JP2023109248A - 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】インプリント処理におけるパターン欠陥等を抑制可能なインプリント装置を提供する。【解決手段】インプリント装置であって、型と基板の周囲の空間に気体を供給する気体供給部と、インプリント領域上のインプリント材に型のパターン部を接触するように型と基板とを相対的に移動させる移動部と、所定のインプリント領域上のインプリント材にパターンを形成する際に、気体供給部から気体の供給が行われるように制御する制御部と、を有し、制御部は、所定のインプリント領域のインプリント処理の直後に基板の外周に配置された外周インプリント領域にパターンを形成する場合には、所定のインプリント領域のインプリント処理の直後に外周インプリント領域にパターンを形成しない場合よりも、所定のインプリント領域から型を引き離す際のパターン部と基板との間の間隔が広くなるように移動部を制御することを特徴とする。【選択図】図４

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ものである。

半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板上のインプリント材をモールド（型）で成形（成型）して硬化させ、基板上にパターンを形成する微細加工技術が注目されている。かかる技術はインプリント技術と呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細のパターンを形成することができる。

インプリント技術の一つとして、例えば、光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置は、基板上に塗布された光硬化性のインプリント材にモールドを接触させ（押印）、光を照射して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引き離す（離型）ことで、基板上にパターンを形成する。

押印の際、型とインプリント材との間の空気（残留ガス）が未硬化のインプリント材に気泡として混入して未充填欠陥（パターン欠陥）が生じることがある。

そこで、特許文献１では、モールドと基板との間の空間をインプリント材に対して溶解性が高いか、拡散性が高いか、あるいはその両方の特性を有するガス（以下、単に「ガス」という）で飽和することにより、気泡の残留を抑止している。また、特許文献２のインプリント装置は、型とインプリント材とを接触させた状態でガスの供給を行い、型とインプリント材を引き離す際に型と基板との間の空間にガスを供給する構成が示されている。

特表２００７－５０９７６９号公報 特開２０１９－９１７４１号公報

しかしながら、インプリント装置において、基板を基板ステージに配置する際、インプリント動作時に型が基板ステージと接触しないように基板表面より基板ステージ表面が低くなるよう段差を設けている。この段差の影響で、基板の外周に配置されたインプリント領域にインプリント動作を行う際、特許文献１や特許文献２における方法では、気体を効率よく基板の外周に配置されたインプリント領域に供給できない。効率よく気体９を供給できないと、インプリント材の未充填によるパターン欠陥等が発生する場合がある。

そこで本発明においては、インプリント処理におけるパターン欠陥等を抑制可能なインプリント装置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インプリント装置は、パターン部を有する型を用いて、インプリント材が塗布された基板上の複数のインプリント領域に、順次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、型と基板の周囲の空間に気体を供給する気体供給部と、インプリント領域上のインプリント材に型のパターン部を接触するように型と基板とを相対的に移動させる移動部と、所定のインプリント領域上のインプリント材にパターンを形成する際に、気体供給部から気体の供給が行われるように制御する制御部と、を有し、制御部は、所定のインプリント領域のインプリント処理の直後に基板の外周に配置された外周インプリント領域にパターンを形成する場合には、所定のインプリント領域のインプリント処理の直後に外周インプリント領域にパターンを形成しない場合よりも、所定のインプリント領域から型を引き離す際のパターン部と基板との間の間隔が広くなるように移動部を制御することを特徴とする。

本発明によれば、インプリント処理におけるパターン欠陥等を抑制可能なインプリント装置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す概略図である。 実施例１に係る基板上のインプリント領域を示した図である。 実施例１に係る基板の中央付近のインプリント領域の気体供給方法を示した図である。 実施例１に係る外周インプリント領域の気体供給方法を示した図である。 実施例１及び実施例２に係る気体供給方法の一例を示した図である。 物品の製造方法を説明するための概略図である。

以下に、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について実施例や図を用いて説明する。尚、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。また、以下では、基板２上のインプリント材７に対して照射光２１を照射する光照射部２０の光軸と平行な方向を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。

＜実施例１＞
図１は、本発明のインプリント装置１の概略構成を示す図である。図１（Ａ）はインプリント装置１をＹ方向から見た図であり、図１（Ａ）はモールド４の周辺を－Ｚ方向から＋Ｚ方向に見た図である。

