JP5127785B2 - インプリント装置およびインプリント方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリントリソグラフィを行うインプリント装置およびそれを用いたインプリント方法に関する。

先端半導体製品の製造工程では、主に露光装置の解像力向上によって微細化が進められている。露光装置の解像力向上は、露光光の波長と投影レンズの高開口数（ＮＡ）によって決まり、波長は短いほど、ＮＡは高いほど高い解像力が得られることが知られている。近年では波長１９３ｎｍの深紫外線が用いられている。また、ＮＡは１が大気中での理論的最高値であるが、さらに高いＮＡを得るために、投影レンズと処理基板の間を水で満たし、ＮＡを１．３５まで高めた液浸露光装置も実用化されている。現在、更なる微細化要求に応えるため、波長１３．５ｎｍの極端紫外線（ＥＵＶ）を光源としたＥＵＶリソグラフィが検討されている。

一方、次の微細パターン形成技術の１つとしてインプリントリソグラフィが注目されている（例えば、特許文献１乃至３）。インプリントリソグラフィとは、被処理基板上に光硬化性インプリント剤を塗布し、このインプリント剤と所望の凹凸パターンを有する透明のモールドを圧着する。この状態で、モールド側から光を照射してインプリント剤を固化し、モールドを離型して被処理基板上に所望のパターンを形成する微細パターン形成方法である。

光インプリントリソグラフィは、被処理基板上に光硬化性インプリント剤を塗布する工程と、この被処理基板と透光性のモールドとを位置合わせする工程（アライメント）と、光硬化性インプリント剤にモールドを接触させる工程と、この状態で光照射により光硬化性インプリント剤を硬化する工程と、硬化した光硬化性インプリント剤（レジストパターン）からモールドを離す工程（離型）とを含む。

インプリントリソグラフィは、アクチュエーターによりモールドの側面に力を加え、モールドのパターンを収縮（変形）させることでアライメントの微調整を行う。このとき、モールドに力が均等に加わっていない場合、モールドのパターンに対する力の加わり方が場所によって異なり、意図するパターンにならない。また、モールドに力を加えるため、インプリントを繰り返すうちにモールドが変形し、力の伝達の仕方が変わってしまう。このため、最初はモールドのパターンに均等に加わっていたはずの力がモールドのパターンのある領域に偏ることになる。これにより、モールドの寿命がそのモールドの変形が許容されるまでと制限される。

このように、モールドは力を加えて使用されるため、アライメントの精度向上、およびモールドの寿命を知るためにもモールド内の応力を測定する必要がある。しかし、モールド内の応力を測定することが困難であった。

特開２００７−８１０４８号公報 特開２００４−２５９９８５号公報 特開２００８−６６３８号公報

本発明は、インプリントリソグラフィにおいて、モールド内の応力測定を行うことができるインプリント装置およびインプリント方法を提供する。

本発明の第１の視点によるインプリント方法は、被処理基板上に転写されるパターンに対応した形状の凹凸パターンを有するモールドに第１の光を照射して、前記モールドの第１の画像情報を取得し、前記モールドに応力を印加し、前記モールドの凹凸パターンの位置を調整し、位置調整された前記モールドに第１の光を照射して、第２の画像情報を取得し、前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とを比較することにより、位置調整された前記モールドの応力情報を測定し、前記測定結果が所望の条件を満たすまで前記位置調整を繰り返し、位置調整された前記モールドを用いて前記被処理基板上にパターンを形成する。

本発明の第２の視点によるインプリント装置は、被処理基板上に転写されるパターンに対応した形状の凹凸パターンを有するモールドに第１の光を照射して、前記モールドの第１の画像情報を取得する第１の取得手段と、前記モールドに応力を印加し、前記被処理基板の基準位置に前記モールドの凹凸パターンの位置を調整する調整手段と、位置調整された前記モールドに第１の光を照射して、第２の画像情報を取得する第２の取得手段と、を具備する。

