（ｃ）は、基板１１全体におけるショット領域を示している。基板に複数のショット領域が互いに隣り合って配置されている。各ショット領域の外周付近の領域に、撥液性領域３０４が形成されており、撥液性領域３０４以外の領域が親液性を示す密着層３００の領域である。

図４（ｄ）は、透過部と遮光部を有するマスク２７の別の例を示している。マスク２７は、図４（ｃ）に示す基板１１における複数のショット領域に対応した透過部３０２と遮光部３０３を有している。つまり、複数のショット領域の外周付近の領域に光を照射するための透過部３０２と遮光部３０３を有している。よって、複数のショット領域の外周付近の領域に一度に光が照射されるので撥液性領域３０４を形成する時間を短縮することができる。

ここで、マスク２７はモールド保持機構３により保持され、照射部２がマスク２７を介して光を基板１１に照射することにより、撥液性領域３０４を形成することができる。また、照射部２の他に、インプリント装置１に構成され、光源を有し光を照射するユニットを用いて、撥液性領域３０４を形成しても良い。また、インプリント装置１が、複数のインプリント処理部を有する、いわゆるクラスタ型インプリント装置の場合、休止しているインプリント処理部を用いて、撥液性領域３０４を形成しても良い。さらに、インプリント装置１以外の外部装置を用いて撥液性領域３０４を形成しても良い。

ここで、マスク２７を用いる代わりに、複数の光変調素子を有し、光源からの光を変調する空間光変調器（空間光変調部）を用いて、ショット領域の外周付近の領域に光を照射しても良い。この場合、光変調素子ごとに光の投射のＯＮ／ＯＦＦを切替えることで、ショット領域の外周付近の領域に光を照射することができる。空間光変調器として、例えば、ＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）や液晶素子アレイが採用され得る。

次に、図２に戻りステップＳ２０３について説明する。ステップＳ２０３では、撥液性領域３０４を形成したショット領域に対してインプリント処理を行う。まず、インプリント材供給部５により基板１１の前記ショット領域上にインプリント材１４を供給する（供給工程）。次に、基板ステージ４により基板１１とモールド７との位置合せを行う。また、倍率補正機構１８によりモールド７のパターン部７ａの形状を基板１１上のショット領域の形状に補正させる。次に、モールド移動機構１６により基板１１上のインプリント材１４とパターン部７ａとを接触させる（接触工程）。なお、インプリント材１４とパターン部７ａとが接触している間、基板ステージ４による位置合せと、倍率補正機構１８による補正をしても良い。次に、照射部２によりモールド７を介してインプリント材１４に紫外線を照射してインプリント材１４を硬化させる（硬化工程）。そして、モールド移動機構１６により基板１１上のインプリント材１４とパターン部７ａとを引き離す（離型工程）。

次に、図５を用いて実施例１に係るインプリント処理について説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）の順に時間が経過している。なお、図５においては、図４で説明したスクライブラインについては省略している。

図５（ａ）は、密着層３００上に供給されたインプリント材１４を示している。基板１１上に形成された密着層３００の上にインプリント材１４が供給されている。また、インプリント材１４が供給されたショット領域の−Ｘ軸方向に隣接するショット領域が示されている。また、インプリント材１４が供給されたショット領域上の密着層３００には、隣接するショットとの境界に撥液性領域３０４が形成されている。

図５（ｂ）は、経時的に濡れ広がるインプリント材１４を示している。インプリント材１４は撥液性領域３０４の手前まで濡れ広がっている。

図５（ｃ）は、図５（ｂ）の後に経時的に濡れ広がるインプリント材１４を示している。インプリント材１４は撥液性領域３０４とは逆方向に濡れ広がり、撥液性領域３０４への濡れ広がりは抑制されている。

図５（ｄ）は、モールド７を押し付けたインプリント材１４を示している。モールド７をインプリント材１４に押し付けた場合、インプリント材１４の隣接するショットへのはみ出しを抑制することができる。また、インプリント材１４の供給位置を隣接するショット領域との境界に近づけることができる。よって、隣接するショット領域との境界付近におけるインプリント材１４の充填性を向上することもできる。

次に、図２に戻りステップＳ２０４について説明する。ステップＳ２０４では、最終のショット領域のインプリント処理を行ったか判断する。最終のショット領域のインプリント処理を行った場合は終了する。最終のショット領域のインプリント処理を行っていない場合は、ステップＳ２０５で次のショット領域のインプリント処理するために基板ステージ４を移動して、ステップＳ２０２に戻る。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、ショット領域の外周付近の領域に光を照射することにより、インプリント材が隣接するショット領域にはみ出すことを抑制することができ、より簡便にパターン不良を抑制することができる。

次に実施例２に係るインプリント装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１に従い得る。まず、図６を用いて、実施例２に係るインプリント方法を示したフローチャートについて説明する。ステップＳ６０１は図２のステップＳ２０１と同様である。

次に、ステップＳ６０２では、基板１１上のショット領域の外周付近の領域に光を照射することにより、前記領域の密着層３００を撥液性にする。ここで、図７を用いて実施例２に係るモールドについて説明する。本実施例に係るモールド７は、インプリント対象のショット領域（対象ショット領域）の周辺ショット領域（周辺に配置されたショット領域）に対して、光を照射するための透過部３０２と遮光部３０３を有している。

