JP6282298B2 - 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

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。

半導体デバイス等の製造のために基板上に微細なパターンを形成するための装置として、インプリント装置が知られている。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材と型とを接触させ、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。

インプリント法において、高い重ね合わせ精度を実現するためには、パターン部の形状と、基板上の、パターンを形成すべき領域の形状との形状差を低減することが必要である。特許文献１は、加熱用の光を基板に照射して局所領域を加熱変形させて、パターンを形成すべき領域の形状を補正する方法を開示している。基板が保持機構により吸着保持されている場合に基板保持面と基板との間にはたらく静止摩擦力によって基板が熱変形しづらくなることに鑑み、制御部が、保持機構の吸着圧に基づいて光の照射量を補正する技術を開示している。

特開２０１３−１０２１３７

しかし、基板や基板保持面の面外方向（鉛直方向）への歪みに起因して、基板と基板保持面との接触状態が基板上の位置に応じて異なる場合がある。このとき、同じ吸着圧で吸着保持している領域内であっても、加熱変形のしやすさに分布（ムラ）が生じてしまう。これにより、基板上の位置によっては重ね合わせ誤差が許容範囲よりも大きくなる恐れがある。すなわち、重ね合わせ精度が低下する恐れがある。

本発明は、重ね合わせ精度を向上することができるインプリント装置及びインプリント方法を提供することを目的とする。

本発明は、型とインプリント材を用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を引き付けて保持する基板保持部と、前記ショット領域に熱を与えることにより前記ショット領域を変形させる変形部とを有し、前記パターンの形成に伴い、前記変形部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に基づいて定まる第１情報と、前記基板保持部が前記基板を引き付けたまま前記変形部を用いて前記ショット領域を変形することにより得られる第２情報と、に基づいて作成された、前記ショット領域に与える熱量の分布を示す熱量分布データに基づいて前記ショット領域を変形させ、前記基板上の第１ショット領域における前記第２情報は、前記基板上の第１ショット領域とは異なる前記第２ショット領域における前記第２情報と異なることを特徴とする。

本発明のインプリント装置およびインプリント方法は、重ね合わせ精度を向上することができる。

第１実施形態のインプリント装置の構成を示す図である。 チャックの構成を示す図である。 第１実施形態の加熱機構の構成を示す図である。 加熱機構による形状補正について説明する図である。 パターン領域内の区画を説明する図である。 計測方法の流れを示すフローチャートである。 計測領域の選択方法について説明する図である。 計測結果の例を示す図である。 第１実施形態の補正方法について説明する図である。 第１実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。 第２実施形態の補正方法について説明する図である。 第３実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。 第４実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。 チャックの分割領域を説明する図である。 第８実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。 照度プロファイルの例を示す図である。 実施形態の効果を説明する図である。

［第１実施形態］
（装置構成）
図１は、本発明の第１実施形態にかかるインプリント装置１の構成を示す図である。鉛直方向の軸をＺ軸、当該Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する２軸をＸ軸及びＹ軸としている。インプリント装置１は、基板２上に塗布された光硬化性のインプリント材３と、モールド４（型）とを接触させた状態でインプリント材３を硬化させ、硬化したインプリント材３とモールド４とを引き離して、基板２上にインプリント材３のパターンを形成する。

インプリント装置１は、基板ステージ５を載置するベース定盤６と、保持機構７を固定するブリッジ定盤８と、ベース定盤６から鉛直方向に延設され、ブリッジ定盤８を支持するための支柱９とを備えている。照射部１０は、硬化に用いられる紫外線１１を水平方向に出射する。紫外線１１は、光学素子（例えばダイクロイックミラー）１２ａで鉛直下方に反射され、モールド４を介して基板上に照射される。

モールド４は、外周が矩形形状であり、その中心部には凹凸パターンが形成されたパターン部４ａを有している。１回の押印動作で、基板２上には、パターン部４ａのサイズと同じ大きさのパターン領域（被処理領域）３１にインプリント材３のパターンが形成される。

本実施形態では、パターン領域３１はショット領域（被処理領域）と同じ大きさとする。ショット領域とは既にパターンを形成し終えた下地層の単位領域であり、１つのショット領域のサイズは、例えば、２６ｍｍ×３３ｍｍ程度である。１つのショット領域にはユーザが希望するチップサイズのパターンを１つまたは複数形成することが可能である。

モールド４はさらに、パターン部４ａの周囲において外周が円形状のキャビティ（凹部）４ｂを有している。透過部材１３は、紫外線１１や加熱光を透過し、開口領域の一部とキャビティ４ｂとで囲まれる空間１４を密閉空間するために配置されている。パターン部４ａをインプリント材３に押し付ける際に、圧力調整装置（不図示）により空間の圧力を調整することで、パターン部４ａが下に凸となるように変形させることができる。これにより、パターン部４ａにインプリント材３が充填される際にパターン部４ａの凹部に気泡が混入することを防止できる。

