JP2019009230A - 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】 スループットの低下を抑制するインプリント装置、インプリント方法、および物品の製造方法を提供する。
【解決手段】 基板上のインプリント材と保持部によって保持された型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置であって、光を前記保持部に保持された前記型に照射する照射部と、前記基板上の第１ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを離した後で前記基板上の第２ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを接触させる前に、前記照射部により前記型に前記光を照射させて前記型を洗浄するように制御する前記照射部を制御部と、を有する。
【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。

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、型のパターン部とショット領域の位置合せを行いながら、型のパターン部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部に充填させる。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、型のパターン部に異物が付着すると、インプリント材がパターン部に十分に充填せず、パターン不良が発生する。

特許文献１には、型のパターン部に付着した異物を検知して、型の洗浄を実行するインプリント装置が開示されている。

特開２０１３−１７５６５６号公報

しかし、特許文献１に記載のインプリント装置では、型の洗浄をする際にはインプリント処理を停止させて型を洗浄部に搬送するため、スループットが低下する可能性があった。そのため、スループットの低下を抑制するインプリント装置が望まれていた。

そこで本発明は、スループットの低下を抑制するインプリント装置、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装置は、基板上のインプリント材と保持部によって保持された型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置であって、光を前記保持部に保持された前記型に照射する照射部と、前記基板上の第１ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを離した後で前記基板上の第２ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを接触させる前に、前記照射部により前記型に前記光を照射させて前記型を洗浄するように前記照射部を制御する制御部と、を有する。

本発明によれば、スループットの低下を抑制するインプリント装置、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。 照射部の構成を示した図である。 アパーチャーブレードと光照射領域を示した図である。 基板上に供給されたインプリント材を示した図である。 型のパターン部とパターン部に付着した異物を示した図である。 実施例１に係るインプリント処理におけるフローチャートである。 基板上の複数のショット領域を示した図である。 全体ショット領域と部分ショット領域を示した図である。 実施例２に係るインプリント処理におけるフローチャートである。 実施例３に係る走査部を示した図である。 実施例３に係るシリンドリカルレンズを示した図である。 実施例４に係るインプリント装置を示した図である。 実施例４に係る遮光プレートを示した図である。 実施例４に係る遮光プレート、光学系、及び型を模式的に示した図である。 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は実施例１に係るインプリント装置を示した図である。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軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

インプリント装置１は、型保持部１０（保持部）、基板ステージ２０（移動部）、供給部３０、硬化部４０、照射部５１、吸収部６０、排気部６１、カメラ８０（撮像部）、制御部７０等を有する。

型保持部１０は、保持した型１１を基板２１上のインプリント材に接触させるためにＺ軸方向に移動可能に構成されている。また、型保持部１０は、真空吸着力や静電力によって型１１を引き付けて保持する型チャック（不図示）と、型チャックを保持して型１１（型チャック）を移動させる型移動機構（不図示）とを含む。型チャック及び型移動機構は、インプリント材を硬化させるための紫外線が基板の上に照射されるように、中心部（内側）に開口を有する。また、型１１は、矩形の外周形状を有し、基板２１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２１に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部１２を有する。型１１は、紫外線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。

基板ステージ２０は、基板２１を保持して移動可能である。型１１を基板２１上のインプリント材に接触させる際に、基板ステージ２０を移動させることで基板２１と型１１との位置合わせ（アライメント）を行う。基板ステージ２０は、真空吸着力や静電力によって基板２１を引き付けて保持する基板チャック（不図示）と、基板チャック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（不図示）とを含む。また、基板移動機構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。基板移動機構は、基板２１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、基板移動機構は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板２１を移動可能に構成されていても良い。更に、基板移動機構は、基板２１のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板２１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。また、基板２１と型１１との位置合わせをするために、型移動機構をＺ軸方向だけではなくＸ軸方向やＹ軸方向に型１１を移動可能にしても良い。

供給部３０は、基板２１の上に供給すべきインプリント材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２１の上にインプリント材を供給する。また、供給部３０は、例えばインプリント材を複数の液滴として基板２１の上に滴下して供給する。１個の液滴の容量は１．５ｐｌ〜６．０ｐｌ程度で連続的に供給する。また、供給部３０から供給されるインプリント材の供給量は、例えば、形成されるパターンの厚さ（残膜の厚さ）やパターンの密度などに応じて、供給する液滴の容量、数、及び液滴を滴下する間隔などが設定される。

