JP6061524B2 - インプリント装置および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置に関する。特に、パターンが形成された型と、基板表面に配されたインプリント材とが押し付けられることにより、インプリント材に型のパターンを転写するインプリント装置に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）等における微細パターンの形成方法として、ナノインプリントが知られている。ナノインプリントとは、インプリント材（レジストなどの樹脂の材料）を塗布したウエハやガラス等の基板に、電子ビーム露光等によって微細なパターンの形成された型（モールド）を接触させて、インプリント材である樹脂上にパターンを転写する技術である。

ナノインプリントを行う際には、ウエハ上に形成されたパターンの倍率（サイズ）と転写するモールド上のパターンの倍率をそろえる必要がある。しかし、ウエハは成膜やスパッタリングなどの加熱プロセスを経るにつれてウエハ全体が拡大または縮小してしまい、その結果、Ｘ方向とＹ方向でパターンの倍率が異なってしまうことがある。実際の半導体プロセスでは、±１０ｐｐｍ程度のウエハ全体の変倍が発生しており、Ｘ方向とＹ方向での倍率差も１０ｐｐｍ程度発生している。

従来のステッパやスキャナなどのリソグラフィーにおいては、ウエハの変形にあわせて露光時の各ショットサイズを変化させて対応している。例えば、スキャナの場合は、投影光学系の縮小倍率をウエハの倍率にあわせて数ｐｐｍ程度変更し、さらにウエハの倍率にあわせて走査速度を数ｐｐｍ変化させる。このようにしてＸ方向とＹ方向で倍率差が生じても、倍率を補正し高精度な重ね合わせを実現している。

しかし、ナノインプリントにおいては従来のような投影光学系がなく、また、モールドとウエハが樹脂を介して直接接触するため、このような補正をすることができない。

そこで、ナノインプリントでは前述のような半導体プロセス中に発生するパターンの変倍を補正するために別の手法が用いられている。モールド上に形成されたパターンを、ウエハのパターンの倍率にあわせるために、モールドを物理的に変形させる倍率補正機構が用いられている。モールドを物理的に変形させる方法として、モールド外周から外力を与えることで変形させる方法や、モールドを加熱することによってモールドを膨張させる方法などが採用されている。

インプリント装置の適用例として、３２ｎｍハーフピッチ程度の半導体デバイスのリソグラフィーが考えられている。この時、ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）によると重ね合わせ精度は６．４ｎｍになる。従って、倍率補正も数ｎｍ以下の精度で制御する必要がある。

前述したようにインプリント装置を用いたリソグラフィーにおいては、転写するパターンの形状を補正する必要がある。例えば、転写するパターンに歪曲が生じてしまうことがある。その原因としては以下のような点が上げられる。例えば、モールドは製作時にはパターン面が上を向いているのに対し、使用時（押し付け時）にはパターン面が下向きとなっており姿勢が異なる。このため、重力の影響などによってパターンが変形する。また、電子ビーム等によってモールドにパターンを形成する際にも、電子ビーム描画装置の光学系の歪曲収差などによってモールドにパターン像の歪が生じてしまうこともある。また、モールドのパターンを歪曲なしで製作できたとしても、基板上のパターンに歪曲が生じてしまっていれば、重ね合わせ精度が悪くなってしまう。このような重ね合わせ精度を悪化させてしまう、基板上に既に形成されているパターンとモールドに形成されているパターンとの形状の違いをディストーション（収差）と呼ぶ。

インプリント装置ではこれらのディストーションを補正するために倍率補正機構が搭載されている。倍率補正機構では、モールドを目標の形状に補正するために、モールドをＸ−Ｙ平面内で物理的に変形させている。しかし、図５（ａ）に示すようにモールドの形状を補正する際にパターン部は自重などにより、押し付け方向（Ｚ方向）へも変形してしまう。また、このＺ方向への変形量はモールドの補正形状によっても変化する。このようなモールドのＺ方向の変形は押し付け時のパターン歪を発生させる原因となり重ね合わせ精度が悪化してしまう。

そこで、このようなモールドの変形を抑制するための制御方法として特許文献１が開示されている。特許文献１によれば、モールドチャックは基部とモールドの複数の周辺部を保持するための保持部と保持部を基部に対して位置決めする駆動機構を有し、保持部を駆動することにより、モールドの形状をウエハの形状に倣うように補正し重ね合わせ精度を改善する。

