JP5351069B2 - インプリント方法及びインプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法及びインプリント装置に関する。

半導体装置、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）装置や磁気記録装置などの微細構造を有する電子デバイスまたは磁気記録媒体の製造において、微細パターンを高生産性で形成する技術として、基板に原版の型を転写するインプリント法が注目されている。

インプリント法においては、転写すべきパターンを有するテンプレートと、基板上の転写材と、を接触させて、テンプレートの凹部に転写材を充填し、転写材を硬化させることにより、基板上の転写材にテンプレートのパターンが転写される。

従来のインプリント法において、テンプレートの凹部へ転写材を欠陥なく充填するには長い時間を要しており、生産性を向上の妨げになっていた。

なお、特許文献１には、インプリント法において観察装置を用いてアライメントマークを観察する方法が開示されているが、転写材の充填時間を短縮することはできない。

特表２００６−５１６０６５号公報

本発明は、テンプレートの凹部への転写材の充填時間を短縮し、生産性を向上したインプリント方法及びインプリント装置を提供する。

本発明の一態様によれば、被処理基板の主面の上に転写材を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する前記転写材の液滴を形成する工程と、前記液滴を揮発させて、前記液滴の体積を前記基準体積よりも減少させる工程と、前記基準体積よりも体積が減少させられた前記液滴を、転写面に凹部が設けられたテンプレートの前記転写面に接触させて、前記凹部に前記転写材を充填する工程と、を備えたことを特徴とするインプリント方法が提供される。

本発明の別の一態様によれば、被処理基板が載置される基板ステージと、転写面に凹部が設けられたテンプレートを保持するテンプレート保持部と、前記基板ステージに載置された前記被処理基板の主面の上に転写材を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する前記転写材の液滴を形成する滴下部と、前記被処理基板の前記主面と、前記テンプレート保持部に保持された前記テンプレートの前記転写面と、の距離を変化させ、前記液滴と前記転写面とを接触させて、前記転写材を前記テンプレートの前記凹部に充填させる距離制御部と、前記距離制御部を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記滴下部が前記液滴を形成した後に、前記液滴が揮発して前記液滴の体積が前記基準体積よりも減少した後に、前記基準体積よりも体積が減少した前記液滴を前記転写面に接触させることを前記距離制御部に実施させることを特徴とするインプリント装置が提供される。

本発明によれば、テンプレートの凹部への転写材の充填時間を短縮し、生産性を向上したインプリント方法及びインプリント装置が提供される。

第１の実施形態に係るインプリント方法を例示するフローチャート図である。 第１の実施形態に係るインプリント方法に用いられるインプリント装置の構成を例示する模式的側面図である。 第１の実施形態に係るインプリント方法を例示する工程順模式的断面図である。 第１の実施形態に係るインプリント方法における特性を例示する模式図である。 第１の実施形態に係るインプリント方法における特性を例示するグラフ図である。 第１の実施形態に係る別のインプリント方法を例示するフローチャート図である。 第１実施例のインプリント方法を例示するフローチャート図である。 第１の実施形態に係る別のインプリント方法を例示するフローチャート図である。 第１の実施形態に係る別のインプリント方法における液滴を例示する写真図である。 第２実施例のインプリント方法を例示するフローチャート図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比係数などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比係数が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインプリント方法を例示するフローチャート図である。
図２は、本発明の第１の実施形態に係るインプリント方法に用いられるインプリント装置の構成を例示する模式的側面図である。
図３は、本発明の第１の実施形態に係るインプリント方法を例示する工程順模式的断面図である。

まず、図２を用いて、本実施形態に係るインプリント方法に用いられるインプリント装置の例を説明する。

図２に表したように、インプリント装置２１０は、被処理基板２０が載置される基板ステージ１２０と、テンプレート１０を保持するテンプレート保持部１１０と、基板ステージ１２０に載置された被処理基板２０の主面２０ａの上に転写材を滴下して、転写材の液滴を形成する滴下部１３０と、被処理基板２０の主面２０ａと、テンプレート１０の転写面１０ａと、の距離を変化させ、液滴と転写面１０ａとを接触させて、転写材をテンプレート１０の凹部１２ｂに充填させる距離制御部１４０と、距離制御部１４０を制御する制御部１５０と、を備える。

本具体例では、インプリント装置２１０は、被処理基板２０の主面２０ａの上に形成された液滴の径を測定する測定部１７０をさらに備えている。また、本具体例では、インプリント装置２１０は、テンプレート１０の凹部１２ｂに充填された転写材を硬化させる光照射部１６０をさらに備えている。測定部１７０及び光照射部１６０は必要に応じて設けられれば良く、省略しても良い。例えば、測定部１７０及び光照射部１６０は、インプリント装置２１０とは別体として設けても良い。