硬化部４０は、型１１を介して、基板２１の上のインプリント材に紫外線（即ち、インプリント材を硬化させるための光）を照射する。硬化部４０は、光源（不図示）と、光源からの紫外線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（不図示）とを含む。光学素子には、レンズ、ミラー、遮光板などがある。本実施形態では、光硬化法を採用しているため、硬化部４０は紫外線等の光を照射する。しかし、熱硬化法を採用する場合には、硬化部４０は、光源に代えて、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し、インプリント材を熱して硬化する。

カメラ８０は、型１１のパターン部１２と基板２１上のインプリント材が接触している状態を撮像する。カメラ８０は光を受光する受光素子（不図示）を有し、ミラー８１を介して、型１１のパターン部１２を含む領域の画像を撮像する。

制御部７０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。また、制御部７０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。また、制御部７０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の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成しても良い。また、制御部７０は、複数のコンピュータからなる構成としても良い。

照射部５１は、型１１に付着した異物を除去するために、型保持部１０に保持された型１１に光５２を照射する。照射部５１から照射された光５２は、ミラー５０で反射して、Ｚ軸方向に沿って型１１のパターン部１２に照射される。また、ミラー５０で反射される光５２の光軸は、硬化部４０から照射される光の光軸に沿う方向であるので、ミラー５０は硬化部４０から照射される光を透過させる。また、ミラー５０で反射される光５２の光軸は、カメラ８０に受光される光の光軸にも沿う方向であるので、前記受光される光を透過させる。また、図１において、照射部５１と硬化部４０の位置を入れ替えて、ミラー５０は照射部から照射される光５２を透過して、硬化部４０から照射される光を反射するようにしても良い。つまり、ミラー５０は照射部５０から照射される光５２と硬化部４０から照射される光とのいずれか一方を反射して、他方を透過する。

照射部５１から照射される光５２は、型１１に付着した異物に照射されることで異物を除去して型１１を洗浄することができる。光５２は、紫外領域の波長（例えば、３４３ｎｍ）を有する紫外線とすることができる。また、例えば、ＹＡＧレーザーの第３高調波または第４高調波の波長としても良い。また、例えば、インプリント材が紫外線により硬化する光硬化樹脂である場合、光５２は紫外領域以外の波長を有する光とすれば、光５２によりインプリント材を硬化させることを抑制できる。そのような波長を持つ光として、例えば、７５０ｎｍ〜１０００μｍの波長帯域にある赤外光としても良い。光５２を照射することにより、型１１に付着した異物を昇華して除去可能である。型１１に付着した異物は、例えば、インプリント処理後に残存したインプリント材が型１１に付着したものや、基板２１上に付着した有機物が型１１に付着したものなどがある。また、光５２は、短い時間間隔で照射を繰り返すパルスレーザーとすることができる。このようなパルスレーザーを用いることにより、熱伝導で熱が拡散する前に異物を高温にして昇華することができる。特に、光を照射する時間を示すパルス幅が短い超短パルスレーザーを用いると短時間に異物を高温にして昇華することができる。超短パルスレーザーのパルス幅は、例えば、１０ｐｓ以下とすると良い。

吸収部６０は、照射部５１から照射された光を吸収する。照射部５１が型１１に光を照射する時に型１１の下に移動して型１１を透過した光を吸収する。光を吸収することにより、反射した光がインプリント装置１内の各部に照射されることによる影響を抑制することができる。供給部３０が基板２１上にインプリント材２２を供給する時、基板ステージ２０は基板２１が供給部３０の下に位置するように基板２１を移動させる。この時、吸収部６０は型１１のパターン部１２の下に位置するように基板ステージ２０上に配置されている。

排気部６１は、照射部５１から光が照射され異物が昇華した気体を排気する。昇華した気体がインプリント装置１内の各部に接触して、異物となり付着することを抑制することができる。また、排気部６１も吸収部６０と同様に、供給部３０が基板２１上にインプリント材２２を供給する時に、吸収部６０が型１１のパターン部１２の付近に位置するように基板ステージ２０上に配置されている。

また、吸収部６０、及び排気部６１は、基板ステージ２０上での位置を微調整できるように移動可能に配置されていても良い。また、吸収部６０、及び排気部６１は、基板ステージ２０が載置されている定盤（不図示）上で型１１のパターン部１２の下に配置されても良い。この場合、基板ステージ２０がインプリント材の供給のために移動した時に、型１１のパターン部１２の下に吸収部６０、及び排気部６１が現れるように吸収部６０、排気部６１、及び基板ステージ２０が構成される。

