JP2024077312A - インプリント装置、インプリント方法、および、物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 変形機構の駆動ストローク内で実行可能なインプリント装置を提供すること。【解決手段】 基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成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、前記型保持部によって保持された前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構と、前記型保持部および前記第一の変形機構の駆動を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を制御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、および、物品の製造方法に関する。

インプリント装置は、基板のショット領域上の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ることによって、基板のショット領域の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。インプリント装置は、ショット領域と型（のパターン領域）との重ね合わせ誤差を低減するために、型の側面に力を加えることによって型のパターン領域を変形させる変形機構を備えうる。

特許文献１には、型ごとに、インプリント材を介して型と基板が接触しているときの変形機構の応答特性を前もって取得しておき、応答特性に基づき変形機構の事前駆動力を変化させる技術が開示されている。

特許文献２には、変形機構が補正するモード毎に、変形機構の駆動力にかける係数を調整することで、変形機構の上下左右のバランスが崩れないように保つ技術が開示されている。

特開２０２２－３０８１１号公報 特開２０２０－１９４８９３号公報

変形機構は型と基板の相対倍率を補正するが、ときに、型と基板の相対倍率ずれが、変形機構の駆動ストロークを超えている場合がある。この場合、変形機構だけでは倍率ずれを補正しきれない。型と基板の倍率ずれが変形機構の駆動ストロークを超えてしまう理由としては、型または基板の倍率個体差、変形機構の駆動しやすさ（駆動効率）における型の個体差（特許文献１参照）などが挙げられ、さらに、インプリント毎の様々な要因の組み合わせにより、状況は都度変化し得る。

そこで本発明は、変形機構の駆動ストローク内で実行可能なインプリント装置を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明に係るインプリント装置は、
基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成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、
前記型保持部によって保持された前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構と、
前記型保持部および前記第一の変形機構の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を制御する
ことを特徴とする。

本発明によれば、変形機構の駆動ストローク内で好適に実行可能なインプリント装置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。 第一の変形機構の構成例を示す図。 型と基板の倍率ずれが正常に補正される様子を示す図。 型と基板の倍率ずれが正常に補正できない様子を示す図。 第一の変形機構以外の手段を用いて倍率ずれを補正する様子を示す図。 入熱により倍率ずれがマイナス方向へ変化する様子を示す図。 押印圧力を弱めることによる基板の変形の様子を示す図。 押印圧力の変更により倍率ずれがプラス方向へ変化する様子を示す図。 実施例のフローチャートの図。 物品の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。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＞
図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置１００の構成が示されている。インプリント装置１００は、基板上に供給された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。このように、インプリント装置１００は、インプリント処理によって基板Ｓの上にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンを形成するように構成される。インプリント処理は、接触処理、アライメント処理、硬化処理、分離処理を含みうる。接触処理は、基板Ｓのショット領域（インプリント対象領域）の上のインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域Ｐを接触させる処理である。アライメント処理は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとのアライメントを行う処理である。インプリント処理におけるアライメント処理は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差が低減されるように型Ｍのパターン領域Ｐを変形させる変形処理を含む場合がある。硬化処理は、インプリント材ＩＭを硬化させる処理である。分離処理は、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと型Ｍのパターン領域Ｐとを分離する処理である。

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。

本明細書および添付図面では、基板Ｓ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。位置合わせ（アライメント処理）は、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。

インプリント装置１００は、基板Ｓを保持し駆動する基板駆動機構ＳＤＭ、基板駆動機構ＳＤＭを支持するベースフレームＢＦ、型Ｍを保持し駆動する型駆動機構ＭＤＭ、および、型駆動機構ＭＤＭを支持する構造体ＳＴを備えうる。基板駆動機構ＳＤＭは、基板Ｓを保持する基板チャックＳＣを含む基板ステージＳＳと、基板ステージＳＳを位置決めすることによって基板Ｓを位置決めする基板位置決め機構ＳＡとを含みうる。型駆動機構ＭＤＭは、型Ｍを保持する型チャックＭＣ（型保持部）と、型チャックＭＣを位置決めすることによって型Ｍを位置決めする型位置決め機構ＭＡとを含みうる。型駆動機構ＭＤＭは、接触工程および／または分離工程において型Ｍに加えられる力を検出する検出部ＬＣを含む。型駆動機構ＭＤＭは、更に、接触処理において、型Ｍのパターン領域Ｐが基板Ｓに向かって凸形状になるように型Ｍのパターン領域Ｐを変形させるようにパターン領域Ｐの反対側の面に圧力を加える圧力機構を備えうる。