被処理基板２０には、例えば半導体基板（ウェーハ）や、半導体層や導電層が設けられた絶縁基板や、ハードマスク層が設けられた基板など任意の基板を用いることができる。テンプレート１０には、例えば石英などが用いられる。転写材には、例えば光硬化性樹脂などが用いられる。

ここで、基板ステージ１２０の被処理基板２０が載置される面から、テンプレート保持部１１０に保持されたテンプレート１０に向かう方向をＺ軸方向とする。Ｚ軸の正の方向が上方向であり、負の方向が下方向である。Ｚ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｚ軸方向とＸ軸方向とに対して垂直な方向をＹ軸方向とする。

基板ステージ１２０は、ステージ定盤１２３の上に設けられ、例えば、Ｘ軸方向に沿って移動できる。基板ステージ１２０には基板吸着部１２１が設けられ、基板吸着部１２１の上に被処理基板２０が載置され、基板吸着部１２１により被処理基板２０が基板ステージ１２０の上に固定される。なお、基板ステージ１２０には、基板ステージ１２０の位置を制御するための基準マーク台１２２が設けられている。

例えば、基板ステージ１２０がＸ軸方向に沿って移動し、被処理基板２０が滴下部１３０の下方に配置され、被処理基板２０の主面２０ａに転写材が滴下される。滴下部１３０には、例えば、ピエゾ素子などを用いたインクジェット方式などの液滴滴下装置を用いることができる。

基板ステージ１２０がＸ軸方向に沿って元の位置に戻り、被処理基板２０の主面２０ａは、テンプレート保持部１１０に保持されたテンプレート１０の転写面１０ａと対向する状態になる。

テンプレート保持部１１０は、ベース１１１に連結され、ベース１１１は距離制御部１４０に連結されている。距離制御部１４０は、例えば、テンプレート保持部１１０をＺ軸方向に移動させ、被処理基板２０の主面２０ａと、テンプレート１０の転写面１０ａと、の距離を変化させ、液滴と転写面１０ａとを接触させる。なお、被処理基板２０の主面２０ａと、テンプレート１０の転写面１０ａと、の相対的な位置が変更できれば良く、距離制御部１４０は、テンプレート保持部１１０及び基板ステージ１２０の少なくともいずれかをＺ軸方向に沿って移動させる。

なお、ベース１１１にはアライメントセンサ１１２が付設されており、被処基板ステージ１２０とテンプレート保持部１１０とのＸ−Ｙ平面内における位置が適切に制御され、その結果、被処理基板２０とテンプレート１０とのＸ−Ｙ平面内における位置が適切に制御される。

被処理基板２０の上の転写材をテンプレート１０の凹部１２ｂに充填させ、テンプレート１０の凹凸パターンに沿って転写材を変形させた状態で、光照射部１６０から光を出射させて、テンプレート１０を介して転写材に光を照射し、転写材を硬化させる。その後、テンプレート１０から転写材を離型する。これにより、テンプレート１０の凹凸の形状が転写材に転写される。

なお、測定部１７０は、被処理基板２０上に設けられた液滴を撮像する撮像部１７１と、撮像部１７１で撮像された画像を処理する画像処理部１７２と、を有することができる。測定部１７０は、被処理基板２０の主面２０ａの上に形成された液滴の径を測定する機能を有するが、被処理基板２０とテンプレート１０との位置合わせ（アライメント）のための位置合わせマークの認識にも使用できる。撮像部１７１には例えばＣＣＤカメラなどを用いることができる。

このような装置を用いて実施されるインプリント方法の具体例について説明する。
図３（ａ）に表したように、テンプレート１０の転写面１０ａには、凹凸１２が設けられている。凹凸１２は、凹部１２ｂと凸部１２ａとを含む。例えば、転写面１０ａに凹部１２ｂが設けられるときは、凹部１２ｂ以外の部分が凸部１２ａと見なされ、転写面１０ａに凸部１２ａが設けられるときは、凸部１２ａ以外の部分が凹部１２ｂと見なされる。すなわち、凹部１２ｂと凸部１２ａとは、互いに相対的なものである。このように、テンプレート１０の転写面１０ａには凹部１２ｂが設けられる。

例えば、テンプレート１０の転写面１０ａに対して垂直な方向がＺ軸方向に対応する。テンプレート保持部１１０により、テンプレート１０の転写面１０ａが、Ｘ−Ｙ平面に平行に配置される。

テンプレート１０において、凹部１２ｂは、転写面１０ａからＺ軸方向に沿って後退した部分である。

なお、テンプレート１０の凹凸１２は、転写材３０に転写されるべき形状を有している。凹凸１２の形状（深さなども含む）は任意である。凹凸１２の凹部１２ｂ（及び凸部１２ａ）の平面形状（Ｚ軸方向から見たときのパターン形状）は、例えば一方向に延在する溝（トレンチ）状でも良く、長方形や正方形でも良く、扁平円状や円状でも良く、任意の多角形状でも良く、任意である。