図２は照射部５１の構成を示した図である。射出部５１０は光源（不図示）からの光５２を導光して凹レンズ５１１に向けて射出する。凹レンズ５１１に照射された光５２は拡大されて凸レンズ５１２に照射される。凸レンズ５１２に照射された光５２は平行光となり、アパーチャーブレード５１３に照射される。

図３はアパーチャーブレード５１３と光照射領域を示した図である。アパーチャーブレード５１３は、複数の板状のブレードから構成されており、中央には光が通過する開口部を有する。図３の例では、上部の第１ブレード５１４、下部の第２ブレード５１５、左側の第３ブレード５１６、右側の第４ブレード５１７の４枚のブレードから構成されている。また、アパーチャーブレード５１３には不図示の駆動機構が構成されており、第１ブレード５１４、及び第２ブレード５１５はＺ軸方向に移動可能で、第３ブレード５１６、及び第４ブレード５１７はＹ軸方向に移動可能に構成されている。これにより、アパーチャーブレード５１３の開口部の形状、大きさを調整することができる。アパーチャーブレード５１３に照射される光５２のＹＺ平面内の断面形状は第１断面形状５２１に示す円形の形状である。光５２がアパーチャーブレード５１３を通過すると、第１ブレード５１４、第２ブレード５１５、第３ブレード５１６、第４ブレード５１７によって光５２の一部が遮光される。そして、アパーチャーブレード５１３を通過後の光５２のＹＺ平面内の断面形状は第２断面形状５２１に示す矩形の形状となる。これにより、アパーチャーブレード５１３により光５２の断面形状を整形することができ、パターン部１２を照射する領域の形状、大きさを調整することができる。

図４は基板２１上に供給されたインプリント材２２を示した図である。前述の通り、インプリント材２２はショット領域２１０に液滴として供給される。インプリント材２２を基板２１上に供給した後、型１１のパターン部１２とインプリント材２２が接触すると、インプリント材２２は基板２１上に広がる。特に、ショット領域２１０の境界付近のインプリント材２２が図４の矢印の方向に移動すると、ショット領域２１０の外側に染み出すことがある。インプリント材２２が染み出すことにより、パターン部１２の側面にインプリント材２２が付着することがある。その状態で、インプリント材２２を硬化して、型１１を引き離すと、パターン部１２の側面にインプリント材２２が異物として残存する。

図５は型１１のパターン部１２とパターン部１２に付着した異物１３を示した図である。図５に示すように、インプリント材２２が染み出すことにより発生する異物１３は、型１１のパターン部１２の側面に付着する。また、異物１３は、インプリント処理の回数が増えるに従い、数が増加したり、大きさが増大したりする。そして、異物１３が基板２１上に付着する可能性がある。基板２１とパターン部１２の間に異物１３がある状態でパターン部１２と基板２１上のインプリント材とが接触すると、パターン部１２にインプリント材２２が十分に充填せず、パターン不良が発生する可能性がある。

そこで、本実施例に係るインプリント装置では、保持部に保持された型１１に、照射部からの光を照射することで、型１１に付着した異物を除去して型１１を洗浄する。

図６は、本実施例に係るインプリント処理におけるフローチャートである。Ｓ６０１において、基板２１上の第１ショット領域にインプリント材２２のパターンを形成する。Ｓ６０１ではまず、供給部３０により第１ショット領域上に供給されたインプリント材２２と型１１のパターン部１２とを接触させる。次に、硬化部４０から光を照射してインプリント材を硬化させた後にパターン部１２とインプリント材２２とを離すことにより、インプリント材２２のパターンを形成する。

Ｓ６０２において、第１ショット領域の後にインプリント材２２のパターンを形成する、基板２１上の第２ショット領域にインプリント材２２を供給する。この時、基板ステージ２０により、第２ショット領域が供給部３０の下に位置するように基板２１を移動させる。また、基板２１が供給部３０の下に移動させた時、吸収部６０は型１１のパターン部１２の下に位置するように基板ステージ２０上に配置されている。また、排気部６１も型１１のパターン部１２の付近に位置するように基板ステージ２０上に配置されている。

Ｓ６０３において、型１１のパターン部１２に照射部５１からの光５２を照射する。これにより、型１１のパターン部１２に付着した異物が昇華する。前記異物が昇華して発生した気体は、パターン部１２の付近に位置している排気部６１により排気される。また、光５２のうち型１１を透過した光は、パターン部１２の下に位置している吸収部６０に吸収される。ここで、フローチャート上は、Ｓ６０２の次にＳ６０３を実行しているが、さらにスループットを向上させるために、Ｓ６０２においてインプリント材２２を供給している間にＳ６０３において光を照射しても良い。