基板駆動機構ＳＤＭおよび型駆動機構ＭＤＭは、基板Ｓと型Ｍとの相対位置が変更されるように基板Ｓおよび型Ｍの少なくとも一方を駆動する駆動機構ＤＭを構成する。駆動機構ＤＭによる相対位置の変更は、基板Ｓの上のインプリント材に対する型Ｍのパターン領域Ｐ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Ｍの分離のための駆動を含む。換言すると、駆動機構ＤＭによる相対位置の変更は、接触処理および分離処理が行われるように基板Ｓと型Ｍとの相対位置を変更することを含む。基板駆動機構ＳＤＭは、基板Ｓを複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ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。型駆動機構ＭＤＭは、型Ｍ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。

インプリント装置１００は、更に、型Ｍのパターン領域Ｐを変形させる第一の変形機構ＭＡＧを備えうる。第一の変形機構ＭＡＧは、ＸＹ平面に平行な面内におけるパターン領域Ｐの形状（大きさを含む）が変更されるようにパターン領域Ｐを変形させうる。第一の変形機構ＭＡＧは、例えば、型Ｍの４つの側面に力を加えることによってパターン領域Ｐを変形させうる。

インプリント装置１００は、更に、ディスペンサＤＳＰを備えうる。ただし、ディスペンサＤＳＰは、インプリント装置１００の外部装置として構成されてもよい。ディスペンサＤＳＰ（供給部）は、基板Ｓのショット領域にインプリント材ＩＭを配置（供給）する。基板Ｓのショット領域へのインプリント材ＩＭの配置は、基板駆動機構ＳＤＭによって基板Ｓが駆動されている状態で、該駆動と同期してディスペンサＤＳＰがインプリント材ＩＭを吐出することによってなされうる。ここで、ディスペンサＤＳＰが基板Ｓの上の１つのショット領域にインプリント材ＩＭを配置する度に接触処理、アライメント処理、硬化処理および分離処理が実行されうる。あるいは、ディスペンサＤＳＰが基板Ｓの上の複数のショット領域にインプリント材ＩＭを配置した後に、該複数のショット領域の各々に対して接触処理、アライメント処理、硬化処理および分離処理が実行されてもよい。

インプリント装置１００は、更に、硬化部ＣＵを備えうる。硬化部ＣＵは、基板Ｓの上のインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域Ｐが接触した状態でインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる。これによって、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが基板Ｓの上に形成される。

インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置、型ＭのマークＭＭＫの位置、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫと型ＭのマークＭＭＫとの相対位置等を計測する計測部ＡＳを備えうる。インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置を検出（計測）するオフアクシススコープＯＡＳを備えうる。

インプリント装置１００は、更に、制御部ＣＮＴを備えうる。制御部ＣＮＴは、駆動機構ＤＭ、第一の変形機構ＭＡＧ、ディスペンサＤＳＰ、硬化部ＣＵ、計測部ＡＳ、オフアクシススコープＯＡＳを制御しうる。制御部ＣＮＴは、例えば、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ（ＣＰＵおよびメモリを含む）、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。制御部ＣＮＴは、インプリント装置１００内に設けてもよいし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し遠隔で制御してもよい。

制御部ＣＮＴは、計測部ＡＳによって検出される結果、例えば、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置に基づいて当該ショット領域の形状を演算することができる。また、制御部ＣＮＴは、計測部ＡＳによって検出される結果、例えば、型ＭのマークＭＭＫの位置に基づいて型Ｍのパターン領域Ｐの形状を演算することができる。制御部ＣＮＴは、このようにして得られたショット領域の形状とパターン領域Ｐの形状とに基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を演算しうる。あるいは、制御部ＣＮＴは、計測部ＡＳによって検出される結果、例えば、基板ＳのマークＳＭＫと型ＭのマークＭＭＫとの相対位置に基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を演算しうる。換言すると、制御部ＣＮＴは、計測部ＡＳの出力に基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差（ショット領域の形状とパターン領域の形状との差）を演算しうる。重ね合わせ誤差は、例えば、倍率成分、および、歪み成分（例えば、ひし形、台形等の成分、または、より高次の成分）を含みうる。

