JP2018190845A - インプリント装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型のパターンの変形を低減するとともにアライメント誤差を低減するために有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板の上のインプリント材に型を接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント処理を行う。インプリント装置は、前記基板と前記型との相対的な配置関係を検出する検出部と、前記検出部からの出力に基づいて前記配置関係を調整するための調整部とを備える。前記調整部は、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係を調整し、その後、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を更に調整する。【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。

インプリント装置では、基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を硬化させることによって、硬化したインプリト材からなるパターンを基板の上に形成する。インプリント装置では、基板のショット領域と型との最終的なアライメントは、ショット領域の上のインプリント材に型が接触した状態でなされうる。このアライメントは、ショット領域に設けられたアライメントマークと型に設けられたアライメントマークとを使ってショット領域と型との相対位置を検出しながら基板と型との相対位置を調整することによってなされうる。このようなアライメントは、ダイバイダイアライメントと呼ばれる。

ショット領域の上のインプリント材に型が接触した状態における基板と型との間隔は、例えば、１マイクロメートル以下でありうる。ショット領域の上のインプリント材に型が接触した状態において、インプリント材は粘弾性を示す。粘弾性は、粘性と弾性とを合わせた性質である。ショット領域の上のインプリント材に型が接触した状態において基板および型の相対位置を変更しようとすると、インプリント材の粘弾性によって、基板と型との間には、かなり大きな力が作用する。この力は、ショット領域と型との正確なアライメントを困難にするほか、型のパターンを変形させうる。

特許文献１には、インプリント材（樹脂）の粘弾性による影響を低下させるために、インプリント材に対して高周波振動を与えながら基板と型とのアライメントを行うインプリント装置が記載されている。特許文献１に記載されたインプリント装置では、アライメントの完了後に振動が停止される（段落００１９）。

特開２０１５−１４９３１５号公報

しかし、アライメントの完了後もインプリント材に振動を与えた場合、基板と型との相対位置が該振動によって変化してしまう可能性があり、アライメント誤差が大きくなりうる。

本発明は、型のパターンの変形を低減するとともにアライメント誤差を低減するために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の上のインプリント材に型を接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上に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に係り、前記インプリト装置は、前記基板と前記型との相対的な配置関係を検出する検出部と、前記検出部からの出力に基づいて前記配置関係を調整するための調整部と、を備え、前記調整部は、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係を調整し、その後、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を更に調整する。

本発明によれば、型のパターンの変形を低減するとともにアライメント誤差を低減するために有利な技術が提供される。

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模式図。 インプリント装置に組み込まれた調整部の構成例を示す図。 インプリント装置の動作を例示する図。 インプリント装置の動作を例示する図。 振動成分発生器が発生する振動成分あるいはインプリント材に与えられる振動成分を例示する図。 本発明の他の実施形態のインプリント装置の構成を示す模式図。 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１つの実施形態のインプリント装置１００の構成が模式的に示され、図２は、インプリント装置１００に組み込まれた調整部２００の構成例が示されている。調整部２００は、基板３のショット領域と型８との相対的な配置関係を調整する。インプリント装置１００は、基板３のショット領域の上のインプリント材ＩＭに型８を接触させインプリント材ＩＭを硬化させることによって基板３のショット領域の上にパターンを形成するインプリント処理を行う。基板３は、少なくとも１つのショット領域を有し、ショット領域にはアライメントマークが設けられている。

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、光の照射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、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。アライメントは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。アライメントは、例えば、Ｘ軸およびＹ軸に関する位置およびθＺ軸に関する姿勢を制御すること、より詳しくは、基板のショット領域と型との重ね合わせ誤差を低減することを意味する。アライメントは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。基板（又は、基板のショット領域）と型との間の相対的な配置関係は、基板（又は、基板のショット領域）と型との間の相対的な位置（相対位置）、および、基板（又は、基板のショット領域）と型との間の相対的な回転（相対回転）の少なくとも一方を含みうる。

インプリント装置１００は、基板３を保持する基板保持部４、基板保持部４を駆動することによって基板３を駆動する基板駆動機構６、型８を保持し駆動する型駆動機構９を備えうる。基板駆動機構６および型駆動機構９は、基板３と型８との相対的な配置関係が調整されるように基板３および型８の少なくとも一方を駆動する駆動機構であり、調整部２００の一部を構成する。調整部２００による相対的な配置関係の調整は、基板３の上のインプリント材に対する型８の接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型８の分離のための駆動を含む。

