JP2022182118A - モールド、インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン領域の周囲が光を遮断するように構成されたモールドを用いた場合においてステージ上の基準マークを検出するために有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置を用いて基板上のインプリント材に転写されるべきパターンを有するモールドは、前記パターンが配置されたパターン領域と、前記パターン領域を取り囲み、光を遮断する周囲領域と、を含み、前記パターン領域は、前記基板に設けられた基板マークに対する相対位置を計測するためのマークが配置されるとともに前記基板マークの像を通過させる第１部分と、前記基板を保持するステージに設けられたステージマークの像を通過させる第２部分とを有し、前記第１部分および前記第２部分は、平面視において、前記パターン領域のうち前記パターン領域と前記周囲領域との境界から１０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲内に配置されている。【選択図】図２

Description

本発明は、モールド、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスや磁気記憶媒体などを製造するためのリソグラフィ装置の１つとして、パターン領域を有するモールド（型）を用いて基板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知られている。インプリント装置では、基板のショット領域上に供給されたインプリント材とモールドのパターン領域とを接触させた後、その状態でインプリント材に光を照射して当該インプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを剥離する。これにより、モールドのパターン領域に形成されたパターンを、基板のショット領域上のインプリント材に転写することができる。

インプリント装置では、モールドとショット領域上のインプリント材とを接触させる接触工程において、ショット領域からインプリント材がはみ出すことがある。このようにショット領域からはみ出したインプリント材を硬化させると、隣接するショット領域に対する接触工程において当該はみ出したインプリント材にモールドが接触し、当該はみ出したインプリント材が基板から剥がれうる。基板から剥がれたインプリント材は、パーティクルとして装置内を汚染したり、モールドおよび／または基板に付着した場合にはモールドおよび／または基板を破損したりしうる。特許文献１には、インプリント材を硬化させる硬化光を遮断する遮光部をモールドのパターン領域の周囲に設け、ショット領域からはみ出したインプリント材の硬化を回避する技術が提案されている。

特開２０１８－６５５３号公報

インプリント装置では、例えばモールドを装置内に搬入した際、基板を保持するステージ上の基準マーク（ステージマーク）とモールドに設けられたマークとをスコープにより検出し、ステージとモールドとの相対位置を計測しうる。特許文献１では、モールドのパターン領域の周囲に設けられた遮光部が、インプリント材を硬化させる硬化光を遮断し、且つ、被検物を検出するための検出光を透過するように構成されている。しかしながら、そのような遮光部を構成することは、硬化光および検出光の波長選択の自由度を低下させるとともに、基準マークの検出の際に生じるノイズを増加させることがある。

そこで、本発明は、パターン領域の周囲が光を遮断するように構成されたモールドを用いた場合においてステージ上の基準マークを検出するために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのモールドは、インプリント装置を用いて基板上のインプリント材に転写されるべきパターンを有するモールドであって、前記パターンが配置されたパターン領域と、前記パターン領域を取り囲み、光を遮断する周囲領域と、を含み、前記パターン領域は、前記基板に設けられた基板マークに対する相対位置を計測するためのマークが配置されるとともに前記基板マークの像を通過させる第１部分と、前記基板を保持するステージに設けられたステージマークの像を通過させる第２部分とを有し、前記第１部分および前記第２部分は、平面視において、前記パターン領域のうち前記パターン領域と前記周囲領域との境界から１０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲内に配置されている、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、パターン領域の周囲が光を遮断するように構成されたモールドを用いた場合においてステージ上の基準マークを検出するため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例を示す概略図 モールドの全体の構成例を示す概略図 モールドのパターン領域の構成例を示す概略図 パターン領域における第１部分および第２部分１１ｂを示す図 インプリント処理を示すフローチャート スコープがモールドマークと基準マークとを同時に検出している状態を示す図 複数のスコープの各々がモールドマークと基準マークとを同時に検出している状態を示す図 物品の製造方法を説明するための図

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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＞
本発明に係る第１実施形態について説明する。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。例えば、インプリント装置は、基板上に液状のインプリント材を複数の液滴として供給し、凹凸パターンが形成されたモールド（型）を基板上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材に光を照射することにより当該インプリント材を硬化させる。そして、モールドと基板との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することで、基板上のインプリント材にモールドのパターンを転写することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、基板における複数のショット領域の各々について行われる。

