JP2021002596A - インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型の位置ずれによる不具合の発生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、型を使って基板のショット領域の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処理を行う。インプリント装置は、前記型を保持する型保持部と、前記基板と前記型とを相対的に駆動する駆動機構と、前記基板のマークと前記型のマークとの相対位置を検出するための検出部と、前記相対位置に基づいて前記駆動機構を制御することによって前記インプリント処理を制御する制御部と、前記型保持部によって保持された前記型の位置ずれ量を計測するための計測部とを備える。前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が所定量より大きい場合、前記制御部は、前記検出部を使って前記相対位置の再検出を行い、前記再検出の結果に基づいて前記インプリント処理を制御する。【選択図】図３

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製造方法に関する。

基板の上にインプリント材を配置し、インプリント材と型とを接触させ、インプリント材を硬化させ、硬化後のインプリント材と型とを分離することによって、基板の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ある。インプリント装置では、基板と型とのアライメント方式として、ダイバイダイアライメント方式が有利であると考えられている。ダイバイダイアライメント方式とは、基板と型とのアライメントを、基板のショット領域ごとに、当該ショット領域のマークと型のマークとの相対位置を検出することによって行う方式である。

特許文献１には、インプリント中に型の位置ずれがあっても効率的に型と基板との位置合わせを行うために、前のショット領域のダイバイダイアライメントにおける基板ステージの駆動量だけ、事前に基板ステージを駆動しておく方法が記載されている。

特開２０１６−７６６２６号公報

インプリント装置におけるダイバイダイアライメントは、型を変形させる処理、および、基板の上のインプリント材と型とが接触した状態で基板と型との相対位置を調整する処理を含みうる。型を変形させる処理では、型保持部によって保持された型の側面に力が加えられうる。この際に、型保持部に対して型が位置ずれを起こす可能性がある。基板の上のインプリント材と型とが接触した状態で基板と型との相対位置を調整する処理では、基板と型との相対的な移動によって型に対してインプリント材を介して力が作用し、これによって型保持部に対して型が位置ずれを起こす可能性がある。

型保持部に対する型の位置ずれ量が大きくなると、型のマークがアライメントスコープの視野から外れてしまうので、エラーが発生したものとして処理が停止されうる。あるいは、型のマークがアライメントスコープの視野から外れても処理が続行される場合には、アライメントが正しく行われない状態でインプリント材が硬化され、不良品が発生しうる。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、型の位置ずれによる不具合の発生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、型を使って基板のショット領域の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処理を行うインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記型を保持する型保持部と、前記基板と前記型とを相対的に駆動する駆動機構と、前記基板のマークと前記型のマークとの相対位置を検出するための検出部と、前記相対位置に基づいて前記駆動機構を制御することによって前記インプリント処理を制御する制御部と、前記型保持部によって保持された前記型の位置ずれ量を計測するための計測部と、を備え、前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が所定量より大きい場合、前記制御部は、前記検出部を使って前記相対位置の再検出を行い、前記再検出の結果に基づいて前記インプリント処理を制御する。

本発明によれば、型の位置ずれによる不具合の発生を低減するために有利な技術が提供される。

インプリント装置の構成を示す図。 インプリント処理を説明するための図。 インプリント装置の動作を示す図。 型変形部の動作を例示する図。 物品製造方法を例示する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１（ａ）には、実施形態のインプリント装置ＩＭＰの構成が示されている。インプリント装置ＩＭＰは、型１１を使って基板１のショット領域の上にインプリント材ＩＭのパターン（インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターン）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。また、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って基板上に膜状に供給されてもよい。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１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。位置決めは、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（位置合わせ）は、基板のショット領域と型のパターン領域とのアライメント誤差（重ね合わせ誤差）が低減されるように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。また、アライメントは、基板のショット領域および型のパターン領域の少なくとも一方の形状を補正あるいは変更するための制御を含みうる。

インプリント装置ＩＭＰは、硬化部４２と、型操作機構１３と、基板操作機構６と、型変形部１２と、基板変形部７０と、ディスペンサ２１と、アライメントスコープ（検出部）１４と、オフアクシススコープ３１と、計測部５０と、制御部４０とを備えうる。硬化部４２は、インプリント処理の硬化工程において、型１１を介してインプリント材ＩＭに対して、硬化用のエネルギーとしての硬化光（例えば、紫外線）を照射する。硬化部４２は、例えば、光源４１と、光源４１からの硬化光を偏向させるミラー４３と、不図示の光学素子を含みうる。型１１は、回路パターン等の凹凸パターンが形成されたパターン領域１１ａを有する。基板１のショット領域に対するインプリント処理において、パターン領域１１ａは、該ショット領域に対してインプリント材ＩＭを介して対面する。凹凸パターンの表面は、基板１の表面との密着性を保つために、高い平面度を有しうる。型１１は、例えば、硬化用のエネルギーを透過する材料、例えば、石英で構成されうる。