本発明の第２の視点によるインプリント装置は、光源と、前記光源から照射される光を偏光する偏光子と、配置される凹凸パターンを有するモールドに圧力を加えて前記モールドの位置調整を行うアクチュエーターと、前記偏光子及び前記モールドを介して照射される前記光を受光する受光素子と、を具備する。

本発明によれば、インプリントリソグラフィにおいて、モールド内の応力測定を行うことができるインプリント装置およびインプリント方法を提供できる。

本発明の第１の実施の形態に係るインプリント装置を概略的に示す構成図。 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント装置の制御系を示すブロック図。 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント方法を示すフローチャート。 本発明の第１の実施の形態に係る偏光子の原理を説明する図。 図５（ａ）および（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るモールドの応力情報の一例を示す図。 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント装置を概略的に示す構成図。 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント装置を示すものであり、図６と異なる動作状態を示す構成図。 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント方法を示すフローチャート。 図９（ａ）乃至（ｃ）は、本発明の実施の形態に係るモールドおよびインプリント剤の応力情報の一例を示す図。 本発明の第３の実施の形態に係るインプリント装置を概略的に示す構成図。 本発明の第３の実施の形態に係るインプリント装置を示すものであり、図１０と異なる動作状態を示す構成図。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

［第１の実施形態］
第１の実施形態は、モールドに光を透過させることにより、モールドの応力測定を行うインプリント装置およびインプリント方法の例である。

［インプリント装置］
図１は、本実施形態に係るインプリント装置の構成を概略的に示している。

図１に示すように、本実施形態に係るインプリント装置は、偏光子４，４’、受光素子５、モニタ６、アクチュエーター７および光源１０’で構成され、インプリント装置内にモールド１および被処理基板２が設置されている。この被処理基板２の表面上に、インプリント剤３が塗布されている。

光源１０’の光軸内にモールド１が配置されている。偏光子４，４’、受光素子５はモールド１の応力測定時に光軸内に挿入され、測定後、光軸内から取り出される。応力測定時、モールド１は偏光子４と４’との間に位置され、受光素子５は偏光子４、モールド１、偏光子４’を透過した光を受ける。

すなわち、光源１０’から照射された光１０は、偏光子４を通り、偏光される。偏光子４により偏光された光１０は、モールド１を透過する。このモールド１は、被処理基板２に転写されるパターンに対応した凹凸パターンを有し、モールド保持部材（図示せず）に保持されている。モールド１を透過した光１０は、偏光子４’を通り、偏光される。偏光子４，４’は、それぞれ回転でき、任意の方位角で固定することができる。偏光子４’により偏光された光１０は、受光素子５に受光される。偏光子４’および受光素子５は、モールド１と被処理基板２との間に位置している。

受光素子５は例えば、イメージセンサのような光電変換セルが２次元に配置されたセンサにより構成されている。この受光素子５に受光された光１０は、受光素子５に接続されたモニタ６により画像処理され、映像として映される。すなわち、光１０は、モニタ６により可視化される。

アクチュエーター７は、モールド１の側面に配置され、モールド１のアライメント（位置調整）の微調整を行う。すなわち、アクチュエーター７は、例えばピエゾ素子により構成され、モールド１の側面に圧力を加えてモールド１を収縮させることによりアライメントの微調整を行う。

被処理基板２は、モールド１の凹凸パターンに対応した位置に配置されている。この被処理基板２上に、インプリント剤３が塗布される。

図２は、本実施形態に係るインプリント装置の制御系のブロック図を示している。図２において、実線矢印は電気的信号の流れを示し、破線矢印は機械的な力を示している。

制御部２０は、インプリント装置全体の動作を制御する。この制御部２０には、受光素子５、光源１０’、モニタ６、アクチュエーター７および駆動部３０が接続されている。制御部２０は、受光素子５に受光された光１０に対応して光源１０’、モニタ６、アクチュエーター７および駆動部３０を制御する。