インプリント装置１は、半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。インプリント装置１は、被処理の基板２上の未硬化のインプリント材（樹脂）にインプリント処理によって転写することで、基板２上にインプリント材のパターンを形成する装置である。

尚、実施例１のインプリント装置１は、光硬化法を採用したインプリント装置とする。基板２上にインプリント材のパターンを形成するために行うインプリント処理（インプリント工程）を以下に説明する。

インプリント処理として、モールド４と基板２とが所定の位置関係に位置決めされた後、インプリント材７にモールド４のパターン部５を接触させる（接触工程）。次に、モールド４のパターン部５をインプリント材７に接触させた状態でインプリント材７を硬化させる（硬化工程）。次に、インプリント材７からモールド４を引き離す（離型工程）、一連の工程を実施することで、基板２上にインプリント材のパターンを形成する。このインプリント処理は、基板２上におけるパターンを形成するインプリント領域８毎に行う。また、上記したインプリント処理に、接触工程の前にインプリント材７を基板２のインプリント領域８上に塗布（供給）する工程（塗布工程）を含めてもよい。

基板２は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であり、この被処理面には、モールド４に形成されたパターン部５によりパターン成形されるインプリント材７が塗布される。また基板２は、ガリ砒素ウエハ、複合接着ウエハ、石英を材料に含むガラスウエハ、液晶パネル基板、レクチルなど各種基板でもよい。また、外形形状も円形だけでなく方形などでもよく、その場合、後述する基板チャック２００の外形も基板２の外形に合わせた形状にすればよい。

モールド（型）４は、矩形の外周形状を有し、基板２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２に転写すべき凹凸パターン）を備えたパターン部（メサ部）５を有する。モールド４は、光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。また、モールド４は、露光光源（不図示）より照射される照射光が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さのキャビティを有していてもよい。

インプリント材７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。インプリント材７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。インプリント材７の塗布量（供給量）は、具体的には、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ありうる。尚、インプリント材７の全塗布量は、パターン部５の密度、及び所望の残膜厚により決定される。インプリント材７は、スピンコータやスリットコートにより基板２上に膜状に付与されてもよい。

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。また光硬化性組成物（光硬化性樹脂）を使用する際には、光硬化法を用いて硬化させる。尚、加熱により硬化する組成物である熱硬化性組成物（熱硬化性樹脂）を使用する場合は熱硬化法を用いて硬化させる。

実施例１におけるインプリント装置１は、光照射部２０と、モールド保持部６と、基板ステージ（移動部）３と、気体供給部１０と、制御部１１を有する。

光照射部２０は、インプリント処理の際に、基板２上に塗布されたインプリント材７に対して、例えば紫外線等の照射光２１を照射する。光照射部２０は、不図示であるが露光光源と、この露光光源から照射された照射光２１をインプリントに適切な光に調整する光学素子とから構成される。

モールド保持部６は、モールド４を保持しながら、モールド４を移動させる駆動機構を有する。モールド保持部６は、モールド４における照射光２１の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド４の保持が可能である。

また、モールド保持部６は、モールド４のパターン部５と基板２上のインプリント材７との接触、または、引き離しを選択的に行うようにモールド４を各軸方向に相対的に移動させる移動部としても機能する。また、モールド４の高精度な位置決めに対応するために、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。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向、または各軸のθ方向の位置調整機能や、モールド４の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成としてもよい。

基板ステージ３は、基板２を保持し、モールド４のパターン部５を基板２上のインプリント領域８のインプリント材７と接触させるに際して、基板２を相対的に移動させてモールド４とインプリント領域８との位置合わせを実施する基板移動部として機能する。

また、基板ステージ３は、各軸方向に移動可能とするステージ駆動機構（不図示）を有する。ステージ駆動機構は、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。さらに、Ｚ軸方向の位置調整のための駆動系や、基板２のθ方向の位置調整機能、または基板２の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成としてもよい。尚、インプリント装置１におけるモールド４のパターン部５のインプリント材７との接触及び引き離し動作は、モールド４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板ステージ３をＺ軸方向に移動させることで実現してもよい。または、その双方を相対的に移動させてもよい。

