JP2021190596A - 制御方法、プログラム、インプリント方法、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の上の成形可能材料とモールドとの間の気体の排出の高速性と未充填の抑制との両立。【解決手段】成形装置１００を制御する制御装置２００は、複数の液滴それぞれの基板１への滴下量および滴下位置を規定するデータを取得し、前記データに従い前記複数の液滴を前記基板の上に供給して前記複数の液滴とモールド２とを接触させたときの前記複数の液滴それぞれの広がり形状を多角形として、前記複数の液滴それぞれの広がりを計算し、前記多角形に広がった液滴の領域と前記モールドにおける成形可能材料が充填されるべき凹部の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積を計算し、前記計算の結果に基づいて、前記凹部に前記成形可能材料が充填されるように前記データを補正する。【選択図】図１

Description

本発明は、制御方法、プログラム、インプリント方法、および物品製造方法に関する。

成形装置は、基板の上に成形可能材料の複数の液滴を供給し、基板の上に供給された複数の液滴とモールドとを接触させることによって複数の液滴を融合させ、基板の上に成形可能材料の層を形成する。成形装置の典型例として、インプリント技術を用いたインプリント装置がある。インプリント装置は、基板の上の成形可能材料であるインプリント材とモールドとを接触させ、モールドのパターンを構成する凹部にインプリント材を充填させる。その後、インプリント材が硬化され、モールドのパターンが基板に転写される。

特許文献１には、モールドを基板に向かって凸形状に変形させ、基板の上のインプリント材に対してモールドの中心部分を接触させた後に、インプリント材とモールドとの接触領域を拡大させることが記載されている。インプリント材とモールドとの接触領域を拡大させる過程において、インプリント材とモールドとの間に存在する気体が中心部分から排出される。

特許文献２には、インプリント材とモールドとの間に存在する気体を高速に排出するインプリント材の液滴の配置方法が開示されている。

特表２００９−５３６５９１号公報 特開２０２０−０４３３３８号公報

特許文献２では、インプリント材とモールドとの間に存在する気体を高速に排出することを狙ってインプリント材の液滴の配置が決定される。

しかし、モールドや基板には凹凸があり、インプリント材が充填されるべき凹部が存在する。特に、モールドや基板には、位置決め用のマークが配置されており、マークを構成する凹部が存在する。特許文献２では、そのような凹部へのインプリント材の確実な充填は考慮されておらず、凹部へのインプリント材が未充填になりうる。例えば、位置決め用のマークの部分で未充填が発生すると、次工程での重ね合わせ等に影響が生じうる。

本発明は、基板の上の成形可能材料とモールドとの間の気体の排出の高速性と未充填の抑制との両立に有利な技術を提供する。

本発明の一側面によれば、基板の上に成形可能材料の複数の液滴を供給し、前記基板の上に供給された前記複数の液滴とモールドとを接触させることによって前記複数の液滴を融合させ、前記基板の上に前記成形可能材料の層を形成する成形装置を制御する制御装置の制御方法であって、前記複数の液滴それぞれの前記基板への滴下量および滴下位置を規定するデータを取得する取得工程と、前記データに従い前記複数の液滴を前記基板の上に供給して前記複数の液滴と前記モールドとを接触させたときの前記複数の液滴それぞれの広がり形状を多角形として、前記複数の液滴それぞれの広がりを計算し、前記多角形に広がった液滴の領域と前記モールドにおける前記成形可能材料が充填されるべき凹部の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積を計算する計算工程と、前記計算工程での計算結果に基づいて、前記凹部に前記成形可能材料が充填されるように前記データを補正する補正工程と、を有することを特徴とする制御方法が提供される。

本発明によれば、基板の上の成形可能材料とモールドとの間の気体の排出の高速性と未充填の抑制との両立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図。 ドロップレシピを補正するための、制御装置の制御方法のフローチャート。 複数の液滴それぞれの広がり形状を例示する図。 重複領域の面積を計算する処理を説明する図。 重複領域の面積を計算する処理を説明する図。 実施形態における物品製造方法を説明する図。

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。

＜第１実施形態＞
本発明は、基板の上に成形可能材料である硬化性組成物（以下、単に「組成物」ともいう。）を成形する成形処理を行う成形装置に関するものである。成形処理は、基板の上に組成物の液滴を離散的に供給する供給工程と、基板の上に供給された組成物と型（モールド、原版、テンプレート）とを接触させる接触工程とを含みうる。成形処理は更に、組成物と型とが接触した状態で組成物を硬化させる硬化工程と、硬化された組成物と型とを分離する分離工程とを含みうる。本実施形態では、成形装置の具体例であるインプリント装置について述べる。図１は、実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示す図である。

まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給された成形可能材料である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。

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。また、基板は、インプリント処理によりマスターモールドからレプリカモールドを製造するためのガラス基板であってもよい。

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。

図１のインプリント装置１００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したものである。モールド保持部５は、真空吸引力や静電気力によってモールド２を引きつけて保持する。モールド保持部５は、基板１の上のインプリント材３とモールド２との接触、および、基板１の上のインプリント材３とモールド２との分離（離型）を選択的に行うように、モールド２をＺ方向に移動させる。また、モールド保持部５は、Ｚ方向だけでなく、Ｘ方向やＹ方向にモールド２を移動させることができるように構成されていてもよい。更に、モールド保持部５は、モールド２のθＺ方向の位置やモールド２のＸＹ平面に対する傾きを調整するためのチルト機構を備えていてもよい。

基板ステージ４は、真空吸引力や静電気力によって基板１を引きつけて保持する。基板ステージ４は、ＸＹ平面内で移動可能である。モールド２と基板１の上のインプリント材３とを接触させる際には基板ステージ４の位置が調整され、これにより、モールド２の位置と基板１の位置とが互いに整合される。基板ステージ４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。また、基板ステージ４は、Ｘ方向やＹ方向だけでなく、Ｚ方向に基板１を移動させることができるように構成されていてもよい。なお、基板１の上のインプリント材３とモールド２との接触および離型は、モールド保持部５がモールド２をＺ方向に移動させることで実現されうる。ただし、基板ステージ４が基板１をＺ方向に移動させることで接触および離型が実現されてもよい。あるいは、モールド２と基板１の双方を相対的にＺ方向に移動させることで接触および離型が実現されてもよい。また、基板ステージ４は、基板１のθＺ方向の位置や基板１のＸＹ平面に対する傾きを調整するためのチルト機構を備えていてもよい。

供給部６は、モールド保持部５の近傍に配置され、基板１の上の少なくとも１つのショット領域（成形領域）にインプリント材３を供給する。供給部６は、インクジェット方式を採用し、基板の上にインプリント材の液滴を離散的に供給する。供給部６は、例えば複数の吐出口を含むピエゾタイプの吐出機構（インクジェットヘッド）を有する。インプリント材３の液滴の量は、０．１〜１０ｐＬ／滴の範囲で調整可能であり、通常、約１ｐＬ／滴で使用する場合が多い。なお、インプリント材３の供給量（滴下量）は、モールドのパターンの密度、および所望の残膜厚に基づいて決定される。供給部６は、後述する制御装置２００で作成された各液滴の液滴量および滴下位置を示す供給パターンに従ってインプリント材３を液滴としてショット領域上に分散配置する。

制御装置２００は、ＣＰＵ２０１およびメモリ２０２を含む、少なくとも１つのコンピュータ（情報処理装置）で構成される。また、制御装置２００は、インプリント装置１００の各構成要素に回線（有線／無線を問わない）を介して接続され、メモリ２０２に格納されたプログラムに従って、インプリント装置１００の各構成要素の動作および調整等を制御する。また、制御装置２００のメモリ２０２（またはその他の記憶媒体）には、インプリント材の供給パターン（複数の液滴それぞれの基板への滴下量および滴下位置を規定する）のデータ（ドロップレシピ）が格納されている。供給部６は、このドロップレシピに従ってインプリント材３の液滴をショット領域上に分散配置する。なお、制御装置２００は、インプリント装置１００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成されてもよいし、インプリント装置１００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成されてもよい。

次に、インプリント装置１００におけるインプリント方法（インプリント処理）について説明する。このインプリント方法は制御装置２００によって実行される。まず、基板ステージ４に基板１が載置および固定される。次に、基板ステージ４が駆動され基板１の位置が適宜変更される。そして、所定のショット領域ごとにパターンが形成される（ステップ・アンド・リピート）。ある１つのショット領域に対するパターン形成の流れは以下のとおりである。まず、基板ステージ４が駆動されて、基板１の上のインプリント材供給位置（ショット領域上の所定位置）が供給部６の供給口の下に位置決めされる。その後、供給部６によってショット領域にインプリント材が供給される（供給工程）。例えば、供給部６は、副走査方向（例えば、Ｙ方向）に一定間隔に並んだ複数の吐出口を有し、インプリント材の液滴をショット領域上に線状に離散的に供給する。制御装置２００は、インプリント材を供給しながら基板ステージ４（すなわち、基板１）を走査方向（例えば、Ｘ方向）に移動させることによって、ショット領域上に矩形形状等の任意形状の領域にインプリント材を供給することができる。

