JP2021097160A - インプリント装置、インプリント方法、及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、型のパターン領域の外側にインプリント材がある場合であっても、型のパターン領域の外側にインプリント材を硬化させる光を照射させないインプリント装置を提供することを目的とする。【解決手段】 本発明のインプリント装置は、基部から突出する突出部を有する型を用いて、突出部を基板上の組成物に接触させてインプリント処理するインプリント装置であって、組成物と突出部とが接している状態で、突出部の第一領域に対応する位置の組成物に第一照明部からの光が照射されるように制御し、突出部の第一領域の外側の第二領域に対応する位置の組成物に第二照明部からの光が照射されるように制御する制御部と、を有し、制御部は、光量測定部の測定結果に基づき、第二照明部からの光が型の外周領域を照射するように第二照明部の照射領域の位置を調整することを特徴とする。【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、及び物品の製造方法に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法が知られている。インプリント方法は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、基板上にインプリント材のパターンが形成される。

インプリント装置は、基板上のインプリント材と型を接触させた後、型に形成された凹凸形状のパターンの凹部にインプリント材が十分に充填させた後、インプリント材を硬化させる。インプリント材と型を接触させている間に、型に形成されたパターン領域の外部にインプリント材がはみ出る（拡がる）ことを防止する必要がある。そのため、特許文献１には、型のパターン領域の周辺領域にインプリント材の粘性を増加させる光を照射するインプリント装置が開示されている。

特開２０１９−６７９１８号公報

特許文献１は、インプリント材と型を接触させている間に、型のパターン領域の周辺領域の粘性を先に増加させるために、周辺領域に光を照射している。しかし、型のパターン領域の外側の領域にも光を照射しているため、型のパターン領域の外側に予め配置された未硬化のインプリント材やパターン領域の外側にはみ出したインプリント材を硬化させてしまう。

そこで、本発明は、型のパターン領域の外側にインプリント材がある場合であっても、型のパターン領域の外側にインプリント材を硬化させる光を照射させないインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、基部から突出する突出部を有する型を用いて、前記突出部を基板上の組成物に接触させてインプリント処理する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、前記組成物が設けられた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光量測定部と、前記組成物と前記型の突出部とが接触するように駆動する駆動部と、前記組成物を硬化させる光を照射する第一照明部と、前記組成物を硬化させる光を照射する第二照明部と、前記組成物と前記突出部とが接している状態で、前記突出部の第一領域に対応する位置の前記組成物に前記第一照明部からの光が照射されるように制御し、前記突出部の前記第一領域の外側の第二領域に対応する位置の前記組成物に前記第二照明部からの光が照射されるように制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記光量測定部の測定結果に基づき、前記第二照明部からの光が前記型の外周領域を照射するように前記第二照明部の照射領域の位置を調整することを特徴とする。

本発明によれば、型のパターン領域の外側にインプリント材がある場合であっても、型のパターン領域の外側にインプリント材を硬化させる光を照射させないことができる。

第１実施形態のインプリント装置の構成を示す概略図である。 （ａ）型をＺ軸方向から見た平面図である。（ｂ）型の断面を示す図である。 走査光照明部を示す概略図である。 インプリント装置における処理を示すフローチャートである。 インプリント処理を示すフローチャートである。 （ａ）型の突出部をＺ軸方向から見たときの照射領域を示す図である。（ｂ）走査露光の様子を説明する図である。 走査光照明部の走査条件が最適でない場合を示す図である。 第二照明部による照射領域を求める時の基板ステージと型を示す図である。 第二照明部による照射領域の求め方を示す図である。 遮光部を有する型を示す図である。 第２実施形態のインプリント装置の構成を示す概略図である。 光変調素子により調整された照射領域を示す図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、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。

（第１実施形態）
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、型を用いて基板上にインプリント材（組成物とも称する）のパターンを形成するインプリント処理を行うリソグラフィ装置である。本実施形態では、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ことができる。