また、モールド４を基板２上のインプリント材７に接触させる際、基板ステージ３の表面が基板２の表面より高いと、モールド４と基板ステージ３とが接触し、モールド４または基板ステージ３が破損する可能性がある。よって、実施例１における基板ステージ３は、図１に例示しているように基板２を保持した時に基板２の表面が基板ステージ３の表面よりも高くなるように構成される。

気体供給部１０は、モールド４と基板２の周囲の空間に気体９を供給し、モールド４と基板２との間の空間を気体９に置換する。インプリント材７を硬化させるときにモールド４とインプリント材７との間に気泡が含まれると、気泡の箇所にはインプリント材７が充填されず、硬化物のパターンに欠損が生じうる。

気体供給部１０が供給する気体９は、インプリント材７を硬化させる際に酸素阻害を抑制するため空気より酸素濃度が低い気体であって、押印時にモールド４またはインプリント材７に透過しやすい透過性ガスを使用する。透過性ガスとしては、例えば、ヘリウム（Ｈｅ）等の希ガスが用いられる。さらに気体９は、窒素ガス、及び凝縮性ガス（例えば、ペンタフルオロプロパン（ＰＦＰ））等の少なくとも１つを含むガスであってもよい。尚、気体９は、インプリント材７の硬化を阻害しないのであれば、上記したように微量の酸素を含んでいてもよいが、酸素を含まない気体とすることが好ましい。

気体供給部１０は、モールド４を取り囲むようにモールド４の外周に配置される。実施例１の気体供給部１０は、図１（Ｂ）に示すように、複数の気体供給部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄに分割される。さらに、複数の気体供給部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、気体９を供給するための気体供給口を夫々に備える。１つの気体供給部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄのぞれぞれは複数の気体供給口を備えている。尚、気体供給口は１つの気体供給部１０に複数備えられていることが好ましいが、１つ以上備えられていればよい。

尚、気体供給部１０は、気体９の供給だけではなく、気体９を含む周囲の気体を吸引することができる吸引機能を備えていてもよい。気体９を含む周囲の気体を吸引する際は、気体供給部１０に備える気体供給口を吸引口として使用してもよいし、気体供給口と同じ流路とならないように、別途吸引口を気体供給部１０に備えてもよい。

制御部１１は、ＣＰＵやメモリ（記憶部）などを含み、少なくとも１つのコンピュータで構成される。制御部１１は、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続される。また、制御部１１は、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全体の各構成要素の動作調整などを統括的に制御する。また、制御部１１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。さらに、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）構成してもよいし、インプリント装置１とは別の場所に設置し遠隔で制御してもよい。

また、制御部１１は、気体供給部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄの夫々の気体供給口から供給する気体９の供給量及び供給時間の制御に加え、気体９の供給の開始及び供給の停止を制御することができる。

図２は、実施例１に係る基板２上のインプリント領域を示した図である。ここで、図２に示すように、基板２上には複数のインプリント領域８が設定されている。この複数のインプリント領域８に順次インプリント処理を実施することで基板２上に複数のインプリント材のパターンが形成される。実施例１では、例として、図２中に示している黒矢印の順番でインプリント処理を行うが、インプリント処理の順番は図２に示している順番に限らない。

ここで、図２中のｓｔａｅｔとは、インプリント処理を行う初めのインプリント領域の位置であり、ｅｎｄとは、インプリント処理を行う最後のインプリント領域の位置である。また、インプリント領域８０とインプリント領域８１は、基板２の中央領域におけるインプリント領域であり、説明の都合上、異なる参照番号を付しているがインプリント領域８と同様のインプリント領域である。

以下に、図２及び図３を用いて実施例１における基板２の中央領域に配置されたインプリント領域８０及びインプリント領域８１にインプリント処理を行う際の気体供給方法の一例を説明する。