光源１０’は、制御部２０の制御に従い、照射方向、照射方法および照射時間を設定して光１０を照射する。

モニタ６は、制御部２０の制御に従い、受光素子５に受光された光１０からモールド１の画像情報を表示する。

アクチュエーター７は、制御部２０の制御に従い、モールド１のアライメントの微調整を行う。すなわち、アクチュエーター７は、モールド１の例えば平行する側面に圧力を印加し、モールド１を収縮させることによりアライメントの微調整を行う。

駆動部３０は、制御部２０の制御に従い、モールド１、偏光子４，４’および受光素子５を駆動させる。駆動部３０は、応力測定時、偏光子４，４’および受光素子５を光源１０’の光軸内に挿入し、測定終了後、これらを光軸外に移動させる。また、インプリント時、駆動部３０はモールド１を駆動し、インプリント剤に接触させる。

［インプリント方法］
図３は、本実施形態に係るインプリント装置を用いたインプリント方法のフローチャートを示している。以下に、図３を用いて、本実施形態に係るインプリント装置を用いたインプリント方法について説明する。

まず、モールド１がインプリント装置に搭載され、モールド保持部材に保持される。次に、被処理基板２がインプリント装置に搭載され、モールド１の凹凸パターンに対応した位置に配置される（ステップＳ１）。

次に、偏光子４，４’および受光素子５が図１に示すように、インプリント装置に挿入される（ステップＳ２）。

次に、光源１０’により光１０が照射される（ステップＳ３）。この光１０は、インプリント剤３を硬化する波長の光、あるいはインプリント剤３を硬化する波長以外の光でもよい。光１０がインプリント剤３を硬化する波長の光である場合、後に行われるアライメント中にインプリント剤が硬化しないようにするために、アライメント後にインプリント剤３が被処理基板２上に塗布されることが望ましい。光１０は、上部側から偏光子４、モールド１および偏光子４’を通り、受光素子５に受光される。このとき、偏光子４，４’は、任意の明るさになるように回転して方位角が合わせられる。

次に、受光素子５により得たモールド１の第１の画像情報が、モニタ６により表示されるとともに、制御部２０内の図示せぬメモリに、この第１の画像情報が保存される（ステップＳ４）。このモールド１の第１の画像情報は、モールド１に圧力が掛かっていない状態の映像である。

次に、偏光子４，４’の設定を保持した状態で、偏光子４，４’および受光素子５がインプリント装置から取り出され、モールド１の被処理基板２に対するアライメントが行われる（ステップＳ５）。このアライメントは、例えば被処理基板２上の基準位置を示す図示せぬアライメントマークを基準に行わる。この後、被処理基板２に形成された下地パターンを基準として凹凸パターンの位置が微調整される。この微調整は、モールド１の例えば平行する側面にアクチュエーター７により力を印加し、モールド１を変形させることで行われる。

次に、再び偏光子４，４’および受光素子５がインプリント装置に挿入される。ここで、偏光子４，４’の設定は、ステップＳ４と同様である。この状態において、光源１０’から光１０が照射され、アクチュエーター７により力が掛けられたモールド１を通過した光１０が受光素子５に受光される。受光素子５により、力が掛けられたモールド１の第２の画像情報が、モニタ６により表示されるとともに、メモリに記憶される（ステップＳ６）。

次に、ステップＳ４で保存された第１の画像情報とステップＳ６で取得された第２の画像情報との差から、応力情報を求める。すなわち、制御部２０は、第１の画像情報と第２の画像情報とを比較することにより、アクチュエーター７により力が掛けられたモールド１の応力情報を取得する（ステップＳ７）。

次に、ステップＳ７で得られたモールド１の応力情報から、モールド１内部における凹凸パターンにおいて応力が均等に生じているか否かの応力測定が行われる（ステップＳ８）。この応力測定の原理については、後述する。

次に、ステップＳ８において、モールド１における凹凸パターンの一部に応力が偏っている場合、ステップＳ５に戻る。すなわち、再び偏光子４，４’および受光素子５が取り出され、モールド１に対してアライメントのアクチュエーター７による微調整が行われる。つまり、凹凸パターンにおける応力が偏らないように、アライメントが微調整される。