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って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、熱などが用いられる。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、紫外線などの光を用いる。

硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。光の照射によって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、非重合性化合物又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って基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で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。

基板には、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、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。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。

インプリント装置１は、本実施形態では、インプリント材の硬化法として光硬化法を採用している。なお、図１に示すように、基板上のインプリント材に対して光を照射する照明部の光軸に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内において互いに直交する方向をＸ軸及びＹ軸とする。基板１３は、ＸＹ面に配置される。

インプリント装置１は、照明部２（第一照明部）と、型保持機構３と、基板ステージ４と、走査光照明部５（第二照明部）と、制御部６と、アライメント計測部７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８と、型保持機構３を固定するブリッジ定盤９と、ベース定盤８から延設され、除振器１０を介してブリッジ定盤９を支持する支柱１１とを有する。除振器１０は、床面からブリッジ定盤９に伝わる振動を低減（除去）する。更に、インプリント装置１は、型１２を外部から型保持機構３に搬送する型搬送部（不図示）や基板１３を外部から基板ステージ４に搬送する基板搬送部（不図示）なども有する。

照明部２は、インプリント処理において、基板１３上のインプリント材１４に対して、マスキングブレード１５（遮光部材）、ダイクロイックミラー１６及び型１２を介して、インプリント材１４を硬化させる紫外線１７を照射する。照明部２は、例えば、４００ｎｍの波長帯域光を射出する光源と、かかる光源から射出された紫外線１７をインプリント処理に適するように調整する光学素子とを含む。マスキングブレード１５は、照明部２から射出される紫外線１７の基板１３への照射範囲を制限するための遮光板であり、詳細は後述するが型１２と照明部２との間に位置し、紫外線１７の照射範囲を矩形形状に調整することができる。マスキングブレードの照射領域は適宜調整できるように設けられており、露光時に照明部２からの紫外線は、マスキングブレードの位置で定まる照射領域に一括照射される。

型１２は、基板上のインプリント材を成形するために用いられる。型は、モールド、テンプレートまたは原版とも呼ばれうる。型１２は、多角形（矩形）の外周形状を有し、基板１３に対向する面の中心付近には、周囲の基部１２ｂより突出した部分（突出部１８、メサ部とも称する）が設けられている。突出部１８には、基板１３上のインプリント材１４に転写すべきパターン（凹凸パターン）が形成されたパターン領域を有する。そしてこの突出部１８の領域がインプリント材１４に接触することでインプリント処理が行われる。

図２は本実施形態のインプリント装置で用いられうる型１２を示した図である。図２（ａ）は、型１２をＺ軸方向から見た平面図である。図２（ｂ）は、型１２の図２（ａ）に示すＡ−Ａ´断面である。型１２の突出部１８には、回路パターンなどの基板１３に転写すべき凹凸パターンが３次元状に形成されている。型１２は、紫外線１７を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されている。また、型１２は、基板１３に対向する面とは反対側の面（紫外線１７の入射側の面）に、型１２（突出部１８）の変形を容易にするためのキャビティ１２ａ（凹部）が設けられている。キャビティ１２ａは、円形の平面形状を有し、その深さは、突出部１８の大きさや材料に応じて適宜設定される。Ｚ軸方向から見たときにキャビティ１２ａは、突出部１８よりも広い領域となるように設けられており、キャビティ１２ａの中央部分に位置するように突出部１８が配置されている。

型保持機構３は、型１２を保持する型保持部１９と、型保持部１９を保持して型１２（型保持部１９）を移動させる型駆動部２０とを含む。

型保持部１９は、型１２の紫外線１７の入射側の面の外周領域を真空吸着力や静電力によって引き付けることで型１２を保持する。例えば、型保持部１９が真空吸着力によって型１２を保持する場合、型保持部１９は、外部に設置された真空ポンプに接続され、かかる真空ポンプのオン／オフによって型１２の着脱（保持及び保持の解除）が切り替えられる。

