JP2018182264A - インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント材を基板上に精度よく供給するために有利な技術を提供する。
【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装置は、前記基板上にインプリント材を吐出する吐出部と、前記吐出部と前記基板との間の空間内に気流を生成する生成部と、前記生成部により前記空間内に気流が生成された状態で前記吐出部にインプリント材を吐出させるように、前記基板上へのインプリント材の供給処理を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記生成部に生成させた前記空間内の気流に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記基板上の目標位置に付着するように前記供給処理を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法に関する。

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装置が、半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置では、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た状態で当該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剥離するインプリント処理が行われる。これにより、基板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。

基板上へのインプリント材の供給には、例えばインクジェット方式によりインプリント材を基板上に吐出する吐出部が用いられる。このような吐出部では、吐出したインプリント材の一部が霧状の微小滴（ミスト）になって飛散し、基板上に既に形成されたインプリント材のパターンに付着することがある。特許文献１には、吐出部と基板との間に気流を発生させ、基板における複数のショット領域のうち当該気流の上流側のショット領域からインプリント処理を行うことにより、インプリント材の微小滴の影響を低減する方法が提案されている。

特開２０１５−２３３１００号公報

インプリント装置では、吐出部と基板との間に気流を発生させると、インプリント材の微小滴だけでなく、基板上の目標位置に付着させるべきインプリント材の液滴も当該気流の影響を受けて移動しうる。

そこで、本発明は、インプリント材を基板上に精度よく供給するために有利な技術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装置であって、前記基板上にインプリント材を吐出する吐出部と、前記吐出部と前記基板との間の空間内に気流を生成する生成部と、前記生成部により前記空間内に気流が生成された状態で前記吐出部にインプリント材を吐出させるように、前記基板上へのインプリント材の供給処理を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記生成部に生成させた前記空間内の気流に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記基板上の目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、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、インプリント材を基板上に精度よく供給するために有利な技術を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図である。 インプリント処理を示すフローチャートである。 供給部の構成を示す概略図である。 供給処理を示すフローチャートである。 ずれ量情報の一例を示す図である。 供給部を−Ｚ方向から見た図である。 対象ショット領域におけるインプリント材の液滴の付着位置のずれ量を示す図である。 第１処理を示すフローチャートである。 第２処理を示すフローチャートである。 物品の製造方法を示す図である。

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、同一の部材ないし要素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。以下の実施形態では、基板の面と平行な方向（基板の面に沿った方向をＸ方向およびＹ方向とし、基板の面に垂直な方向（基板に入射する光の光軸に沿った方向）をＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
本発明に係る第１実施形態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と型とを接触させ、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、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。例えば、インプリント装置は、基板上にインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド（型）を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化する。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することで、インプリント材のパターンを基板上に形成する。以下では、このようにインプリント装置で行われる一連の処理を「インプリント処理」と呼ぶことがある。

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、重合成化合物と光重合開始材とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合成化合物または溶剤を含有してもよい。非重合成化合物は、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、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状また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。

［インプリント装置の構成］
図１は、第１実施形態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、例えば、モールド１を保持するインプリントヘッド１０（モールド保持部）と、基板２を保持して移動可能なステージ２０（基板ステージ）と、硬化部３０と、供給部４０と、検出部５０と、制御部６０とを含みうる。制御部６０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１００の各部を制御してインプリント処理を制御する。

モールド１は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域）には、基板上に供給されたインプリント材に転写するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板２としては、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２としては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板２との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。

インプリントヘッド１０は、例えば、真空吸着などによりモールド１を保持するモールドチャックと、モールド１と基板２との間隔を変更させるようにモールド１をＺ方向に駆動するモールド駆動部とを含みうる。本実施形態のインプリントヘッド１０は、Ｚ方向にモールド１を駆動するように構成されているが、例えば、ＸＹ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド１を駆動する機能などを有してもよい。また、インプリントヘッド１０には、複数のアクチュエータでモールド１の側面に力を加えることによりモールド１のパターンを所望の形状に変形させる変形部１１が設けられてもよい。