また、ステップＳ８において、モールド１における凹凸パターンに応力が均等に生じている場合、被処理基板２にインプリント剤３が塗布される（ステップＳ９）。尚、上述した光１０がインプリント剤３を硬化する波長以外の光である場合、ステップＳ１において被処理基板２にインプリント剤３が塗布されていてもよい。

次に、モールド１における凹凸パターンとインプリント剤３とを接触させる。その後、凹凸パターン内にインプリント剤３が充填した状態で、インプリント剤３を硬化する光が照射される（ステップＳ１０）。

このようにして、本実施形態に係るインプリント方法が行われる。

［応力測定の原理］
図４および図５は、本実施形態に係るインプリント方法における応力測定の原理を示している。

図４は、本実施形態に係るインプリント方法において、偏光子を通過する光の変化を示している。図４において、偏光子４はＸ方向に光１０を偏光させ、偏光子４’はＹ方向に光１０を偏光させる性質を持つ。

図４に示すように、光源１０’から照射された光１０は、Ｘ方向およびＹ方向の２方向の成分で表わされ、これを光１０ａ（例えばＸ＝５、Ｙ＝５、光の強度Ｉ＝Ｘ^２＋Ｙ^２＝５０）とする。まず、光１０ａは、偏光子４を通る。これにより、光１０ａは、Ｘ方向に偏光されて光１０ｂ（例えばＸ＝５、Ｙ＝０、Ｉ＝２５）に変化する。この光１０ｂは、光１０ａのＸ方向の成分と同じ大きさである。

次に、光１０ｂは、モールド１を通る。これにより、光１０ｂは、モールド１の偏光特性に応じて、任意の方向に偏光されて光１０ｃに変化する。この光１０ｃの強度Ｉは、光１０ｂの強度Ｉと同じ大きさである。すなわち、光１０ｃは、Ｘ方向およびＹ方向の２方向の成分で光１０ｃ’（例えばＸ＝３、Ｙ＝４、Ｉ＝２５）と表わされる。

次に、光１０ｃ’は、偏光子４’を通る。これにより、光１０ｃ’は、Ｙ方向に偏光されて光１０ｄ（例えばＸ＝０、Ｙ＝４、Ｉ＝１６）に変化する。この光１０ｄは、光１０ｃ’のＹ方向の成分と同じ大きさである。

偏光子４’を透過した光１０ｄは、受光素子５に受けられる。この光１０ｄは、モールド１の偏光特性を反映した光である。すなわち、受光素子５は、受けた光１０ｄの強度Ｉにより光１０ｄを画像処理し、モールド１の画像情報を取得することができる。尚、偏光子４，４’の方位角は、それぞれ垂直方向に限らず、受光素子５が光１０ｄの強度Ｉを画像処理しやすいように、モールド１の偏光特性に応じて適宜調節される。

上記偏光子４，４’を用いることで、ステップＳ４における圧力が掛けられていないモールド１の第１の画像情報およびステップＳ６における圧力が掛けられたモールド１の第２の画像情報を取得することができる。モールド１に圧力を掛けた場合、モールド１に応力複屈折が生じる。このため、モールド１に光１０を透過させて画像情報を取得すると、圧力が掛けられていないモールド１の第１の画像情報と、圧力が掛けられたモールド１の第２の画像情報とが異なる。これら第１の画像情報と第２の画像情報との違いにより、ステップＳ７における圧力が掛けられたモールド１の応力情報が取得される。

図５（ａ）および（ｂ）は、本実施形態に係るインプリント方法において、モールド１の応力情報の一例を示している。

図５（ａ）および（ｂ）に示すように、モールド１の中央部には、凹凸パターン１’が形成されている。モールド１の端部には、アライメントの微調整において、アクチュエーター（図示せず）により圧力が掛けられることで、応力に対応する干渉縞４０が生じている。この場合、モールド１の平行する２つの側面それぞれに３個のアクチュエーターが設けられ、合計６個のアクチュエーターでアライメントの微調整を行っている例を示している。