基板駆動機構６は、基板３を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。型駆動機構９は、型８を複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。

インプリント装置１００は、基板保持部４の位置を計測する計測部５と、基板３（のショット領域）と型８との相対的な配置関係を検出する検出部１０とを備えうる。計測部５は、例えば、レーザ干渉計およびエンコーダの少なくとも１つを含みうる。検出部１０は、基板３のショット領域に設けられたアライメントマークと型８に設けられたアライメントマークとを用いてショット領域と型８との相対的な配置関係を検出する。相対的な配置関係は、検出部１０により、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関するショット領域と型８とのずれ量として得られうる。

その他、インプリント装置１００は、インプリント材ＩＭを硬化させるエネルギーをインプリント材ＩＭに照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる硬化部１１を備えうる。また、インプリント装置１００は、基板３の上にインプリント材ＩＭを配置するディスペンサ７を備えうる。ディスペンサ７は、基板３の少なくとも１つのショット領域に対して連続的にインプリント材を配置するように構成されうる。ただし、ディスペンサ７は、インプリント装置１００の外部に設けられてもよい。

基板駆動機構６、型駆動機構９、計測部５、検出部１０、硬化部１１およびディスペンサ７は、支持構造１によって支持されうる。支持構造１は、空気バネ等の除振機構２によって支持されうる。インプリント装置１００は、更に、基板駆動機構６、型駆動機構９、計測部５、検出部１０、硬化部１１およびディスペンサ７を制御する制御部１２を備えうる。

図２に例示されているように、調整部２００は、例えば、制御部１２、計測部５、検出部１０、基板駆動機構６および型駆動機構９によって構成されうる。この例では、Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関するアライメントが基板駆動機構６を用いてなされるが、このようなアライメントは、型駆動機構９によって、または、基板駆動機構６および型駆動機構９の双方によってなされもよい。

制御部１２は、目標位置発生器１２１、振動成分発生器１２２、補償器１２３、ドライバ群１２４、補正器１２５、減算器１２６、加算器１２７、加算器１２８を含みうる。目標位置発生器１２１は、基板３の複数のショット領域のうちインプリント処理の対象のショット領域が型８の下に配置されるように基板３を駆動するための目標値指令（Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関する目標値）を発生する。以下では、インプリント処理の対象のショット領域を単にショット領域という。減算器１２６は、目標位置発生器１２１からの目標値指令から計測部５によって得られた基板保持部４（基板３）の値（Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関する計測値）を減じて偏差信号を生成する。補正器１２５は、検出部１０によって検出された相対的な配置関係（ショット領域と型８とのＸ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関するずれ量）に基づいて、偏差信号を補正するための補正信号を生成する。

加算器１２７は、減算器１２６からの偏差信号と補正器１２５からの補正信号とを加算して補正偏差信号を生成する。補償器１２３は、加算器１２７からの補正偏差信号に基づいて、ドライバ群１２４の複数のドライバにそれぞれ供給するべき複数の指令値（例えば、Ｘ軸に関する指令値、Ｙ軸に関する指令値、θＺ軸に関する指令値）を発生する。振動成分発生器１２２は、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭが有する粘弾性の影響を低減するためにインプリント材ＩＭに与える振動成分を発生する。図５には、振動成分発生器１２２が発生する振動成分あるいはインプリント材に与えられる振動成分が例示されている。振動成分発生器１２２は、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭに振動が与えられるように、基板駆動機構６に与えられる駆動信号に振動成分として周期信号を重畳させうる。制御部１２は、基板３のショット領域と型８との相対的な配置関係の調整中において、該周期信号の振幅が０になるタイミングで駆動信号に対する周期信号の重畳を停止しうる。これにより、振動成分が０の状態でインプリント材ＩＭへの振動の印加が停止されうる。振動成分は、例えば、１００Ｈｚ以上かつ１ＫＨｚ未満の周波数、好ましくは３００Ｈｚ以上かつ５００Ｈｚ以下の周波数を有しうる。振動成分は、例えば、２０ｎｍ以上かつ１５０ｎｍ以下の振幅、好ましくは５０ｎｍ以上かつ１２０ｎｍ以下の振幅を有しうる。

加算器１２８は、補償器１２３からの複数の指令値の少なくとも１つに対して振動成分発生器１２２からの振動成分を加算して指令値を出力する。なお、補償器１２３からの複数の指令値のうち振動成分発生器１２２からの振動成分を加算しない指令値については、補償器１２３から直接にドライバ群１２４に供給されうる。