型操作機構１３は、型１１を保持する型保持部１５と、型保持部１５を駆動することによって型１１を駆動する型駆動機構（不図示）とを含みうる。該型駆動機構は、型１１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。

基板操作機構６は、基板１を保持する基板保持部２（微動ステージ）と、粗動ステージ４と、微動アクチュエータ３と、粗動アクチュエータ５とを含みうる。微動アクチュエータ３は、基板保持部２（基板１）を複数の軸（例えば、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。粗動アクチュエータ５は、基板保持部２（基板１）を複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸）について駆動するように構成されうる。粗動アクチュエータ５は、ステージ定盤７によって支持されうる。微動アクチュエータ３と粗動アクチュエータ５とは、統合されてもよい。基板操作機構６は、例えば、基板保持部２（基板１）をＸ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸についてのみ構成するような、より単純な構造とされてもよい。

型操作機構１３および基板操作機構６は、基板１と型１１との相対位置が調整されるように基板１と型１１とを相対的に駆動する駆動機構６０を構成する。駆動機構６０は、基板１および型１１の少なくとも一方を駆動しうる。駆動機構６０による相対位置の調整は、基板１の上のインプリント材に対する型１１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１１の分離のための駆動を含みうる。

型変形部１２は、型１１の側面に力を加えることによって型１１のパターン領域１１ａを変形させうる。型１１のパターン領域１１ａの変形は、パターン領域１１ａの倍率の変更を含みうる。基板変形部７０は、例えば、基板１に熱分布を与えることによって基板１のショット領域を目標形状に変形させうる。目標形状は、例えば、高次成分（２次以上の関数で表現される成分）を含む形状を含みうる。基板変形部７０は、特開２０１７−５２３９号公報に記載された加熱部を含みうる。基板変形部７０は、例えば、基板１を加熱する光（加熱光）を空間変調する空間変調器としてＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）を含むことができ、ＤＭＤによって空間変調された加熱光を基板１に照射するように構成されうる。

ディスペンサ２１は、基板１の上にインプリント材ＩＭを配置する。ディスペンサ２１は、例えば、液滴状態のインプリント材ＩＭを吐出する吐出部を有し、基板操作機構６による基板１の駆動に応じて、吐出制御データに従って吐出部からインプリント材を吐出しうる。

アライメントスコープ（検出部）１４は、基板１のマークと型１１のマークとの相対位置を検出するために使用されうる。アライメントスコープ１４は、基板１のマークと型１１のマークとによって形成される像（例えば、個々のマークの光学像、２つのマークによって形成される干渉縞又はモアレ）を撮像しうる。基板１のマークと型１１のマークとの相対位置は、例えば、アライメントスコープ１４によって撮像された画像を処理することによって検出されうる。アライメントスコープ１４によって撮像された画像を処理する処理部は、アライメントスコープ１４に組み込まれてもよいし、制御部４０に組み込まれてもよいし、アライメントスコープ１４および制御部４０とは別の構成要素として設けられてもよい。

オフアクシススコープ３１は、基板１の位置決め、および、基板１の複数のショット領域の位置を検出するために使用されうる。オフアクシススコープ３１は、基板１に設けられたマークの位置を検出しうる。計測部５０は、型保持部１５によって保持された型１１の位置ずれ量を計測するために使用される。制御部４０は、硬化部４２、型操作機構１３、基板操作機構６、型変形部１２、基板変形部７０、ディスペンサ２１、アライメントスコープ１４、オフアクシススコープ３１および計測部５０を制御しうる。他の観点において、制御部４０は、インプリント処理およびそれに付随する処理を制御しうる。制御部４０は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。

インプリント装置ＩＭＰは、更に、基板１を搬送する基板搬送系５１、および、型１１を搬送する型搬送系（不図示）を備えうる。基板搬送系５１による基板１の搬送は、例えば、基板保持部２への基板１の搬送（ロード）および基板保持部２からの基板１の搬送（アンロード）を含みうる。型搬送系は、所定の位置に配置されうる型ストッカーと型保持部１５との間で型１１を搬送しうる。型ストッカーは、複数の型１１を収容するキャリアである。