ステップＳ８における応力測定において、図５（ａ）はアライメントの微調整による応力がモールド１の凹凸パターン１’に対して均等に生じている場合であり、図５（ｂ）はアライメントの微調整による応力がモールド１の凹凸パターン１’の一部に偏って掛かっている場合である。このように、凹凸パターン１’の一部に応力が偏って掛かっている場合、再びアライメントのアクチュエーターによる微調整が行われる（ステップＳ５）。この微調整において、制御部２０は、第１の画像情報と第２の画像情報とからモールド１における凹凸パターン１’部分の差分がなくなるように、または凹凸パターン１’部分に差分があっても凹凸パターン１’全体が均等に変化するように、アクチュエーターを制御する。すなわち、制御部２０は、干渉縞４０が凹凸パターン１’部分に生じないように、アクチュエーターを制御する。一方、凹凸パターン１’に応力が均等に生じている場合、インプリント工程（ステップＳ９、ステップＳ１０）が行われる。

上述した応力測定の原理は、後述する各実施形態にも応用することができる。

［効果］
上記第１の実施形態によれば、偏光子４，４’および受光素子５を用いてモールド１を透過した光１０を検出することにより、圧力が掛かっていないモールド１の第１の画像情報と、アライメント時に圧力が掛けられたモールド１の第２の画像情報とを取得し、これら画像情報を比較することにより、アライメント時のモールド１に掛かる応力を測定することが可能になる。これにより、力がモールド１の凹凸パターンの面内で偏らないようにアライメントを調整することができる。したがって、アライメント時の精度を向上することが可能となる。

また、モールド１の凹凸パターンに均等に力を掛けながら微調整を行っても、インプリントを繰り返すうちに凹凸パターンが変形してしまう。このため、モールドの寿命は、そのモールドの変形が許容されるまでと制限されていた。しかし、変形したモールド１の応力測定を行いながらアライメントをすることで、変形したモールド１を用いても、精度の高いパターン形成をすることができる。したがって、モールド１の寿命を延ばすことができる。

［第２の実施形態］
第１の実施形態は偏光子４’および受光素子５を光源１０’からの直接光の光軸内に設けた。これに対して、第２の実施形態では、偏光子および受光素子は、モールドまたは被処理基板からの反射光の光軸内に設けられている。すなわち、第２の実施形態は、光をモールドおよびインプリント剤に垂直に入射させ、これらからの反射光を受光することにより、モールドの応力測定、および硬化するインプリント剤の応力測定を行うインプリント装置およびインプリント方法の例である。尚、ここでは、上記第１の実施形態と同様の点については説明を省略し、異なる点について詳説する。

［インプリント装置］
図６および図７は、本実施形態に係るインプリント装置の構成図を概略的に示している。図６はアライメント時におけるモールドの応力測定を示し、図７はインプリント時におけるインプリント剤の応力測定を示している。

図６および図７に示すように、本実施形態に係るインプリント装置において、偏光子４とモールド１との間に、ビームスプリッタ８が設けられている。このビームスプリッタ８の側部に偏光子４’および受光素子５が設けられている。このため、モールド１と被処理基板２との間に、偏光子４’および受光素子５が存在しない。偏光子４，４’、受光素子５およびビームスプリッタ８は、図２に示す駆動部３０により駆動される。

このビームスプリッタ８は、光源１０’から照射され、偏光子４を通った光１０を透過する。ビームスプリッタ８を透過した光１０は、モールド１またはインプリント剤３に垂直に入射し、モールド１またはインプリント剤３で反射された光１０は、ビームスプリッタ８で反射される。ビームスプリッタ８で反射された光１０は、偏光子４’を通り、受光素子５に受光される。