型駆動部２０は、基板１３上のインプリント材１４への型１２の突出部１８の押し付け（押印処理）、又は、基板１３上のインプリント材１４からの型１２の突出部１８の引き離し（離型処理）を選択的に行うように、型１２をＺ軸方向に移動させる。型駆動部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。型駆動部２０は、型１２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よい。また、型駆動部２０は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向に型１２を移動可能に構成されている。更に、型駆動部２０は、型１２のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や型１２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よい。

インプリント装置１における押印処理及び離型処理は、本実施形態のように、型１２をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板１３（基板ステージ４）をＺ軸方向に移動させることで実現してもよい。また、型１２と基板１３の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、押印処理及び離型処理を実現してもよい。

型保持部１９及び型駆動部２０は、照明部２からの紫外線１７が基板１３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２１を有する。開口２１には、開口２１の一部と型１２のキャビティ１２ａとで囲まれる空間を密閉空間にするための光透過部材２２が配置され、かかる密封空間内の圧力は、真空ポンプなどを含む圧力調整装置によって調整される。圧力調整装置は、例えば、基板１３上のインプリント材１４と型１２とを接触させる際に、密封空間内の圧力を外部の圧力よりも高くして、型１２の突出部１８を基板１３に向かって凸形状に撓ませる（変形させる）。これにより、基板１３上のインプリント材１４に対して突出部１８に形成されたパターン領域の一部（例えば中心部）から接触させることができる。従って、型１２とインプリント材１４との間に空気が残留することが抑えられ、型１２の突出部１８の凹凸パターンの隅々までインプリント材１４を充填させることができる。これによって、基板１３上のインプリント材１４には、型１２の突出部１８によってパターンが成形される。

基板ステージ４は、基板１３を保持し、基板上のインプリント材１４と型１２とを接触させる際において型１２と基板１３との位置合わせ（アライメント）に用いられる。基板ステージ４は、基板１３を吸着して保持する基板保持部２３と、基板保持部２３を機械的に保持して各軸方向に移動可能とするステージ駆動部２４とを含む。

ステージ駆動部２４に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータや平面モータを含む。ステージ駆動部２４は、基板１３を高精度に位置決めするために、Ｘ軸及びＹ軸の各方向に対して、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よい。また、ステージ駆動部２４は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１３を移動可能に構成されていてもよい。更に、ステージ駆動部２４は、基板１３のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１３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よい。

基板ステージ４の側面には、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸の各方向に対応したエンコーダシステム２５が配置されている。エンコーダシステム２５は、エンコーダヘッド２６からエンコーダスケール２７にビームを照射することで、基板ステージ４の位置を計測する。エンコーダシステム２５は、基板ステージ４の位置を実時間で計測する。制御部６は、エンコーダシステム２５の計測値に基づいて、基板ステージ４の位置決めを実行する。基板ステージ４の位置計測にはエンコーダシステムの替わりに干渉計を用いてもよい。

走査光照明部５（第二照明部）は、ダイクロイックミラー２８を介して基板１３上の所望の位置にビーム状の紫外線２９を走査させながら照射させ、インプリント材を硬化させる。

図３は、走査光照明部５の構成を示す概略図である。光源部３０は、インプリント材１４を硬化させる波長の光を照射する。例えば、光源部３０は４００ｎｍの波長帯域の光を射出する。本実施形態では、走査光照明部５の光源部３０は照明部２の光源とは別の光源を使用しているが、走査光照明部５と照明部２とで共通の光源からの光を用いてインプリント材に照射してもよい。

光源部３０から射出された光は光学素子３１によってビーム状にスポット形状を調整され、走査素子３２へと導かれる。走査素子３２（走査部）は、光学素子３１からのビーム光を基板１３上においてＸＹ平面方向に走査する走査機構である。走査素子３２で走査されたビーム状の紫外線２９が光学素子３３を介して基板１３上のインプリント材上に照射されることで、インプリント材を硬化させることができる。走査素子３２としては、例えばガルバノスキャナやＭＥＭＳミラーデバイス等を用いることができる。