インプリント材には、硬化用のエネルギ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材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、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状また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。

［インプリント装置の構成]
図１は、本実施形態のインプリント装置１００の構成例を示す概略図である。インプリント装置１００は、例えば、モールド１０を保持するインプリントヘッド１と、基板２を保持して移動可能な基板ステージ３と、光照射部４と、供給部５と、検出部６と、制御部７とを備えうる。制御部７は、例えばＣＰＵ（プロセッサ）およびメモリを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１００の各部を制御してインプリント処理を実行（制御）する。なお、本実施形態のインプリント装置１００は、光をインプリント材に照射することにより当該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する。また、以下では、基板２の表面に平行な面内において互いに直交する２つの方向をＸ軸方向およびＹ軸方向とし、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に垂直な方向をＺ軸方向としている。以下の説明において「Ｘ軸方向」と記載されている場合、それは＋Ｘ方向および－Ｘ方向を含むものとして定義されうる。「Ｙ軸方向」および「Ｚ軸方向」についても同様である。

モールド１０は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域１１）に、基板２（各ショット領域）上のインプリント材に転写されるべき凹凸パターンを有する。本実施形態の場合、パターン領域１１は、モールド１０の基板側の面において、パターン領域１１を取り囲む周囲領域１２より基板側に突出したメサ形状を有している。モールド１０の具体的な構成については後述する。また、基板２としては、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２としては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。

インプリントヘッド１は、真空力などによりモールド１０を保持するモールドチャック１ａと、モールド１０と基板２との間隔を変更するようにモールド（モールドチャック１ａ）をＺ軸方向に駆動するモールド駆動機構１ｂとを含みうる。インプリントヘッド１によりモールド１０をＺ軸方向に駆動することで、基板２（各ショット領域）上のインプリント材にモールド１０を接触させる接触工程、および、硬化したインプリント材からモールド１０を剥離する離型工程を行うことができる。接触工程は、基板２上のインプリント材にモールド１０を押し付ける押印工程として理解されてもよい。また、インプリントヘッド１は、Ｚ軸方向に限られず、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）などにモールド１０を駆動するように構成されてもよい。

基板ステージ３は、真空力などにより基板２を保持する基板チャック３ａと、基板チャック３ａを支持して少なくともＸＹ方向に移動可能な移動機構３ｂとを含みうる。基板ステージ３（移動機構３）をＸＹ方向に移動させることで基板２をＸＹ方向に駆動し、モールド１０と基板２との位置合わせ（アライメント）を行うことができる。また、基板ステージ３は、ＸＹ方向に限られず、Ｚ軸方向やθ方向に基板２を駆動するように構成されもよい。

本実施形態の場合、基板ステージ３には基準マーク８ａ（ステージマーク）が設けられている。具体的には、基板ステージ３上に基準プレート８が搭載されており、当該基準プレート８の上面に基準マーク８ａが設けられている。基準プレート８は、その上面が、Ｚ軸方向において、基板ステージ３（基板チャック３ａ）により保持された基板２の上面と同じ位置（高さ）に配置されるように構成されるとよい。このように基板ステージ３に設けられた基準マーク８ａとモールド１０に設けられたモールドマーク１３とを後述するスコープ６ａで検出することにより、基板ステージ３とモールド１０との相対位置（相対的な位置関係）を計測することができる。

光照射部４（硬化部）は、インプリント材を硬化させるための光（例えば紫外線）をモールド１０を介して基板上のインプリント材に照射し、当該インプリント材を硬化させる。光照射部４は、例えば、インプリント材を硬化させる光（硬化光）を射出する光源と、光源から射出された光をインプリント処理において最適な光に調整するための光学系とを含みうる。また、供給部５（吐出部、ディスペンサ）は、基板２（各ショット領域）上にインプリント材を供給する。本実施形態では、光の照射によって硬化する樹脂がインプリント材として用いられうる。例えば、供給部５は、基板ステージ３により基板２が供給部５に対して移動している状態で、インプリント材を複数の液滴として基板上に吐出することにより、基板上にインプリント材を供給することができる。