特開２０１０−０８０７１４

しかし、前述のように倍率補正においても数ｎｍ以下の精度が要求されるインプリントを達成するためには、更なる課題がある。その課題として、インプリント装置において、モールド上に形成されたパターンを基板に押し付けて転写する際に、パターンが変形してしまうことがあげられる。図５（ｂ）に示すようにモールドを基板に押し付ける際に、モールドと基板の間隔を小さくしすぎてしまうと、モールドのパターン外部に大きな歪が生じてしまう。また、モールドと基板の間隔を大きくしすぎてしまっても、同様にモールドのパターン外部に大きな歪が生じてしまう。その結果、倍率補正機構によってディストーションが小さくなるように補正してから押し付けしても、モールドを押し付ける際の変形によって結果的にディストーションが生じてしまうことになる。この場合、特にパターン外周部付近において重ね合わせ精度が大きく悪化してしまう。従って、モールドのパターン外周部において歪が小さくなるようにパターン転写時のモールドと基板の距離を適正に決定する必要がある。

上記の課題を考慮してなされた本発明の一側面としてのインプリント装置では、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であって、前記型を保持する型保持手段と、前記基板を保持する基板保持手段と、前記型のパターン部と前記基板上に既に形成されているショット領域との形状の違いに関する情報を取得する第１の取得手段とを有し、前記パターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを低減するために、前記型と前記既に形成されているショット領域上に供給された前記インプリント材が接触している状態において、前記型と前記基板との間隔を調整する調整手段を有することを特徴とする。

本発明によれば、型に形成されているパターンと、基板上に既に形成されているパターンとの重ね合わせ精度の向上に有利なインプリント装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す概略図である。 インプリント時の基板とモールドの位置関係を示す図である。 本発明の実施形態１に係るインプリントの流れを示す図である。 本発明の実施形態２に係るインプリントの流れを示す図である。 従来技術を説明するインプリント時の基板とモールドの位置関係を示す図である。

以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。

図１は本発明の実施形態に係るインプリント装置１の構成図である。本実施形態におけるインプリント装置は、半導体デバイス製造工程に使用される、被処理基体であるウエハやガラスなどの基板上に供給されたインプリント材に型（モールド）の凹凸パターンを転写するインプリント装置である。また、インプリント技術の中でもモールドの凹凸のパターンを転写する際に樹脂を光によって硬化する手法を採用した装置である。

図１に示すように、モールドに対して紫外線を照射する方向に平行な軸をＺ軸とし、Ｚ軸に対して直交する方向にＸ軸及びＹ軸を定める。なお、Ｚ軸は、モールドのパターン部と基板上のインプリント材を接触させるために、モールドと基板の間隔を狭めていく際のモールドと基板の少なくとも一方が移動する方向と平行な軸でもある。

本発明のインプリント装置１は、モールド３、照明ユニット４、モールド保持ユニット５、基板保持ユニット６、樹脂塗布ユニット７、アライメント計測ユニット８、基板−モールド間距離測定ユニット９、制御ユニット１０を有している。

基板２は、被処理基板であり、例えば、単結晶シリコンウエハやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハ、ガラス基板などが用いられ、基板保持ユニット６に保持される。基板２の被処理面には、成形部となるインプリント材としての紫外線硬化樹脂（以下、単に「樹脂と表記する」）が供給される。インプリント材は半導体デバイスの製造分野などにおいてはレジストとも呼ばれることもある。

型としてのモールド３は、外周部が矩形で基板２に対する対向面に、基板２上へ供給された樹脂に転写する凹凸のパターンが３次元形状に形成された型である。モールド３は、基板２に対向する面には周辺部と周辺部より突出したパターン部Ｐ（上述の凹凸パターンが形成されている領域）を有している。なお、モールド３の材質には石英などの紫外線を透過させる素材が用いられる。

照明ユニット４は、インプリント処理の際に、モールド３に対して紫外線を照射する照明手段である。この照明ユニット４は、光源１１と、光源１１から照射された紫外線をインプリントに適切な光に調整するための複数の光学素子１２から構成される。本実施例においてはインプリント材として光硬化式の樹脂を用いているが、光硬化式の樹脂に限定する必要はない。例えば、熱硬化式の樹脂などを用いても良く、その場合は照明ユニット４ではなく樹脂を硬化させるための熱源ユニット（不図示）が必要となる。