ステージ２０は、例えば、真空吸着などにより基板２を保持する基板チャックと、基板２をＸＹ方向に駆動する基板駆動部とを含みうる。本実施形態の基板駆動部は、ＸＹ方向に基板２を駆動するように構成されているが、例えば、Ｚ方向およびθ方向に基板２を駆動する機能などを有してもよい。硬化部３０（照射部）は、モールド１と基板上のインプリント材とが接触している状態で、基板上のインプリント材にモールド１を介して光（例えば紫外線）を照射することにより当該インプリント材を硬化させる。また、供給部４０は、インクジェット方式により基板上にインプリント材を吐出する吐出部４２を含み、基板上にインプリント材を供給する。供給部４０の具体的な構成については後述する。

検出部５０は、基板２に設けられたアライメントマークやステージ２０に設けられた基準マークの位置を検出する。検出部５０は、例えば撮像素子（イメージセンサ）やレンズなどを含み、撮像素子にマーク（アライメントマーク、基準マーク）を撮像させることにより得られた画像から当該マークの位置を検出することができる。ここで、本実施形態の検出部５０は、基板２やステージ２０に設けられたマークをモールド１を介さずに検出する所謂オフアクシススコープとして構成されているが、それに限られるものではない。例えば、当該マークをモールド１を介して検出する所謂ＴＴＭ（Through The Mold）スコープとして構成されてもよい。この場合、モールド１に設けられたマークと基板２に設けられたマークとの相対位置を検出部５０に検出させた結果に基づいて、モールド１と基板２との位置合わせ（アライメント）を行うことができる。また、検出部５０は、供給部４０の吐出部４２から吐出されたインプリント材の基板上への付着位置を検出するためにも用いられうる。

［インプリント処理］
次に、インプリント処理について、図２を参照しながら説明する。図２は、インプリント処理を示すフローチャートである。図２に示すフローチャートは、基板ごとに行われるインプリント処理を示しており、各工程が制御部６０によって制御されうる。

Ｓ１１では、制御部６０は、供給部４０と基板２とを相対的に移動させながら、インプリント処理を行う対象のショット領域（以下、対象ショット領域と称する）にインプリント材を供給するように供給部４０を制御する（供給処理）。供給部４０と基板２との相対的な移動は、例えばステージ２０を駆動することによって行われうる。Ｓ１２では、制御部６０は、モールド１のパターン領域の下方に対象ショット領域が配置されるようにステージ２０を制御する。Ｓ１３では、制御部６０は、モールド１と基板２との間隔が小さくなるようにインプリントヘッド１０を制御することにより、モールド１と基板上のインプリント材とを接触させる。

Ｓ１４では、制御部６０は、例えば検出部５０の検出結果に基づいて、モールド１のパターン領域と基板２の対象ショット領域との形状差および位置ずれが小さくなるように、モールド１と基板２との位置合わせを行う。Ｓ１５では、制御部６０は、基板上のインプリント材にモールド１を介して光を照射するように硬化部３０を制御し、当該インプリント材を硬化させる。Ｓ１６では、制御部６０は、モールド１と基板２との間隔が広がるようにインプリントヘッド１０を制御し、硬化したインプリント材からモールド１を剥離（離型）する。Ｓ１７では、制御部６０は、引き続きインプリント処理を行うべきショット領域（次のショット領域）が基板上にあるか否かを判定する。次のショット領域がある場合にはＳ１１に戻り、次のショット領域が無い場合には終了する。

［供給部の構成］
次に、供給部４０の構成について図３を参照しながら説明する。図３は、供給部４０の構成を示す概略図であり、図３（ａ）は、供給部４０を−Ｙ方向から見た図、図３（ｂ）は、供給部４０を−Ｚ方向から見た図をそれぞれ示す。供給部４０は、例えば、インプリント材が収容されたタンク４１と、インクジェット方式によりインプリント材を基板上に吐出する吐出部４２（ディスペンサ）と、吐出部４２と基板２との間の空間内に気流を生成する生成部４３とを含みうる。

吐出部４２は、複数の吐出口４２ａを有し、複数の吐出口４２ａの配列方向（例えばＹ方向）と異なる方向（例えばＸ方向）に吐出部４２と基板２とが相対的に移動している状態で、各吐出口４２ａからインプリント材を液滴として吐出する。各吐出口４２ａには、インプリント材の液滴を吐出させるための駆動素子（例えば圧電素子）が設けられる。駆動素子は、制御部６０から供給された信号に応じて、インプリント材を吐出口４２ａから吐出させる吐出タイミングや、吐出口４２ａから吐出させるインプリント材の吐出量および吐出速度を調整することができるように構成されうる。これにより、制御部６０は、吐出部４２と基板２とを相対的に移動させながら、基板上におけるインプリント材（液滴）の配置マップに応じた吐出タイミング、吐出量および吐出速度で各吐出口４２ａからインプリント材を吐出させることができる。配置マップとは、各吐出口４２ａから吐出されたインプリント材の液滴を付着させるべき基板上（ショット領域上）の目標位置を示すマップのことである。配置マップは、例えば、基板上に形成すべきインプリント材の凹凸パターンの密度や残膜厚（ＲＬＴ：Residual Layer Thickness）などに基づいて事前に決定されうる。