熱供給部ＨＳは、基板上の所定の位置に一定強度の光を照射することで局所的に基板を熱膨張させ、基板の形状を補正する。熱供給部による基板の変形と、第一の変形機構ＭＡＧによる型の変形を組み合わせて、基板と型の重ね合わせ誤差を補正する場合もある。

図２には、第一の変形機構ＭＡＧの構成例が示されている。第一の変形機構ＭＡＧは、型Ｍの４つの側面ＭＳに力を加えることによって型Ｍのパターン領域Ｐを変形させうる。第一の変形機構ＭＡＧによって制御可能なパターン領域Ｐの形状（大きさを含む）の成分は、例えば、倍率成分、および、歪み成分（例えば、ひし形、台形等の成分、または、より高次の成分）を含みうる。第一の変形機構ＭＡＧは、複数のユニット２０を含みうる。各ユニット２０は、型Ｍの側面ＭＳに接触する接触部２１と、接触部２１を駆動するアクチュエータ２２とを含みうる。アクチュエータ２２は、例えば、ピエゾ素子を含みうるが、他の素子を含んでもよい。

図３は、型と基板のアライメント中に、第一の変形機構ＭＡＧにより型を変形させることによって、型と基板の倍率ずれが正常に補正される様子を示している。図３（ａ）は、アライメント中の第一の変形機構の駆動力を示している。第一の変形機構の駆動力増加は、第一の変形機構が型を押すことを意味する。図３（ｂ）は、アライメント中の型と基板の倍率ずれを示している。型と基板の倍率ずれは、基板Ｓ上のマークＳＭＫおよび型Ｍ上のマークＭＭＫを計測部ＡＳで観察することにより、制御部ＣＮＴによって計算される。インプリント装置１００は、型と基板の倍率ずれがゼロになるまで、第一の変形機構の駆動力を変化させる。ここでは、型と基板の倍率ずれは、基板を基準とした型のずれ量を表す。基板に対して型が大きい場合は倍率ずれの符号はプラスとなる。図３では、アライメント開始時刻ｔｓから第一の変形機構の駆動力の増加が始まると同時に、型と基板の倍率ずれが小さくなっていき、アライメント終了時刻ｔｅにおいて倍率ずれがゼロに収束している。

一方、図４は、第一の変形機構を限界まで駆動させても、型と基板の倍率ずれが補正できない様子を示している。アライメント終了時刻ｔｅの時点で、図４（ａ）に示す第一の変形機構の駆動力は上限ＬＵに到達しているが、図４（ｂ）に示す型と基板の倍率ずれはゼロに収束していない。この場合、型と基板の倍率ずれが大きいまま露光・離型を迎え、オーバーレイ精度の悪化をもたらすことになる。本明細書では、この現象を『変形機構の駆動力の飽和』と呼称することにする。変形機構の駆動力の飽和が起きる理由としては、型または基板の倍率個体差、変形機構の駆動しやすさにおける型の個体差（特許文献１参照）などが挙げられ、さらに、インプリント毎の様々な要因の組み合わせにより、状況は都度変化しうる。

図５は、第一の変形機構駆動力の飽和の有無（飽和が起きるか否か）をアライメント動作の駆動中に予測し、補正残差の低減を図る様子を示している。図５における破線は、図４と同じく、第一の変形機構駆動力の飽和が起きる様子を示している。本実施形態では、アライメント途中の時刻ｔｍ１において、それまでの実績（図５における時刻ｔｍ１までの実線）から、変形機構駆動力の飽和が起きるか否かを予測する。具体的には、時刻ｔｍ１における第一の変形機構の駆動力上限ＬＵまでの余裕（ＬＵ－Ｆ（ｔｍ１））、時刻ｔｍ１における型と基板の倍率ずれＥ（ｔｍ１）、および時刻ｔｓからｔｍ１までの第一の変形機構の駆動効率実績の３パラメータから、時刻ｔｍ１以降も同じようにアライメントを続けた場合に、第一の変形機構駆動力の飽和が起きるかを制御部ＣＮＴが判断する。

ここで、第一の変形機構の駆動効率とは、型と基板の倍率ずれを一定量変化させるために必要な第一の変形機構の駆動力のことであり、第一の変形機構の駆動力に対する型の変形量の関係から求められる。