インプリントに使用するインプリント材３が光硬化性である場合には、モールド４は硬化させるための照射光が透過可能な材料でなければならない。さらに、後述の加熱機構（（第１の）変形部）１５から射出される加熱光を透過する材料でなければならない。例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類を用いてもよい。モールドの材料は、サファイアや窒化ガリウム、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレンなどの樹脂でもよい。あるいはこれらの任意の積層材でもよい。

保持機構７は、真空吸着力や静電気力によりモールド４を引き付けて保持するモールドチャック１６と、モールドチャック１６と共にモールド４を移動させる駆動機構１７と、モールド４を変形させる変形機構（第２の変形部）１８とを有する。モールドチャック１６及び駆動機構１７は、照射部１０からの紫外線１１が基板２に到達するように、中心部に開口領域１９を有している。

変形機構１８は、モールド４に対して水平方向に外力を与えることにより、モールド４を所望の形状に変形させる。これにより、基板２側のパターン領域３１（図４に図示）の形状とパターン部４ａの形状の差を低減させて、形成されるパターンの重ね合わせ精度を向上させることができる。

駆動機構１７は、モールド４をＺ軸方向に移動させる。これにより、モールド４とインプリント材３とを接触させる動作（押印）、またはモールド４とインプリント材３とを引き離す動作（離型）を行う。駆動機構１７に採用するアクチュエータとして、例えば、リニアモータ又はエアシリンダがある。駆動機構１７は、粗動駆動系や微動駆動系など、複数の駆動系から構成されていてもよい。また、Ｚ軸方向だけでなく、モールドをＸ軸方向及びＹ軸方向、及び各軸周りの回転方向への動かすための駆動機構を備えていてもよい。これにより、モールド４の高精度な位置決めが可能となる。

基板ステージ５は、基板２を保持面２０ａに引き付けて基板２を保持する基板保持部であるチャック２０と、チャック２０と共に基板２を移動させる駆動機構２１とを有する。「引き付けて保持する」とはチャック２０に対して基板の重力方向と同じ向きに、基板２の重力以外の力を加えている状態をいう。真空吸着力のほか、静電気力や機械的な基板２の押さえつけにより生じる力で基板２を保持してもよい。基準マーク２７は、基板ステージ５上に設けられており、モールド４をアライメントする際に利用される。

パターン領域３１に対してパターン部４ａの転写パターンを形成する形成手段は、少なくとも押印、インプリント材３の効果、離型等とを制御する手段を有する。本実施形態において形成手段は、少なくとも駆動機構１７、照射部１０を含む。パターンの形成は、後述の加熱機構１５が、制御部２５の作成した照度プロファイルに基づいてパターン領域３１を変形させている間に行う。

図２はチャック２０まわりの拡大図である。チャック２０の基板保持側には、ピン形状の複数の支持材２０ｂと、支持材２０ｂを囲む１つの環状部材２０ｃが設けられている。支持材２０ｂと環状部材２０ｃ上に基板２が載置される。さらにチャック２０には図２に示すように複数の孔２０ｄが設けられている。これらの孔に通じる共通の配管２０ｅは真空ポンプ２０ｆに接続されており、真空ポンプ２０ｆが環状部材２０ｃで囲まれた領域内を排気することで、ほぼ一様な吸着圧で基板２を引き付けることができる。

支持材２０ｂと環状部材２０ｃの先端部により仮想的に張られる面を、保持面２０ａとしている。なお、配管２０ｃが異なる真空ポンプ２０ｆに接続されていて、分割された領域ごとに吸着圧を調整できる機構を有していてもよい。離型時に一部の領域の吸着圧を下げるように調整することで剥離時に生じるパターン欠陥を低減してもよい。

図１の説明に戻る。駆動機構２１は基板２をＸＹ平面内で移動させる。これにより、モールド４と基板２上の下地パターンであるパターン領域３１との位置合わせを行う。駆動機構２１に採用するアクチュエータとして、例えば、リニアモータ又はエアシリンダがある。駆動機構２１は、粗動駆動系や微動駆動系など、複数の駆動系を備えていてもよい。また、Ｘ軸方向及びＹ軸方向だけでなく、基板２をＺ軸方向、及び各軸周りの回転方向への動かすための駆動機構を備えていてもよい。これにより、基板２の高精度な位置決めが可能となる。