モールド保持ユニット５は、型としてのモールド３を保持及び固定し、基板２にモールド３の凹凸パターンをインプリントするための型保持手段である。モールド保持ユニット５は、モールドチャック１３、モールドステージ１４、およびモールド３を変形させる変形手段としての倍率補正機構１５を有する。モールドチャック１３は、図示しない機械的保持手段によってモールド３を保持及び固定する。また、モールドチャック１３は図示しない機械的保持手段によって、モールドステージ１４に保持される。また、モールドチャック１３は、モールド３のパターン部Ｐとその周辺部を有する面を基板側に向けて保持する。

モールドステージ１４はモールド３のパターン部Ｐに形成されている凹凸パターンを基板２に転写する際に基板２とモールド３との間隔を位置決めするための駆動系であり、Ｚ軸方向に駆動する。また、モールドステージ１４は、モールド３の傾きを決めるための駆動系であっても良く、ωｘ（Ｘ軸周りの回転）方向、ωｙ（Ｙ軸周りの回転）方向に駆動しても良い。このように、モールドステージ１４はパターン転写時には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系と微動駆動系など複数の駆動系（調整手段）から構成されていても良い。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはθ（Ｚ軸周りの回転）方向位置調整機能、モールド３の傾きを補正するためのチルト機能を有していても良い。例えば、モールドステージ１４はＺ方向に駆動する複数のアクチュエータを有することによって、各々のアクチュエータの駆動量から、Ｚ軸方向の駆動量と傾きを制御することができる。

モールドチャック１３には、モールド３の形状を補正するための倍率補正機構（変形機構）１５が配置されている。変形機構としての倍率補正機構１５はモールド３の側面に力もしくは変位を与えることによってモールド３の形状を変形させる。

それにより、パターン部Ｐの形状が変形され、パターン部Ｐに形成されている凹凸パターンが、基板上に既に形成されているショット領域のパターンと形状が合うように補正をすることができる。ここで、上述したようにＺ軸方向はモールド３のパターン部Ｐと基板２上のインプリント材を接触させるために、モールド３と基板の間隔を狭めていく際のモールドと基板の少なくとも一方が移動する方向と平行な軸でもある。つまり倍率補正機構１５は、モールド３に対してモールド３と基板２の間隔を調整する方向（狭める方向）に対して垂直な面における直交する２つの方向から力もしくは変位を与えるものである。

基板保持ユニット６は、基板２を保持し、インプリント時に基板２とモールド３の位置合わせをする基板保持手段である。基板保持ユニット６は、基板チャック１６、基板ステージ１７を有する。基板チャック１６は、図示しない機械的保持手段によって基板２を保持する。また、図示しない機械的保持手段によって基板チャック１６は基板ステージ１７に保持される。

基板ステージ１７は、基板２とモールド３の位置合わせをするためのＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する駆動系（調整手段）である。また、Ｘ軸方向とＹ軸方向の駆動系は、粗動駆動系と微動駆動系など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（Ｚ軸周りの回転）方向位置調整機能、基板２の傾きを補正するためのチルト機能を有していても良い。

樹脂塗布ユニット７は、基板２の上に樹脂を供給するための供給手段である。樹脂塗布ユニットは、樹脂吐出ノズル（不図示）を有しており、樹脂吐出ノズルから基板２に樹脂を滴下する。なお、樹脂は紫外線を照射することによって硬化する性質を持つ樹脂を利用する必要がある。また、吐出する樹脂の量は、必要となる樹脂厚さや転写するパターン密度などによって決めれば良い。

本実施形態においては、モールド保持ユニット５や基板保持ユニット６をＺ軸方向に駆動する駆動系、のうち少なくとも一つを間隔調整機構（調整手段）と呼ぶ。当然、モールド保持ユニット５や基板保持ユニット６の両方により基板２とモールド３の間隔を調整するものであっても良い。また、モールド保持ユニット５や基板保持ユニット６の傾きを調整するための駆動系、のうち少なくとも一つを傾き調整機構と呼ぶことにする。同じく、モールド保持ユニット５や基板保持ユニット６の両方により基板２とモールド３の傾きを調整するものであっても良い。また、間隔調整機構に傾きを調整する機能を持たせても良い。