図３（ｂ）に表したように、被処理基板２０の主面２０ａの上に設けられた転写材３０に対して、テンプレート１０の転写面１０ａ（凹部１２ｂが設けられている面）が対向するように、テンプレート１０が配置される。なお、この状態においては、転写材３０は液体である。

そして、図３（ｃ）に表したように、被処理基板２０とテンプレート１０との距離を縮め、テンプレート１０の転写面１０ａと、転写材３０と、を互いに接触させる。転写材３０は液体であるため、例えば毛細管現象により、転写材３０は凹部１２ｂの中に進入し、凹部１２ｂが転写材３０によって充填される。これにより、転写材３０の形状は、凹部１２ｂ（及び凸部１２ａ）の形状に沿った形状に変化し、その状態で、転写材３０を硬化させることで、転写材３０に凹部１２ｂのパターン（テンプレート１０の凹凸１２のパターン形状）が転写される。例えば、転写材３０が光硬化性樹脂の場合は、硬化が進行する光３６を照射する。この光３６としては、例えば、３００ｎｍ〜４００ｎｍ程度の波長の紫外光を用いることができる。

これにより、液体である転写材３０が硬化した転写硬化層３１が形成され、転写硬化層３１の表面には、テンプレート１０の凹部１２ｂの形状が転写される。

そして、図３（ｄ）に表したように、被処理基板２０とテンプレート１０との間の距離を拡大し、転写硬化層３１とテンプレート１０とを互いに離間させる。これにより、テンプレート１０の凹凸１２の形状が転写材３０（転写硬化層３１）に転写される。

なお、図３（ｃ）に例示した工程において、テンプレート１０の凸部１２ａと、被処理基板２０と、は完全には接触せず、テンプレート１０と被処理基板２０との間に転写材３０が存在し、テンプレート１０と被処理基板２０との間の部分にも転写硬化層３１が形成され、残膜が形成されることがある。

この場合には、図３（ｅ）に表したように、転写硬化層３１の全体を、例えば異方性のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などよってエッチバックし、上記の残膜を除去することができる。
このようにして、凹部１２ｂのパターンを転写材３０に転写するインプリント工程が完了する。

発明者は、上記のようなインプリント方法において、被処理基板２０の主面２０ａの上に形成する転写材３０の液滴の大きさ（液滴の体積）と、転写材３０がテンプレート１０の凹部１２ｂに充填され終わるまでの時間との関係について実験を行った。以下、この実験について説明する。

この実験においては、滴下部１３０（例えばインクジェット装置）のノズルを制御することで、滴下される転写材３０の液滴の体積を変化させ、転写材３０がテンプレート１０の凹部１２ｂに充填され終わるまでの時間を測定した。転写材３０がテンプレート１０の転写面１０ａに接触したときには、凹部１２ｂには気泡があり、凹部１２ｂに転写材３０が完全には充填されていないが、時間が経過すると気泡が消滅し、凹部１２ｂが転写材３０によって完全に充填される。転写材３０とテンプレート１０の転写面１０ａとを接触させてから、気泡が消滅し凹部１２ｂが転写材３０によって完全に充填され終わるまでの時間を充填時間Ｔｓとする。

図４は、本発明の第１の実施形態に係るインプリント方法における特性を例示する模式図である。
すなわち、図４（ａ）は、本実験の結果を例示するグラフ図であり、横軸は、転写材３０の１つの液滴の体積（液滴体積Ｖｄ）であり、縦軸は充填時間Ｔｓである。なお、充填時間Ｔｓは、液滴体積Ｖｄが６ｐｌ（ピコリットル）のときの充填時間に対する比率で表されている。本実験においては、転写材３０の液滴体積Ｖｄとして、１ｐｌ、３ｐｌ及び６ｐｌの３種類が用いられた。

図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）は、それぞれ液滴体積Ｖｄが１ｐｌ、３ｐｌ及び６ｐｌであるときの、液滴の配置状態を例示する模式的平面図である。すなわち、これらの図は、Ｚ軸方向から被処理基板２０及び液滴３０ｄを見たときの模式図である。

図４（ｂ）、図４（ｃ）及び図４（ｄ）に表したように、被処理基板２０の主面２０ａの単位面積あたりの転写材３０の量（体積）が一定になるように、液滴体積Ｖｄの変化に合わせて、液滴の配置密度が変更された。すなわち、液滴体積Ｖｄが小さい場合は、液滴の配置密度は高く、液滴体積Ｖｄが大きいときは液滴の配置密度は低く設定されている。

図４（ａ）に表したように、液滴体積Ｖｄが小さくなると充填時間Ｔｓが短くなることが明らかになった。すなわち、被処理基板２０の主面２０ａに設けられる転写材３０の転単位積当たりの体積が同じでも、１つの液滴３０ｄの体積を小さくし、液滴３０ｄの配置密度を高くする方が、１つの液滴３０ｄの体積が大きく、液滴３０ｄの配置密度が低いときよりも充填時間Ｔｓが短くできる。
本発明は、実験において新たに見出された現象に基づいてなされたものである。