［インプリント方法］
図８は、本実施形態に係るインプリント装置を用いたインプリント方法のフローチャートを示している。

［モールドの応力測定］
以下に、図８を参照して、図６に示すモールド１の応力測定について説明する。

まず、モールド１および被処理基板２がインプリント装置に搭載される（ステップＳ１）。モールド１は、被処理基板２の上方の離れた位置に配置される。

次に、偏光子４，４’、受光素子５およびビームスプリッタ８が図６に示す位置に挿入される（ステップＳ２）。

次に、光源１０’から第１の光１０が照射される（ステップＳ３）。この第１の光１０は、インプリント剤３を硬化する波長以外の光、あるいはインプリント剤３を硬化する波長以外の光でもよい。第１の光１０は、偏光子４およびビームスプリッタ８を通り、モールド１で反射される。モールド１で反射された第１の光１０は、ビームスプリッタ８で反射され、偏光子４’を通り、受光素子５で受光される。受光素子５により受光された第１の光１０からモールド１の第１の画像情報が得られる。この第１の画像情報は、モニタ６により表示され、メモリに保存される（ステップＳ４）。

次に、モールド１の被処理基板２に対するアライメントが行われる（ステップＳ５）。すなわち、モールド１の側面にアクチュエーターにより力が掛けられる。このとき、本実施形態ではモールド１と被処理基板２との間に遮蔽物としての偏光子４’および受光素子５がないため、第１の実施形態のようにこれらを光軸外に移動させる必要がない。

次に、力が掛けられたモールド１に光源１０’から第１の光１０が照射され、モールド１により反射された第１の光１０が偏光子４’を介して受光素子５で受光され、モールド１の第２の画像情報が得られる。この第２の画像情報は、モニタ６により表示され、メモリに保存される（ステップＳ６）。

次に、第１の実施形態と同様に、第１の画像情報と第２の画像情報とを比較することにより、アクチュエーターにより力が掛けられたモールド１の応力情報が取得される（ステップＳ７）。

次に、ステップＳ７で得られたモールド１の応力情報から、モールド１内部における凹凸パターンにおいて応力が均等に生じているか否かの応力測定が行われる（ステップＳ８）。

次に、ステップＳ８において、モールド１の凹凸パターンの一部に応力が偏って掛かっている場合、ステップＳ５に戻る。これにより、凹凸パターンに対して応力が偏らないように、アクチュエーターによる微調整が行われる。

また、ステップＳ８において、モールド１における凹凸パターンに対して応力が均等に生じている場合、モールド１の応力測定が完了され、被処理基板２にインプリント剤３が塗布される（ステップＳ９）。尚、上述した光１０がインプリント剤３を硬化する波長以外の光である場合、ステップＳ１において被処理基板２にインプリント剤３が塗布されていてもよい。

［インプリント剤の応力測定］
上記のようにモールド１に対する応力測定が完了後、インプリントが実行される。以下に、図８を参照して、図７に示すインプリント剤３の応力測定について説明する。

まず、モールド１が移動され、モールド１の凹凸パターンがインプリント剤３に接触される。この状態において、凹凸パターン内にインプリント剤３が充填される（ステップＳ１１）。このとき、インプリント剤３は液体であるため、インプリント剤３に応力は生じない。

次に、上部側から第２の光１１が照射される（ステップＳ１２）。この第２の光１１は、インプリント剤３を硬化する波長の光である。これにより、インプリント剤３は硬化し始め、インプリント剤３の応力が変化し始める。

次に、硬化するインプリント剤３で反射した第２の光１１から得られるインプリント剤３の第３の画像情報が受光素子５により取得され、モニタ６により表示される（ステップＳ１３）。この第３の画像情報は、インプリント剤３が硬化する間、連続的にモニタ６により表示される。

次に、第３の画像情報により、硬化するインプリント剤３の応力情報が取得される（ステップＳ１４）。この硬化するインプリント剤３の応力情報は、第３の画像情報を連続的に取得することにより、連続的に取得される。すなわち、受光素子５は、連続的にインプリント剤３からの反射光を受光し、第３の画像情報を例えば一定のタイミングで連続的に出力する。