検出部６（検出光学系）は、基板２に設けられた基板マーク２ａ、および／または、基板ステージ３に設けられた基準マーク８ａをモールド１０を介して検出するスコープ６ａを含む。スコープ６ａは、例えば撮像素子と撮像光学系とを含み、モールド１０のモールドマーク１３とともに基板マーク２ａまたは基準マーク８ａを検出（撮像）する。本実施形態の場合、検出部６は、スコープ６ａの視野内にモールド１０のモールドマーク１３と基板２の基板マーク２ａとを収めた状態で、モールドマーク１３と基板マーク２ａとを検出（撮像）する。これにより、制御部７は、検出部６での検出結果に基づいて、モールド１０のパターン領域１１（モールドマーク１３）と基板２のショット領域（基板マーク２ａ）との相対位置を求めることができる。また、検出部６は、スコープ６ａの視野内にモールド１０のモールドマーク１３と基板ステージ３の基準マーク８ａを収めた状態で、モールドマーク１３と基準マーク８ａとを検出（撮像）する。これにより、制御部７は、検出部６での検出結果に基づいて、モールド１０（モールドマーク１３）と基板ステージ３（基準マーク８ａ）との相対位置を求めることができる。ここで、検出部６は、モールド１０のパターン領域１１と基板２のショット領域との相対位置だけでなく、それらの形状差も計測することができるように、複数のスコープ６ａを備えてもよい。

また、インプリント装置１００は、図１では不図示であるが、モールド１０（パターン領域１１）を、その中央部が基板２に向かって突出した凸形状に変形する変形部を備えていてもよい。モールド１０には、パターン領域１１が設けられた面とは反対側の面にキャビティ１４（コアアウト部、凹部）が形成されており、インプリントヘッド１によりモールド１０が保持された状態でキャビティが略密閉された空間となる。変形部は、インプリントヘッド１によりモールド１０が保持された状態で、モールド１０のキャビティ１４の内部への圧縮空気の供給を制御してキャビティ１４の内部圧力を調整することで、モールド１０（パターン領域１１）を凸形状に変形することができる。例えば、接触工程においてモールド１０を凸形状に変形することにより、モールド１０と基板上のインプリント材との接触面積を徐々に拡げ、モールド１０とインプリント材との間に残存する気泡を低減することができる。即ち、インプリント処理により基板上に形成されたインプリント材のパターンの欠損を低減することができる。

［モールドの構成］
次に、本実施形態のモールド１０の構成例について説明する。従来では、モールドと基板ステージ３との相対位置を計測する際、モールドのうちパターン領域を取り囲む周囲領域（即ち、パターン領域の外側の領域）を介して、検出部６のスコープ６ａにより基板ステージ３の基準マーク８ａを検出していた。しかしながら、近年では、接触工程においてショット領域からはみ出したインプリント材の硬化を回避するため、モールドの周囲領域は、遮光膜を設ける等によって光を遮断するように構成されている。この場合、モールドマーク１３と基準マーク８ａとをスコープ６ａの視野内に同時に収めて、モールド１０と基板ステージ３との相対位置を精度よく計測することが困難になりうる。そこで、本実施形態のモールド１０では、モールドマーク１３が配置されるとともに基板マーク２ａの像を通過させる第１部分１１ａと、基準マーク８ａの像を通過させる第２部分１１ｂとが、パターン領域１１に設けられる。

図２は、本実施形態のモールド１０の全体の構成例を示す概略図である。図２（ａ）は、本実施形態のモールド１０を上方（＋Ｚ方向側）から見た図であり、図２（ｂ）は、本実施形態のモールド１０を側方（－Ｙ方向側）から見た図である。モールド１０は、基板側の面に、基板２（各ショット領域）上のインプリント材に転写されるべき凹凸パターンが配置されたパターン領域１１と、パターン領域１１の周囲において光を遮断する周囲領域１２とを有する。パターン領域１１は、前述したように、周囲領域１２より基板側に突出したメサ形状を有している。周囲領域１２は、基板側の面に遮光膜を有する。また、モールド１０は、パターン領域１１が設けられた面とは反対側の面にキャビティ１４を有する。キャビティ１４は、平面視において（即ち、＋Ｚ方向から見たときに）、少なくともパターン領域１１を包含する寸法でモールド１０に形成されうる。ここで、図２の例では、周囲領域１２において、遮光膜が基板側の面に設けられているが、それに限られず、遮光膜が基板側の面とは反対側の面（例えばキャビティ１４の内側）に設けられてもよい。