１つの液滴３０ｄの体積（大きさ）を小さくすると、液滴３０ｄの体積（大きさ）のばらつきが大きくなる。すなわち、滴下部１３０として用いられる例えばインクジェット装置などにおいて、液滴３０ｄを小さくすると、転写材３０が吐出されるインクジェットヘッドの開口が目詰まりし易くなるなどの問題が生じる。このため、滴下部１３０から滴下させる液滴３０ｄの大きさが大きい方が、液滴３０ｄの体積（大きさ）の制御性が向上し、望ましい。

一方、被処理基板２０の主面２０ａに滴下された液滴３０ｄは、揮発させることで液滴３０ｄの体積を減少させることができる。本実施形態のインプリント方法は、この現象を応用する。すなわち、滴下部１３０から滴下させる液滴３０ｄの体積は大きく設定しておき、その後、被処理基板２０の主面２０ａに滴下された液滴３０ｄを揮発させて、液滴３０ｄの体積を減少させ、体積が減少した液滴３０ｄをテンプレート１０の転写面１０ａに接触させる。これにより、充填時間Ｔｓを短縮させることができる。

すなわち、図１に表したように、本実施形態に係るインプリント方法は、被処理基板２０の主面２０ａの上に転写材３０を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する転写材３０の液滴３０ｄを形成する工程（ステップＳ１１０）と、液滴３０ｄを揮発させて、液滴３０ｄの体積を基準体積よりも減少させる工程（ステップＳ１２０）と、基準体積よりも体積が減少させられた液滴３０ｄを、転写面１０ａに凹部１２ｂが設けられたテンプレート１０の転写面１０ａに接触させて、凹部１２ｂに転写材３０を充填する工程（ステップＳ１３０）と、を備える。

例えば、図４に例示した特性においては、上記の基準体積は４ｐｌとされる。そして、ステップＳ１１０においては、転写材３０の液滴３０ｄの体積（液滴体積Ｖｄ）は、例えば６ｐｌとされる。転写材３０の液滴３０ｄの体積（液滴体積Ｖｄ）が、６ｐｌと大きい場合は、安定した滴下が可能であり、液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄの均一性は高い。

そして、ステップＳ１２０において、液滴３０ｄを揮発させて、液滴３０ｄの体積を基準体積よりも減少させ、例えば、液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄを１ｐｌにさせる。

そして、ステップＳ１３０において、液滴体積Ｖｄが減少させられ、１ｐｌとなった液滴３０ｄをテンプレート１０の転写面１０ａに接触させて、凹部１２ｂに転写材３０を充填する。

これにより、図４に例示したように、液滴体積Ｖｄが６ｐｌのときに比べて約２分の１の充填時間Ｔｓで充填を完了させることができる。このように、本実施形態に係るインプリント方法によれば、テンプレート１０の凹部１２ｂへの転写材３０の充填時間Ｔｓを短縮し、生産性を向上したインプリント方法が提供できる。

図５は、本発明の第１の実施形態に係るインプリント方法における特性を例示するグラフ図である。
すなわち、同図の横軸は、転写材３０を被処理基板２０の主面２０ａに滴下してからの経過時間Ｔｐであり、縦軸は液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄである。なお、液滴体積Ｖｄは、転写材３０をテンプレート１０の転写面１０ａに接触させたときの値に対する比率で表示されている。なお、液滴体積Ｖｄは、液滴３０ｄの径を測定し、液滴３０ｄの形状から求めたものである。

図５に表したように、被処理基板２０の主面２０ａに滴下された液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄは、時間が経過するに従って減少する。これは、時間の経過と共に、液滴３０ｄの転写材３０が揮発することによる。

このように、本発明の実施形態は、図４に関して説明した、液滴体積Ｖｄが小さいときに充填時間Ｔｓが短縮されるという今回初めて見出された現象と、図５に例示した、転写材３０が揮発して転写材３０の液滴３０ｄの体積が減少する現象と、を元にしている。

転写材３０を滴下するときには、予め定められた基準体積（例えば第１基準体積）よりも大きく、安定して滴下できる体積（第１体積）で転写材３０を滴下し、その後、液滴３０ｄの体積を減少させて、予め定められた基準体積（例えば第２基準体積）よりも小さい体積（第２体積）の状態で、転写材３０の液滴３０ｄをテンプレート１０の転写面１０ａに接触させることで、充填時間Ｔｓを短縮する。

なお、転写材３０を滴下するときに用いられる基準体積（例えば第１基準体積）と、転写材３０の液滴３０ｄをテンプレート１０の転写面１０ａに接触させるときの基準体積（例えば第２基準体積）と、は異なっても良い。ただし、第２基準体積は、第１基準体積以下である。本具体例では、第１基準体積は例えば５ｐｌとすることができ、第２基準体積は例えば例えば３ｐｌとすることができる。