このように構成されたインクジェット方式の吐出部４２では、吐出したインプリント材のうちの一部が霧状の微小滴（ミスト）になって飛散しうる。そして、この微小滴が、基板上に既に形成されたインプリント材のパターン（インプリント処理が既に行われたショット領域）に付着すると、当該パターンにパターン倒れなどの欠陥が発生しうる。そのため、本実施形態のインプリント装置１００では、吐出部４２と基板２との間の空間内に気流を生成する生成部４３を設け、吐出部４２で発生した微小滴が、基板上に既に形成されたインプリント材のパターンに向かって飛散することを低減している。以下では、吐出部４２と基板２との間の空間を単に「空間」と呼ぶことがある。

生成部４３は、吐出部４２と基板２との間の空間を挟み込むように対向して配置された２つの開口部４３ａ、４３ｂを有する。そして、２つの開口部４３ａ、４３ｂのうちの一方は、空間内に気体を噴出する噴出部として機能し、他方は、噴出部から噴出され且つ空間内を通った気体を回収（排気）する回収部として機能しうる。具体的には、生成部４３は、気体を供給する給気源４３ｃ（正圧源）と、気体を排出する排気源４３ｄ（負圧源）と、２つの開口部４３ａ、４３ｂにおける給気と排気とを切り替える切替部４３ｅ（切換弁）とを含みうる。このように生成部４３を構成することにより、インプリント材のパターンが既に形成されたショット領域の位置に応じて、吐出部４２で発生した微小滴が当該ショット領域に向かって飛散しないように、当該空間内の気流の方向を変えることができる。

例えば、図３において、供給処理を行う対象ショット領域２ａの−Ｘ方向側に位置するショット領域２ｂが、インプリント材のパターンが既に形成されたショット領域（以下、「パターン形成済のショット領域」と称する）である場合を想定する。この場合、切替部４３ｅによって開口部４３ａを給気源４３ｃに連通させ且つ開口部４３ｂを排気源４３ｄに連通させることにより、＋Ｘ方向の気流を空間内に生成させ、吐出部４２で発生した微小滴がショット領域２ｂに飛散することを低減することができる。一方、対象ショット領域２ａの＋Ｘ方向側に位置するショット領域２ｃがパターン形成済のショット領域である場合を想定する。この場合には、切替部４３ｅによって開口部４３ｂを給気源４３ｃに連通させ且つ開口部４３ａを排気源４３ｄに連通させる。これにより、−Ｘ方向の気流を空間内に生成させ、吐出部４２で発生した微小滴がショット領域２ｃに飛散することを低減することができる。

ここで、生成部により空間内に生成される気流の流速も、パターン形成済のショット領域への微小滴の付着を防止するために重要な要素となる。例えば、吐出部４２で発生する微小滴の大きさ（量）は、吐出部４２の経時変化や製造誤差などに応じて異なりうるため、微小滴の大きさによっては、回収部として機能する開口部４３ａ又は４３ｂによって回収されずに飛散してしまうことが起こりうる。そのため、生成部４３は、吐出部４２で発生する微小滴の大きさに応じて、その大きさの微小滴が回収部によって回収されるように、空間内に生成する気流の流速を変更するとよい。吐出部４２で発生する微小滴の大きさ（例えば最大値や平均値）は、例えば、吐出部４２の使用期間や製造誤差などの情報から、シミュレーションや実験などにより求めることができる。

また、本実施形態の供給部４０では、２つの開口部４３ａ、４３ｂにおける給気と排気とを切り替えることにより空間内の気流の方向を変更したが、それに限られるものではない。例えば、２つの開口部４３ａ、４３ｂをＺ軸周りに回転させることにより空間内の気流の方向を変更してもよい。この場合、２つの開口部４３ａ、４３ｂのうち一方が給気源に連通され、他方が排気源に連通されるとともに、２つの開口部４３ａ、４３ｂをＺ軸周りに回転させるための駆動機構が切替部４３ｅの代わりに設けられうる。