また、スループットを向上させるために、光を照射して異物を昇華する回数を必要に応じて減らしても良い。例えば、制御部７０が、基板２１においてパターンを形成したショット領域の数に基づいて、照射部５１から光を照射するか否かを判定しても良い。つまり、制御部７０が、基板２１においてパターンを形成したショット領域の数が予め定めた数を超えたと判定した場合に光５２を照射するようにしても良い。また、例えば、カメラ８０で撮像した画像を解析して、型１１のパターン部１２に付着した異物が検出された場合にのみ照射部５１から光５２を照射するようにしても良い。この場合、型１１のパターン部１２において異物を含む領域に照射部５１からの光５２を照射するようにしても良い。

Ｓ６０４において、基板２１上の第２ショット領域にインプリント材２２のパターンを形成する。Ｓ６０２において供給部３０により第２ショット領域上に供給されたインプリント材２２に型１１のパターン部１２を接触させる。そして、硬化部４０から光を照射してインプリント材を硬化させた後にパターン部１２をインプリント材２２から引き剥がすことにより、インプリント材２２のパターンを形成する。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、型チャックに型を保持した状態で型を洗浄することができるので、スループットの低下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。実施例２では、インプリント処理を行ったショット領域の形状に応じて、照射部５１から光を照射するか否かを判定する。

図７は基板２１上の複数のショット領域を示した図である。また、図７は基板２１の右上の４分の１を示した平面図である。基板２１の中央付近に配置されたショット領域は、ショット領域が型１１のパターン部１２に重なる形状となっているため、パターン部１２の全部に対応するパターンを形成することができる。このようなショット領域を、ここでは全体ショット領域と呼ぶ。また、基板２１の外周付近に配置され、基板２１の外周に接するショット領域は、全体ショット領域よりも面積が小さいため、パターン部１２の一部に対応するパターンしか形成することができない。このようなショット領域を、ここでは部分ショット領域と呼ぶ。図７において、全体ショット領域は、例えば、２１１で示されるショット領域であり、部分ショット領域は、例えば、２１２で示される領域である。

部分ショット領域に対してインプリント処理を行った場合、染み出したインプリント材がパターン部１２の下面に異物として付着することがある。このような異物の付着について、図８を用いて説明する。図８は全体ショット領域２１２と部分ショット領域２１１を示した図である。型１１のパターン部１２は、全体ショット領域の形状に合わせて成形されているため、部分ショット領域２１１にインプリント処理を行う場合、基板２１の外周がパターン部１２の内側の領域に重なることになる。この場合に、基板２１の外周から染み出したインプリント材がパターン部１２の下面に異物として付着することがある。そして、部分ショット領域２１１のインプリント処理を行った後、全体ショット領域２１２のインプリント処理を行うと、破線２１３上に異物が付着する可能性がある。また同様に、形状の異なる部分ショット領域間のインプリント処理においても、異物が付着する可能性がある。

そこで、本実施例に係るインプリント装置では、部分ショット領域のインプリント処理を実行した後に次のショット領域のインプリント処理を実行するまでに、照射部５１からパターン部１２に光を照射することにより異物を除去する。

図９は、本実施例に係るインプリント処理におけるフローチャートである。図９におけるＳ６０１〜Ｓ６０４は、図６におけるＳ６０１〜Ｓ６０４と同様のため説明を省略する。Ｓ９０１において、制御部７０は、Ｓ６０１でパターンを形成した第１ショット領域が、部分ショット領域であるか否かを判定する。部分ショット領域であると判定した場合、Ｓ６０３に進み、型１１のパターン部１２に照射部５１からの光を照射する。一方、部分ショット領域ではないと判定した場合、Ｓ６０４に進み、第２ショット領域にインプリント材２２のパターンを形成する。つまり、部分ショット領域ではないと判定した場合、照射部５１からの光を照射するステップを省略する。ここで、部分ショット領域であるか否かを判定するために、第１ショット領域の面積と第２ショット領域の面積を比較しても良いし、第１ショット領域の形状と第２ショット領域の形状を比較しても良い。また、部分ショット領域であるか否かを判定するために、第１ショット領域が基板の外周に接したショット領域であるか否かを判定しても良い。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、基板上のショット領域にパターンを形成する間に、型チャックに型を保持した状態で型を洗浄することができるので、スループットの低下を抑制することができる。また、異物がパターン部の下面に異物が付着する可能性がある部分ショット領域にインプリント処理を行った後にパターン部に付着した異物を除去することができる。