半導体プロセスの過程によってパターン領域３１の形状は、倍率成分、平行四辺形成分、台形成分等の変形成分を組み合わせてわずかに変形している。本実施形態の加熱機構１５は、光の照度を制御してパターン領域３１に照度プロファイルに対応する熱量を与える。パターン領域３１を加熱して、所望の形状に近づくように変形させることにより、パターン領域３１の形状とパターン部４ａの形状との差を低減することができる。

図３は、加熱機構（加熱部）１５の構成を示す図である。光源６１は、加熱光を出射する。加熱光の波長は未硬化のインプリント材３が硬化せず、かつ基板２で熱として吸収される波長が好ましい。例えば、４００ｎｍ〜２０００ｎｍである。加熱光は光ファイバ６２や光学系６３を介してＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏ−ｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ）６４に入射し、ＤＭＤ６４で選択的に反射された加熱光だけが基板２上に照射される。

加熱光の光路には、照射部１０から射出される紫外線１１を反射し、加熱光を透過する光学素子１２ａが配置されている。さらに加熱光の光路には、インプリント材３の充填を観察するためのモニタ２３の光源から射出される光を反射し、加熱光のほとんどを透過する光学素子（例えばダイクロイックミラー）１２ｂが配置されている。

光源６１には、例えば、高出力半導体レーザが用いられる。光学系６３には、光源６１から射出された光を集光させる集光光学系（不図示）、集光光学系からの光の強度を均一化してＤＭＤ６４を照明するための均一照明光学系（不図示）を含む。均一照明光学系は、例えばマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）（不図示）等の光学素子を含む。

ＤＭＤ６４は、加熱光を反射する複数のマイクロミラー（不図示）を含む。照射制御部６６は、各マイクロミラーを、マイクロミラーの配列面に対して−１２度（ＯＮ状態）、あるいは＋１２度（ＯＦＦ状態）の角度で傾けることができる。

ＯＮ状態のマイクロミラーで反射された加熱光は、ＤＭＤ６４と基板２とを光学系に共役関係にする投影光学系６５により基板２上に結像される。ＯＦＦ状態のマイクロミラーで反射された光は、基板２に到達しない方向に反射される。本実施例では、全ての、ＯＮ状態のマイクロミラーから反射された加熱光が基板上に投影される領域のサイズは、理想的なパターン領域３１のサイズと同サイズである。ただし、必ずしも同じサイズにする必要はなく、理想的なパターン領域３１のサイズよりも加熱光が基板投影される領域のサイズを大きくしてもよい。

加熱機構１５が、１つのパターン領域３１内で、加熱光を照射する領域と照射しない領域との分布を生じさせることにより、パターン領域３１を局所的に変形させることができる。

照射制御部６６はＣＰＵを有し、後述する制御部（作成部、取得部）２５から指示された照度プロファイル（熱量分布を示す熱量分布データ）に基づいて、各マイクロミラーのＯＮ状態又はＯＦＦ状態の切り替えを選択的に制御する。

照度プロファイルは、例えば、各マイクロミラーのＯＮ状態及びＯＦＦ状態の状態によって時間的及び空間的な熱量分布を示すプロファイルである。ＯＮ状態及びＯＦＦ状態の時間に関する情報と、ＯＮ状態及びＯＦＦ状態の分布により形成されるパターン領域３１内の位置に応じた照度分布とを含んでいる。ＯＮ状態のマイクロミラーが多いほど、また、加熱光の照射時間が長いほど基板２上のパターン領域３１に対して大きな熱量を与えることができる。

図４（ａ）〜（ｄ）に照度プロファイルとパターン領域３１の形状との関係一例を示す。図４（ａ）のようにパターン領域３１が１方向（Ｘ方向）にのみ台形成分を含んで歪んでいるものとする。パターン部４ａとの形状差低減のために上辺を膨張させて矩形３０に近づける必要があるとする。この場合、図４（ｂ）に示す照度プロファイルのように、上辺に付近に与える照射量が多くなるように、照度分布及び照射時間が設定される。すなわち、Ｙ方向にのみ照射量分布３２を形成し、Ｘ方向には照射量を一様とする。

図４（ｂ）に示す照射量分布３２に基づいて加熱光が照射された場合、パターン領域３１には図４（ｃ）に示す温度分布３３が形成され、図４（ｄ）に示す変位分布３４でパターン領域３１の形状が変化する。これにより、図４（ｅ）に示すように、パターン領域３１の形状を補正することができる。パターン領域３１が等方的な倍率成分のみを有する場合は、パターン領域３１内に均一な温度分布が形成される照度プロファイルであればよい。

ＤＭＤ６４と同じように、パターン領域３１に対して分布をもたせて変形させることができる素子であれば、ＤＭＤ６４以外の素子を使用してもよい。例えば、ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）でもよい。