次に、基板ステージ４により、モールド２直下のインプリント位置にショット領域が位置するように基板１が移動される。その後、モールド保持部５が駆動されて、ショット領域上のインプリント材３とモールド２とが接触する（接触工程）。このとき、モールド２を基板１に向かって凸形状に変形させてからインプリント材３とモールド２との接触が開始される。モールド２とインプリント材３との接触面の形状は、円形あるいはそれに類似した形状であり、その形状を維持しながらショット領域の中心から外側に向かって広がる。この接触工程により、インプリント材３は、モールド２の凹凸パターンに充填される。この状態で、不図示の光源からの光がモールド保持部５およびモールド２を介してインプリント材３に照射されインプリント材が硬化する（硬化工程）。インプリント材３が硬化した後、モールド保持部５が駆動され、モールド２とインプリント材３とが分離される（分離工程）。これにより、基板１上のショット領域の表面には、モールド２の凹凸パターンに倣った３次元形状のインプリント材パターン（層）が形成される。このような一連のインプリント動作を基板ステージ４の駆動によりショット領域を変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置１００は、基板１上の複数のショット領域それぞれにインプリント材のパターンを形成することができる。

接触工程においてモールドにインプリント材３を充填させる際に、モールド２と基板１との間に存在する空気がモールド２に入り込むと未充填欠陥が発生しうる。そこで、モールド２と基板１との間の空間に、インプリント材３に対して高可溶性および高拡散性の少なくともいずれかの性質を有する気体が供給されるとよい。

基板の上のインプリント材とモールドとの接触領域を拡大させる過程において、モールドとインプリント材との間の空間に気体が閉じ込められると、モールドの凹部へのインプリント材の充填が妨げられる。モールドの凹部へのインプリント材の充填が不完全な状態でインプリント材を硬化させると、インプリント材の硬化物によって形成されるパターンに不良が発生しうる。したがって、上記空間に閉じ込められた気体がインプリント材に溶解または凝縮することによって消失し、モールドの凹部にインプリント材が充填されるまで、インプリント材の硬化の開始を待つ必要がある。このようなプロセスはスループットを低下させうる。気体の閉じ込めは、気体が排出される経路がインプリント材によって塞がれることによって起こりうる。そのため、特開２０２０−０４３３３８号公報（特許文献２）では、インプリント材とモールドとの間に存在する気体を高速に排出することを狙ってインプリント材の液滴の配置が決定される。

しかし、モールドには、通常の微細パターンの他に位置決め用のマークが配置されている。また、基板には凹凸が存在する。特開２０２０−０４３３３８号公報では、モールドの位置決め用のマークの情報や基板の凹凸は考慮されておらず、モールドの位置決め用のマークまたは基板凹凸部でインプリント材が不足し、未充填になる可能性がある。本実施形態はこのような問題に対処する。

実施形態における制御装置２００の制御方法に関して詳しく説明する。図２は、ドロップレシピを補正するための、制御装置２００の制御方法のフローチャートである。このフローチャートに対応するプログラムは制御装置２００のメモリ２（またはその他の記憶媒体）に格納されＣＰＵ２０１によって実行される。

Ｓ１０１で、制御装置２００は、モールド２の凹凸情報およびマークの情報、基板１の凹凸情報、インプリント材の指定残膜厚等を含みうる設計情報を取得する。設計情報は、ネットワーク等を介して外部から受信することによって取得されてもよいし、制御装置２００において操作部（ユーザインタフェース）を介して設計情報を入力することによって取得されてもよい。