図１（ｂ）には、型変形部１２および計測部５０が模式的に示されている。変形部１２は、型１１の側面１１１に力を加える複数の押圧部１２１を含みうる。各押圧部１２１は、例えば、リニアモータ、エアシリンダおよびピエゾアクチュエータの少なくとも１つを含みうる。複数の押圧部１２１は、型１１の各側面１１１に対して少なくとも２つの押圧部１２１が割り当てられるように配置されうる。図１（ｂ）の例では、複数の押圧部１２１は、型１１の各側面１１１に対して４つの押圧部１２１が割り当てられるように配置されうる。

計測部５０は、例えば、型１１の側面１１１の位置を計測するように構成されうる。制御部４０は、計測部５０によって計測された型１１の側面１１１の位置に基づいて、型１１の位置ずれ量を検出することができる。例えば、制御部４０は、第１時刻に計測部５０によって計測された型１１の側面１１１の位置と、該第１時刻の後の第２時刻に計測部５０によって計測された型１１の側面１１１の位置との差分に基づいて、型１１の位置ずれ量を検出することができる。型１１の位置ずれ量は、計測部５０によって演算されて、その演算結果としての位置ずれ量が計測部５０から制御部４０に提供されてもよい。

インプリント装置ＩＭＰは、複数の計測部５０を備えてもよい。図１（ｂ）に示された例では、インプリント装置ＩＭＰは、型１１の１つの側面１１１の２つの領域の位置をそれぞれ計測する２つの計測部５０と、型１１の他の１つの側面１１１の１つの領域の位置を計測する１つの計測部５０とを備えている。図１（ｂ）のような構成により、型１１のＸ方向の位置、Ｙ方向の位置およびθＺ軸周りの回転を計測し、その計測結果に基づいて、型１１のＸ方向の位置ずれ量、Ｙ方向の位置ずれ量およびθＺ軸周りの回転ずれ量を検出することができる。

図２を参照しながらインプリント処理の流れを説明する。このインプリント処理は、制御部４０によって制御されうる。まず、基板搬送系５１によって基板１が基板保持部２に搬送され、基板保持部２によって保持される。また、不図示の型搬送系によって型１１が型保持部１５に搬送され、型保持部１５によって保持される。次いで、ディスペンサ２１を使って基板１の上にインプリント材ＩＭが配置される。次いで、アライメントスコープ１４を使って型１１の複数のマーク６３の位置が計測される。また、オフアクシススコープ３１を使って基板１のショット領域の複数のマーク６２の位置が計測される。この際に、オフアクシススコープ３１を使って位置が計測されるマーク６２がオフアクシススコープ３１の視野に入るように基板操作機構６によって基板１が駆動される。

次いで、インプリント処理の対象のショット領域がディスペンサ２１によるインプリント材ＩＭの供給開始位置に配置されるように基板操作機構６によって基板１が駆動される。そして、基板１が基板操作機構６によって駆動されながら該ショット領域にインプリント材ＩＭが供給される。次いで、インプリント材ＩＭが配置されたショット領域が型１１の下に配置されるように基板１が基板操作機構６によって駆動される。この状態が図２（ａ）に示されている。次いで、アライメントスコープ１４を使って基板１のマーク６２と型１１のマーク６３との相対位置が検出され、その検出結果に基づいてショット領域と型１１のパターン領域１１ａとのアライメント誤差が検出される。そして、アライメント誤差が許容範囲に収まるように型変形部１２が制御され、これにより、型１１のパターン領域１１ａは、検出されたアライメント誤差に応じて決定される目標形状に一致するように変更される。これと並行して、アライメント誤差が許容範囲に収まるように基板操作機構６が制御されうる。

次いで、基板１のショット領域の上のインプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが接触するように型操作機構１３によって型１１が下方（−Ｚ方向）に駆動される。これにより、インプリント材ＩＭが型１１のパターン領域１１ａに形成された凹凸パターンを構成する凹部に充填される。この状態が図２（ｂ）に示されている。これと並行して、アライメントスコープ１４を使って基板１のマーク６２と型１１のマーク６３との相対位置が検出され、その検出結果に基づいてショット領域と型１１のパターン領域１１ａとのアライメント誤差が検出される。そして、アライメント誤差が許容範囲に収まるように基板操作機構６が制御される。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。