アライメント計測ユニット８は、基板２上に形成されたアライメントマークと、モールド３に形成されたアライメントマークとのＸ軸方向及びＹ軸方向への位置ずれを計測するための計測ユニットである。つまり、アライメント計測ユニット８は、パターン部Ｐと前記基板上に既に形成されているショットとの形状の違いに関する情報を取得する手段（第１の取得手段）として機能する。より具体的には、アライメント計測ユニット８はパターン部Ｐに形成されている凹凸パターンに含まれる複数のマークと、それに対応するショットに含まれる複数のマークとの相対位置に関する情報を得て、パターンの形状の違いに関する情報として取得する。

基板２とモールド３の間隔を計測する距離計測ユニット９は、基板２とモールド３の間隔を測定することで基板２と前記モールド３の間隔に関する情報を取得する第２の取得手段である。例えば、この距離計測ユニット９は不図示の発光部および受光部を有する計測部９ａと反射ミラーを有する反射部９ｂを含んだ、レーザー干渉計として構成されてもよい。この場合、計測部９ａは、計測部９ａに対する距離（高さ）を、反射部９ｂの位置をレーザー光の干渉を用いて計測するものである。

ここで、計測部９ａに対する基板保持ユニット６や基板２のＺ軸方向の距離（高さ）の情報が既知である。また、反射部９ｂ或いは計測部９ａと、パターン部Ｐ（特に、基板２に対する面）やパターン部Ｐの周辺部（特に、倍率補正機構１５に近い部分）との距離（高さ）の情報も既知である。これらの距離の情報があれば、基板２とモールド３の間隔に関する情報は、使用される形態に合わせて演算などで取得することが可能となる。ここでは、基板２とモールド３の間隔に関する情報として、上述の情報を用いて生成したパターン部Ｐの周辺部（特に、倍率補正機構１５に近い部分）と、基板２との間隔（距離或いは高さ）を用いることとする。また、距離計測ユニット９は、モールドの傾きを測定することができる。複数位置において距離計測ユニット９でモールド３と基板２との間隔を計測することによって、モールド３の傾きを測定することができる。ここでモールド３の傾きとは、基板２の平面に対するモールド３の傾きを示している。

制御ユニット１０は、インプリント装置１の各構成要素の動作、及び調整等を制御する制御手段である。例えば、制御ユニット１０はモールド保持ユニット５を構成するモールドステージ１４や倍率補正機構１５の制御を行う。

その他に、インプリント装置１はモールド３をモールド保持ユニット５へ搬送するためのモールド搬送ユニット（不図示）、基板２を基板保持ユニット６へ搬送するための基板搬送ユニット（不図示）を有する。また、基板保持ユニット６を保持するためのベース定盤２０、モールド保持ユニット５を保持するためのブリッジ定盤２１、ブリッジ定盤を支えるための支柱２２を有する。また、基板チャック１６はモールド３をアライメントする際に利用する基準マーク２３を有している。

また、インプリント装置１はモールド３の裏面にモールド３を変形させるためのキャビティ２５を有しても良い。キャビティ２５の圧力は必要に応じて変化させることができ、制御ユニット１０により制御しても良いし、別のキャビティ圧制御ユニット（不図示）を設けて制御しても良い。これら制御ユニット１０などやキャビティ２５により圧力制御機構が構成されるものである。例えば、キャビティ圧を外部よりも高くしてパターンが下（凸）方向に撓んだ状態でモールド３を基板２に押し付けると、モールド３は基板２上の樹脂にパターンの中心部から接触することになる。その結果、樹脂とモールド３の間に空気が閉じ込められるのを抑制し、未充填によるパターン欠陥を減らすことができる。

本実施形態において、一つの重要な着目点は、パターン部Ｐとインプリント材を挟んで基板２が接触した場合における表面張力が非常に強いことである。パターン部Ｐが非常に強い力で基板２と接しているためその接触している部分は少し位の力では離れようとしない。つまり、一度パターン部Ｐがインプリント材を挟んで基板２に接触してしまうと所定のインプリント材の所定の厚みの間隔で安定するものである。この状態でモールド３と基板２の間隔を調整することでパターン部Ｐに対する変形を作り出すことができる。