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の各部を制御する。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。さらに本実施形態において、制御部６は、型保持部１９で保持される型１２の種類（突出部１８の形状）に応じて、マスキングブレード１５による照射領域や走査光照明部５によるビーム状の光の走査を制御することができる。また、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）構成してもよいし、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）構成してもよい。

アライメント計測部７は、インプリント処理を行う際に、アライメント光３４を型１２および基板１３に照射し、型１２および基板１３で反射されたアライメント光３４を検出することで、型１２と基板１３との相対位置ずれ量等を計測する。ここで計測された相対位置ずれ量などは、型駆動部２０やステージ駆動部２４を調整することで、位置ずれを低減する際に用いられる。また、形状補正部（不図示）により型１２の突出部１８または基板１３のインプリント領域の形状を変形させることで、位置ずれを低減させることもできる。

なお、本実施形態においては、インプリント装置１に基板１３が搬入される前に基板全面に予めインプリント材１４が供給されている例を用いて説明する。しかしながら、インプリント材の供給方法は、インプリント装置１に設けられた供給部（ディスペンサ）によって、基板１３上に未硬化のインプリント材を供給（塗布）してもよい。その際にインプリント材は基板１３全面に一括して供給（塗布）してもよいし、基板１３上のインプリント処理を実施する領域（ショット領域）ごとに供給（塗布）してもよい。

次に、本実施形態におけるインプリント装置１を用いたインプリント処理について、図４および図５を用いて説明する。図４は、型１２がインプリント装置１に搬入されてから搬出されるまでのインプリント装置１における処理を示すフローチャートである。図５は、図４のステップＳ１４におけるパターンを形成するインプリント処理を示すフローチャートである。このようなインプリント処理は、制御部６がインプリント装置１の各部を統括的に制御することで行われる。

まず処理が開始されると、ステップＳ１１では、制御部６は、型１２を外部の型搬送部（不図示）などにより型保持機構３へ搬送させ、型保持部１９で吸着保持するように制御する（型搬入）。

ステップＳ１２では、制御部６は、ステップＳ１１において搬入された型１２の突出部１８の領域より狭い領域が照射されるようにマスキングブレード１５の位置を決定する。さらにステップＳ１２では、マスキングブレード１５で遮光されて光が照射されない突出部１８の領域（パターン領域の周辺領域）に走査光照明部５からの光が走査されるように走査条件を決定する。

図６は、型１２の突出部１８をＺ軸方向から見たときの照射領域を示す図である。図６（ａ）は、ステップＳ１２で決定される照射領域３５（第一領域）と、走査領域３６（第二領域）とを示した図である。図６（ｂ）は、走査光照明部５からのビーム状の紫外線２９が走査されたときの走査軌跡２９ａを示す図である。ここでは、型１２の突出部１８と照射領域との関係について示しているが、突出部１８の替わりに対応する型のパターン領域や基板１３に形成されたショット領域であってもよい。

ステップＳ１２で照射領域を決定するとき、ステップＳ１１で予め設定された位置に型１２が搬入されれば、マスキングブレード１５や走査領域３６の位置を型１２が搬入される毎に調整する必要はない。しかしながら、型１２は、型保持部１９へ搬送されるときに、Ｘ方向、あるいは、Ｙ方向、あるいは、ＸＹ平面内の回転方向に初期的な位置ずれが生じることがある。そのため、走査光照明部５からのビーム状の紫外線２９の走査領域３６は、目標位置に対して初期的な照射位置ずれが生じることがある。