図１を用いたインプリント装置１の説明に戻る。塗布部２２は、基板２上のパターン領域３１に未硬化状態のインプリント材３を塗布する。一度に、一回の押印動作で必要となる分のインプリント材３だけを塗布する。そのため、基板ステージ５は、押印動作を終えるごとに、押印位置と塗布部２２の下方位置との間で基板２を往復移動させる。

モニタ２３は、光を用いて、モールド４のパターン部４ａにインプリント材３が充填される様子を観察する。これにより、パターン部４ａへの異物の挟まり、あるいはインプリント材３の未充填箇所を特定することができる。

アライメント系（検出部）２２は、少なくとも、パターン領域３１に設けられた複数のマーク３６ａを検出する。本実施形態では、パターン領域３１の周辺に設けられたマーク３６ａ、パターン部４ａに設けられたマーク３６ｂとを同時に検出する。マーク３６ａ、３６ｂの検出は、モールド４と基板２上のインプリント材３とを接触させる前後において行う。

なお、モールド４とインプリント材３とを接触させる前と後のそれぞれで、位置合わせに用いるマークを変更してもよい。

マーク３６ａは、複数のマーク３６ａが検出されることによりパターン領域３１の形状が把握できるものであればよい。パターン領域３１内に形成されていてもよいし、上述のようにパターン領域３１に隣接するスクライブライン上に形成されていてもよい。アライメント系２４は複数のスコープを含んでおり、複数のマーク３６ａ、３６ｂの検出を同期して行う。

アライメント系２４の検出結果に基づいて、後述の制御部２５は、マーク３６ａ、３６ｂのＸ軸方向、Ｙ軸方向、ωＺ方向への位置ずれ（シフト成分）を求める。さらに、パターン領域３１の倍率成分の形状変化量を検出している。さらに、加熱機構１５が基板２を加熱変形させる前後のマーク３６ａの位置変化に基づいてパターン領域３１の形状変化量（被処理領域の変形に関する第２情報、加熱変形のしやすさに関する第２情報）を求めることができる。

制御部２５は、照射部１０、加熱機構１５、モニタ２３、保持機構７、基板ステージ５、塗布部２２、アライメント系２４、記憶部２６と回線を介して接続されており、前述の制御対象物を統括的に制御する。基板２上の複数のパターン領域３１に対して、押印動作を繰り返して順次パターンを形成する。

制御部２５は、記憶部２６に格納されている後述の図６、図７のフローチャートに示すプログラムを、制御部２５と接続されている前述の制御対象物を制御することで実行する。また、制御部２５は、制御対象物の制御に必要な変数を記憶部２６から読み出し、あるいは記憶部２６に書き込みをする。

制御部２５は、インプリント装置１の他の構成要素と共通の筐体内に設置されてもよいし、筐体外に設置されてもよい。また、制御部２５は、制御対象物毎に異なる制御基板の集合体であってもよい。

制御部２５は、第１情報と第２情報とを取得する取得部としての機能を有する。第１情報とは、パターン領域３１とパターン部４ａとの形状の差に基づいて定まる情報であり、第２情報とは、チャック２０が基板２を引き付けたまま加熱機構１５によりパターン領域３１を試し変形して得られるパターン領域３１の変形量に関する情報である。さらに、当該第１情報と当該第２情報とに基づいてパターン形成時に用いる照度プロファイルを作成する作成部としての機能を有する。

特に本実施形態に係る第１情報は、アライメント系２４によるマーク３６ａ、３６ｂの検出結果に基づいて得られたパターン部４ａの形状とパターン領域３１の形状との差に基づいて定まる標準照度プロファイルである。標準照度プロファイルを、パターン領域３１とモールド４のパターン部４ａとの形状の差に基づいて定まる第１情報、パターン領域３１とモールド４のパターン部４ａとの形状の差に基づいて仮作成された仮熱量分布データともいう。

また、本実施形態に係る第２情報とは、標準照度プロファイルを補正するための補正値（補正係数）である。加熱機構１５が標準照度プロファイルを補正して得られる照度プロファイルに基づいてパターン領域３１を加熱することで、パターン領域３１をパターン領域３１の形状とパターン部４ａの形状との差が低減するように変形する。

「標準照度プロファイル」とは、モールド４とパターン領域３１の形状の差と、チャック２０が基板２を吸着していない状態（あるいは均一に吸着している状態）における、単位熱量あたりの基板２の変形量とに基づいて定まる照度プロファイルである。すなわち、同形状のパターン領域３１であれば、同じ標準照度プロファイルが割り当てられる。