［供給処理について］
このように構成された供給部４０では、生成部４３により空間内に生成された気流により、吐出部４２で発生した微小滴がパターン形成済のショット領域に付着することを低減することができる。しかしながら、吐出部４２から主液滴として吐出されたインプリント材は、空間内の気流によって流され、基板上の目標位置からずれた位置に付着しうる。そこで、本実施形態のインプリント装置１００は、生成部に生成させた空間内の気流に基づいて、吐出部４２から吐出されたインプリント材（主液滴）が基板上の目標位置に付着するように、基板上へのインプリント材の供給処理を制御する。

以下に、本実施形態のインプリント装置１００におけるインプリント材の供給処理（Ｓ１１）について説明する。図４は、本実施形態のインプリント装置１００における供給処理を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの各工程は、制御部６０によって制御されうる。

Ｓ２１では、制御部６０は、生成部４３に生成させる空間内の気流の方向および流速を決定する。生成部４３に生成させる空間内の気流の方向は、上述したように、対象ショット領域（第１領域）とパターン形成済のショット領域（第２領域）との位置関係に基づいて決定されうる。具体的には、制御部６０は、吐出部４２から吐出されたインプリント材を、パターン形成済のショット領域から離れる方向にシフトさせるように気流の方向を決定する。これにより、吐出部４２で発生した微小滴がパターン形成済のショット領域に向かって飛散することを低減することができる。また、生成部４３に生成させる空間内の気流の流速は、上述したように、吐出部４２の使用期間や製造誤差などの情報から決定された微小滴の大きさに基づいて決定されうる。しかしながら、それに限られるものではなく、微小滴の大きさを求めずに、吐出部４２の使用期間や製造誤差などの情報に基づいて直接決定されてもよい。ここでは、生成部４３に生成させる空間内の気流の方向および流速の双方を決定したが、それに限られるものではなく、気流の方向および流速の少なくとも一方を決定してもよい。

Ｓ２２では、制御部６０は、Ｓ２１で決定した空間内の気流（方向、流速）に基づいて、吐出部４２から吐出されたインプリント材（主液滴）の基板上への付着位置と目標位置とのずれ量（以下、付着位置のずれ量）を推定する。付着位置のずれ量は、基板上でのインプリント材の付着位置と配置マップで示される目標位置とのずれの方向も含むものとして定義されうる。例えば、制御部６０は、生成部４３に生成させた空間内の気流（方向、流速）と当該気流を生成したときの付着位置のずれ量との関係を示す情報（以下、ずれ量情報）に基づいて推定しうる。

ずれ量情報は、実験やシミュレーションなどによって取得されうる。実験によりずれ量情報を取得する場合、生成部４３によって空間内に気流を生成した状態で吐出部４２にインプリント材を基板上（ダミー基板上）に吐出させる。そして、基板上に付着したインプリント材の液滴を、モールド１と接触させずに硬化部３０により光を照射して硬化させ、硬化したインプリント材の液滴（以下、硬化液滴）の位置を検出部５０に検出させる。検出部５０は、撮像素子で硬化液滴を撮像することにより得られた画像から硬化液滴の位置（例えば中心位置）を求める。これにより、検出部５０により検出された硬化液滴の位置とインプリント材の液滴が付着すべき基板上の目標位置との差を付着位置のずれ量として求めることができる。このような処理を、空間内の気流の方向および流速の少なくとも一方を変更した複数の状態の各々について行うことにより、ずれ量情報を取得することができる。

図５は、ずれ量情報の一例を示す図である。図５に示す例では、生成部４３の開口部から回収される気体の流量が、空間内の気流の流速として用いられている。そして、気流の方向を第１方向および第２方向とした場合のそれぞれについて、当該気体の流量を０〜１５Ｌ／ｍｉｎの範囲内で５Ｌ／ｍｉｎずつ変化させたときの付着位置のずれ量をテーブル化している。第１方向は、開口部４３ａから開口部４３ｂに向かう気流の方向（＋Ｘ方向）を示し、第２方向は、開口部４３ｂから開口部４３ａに向かう気流の方向（−Ｘ方向）を示している。例えば、Ｓ２１において、開口部４３ａにより１０Ｌ／ｍｉｎの流量で気体を回収させて第２方向の気流を空間内に形成させるように決定した場合、制御部６０は、そのときのインプリント材の付着位置のずれ量が−４μｍであると推定することができる。ここで、図５では、空間内の気流の流速として、ノズルにより回収させる気体の流量を用いたが、空間内の気流の流速自体を用いてもよい。また、ずれ量情報は、図５に示すようにテーブル化することに限られず、例えば近似関数化した式としてもよい。