図７（ａ）は本実施例に係るモールド７の断面図と上面図を示している。モールド７は、パターン部７ａ及びキャビティ７ｂを有している。また、モールド７は、パターン部７ａの周囲に透過部３０２と遮光部３０３を有している。透過部３０２を通して基板１１上に光を照射した場合、基板１１上の前記周辺ショット領域の外周付近の領域に光を照射するように、透過部３０２と遮光部３０３が配置されている。モールド７の透過部３０２と遮光部３０３により、前記周辺ショット領域の外周付近の領域に光を照射することができる。また、遮光部３０３と透過部３０２の形状は、前記周辺ショット領域の外周付近の領域の全体に光を照射する形状でも良く、前記周辺ショット領域の外周付近の領域の一部に光を照射する形状でも良い。また、図７（ａ）の上面図では８個の周辺ショット領域に対応した透過部３０２と遮光部３０３を有しているが、周辺ショット領域の個数は８個に限られない。また、照射する光の照射範囲によっては、周辺ショット領域の外側にあるショット領域に光が照射される可能性がある。その場合は、図７（ｂ）に示すモールド７のように、周辺ショット領域に対応した透過部３０２と遮光部３０３の外側に遮光部３０３を有しても良い。

次に、図８を用いて、実施例２に係るモールドと基板について説明する。図８は、実施例２に係るモールドと基板を示した図である。

図８（ａ）はモールド７と基板１１の断面図と、モールド７と基板１１の上面図を示している。モールド７のパターン部７ａは、基板１１上のインプリント対象のショット領域の−Ｘ軸方向に隣り合ったショット領域に重なる位置に配置されている。この位置で＋Ｚ軸方向から光を照射することにより、インプリント対象のショット領域と一部の周辺ショット領域に光が照射される。

図８（ｂ）は光が照射された基板１１を示している。インプリント対象のショット領域８０１だけでなく、例えば、周辺ショット領域８０２、８０３等に対しても光が照射され、撥液性領域３０４が形成されている。

次に、図６に戻りステップＳ６０３について説明する。ステップＳ６０３では、撥液性領域３０４が形成されたショット領域８０１に対してインプリント処理を行う。ここで、図９を用いてインプリント処理について説明する。図９は実施例２に係るインプリント処理を示した図である。図９（ａ）は、ショット領域８０１のインプリント処理の際のモールド７と基板１１の上面図である。モールド７のパターン部７ａが基板１１のショット領域８０１に重なる位置になるように、基板１１を搭載した基板ステージ４が移動する。そして、インプリント材供給部５によりショット領域８０１上にインプリント材１４を供給する。次に、ショット領域８０１上のインプリント材１４とモールド７とを接触させる。次に、照射部２によりモールド７を介してインプリント材１４に紫外線を照射してインプリント材１４を硬化させる。このとき、ショット領域８０１の周辺ショット領域に対しても紫外線が照射され、周辺ショット領域の外周付近の領域に撥液性領域３０４が形成される。図９（ｂ）はモールド７と基板１１が接触している状態でインプリント材１４に紫外線を照射している時のモールド７と基板１１の断面図である。そして、モールド移動機構１６によりインプリント材１４とパターン部７ａとを引き離す。

図９（ｃ）は紫外線が照射された基板１１を示している。ショット領域８０１のインプリント処理の際に、ショット領域８０１の周辺ショット領域に対しても紫外線が照射され、新たに周辺ショット領域８０４、８０５、８０６に対しても撥液性領域３０４が形成されている。このように、インプリント材１４を硬化させるための光の照射により、周辺ショット領域に撥液性領域３０４が形成される。

次に、図６に戻りステップＳ６０４について説明する。ステップＳ６０４では、最終ショットのインプリント処理を行ったか判断する。最終のショット領域のインプリント処理を行った場合は終了する。最終のショット領域のインプリント処理を行っていない場合は、ステップＳ６０５で次のショット領域のインプリント処理するために基板ステージ４を移動して、ステップＳ６０３に戻る。ここで、実施例１の図２ではステップＳ２０２に戻ったが、次にインプリント処理を行う周辺ショット領域８０５については、既に撥液性領域３０４が形成されているため、ステップＳ６０２に戻る必要がない。

したがって、本実施例に係るインプリント装置によれば、ショット領域の外周付近の領域に光を照射することにより、インプリント材が隣接するショット領域にはみ出すことを抑制することができ、より簡便にパターン不良を抑制することができる。また、インプリント処理中に対象ショット領域の周辺にある周辺ショット領域に対して撥液性領域３０４を形成することができるので、インプリント処理の時間を短縮することができる。

次に実施例３に係るインプリント装置について説明する。なお、ここで言及しない事項は、実施例１、実施例２に従い得る。図１０を用いて、実施例３に係るマスクと基板について説明する。図１０は、実施例３に係るモールドと基板を示した図である。実施例３では、基板の外周付近において一部が欠けている欠けショット領域（一部が欠けているショット領域）にパターンを形成する。この場合、基板の外周付近の領域に光を照射することにより、前記領域の密着層３００を撥液性にする。