＜実施例１＞
図１、図２および図３を用いて、インプリント装置１の動作について説明する。図３は複数枚の基板に対し、同じモールドを使用して、あるレイヤーのパターンをインプリントする際の動作シーケンスである。複数枚の基板の各基板には、既に形成されたパターンを有する複数のショット領域があり、モールドによるインプリントは当然ショット単位に行われるものである。

図３において、ステップＳ１０１では、図示しないモールド搬送ユニット１８によってモールドチャック１３にモールド３が搭載される。

ステップＳ１０２で、アライメント計測ユニット８によって、基準マーク２３とモールド３のアライメントマーク間のＸ軸方向、Ｙ軸方向およびθ（Ｚ軸周りの回転）方向のずれを計測する。そしてこの計測結果を元に、基準マーク２３とモールド３のアライメントマークの位置合わせを行う。

ステップＳ１０３で、図示しない基板搬送手段１９によって基板２が基板チャック１６に装着される。

ステップＳ１０４で、基板２は基板ステージ１７によって樹脂塗布ユニット７の塗布位置まで移動される。

ステップＳ１０５で、基板２は樹脂塗布ユニット７によって液状樹脂が塗布される。

ステップＳ１０６で、樹脂の塗布された基板２は基板ステージ１７によって押し付け位置まで移動される。

ステップＳ１０７で、モールドステージ１４によってモールド３と基板２上に塗布された樹脂とを接触させる。この際に、モールド３と基板２の間隔が距離計測ユニット９によって計測されながら、重ね合わせ精度が最もよくなる間隔になるようにモールドステージ１４によって制御される。モールド３と基板２の間隔は、事前にパターニングを行い重ね合わせ検査を実施し、その重ね合わせ検査の結果とパターンのディストーション情報を元に重ね合わせ精度が最もよくなるように算出すればよい。

ここではモールド３と基板２との間隔を計測した例について説明したが、距離計測ユニット９を用いてモールド３の傾きを求めても良い。また、モールド３の間隔と傾きを同時に計測しても良い。樹脂とモールドとが接触する際に、モールド３の傾きが距離計測ユニット９によって計測されながら、重ね合わせ精度が最もよくなる傾きになるようにモールドステージ１４によって制御される。

もしくは、予め重ね合わせ検査を行わずに、モールド３を押し付けする都度にアライメント計測ユニット８によってモールド３と基板２の位置ずれを計測しながら押し付け動作を行い、重ね合わせ精度が最も良くなるように押し付け位置を決定しても良い。この場合には、例えば以下に述べるような制御を行えばよい。まず、計測ユニット８によって計測された、モールド３と基板２との位置ずれを基に、重ね合わせ精度が改善するように押し付け位置や傾きを微小量変化させる。再び計測ユニット８によって位置ずれを計測し、位置ずれの大きさに応じて押し付け位置や傾きを変化させる。以上の動作を、重ね合わせ精度が所望の値になるまで繰り返すことによって、最終的な押し付け位置と傾きを決定する。

また、モールド３を基板２上に塗布された樹脂に押し付ける際に、基板保持ユニット６を、またはモールド保持ユニット５及び基板保持ユニット６の両方を、Ｚ軸方向に駆動することにより押し付けしても良い。さらに、基板保持ユニット６を、またはモールド保持ユニット５及び基板保持ユニット６の両方を、傾きを変化させて駆動することにより押印しても良い。

また、押し付け時に、重ね合わせ精度が最もよくなるように定められたモールド３と基板２の間隔よりも狭い間隔まで一旦押し付けた後に、定められた間隔に戻しても良い。その際のモールド３の変形について図２を用いて説明する。モールド３を基板２に押し付ける前の状態を図２（ａ）に示す。図２（ａ）に示すように、モールド３のパターン部は重力やプロセス中に生じる残留応力により変形し、この状態でモールド３と基板２の間隔を狭めていくとパターンの中心から樹脂に接していくと考えられる。このまま徐々にモールド３と基板２の間隔を狭めていくと、モールドのパターン部と樹脂の接触領域は中心から徐々に広がっていく。