図５の例では、Ｆ（ｔｍ１）／（Ｅ（ｔｍ１）－Ｅ（ｔｓ））で表される。時刻ｔｍ１は、アライメント終了時刻ｔｅの前であれば良いが、時刻ｔｓと時刻ｔｅの中間、のように所定のタイミングを指定しても良いし、時刻ｔｅより一定時間前の時刻、のように指定してもよい。

時刻ｔｍ１において、変形機構駆動力の飽和が起きると予測された場合、インプリント装置は、第一の変形機構ＭＡＧ以外の第二の変形機構を用いて補正残差の低減を図る。補正したい方向に応じて第二の変形機構を選択することができる。第二の変形機構の一形態は、基板を加熱する熱供給部を有する機構による基板への入熱である。型と基板の倍率ずれをマイナス方向に変化させたい場合に実施する。

図６は、熱供給部により基板に入熱することで基板を膨張させ、型と基板の倍率ずれがマイナス方向に変化する様子を示している。基板Ｓのショット領域において、破線が入熱前の形状、実線が入熱後に膨張した形状を表している。熱供給部による基板への入熱により倍率のみを変化させることができるため、倍率成分以外の重ね合わせ誤差が発生することはないが、その分の処理に時間がかかってしまうという弊害は生じる。

第二の変形機構の別の形態は、型を基板に押し付ける圧力、すなわち押印圧力を変化させる機構を有することである。押印圧力を変化させると、インプリント中の型Ｍのパターン領域の変形が起きることがわかっている。

図７は、押印圧力を弱めた場合の型Ｍのパターン領域の形状変化イメージを表している。なお、逆に押印圧力を強めた場合は、形状変化の符号が逆転する。図８は、押印圧力を弱めることで型Ｍのパターン領域を変形させ、型と基板の倍率ずれがプラス方向に変化する様子を示している。型Ｍのパターン領域において、破線が押印力を弱める前の形状、実線が押印力を弱めた後に変形した形状を表している。ただし、押印圧力の変化による型の形状変化には、純粋な倍率成分だけではなく、高次歪が含まれる。したがって、押印圧力を弱めることにより倍率成分を補正できる一方、倍率成分以外の高次の重ね合わせ誤差が発生することになる。しかし、重ね合わせ誤差への影響が最も大きい倍率成分を補正できる効果の方が高い。なお、押印圧力によって倍率ずれを補正する場合も、その分の処理に時間がかかってしまうという弊害が生じる。

図５では、時刻ｔｍ１において第一の変形機構駆動力の飽和が起きると予測され、補正方向はマイナス側であることから、時刻ｔｍ１からｔｍ２にかけて熱供給部による基板への入熱が行われた際の様子を示している。図５（ａ）の通り、時刻ｔｍ１からｔｍ２の間は、第一の変形機構の駆動力は変化していない。一方で、図５（ｂ）の通り、型と基板の倍率ずれは、熱供給部による基板への入熱により、時刻ｔｍ１からｔｍ２の間もマイナス方向へ変化している。時刻ｔｍ２において、残りの型と基板の倍率ずれが、第一の変形機構の駆動により補正しきれる状態であると制御部ＣＮＴが判断し、第一の変形機構の駆動が再開される。

入熱による倍率補正をした分、第一の変形機構は上限ＬＵまで駆動力を消費せずとも、型と基板の倍率ずれをゼロにすることができる。図５では、補正方向がマイナスの場合を示したが、補正方向がプラスの場合は、時刻ｔｍ１からｔｍ２の間で、熱供給部による入熱ではなく押印圧力の変更が実施される。どちらの場合も、アライメント処理時間が増加するため、熱供給部もしくは押印圧力による倍率補正が行われた場合のアライメント終了時刻ｔｅ‘は、元々のアライメント終了時刻ｔｅよりも後にずれる。

図９に、実施例に基づくフローチャートを示す。

Ｓ０１で、制御部ＣＮＴは、ディスペンサＤＳＰを制御して基板のショット領域にインプリント材を供給する。

Ｓ０２で、制御部ＣＮＴは、駆動機構ＤＭを制御して、ショット領域に供給されたインプリント材を介して、型と基板を接触させる。

Ｓ０３で、制御部ＣＮＴは、時刻ｔｍ１まで、型とインプリント材とが接触した状態でのアライメント処理を実行する。アライメント処理において、制御部ＣＮＴは、計測部ＡＳを用いて、ショット領域のマークＳＭＫと型のマークＭＭＫを同時に観察することで、基板と型との相対位置ずれ（重ね合わせ誤差）を検出する。制御部ＣＮＴは、例えば、検出された相対位置ずれが低減されるように基板駆動機構ＳＤＭを制御する。また、アライメント処理は、相対位置ずれが低減されるように第一の変形機構ＭＡＧにより型のパターン領域を変形（補正）させることを含む。