ドライバ群１２４は、基板駆動機構６が有する複数のアクチュエータ（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸に関するアクチュエータ）にそれぞれ対応する複数のドライバ（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸に関するドライバ）を含みうる。該複数のドライバは、加算器１２８および補償器１２３からの複数の指令値にそれぞれ応じた複数の駆動信号（例えば、電流）を該複数のアクチュエータに対してそれぞれ出力する。該複数のアクチュエータのうち振動成分が重畳された指令値に応じた駆動信号（振動成分が重畳された駆動信号）によって駆動されるアクチュエータは、振動成分が重畳された推力で基板保持部４（基板３）を駆動する。これにより、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭが振動し、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭが有する粘弾性の影響が低減される。複数のアクチュエータのうち振動成分が重畳された指令値に応じた駆動信号で駆動されるアクチュエータは、例えば、Ｘ軸に関するアクチュエータ、Ｙ軸に関するアクチュエータでありうる。あるいは、複数のアクチュエータのうち振動成分が重畳された指令値に応じた駆動信号で駆動されるアクチュエータは、例えば、Ｘ軸に関するアクチュエータ、Ｙ軸に関するアクチュエータ、θＺ軸に関するアクチュエータでありうる。

以上のような構成に代えて、型駆動機構９に対する供給される駆動信号に対して振動成分が重畳され、型駆動機構９によってインプリント材ＩＭに対して振動が印加されてもよい。

図３および図４には、インプリント装置１００の動作が例示されている。この動作は、制御部１２または制御部１２の上位の主制御部によって制御されうる。ここで、図３には、複数の基板からなるロットに対する処理の流れが示され、図４には、図３の工程Ｓ３０６の詳細な流れが示されている。まず、工程Ｓ３０１では、以降の処理を制御するための制御パラメータ値が設定される。制御パラメータ値は、例えば、以降で説明される第１許容値、第２許容値、および、インプリント材ＩＭに対する振動の印加の条件（例えば、振動の振幅、周波数）等を含みうる。この実施形態では、インプリント装置１００あるいは調整部２００は、振動印加モード（第１モード）および振動非印加モード（第２モード）を含む複数のモードを有し、制御パラメータ値は、モードを指定する情報を含む。

インプリント装置１００は、インプリント処理に関する複数の条件と制御パラメータ値との対応を示す情報を格納したデータベース１３を備えうる。調整部２００あるいは制御部１２は、処理すべき基板３に対するインプリント処理のために与えられた条件に応じてデータベース１３を参照することによって、該処理すべき基板３についての制御パラメータ値を決定することができる。制御パラメータ値は、例えば、第１許容値、第２許容値、振動の振幅および周波数等でありうる。

処理すべき基板３に対するインプリント処理のために与えられた条件は、例えば、インプリント材ＩＭの種類、基板３と型８との間隔、基板３の種類、型８の種類等を含みうる。ここで、インプリント材ＩＭの種類、および、基板３と型８との間隔によって、インプリント材ＩＭの粘弾性が異なりうる。あるいは、基板３の種類（例えば、表面状態）および型８の種類（例えば、パターン密度）によってもインプリント材ＩＭの粘弾性が異なりうる。調整部２００あるいは制御部１２は、例えば、データベース１３に格納された複数の条件の中から、処理すべき基板３に対するインプリント処理のために与えられた条件と等しい条件を選択し、その選択した条件に対応する制御パラメータ値を決定することができる。

工程Ｓ３０２では、基板３が基板保持部４の上にロードされる。工程Ｓ３０３では、基板駆動機構６によって基板３のショット領域がディスペンサ７の下に移動され、ディスペンサ７によってショット領域の上にインプリント材ＩＭが配置される。工程Ｓ３０４では、基板駆動機構６によって基板３のショット領域が型８の下に移動され、ショット領域と型８とがアライメントされる。工程Ｓ３０５では、調整部２００によって、基板３のショット領域の上のインプリント材ＩＭに型８が接触するように、基板３と型８との相対的な配置関係が変更される。工程Ｓ３０５では、例えば、調整部２００の型駆動機構９によって型８が下方に駆動され、基板３のショット領域の上のインプリント材ＩＭに型８が接触する。この際、基板３と型８との間隔は、例えば、１マイクロメートル程度に制御されうる。このような間隔においては、インプリト材ＩＭは粘弾性を示す。