ここで、図２（ｃ）に示すように最適な間隔で止めてしまうと樹脂がパターン外周部まで接触していない状態のまま次のステップに進んでしまう可能性がある。そこで、一旦図２（ｂ）に示すようにモールド３と基板２の間隔を最適な状態よりも小さくすると、樹脂がパターン外周部まで確実に接触する。一度、基板２上に塗布された樹脂とモールド３が接触すると、表面張力が働き、基板２とモールド３の間隔を離しても表面張力が作用することによってパターン部と基板２上の樹脂は離れにくくなる。従って、その後に図２（ｃ）に示すように最適な間隔（間隔ｄ２）に戻すことによって、樹脂とパターンが確実に接触した状態で、次のステップへと進むことができる。

次に、上記の間隔の制御に加えて、基板２とモールド３との傾きを制御する場合について説明する。モールド３と基板２とが傾いた状態で押しつけると、モールド３のパターン部Ｐの端から、基板２（基板上の樹脂）に接することになる。このようにモールドが傾いた状態で基板に接すると、接触した部分に表面張力が働き、応力によってパターンが歪んでしまう恐れがある。従って、モールド３の傾き調整をする場合には、モールド３と基板２とが平行な状態のまま、図２（ｂ）に示すようにモールド３と基板２の間隔を最適な状態よりも小さくする（間隔ｄ１）。その後、図２（ｄ）に示すように間隔ｄ３に調整して、モールド３の傾きωｙを調整することが望ましい。

以上の実施例ではモールド３と基板２の距離を変化させることによって最適な押し付け状態になるように制御しているが、モールド３の基板２への押し付け力を変化させることによって最適な押し付け状態になるように制御しても良い。その場合は、モールド保持ユニット５または基板保持ユニット６が押し付け力計測機構（不図示）を有する必要がある。押し付け力計測機構２７は、ロードセル等によって直接力を計測しても、モータ等の電流計測値から押し付け力を算出してもよい。また、空気圧により駆動している場合はバルブ圧計測値から押し付け力を算出してもよい。また、モールドステージ１４が、複数のアクチュエータからなる場合は、それぞれのアクチュエータの出力比からモールド３の傾きを制御することができる。

ステップＳ１０８ではモールド３を押し付けられた樹脂に照明ユニット４から照射されるＵＶ光によって樹脂を硬化させる。

ステップＳ１０９では、モールド３をモールドステージ１４によって上昇させ、モールド３を基板２上の硬化した樹脂から引き離す。

ステップＳ１１０で、続いてパターン転写するショットがあるかどうかの判定が行われ、転写するショットがある場合はステップＳ１０４に戻り、転写するショットがない場合はＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１で、基板３はウエハ搬送手段によって基板保持ユニット６から回収される。

ステップＳ１１２で、続いてパターン転写を行う基板があるかどうかの判定が行われ、転写する基板がある場合はステップＳ１０３に戻り、転写するウエハがない場合は次のステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３では、モールド３はモールド搬送ユニット１８によってモールド保持ユニット５から回収され、全ステップを終了する。

＜実施例２＞
図１、図３および図４を用いて、倍率補正機構１５及びキャビティ圧制御ユニットを有するインプリント装置の動作について説明する。図４は、図３におけるステップＳ１０７に相当する部分を、倍率補正機構１５を有するインプリント装置でのシーケンスに書き換えたものである。

図３におけるステップＳ１０１からステップＳ１０６を経た後に図４のステップＳ２０１へと進み、ステップＳ２０３を経た後にステップＳ１０８へと進む。ステップＳ１０１からステップＳ１０６及びステップＳ１０８からステップＳ１１３については実施例１と同じなので説明を省略する。

ステップＳ２０１では、事前にパターニングを行い重ね合わせ検査を実施した結果得られた倍率補正データ及びパターンのディストーション情報をもとに、倍率補正機構１５によってモールド３を所望の形状に変形させる。

ステップＳ２０２では、事前にキャビティ圧を変化させてパターニングを行い重ね合わせ検査をした結果得られたキャビティ圧データを用いてキャビティ圧の制御を行う。キャビティ圧データ及びパターンのディストーション情報をもとに、キャビティ圧制御ユニットによってモールド３の裏面に圧力を加え、モールド３を所望の形状に変形させる。