図３は、実施例１に係る基板２の中央近傍のインプリント領域８１に対する気体供給方法を示した図である。図３（Ａ）は、インプリント領域８０上のインプリント材７にモールド４を接触させた状態で気体供給部１０ａから気体９を供給している様子を示す図である。図３（Ｂ）は、インプリント領域８０上のインプリント材７からモールド４を引き離した様子を示す図である。図３（Ｃ）は、インプリント領域８０からインプリント領域８１の方向へ基板ステージ３を動作させた際の様子を示す図である。図３（Ｄ）は、インプリント領域８１上のインプリント材７にインプリント処理をしている様子を示す図である。

例として、図２に示した基板２上において隣接したインプリント領域８０、インプリント領域８１の順にインプリント処理を行う場合を説明する。尚、あるインプリント領域にインプリント処理をする直前にインプリント処理をするインプリント領域を事前インプリント領域とも呼ぶ。この場合は、インプリント領域８０が事前インプリント領域に該当する。

以下に示すインプリント処理と気体供給処理は、制御部１１がメモリ等の記憶媒体に保存されているコンピュータプログラムを実行することによって、夫々制御される。

まず、図３（Ａ）に示すように、インプリント領域８０にインプリント処理をしてパターンを形成する際、光照射部２０からの光をインプリント領域８０上のインプリント材７に照射し、インプリント材７を硬化させる（硬化工程）。その後、インプリント領域８０のモールド４との間の空間に気体９の供給を開始する（気体供給工程）。この時、制御部１１は、少なくともインプリント領域８０上のインプリント材７とパターン部５が接触している状態で、次にインプリント処理を行い、パターンを形成するインプリント領域８１側に配置された気体供給部１０から気体９を供給する。この場合は、制御部１１は、気体供給部１０ａの気体供給口から気体９の供給が行われるように気体供給部１０を制御する。

次に、図３（Ｂ）に示すように、パターン部５をインプリント領域８０のインプリント材７から引き離す（離型工程）。この時、モールド保持部６がパターン部５をインプリント領域８０から引き離す時の距離を引き離し距離をｈ１とする。引き離し距離は、モールド４のパターン部５と基板２表面との間の間隔（距離）である。

パターン部５とインプリント領域８０のインプリント材７とが接触している間のモールド４と基板２との間隙は非常に狭く、流体抵抗が大きい為、気体９はほとんど侵入できない。モールド４の周囲の空間が気体９で満たされている状態で、インプリント領域８０からパターン部５を引き離すと、モールド４と基板２との間隙の体積が大きくなりモールド４の周囲の空間に対して負圧となる。これによって、気流Ｆ１が起こり、Ｘ軸の＋方向（図中左側方向）に気体９が引き込まれる。即ち、気流Ｆ１によりモールド４と基板２の間に気体９が引き込まれる。

次に、図３（Ｃ）に示すように、パターン部５直下がインプリント領域８０から次にインプリント処理をする領域であるインプリント領域８１の直上に配置されるように基板ステージ３を移動させる。この時、気体９は、図３（Ｂ）時より基板ステージ３の移動に伴うクエット流れＦ２でＸ軸の＋方向にさらに引き込まれる。

次に、図３（Ｄ）に示すように、パターン部５をインプリント領域８１のインプリント材７に接触させる。この時、パターン部５とインプリント領域８１との間に引き込まれた気体９は、パターン部５がインプリント領域８１のインプリント材７に近づく間に、基板２とモールド４の間の周囲空間に押し広げられる。そして、インプリント領域８１上が充分に気体９で置換された状態でパターン部５をインプリント材７に接触させ（押し付け）て、インプリント処理をすることができる。

ここで、図２及び図４を用いて実施例１における基板２の外周領域に配置されたインプリント領域８にインプリント処理を行う際の気体供給方法の一例を説明する。図４は、実施例１に係る外周インプリント領域に対する気体供給方法を示した図である。

例として、図２に示した基板２上において隣接したインプリント領域８２、インプリント領域８３の順にインプリント処理を行う場合を説明する。

インプリント領域８３は上記したように、インプリント領域８２の次にインプリント処理をする領域である。また、インプリント領域８３は、基板２の外周側に配置されており、基板２の端部を含む領域である。また、インプリント領域８３は、インプリント領域８２に隣接する領域である。