Ｓ２３では、制御部６０は、Ｓ２１で決定した気流が空間内に生成されるように生成部４３を制御する。Ｓ２４では、制御部６０は、吐出部４２と基板２とを相対的に移動させながら、インプリント材を基板上に吐出するように吐出部４２を制御する。このとき、制御部６０は、Ｓ２２で推定したずれ量に基づいて、吐出部４２から吐出されたインプリント材が基板上の目標位置に付着するように、基板上へのインプリント材の供給処理を制御する。このような供給処理の制御は、例えば、吐出部４２におけるインプリント材の吐出タイミングを調整することによって行うことができる。具体的には、制御部６０は、吐出部４２の駆動素子に信号を供給するタイミングをずらす（吐出部４２に供給される信号の時間軸をずらす）ことにより、吐出部４２による吐出タイミングを調整することができる。また、当該供給処理の制御は、吐出部４２にインプリント材を吐出させるときの吐出部４２と基板２との相対位置を調整することによっても行うことができる。具体的には、制御部６０は、吐出部４２にインプリント材を吐出させるときのステージ２０の位置を当該推定したずれ量だけずらすことにより、吐出部４２と基板２との相対位置を調整することができる。さらに、当該供給処理の制御は、吐出口４２ａから吐出させるインプリント材の吐出速度を調整することによっても行うことができる。

上述したように、本実施形態のインプリント装置１００は、生成部４３に生成させた空間内の気流に基づいて、吐出部４２から吐出されたインプリント材（主液滴）が基板上の目標位置に付着するように、基板上へのインプリント材の供給処理を制御する。これにより、インプリント材の液滴を基板上に精度よく配置（供給）することができる。そのため、モールド１の凹凸パターンにおけるインプリント材の未充填による欠損や残膜厚のムラなどを低減し、インプリント材のパターンを基板上に精度よく形成することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、Ｓ２１において制御部６０により決定した空間内の気流（方向、流速）に基づいて、基板上でのインプリント材（主液滴）の付着位置のずれ量を推定したが、それに限られるものではない。生成部４３を構成するサーボバルブ弁や流量コントローラ、調整バルブなどの部品は経時変化を起こすため、Ｓ２１で決定した気流が空間内に生成されるように生成部４３を制御したとしても、所望の気流が空間内に形成されないことがある。また、開口部で回収された微小滴により流路が詰まり、それに起因して、所望の気流が空間内に形成されないこともある。そのため、図３に示すように、空間内の気流（流速）を計測する計測部４４を設け、計測部４４での計測結果に基づいて、基板上でのインプリント材の付着位置のずれ量を推定してもよい。計測部４４は、図３に示すように吐出部４２の近傍に設けられることに限られるものではなく、生成部４３の開口部４３ａ、４３ｂや、それらの開口部に連通した流路内に設けられてもよい。

＜第３実施形態＞
生成部４３によって生成される空間内の気流には、例えば生成部４３の部品の経時変化や流路の詰まりなどにより、図６に示すように、複数の吐出口４２ａの配列方向（Ｙ方向）に流速のムラ（分布）が生じることがある。図６は、供給部４０を−Ｚ方向から見た図であり、流速を矢印の長さで表している。このような配列方向における流速のムラが生じている場合、吐出口４２ａから吐出されるインプリント材の気流による影響が吐出口ごとに異なりうる。そのため、対象ショット領域２ａにおけるインプリント材の液滴４５の付着位置のずれ量が、図７に示すように吐出口ごとに異なりうる。従って、インプリント装置では、図４に示すフローチャートのＳ２２において、複数の吐出口４２ａの各々についての付着位置のずれ量を推定することが好ましい。

例えば、制御部６０は、ずれ量情報を複数の吐出口４２ａの各々について取得しておく。そして、制御部６０は、吐出口ごとに取得されたずれ量情報に基づいて、インプリント材の付着位置のずれ量を吐出口ごとに推定する。これにより、空間内に形成された気流にムラが生じている場合であっても、各吐出口４２ａから吐出されたインプリント材が基板上の目標位置にそれぞれ付着するように、基板上へのインプリント材の供給処理を制御することができる。