ステップＳ２０３では、モールド３をモールドステージ１４によって基板２上に塗布された樹脂に押し付ける。樹脂とモールド３とが接触する際に、事前にモールド３と基板２の間隔を変化させてパターニングを行い重ね合わせ検査の結果から得られた基板２とモールド３の間隔データを蓄積しておく。蓄積するデータとしては、モールド３と基板２の間隔データの他に、傾きや倍率、キャビティ圧を変化させた結果から得られたデータを蓄積しておくことができる。また、基板２のパターンのディストーション情報も予め計測しておく。以上の蓄積されたデータと基板２のパターンのディストーション情報をもとに制御を行う。押し付けの間隔データとそれに対するパターンのディストーション情報を基に、モールド３と基板２の間隔が距離計測ユニット９によって計測され、重ね合わせ精度が最もよくなる間隔になるように間隔調整機構としてのモールドステージ１４によって制御される。傾きや倍率、キャビティ圧を変化させた結果から得られたデータを用いれば、蓄積されたデータとディストーション情報を基に、重ね合わせ精度が最もよくなるように、傾きや倍率、キャビティ圧を制御することができる。

以上の実施例においても、（実施例１）の時と同様に、押し付け時に重ね合わせ精度が最もよくなるように定められたモールド３と基板２の間隔よりも狭い間隔まで一旦押し付けた後に、定められた間隔や傾きに戻しても良い。また、モールド３と基板２の位置関係を距離や傾きではなく、押し付け力によって制御しても良い。

図４におけるステップＳ２０３が終了した後にステップＳ１０８へと進む。

ステップＳ２０１、ステップＳ２０２及びステップＳ２０３の順番はこの限りではない。例えば、キャビティ圧制御ユニットによってモールド３の形状を変形（Ｓ２０２）させ、モールドステージ１４によってモールド３を基板２に押し付けた（Ｓ２０３）後に、倍率補正機構１５によってモールド３を再び変形（Ｓ２０１）させても良い。

また、モールドステージ１４によって基板２とモールド３の間隔や傾きを制御しながら、並行して倍率補正機構１５やキャビティ圧制御ユニットによってモールド３の形状を変化させても良い。さらに、倍率補正機構１５及びキャビティ圧制御ユニットの片方のみによってモールド３を変形させても良い。すなわち、ステップＳ２０１及びステップＳ２０２のいずれか片方のみでも良い。何れの場合も、それぞれ事前に重ね合わせ検査を行い、その結果とパターンのディストーション情報をもとに、重ね合わせ精度が小さくなるように、キャビティ圧、モールド−基板間の距離や傾き、倍率補正量を決定すればよい。

また、予めパターニングを行い重ね合わせ検査の結果に基づいて制御量を決定するのではなく、モールド３を押し付けする都度にアライメント計測ユニット８によってモールド３と基板２の位置ずれを計測しながら押し付け動作を行ってもよい。この場合、重ね合わせ精度がよくなるようにモールドステージ１４による押し付け位置や傾き、倍率補正機構１５、制御ユニット１０（或いはキャビティ圧制御ユニット）による倍率補正の補正量を決定する。

つまり、制御手段としての制御ユニット１０は、形状の違いに関する情報に基づく倍率補正機構１５（変形機構）の制御を行う。また、制御ユニット１０は、形状の違いに関する情報と間隔に関する情報に基づく間隔調整機構の制御も同時に行うことができる。形状の違いに関する情報と傾きに関する情報とに基づく傾き調整機構の制御も同時に行うことができる。さらに形状の違いに関する情報に基づく圧力調整機構の制御も合わせて行うことができる。これらの４つの制御のうちのいずれか一つの制御を行うことでパターン部Ｐを変形させた状態で残るパターン部Ｐと既に形成されているショットとの形状の違いを低減するように、４つの制御のうちの他の一つを実行する。

本実施例は、４つの制御の同時実行性を考慮して、それらの制御に用いるために補正量、間隔（距離）、傾き、圧力値などの制御データを生成するものである。当然、これら４つの制御のうち一つの制御で形状の違いがほぼ無くなるようであれば、他の制御を行う必要はない。また、これら４つの制御のうち２つの制御に特化して考え、一方の制御を行い、それでも残る形状の違いを他方の制御で低減する制御することでも良い。上述したように制御データは、検査装置を使って予め作成しても良い。また、アライメント計測ユニット８が、パターン部Ｐがインプリント材と接触した状態で、パターン部Ｐの複数のマークとショットの複数のマークとの相対位置を計測して形状の違いに関する情報が取得できるなら接触した状態で形状を合わせこむことでも良い。