次に、連続的に取得されるインプリント剤３の応力情報の変化に基づき、インプリント剤３の応力が測定される（ステップＳ１５）。この連続的に取得されたインプリント剤３における応力情報の変化の様子から、凹凸パターンや時間によりインプリント剤３が硬化しやすい部分としにくい部分とを判断する。すなわち、応力の変化率が大きい部分は硬化しやすい部分であり、変化率の小さい部分は硬化しにくい部分であると判断できる。この結果より、２回目以降のインプリント剤３の硬化時における第２の光１１の照射条件を決定することができる。すなわち、第２の光１１の照射方向、照射方法および照射時間などを変えることができる場合、インプリント剤３が硬化しやすい部分は、第２の光１１の例えば照射時間を短くし、硬化しにくい部分は、第２の光１１の照射時間が長く設定することができる。これにより、インプリント剤３の硬化時間を短縮することが可能である。

次に、ステップＳ１５におけるインプリント剤３の応力測定を続け、インプリント剤３の硬化完了状態を確認する（ステップＳ１６）。このインプリント剤３の硬化は、図９（ａ）乃至（ｃ）に示す連続的に取得される応力情報により、確認することができる。

図９（ａ）は、硬化前のインプリント剤３およびモールド１の応力情報の一例である。図９（ｂ）は、硬化中のインプリント剤３およびモールド１の応力情報の一例である。このとき、この応力情報（干渉縞の状態）は、急激に変化している。図９（ｃ）は、硬化が終了したインプリント剤３およびモールド１の応力情報の一例である。この応力情報の変化に基づき、インプリント剤３の硬化状況を測定することができる。この測定された硬化状況に基づき、インプリント剤３の硬化完了を知ることができる。すなわち、例えば応力情報の変化率が一定値以下に小さくなって、安定した状態となった場合、インプリント剤３の硬化が完了したものと判断することができる。

［効果］
上記第２の実施形態によれば、ビームスプリッタ８を用いることにより、モールド１や被処理基板２からの反射光を受ける受光素子５および偏光子４’をモールド１に対して、光源１０’側に設けることができる。このため、モールド１のアライメント時の応力を偏光子４，４’および受光素子５を移動することなく測定することができる。したがって、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、モールド１と被処理基板２との間に偏光子４’および受光素子５が介在しないため、モールド１とインプリント剤３とを接触させた後、インプリント剤３で反射させた第２の光１１を検出することにより、硬化するインプリント剤３の第３の画像情報を連続的に取得することができる。これにより、硬化中のインプリント剤３の応力を測定することが可能になる。したがって、凹凸パターンや時間によってインプリント剤３が硬化しやすい場所としにくい場所とを判断することができ、２回目以降のインプリント剤３の硬化時における照射方向、照射方法および照射時間などの照射条件を決定することができる。

さらに、硬化中のインプリント剤３の応力情報を連続的に取得し、インプリント剤３の応力情報の変化の様子を観察することにより、インプリント剤３の硬化完了のタイミングを知ることができる。したがって、過剰な光照射を回避でき、インプリントの精度を向上できるとともに、処理時間の短縮を図ることができる。

［第３の実施形態］
第３の実施形態は、第２の実施形態の変形例であり、モールドの応力測定と、硬化するインプリント剤の応力測定とにおいて、モールドおよび被処理基板に対する光の照射角度が第２の実施形態と相違している。

［インプリント装置］
図１０および図１１は、第３の実施形態に係るインプリント装置の構成を概略的に示している。図１０はアライメント時におけるモールドの応力測定を示し、図１１はインプリント時におけるインプリント剤の応力測定を示している。

図１０および図１１に示すように、アライメント時の光源１０’および偏光子４はモールド１に垂直な線（法線）対して例えば４５°傾斜した位置に配置され、偏光子４’および受光素子５は法線に対して光源１０’と偏光子４と対象な位置に配置されている。また、インプリント時の光源１１は法線上に配置されている。このように、本実施形態に係るインプリント装置は、インプリント剤を硬化する波長以外の光１０とインプリント剤を硬化する光１１が、それぞれ別の方向からモールド１およびインプリント剤３に入射される。