工程Ｓ３０６では、基板３のショット領域の上のインプリント材ＩＭと型８とが接触した状態で、調整部２００（例えば、基板駆動機構６）によって、該ショット領域と型８とのアライメントがなされる。工程Ｓ３０６については、図４を参照しながら後述する。工程Ｓ３０７では、硬化部１１によってインプリント材ＩＭに対してそれを硬化させるエネルギーが供給されることによってインプリント材ＩＭが硬化される。工程Ｓ３０８では、調整部２００によって、硬化したインプリント材ＩＭから型８が分離されるように、基板３と型８との相対的な配置関係が変更される。工程Ｓ３０８では、例えば、型駆動機構９によって型８が上方に駆動され、硬化したインプリント材ＩＭから型８が分離される。

工程Ｓ３０９では、次にインプリント処理をすべきショット領域があるかどうかが判断され、次にインプリント処理をすべきショット領域がある場合は、工程Ｓ３０３に戻って、そのショット領域について工程Ｓ３０３〜Ｓ３０８が実施される。一方、インプリント処理を行うべき全てのショット領域に対してインプリント処理がなされた場合は、処理が工程Ｓ３１０に進められる。工程Ｓ３１０では、基板３が基板保持部４の上からアンロードされる。工程Ｓ３１１では、次にインプリント処理をすべき基板３があるかどうかが判断され、次にインプリント処理をすべき基板３がある場合は、工程Ｓ３０２に戻って、その基板３について工程Ｓ３０３〜Ｓ３０８が実施される。一方、インプリント処理を行うべき全ての基板３に対してインプリント処理がなされた場合は、ロットの処理が終了する。

以下、図４を参照しながら図３の工程Ｓ３０６における処理を説明する。工程Ｓ４０１では、調整部２００あるいは制御部１２は、工程Ｓ３０１で設定されたモードが振動印加モード（第１モード）であるか振動非印加モード（第２モード）であるかを判断する。そして、振動印加モードが設定されている場合は処理が工程Ｓ４０２に進められ、振動非印加モードが設定されている場合は処理が工程Ｓ４０８に進められる。振動印加モードは、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭに振動が与えられた状態で基板３と型８との相対的な配置関係を調整し、その後、基板３と型８との間のインプリント材に振動が与えられない状態で該配置関係を更に調整するモードである。振動非印加モードは、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭに振動が与えられない状態で基板３と型８との相対的な配置関係を調整するモードである。ただし、この実施形態では、振動非印加モードが設定されている場合であっても、振動の印加が必要であると判断される場合には、振動が印加される。

工程Ｓ４０２では、調整部２００あるいは制御部１２は、インプリント材ＩＭに対する振動の印加を開始する。インプリント材ＩＭに対する振動の印加は、振動成分発生器１２２が加算器１２８に振動成分を供給することによってなされうる。インプリント材ＩＭに振動が印加されることによって、インプリント材ＩＭの粘弾性による影響が低減され、基板３と型８との相対的な駆動が容易になり、また、粘弾性によって型８に作用する力が低減され、型８のパターンの変形が低減される。

工程Ｓ４０３では、調整部２００あるいは制御部１２は、基板３のショット領域と型８とがアライメントされるように（ショット領域と型８との重ね合わせ誤差が低減されるように）、調整部２００による基板３と型８との相対的な配置関係の調整を開始する。この調整は、検出部１０によってショット領域と型８との相対的な配置関係、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関するショット領域と型８とのずれ量を検出しながら、このずれ量を低減するようになされる。工程Ｓ４０３は、工程Ｓ４０２の前であってもよいが、工程Ｓ０４２の後であることが好ましい。

工程Ｓ４０４では、調整部２００あるいは制御部１２は、検出部１０からの出力に基づいて基板３のショット領域と型８との相対的な配置関係（ずれ量）が第１許容値に収まったかどうかを判断しながら、該配置関係（ずれ量）が第１許容値に収まるまで待つ。そして、調整部２００あるいは制御部１２は、配置関係（ずれ量）が第１許容値に収まったと判断した場合に、工程Ｓ４０５に進み、インプリント材ＩＭに対する振動の印加を終了させる。インプリント材ＩＭに対する振動の印加の終了は、振動成分発生器１２２からの加算器１２８に対する振動成分の供給を終了することによってなされうる。振動成分発生器１２２からの加算器１２８に対する振動成分の供給の終了は、振動成分を０にすることを含むものとする。第１許容値は、インプリント材ＩＭに対する振動の印加を終了しても、基板３のショット領域と型８との相対的な配置関係の調整においてインプリント材ＩＭの粘弾性の影響が十分に小さくなるように決定されうる。基板３と型８との相対的な駆動量が十分に小さければ、インプリント材ＩＭの粘弾性の影響は無視可能である。