制御部２５による標準照度プロファイルの作成方法について説明する。図５（ａ）に示すようにパターン領域３１の領域に照度分布を付加した光を照射するために、格子で区切られた９×１１個の区画Ａ１〜Ａ９９を有している。それぞれの区画で独立した照度を設定することで、照度分布を形成することが出来る。また、図５（ｂ）に示す１１×１３個の格子点Ｇ１〜Ｇ１４３は、パターン領域３１の内部の各位置を示している。この格子点に重ね合わせ検査用のマークが配置されている。

行列ｄＸがパターン部４ａの形状とパターン領域３１との各格子点Ｇにおける位置ずれ量を示す行列、行列Ａｘは各区画の単位制御量あたりの各格子点Ｇの変位量を示す行列、行列Ｃは、各区画に対する制御量とし、ｄＸ−Ａｘ＊Ｃを算出する。算出結果は、各格子点Ｇにおける形状補正の残差を示す行列である。

制御部２５は、当該行列の各要素の二乗和が最小となる行列Ｃを計算する。なお、行列Ａｘ、行列Ｃは、変形機構１８がモールド４に加える力と加熱機構１５がパターン領域３１の各区画に対応する位置に与える熱量とを制御量として含んでいる。これにより、モールド４に加える力と各区画に対して与える熱量とが算出される。

記憶部２６は、図６、図７のフローチャートに示すプログラム、単位熱量あたりの基板２の変形量を記憶している。記憶部２６は、パターン形成のための一連の動作中に、アライメント系２４による検出結果、後述の熱変形計測において取得される、標準照度プロファイルを補正するためのパターン領域３１の位置とパターン領域３１毎の形状変化量を記憶する。さらに、制御部２５が求めたパターン領域３１毎の照度プロファイルの補正量を記憶する。

（インプリント方法）
次に、本実施形態にかかるインプリント方法について説明する。本実施形態は、パターン領域３１ごとに必要となる照度プロファイルが異なる実施形態であって、パターン形成動作のうち押印前（型とインプリント材を接触させる前）に熱変形計測を行う実施形態である。

なお、以下の説明において、「パターン形成動作」とは、１つのパターン領域３１に対してインプリント材３を塗布し終えてから、押印工程および硬化工程を経て、型をインプリント材３から引き剥がす離型工程までの間の動作のことをいう。「熱変形計測」とは、チャック２０が基板２を吸着している（引き付けている）状態のまま基板２を加熱変形させた場合のパターン領域３１の形状変形量を計測する動作のことをいう。

図６は同一ロット内の全ての基板２にパターンを形成するまでの流れを示すフローチャートである。ロットとは、同じパターンが形成され、かつ同じ条件で同じ処理工程（エッチング等）を経た複数枚の基板２の集合体をいう。通常１ロットあたり、２５枚とすることが多い。フローチャートの開始時点では、インプリント装置１にはモールド４も基板２も搭載されていない状態とする。

まず、制御部２５は、モールドチャック１６にモールド４を吸着保持させる（Ｓ１００）。Ｓ１００の後で、あるいは同時に、制御部２５は、チャック２０に基板２を吸着保持させる（Ｓ１０１）。次に、吸着した状態を維持しながら、制御部２５は加熱機構１５を用いて基板２を加熱し変形（試し変形）させて、アライメント系２４を制御してパターン領域３１の熱変形計測を行う（Ｓ２００）。本工程における試し変形の工程では、標準照度プロファイルで変形させた状態であるためインプリント材３の硬化工程は行わない。

Ｓ２００の計測工程により、制御部２５は、標準照度プロファイルを補正するための補正値（被処理領域の変形に関する第２情報）を、パターン領域３１ごとに求める。Ｓ２００の工程については後で詳述する。

制御部２５は、基板ステージ５を制御してインプリント材３の塗布位置まで基板２を駆動させ、塗布部２２に最初に押印対象となるパターン領域３１にインプリント材３を塗布させる（Ｓ１０２）。制御部２５は基板ステージ５を制御して基板２をモールド４と対向する位置（以下、押印位置という）まで移動させる（Ｓ１０３）。制御部２５は、保持機構７を制御してモールド４を下降させ、インプリント材３に押印する（Ｓ１０４）。

アライメント系２４は、マーク３６ａ、３６ｂを検出し（Ｓ１０５）、基板ステージ５を微小に駆動させて、モールド４と基板２を相対的に位置合わせする。制御部２５は、Ｓ１０５における検出結果に基づいてパターン部４ａとパターン領域３１との差を求める。これにより、制御部２５は、変形機構１８によるモールド４の形状補正のための条件と、およびパターン領域３１の形状補正のための標準照度プロファイルとを求める。

さらに標準照度プロファイルとＳ２００の工程で得られた標準照度プロファイルを補正するための補正値とを用いて、パターン領域３１の加熱変形に必要な照度プロファイルを設定する（Ｓ１０６）。