Ｓ１０２で、制御装置２００は、ドロップレシピを取得する。ドロップレシピは、ネットワーク等を介して外部から受信することによって取得されてもよいし、制御装置２００において、Ｓ１０１で取得された設計情報に基づいてドロップレシピを作成することによって取得されてもよい。ここで取得されるドロップレシピは、複数の液滴によって閉じ込められる気体の発生が低減される所定の基準に基づいて複数の液滴それぞれの基板への滴下量および滴下位置を規定したものでありうる。例えば、特開２０２０−０４３３３８号公報に開示された方法によって、基板とモールドとの間に存在する気体を高速に排出する液滴配置を規定したドロップレシピが取得されてもよい。ここで取得されたドロップレシピを初期ドロップレシピとする。

Ｓ１０３では、制御装置２００は、インプリント条件（インプリントパラメータ）を取得する。インプリント条件は、モールド２とインプリント材３とを接触させるときのモールド保持部５の移動速度および力、モールド２のパターン部を基板に向けて凸に変形させる度合い等を含みうる。

Ｓ１０４では、制御装置２００は、複数の液滴それぞれの広がりを計算する。ここでは、設計情報、インプリント条件に基づいて、ドロップレシピに従い複数の液滴を基板の上に供給して複数の液滴とモールドとを接触させたときの複数の液滴それぞれの広がり形状を多角形として、複数の液滴それぞれの広がりが計算される。

Ｓ１０５では、制御装置２００は、多角形に広がった液滴の領域とインプリント材が充填されるべき凹部（例えば、マークの凹部）の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積を計算する。

Ｓ１０６では、制御装置２００は、Ｓ１０５での計算結果に基づいて、上記凹部にインプリント材が充填されるように初期ドロップレシピを補正する。具体的には、例えば、上記凹部にインプリント材が充填されるように重複領域における液滴の滴下量が増量される。

図３は、複数の液滴とモールドとを接触させたときの複数の液滴それぞれの広がり形状の例示である。ドロップレシピにおける液滴の滴下量および滴下位置は基本的に、基板の上のインプリント材とモールドとの接触領域、モールドの凹凸領域の大きさ、インプリント材の指定残膜厚等に基づいて設定されうる。また、上記したように、初期ドロップレシピは、複数の液滴によって閉じ込められる気体の発生が低減される所定の基準に基づいて複数の液滴それぞれの基板への滴下量および滴下位置を規定したものとなっている。図３に示されるように、複数の液滴は、そのような所定の基準に基づいて、格子状に配置されうる。Ｓ１０４では、格子状に配置された液滴７の広がり形状９を多角形として液滴の広がりが計算される。例えば、図３（ａ）および図３（ｃ）の例では、液滴７の広がり形状９を矩形（長方形）として液滴の広がりが計算され、図３（ｂ）の例では、液滴７の広がり形状９を六角形として液滴の広がりが計算される。

図３（ａ）で示される液滴の配置および広がりの計算結果を例にして、Ｓ１０５およびＳ１０６の工程を詳しく説明する。図４（ａ）には、初期ドロップレシピに従って配置された液滴７と、液滴７の広がり形状９が示されている。ここでは、図３（ａ）と同様に配置された液滴７とその広がり形状９が示されている。また、図４（ａ）には、Ｓ１０１で取得された設計情報に従うモールドに形成されているマークを構成する凹部８が重ねて表示されている。マークの凹部８は、上記したインプリント材が充填されるべき凹部の一例である。液滴７が格子状に配置され、かつ液滴７の広がり形状９が長方形であるとの前提の下で、マークの凹部８の領域と広がった液滴７の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積が計算される。

図４（ｂ）において、領域Ｓａは液滴７ａの領域とマークの凹部８の領域との重複領域である。領域Ｓｂは液滴７ｂの領域とマークの凹部８の領域との重複領域である。領域Ｓｃは液滴７ｃの領域とマークの凹部８の領域との重複領域である。領域Ｓｄは液滴７ｄの領域とマークの凹部８の領域との重複領域である。マークの凹部８の面積（Ｚ方向からみた面積）をＳ、マークの凹部８の体積をＶ、重複領域の面積をＳｉ（ｉはどの重複領域かを識別する符号で、ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれかをとりうる。）とすると、マークの凹部８にインプリント材が充填されるのに不足する各液滴の体積Ｖｉは、次式で表される。

Ｖｉ＝Ｖ・Ｓｉ／Ｓ

Ｖｉを初期ドロップレシピの液滴量に加算することで、モールドのマークの凹部８にインプリント材が充填されるように液滴量を補正することができる。液滴量を変化させる液滴数は、広がりによりマークなどに重なる液滴数によって変化してもよい。また、インプリント材が未充填となるマーク８の凹凸の高さは、一定ではなく広範囲の緩やかな段差であってもよい。