従って、ステップＳ１１０においては、被処理基板２０の主面２０ａの上に転写材３０を滴下して、予め定められた第１基準体積よりも大きい体積を有する転写材３０の液滴３０ｄを形成することができる。そして、ステップＳ１２０では、液滴３０ｄを揮発させて、液滴３０ｄの体積を第１基準体積以下の第２基準体積よりも減少させることができる。そして、ステップＳ１３０においては、第２基準体積よりも体積が減少させられた液滴３０ｄを、転写面１０ａに凹部１２ｂが設けられたテンプレート１０の転写面１０ａに接触させて、凹部１２ｂに転写材３０を充填することができる。

なお、一般のインプリント方法において、転写材３０が被処理基板２０の主面２０ａの上に滴下された後に、揮発して、液滴３０ｄの体積が減少し、その状態で転写が行われることがある。その場合には、一定の量の転写材３０と滴下させるために、転写材３０を滴下するとき（ステップＳ１１０）の基準体積（例えば第１基準体積）が設けられることがあっても、転写するとき（ステップＳ１３０）の基準体積（例えば第２基準体積）は設けられない。すなわち、転写材３０が滴下された後は、転写材３０の体積の変化に関する基準値は設けられない。

これに対し、本実施形態においては、ステップＳ１３０において基準値として基準体積（例えば第２基準体積）が定められ、これにより、基準体積よりも小さい状態の液滴３０ｄを用いてステップＳ１３０が実施される。これにより、充填時間Ｔｓを短縮できる。すなわち、ステップＳ１１０において基準体積を設けることで、安定した滴下を実現すると共に、ステップＳ１３０においても基準体積を設けることで、充填時間Ｔｓを短縮している。

本実施形態において、被処理基板２０の主面２０ａに設けられた液滴３０ｄの体積（または体積に対応する値）を測定して、その測定結果に基づいてステップＳ１３０を実施することができる。また、被処理基板２０の主面２０ａに転写材３０が滴下された後の液滴３０ｄの体積の変化に関するデータに基づいて、待機時間を制御して、ステップＳ１３０を実施することもできる。以下では、まず後者の手法に関して説明する。

図５に関して説明したように、被処理基板２０の主面２０ａに滴下された液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄは、時間が経過するに従って減少する。このデータに基づいて、被処理基板２０の主面２０ａに滴下された後に一定の待機時間を設け、その後、ステップＳ１３０を実施することができる。

すなわち、充填する工程（ステップＳ１３０）は、液滴３０ｄを形成する工程（ステップＳ１１０）が実施されてから、揮発による液滴３０ｄの体積の減少の時間依存性に関するデータに基づいて予め設定された設定待機時間が経過した後に実施されることができる。

図６は、本発明の第１の実施形態に係る別のインプリント方法を例示するフローチャート図である。
本具体例では、被処理基板２０の主面２０ａが複数の領域を有しており、その複数の領域のそれぞれにインプリント処理が実施される。

図６に表したように、ｉ番目（ｉは１以上の整数）の領域において、液滴３０ｄが形成される（ステップＳ１１０ｉ）。そして、ｉ番目の領域において、液滴３０ｄの体積が減少させられる(ステップＳ１２０ｉ）。そして、ｉ番目の領域において、ステップＳ１１０ｉが実施されてからの経過時間が予め設定された設定待機時間と比較される（ステップＳ１２５ｉ）。そして、経過時間が設定待機時間以下の場合は、別の処理を行う（ステップＳ１４０ｉ）。この別の処理では、例えば、（ｉ＋ｊ）番目の液滴３０ｄの形成を行っても良い（ｊは１以上の整数）。また、この別の処理では、任意の処理を行うことができる。

そして、経過時間が予め設定された設定待機時間を超えたときに、ｉ番目の充填を行う（ステップＳ１３０ｉ）。

これを繰り返すことにより、被処理基板２０の主面２０ａの複数の領域に、効率的に短時間でインプリント処理を実施することができる。

（第１実施例）
以下、第１の実施形態の第１実施例のインプリント方法について説明する。第１実施例のインプリント方法においては、図６に例示した方法が行われる。

図７は、本発明の第１実施例のインプリント方法を例示するフローチャート図である。 図７に表したように、まず、テンプレート１０をロードし、テンプレート保持部１１０にセットする（ステップＳ１０１）。
そして、被処理基板２０（例えばウェーハ）をロードし、基板ステージ１２０にセットする（ステップＳ１０２）。
そして、被処理基板２０をアライメントする（ステップＳ１０３）。
そして、基板ステージ１２０を移動して（ステップＳ１０４）、被処理基板２０を滴下部１３０の下方に配置させる。
そして、転写材３０を滴下して被処理基板２０の主面２０ａの上に液滴３０ｄを形成する（ステップＳ１１０）。このとき、既に説明したように、液滴３０ｄの体積は、予め定められた基準体積（例えば第１基準体積）よりも大きく設定される。