工程Ｓ４０４では、調整部２００あるいは制御部１２は、基板３と型８との間のインプリント材ＩＭに振動が与えられた状態で基板３と型８との相対的な配置関係の調整が開始された後の経過時間が基準時間（制御パラメータ値）を越えたかどうかを判断してもよい。この場合、該経過時間が該基準時間を越えたことに応じて工程Ｓ４０５が実施されうる。調整部２００あるいは制御部１２は、処理すべき基板３に対するインプリント処理のために与えられた条件に応じてデータベース１３を参照することによって、該処理すべき基板３についての基準時間を決定しうる。データベース１３は、インプリント処理に関する複数の条件と複数の制御パラメータ値（複数の基準時間）との対応を示す情報を格納したデータベース１３を備えうる
以降では、インプリント材ＩＭに対して振動が印加されない状態で、基板３のショット領域と型８とのアライメント、即ち、調整部２００による基板３と型８との相対的な配置関係の調整が継続される。工程Ｓ４０６では、調整部２００あるいは制御部１２は、検出部１０からの出力に基づいて基板３のショット領域と型８との相対的な配置関係（ずれ量）が第２許容値に収まったかどうかを判断しながら、該配置関係（ずれ量）が第２許容値に収まるまで待つ。そして、調整部２００あるいは制御部１２は、配置関係（ずれ量）が第２許容値に収まったと判断した場合に、工程Ｓ４０７に進み、基板３と型８との相対的な配置関係の調整を終了する。ここで、第２許容値は、第１許容値より厳しい値である。例えば、第１許容値および第２許容値がずれ量（アライメント誤差）で与えられる場合、第２許容値は、第１許容値よりも小さい値である。

上記とは異なり、基板３と型８との相対的な配置関係の調整の終了後にインプリント材ＩＭに対する振動の印加を停止した場合、インプリント材ＩＭに対する振動の印加によって基板３と型８との相対的な配置関係が変わりうる。これによって基板３のショット領域と型８とのアライメント精度（重ね合わせ精度）が低下しうる。仮に、基板３と型８との相対的な配置関係の調整の終了と同時にインプリント材ＩＭに対する振動の印加を停止したとしても、基板保持部４および型駆動機構９の慣性およびインプリント材ＩＭの粘弾性等により、振動の影響がアライメント誤差として残りうる。

以下、工程Ｓ４０１において振動非印加モードが設定されていると判断された場合について説明する。工程Ｓ４０８では、調整部２００あるいは制御部１２は、基板３のショット領域と型８とがアライメントされるように（ショット領域と型８との重ね合わせ誤差が低減されるように）、調整部２００による基板３と型８との相対的な配置関係の調整を開始する。この調整は、検出部１０によってショット領域と型８との相対的な配置関係、例えば、Ｘ軸、Ｙ軸およびθＺ軸に関するショット領域と型８とのずれ量を検出しながら、このずれ量を低減するようになされる。

振動非印加モードにおいては、インプリント材ＩＭに振動が印加されていない状態で工程Ｓ４０８が実施される。しかし、例えば、基板３と型８との相対的な駆動量が想定量よりも大きくなった場合等において、インプリント材ＩＭに対する振動の印加が必要になる場合がありうる。そこで、工程Ｓ４０９では、調整部２００あるいは制御部１２は、振動非印加モードの実行中に、インプリント材ＩＭに対する振動の印加が必要であるかどうかを判断する。調整部２００あるいは制御部１２は、例えば、基板３と型８との相対的な配置関係を調整するための負荷（例えば、基板駆動機構６が基板保持部４を駆動するための要する力）が閾値を越えた場合に、インプリト材ＩＭに対する振動の印加が必要であると判断しうる。より具体的には、調整部２００あるいは制御部１２は、検出部１０によって検出された相対的な配置関係（ずれ量）が閾値を越えた場合に、インプリト材ＩＭに対する振動の印加が必要であると判断しうる。工程Ｓ４０９において、インプリント材ＩＭに対する振動の印加が必要であると判断された場合は、工程Ｓ４１０において、調整部２００あるいは制御部１２は、インプリント材ＩＭに対する振動の印加を開始する。これは、振動非印加モードを収容し、振動印加モードに移行することを意味する。振動の周波数および／または振幅等の仕様は、基板３と型８との相対的な配置関係を調整するための負荷、例えば、検出部１０によって検出された相対的な配置関係（ずれ量）に応じて決定されてもよい。あるいは、振動の周波数および／または振幅等の仕様は、工程Ｓ３０１で設定された内容に従ってもよい。工程Ｓ４０９において、インプリント材ＩＭに対する振動の印加が必要でないと判断された場合は、工程Ｓ４０６に進む。