ここで、インプリント領域８３と同様の特徴を有するインプリント領域を外周インプリント領域ともいう。さらに外周インプリント領域以外のインプリント領域を所定のインプリント領域ともいう。また、外周インプリント領域は、上記したように基板２の外周側に配置されており、基板２の端部を含んでいるため、上記した所定のインプリント領域より小さい面積で構成される。

この場合、インプリント領域８２が所定のインプリント領域となり、インプリント領域８３が外周インプリント領域となる。また、この時、インプリント領域８２はインプリント領域８３の直前にインプリント処理をする領域でもあるため事前インプリント領域に該当する。

インプリント領域（外周インプリント領域）８３にインプリント処理をする場合、図３のインプリント領域８１側に配置されている気体供給部１０ａから気体９を供給し基板ステージ３の移動によるクエット流れを利用しても、気体９の引き込みは困難となる。

つまり、インプリント領域８３は、基板２の外周に位置し、上記のように基板２と基板ステージ３との間には隙間があるため、押印時に圧力が高くなる基板２上まで気体９を引き込むのは困難となる。よって、図４に示している位置のインプリント領域８３にインプリント処理をする際に、例えば、気体供給部１０ａから気体９を供給すると押印時に気体９がインプリント領域８３の外側（Ｘ軸の－方向）に移動してしまう。この為、基板２とインプリント領域８３の間の空間を効率良く気体９で置換することができない。

そこで、このような場合は、上記した中央近傍のインプリント領域８１に気体を供給する気体供給部とは異なる気体供給部１０から気体９を供給する。尚、以下に示すインプリント処理と気体供給処理は、制御部１１がメモリ等の記憶媒体に保存されているコンピュータプログラムを実行することによって、夫々制御される。

まず、図４（Ａ）に示すように、インプリント領域８２にインプリント処理をしてパターンを形成する際、光照射部２０からの光でインプリント領域８３上のインプリント材７を硬化させる（硬化工程）。その後、制御部１１は、少なくともインプリント領域８２上のインプリント材７とパターン部５が接触している状態で気体９の供給を開始する（気体供給工程）。

この時、インプリント領域８３が位置する側の気体供給部１０より、インプリント領域８３が位置する側とは異なる側の気体供給部１０から気体９を供給する。具体的には、インプリント領域８３の直上にパターン部５が位置した時に少なくとも一部が基板２上に位置している何れかの気体供給部１０の気体供給口から気体９を供給する。

例えば、図４（Ａ）を例にすると、インプリント領域８ｂからインプリント領域８ａに向けて基板２が移動する方向に対して後方に位置する気体供給部１０ｂの何れかの気体供給口から気体９をモールド４と基板２との間の空間に供給する。

尚、インプリント領域８３の位置によっては、例えば、インプリント領域８３が位置する側の気体供給部１０と異なる側の気体供給部１０に加えて、その他の位置にある気体供給部１０の気体供給口からも気体９を供給してもよい。その場合、制御部１１は、その他の位置にある気体供給部１０よりもインプリント領域８３が位置する側の気体供給部１０と異なる側の気体供給部１０から供給する気体９を多くするように気体供給部１０を制御する。

次に、図４（Ｂ）に示すように、制御部１１は、モールド保持部６を駆動させ、パターン部５をインプリント領域８２のインプリント材７から引き離す。この時、モールド保持部６がパターン部５をインプリント領域８２から引き離す時の距離を引き離し距離ｈ２とする。

ここで、引き離し距離ｈ２は、図３（Ｂ）における離型工程での引き離し距離ｈ１よりモールド４のパターン部５と基板２表面との間の間隔（距離）を広く（長く）する。具体的には、引き離し距離ｈ２は、インプリント領域８２のインプリント処理の直後にインプリント領域８３にパターンを形成しない場合よりも、インプリント領域８２からモールド４を引き離す際の引き離し距離ｈ２が広くなるようにする。この時、制御部１１は、引き離し距離を、ｈ２＞ｈ１の関係となるように、モールド保持部６または基板ステージ３を制御する。

引き離し距離ｈ２を引き離し距離ｈ１より増やすことによって、モールド４と基板２との間隙の体積がさらに大きくなりモールド４の周囲の空間に対する負圧もさらに大きくなる為、気体９がモールド４と基板２の間により引き込まれる効果が生まれる。