図３は、本実施形態のモールド１０のパターン領域１１の構成例を示す概略図である。図３では、パターン領域１１のみを上方（＋Ｚ方向）から見た図を示している。前述したように、本実施形態のモールド１０のパターン領域１１には、モールドマーク１３が配置されるとともに基板マーク２ａの像を通過させる第１部分１１ａと、基準マーク８ａの像を通過させる第２部分１１ｂとが設けられる。パターン領域１１のうち第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂ以外の部分１１ｃには、基板上のインプリント材に転写されるべき凹凸パターンが形成されている。

第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂは、平面視において、パターン領域１１のうちパターン領域１１と周囲領域１２との境界Ｂから１０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲内に配置される。このような配置により、パターン領域１１におけるパターンのレイアウトに対する第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂの影響を低減することができる。また、第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂは、検出部６のスコープ６ａの視野内に同時に収まるようにパターン領域１１に配置されるとよい。これにより、第１部分１１ａに設けられたモールドマーク１３の像と第２部分１１ｂを通過した基準マーク８ａの像とをスコープ６ａで同時に検出することができるため、モールド１０と基板ステージ３との相対位置を精度よく計測することができる。

ここで、パターン領域１１には、１つの第１部分１１ａおよび１つの第２部分１１ｂからなる組が複数配置されているとよい。図３に示される例では、パターン領域１１は矩形形状を有しており、当該組がパターン領域１１の四隅にそれぞれ配置されている。これにより、複数の第１部分１１ａの各々においてモールドマーク１３と基板マーク２ａとの相対位置を検出し、モールド１０のパターン領域１１と基板２のショット領域の相対位置（ＸＹ方向、θ方向）および／または形状差を精度よく計測することができる。また、複数の第２部分１１ｂの各々を用いてモールドマーク１３と基準マーク８ａとの相対位置を検出することができるため、モールド１０と基板ステージ３との相対位置（ＸＹ方向、θ方向）を精度よく計測することができる。

図４は、１つの第１部分１１ａおよび１つの第２部分１１ｂからなる組を示す図であり、図３においてパターン領域１１の紙面左上に配置された第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂの拡大図を示している。

第１部分１１ａは、基板２に設けられた基板マーク２ａの像を通過させるように構成されているとともに、基板マーク２ａに対する相対位置を計測するためのモールドマーク１３が配置されている。図４に示される例では、モールドマーク１３としての精検マーク１３ａおよび粗検マーク１３ｂが第１部分１１ａに配置されている。精検マーク１３ａは、モールド１０と基板２との相対位置を高精度に検出するためのマークであり、基板マーク２の精検マークと重なり合うことでモアレ縞を発生する回折格子によって構成されうる。一方、粗検マーク１３ｂは、モールド１０と基板２との相対位置を低い精度で検出するためのマークであり、具体的には、精検マークの位置を特定するためのマークである。精検マーク１３ａおよび粗検マーク１３ｂを概念的に説明すると、例えば、モールド１０と基板２との相対位置が２桁の値で表される場合、十の位での相対位置を粗検マーク１３ｂで検出し、一の位での相対位置を精検マーク１３ａで検出することができる。

第２部分１１ｂは、基板ステージ３に設けられた基準マーク８ａの像を通過させるように構成される。第２部分１１ｂには、基板上のインプリント材に転写されるべきパターンが配置されていない、もしくは、検出部６のスコープ６ａの空間分解能より小さい寸法で構成されたパターンが配置されうる。「空間分解能より小さい寸法で構成されたパターン」とは、スコープ６ａにより検出（認識）することのできない程度の寸法で構成されたパターンのことである。例えば、第２部分１１ｂに配置されているパターンが複数のライン要素（即ち、ラインアンドスペースパターン）で構成されている場合、当該パターンの寸法は、スコープ６ａによって検出することができないライン要素の線幅および間隔として定義されうる。また、第２部分１１ｂに配置されているパターンの寸法は、第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂ以外の部分１１ｃに配置されているパターンの寸法以下（例えば、１／５、１／１０、あるいは１／５０）でありうる。第１部分および第２部分以外の部分１１ｃに配置されているパターンは、スコープ６ａの空間分解能より小さい寸法で構成されていてもよい。