このように、補正工程であるＳ１０６では、マークの凹部８の体積Ｖに、凹部８の領域Ｓのうち重複領域Ｓｉが占める割合を乗算した値が液滴の不足分として求められ、この不足分に基づいてドロップレシピにおける液滴の滴下量が補正される。

本実施形態によれば、配置される液滴の広がりを効率よく計算し、モールドのマーク部へのインプリント材の未充填がなくなるように液滴量を補正することができる。これにより、基板とモールドとの間の気体が高速に排出される液滴配置を維持しながら未充填を低減することができる。

＜第２実施形態＞
上記した第１実施形態では、モールドのマークの凹部への充填に着目して対して液滴量を補正した。これに対し第２実施形態では、基板側のマークの凹部や基板の凹凸に着目して液滴量を補正する。

図５（ａ）には、初期ドロップレシピに従って配置された液滴７と、液滴７の広がり形状９が示されている。ここでは、図３（ａ）と同様に配置された液滴７とその広がり形状９が示されている。また、図５（ａ）には、Ｓ１０１で取得された設計情報に従う基板に形成されているマークを構成する凹部１０が重ねて表示されている。マークの凹部１０は、上記したインプリント材が充填されるべき凹部の他の例である。液滴７が格子状に配置され、かつ液滴７の広がり形状９が長方形であるとの前提の下で、マークの凹部１０の領域と広がった液滴７の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積が計算される。

本実施形態では、複数の液滴は、ショット中心からショット端に向けて放射状になるように配置されている。複数の液滴は、放射方向に直交する方向と平行な方向で、インプリント材の液滴の線密度を変えて配置される。複数の液滴の線密度を変更して配置することにより、基板とモールドとの間の気体を高速に排出することができる。

図５（ｂ）において、領域Ｓａは液滴７ａの領域とマークの凹部１０の領域との重複領域である。領域Ｓｂは液滴７ｂの領域とマークの凹部１０の領域との重複領域である。領域Ｓｃは液滴７ｃの領域とマークの凹部１０の領域との重複領域である。領域Ｓｄは液滴７ｄの領域とマークの凹部１０の領域との重複領域である。マークの凹部１０の面積（Ｚ方向からみた面積）をＳ、マークの凹部１０の体積をＶ、重複領域の面積をＳｉ（ｉはどの重複領域かを識別する符号で、ａ，ｂ，ｃ，ｄのいずれかをとりうる。）とすると、マークの凹部１０にインプリント材が充填されるのに不足する各液滴の体積Ｖｉは、次式で表される。

Ｖｉ＝Ｖ・Ｓｉ／Ｓ

Ｖｉを初期ドロップレシピの液滴量に加算することで、基板のマークの凹部１０にインプリント材が充填されるように液滴量を補正することができる。液滴量を変化させる液滴数は、広がりによりマークなどに重なる液滴数によって変化してもよい。また、インプリント材が未充填となるマーク１０の凹凸の高さは、一定ではなく広範囲の緩やかな段差であってもよい。

このように、補正工程であるＳ１０６では、マークの凹部１０の体積Ｖに、凹部１０の領域Ｓのうち重複領域Ｓｉが占める割合を乗算した値が液滴の不足分として求められ、この不足分に基づいてドロップレシピにおける液滴の滴下量が補正される。

本実施形態によれば、配置される液滴の広がりを効率よく計算し、基板のマーク部へのインプリント材の未充填がなくなるように液滴量を補正することができる。これにより、基板とモールドとの間の気体が高速に排出される液滴配置を維持しながら未充填を低減することができる。

＜第３実施形態＞
補正工程Ｓ１０６では、補正された液滴の滴下量が上限を超えあるいは下限を下回る場合（すなわち所定範囲内にない場合）、あるいは、液滴の補正量が分解能を超える場合には、液滴の滴下量だけでなく液滴の滴下位置を補正してもよい。

このように、基板とモールドとの間の気体が高速に排出される液滴配置の範囲内において、液滴の量に加えて液滴の位置を補正することにより、基板とモールドの段差に対する未充填をさらに低減することができる。