そのため、図７に示すように、走査光照明部５が型１２の突出部１８のパターン領域の外側に紫外線２９を照射してしまい、隣接するショット領域に供給された未硬化のインプリント材を硬化させてしまう恐れがある。また、図７に示すように、走査光照明部５の走査軌跡２９ａと突出部１８に対して設定された走査領域３６と位置ずれが生じるため、照明部２の照射領域３５と走査光照明部５の走査領域３６の接続ムラが生じる恐れがある。図７は、突出部１８に形成されたパターン領域（対応するショット領域）に対して走査光照明部５の走査軌跡２９ａが回転方向に位置ずれが生じている照射状態の一例を示したものである。

このような突出部１８と走査光照明部５の走査軌跡２９ａとの位置ずれに対して、図８を用いて、照射領域の位置ずれを補正する方法について説明する。本実施形態では基板ステージ４に設けられた光量センサ３７（光量測定部）を用いて照射領域の位置を補正する方法について説明する。図８に示すように、基板ステージ４をＸＹ方向に駆動して、光量センサ３７を突出部１８の側面の下の基準位置に配置する。光量センサ３７は面計測可能なセンサとすることが望ましい。

続いて、突出部１８の側面（外周領域）を含む領域に走査光照明部５からのビーム状の紫外線２９を、任意に照射角を変えながら照射する。例えば、図９（ａ）に示す通り、突出部１８の側面に対して任意の間隔で走査を行い、それぞれの走査において突出部１８の側面の位置を求める。図９（ａ）に示す本実施形態では測定Ｍ１から測定Ｍ６まで、突出部１８の一側面に対して６回の走査を行った場合を示す。突出部１８の側面の位置を求める方法は、上記の場合に限らず、走査間隔、走査回数は任意に設定してよい。測定Ｍ１から測定Ｍ６までの各走査を行った時の光量センサ３７での測定結果を図９（ｂ）に示す。各走査で、光量センサ３７が測定した光量について最大となった位置を、突出部１８の側面の位置として検出することができる。このようにして求めた突出部１８の側面の位置に基づいて、走査光照明部５の照射領域である走査軌跡２９ａの最適な走査位置を設定することができる。

図９では突出部１８の一側面について説明したが、残りの辺についても同様に光量センサ３７を走査して側面の位置を求めることができる。これらの結果に基づいて求めた突出部１８の位置に基づいて、走査光照明部５の走査軌跡２９ａを適切に設定することができる。また、求めた突出部１８の位置に基づいて、マスキングブレード１５の位置を調整することにより、照明部２による照射領域３５の位置を補正することができる。そして、照明部２による照射領域３５と走査光照明部５による走査領域３６を繋ぎ合わせることにより、照射領域や走査条件を決定することができる。

なお、図６（ｂ）の例では、走査光照明部５は、ビーム状の紫外線の基板表面における照射領域の形状を常に一定としていたが、走査中に形状を変更してもよい。図３に示した光学素子３１の位置を制御することにより、ビームのスポット形状の大きさを調整し、基板１３の表面上を露光できる幅を調整してもよい。

また、図６では、照明部２による照射領域３５を囲むように設けられた走査領域３６を、紫外線２９を一周走査させることにより露光させる走査軌跡２９ａの例を示したが、走査領域３６を複数回往復させるように走査条件を決定してもよい。また、マスキングブレード１５の位置の調整、および走査光照明部５の走査条件の決定に関しては、必ずしも基板を搬入する（ステップＳ１３）前に定まっている必要はなく、後述のステップＳ２５及びステップＳ２６の露光工程の前までに決まっていればよい。

ステップＳ１３では、制御部６は、基板１３を外部の基板搬送部（不図示）などによりインプリント装置１に搬入し、基板ステージ４の基板保持部２３で吸着保持するように基板を搬送する（基板搬入）。なお、ここで搬入される基板１３は、予め不図示の供給部により、基板１３の表面の全面にインプリント材が供給（塗布）されている。

ステップＳ１４では、制御部６は、インプリント処理を実行する。ステップＳ１４のインプリント処理の詳細は後述する。

ステップＳ１５では、制御部６は、インプリント処理がなされた基板１３を外部の基板搬送部（不図示）などによりインプリント装置１から搬出し、基板ステージ４の基板保持部２３から基板１３を搬出させる（基板搬出）。