光源１０’から照射された光１０は、インプリント剤３を硬化する波長以外の光である。この光１０は、偏光子４を通り、モールド１またはインプリント剤３に入射される。

モールド１またはインプリント剤３で反射された光１０は、偏光子４’を通り、受光素子５で受光される。

また、図１１に示すように、インプリント剤３の応力測定を行うときは、光１０と同時に光源１１’から光１１が照射される。この光源１１’から照射された光１１は、インプリント剤３を硬化する波長の光である。この光１１は、モールド１またはインプリント剤３に垂直に入射される。

［インプリント方法］
本実施形態に係るインプリント方法は、第２の実施形態と同様に、モールド１の応力測定およびインプリント剤３の応力測定が行われる。

本実施形態に係るインプリント方法において、第２の実施形態と異なる点は、インプリント剤３の応力測定のときに、第１の光１０と第２の光１１が、それぞれ別の方向からモールド１およびインプリント剤３に入射される点である。すなわち、第２の光１１を垂直に入射させることで、インプリント剤３を硬化し、同時に第１の光１０を別の方向から入射させることで、硬化中のインプリント剤３の画像情報を取得する。

［効果］
上記第３の実施形態によれば、光源１０’および偏光子４と、偏光子４’および受光素子５とをモールド１表面に垂直な法線に対して対称に配置している。このため、第２の実施形態のように、ビームスプリッタ８を用いることなく、モールド１やインプリント剤３から反射される光を受光素子５で受けることができ、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態は、ビームスプリッタ８が不要であるため、インプリント装置のコスト低減を図ることができる。

また、インプリント剤３を硬化する第２の光１１は、透過物を通ることなく垂直方向から直接モールド８およびインプリント剤３に入射される。これにより、第２の光１１の強度は弱まることなく、インプリント剤３に入射され、硬化速度を早くすることができる。 その他、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で、種々に変形することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。

１…モールド、２…被処理基板、３…インプリント剤、４，４’…偏光子、５…受光素子、７…アクチュエーター、１０，１１…光、１０’，１１’…光源、２０…制御部、３０…駆動部。

Claims (5)

1. 被処理基板上に転写されるパターンに対応した形状の凹凸パターンを有するモールドに第１の光を照射して、前記モールドの第１の画像情報を取得し、
   前記モールドに応力を印加し、前記モールドの凹凸パターンの位置を調整し、
   位置調整された前記モールドに第１の光を照射して、第２の画像情報を取得し、
   前記第１の画像情報と前記第２の画像情報とを比較することにより、位置調整された前記モールドの応力情報を測定し、
   前記測定結果が所望の条件を満たすまで前記位置調整を繰り返し、位置調整された前記モールドを用いて前記被処理基板上にパターンを形成する
   ことを特徴とするインプリント方法。
2. 位置調整された前記モールドを前記被処理基板上に塗布されたインプリント剤に接触させ、
   前記インプリント剤に前記インプリント剤を硬化させる第２の光を照射し、
   前記インプリント剤に反射した前記第２の光を受光して、硬化する前記インプリント剤の第３の画像情報を連続的に取得し、
   前記第３の画像情報により、前記インプリント剤の応力情報を測定する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. 測定された前記インプリント剤の応力情報の変化に基づき、前記インプリント剤の硬化状況を測定することを特徴とする請求項２に記載のインプリント方法。
4. 被処理基板上に転写されるパターンに対応した形状の凹凸パターンを有するモールドに第１の光を照射して、前記モールドの第１の画像情報を取得する第１の取得手段と、
   前記モールドに応力を印加し、前記被処理基板の基準位置に前記モールドの凹凸パターンの位置を調整する調整手段と、
   位置調整された前記モールドに第１の光を照射して、第２の画像情報を取得する第２の取得手段と、
   を具備することを特徴とするインプリント装置。
5. 光源と、
   前記光源から照射される光を偏光する第１偏光子と、
   配置される凹凸パターンを有するモールドに圧力を加えて前記モールドの位置調整を行うアクチュエーターと、
   前記第１偏光子および前記モールドを介して照射される光を偏光する第２偏光子と、
   前記第１偏光子、前記モールド及び前記第２偏光子を介して照射される光を受光する受光素子と、
   を具備することを特徴とするインプリント装置。

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