Ｓ０４で、制御部ＣＮＴは、時刻ｔｍ１までのアライメント動作における変形実績から、このままアライメントを続けた場合に第一の変形機構駆動力の飽和が起きるかどうかを予測する。アライメント動作における変形実績とは、図５を用いて先に示した通り、時刻ｔｍ１における第一の変形機構の駆動力余裕（ＬＵ－Ｆ（ｔｍ１））、時刻ｔｍ１における型と基板の倍率ずれＥ（ｔｍ１）、および時刻ｔｓからｔｍ１までの第一の変形機構の駆動効率Ｆ（ｔｍ１）／（Ｅ（ｔｍ１）－Ｅ（ｔｓ））の３つのパラメータを含む評価指標としている。

Ｓ０４で第一の変形機構駆動力の飽和が起こらないと予測された場合には、Ｓ０５となり、時刻ｔｍ１以前と同様に第一の変形機構の駆動力を変化させ続け、倍率ずれがゼロに収束する。時刻ｔｅにてアライメント終了となる。第一の変形機構駆動力の飽和が起きると予測された場合には、Ｓ０６に進む。

Ｓ０６で、制御部ＣＮＴは、倍率ずれの補正方向から次の駆動する第二の変形機構を決定する。補正方向がマイナスの場合は、第二の変形機構として熱供給部による基板への入熱を選択するためＳ０７へ進む。補正方向がマイナスの場合には、第二の変形機構として押印圧力を弱めるためＳ０８へ進む。

Ｓ０７で、制御部ＣＮＴは、時刻ｔｍ１以降、熱供給部による基板への入熱を行い、基板を膨張させることで、型と基板の倍率ずれを小さくする。残りの倍率ずれ量が、第一の変形機構で補正可能となる時刻ｔｍ２まで入熱を続ける。

Ｓ０８で、制御部ＣＮＴは、時刻ｔｍ１以降、基板への型の押印圧力を弱めていき、型を変形させることで、型と基板の倍率ずれを大きくする。残りの倍率ずれ量が、第一の変形機構で補正可能となる時刻ｔｍ２まで入熱を続ける。

Ｓ０９で、制御部ＣＮＴは、時刻ｔｍ２から新しいアライメント終了時刻ｔｅ‘まで、Ｓ０３と同じ要領で第一の変形機構の駆動により型と基板の倍率ずれを補正する。

Ｓ１０で、制御部ＣＮＴは、硬化部ＣＵを制御して基板上のインプリント材を硬化させる。

Ｓ１１で、制御部ＣＮＴは、駆動機構ＤＭを制御して硬化したインプリント材から型を引き離す離型を行う。

以上のようにして、インプリント毎に、型と基板の倍率ずれが第一の変形機構の駆動ストロークを超える場合でも、補正残差低減を図ることができる。

（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、レジストパターン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、レジストパターンは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１０（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に成形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の表面に光硬化材料３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になった光硬化材料３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１０（ｂ）に示すように、インプリント用のモールド４ｚを、その凹凸パターンが成形された側を基板上の光硬化材料３ｚに向け、対向させる。図１０（ｃ）に示すように、光硬化材料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。光硬化材料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光硬化材料３ｚは硬化する。

図１０（ｄ）に示すように、光硬化材料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上に光硬化材料３ｚの硬化物のパターンが成形される。この硬化物のパターンは、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールド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、インプリント材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１０（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングパターン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１０（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が成形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。

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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

すなわち、以下の形態が挙げられる。

（形態１）
基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成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、
前記型保持部によって保持された前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構と、
前記型保持部および前記第一の変形機構の駆動を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を制御する
ことを特徴とするインプリント装置。

（形態２）
前記駆動力の飽和の有無を、前記アライメント動作における変形実績に基づいて予測する（形態１）に記載のインプリント装置。

（形態３）
前記駆動力の飽和の有無を予測するタイミングは、前記アライメント動作の終了時刻より前であることを特徴とする（形態１または２）に記載のインプリント装置。

（形態４）
前記変形実績は、前記第一の変形機構の駆動力に対する前記型の変形量の関係、前記第一の変形機構の駆動力余裕、および重ね合わせ補正残差を含む（形態２）に記載のインプリント装置。