次に、図４（Ｃ）に示すように、パターン部５直下がインプリント領域８２から次にインプリント処理を行う領域であるインプリント領域８３の直上に配置されるように制御部１１は、基板ステージ３を移動させる。この時、気体９は、基板ステージ３の移動に伴うクエット流れＦ２でＸ軸の＋方向に図４（Ｂ）時より、一部が押し返されてしまう。

次に、図４（Ｄ）に示すように、制御部１１は、モールド保持部６を駆動させ、パターン部５をインプリント領域８３のインプリント材７に接触させる。この時、基板２表面と基板ステージ３表面との間には段差があり、基板２表面の方が高い位置にある為、モールド４下の空間では基板２上の圧力の方が基板ステージ３上の圧力より高くなる。この為、モールド４下では基板２上の気体９は、圧力の低い基板ステージ３側（Ｘ軸の－方向）に移動することで、基板２とインプリント領域８３の間の空間が充分に気体９で置換される。これによりインプリント領域８３上の空間が充分に気体９で置換された状態でパターン部５をインプリント材７に押し付けることができる。

以上の様に、実施例１によれば、基板２の中央近傍に加え、基板２の外周に配置されたインプリント領域であるインプリント領域８３にインプリント処理を行う際、気体９を効率よくインプリント領域８と基板２との間に供給することができる。これにより、インプリント材７の未充填による欠陥が発生するのを抑制させたインプリント装置１を提供することができる。

尚、上記ではモールド保持部６がモールド４をＺ方向に移動させることで、基板２上のインプリント材７への接触と引き離しを行っていたが、基板ステージ３が基板２を各軸に相対的に移動させて基板２上のインプリント材７への接触と引き離しを行ってもよい。

また、制御部１１は、外周インプリント領域上のインプリント材７からモールド４を引き離す速度を外周インプリント領域以外のインプリント領域（所定のインプリント領域）からモールド４を引き離す速度より早くなるように制御してもよい。この場合、制御部１１は、モールド保持部６を制御して上記の速度を変更してもよいし、基板ステージ３を制御して上記の速度を変更してもよい。

＜実施例２＞
実施例２に係るインプリント装置１について図５を参照して以下に説明する。尚、実施例２におけるインプリント装置１の構成は、実施例１におけるインプリント装置１と同様の構成であるため説明を省略し、実施例２として言及しない事項は、実施例１に従う。

図５は、実施例１と実施例２に係る気体供給方法の一例を示した図である。図５（Ａ）は、実施例１の気体供給部１０による気体９の供給方法の一例を示す図である。図５（Ｂ）は、実施例２の気体供給部１０による気体９の供給方法の一例を示す図である。

実施例２では、外周インプリント領域の配置に応じて各気体供給部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄによる気体９の供給を制御する。また、隣接したインプリント領域８ｂ、インプリント領域８ａの順にインプリント処理を行う場合を説明する。実施例２では、インプリント領域８ｂが実施例１における事前インプリント領域に該当し、インプリント領域８ａが外周インプリントに該当する。

図５（Ａ）では、インプリント領域８ｂにインプリント処理を行う時に気体供給部１０ｂから気体９を供給し、モールド４下の破線９ｂまで気体９を引き込んでいる。ただし、インプリント領域８ｂの次にインプリント処理をするインプリント領域８ａに進む際、基板２がＸ軸の－方向に移動すると、クエット流れによって気体９は、パターン部５から離れるように黒線９ａまで戻されてしまう。図５（Ａ）の場合は、図中に示す矢印の方向（Ｘ軸の＋方向）に戻されてしまう。

そこで、実施例２では、インプリント領域８ｂにインプリント処理を行う時に、インプリント領域８ｂからインプリント領域８ａに向けて基板２が移動する方向と直交する方向（平行な方向）に位置する気体供給部１０から気体９を供給する。加えて、気体供給部１０から気体９を供給する際、インプリント領域８ａにパターン部５が位置した時に少なくとも一部が基板２上に位置している気体供給部１０の何れかの気体供給口から気体９を供給する。例えば、図５（Ｂ）の場合を例とすると、制御部１１は、気体供給部１０ｄの気体供給口から気体９を供給する。