＜第４実施形態＞
上述したいずれかの実施形態によって得られた補正後のドロップレシピに従い、図１のインプリント装置を用いてインプリント方法が実施されうる。

供給工程では、上述したいずれか実施形態によって得られた補正後のドロップレシピに従い、基板の上にインプリント材の複数の液滴が供給される。

接触工程では、基板の上に供給されたインプリント材とモールドとが接触する。これにより、各液滴が広がって複数の液滴が融合し、基板の上にインプリント材の層が形成される。

硬化工程では、インプリント材とモールドとが接触した状態でインプリント材が硬化される。

分離工程では、硬化されたインプリント材とモールドとが分離される。

＜物品製造方法の実施形態＞
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、物品製造方法について説明する。図６の工程ＳＡでは、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコン基板等の基板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６の工程ＳＢでは、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６の工程ＳＣでは、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６の工程ＳＤでは、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６の工程ＳＥでは、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６の工程ＳＦでは、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。

（他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

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。

１：基板、２：モールド、３：インプリント材、４：基板ステージ、５：モールド保持部、６：供給部、１００：インプリント装置、２００：制御装置

Claims (10)

1. 基板の上に成形可能材料の複数の液滴を供給し、前記基板の上に供給された前記複数の液滴とモールドとを接触させることによって前記複数の液滴を融合させ、前記基板の上に前記成形可能材料の層を形成する成形装置を制御する制御装置の制御方法であって、
   前記複数の液滴それぞれの前記基板への滴下量および滴下位置を規定するデータを取得する取得工程と、
   前記データに従い前記複数の液滴を前記基板の上に供給して前記複数の液滴と前記モールドとを接触させたときの前記複数の液滴それぞれの広がり形状を多角形として、前記複数の液滴それぞれの広がりを計算し、前記多角形に広がった液滴の領域と前記モールドにおける前記成形可能材料が充填されるべき凹部の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積を計算する計算工程と、
   前記計算工程での計算結果に基づいて、前記凹部に前記成形可能材料が充填されるように前記データを補正する補正工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。
2. 前記取得工程で取得される前記データは、前記複数の液滴によって閉じ込められる気体の発生が低減される所定の基準に基づいて前記複数の液滴それぞれの前記基板への滴下量および滴下位置を規定したものであることを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
3. 前記取得工程で取得される前記データは、前記所定の基準に基づいて前記複数の液滴が格子状に配置されるよう前記滴下位置を規定したものであることを特徴とする請求項２に記載の制御方法。
4. 前記凹部は、前記モールドに形成されているマークの凹部であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御方法。
5. 前記補正工程は、前記凹部の体積に、前記凹部の領域のうち前記重複領域が占める割合を乗算した値を前記液滴の不足分として求め、前記不足分に基づいて前記データにおける前記液滴の滴下量を補正することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御方法。
6. 前記補正工程は、補正された前記液滴の滴下量が所定範囲内にない場合、前記液滴の滴下位置を補正することを含むことを特徴とする請求項５に記載の制御方法。
7. 基板の上に成形可能材料の複数の液滴を供給し、前記基板の上に供給された前記複数の液滴とモールドとを接触させることによって前記複数の液滴を融合させ、前記基板の上に前記成形可能材料の層を形成する成形装置を制御する制御装置の制御方法であって、
   前記複数の液滴それぞれの前記基板への滴下量および滴下位置を規定するデータを取得する取得工程と、
   前記データに従い前記複数の液滴を前記基板の上に供給して前記複数の液滴と前記モールドとを接触させたときの前記複数の液滴それぞれの広がり形状を多角形として、前記複数の液滴それぞれの広がりを計算し、前記多角形に広がった液滴の領域と前記基板における前記成形可能材料が充填されるべき凹部の領域とが重なり合う領域である重複領域の面積を計算する計算工程と、
   前記計算工程での計算結果に基づいて、前記凹部に前記成形可能材料が充填されるように前記データを補正する補正工程と、
   を有することを特徴とする制御方法。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御方法における各工程を、コンピュータに実行させるためのプログラム。
9. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御方法によって得られたデータに従い基板の上に成形可能材料であるインプリント材の複数の液滴を供給する供給工程と、
   前記基板の上に供給された前記インプリント材とモールドとを接触させる接触工程と、
   前記インプリント材と前記モールドとが接触した状態で前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、
   前記硬化されたインプリント材と前記モールドとを分離する分離工程と、
   を有することを特徴とするインプリント方法。
10. 請求項９に記載のインプリント方法に従って基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された前記基板を処理する工程と、
    を有し、前記処理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製造方法。

Images