続いて、制御部２５は加熱機構１５を制御して、Ｓ１０６の工程で設定した照度プロファイルにしたがって、パターン領域３１内を加熱する。（Ｓ１０７）。これにより、パターン領域の温度は局所的に最大で１度程度上昇する。加熱により基板２が局所的に変形し、パターン領域が所望の形状となる。Ｓ１０６の後で、あるいは同時に、制御部２５はモールド４の変形機構１８を制御して、モールド４を所望の形状に機械的に変形させる（Ｓ１０８）。なお、Ｓ２００の工程でもパターン領域３１を加熱させているが、Ｓ２００の工程で生じた変形は数秒程度で元に戻った状態となる。

Ｓ１０７及びＳ１０８の工程において、制御部２５は、アライメント系２４に、マーク３６ａ、マーク３６ｂを同時に検出させる。検出結果から、制御部２５は、パターン領域３１の形状とパターン部４ａの形状残差が許容範囲内かどうかを判断する（Ｓ１０９）。制御部２５は、形状残差が許容範囲内ではない（ＮＯ）と判断した場合は、Ｓ１０８に戻りモールド４の形状補正をさらに行う。

制御部２５は、形状残差が許容範囲である（ＹＥＳ）と判断した場合は、露光工程として、照射部１０を制御してパターン領域３１に紫外線１１を照射する（Ｓ１１０）。紫外線１１の照射によりインプリント材３が硬化し、インプリント材３が硬化し終えたタイミングでモールド４をインプリント材３から引き剥がすことで基板２上にパターンが形成される（Ｓ１１１）。

制御部２５は、同一基板内で、引き続きパターンを形成すべきパターン領域３１の有無を判断する（Ｓ１１２）。制御部２５が、該当するパターン領域３１が無い（Ｓ１１２でＮＯ）と判断した場合は、チャック２０上の基板２を搬送機構（不図示）により搬出する（Ｓ１１４）。

制御部２５が、該当するパターン領域３１がある（Ｓ１１２でＹＥＳ）と判断した場合は、Ｓ１０２〜Ｓ１１２までの工程を繰り返す。Ｓ１１４で基板２を搬出後は、同じモールド４を用いて処理すべき基板２の有無を判断し（Ｓ１１５）、処理すべき基板２が有る（Ｓ１１５でＹＥＳ）と判断した場合はＳ１０１〜Ｓ１１４までの工程を繰り返す。

（熱変形計測について）
次に、図７〜図１０を用いてＳ２００の熱変形計測工程について説明する。図７は、Ｓ２００における基板２の熱変形計測の流れを示すフローチャートである。制御部２５が本フローチャートに示すプログラムを実行する。

当該プログラムの開始前に、基板２に形成されている全パターン領域３１のうち、代表的な複数のパターン領域（以下、代表パターン領域という）３５（３５ａ〜３５ｈ）が選択されている。基板２の中心を通り、Ｘ軸方向に配置されている８つの代表パターン領域３５ａ〜３５ｈ（図９参照）が選択されて、予め記憶部２６に記憶されているものとする。

Ｓ２００の熱変形計測工程では、まず、制御部２５が、チャック２０に保持されている基板２が、計測対象の基板２かどうかを判断する（Ｓ２０１）。計測対象の基板２ではない（Ｓ２０１でＮＯ）と判断した場合は、制御部２５は、Ｓ２０９の工程に進み、記憶部２６に記憶されている標準照度プロファイルの補正値を読み込んで、Ｓ２００の工程を終了する。

計測対象の基板２である（Ｓ２０１でＹＥＳ）と判断した場合は、制御部２５はアライメント系２４に代表パターン領域３５ａの位置を示すマーク３６ａを検出させる。つづいてパターン領域３５ａを均一の照射量で加熱して変形させる（Ｓ２０２）。

制御部２５は、アライメント系２４に代表パターン領域３５ａの位置を示すマーク３６ａを検出させる（Ｓ２０３）。検出するマーク３６ａは、少なくとも、パターン領域の４隅の位置を示す４つのマーク３６ａである。４つのマーク３６ａを計測することで、パターン領域３１の倍率成分の歪みを計測する。

加熱終了後（Ｓ２０４）、Ｓ２０５の加熱前後のアライメント系２４における検出結果に基づいて、制御部２５が変形量を求める。制御部２５は、基板２上における代表パターン領域３５ａの位置と共に当該変形量を記憶部２６に保存する（Ｓ２０５）（取得工程）。次に計測対象となる代表パターン領域があるかどうかを判断する（Ｓ２０６）。制御部２５が、次の代表パターン領域が有る（Ｓ２０５でＹＥＳ）と判断した場合は、代表パターン領域３５ａ〜３５ｈ計測が終わるまでＳ２０２〜Ｓ２０６の工程を繰り返す。