上記の例では、基板駆動機構６または型駆動機構９を動作させるための指令値あるいは駆動信号に対して振動成分を重畳させるが、図６に例示されたように、基板保持部４に振動発生器２０を設けてもよい。振動発生器２０によって基板３と型８との間のインプリント材ＩＭに振動が与えられうる。振動発生器２０には、調整部２００あるいは制御部１２から図４に例示されるような振動成分に相当する駆動振動が与えられてもよいし、振動の発生を指示する信号が与えられてもよい。また、振動発生器２０は、型駆動機構９に設けられてもよい。

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、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図７（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７（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７（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７（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７（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７（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。

１００：インプリント装置、３：基板、４：基板保持部、５：計測部、６：基板駆動機構、８：型、９：型駆動機構、１０：検出部、１１：硬化部、１２：制御部、１３：データベース、２００：調整部、ＩＭ：インプリント材

Claims (11)

1. 基板の上のインプリント材に型を接触させ該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上に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、
   前記基板と前記型との相対的な配置関係を検出する検出部と、
   前記検出部からの出力に基づいて前記配置関係を調整するための調整部と、を備え、
   前記調整部は、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係を調整し、その後、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を更に調整する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記調整部は、前記検出部からの出力に基づいて前記配置関係が第１許容値に収まったと判断した場合に、前記基板と前記型との間のインプリント材に与えられる振動を停止し、その後、前記検出部からの出力に基づいて前記配置関係が前記第１許容値よりも厳しい第２許容値に収まったと判断した場合に、前記配置関係の調整を終了する、
   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. 前記インプリント処理に関する複数の条件と複数の前記第１許容値との対応を示す情報を格納したデータベースを更に備え、
   前記調整部は、処理すべき基板に対する前記インプリント処理のために与えられた条件に応じて前記データベースを参照することによって前記処理すべき基板についての前記第１許容値を決定する、
   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. 前記調整部は、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係の調整が開始された後の経過時間が基準時間を越えたことに応じて、前記基板と前記型との間のインプリント材に与えられる振動を停止する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
5. 前記インプリント処理に関する複数の条件と複数の基準時間との対応を示す情報を格納したデータベースを更に備え、
   前記調整部は、処理すべき基板に対する前記インプリント処理のために与えられた条件に応じて前記データベースを参照することによって前記処理すべき基板についての基準時間を決定する、
   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. 前記調整部は、前記配置関係を変更する駆動機構と、前記配置関係が振動するように前記駆動機構を制御することによって前記基板と前記型との間のインプリント材に振動を与える制御部と、を含む、
   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、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられるように、前記駆動機構に与えられる駆動信号に周期信号を重畳させ、
   前記制御部は、前記配置関係の調整中において、前記周期信号の振幅が０になるタイミングで前記駆動信号に対する前記周期信号の重畳を停止する、
   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. 前記調整部は、前記配置関係を変更する駆動機構と、前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に設けられた振動発生器とを含み、前記振動発生器によって前記基板と前記型との間のインプリント材に振動を与える、
   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。
9. 前記調整部は、前記配置関係を変更する駆動機構と、前記型を駆動する型駆動機構と、前記型駆動機構に設けられた振動発生器とを含み、前記振動発生器によって前記基板と前記型との間のインプリント材に振動を与える、
   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。
10. 前記調整部は、第１モードおよび第２モードを有し、
    前記第１モードは、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係を調整し、その後、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を更に調整するモードであり、
    前記第２モードは、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を調整するモードであり、
    前記調整部は、前記第２モードの実行中に、前記配置関係を調整するための負荷が閾値を越えた場合に、前記第２モードから前記第１モードに移行し、前記第１モードにおいて、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられた状態で前記配置関係を調整し、その後、前記基板と前記型との間のインプリント材に振動が与えられない状態で前記配置関係を更に調整する、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項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により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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