そして、基板ステージ１２０を移動し（ステップＳ１２１）、テンプレート１０のアライメントを実施し（ステップＳ１２２）、基板ステージ１２０を移動させる（ステップＳ１２３）。このときに、液滴３０ｄを揮発させて、液滴３０ｄの体積を基準体積よりも減少させる（ステップＳ１２０）。そして、必要に応じて待機する（ステップＳ１２５）。なお、この待機時間の間に、図６に関して説明した他の処理（ステップＳ１４０ｉ）として、別の領域の液滴の形成を実施しても良い。上記の待機（ステップＳ１２５）は、図６に関して説明したステップＳ１２５（ステップＳ１１０ｉが実施されてからの経過時間と、予め設定された設定待機時間と、の比較）を含む。

そして、体積が減少させられた液滴３０ｄを、テンプレート１０の転写面１０ａに接触させて、テンプレート１０の凹部１２ｂに転写材３０を充填する（ステップＳ１３０）。 そして、その状態で、転写材３０を硬化させる（ステップＳ１５０）。
そして、テンプレート１０を離型する（ステップＳ１６０）。

そして、被処理基板２０の全領域に上記の処理が実施されたか（全ショットが完了したか）が判定され（ステップＳ１７１）、未完了の場合は、ステップＳ１０４に戻り上記の工程を繰り返す。そして、完了したときは、被処理基板２０をアンロードし（ステップＳ１７２）、終了する。

本具体例のインプリント方法によれば、ステップＳ１１０において基準体積よりも大きい体積の液滴３０ｄを形成するので、安定した体積の液滴３０ｄが形成できると共に、ステップＳ１３０においても基準体積よりも小さい液滴３０ｄで転写が実施されるので、充填時間Ｔｓが短縮できる。

以下では、被処理基板２０の主面２０ａに設けられた液滴３０ｄの体積（または体積に対応する値）を測定して、その測定結果に基づいて、ステップＳ１３０を実施する方法について説明する。本具体例では、液滴３０ｄの体積に対応する値として液滴３０ｄの径が測定される。

図８は、本発明の第１の実施形態に係る別のインプリント方法を例示するフローチャート図である。
図８に表したように、本具体例のインプリント方法は、図１に関して説明した方法に加えて、液滴３０ｄの径を測定する工程（ステップＳ１８０）をさらに備えている。液滴３０ｄの測定は、例えば、図２に関して説明した測定部１７０により行われる。

そして、充填する工程（ステップＳ１３０）は、測定する工程（ステップＳ１８０）において測定された液滴３０ｄの径が基準体積に基づいて定められた基準径よりも小さいときに実施される。

例えば、測定された液滴３０ｄの径が、基準径と比較され（ステップＳ１８１）、測定された液滴３０ｄの径が、基準径よりも小さくなったときに、ステップＳ１３０が実施される。

そして、測定された液滴３０ｄの径が、基準径以上のときは、例えば一定の時間が経過して、液滴３０ｄの体積を減少させ、液滴３０ｄの径を減少させて、ステップＳ１８０に戻り、液滴３０ｄの径を再度測定する。以上の工程を繰り返すことができる。

これにより、ステップＳ１３０が実施されるときの液滴３０ｄの径は、基準径よりも確実に小さくできる。すなわち、液滴３０ｄの体積が基準体積よりも確実に小さい状態で、ステップＳ１３０が実施できる。これにより、充填時間Ｔｓの短縮が確実に実施できる。

図９は、本発明の第１の実施形態に係る別のインプリント方法における液滴を例示する写真図である。
すなわち、同図は、測定部１７０の撮像部１７１により、液滴３０ｄを液滴３０ｄの上方から（Ｚ軸方向に沿う方向から）撮影した写真図である。

図９に例示したように、被処理基板２０の上に略円形の形状の液滴３０ｄが形成される。なお、同図では、液滴３０ｄの厚さに基づく干渉縞が観察されている。液滴３０ｄの径Ｄｄは、液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄと相関がある。なお、転写材３０の表面エネルギーと、被処理基板２０の主面２０ａの表面エネルギーと、の関係により、被処理基板２０の主面２０ａの上における転写材３０の接触角が変化する。このため、例えば、転写材３０と被処理基板２０との組み合わせにおいて、転写材３０の液滴３０ｄの液滴体積Ｖｄと、液滴３０ｄの径Ｄｄと、の関係を予め求めておく。この関係は、実験により導出しても良く、また、理論計算により導出しても良い。このようにして求めた液滴体積Ｖｄと液滴３０ｄの径Ｄｄとの関係を用いて、基準体積に相当する基準径を設定することができる。