ステップＳ１６では、制御部６は、次に処理すべき基板１３があるかを判定し、処理すべき基板がある場合（ＹＥＳの場合）には、ステップＳ１３に戻り、新しい基板をインプリント装置に搬入する。一方で、処理すべき基板がない場合（ＮＯの場合）には、ステップＳ１７に進む。

ステップＳ１７では、制御部６は、型１２を外部の型搬送部（不図示）などによりインプリント装置１の型保持機構３から搬出するように制御（型搬出）し、処理を完了する。

次に、ステップＳ１４のインプリント処理について詳細を説明する。図５は、ステップＳ１５で実行されるインプリント処理を示したフローチャートである。

ステップＳ２１では、制御部６は、型１２の突出部１８の下側にこれからインプリント処理を行う予定の基板１３のショット領域が位置するように基板ステージ４および型駆動部２０の少なくとも一方が駆動するように制御する。

ステップＳ２２では、制御部６は、型１２の突出部１８と基板１３のインプリント材１４とを接触させる（押印工程）。具体的には、キャビティ１２ａで構成される空間の圧力を調整しながら型駆動部２０をＺ軸方向に駆動させて、気泡が残存しないように型１２の突出部１８と基板１３上のインプリント材１４を接触させる。このとき突出部１８のパターン領域に形成された凹凸パターンにインプリント材１４が充填されるように調整しながら接触させることが好ましい。

ステップＳ２３では、制御部６は、アライメント計測部７で基板１３と型１２とにそれぞれ形成されたアライメントマークの相対位置を計測させ、相対位置ずれを取得する。

ステップＳ２４では、制御部６は、ステップＳ２３で取得された相対位置ずれが低減するように、基板ステージ４および型保持機構３の少なくとも一方が駆動するように制御し、基板１３と型１２の位置合わせを行う。

ステップＳ２５では、制御部６は、ステップＳ１２で位置決めされたマスキングブレード１５を介した照明部２からの紫外線１７を照射領域３５（第一領域）に照射させるように制御する（露光工程）。具体的には、図６（ｂ）に示すような照射領域３５を照明部２で一括露光し、突出部１８の照射領域３５が接している領域のインプリント材を硬化させる。

ステップＳ２６では、制御部６は、ステップ１２で決定された走査条件に従って、走査光照明部５からの紫外線２９を走査領域３６（第二領域）に走査されるように走査素子３２を制御する（露光工程）。具体的には、制御部６は、図６（ｂ）に示すような走査軌跡２９ａに沿ってビーム状の紫外線２９を走査することにより、突出部１８の走査領域３６が接している領域のインプリント材を硬化させる。

なお、図５のフローチャートで示すように、ステップＳ２５とステップＳ２６とを並行処理させることにより、インプリント処理にかかる時間を短縮させることができるが、順次行われるようにしてもよい。

ステップＳ２７では、制御部６は、型１２の突出部１８（パターン領域）を硬化したインプリント材１４から引き離す（離型工程）する。具体的には、キャビティ１２ａで構成される空間の圧力を調整しながら型駆動部２０をＺ軸方向に駆動させることで、型１２を硬化したインプリント材１４から引き離す。離型工程は、型１２をＺ軸方向に駆動させる替わりに、基板１３をＺ軸方向に駆動させてもよいし、型１２と基板１３の双方を駆動させてもよい。

以上のように、走査光照明部５の走査領域３６が、突出部１８の外周部と一致するように走査光照明部５の照射を制御することができる。これにより、型１２の位置ずれや突出部１８の位置ずれなどにより、ビーム状の光の照射位置ずれが生じた場合でも、良好な露光状態を保つインプリント処理を実現することができる。