次いで、インプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが接触した状態で、硬化部４２によって硬化用のエネルギーとしての硬化光が型１１を介してインプリント材ＩＭに照射され、インプリント材ＩＭが硬化する。次いで、基板１のショット領域の上の硬化したインプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが分離されるように型操作機構１３によって型１１が上方（＋Ｚ方向）に駆動される。この状態が図２（ｃ）に示されている。このようなインプリント処理によって基板１の１つのショット領域の上にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが形成される。以上の処理が基板１の複数のショット領域のそれぞれに対して実行されることによって、基板１の複数のショット領域のそれぞれの上にインプリント材ＩＭのパターンが形成される。

型変形部１２が型１１の側面１１１に力を加えることによって型１１のパターン領域１１ａを変形させた時、型変形部１２の複数のアクチュエータ１２１が型１１の側面１１１に加える力によって、型保持部１５に対する型１１の相対位置がずれる可能性がある。また、ダイバイダイアライメント中は基板１の上のインプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが接触した状態で基板１が駆動されるので、型保持部１５に対する型１１の相対位置がずれる可能性がある。型保持部１５に対して型１１の相対位置がずれると、型１１のマーク６３がアライメントスコープ１４の視野から外れうる。

型１１のマーク６３がアライメントスコープ１４の視野から外れてしまうと、そのままでは、アライメントスコープ１４を使って型１１のマーク６３と基板１のマーク６２との相対位置を検出することができなくなる。そのため、基板１のショット領域と型１１のパターン領域１１ａとのアライメントができなくなる。スループットを重視したシーケンスでは、インプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが非接触の状態でのショット領域とパターン領域１１ａとの相対位置検出およびアライメントは、例えば、ジョブの先頭の基板１の第１ショット領域でしか行われない。そのため、一度、型１１のマーク６３がアライメントスコープ１４の視野から外れてしまうと、以降のショット領域に対するインプリント処理においても同様の状態が続いてしまい、大規模な不良品を生み出しうる。

図３には、インプリント装置ＩＭＰの動作が例示されている。この動作は、制御部４０によって制御される。工程Ｓ０１では、制御部４０は、インプリント処理の対象のショット領域が基板１の第１ショット領域であるかどうかを判断し、インプリント処理の対象が基板１の第１ショット領域であれば工程Ｓ０３に進み、そうでなければ工程Ｓ０２に進む。工程Ｓ０２では、制御部４０は、直前のショット領域に対する処理の後において、型保持部１５によって保持されている型１１の位置ずれ量が所定量より大きかったかどうかを判断する。そして、制御部４０は、直前のショット領域に対する処理の後において、型保持部１５からの型１１の位置ずれ量が所定量より大きかった場合は工程Ｓ０３に進み、そうでなければ工程Ｓ０４に進む。

工程Ｓ０３では、制御部４０は、アライメントスコープ１４（検出部）を使って基板１のショット領域のマーク６２と型１１のパターン領域１１ａのマーク６３との相対位置を検出し、その検出結果に基づいてアライメント誤差を検出する。また、工程Ｓ０３では、制御部４０は、検出したアライメント誤差に基づいて、アライメント誤差が第１許容範囲に収まるように基板操作機構６によって基板１を移動させる。

工程Ｓ０４では、制御部４０は、工程Ｓ０３で検出したアライメント誤差のうち型変形部１２で補正すべきアライメント誤差が低減されるように型変形部１２を動作させる。この時、型変形部１２の複数のアクチュエータ１２１が型１１の側面１１１に加える力によって、型保持部１５に対する型１１の相対位置がずれる可能性がある。図４（ａ）には、型変形部１２が型１１に加える力が左右で異なり、バランスが取れていない状態が例示されている。このような状態では、図４（ｂ）に破線で例示されるように、型１１の位置ずれが発生する可能性がある。このようにして起こる位置ずれの量（位置ずれ量）は、計測部５０を使って計測されうる。

工程Ｓ０５では、制御部４０は、型１１の位置ずれ量が所定量より大きいかどうかを判断し、型１１の位置ずれ量が所定量より大きい場合は工程Ｓ１３に進み、そうでなければ工程Ｓ０６に進む。型１１の位置ずれ量は、前述のように、計測部５０を使って計測することができる。ここで、一例において、アライメントスコープ１４を使ってマーク６２とマーク６３との相対位置を検出できなくなる位置ずれ量を所定量として定めることができる。