［インプリント処理］
次に、前述したモールド１０を用いてインプリント装置１００で実行されるインプリント処理について説明する。図５は、本実施形態のインプリント処理を示すフローチャートである。図５に示されるフローチャートの各工程は、制御部７によって制御されうる。

ステップＳ１１では、制御部７は、不図示のモールド搬送機構によってモールド１０をインプリントヘッド１（モールドチャック１ａ）の下に搬送するとともに、モールドチャック１ａにモールド１０を保持させる。このとき、検出部６のスコープ６ａの視野内にモールド１０のパターン領域１１の第１部分１１ａおよび第２部分１１ｂが配置されるように、不図示の駆動機構によってスコープ６ａの位置を調整するとよい。

ステップＳ１２では、制御部７は、基板ステージ３を移動させることによってモールド１０の第２部分１１ｂの下方に基準マーク８ａを配置し、図６に示されるように、モールドマーク１３と基準マーク８ａとをスコープ６ａ（検出部６）に同時に検出させる。図６は、スコープ６ａがモールドマーク１３と基準マーク８ａとを同時に検出している状態を示している。モールドマーク１３は、第１部分１１ａに配置された精検マーク１３ａおよび／または粗検マーク１３ｂである。また、基準マーク８ａは、モールド１０の第２部分１１ｂを介してスコープ６ａによって検出される。この工程により、制御部７は、スコープ６ａの検出結果に基づいて、モールド１０と基板ステージ３との相対位置を求めることができるため、当該相対位置の情報に基づいて、モールド１０に対して基板ステージ３を精度よく駆動することが可能となる。なお、本ステップＳ１２では、実際のインプリント処理と同様にモールド１０（パターン領域）を凸形状に変形した状態でモールドマーク１３と基準マーク８ａとをスコープ６ａに同時に検出させてもよい。これにより、実際のインプリント時におけるモールド１０と基板ステージ３との相対位置を得ることができる。

ステップＳ１３では、制御部７は、不図示の基板搬送機構によって基板２を基板ステージ３（基板チャック３ａ）の上に搬送するとともに、基板チャック３ａに基板を保持させる。次いで、ステップＳ１４では、制御部７は、インプリント処理を行う対象ショット領域上にインプリント材が既に供給されているか否かを判断する。例えば、制御部７は、外部装置によって基板２上にインプリント材を供給したことを示す情報を取得し、その情報に基づいて当該判断を行うことができる。対象ショット領域上に未だインプリント材が供給されていない場合にはステップＳ１５に進み、制御部７は、対象ショット領域を供給部５の下方に配置し、供給部５により対象ショット領域上にインプリント材を供給する（供給工程）。一方、対象ショット領域上に既にインプリント材が供給されている場合にはステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６では、制御部７は、基板ステージ３を移動させることによりモールド１０のパターン領域１１の下方に対象ショット領域を配置する。そして、インプリントヘッド１にモールド１０を－Ｚ方向に駆動させてモールド１０と基板２との間隔を狭めることにより、モールド１０と対象ショット領域上のインプリント材とを接触させる（接触工程）。このとき、制御部７は、前述したように、変形部によってモールド１０（パターン領域１１）を凸形状に変形させてもよい。次いで、ステップＳ１７では、制御部７は、モールド１０のパターン凹部にインプリント材が充填されるように、所定の時間が経過するまで待機する（充填工程）。

ステップＳ１８では、制御部７は、モールドマーク１３と基板マーク２ａとをスコープ６ａ（検出部６）に同時に検出させる。そして、スコープ６ａで検出されたモールドマーク１３と基板マーク２ａとの相対位置に基づいて、モールド１０のパターン領域１１と基板２の対象ショット領域との位置合わせを行う（位置合わせ工程）。基板マーク２ａは、対象ショット領域のうちモールドマーク１３に対応する位置に配置されており、モールドマーク１３と同様に、精検マークおよび粗検マークを含みうる。そして、基板マーク２ａは、スコープ６ａによりモールド１０の第１部分１１ａを介してモールドマーク１３と同時に（例えば重ねて）検出されうる。ここで、制御部７は、本ステップＳ１８において、スコープ６ａでの検出結果に基づいて、モールド１０の側面に力を加えたり、基板２を加熱したりすることにより、パターン領域１１と対象ショット領域との形状差を補正してもよい。