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に従い得る。実施例３に係るインプリント装置では、照射部５１が光５２の照射領域を整形してパターン部１２を含む領域で走査させる走査部５３を有する。また、実施例３に係るインプリント装置には、図１におけるミラー５０の代わりに回転ミラー５３３が構成される。

図１０は、実施例３に係る走査部５３を示した図である。アパーチャーブレード５１３より射出される光５２がシリンドリカルレンズ５３１へ入射される。シリンドリカルレンズ５３１へ入射された光はＺ軸方向に集光されて、凹レンズ５３２へ入射される。

ここで、図１１を用いてシリンドリカルレンズ５３１について説明する。図１１は本実施例に係るシリンドリカルレンズ５３１を示した図である。図１１（ａ）に示すシリンドリカルレンズ５３１は、光の入射側は平面で光の出射側は曲面からなるレンズである。図１１（ｂ）には、シリンドリカルレンズ５３１に入射する光５２のＹＺ平面内の第３断面形状５２３と、凹レンズ５３２に入射する光５２のＹＺ平面内の第４断面形状５２４を示している。このように、シリンドリカルレンズ５３１により光５２は集光され第３断面形状５２３から第４断面形状５２４に整形される。

図１０に戻り、シリンドリカルレンズ５３１から出射された光５２について説明する。シリンドリカルレンズ５３１から凹レンズ５３２へ入射された光５２は平行光となり、回転ミラー５３３で反射される。回転ミラー５３３はＹ軸周りに回転可能であり、回転ミラー５３３で反射される光の方向を変えることができる。回転ミラー５３３から反射された光５２は、凸レンズ５３４を介して、型１１のパターン部１２に照射される。このとき、型１１のパターン部１２に光５２を照射する照射領域は、回転ミラー５３３の回転に応じてＸ軸方向に移動する。このように、は光５２の照射領域を型１１のパターン部１２において走査させることにより、光５２を集光した照射領域では光５２の照度が高くなり、異物の昇華時間が短くなる。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、基板上のショット領域にパターンを形成する間に、型チャックに型を保持した状態で型を洗浄することができるので、スループットの低下を抑制することができる。また、集光した光を型のパターン部に照射して、前記領域において照射領域を走査させることができるので、型のパターン部に付着した異物を効率的に除去することができる。

次に実施例４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。

図１２は実施例４に係るインプリント装置を示した図である。図１との差異は、照射部５１から照射される光５２の一部を遮光する遮光プレート５４、及び遮光プレート５４からの光５２を型１１のパターン部１２に配置されたマークに対して遮光するための光学系５６を有する点である。

型１１のパターン部１２には、基板２１とＸＹ方向に位置合わせをするためのマークが形成されている。マークは不図示のアライメントスコープで光学的に観察して、基板に形成されたマークとの位置ずれ量に基づいて基板２１と型１１の位置合せを行う。型１１に形成されたマークは、アライメントスコープで観察する際に十分なコントラストを得るためにクロム等の材料によって形成されている。このマークに照射部５１からの光が照射された場合、クロム等の材料が昇華して十分なコントラストが得られなくなるという問題がある。そこで実施例４に係るインプリント装置は、照射部５１から照射される光５２の一部を遮光するための遮光プレート５４と光学系５６を有する。

図１３は実施例４に係る遮光プレート５４を示した図である。遮光プレート５４は光５２を透過する材料からなる平板であり、遮光プレート５４のＹＺ平面と平行な面に部材５５が配置されている。部材５５は、光５２をパターン部１２に配置されたマークに対して遮光し、光５２によって昇華しない材料によってできている部材であり、光５２を吸収する遮光部材である。また、部材５５は光５２を反射する反射部材、光５２を散乱させるパターンを有する散乱部材、光５２を回折する回折パターンを有する回折部材であっても良いし、遮蔽部材、反射部材、散乱部材、回折部材の少なくとも２つを含む部材でも良い。

図１４は実施例４に係る遮光プレート５４、光学系５６、及び型１１を模式的に示した図である。遮光プレート５４に配置された部材５５とパターン部１２に配置されたマーク１２１とは、光学的に共役な位置にある。したがって、部材５５によって一部を遮光された光５２がパターン部１２に照射されてもマーク１２１には光５２は照射されない。