例えば、モールド３のパターンの補正形状に応じて、モールド３と基板２の間隔を決定しても良い。つまり、倍率補正機構１５によってモールド３の形状を補正した際に生じるモールド３の押し付け方向への変形に応じて、モールド３と基板２の間隔を決定してもよい。この場合、倍率補正機構１５によるモールド３のパターン部の変形と、モールド３と基板２の間隔によるモールド３のパターン部の変形との関係を予め求めておく必要がある。

＜第３の実施形態＞
物品としてのデバイスの製造方法は、インプリント装置１を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。

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及び変更が可能である。

Claims (12)

1. 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であって、
   前記型を保持する型保持手段と、
   前記基板を保持する基板保持手段と、
   前記型のパターン部と前記基板上に既に形成されているショット領域との形状の違いに関する情報を取得する第１の取得手段とを有し、
   前記パターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを低減するために、前記型と前記既に形成されているショット領域上に供給された前記インプリント材が接触している状態において、前記型と前記基板との間隔を調整する調整手段を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記インプリント装置は、前記型と前記基板との間隔に関する情報を取得する第２の取得手段を含み、
   前記調整手段は、前記第２の取得手段により取得した前記間隔に関する情報に基づき、前記型保持部と前記基板保持部の少なくとも一方を制御して前記型と前記基板との間隔を調整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. 前記間隔に関する情報は、前記型と前記基板の距離を計測した値と、前記型と前記インプリント材とが接触している状態で前記型と前記基板の間に生じる力の値との少なくとも一方であ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. 前記形状の違いに関する情報は、前記型のパターン部に形成されている複数のマークと、前記ショット領域に形成されている複数のマークとの相対位置の情報であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインプリント装置。
5. 前記型保持手段は、前記型に対して力を加えることで前記型のパターン部を変形させる変形機構を含み、
   前記形状の違いに関する情報に基づく前記変形機構による前記型のパターン部の変形を行うことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント装置。
6. 前記変形機構が前記型のパターン部を変形させた状態で、前記型のパターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを低減するように、前記型保持部と前記基板保持部の少なくとも一方を制御することを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記調整手段が前記型と前記基板の間隔を調整して前記型のパターン部を変形させた状態で、前記型のパターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを低減するように、前記変形機構が前記型のパターン部を変形させることを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記変形機構は、前記型と前記基板の間隔を調整する方向に対して垂直な面における互いに直交する２つの方向から前記型の側面に対して力を加える機構であり、
   前記型を変形させるために前記型のパターン部が形成されている面の裏面に前記型を変形させるためのキャビティを含み、前記キャビティの圧力を調整する圧力調整機構を有し、
   前記圧力調整機構は、前記形状の違いに関する情報に基づき圧力を調整することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
9. 前記第１の取得手段は、前記形状の違いに関する情報に基づく前記変形機構の制御、前記形状の違いに関する情報と前記間隔に関する情報に基づく前記型保持部と前記基板保持部の少なくとも一方の制御、および前記形状の違いに関する情報に基づく前記圧力調整機構の制御うちのいずれか一つの制御を行うことで前記型のパターン部を変形させた状態で、前記型のパターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを取得することを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
10. 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であって、
    前記型を保持する型保持手段と、
    前記基板を保持する基板保持手段と、
    前記型のパターン部と前記基板上に既に形成されているショット領域との形状の違いに関する情報を取得する第１の取得手段とを有し、
    前記パターン部と前記既に形成されているショット領域との形状の違いを低減するために、前記型と前記既に形成されているショット領域上に供給された前記インプリント材が接触している状態において、前記型と前記基板との傾きを調整する調整手段を有することを特徴とするインプリント装置。
11. 前記インプリント装置は、前記型と前記基板との傾きに関する情報を取得する第２の取得手段を含み、
    前記調整手段は、前記第２の取得手段により取得した前記傾きに関する情報に基づき、前記型保持部と前記基板保持部の少なくとも一方を制御して前記型と前記基板との傾きを調整することを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
12. 請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板上にパターンを形成するステップと、
    前記ステップで前記パターンを形成された前記基板を加工するステップと、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。
    

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