図１０（ａ）は基板及びショット領域の外周付近の領域に光を照射するためのマスク２７を示している。マスク２７には、基板及びショット領域の外周付近の領域に対応した形状の遮光部３０３と透過部３０２を有している。図１０（ｂ）はマスク２７を透過した光が照射された基板１１を示している。マスク２７の透過部３０２を透過した光が基板及びショット領域の外周付近の領域を照射することにより、前記領域に撥液性領域３０４が形成される。これにより、インプリント材が基板の外周の外にはみ出すことを抑制することができる。

また、図１０（ａ）において、マスク２７は基板１１の４分の１の領域に対応した形状になっているが、マスク２７は基板１１の全領域など、任意の領域に対応した形状として良い。

また、マスク２７を用いる代わりに、複数の光変調素子を有し、光源からの光を変調する空間光変調器（空間光変調部）を用いて、基板及びショット領域の外周付近の領域に光を照射しても良い。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、ショット領域の外周付近の領域に光を照射することにより、インプリント材が隣接するショット領域にはみ出すことを抑制することができ、より簡便にパターン不良を抑制することができる。また、基板の外周付近の領域に光を照射することにより、インプリント材が基板の外周の外にはみ出すことを抑制することができる。

（物品の製造方法）
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、物品の具体的な製造方法について説明する。図１０（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１１（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１０（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚ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１１（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１１（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１１（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および変更が可能である。また、実施例１、実施例２、及び実施例３は、単独で実施するだけでなく、実施例１、実施例２、及び実施例３の組合せで実施することができる。

Claims (11)

1. 基板上の第１のパターン形成領域にインプリント材のパターンを形成した後で、前記第１のパターン形成領域の隣にある第２のパターン形成領域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、
   光を照射することにより撥液性が増加する膜を前記基板上に形成する工程と、
   前記膜の、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に前記光を照射し、前記第１のパターン形成領域にインプリント材を供給する工程と、
   前記第１のパターン形成領域に供給された前記インプリント材に型のパターン部を接触させた状態で前記インプリント材を硬化し、硬化したインプリント材から前記型を離すことにより前記インプリント材のパターンを形成する工程と、を有する
   ことを特徴とするインプリント方法。
2. 前記第１のパターン形成領域に供給された前記インプリント材に光を照射して硬化させるときに、前記第２のパターン形成領域と、前記第２のパターン形成領域の隣にあり前記第２のパターン形成領域にインプリント材のパターンを形成した後でインプリント材のパターンを形成する第３のパターン形成領域との間の領域に対応する部分に前記光を照射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. 前記第１のパターン形成領域、前記第２のパターン形成領域、又は前記第３のパターン形成領域は、前記基板の外周付近にあり一部が欠けているパターン形成領域であ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方法。
4. 光を遮る遮光部と光を透過させる透過部とを有するマスクに光を照射し、前記遮光部で前記光を遮り、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に、前記透過部を透過した光を照射することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
5. 光を変調する空間光変調部を用いて、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に、前記空間光変調部により変調された光を照射することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
6. 基板上のパターン形成領域のインプリント材に型のパターン部を接触させた状態で前記インプリント材を硬化し、硬化したインプリント材から前記型を離すことにより前記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、
   光を照射することにより撥液性が増加する膜を前記基板上に形成する工程と、
   前記膜の、前記パターン形成領域を囲む領域に対応する部分に前記光を照射し、前記パターン形成領域に前記インプリント材を供給する工程と、を有する
   ことを特徴とするインプリント方法。
7. 光を照射することにより撥液性が増加する膜が形成された基板上の第１のパターン形成領域にインプリント材のパターンを形成した後で、前記第１のパターン形成領域の隣にある第２のパターン形成領域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、
   前記基板に前記インプリント材を供給する供給部と、を有し、
   前記膜の、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に前記光が照射された前記基板上の前記第１のパターン形成領域にインプリント材を供給し、前記第１のパターン形成領域に供給された前記インプリント材に型の前記パターン部とを接触させた状態で前記インプリント材を硬化し、硬化したインプリント材から前記型を離すことにより前記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。
8. 前記基板に光を照射する光照射部を有し、
   前記光照射部を用いて前記膜の、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する部分に前記光を照射する
   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. 光を照射することにより撥液性が増加する膜が形成された基板上の第１のパターン形成領域にインプリント材のパターンを形成した後で、前記第１のパターン形成領域の隣にある第２のパターン形成領域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に用いられる型であって、
   光を遮光する遮光部と光を透過させる透過部とを有し、
   前記遮光部は前記第２のパターン形成領域と、前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域の外側の領域とに対応する形状を有し、かつ、前記透過部は前記第１のパターン形成領域と前記第２のパターン形成領域の間の領域に対応する形状を有することを特徴とする型。
10. 前記光は紫外線であることを特徴とする、請求項９に記載の型。
11. 請求項７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、を有し、
    前記処理された前記基板を用いて物品を製造する
    ことを特徴とする物品の製造方法。

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