以上、本実施例に係るインプリント装置によれば、基板上のショット領域にパターンを形成する間に、型チャックに型を保持した状態で型を洗浄することができるので、スループットの低下を抑制することができる。また、照射部からの光が型のパターン部に形成されたマークが昇華することを抑制することができるので、アライメントスコープでマークを観察する際にコントラストが低下する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１５（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１５（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１５（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１５（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１５（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１５（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、実施例３、及び実施例４は、単独で実施するだけでなく、実施例１、実施例２、実施例３、及び実施例４の組合せで実施することができる。

Claims (20)

1. 基板上のインプリント材と保持部によって保持された型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置であって、
   光を前記保持部に保持された前記型に照射する照射部と、
   前記基板上の第１ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを離した後で前記基板上の第２ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを接触させる前に、前記照射部により前記型に前記光を照射させて前記型を洗浄するように前記照射部を制御する制御部と、を有する
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記基板を移動する移動部を有し、
   前記制御部は、前記第１ショット領域に前記パターンを形成して、前記移動部に前記基板を移動させた後に、前記照射部により前記光を照射させ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. 前記光が照射されることにより前記型に付着した異物が昇華した気体を排気する排気部を有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. 前記光が前記型を透過した光を吸収する吸収部を有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. 前記基板にインプリント材を供給する供給部を有し、
   前記制御部は、前記供給部により前記基板にインプリント材を供給させている間に、前記照射部により前記光を照射させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 光を反射及び透過して光を前記型に照射するミラーと、
   前記インプリント材を硬化させるための光を照射する硬化部と、を有し、
   前記ミラーは、前記照射部から照射された光と前記硬化部から照射された光とのいずれか一方を反射させ、他方を透過させ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、前記基板において前記パターンを形成したショット領域の数が予め定めた数を超えたか否かを判定し、前記ショット領域の前記数が前記予め定めた数を超えたと判定した場合には前記照射部により前記光を照射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. 前記制御部は、前記第１ショット領域の面積より前記第２ショット領域の面積の方が小さいか否かを判定し、前記第１ショット領域の面積より前記第２ショット領域の面積の方が小さいと判定した場合には前記照射部により前記光を照射させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記制御部は、前記第１ショット領域が前記基板の外周に接したショット領域であるか否かを判定し、前記第１ショット領域が前記基板の外周に接したショット領域であると判定した場合に前記照射部により前記光を照射させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記制御部は、前記第１ショット領域と前記第２ショット領域の形状が異なるか否かを判定し、前記第１ショット領域と前記第２ショット領域の形状が異なると判定した場合に前記照射部により前記光を照射させることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記型を撮像する撮像部を有し、
    前記制御部は、前記撮像部が撮像して得られた画像に基づいて、前記型に付着した異物が検出された場合に前記照射部により前記光を照射させることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 前記制御部は、前記異物を含む領域に前記光を照射させることを特徴とする請求項１１に記載のインプリント装置。
13. 前記光はパルスレーザーを含むことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のインプリント装置。
14. 前記パルスレーザーはパルス幅が１０ｐｓ以下であることを特徴とする請求項１３に記載のインプリント装置。
15. 前記照射部からの前記光を前記型のパターン部より面積の小さな照射領域で前記パターン部を含む領域に照射させ、前記パターン部を含む前記領域において前記照射領域を走査させる走査部を有することを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
16. 前記照射部からの前記光の一部を遮光する遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
17. 前記型のアライメントを行うためのマークを前記照射部からの前記光に対して遮光する遮光部を有することを特徴とする請求項１乃至１６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
18. 基板上のインプリント材と保持部によって保持された型とを接触させてパターンを形成するインプリント方法であって、
    前記基板上の第１ショット領域に前記パターンを形成する第１形成工程と、
    前記第１形成工程において前記第１ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを離した後に、前記保持部に保持された前記型に光を照射して前記型を洗浄する洗浄工程と、
    前記洗浄工程の後に前記基板上の第２ショット領域上の前記インプリント材と前記型とを接触させて、前記第２ショット領域に前記パターンを形成する第２形成工程と、を有する
    ことを特徴とするインプリント方法。
19. 前記洗浄工程において、前記基板に前記インプリント材を供給するために基板が移動した後に前記光を照射することを特徴とする請求項１８に記載のインプリント方法。
20. 請求項１乃至１７のいずれか１項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、
    処理し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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