この基準径を用いて、上記のステップＳ１８１を実施し、ステップＳ１３０を実施することができる。

（第２実施例）
以下、第１の実施形態の第２実施例のインプリント方法について説明する。第２実施例のインプリント方法においては、図８に例示した方法が行われる。

図１０は、本発明の第２実施例のインプリント方法を例示するフローチャート図である。
以下では、第２実施例について、第１実施例と異なる部分について説明する。
図１０に表したように、ステップＳ１２０を実施した後に、液滴３０ｄの径Ｄｄを測定する（ステップＳ１８０）。

測定された液滴３０ｄの径Ｄｄが、基準径と比較され（ステップＳ１８１）、測定された液滴３０ｄの径Ｄｄが、基準径よりも小さくなったときに、ステップＳ１３０が実施される。

そして、測定された液滴３０ｄの径Ｄｄが、基準径以上のときは、ステップＳ１２５に戻る。そして、例えば一定の時間が経過して、液滴３０ｄの体積を減少させ、液滴３０ｄの径Ｄｄを減少させて、ステップＳ１８０に戻り、液滴３０ｄの径Ｄｄを再度測定する。以上の工程を繰り返すことができる。

これにより、ステップＳ１３０が実施されるときの液滴３０ｄの径Ｄｄは、基準径よりも確実に小さく、すなわち、液滴３０ｄの体積が基準体積よりも確実に小さい状態で、ステップＳ１３０が実施できる。これにより、充填時間Ｔｓの短縮が確実に実施できる。

なお、上記のステップＳ１２５は、必要に応じて設ければ良く、省略しても良い。例えば、被処理基板２０の主面２０ａの液滴３０ｄを撮像部１７１により常時撮像し、液滴３０ｄの径Ｄｄを常時測定し、その測定結果を用いてステップＳ１８０を実施しても良い。

なお、この場合にも、ステップＳ１２０とステップＳ１３０との間に、図６に関して説明した他の処理（ステップＳ１４０ｉ）を実施しても良い。

（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態は、インプリント装置２１０である。インプリント装置２１０の構成の例に関しては、既に図２に関して説明した通りである。
すなわち、本実施形態に係るインプリント装置２１０は、被処理基板２０が載置される基板ステージ１２０と、転写面１０ａに凹部１２ｂが設けられたテンプレート１０を保持するテンプレート保持部１１０と、基板ステージ１２０に載置された被処理基板２０の主面２０ａの上に転写材３０を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する転写材３０の液滴３０ｄを形成する滴下部１３０と、被処理基板２０の主面２０ａと、テンプレート保持部１１０に保持されたテンプレート１０の転写面１０ａと、の距離を変化させ、液滴３０ｄと転写面１０ａとを接触させて、転写材３０をテンプレート１０の凹部１２ｂに充填させる距離制御部１４０と、距離制御部１４０を制御する制御部１５０と、を備える。

制御部１５０は、滴下部１３０が液滴３０ｄを形成した後に、液滴３０ｄが揮発して液滴３０ｄの体積が基準体積よりも減少した後に、基準体積よりも体積が減少した液滴３０ｄを転写面１０ａに接触させることを距離制御部１４０に実施させる。

このインプリント装置２１０によれば、基準体積（例えば第１基準体積）よりも大きい体積の液滴３０ｄを形成するので、安定した体積の液滴３０ｄが形成できると共に、基準体積（例えば第１基準体積以下の第２基準体積としても良い）よりも小さい液滴３０ｄで転写が実施されるので、充填時間Ｔｓが短縮できる。すなわち、テンプレート１０の凹部１２ｂへの転写材３０の充填時間Ｔｓを短縮し、生産性を向上したインプリント装置が提供できる。

そして、既に説明したように、制御部１５０は、滴下部１３０が液滴３０ｄを形成した後に、揮発による液滴３０ｄの体積の減少の時間依存性に関するデータに基づいて予め設定された設定待機時間が経過した後に、体積が減少した液滴３０ｄを転写面１０ａに接触させることを距離制御部１４０に実施させることができる。

また、インプリント装置２１０は、被処理基板２０の主面２０ａの上の液滴３０ｄの径Ｄｄを測定する測定部１７０をさらに備えることができる。そして、制御部１５０は、測定部１７０によって測定された液滴３０ｄの径Ｄｄが、基準体積に基づいて定められた基準径よりも小さいときに、径Ｄｄが減少した液滴３０ｄを転写面１０ａに接触させることを距離制御部１４０に実施させることができる。

これにより、液滴３０ｄを転写面１０ａに接触させるステップＳ１３０が実施されるときの液滴３０ｄの径Ｄｄは、基準径よりも確実に小さくできる。すなわち、液滴３０ｄの体積が基準体積よりも確実に小さい状態で、ステップＳ１３０が実施できる。これにより、充填時間Ｔｓの短縮が確実に実施できる。

また、実施形態に係るインプリント方法及びインプリント装置を用いることで、充填時間Ｔｓの短縮の他に、残膜の厚さを高精度に制御できる効果もあり、転写材３０（転写硬化層３１）のパターン精度を向上できる効果もある。