工程Ｓ０６では、制御部４０は、ディスペンサ２１を使って基板１のインプリント対象のショット領域の上にインプリント材ＩＭが配置されるようにディスペンサ２１および基板操作機構６を制御する。次いで、工程Ｓ０７では、制御部４０は、基板１のショット領域の上のインプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが接触するように、即ち型１１が下方（−Ｚ方向）に駆動されるように型操作機構１３を制御する。

次いで、工程Ｓ０８では、制御部４０は、アライメントスコープ１４を使って基板１のマーク６２と型１１のマーク６３との相対位置を検出し、その検出結果に基づいてショット領域と型１１のパターン領域１１ａとのアライメント誤差を検出する。そして、制御部４０は、アライメント誤差が第２許容範囲に収まるように基板操作機構６を制御する。つまり、工程Ｓ０８では、制御部４０は、ダイバイダイアライメントを実行する。ここで、第２許容範囲は、第１許容範囲より狭く設定されうる。

工程Ｓ０９では、制御部４０は、インプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが接触した状態で、硬化用のエネルギーとしての硬化光が型１１を介してインプリント材ＩＭに照射されるように硬化部４２を制御する。これにより、インプリント材ＩＭが硬化する。工程Ｓ１０では、制御部４０は、基板１のショット領域の上の硬化したインプリント材ＩＭと型１１のパターン領域１１ａとが分離されるように、即ち型１１が上方（＋Ｚ方向）に駆動されるように型操作機構１３を制御する。

工程Ｓ１１では、制御部４０は、型１１の位置ずれ量が所定量より大きいかどうかを判断し、型１１の位置ずれ量が所定量より大きい場合は工程Ｓ１５に進み、そうでなければ工程Ｓ１２に進む。ここで、一例において、アライメントスコープ１４を使ってマーク６２とマーク６３との相対位置を検出できなくなる位置ずれ量を所定量として定めることができる。工程Ｓ１１における所定量は、工程Ｓ０５における所定量と同じでありうる。

工程Ｓ１２では、制御部４０は、基板１の全てのショット領域についての処理が終了したかどうかを判断し、基板１の全てのショット領域についての処理が終了した場合は当該基板１の処理を終了し、そうでなければ工程Ｓ０２に戻る。工程Ｓ０２に戻る場合、未処理のショット領域を対象として工程Ｓ０２以降の処理が実行される。

工程Ｓ０５で型１１の位置ずれ量が所定量より大きいと判断された場合に実行される工程Ｓ１３では、制御部４０は、型変形部１２による型１１の変形を制御するためのデータ（以下、変形制御データという）を変更する。第１の例において、工程Ｓ０５では、制御部４０は、図４（ｃ）に例示されるように、型変形部１２が型１１に加える力が前回よりも小さくなるように変更制御データを変更しうる。第２の例において、工程Ｓ０５では、制御部４０は、型変形部１２が型１１に加えるモーメントが前回よりも小さくなるように変更制御データを変更しうる。第３の例において、工程Ｓ０５では、制御部４０は、型１１の位置ずれを起こさせる力が型変形部１２によって型１１に加えられる時間が前回よりも短くなるように変更制御データを変更しうる。

次いで、工程Ｓ１４では、制御部４０は、型１１が位置ずれを起こしているためにアライメントを実行できないエラー状態から回復するための回復処理を実行する。回復処理は、例えば、アライメントスコープ１４を使って基板１のマーク６２および型１１のマーク６３を再検出する処理（Ｓ０３）の前に実行される。回復処理は、例えば、計測部５０を使って計測される型１１の位置ずれ量に基づいて、型１１のマーク６３がアライメントスコープ１４の視野に入るようにアライメントスコープ１４を移動させる処理を含みうる。回復処理は、計測部５０を使って計測される型１１の位置ずれ量に基づいて、基板操作機構６によって基板を移動させる処理を含んでもよい。回復処理は、アライメントスコープ１４が検出を行う検出領域を照明する照明部がアライメントスコープ１４とは別に設けられている場合に、計測部５０を使って計測される型１１の位置ずれ量に基づいて該検出領域を移動させる処理を含みうる。回復処理は、計測部５０を使って計測される型１１の位置ずれ量に基づいて基板変形部７０による光の照射領域を変更する処理を含んでもよい。あるいは、回復処理は、アライメントスコープ１４の視野に型１１のマーク６３が収まるまでマーク６３を探索する処理を含んでもよい。