インプリント領域８ｂにインプリント動作を行う時にモールド４下の破線９ｂまで引き込まれた気体９は、インプリント領域８ａに進む際、クエット流れで黒線９ａまで移動する。ここで、実施例２では、図５の時とは異なり、パターン部５から離れる方向に気体９は移動しない。これにより、実施例１と同様に、インプリント領域８ａのインプリント材７にパターン部５を近づけた時、効率的にインプリント領域８ａ上を気体９で置換することができる。

図５におけるインプリント領域８ａの位置では、図５（Ｂ）に示すように気体供給部１０ｄから気体９を供給する方が効率的だが、その他の位置にある気体供給部１０も使用してもよい。例えば、図５を例とすると、インプリント領域８ａにパターン部５が位置した時に少なくとも一部が基板２上に位置している気体供給部１０ｂを気体供給部１０ｄと同時に使用してもよい。その場合、気体９の使用量が増えることで、インプリント領域８ａの押印時に圧力が高くなるモールド４下の基板２上をより多くの気体９で満たせる。これにより、パターン部５と基板２との間により多くの気体９を供給することができる。

その場合、制御部１１は、気体供給部１０ｂと気体供給部１０ｄから供給する気体９の供給量を調整するように気体供給部１０を制御してもよい。例えば、この場合の気体９の供給に際し、効率的に気体９を供給できる気体供給部１０ｄからの供給量を気体供給部１０ｂからの供給量より増やすようにしてもよい。

また、気体供給部１０ｂと気体供給部１０ｄに加え、気体供給部１０ｂと気体供給部１０ｄ以外の気体供給部１０からも同時に気体を供給してもよい。この場合、制御部１１は、上記した外周インプリント領域が位置する側の気体供給部１０より、外周インプリント領域が位置する側とは異なる側の気体供給部１０の気体供給口から気体９が多く供給されるように気体供給部１０を制御する。

以上のように、実施例２によれば、実施例１の効果に加え、基板２の外周に配置されたインプリント領域８の位置応じて、気体９を効率よくインプリント領域８に供給することができる。

＜物品製造方法に係る実施例＞
本実施例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。本実施例の物品の製造方法は、基板に塗布された組成物に上記のインプリント装置１を用いてパターンを形成する工程（基板に処理を行う工程）と、かかる工程でパターンを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、組成物剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施例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１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、モールド（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。モールドとしては、インプリント等の基板処理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、組成物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またはイオン注入等が行われた後、組成物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図６を参照して説明する。図６（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の表面に組成物３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になった組成物３ｚが基板１ｚ上に付与された様子を示している。

図６（Ｂ）に示すように、モールド４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板１ｚ上の組成物３ｚに向け、対向させる。図６（Ｃ）に示すように、組成物３ｚが付与された基板１ｚとモールド４ｚとを接触させ、圧力を加える（接触工程）。組成物３ｚはモールド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、モールド４ｚを透して照射すると、組成物３ｚは硬化する（硬化工程）。このとき本実施例では、装置内で取得した分光感度特性に基づき、最適光重合度となるような照射量で組成物に光を照射することが可能となる。

図６（Ｄ）に示すように、組成物３ｚを硬化させた後、モールド４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上に組成物３ｚの硬化物のパターンが形成される（パターン形成工程、成形工程）。この硬化物のパターンは、モールド４ｚの凹部が硬化物の凸部に、モールド４ｚ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、組成物３ｚにモールド４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図６（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６（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。尚、モールド４ｚとして、凹凸パターンを設けた回路パターン転写用のモールドを用いた例について述べたが、凹凸パターンがない平面部を有する平面テンプレートであってもよい。

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。また、上述の実施形態を組み合わせて実施してもよい。

また、上述した各実施例における制御の一部または全部を上述した各実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワークまたは各種記憶媒体を介してインプリント装置１等に供給するようにしてもよい。そしてそのインプリント装置１等におけるコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

１ インプリント装置
２ 基板
４ 型
５ パターン部
６ モールド保持部
７ インプリント材
８ インプリント領域
９ 気体
１０ 気体供給部
１１ 制御部

Claims (13)