＜第４実施形態＞
第４実施形態では、ずれ量情報を取得する具体的な方法について説明する
吐出部４２は一般に消耗品であり、定期的に交換が行われる。このように吐出部４２を交換すると、吐出部４２の製造誤差やインプリント装置１００（供給部４０）への取り付け誤差などにより、インプリント材の付着位置のずれ量が吐出部４２の交換前後で変わってしまう。そのため、交換後の吐出部４２についてのずれ量情報を新たに取得するとよい。しかしながら、空間内の気流（方向、流速）を変更した複数の状態の各々についてインプリント材の基板上への付着位置のずれ量を求める処理を、吐出部４２を交換する度に行うことは煩雑であり、スループットが低下しうる。

そこで、本実施形態では、生成部４３により生成された空間内の気流に起因する付着位置のずれ量を求める処理（以下、第１処理）と、吐出部４２の製造誤差や取り付け誤差などに起因する付着位置のずれ量を求める処理（以下、第２処理）とを個別に行う。そして、第１処理で得られた付着位置のずれ量と、第２処理で得られた付着位置のずれ量とを合わせる（合成する）ことにより、ずれ量情報を生成する。このように第１処理と第２処理とを個別に行うことにより、第１処理で得られた付着位置のずれ量は吐出部４２の交換後においても流用することができるため、交換後の吐出部４２については第２処理のみを行えばよい。
以下に、第１処理および第２処理についてそれぞれ説明する。

まず、第１処理について、図８を参照しながら説明する。図８は、第１処理を示すフローチャートである。図８に示すフローチャートの各工程は、制御部６０によって制御されうる。また、インプリント材が供給される基板２としてダミー基板が用いられうる。

Ｓ３１では、制御部６０は、空間内に気流を生成するように生成部４３を制御する。Ｓ３２では、制御部６０は、吐出部４２にインプリント材を基板上に吐出させる。このとき、制御部６０は、吐出部４２における複数の吐出口４２ａの各々からインプリント材を吐出させるとよい。Ｓ３３では、制御部６０は、基板上に付着した（供給された）インプリント材の液滴を、モールド１と接触させずに硬化部３０により光を照射して硬化させる。Ｓ３４では、制御部６０は、基板上で硬化したインプリント材の液滴（硬化液滴）の位置を検出部５０に検出させる。検出部５０は、上述したように、撮像素子で硬化液滴を撮像することにより得られた画像から硬化液滴の位置（例えば中心位置）を求める。検出部５０による硬化液滴の位置の検出は、複数の吐出口４２ａの各々から吐出されたインプリント材の液滴について行われうる。Ｓ３５では、制御部６０は、Ｓ３４において検出部５０により検出された硬化液滴の位置とインプリント材の液滴を付着させるべき基板上の目標位置との差を付着位置のずれ量として求める。

Ｓ３６では、制御部６０は、空間内の気流（方向、流速）を変更して付着位置のずれ量を求める必要があるか否かを判断する。つまり、制御部６０は、今までに得られた付着位置のずれ量に基づいて、取得すべき気流の方向のそれぞれについてのずれ量情報を生成することができるか否かを判断する。例えば、図５に示すようなずれ量情報を生成する場合、第１方向および第２方向のそれぞれについて、気体の流量を０，５，１０，１５Ｌ／ｍｉｎとしたときの付着位置のずれ量を全て取得したか否かを判断する。制御部６０は、空間内の気流を変更して付着位置のずれ量を更に求める必要があると判断した場合にはＳ３７に進み、空間内の気流（方向および流速の少なくとも一方）を変更するように生成部４３を制御してからＳ３２〜Ｓ３５を再び行う。一方、付着位置のずれ量を更に求める必要がないと判断した場合にはＳ３８に進む。Ｓ３８では、制御部６０は、Ｓ３１〜Ｓ３７の工程を経て得られた付着位置のずれ量に基づいて、生成部４３に形成させた空間内の気流（方向、流量）と付着位置のずれ量との関係を示す情報（第１情報）を生成する。このように生成された第１情報は、メモリに記憶されうる。

次に、第２処理について、図９を参照しながら説明する。図９は、第２処理を示すフローチャートである。図９に示すフローチャートの各工程は、制御部６０によって制御されるとともに、生成部４３による空間内の気流の生成が行われていない状態で行われる。また、インプリント材が供給される基板２としてダミー基板が用いられうる。