型１２は、型保持部１９への搬送時の初期的な位置ずれだけでなく、繰り返しインプリント処理の動作を行うことによる経時的な位置ずれが発生することがある。本実施形態では、ステップＳ１２において走査光の走査領域の位置を補正する場合について説明したが、これに限らず、ステップＳ１３で基板を搬入する直前、あるいはステップＳ１４のインプリント処理の直前で行ってもよい。また、インプリント装置に搬入される基板毎に走査領域の補正を行ってもよいし、ショット領域にインプリント処理毎に走査領域の補正を行ってもよい。

さらに、図１０に示す通り、型１２において、型１２の突出部１８を除いた領域の少なくとも一部に遮光部３９としてクロムを塗布した型（クロム遮光マスク）を使用することができる。遮光部３９は型１２の突出部１８の外周領域に、メサ部を囲むように設けられているのが望ましい。これにより、光量センサ３７での型１２の位置（突出部１８の位置）を検出する精度を向上させることができる。

（第２実施形態）
図１１は、第２実施形態のインプリント装置４０を示した図である。第２実施形態のインプリント装置について図１１を用いて説明する。第１実施形態で説明したインプリント装置１と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。

第１実施形態のインプリント装置１では、走査光照明部５、および、ダイクロイックミラー２８を用いて、基板１３の所望の位置にビーム状の紫外線２９を走査するインプリント装置１を示した。第２実施形態のインプリント装置４０では、これらに替わり、第二照明部として一括照明部４１、光変調素子４２（空間光変調素子）を用いたインプリント装置４０を示す。

一括照明部４１の光源は、インプリント材１４を硬化させる波長の光を照射し、型１２の突出部１８の周辺部を一括で照明することができる。例えば、一括照明部４１の光源は４００ｎｍの波長帯域の光を射出する。本実施形態では、一括照明部４１の光源は照明部２（第一照明部）の光源とは別の光源を使用しているが、一括照明部４１と照明部２とで共通の光源からの光を用いてインプリント材に照射してもよい。

光変調素子４２としては、デジタルマイクロミラーデバイス（以下ＤＭＤ）を使用する。光変調素子４２としては、ＤＭＤに限らず、ＬＣＤデバイスやＬＣＯＳデバイス等のその他の素子を使用することができる。インプリント装置４０は、一括照明部４１と基板１３との間に光変調素子４２を用いることで、一括照明部４１による照射領域４３（第二領域）を任意に設定することができる。

第２実施形態のインプリント装置４０における照射領域を補正する方法は、ステップＳ１２において、図８に示す通り、基板ステージ４をＸＹ方向に駆動して、光量センサ３７を突出部１８の側面の下の基準位置に配置する。続いて、突出部１８の側面を含む周辺部に一括照明部４１からの紫外線２９を照射する。同時に、ＤＭＤにより照射領域４３を任意に設定変更し、その結果を光量センサ３７で測定することにより、一括照明部４１の照射領域４３が、突出部１８の外周部と一致するようにＤＭＤの設定条件を求める。

ＤＭＤに最適な設定を行い、突出部１８の外周部に対して一括照明部４１の照射領域４３を決定した時の例を図１２に示す。図１２の斜線部が光変調素子４２であるＤＭＤを有効にして照射する領域であり、突出部１８の側面から所定の幅を持たせて照射を行う。

なお、図１２において光変調素子４２の分解能を示すＤＭＤの分割数は任意に設定可能である。図１２では説明のため荒い分解能としたが、一般にＤＭＤの分解能は数十μｍ程度であり、実際のインプリント装置４０では、図１２に示すＤＭＤの分割数よりもはるかに多く、細かい分解能に設定することができる。

図１２には、型１２に形成された突出部１８の一辺に対して、照射領域４３を調整する場合について説明している。突出部１８の残りの辺に対しても。同様に突出部１８の位置を求めて、照射領域４３の補正を行うことにより、突出部１８に形成されたパターン領域を取り囲む外周部に紫外線が照射されるようにＤＭＤに最適な設定を決定できる。あるいは、突出部１８の全域を測定可能な光量センサ３７を設け、突出部１８のパターン領域を取り囲む外周部に対して、ＤＭＤに最適な設定を一度に求めてもよい。