最後に、各パターン領域３１の照度プロファイルの補正値を求める（Ｓ２０７）。

代表パターン領域３５ａ〜３５ｈのそれぞれに関するＳ２０６で保存した変形量の一例を図８（Ｂ）に示す。縦軸は、熱変形量である。熱変形量とは、加熱前のＸ軸方向に並ぶ２つのマーク３６ａ間距離に対する、加熱後のマーク３６ａ間距離を比で表した値である。図８（Ｂ）は、吸着圧が−３０ｋＰａの場合と、比較例としての０ｋＰａの場合とを図示している。

図８（Ｂ）に示すように、チャック２０における吸着圧が０ｋＰａの場合に比べて、吸着圧が−３０ｋＰａの場合のほうが熱変形量のばらつきが大きい。また、吸着圧が−３０ｋＰａの場合は、を基板２の周辺側にある代表パターン領域３５ａ、３５ｈ等に比べて、基板２の中心側にある代表パターン領域３５ｄ、３５ｅ等は熱変形量が大きい。

チャック２０の吸着力が、基板２の熱変形を妨げる方向に摩擦力としてはたらくため、吸着圧の差に起因する熱変形量の違いが生じている。さらに、保持面２０ａの平面度や基板２の反りやうねりによって、パターン領域３５ａ〜３５ｈの位置に応じて熱変形量に分布が生じている。これは位置に応じて、保持面２０ａと基板２との接触圧が均一にならないことにより、熱変形を妨げる方向にはたらく摩擦力に分布が生じるからである。あるいは基板２に与えられた熱量のチャック２０への逃げ度合いに分布が生じていること等が影響している。

最後に制御部２５は、取得したパターン領域３５ａ〜３５ｈのそれぞれの位置と、パターン領域３５ａ〜３５ｈのそれぞれの変形量とに基づいて、全てのパターン領域３１に対応する標準照度プロファイルの補正値αｎを求める（Ｓ２０８）。

具体的には、代表パターン領域３５ａ〜３５ｈにおける変形量を関数近似して内挿することにより、全パターン領域３１の位置と、それぞれのパターン領域３１の位置に対応する熱変形量を示す分布を作成する。標準照度プロファイルの補正値αｎ（α１〜α８）は、所定の方法により規格化された値とする。例えば、あるパターン領域３１の変形量を「１」とし、他のパターン領域３１の変形量を、「１」と定めた変形量に基づいて規格化してもよい。

補正値αｎは、加熱による変形のしやすさに関する情報であればよい。すなわち、前述の規格化された値に限らず、加熱による変形量の値そのものであったり、それらの変形量を与えた熱量で除した、単位熱量あたりの変形量も含む。単位熱量あたりの変形量を規格化した値も含む。また、関数近似により得られる、位置に応じた補正量の分布は離散的な値でも連続的な値でもよい。以上で熱変形計測工程Ｓ２００を終了する。

熱変形計測により得た、補正値αｎを用いて、前述の通り制御部２５は各パターン領域３１に必要な照度プロファイルを設定する（図６のＳ１０６）。所望の変形量と実際の変形量との差に応じて、当該差が小さくなるような照度プロファイルを、それぞれのパターン領域３１について設定する。

Ｓ１０５のアライメント計測で得られた標準照度プロファイルに、Ｓ２０８の工程で取得した補正値αｎを乗じた熱量分布をパターン領域３１ごとに設定してもよい。なお、標準照度プロファイルに補正値αｎを乗じる、とは、標準照度プロファイルが示す熱量分布の各区画に割り当てられた熱量に対してαｎを乗じることである。代表パターン領域３５ａに関する標準照度プロファイルがＳ１である場合は、代表パターン領域３５ａに関する照度プロファイルはα１×Ｓ１とする。同様に、表パターン領域３５ｂ〜３５ｈについて、それぞれαｎ・Ｓｎ（ｎ＝２〜８）とする。

本実施形態は、パターンの形成動作前に代表パターン領域３５を加熱して単位熱量あたりの変形のしやすさを求めている。そして、パターン形成動作中に必要となる標準照度プロファイルの補正値を、パターン領域３１ごとに求めている。これにより、チャック２０と基板２との接触度合いなどに起因して生じる基板２上の位置に応じて異なる加熱変形のしやすさを加味しながらパターン形成動作を行うことができる。よって、それぞれのパターン領域３１における重ね合わせ誤差を低減し、基板全体において重ね合わせ精度を向上することができる。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態にかかるインプリント装置１の構成は第１実施形態と同様である。第１実施形態とは、Ｓ２００の熱変形計測において計測する代表パターン領域３５の選択方法が異なる。熱変形計測に先立ち、インプリント装置１では、基板２をどのような領域ごとに、単位熱量当たりの変形量が同一となるのかという傾向が計測されているものとする。