Ｓ４１では、制御部６０は、吐出部４２にインプリント材を基板上に吐出させる。このとき、制御部６０は、吐出部４２における複数の吐出口４２ａの各々からインプリント材を吐出させるとよい。Ｓ４２では、制御部６０は、基板上に付着した（供給された）インプリント材の液滴を、モールド１と接触させずに硬化部３０により光を照射して硬化させる。Ｓ４３では、制御部６０は、基板上で硬化したインプリント材の液滴（硬化液滴）の位置を検出部５０に検出させる。Ｓ４４では、制御部６０は、検出部５０により検出された硬化液滴の位置とインプリント材の液滴が付着すべき基板上の目標位置との差を付着位置のずれ量として求める。このように求められた付着位置のずれ量の情報（第２情報）は、メモリに記憶されうる。

このように第１処理と第２処理とを個別に行うことにより、吐出部４２を交換した後においては第２処理のみを行うだけでよく、第１処理で求めるべき付着位置のずれ量については吐出部４２の交換前のものを流用することができる。これにより、吐出部４２の交換後では、空間内の気流を変更しながら付着位置のずれ量を求める第１処理を省略することができるため、装置のダウンタイムを低減し、スループットを向上させることができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給（塗布）されたインプリント材に上記のインプリント装置（インプリント方法）を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて成形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ェハ等の基板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１０（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１０（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１０（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１０（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。

１：モールド、２：基板、１０：インプリントヘッド、２０：ステージ、３０：硬化部、４０：供給部、４２：吐出部、４３：生成部、５０：検出部、６０：制御部

Claims (11)

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装置であって、
   前記基板上にインプリント材を吐出する吐出部と、
   前記吐出部と前記基板との間の空間内に気流を生成する生成部と、
   前記生成部により前記空間内に気流が生成された状態で前記吐出部にインプリント材を吐出させるように、前記基板上へのインプリント材の供給処理を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記生成部に生成させた前記空間内の気流に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記基板上の目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記生成部に生成させた前記空間内の気流に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材の前記基板上への付着位置と前記目標位置とのずれ量を推定し、推定した前記ずれ量に基づいて前記供給処理を制御する、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. 前記吐出部は、インプリント材を吐出する複数の吐出口を含み、
   前記制御部は、前記複数の吐出口の各々から吐出されるインプリント材について前記ずれ量を推定する、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記制御部は、前記吐出部におけるインプリント材の吐出タイミングを調整することにより、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記制御部は、前記吐出部にインプリント材を吐出させるときの前記吐出部と前記基板との相対位置を調整することにより、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記生成部に生成させた前記空間内の気流の方向および流速の少なくとも一方に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記基板は、前記供給処理が行われる対象の第１領域と、インプリント材のパターンが既に形成された第２領域とを有し、
   前記制御部は、前記第１領域への前記供給処理において、前記吐出部から吐出されたインプリント材を前記第２領域から離れる方向にシフトさせるための前記空間内の気流を前記生成部に生成させる、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記生成部は、前記空間内に気体を噴出する噴出部と、前記噴出部から噴出され且つ前記空間内を通った気体を回収する回収部とを含む、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 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装置であって、
   前記基板上にインプリント材を吐出する吐出部と、
   前記吐出部と前記基板との間の空間内に気流を生成する生成部と、
   前記生成部により生成された前記空間内の気流の流速を計測する計測部と、
   前記生成部により前記空間内に気流が生成された状態で前記吐出部にインプリント材を吐出させるように、前記基板上へのインプリント材の供給処理を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記計測部での計測結果に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記基板上の目標位置に付着するように前記供給処理を制御する、ことを特徴とするインプリント装置。
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基板上にパターンを形成する形成工程と、
    前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
11. 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方法であって、
    吐出部にインプリント材を吐出させることにより、前記基板上にインプリント材を供給する供給工程を含み、
    前記供給工程は、
    前記吐出部と前記基板との間の空間内に生成された気流に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材の前記基板上の付着位置と目標位置とのずれ量を推定する推定工程と、
    前記推定工程で推定された前記ずれ量に基づいて、前記吐出部から吐出されたインプリント材が前記目標位置に付着するように、前記基板上へのインプリント材の供給を制御する制御工程と、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。

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