（形態５）
前記基板および前記型の少なくともいずれか一方を変形させる第二の変形機構を更に有しており、前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動力の飽和が予測された場合に前記第二の変形機構を駆動する制御を行う（形態１から４のいずれか一項）に記載のインプリント装置。

（形態６）
前記第二の変形機構は、前記基板を加熱する熱供給部を有する（形態５）に記載のインプリント装置。

（形態７）
前記第二の変形機構は、前記型および前記基板を押印する押印圧力を変化させる機構を有する（形態５）に記載のインプリント装置。

（形態８）
前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動力の飽和が予測された場合、前記第二の変形機構により重ね合わせ補正残差を低減した後、第一の変形機構による駆動を再開する（形態５）に記載のインプリント装置。

（形態９）
基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置を用いるインプリント方法であって、
前記インプリント装置は、前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構を有し、
前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を行う
ことを特徴とするインプリント方法。

（形態１０）
物品の製造方法であって、
基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置を用いて基板上に硬化物のパターンを形成するインプリント工程と、
前記硬化物を介して前記基板をエッチングする工程と、
前記エッチングされた前記基板から物品を製造する工程と、
を有しており、
前記インプリント工程において、
前記インプリント装置は、前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構を有し、
前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を行う
ことを特徴とする物品の製造方法。

（形態１１）
（形態１から８）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上に硬化物のパターンを成形する工程と、該硬化物のパターンを介して基板をエッチングする工程と、エッチングされた基板から物品を製造する工程と、を有する、ことを特徴とする物品の製造方法。

以上、本発明の好ましいいくつかの実施形態を説明したが、本発明のこれらの実施形態は、例として説明したものであり、本発明の範囲を限定するものではない。実現可能な実施形態は、種々の形態で実施されることが出来る。本発明の要旨の範囲で、大きさの変更、位置の変更、内容の省略、置き換え、または形状の変更を行うことが出来る。これらの変更は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明の範囲に含まれる。

１００ インプリント装置
ＭＡＧ 第一の変形機構
ＣＮＴ 制御部

Claims (11)

1. 基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成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、
   前記型保持部によって保持された前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構と、
   前記型保持部および前記第一の変形機構の駆動を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を制御する
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記駆動力の飽和の有無を、前記アライメント動作における変形実績に基づいて予測する請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記駆動力の飽和の有無を予測するタイミングは、前記アライメント動作の終了時刻より前であ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。
4. 前記変形実績は、前記第一の変形機構の駆動力に対する前記型の変形量の関係、前記第一の変形機構の駆動力余裕、および重ね合わせ補正残差を含む請求項２に記載のインプリント装置。
5. 前記基板および前記型の少なくともいずれか一方を変形させる第二の変形機構を更に有しており、前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動力の飽和が予測された場合に前記第二の変形機構を駆動する制御を行う請求項１に記載のインプリント装置。
6. 前記第二の変形機構は、前記基板を加熱する熱供給部を有する請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記第二の変形機構は、前記型および前記基板を押印する押印圧力を変化させる機構を有する請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記第一の変形機構の駆動力の飽和が予測された場合、前記第二の変形機構により重ね合わせ補正残差を低減した後、第一の変形機構による駆動を再開する請求項５に記載のインプリント装置。
9. 基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置を用いるインプリント方法であって、
   前記インプリント装置は、前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構を有し、
   前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を行う
   ことを特徴とするインプリント方法。
10. 物品の製造方法であって、
    基板上のインプリント材と型とを接触させてパターンを形成するインプリント装置を用いて基板上に硬化物のパターンを形成するインプリント工程と、
    前記硬化物を介して前記基板をエッチングする工程と、
    前記エッチングされた前記基板から物品を製造する工程と、
    を有しており、
    前記インプリント工程において、
    前記インプリント装置は、前記型の側面に力を加えて前記型のパターン領域を変形させる第一の変形機構を有し、
    前記第一の変形機構の駆動中に駆動力の飽和の有無を予測し、該予測に基づいて前記基板と前記型とのアライメント動作を行う
    ことを特徴とする物品の製造方法。
11. 請求項１から８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上に硬化物のパターンを成形する工程と、該硬化物のパターンを介して基板をエッチングする工程と、エッチングされた基板から物品を製造する工程と、を有する、ことを特徴とする物品の製造方法。

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