工程Ｓ１４の終了後、工程Ｓ０３が実行される。工程Ｓ１４の終了後に実行される工程Ｓ０３では、制御部４０は、工程Ｓ１３で変更された変形制御データに基づいて、型変形部１２による型１１の変形を再度実行する。ここで、工程Ｓ１４の終了後に実行される工程Ｓ０３では、制御部４０は、型保持部１５が型１１を保持する力を前回よりも大きくして、変更後の変形制御データに基づいて、型変形部１２による型１１の変形を再度実行してもよい。工程Ｓ１１で型１１の位置ずれ量が所定量より大きいと判断された場合に実行される工程Ｓ１５では、制御部４０は、工程Ｓ１４と同様の回復処理を実行し、工程Ｓ１２に進む。

以上のように、型の位置ずれ量を所定量より大きい場合に、工程Ｓ１３および／または工程Ｓ１４を実行することによって、型１１の位置ずれによる不良品の発生が低減されうる。

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５（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５（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５（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を介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図５（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、型の凸部が硬化物の凹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５（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５（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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

ＩＭＰ：インプリント装置、１：基板、１１：型、１２：型変形部、１４：アライメントスコープ（検出部）、１５：型保持部、４０：制御部、５０：計測部、６０：駆動機構、７０：基板変形部

Claims (15)

1. 型を使って基板のショット領域の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処理を行うインプリント装置であって、
   前記型を保持する型保持部と、
   前記基板と前記型とを相対的に駆動する駆動機構と、
   前記基板のマークと前記型のマークとの相対位置を検出するための検出部と、
   前記相対位置に基づいて前記駆動機構を制御することによって前記インプリント処理を制御する制御部と、
   前記型保持部によって保持された前記型の位置ずれ量を計測するための計測部と、を備え、
   前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が所定量より大きい場合、前記制御部は、前記検出部を使って前記相対位置の再検出を行い、前記再検出の結果に基づいて前記インプリント処理を制御する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記計測部は、前記型の側面の位置を検出する、
   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. 前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記再検出の前に、前記位置ずれ量に基づいて、前記型のマークが前記検出部の視野に入るように前記検出部を移動させる、
   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. 前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記再検出の前に、前記位置ずれ量に基づいて前記基板を移動させる、
   ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記検出部が前記相対位置の検出を行う検出領域を照明する照明部を更に備え、
   前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記再検出の前に、前記位置ずれ量に基づいて、前記照明部によって照明される前記検出領域を移動させる、
   ことを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
6. 前記基板の前記ショット領域に光を照射することによって前記ショット領域を変形させる基板変形部を更に備え、
   前記検出部を使って前記相対位置の検出を行った後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記位置ずれ量に基づいて前記基板変形部による光の照射領域を変更する、
   ことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記型を変形させる型変形部を更に備え、
   前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記型変形部による前記型の変形を制御するためのデータを変更する、
   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. 前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、変更後の前記データに基づいて、前記型変形部による前記型の変形を再度実行する、
   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. 前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記型変形部が前記型に加える力が前回よりも小さくなるように前記データを変更する、
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載のインプリント装置。
10. 前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記型変形部が前記型に加えるモーメントが前回よりも小さくなるように前記データを変更する、
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載のインプリント装置。
11. 前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記型の位置ずれを起こさせる力が前記型変形部によって前記型に加えられる時間が前回よりも短くなるように前記データを変更する、
    ことを特徴とする請求項７又は８に記載のインプリント装置。
12. 前記型変形部が前記型を変形させた後における前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合、前記制御部は、前記型保持部が前記型を保持する力を前回よりも大きくして、変更後の前記データに基づいて、前記型変形部による前記型の変形を再度実行する、
    ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
13. 型を使って基板のショット領域の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処理を行うインプリント方法であって、
    前記基板のマークと前記型のマークとの相対位置を検出する検出工程と、
    前記検出工程の後に、型保持部によって保持された前記型の位置ずれ量を計測する計測工程と、
    前記位置ずれ量が所定量より大きい場合に、前記基板のマークと前記型のマークとの相対位置を再検出する再検出工程と、
    前記位置ずれ量が前記所定量より大きくない場合には前記検出工程による検出の結果に基づいて前記インプリント処理を実行し、前記位置ずれ量が前記所定量より大きい場合には前記再検出工程による再検出の結果に基づいて前記インプリント処理を実行するインプリント工程と、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。
14. 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を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の加工を行う工程と、
    を含み、前記加工が行わ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製造方法。
15. 請求項１３に記載のインプリント方法によって基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の加工を行う工程と、
    を含み、前記加工が行わ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製造方法。

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