ステップＳ１９では、制御部７は、モールド１０のパターン領域１１と対象ショット領域上のインプリント材とが接触している状態で、光照射部４により当該インプリント材に光を照射することにより、当該インプリント材を硬化させる（硬化工程）。次いで、ステップＳ２０では、制御部７は、インプリントヘッド１にモールド１０を＋Ｚ方向に駆動させてモールド１０と基板２との間隔を広げることにより、対象ショット領域上の硬化したインプリント材からモールド１０を剥離する（離型工程）。これにより、インプリント材の硬化物からなるパターンが対象ショット領域上に形成される。

ステップＳ２１では、制御部７は、次にインプリント処理を行うべきショット領域（次のショット領域）が基板２上にあるか否かを判断する。次のショット領域がある場合にはステップＳ１４に進み、次のショット領域を対象ショット領域としてインプリント処理を実行する。一方、次のショット領域が無い場合にはステップＳ２２に進み、制御部７は、不図示の基板搬送機構によって基板２を基板ステージ３の上から搬出する。次いで、ステップＳ２３では、制御部７は、次にインプリント処理を行うべき基板（次の基板）があるか否かを判断する。次の基板がある場合にはステップＳ１３に進み、当該次の基板に対してインプリント処理を実行する。一方、次の基板がない場合にはステップＳ２４に進み、制御部７は、不図示のモールド搬送機構によってモールド１０をインプリントヘッド１から搬出する。

上述したように、本実施形態のモールド１０は、モールドマーク１３が配置されるとともに基板マーク２ａの像を通過させる第１部分１１ａと、基準マーク８ａの像を通過させる第２部分１１ｂとが、パターン領域１１に設けられる。これにより、光を遮断する周囲領域１２がパターン領域１１の周囲に設けられていても、基板ステージ３に設けられた基準マーク８ａをモールドマーク１３とともにスコープ６ａで同時に且つ精度よく検出することが可能となる。つまり、モールド１０と基板ステージ３との相対位置を精度よく計測することが可能となる。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態について説明する。第１実施形態では、ステップＳ１２において、第１部分１１ａと第２部分１１ｂとからなる組を１つだけ用いてモールドマーク１３と基準マーク８ａとを１つのスコープ６ａで検出する例を説明した。しかしながら、それに限られず、ステップＳ１２では、複数のスコープ６ａの各々においてモールドマーク１３と基準マーク８ａとを検出する例について説明する。なお、本実施形態は、第１実施形態を基本的に引き継ぐものであり、以下で特に言及されいない限り、インプリント装置１００の構成および処理は第１実施形態と同様である。

前述したステップＳ１２では、図７は、複数のスコープ６ａの各々がモールドマーク１３と基準マーク８ａとを同時に検出している状態を示している。具体的には、複数のスコープ６ａの各々は、第１部分１１ａと第２部分１１ｂとを視野内に収めた状態で、第１部分１１ａに配置されたモールドマーク１３とともに、第２部分１１ｂを介して基準マーク８ａを検出する。前述したように、第１部分１１ａと第２部分１１ｂとからなる組は、パターン領域１１に複数配置されており、複数の組にそれぞれ対応するように複数のスコープ６ａが設けられている。このように、本実施形態では、複数のスコープ６ａの各々にモールドマーク１３と基準マーク８ａとを検出させる。これにより、モールド１０に対する基板ステージ３の位置（ＸＹ方向）だけでなく、モールド１０に対する基板ステージの回転成分（θ方向）、モールド１０のパターン領域１１の倍率成分および台形成分を計測することができる。

＜第３実施形態＞
本発明に係る第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１～第２実施形態を基本的に引き継ぐものであり、以下で特に言及されいない限り、インプリント装置１００の構成および処理は第１～第２実施形態と同様である。