1. パターン部を有する型を用いて、インプリント材が塗布された基板上の複数のインプリント領域に順次、前記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、
   前記型と前記基板の周囲の空間に気体を供給する気体供給部と、
   前記インプリント領域上の前記インプリント材に前記型の前記パターン部を接触するように前記型と前記基板とを相対的に移動させる移動部と、
   所定のインプリント領域上の前記インプリント材に前記パターンを形成する際に、前記気体供給部から前記気体の供給が行われるように制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記所定のインプリント領域の前記インプリント処理の直後に前記基板の外周に配置された外周インプリント領域に前記パターンを形成する場合には、前記所定のインプリント領域の前記インプリント処理の直後に前記外周インプリント領域に前記パターンを形成しない場合よりも、前記所定のインプリント領域から前記型を引き離す際の前記パターン部と前記基板との間の間隔が広くなるように前記移動部を制御することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記気体供給部は、複数の気体供給口を有し、前記制御部は、前記外周インプリント領域の前記基板上の位置に応じて前記複数の気体供給口の内のいずれの気体供給口から前記気体を供給するかを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. 前記複数の気体供給口は、前記型の外周に配置されていることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記制御部は、前記所定のインプリント領域に前記パターンを形成する際に、前記複数の気体供給口のうち、前記外周インプリント領域が位置する側の気体供給部より、前記外周インプリント領域が位置する側とは異なる側の前記気体供給口から前記気体が多く供給されるように制御することを特徴とする請求項２または３に記載のインプリント装置。
5. 前記制御部は、前記基板を前記所定のインプリント領域から前記外周インプリント領域に向けて移動する方向に対して直交する方向に位置する前記気体供給口から前記気体を供給するように前記気体供給部を制御することを特徴とする請求項２～４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記基板を前記所定のインプリント領域から前記外周インプリント領域が位置する方向に向けて移動する方向に対して後方に位置する前記気体供給口から前記気体を供給させることを特徴とする請求項２～５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. パターン部を有する型を用いて、インプリント材が塗布された基板上の複数のインプリント領域に順次、前記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、
   前記型と前記基板の周囲の空間に気体を供給する複数の気体供給部と、
   前記インプリント領域上の前記インプリント材に前記型の前記パターン部を接触するように前記型と前記基板とを相対的に移動させる移動部と、
   所定のインプリント領域上の前記インプリント材に前記パターンを形成する際に、前記複数の気体供給部から前記気体の供給が行われるように制御する制御部と、を有し、
   前記制御部は、前記所定のインプリント領域の前記インプリント処理の直後に前記基板の外周に配置された外周インプリント領域に前記パターンを形成する場合には、前記複数の気体供給部のうち、前記外周インプリント領域が位置する側の気体供給部より、前記外周インプリント領域が位置する側とは異なる側の気体供給部から前記気体が多く供給されるように制御する制御部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
8. 前記制御部は、少なくとも前記インプリント材と前記パターン部とが接触している際に、前記気体供給部から前記気体の供給が行われるように制御することを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記所定のインプリント領域は、前記外周インプリント領域に隣接する領域であることを特徴とする請求項１～８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記外周インプリント領域は、前記基板の端部を含んで前記インプリント処理が行われる領域であることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記気体は、空気より酸素濃度が低いことを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. パターン部を有する型を用いて、インプリント材が塗布された基板上の複数のインプリント領域に順次、前記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、
    前記インプリント領域上の前記インプリント材に前記型の前記パターン部を接触させる接触工程と、
    前記型と前記基板の周囲の空間に気体を供給する気体供給工程と、
    前記インプリント領域から前記型を引き離す離型工程と、を有し、
    前記離型工程において、所定のインプリント領域の前記インプリント処理の直後に前記基板の外周に配置された外周インプリント領域に前記パターンを形成する場合には、前記所定のインプリント領域の前記インプリント処理の直後に前記外周インプリント領域に前記パターンを形成しない場合よりも、前記所定のインプリント領域から前記型を引き離した後の前記パターン部と前記基板との間の間隔が広くすることを特徴とするインプリント方法。
13. 請求項１～１１のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて前記基板に前記パターンを形成するパターン形成工程と、
    前記パターン形成工程で前記パターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、
    前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。