なお、本願明細書において、「垂直」及び「平行」は、厳密な垂直及び厳密な平行だけではなく、例えば製造工程におけるばらつきなどを含むものであり、実質的に垂直及び実質的に平行であれは良い。

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、インプリント方法に用いられるテンプレート、被処理基板及び転写材等、並びに、インプリント装置に含まれる基板ステージ、テンプレート保持部、滴下部、距離制御部、制御部、測定部及び光照射部等、各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。
また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

その他、本発明の実施の形態として上述したインプリント方法及びインプリント装置を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全てのインプリント方法及びインプリント装置も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。例えば、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

１０…テンプレート、 １０ａ…転写面、 １２…凹凸、 １２ａ…凸部、 １２ｂ…凹部、 ２０…被処理基板、 ２０ａ…主面、 ３０…転写材、 ３０ｄ…液滴、 ３１…転写硬化層、 ３６…光、 １１０…テンプレート保持部、 １１１…ベース、 １１２…アライメントセンサ、 １２０…基板ステージ、 １２１…基板吸着部、 １２２…基準マーク台、 １２３…ステージ定盤、 １３０…滴下部、 １４０…距離制御部、 １５０…制御部、 １６０…光照射部、 １７０…測定部、 １７１…撮像部、 １７２…画像処理部、 ２１０…インプリント装置、 Ｄｄ…径、 Ｔｐ…経過時間、 Ｔｓ…充填時間、 Ｖｄ…液滴体積

Claims (7)

1. 被処理基板の主面の上に転写材を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する前記転写材の液滴を形成する工程と、
   前記液滴を揮発させて、前記液滴の体積を前記基準体積よりも減少させる工程と、
   前記基準体積よりも体積が減少させられた前記液滴を、転写面に凹部が設けられたテンプレートの前記転写面に接触させて、前記凹部に前記転写材を充填する工程と、
   前記液滴の径を測定する工程と、
   を備え、
   前記充填する工程は、
   前記測定する工程において測定された前記液滴の径が前記基準体積に基づいて定められた基準径よりも小さいとき、及び、
   前記液滴を形成する工程が実施されてから、前記揮発による前記液滴の体積の減少の時間依存性に関するデータに基づいて予め設定された設定待機時間が経過した後、
   の少なくともいずれかのときに実施されることを特徴とするインプリント方法。
2. 被処理基板の主面の上に転写材を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する前記転写材の液滴を形成する工程と、
   前記液滴を揮発させて、前記液滴の体積を前記基準体積よりも減少させる工程と、
   前記基準体積よりも体積が減少させられた前記液滴を、転写面に凹部が設けられたテンプレートの前記転写面に接触させて、前記凹部に前記転写材を充填する工程と、
   を備えたことを特徴とするインプリント方法。
3. 前記液滴の径を測定する工程をさらに備え、
   前記充填する工程は、前記測定する工程において測定された前記液滴の径が前記基準体積に基づいて定められた基準径よりも小さいときに、実施されることを特徴とする請求項２記載のインプリント方法。
4. 前記充填する工程は、前記液滴を形成する工程が実施されてから、前記揮発による前記液滴の体積の減少の時間依存性に関するデータに基づいて予め設定された設定待機時間が経過した後に実施されることを特徴とする請求項２記載のインプリント方法。
5. 被処理基板が載置される基板ステージと、
   転写面に凹部が設けられたテンプレートを保持するテンプレート保持部と、
   前記基板ステージに載置された前記被処理基板の主面の上に転写材を滴下して、予め定められた基準体積よりも大きい体積を有する前記転写材の液滴を形成する滴下部と、
   前記被処理基板の前記主面と、前記テンプレート保持部に保持された前記テンプレートの前記転写面と、の距離を変化させ、前記液滴と前記転写面とを接触させて、前記転写材を前記テンプレートの前記凹部に充填させる距離制御部と、
   前記距離制御部を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記滴下部が前記液滴を形成した後に、前記液滴が揮発して前記液滴の体積が前記基準体積よりも減少した後に、前記基準体積よりも体積が減少した前記液滴を前記転写面に接触させることを前記距離制御部に実施させることを特徴とするインプリント装置。
6. 前記主面の上の前記液滴の径を測定する測定部をさらに備え、
   前記制御部は、前記測定部によって測定された前記液滴の径が、前記基準体積に基づいて定められた基準径よりも小さいときに、前記径が減少した前記液滴を前記転写面に接触させることを前記距離制御部に実施させることを特徴とする請求項５記載のインプリント装置。
7. 前記制御部は、前記滴下部が前記液滴を形成した後に、前記揮発による前記液滴の体積の減少の時間依存性に関するデータに基づいて予め設定された設定待機時間が経過した後に、前記体積が減少した前記液滴を前記転写面に接触させることを前記距離制御部に実施させることを特徴とする請求項５記載のインプリント装置。