なお、図４に示したインプリント装置における処理を示すフローチャート、および、図５で示したインプリント処理を示すフローチャートは、上述のステップＳ１２とステップＳ２６で一括照明部４１を用いて照明する点が異なる。そのため、本実施形態のインプリント装置の処理とは、型１２の突出部１８の外周領域を一括露光（露光工程）することを除き第１実施形態と同じであるため、説明を省略する。

このように、本実施形態のインプリント装置は光量センサ３７によって型１２の突出部１８の位置を検出して、一括照明部４１（光変調素子４２）による照射領域を調整することにより、照射光を所望の領域に照射することができる。これにより、パターン領域の外側に光を照射したり、ショット領域内で照射光が不均一になったりすることを低減できる。

以上のように、一括照明部４１の照射領域４３が、突出部１８の外周部と一致するように一括照明部４１の照射を制御することができる。これにより、型１２の位置ずれや突出部１８の位置ずれなどで、外周部を照射する光の照射位置にずれが生じた場合でも、良好な露光状態を保つインプリント処理を実現することができる。

（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。さらに、基板を処理する周知の工程としては、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１３（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１３（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１３（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１３（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１３（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１３（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。本実施形態の物品製造方法は、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一つにおいて有利である。

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ず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ インプリント装置
２ 照明部（第一照明部）
５ 走査光照明部（第二照明部）
３２ 走査素子
３７ 光量センサ

Claims (8)

1. 基部から突出する突出部を有する型を用いて、前記突出部を基板上の組成物に接触させてインプリント処理する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、
   前記組成物が設けられた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光量測定部と、
   前記組成物と前記型の突出部とが接触するように駆動する駆動部と、
   前記組成物を硬化させる光を照射する第一照明部と、
   前記組成物を硬化させる光を照射する第二照明部と、
   前記組成物と前記突出部とが接している状態で、前記突出部の第一領域に対応する位置の前記組成物に前記第一照明部からの光が照射されるように制御し、前記突出部の前記第一領域の外側の第二領域に対応する位置の前記組成物に前記第二照明部からの光が照射されるように制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記光量測定部の測定結果に基づき、前記第二照明部からの光が前記型の外周領域を照射するように前記第二照明部の照射領域の位置を調整する
   を有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、前記第一照明部からの照射と、前記第二照明部からの照射とを並行して行うように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. 前記第二照明部は、前記組成物を硬化させるビーム状の光を走査する走査部を備え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. 前記第二照明部は、前記組成物を一括で硬化させる光源と、基板上の照射領域を設定する光変調素子を備え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。
5. 前記光変調素子として、デジタルマイクロミラーデバイスを備え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. 前記第一照明部から照射される光の波長と、前記第二照明部から照射される光の波長は異な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. 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を用いて、基板の上の組成物の硬化物を形成する工程と、
   前記工程で前記組成物の硬化物が形成された前記基板を処理する工程と、を有する、
   ことを特徴とする物品の製造方法。
8. 基部から突出する突出部を有する型を用いて、前記突出部を基板上の組成物に接触させてインプリント処理するインプリント方法であって、
   前記組成物と前記突出部とを接触させる接触工程と、
   前記接触工程の後に、前記突出部の第一領域に対応する位置の前記組成物に、当該組成物を硬化させる光を照射する第１の照射工程と、
   前記接触工程の後に、前記突出部の前記第一領域の外側の第二領域に対応する位置の前記組成物に、当該組成物を硬化させる光を照射する第２の照射工程と、を有し、
   前記型からの光量の測定結果に基づき、前記第２の照射工程の前記第二領域が前記型の外周領域を照射することを特徴とするインプリント方法。

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