本実施形態では、スコープ６ａにモールドマーク１３と基準マーク８ａとを検出させる方法の一例について説明する。制御部７は、モールドマーク１３と基準マーク８ａとがスコープ６ａの視野内に収まるように基板ステージ３をＸＹ方向に駆動し、基準マーク８ａをモールド１０のパターン領域１１の第２部分１１ｂの下に配置する。そして、インプリントヘッド１によりモールド１０をＺ軸方向に駆動し、スコープ６ａのフォーカス面に第１部分１１ａ（モールドマーク１３）および第２部分１１ｂを配置する。この状態で、第１部分１１ａに設けられたモールドマーク１３をスコープ６ａに検出させ、それによって得られたモールドマーク１３のＸＹ方向の位置を記憶する。次いで、制御部７は、インプリントヘッド１によりモールド１０を、スコープ６ａによる基準マーク８ａの検出信号が閾値以下になるように（例えば、基準マーク８ａの線幅が最小になるように）Ｚ軸方向に駆動させる。そして、当該検出信号が閾値以下である状態でスコープ６ａに基準マーク８ａを第２部分１１ｂを介して検出させ、それによって得られた基準マーク８ａのＸＹ方向の位置を記憶する。これにより、モールドマーク１３と基準マーク８ａとの相対位置、即ち、モールド１０と基板ステージ３との相対位置を精度よく計測することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給（塗布）されたインプリント材に上記のインプリント装置（インプリント方法）を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンが形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、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）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、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１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて成形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８（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ェハ等の基板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８（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８（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として光を型４ｚを通して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図８（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８（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８（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。

１：インプリントヘッド、２：基板、２ａ：基板マーク、３：基板ステージ、７：制御部、８ａ：基準マーク、１０：モールド、１１：パターン領域、１１ａ：第１部分、１１ｂ：第２部分、１２：周囲領域、１３：モールドマーク、１００：インプリント装置

Claims (11)

1. インプリント装置を用いて基板上のインプリント材に転写されるべきパターンを有するモールドであって、
   前記パターンが配置されたパターン領域と、
   前記パターン領域を取り囲み、光を遮断する周囲領域と、
   を含み、
   前記パターン領域は、前記基板に設けられた基板マークに対する相対位置を計測するためのマークが配置されるとともに前記基板マークの像を通過させる第１部分と、前記基板を保持するステージに設けられたステージマークの像を通過させる第２部分とを有し、
   前記第１部分および前記第２部分は、平面視において、前記パターン領域のうち前記パターン領域と前記周囲領域との境界から１０μｍ以上３５０μｍ以下の範囲内に配置されている、ことを特徴とするモールド。
2. 前記インプリント装置は、前記第２部分を介して前記ステージマークを検出するスコープを備え、
   前記第２部分には、前記スコープの空間分解能より小さい寸法で構成されたパターンが配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のモールド。
3. 前記第２部分には、前記第１部分および前記第２部分以外の部分に配置されたパターンの寸法以下の寸法で構成されたパターンが配置されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のモールド。
4. 前記第２部分にはパターンが配置されていない、ことを特徴とする請求項１に記載のモールド。
5. 前記パターン領域は、前記周囲領域よりも突出したメサ形状に構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のモールド。
6. 前記周囲領域には、光を遮断する遮光膜が設けられている、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のモールド。
7. 前記インプリント装置は、前記第１部分を介して前記基板マークを検出するとともに、前記第２部分を介して前記ステージマークを検出するスコープを備え、
   前記第１部分および前記第２部分は、前記スコープの視野内に同時に収まるように前記パターン領域に配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のモールド。
8. 前記第１部分および前記第２部分からなる組が前記パターン領域に複数配置されている、ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のモールド。
9. 前記パターン領域は、矩形形状を有し、
   前記組は、前記パターン領域の四隅の各々に配置されている、ことを特徴とする請求項８に記載のモールド。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のモールドを用いて、基板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であって、
    前記基板を保持して移動可能なステージと、
    前記基板に設けられた基板マークおよび前記ステージに設けられたステージマークを前記モールドを介して検出するスコープと、
    前記スコープが前記モールドの前記パターン領域の前記第１部分を介して前記基板マークを検出し、前記スコープが前記パターン領域の前記第２部分を介して前記ステージマークを検出するように、前記スコープによるマークの検出を制御する制御部と、
    を備えることを特徴とするインプリント装置。
11. 請求項１０に記載のインプリント装置を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
    パターンが形成された前記基板を加工する工程と、を含み、
    加工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の製造方法。

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