第１実施形態では、代表パターン領域３５と同じＸ位置のパターン領域３１が、代表パターン領域３５と同じように変形するという仮定により選択されたものである。本実施形態では図１０（Ａ）の領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃにおいて、１領域あたり１つのパターン領域ずつ代表パターン領域３５として選択する。同一領域内では単位熱量当たりの変形量がほぼ同一であると仮定している。代表パターン領域３５での計測結果に基づいて、パターン領域３１の位置と照度プロファイルの補正値の分布を求める。

第２実施形態の変形例を図１０（Ｂ）〜（Ｄ）に示す。図１０（Ｂ）は、単位熱量当たりの変形量が同一である領域を、同心円状に、基板外周側から、領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃと設定している。基板２の熱変形のしやすさが同心円状に傾向をもつ場合には、基板２の中心からの距離が異なる位置に在るパターン領域を熱変形計測する対象の代表パターン領域３５として選択することとよい。図１０（Ｃ）は、単位熱量当たりの変形量が同一である領域を、中心角が９０度ずつである領域Ａ、領域Ｂ、領域Ｃ、領域Ｄの４領域に設定している。

図１０（Ｄ）は基板２上を、パターン領域が基板２内に収まるフルフィールドと、パターン領域が基板２からはみ出るパーシャルフィールド（基板２の外周部にかかるパターン領域）とに分けた場合の代表パターン領域３５の選択方法を示している。フルフィールドからは、基板２中央のパターン領域を代表パターン領域３５としている。パーシャルフィールドは、基板２からのはみ出し方が異なるパターン領域を、それぞれ代表パターン領域３５としている。

このように基板２上に３つ以上のパターン領域３１があり、アライメント系２４がこれらのパターン領域３１のうちの少なくとも２つの代表パターン領域３５に対応するマーク３６ａを検出する。検出結果から、その他のパターン領域３１の位置に応じた照度プロファイルの補正値（補正値の分布）を求めることができる。第１実施形態と同様、それぞれのパターン領域３１における重ね合わせ誤差を低減し、重ね合わせ精度を向上することができる。さらに、全パターン領域３１について熱変形計測する場合に比べて、熱変形計測に要する時間を低減することができる。

なお、代表パターン領域３５に必要な照度プロファイルの補正値を、同一領域内にそのまま適用しても構わない。また、図１０（Ａ）〜（Ｄ）に示した実施形態のうち、同一領域内から複数個のパターン領域を代表パターン領域３５として選択してもよい。同一領域内から複数個のパターン領域の熱変形量を計測した場合は、これらの平均値を代表パターン領域３５の熱変形量として取り扱えばよい。

［第３実施形態］
本発明の第３実施形態は、押印した状態（型とインプリント材とを接触させた後）で熱変形計測を行う実施形態である。第１実施形態のインプリント装置１とは、記憶部２６が、図７のフローチャートに示すプログラムのかわりに、図１１のフローチャートに示すプログラムを記憶している点で異なる。

さらに、記憶部２６は、基準となる単位熱量当たりの基板２の変形量（加熱変形のしやすさが位置に応じて変わらないと仮定した場合の加熱変形のしやすさ）を記憶している。変形量は、例えば、基板２の熱伝導率と付与熱量から算出される変形量である。あるいは、１つの代表的なパターン領域３１の単位熱量当たり変形量である。

図１１のフローチャートにおけるＳ３００〜Ｓ３０５の工程は、図６のフローチャートにおけるＳ１０１〜Ｓ１０５の工程と同様である。制御部２５は、塗布工程（Ｓ３０２）前には熱変形計測を行わずに、押印した状態でのアライメント計測によってマーク３６ａ、３６ｂを検出した後で（Ｓ３０５）、基板２を加熱して熱変形計測を実行する（Ｓ４００）。Ｓ４００における計測により、照度プロファイルを補正するための補正値を求める。

Ｓ４００の工程について図１２のフローチャートを用いて説明する。モールド４をインプリント材３に接触させた状態のまま、加熱機構１５はパターン領域３１の全面を均一の照射量で加熱して変形させる（Ｓ４０１）。制御部２５は、アライメント系２４にマーク３６ａを検出させる（Ｓ４０２）。検出するマーク３６ａは、少なくとも、パターン領域３１の４隅の位置を示す４つのマーク３６ａである。

加熱終了後（Ｓ４０３）、アライメント系２４における検出結果に基づいて、制御部２５が変形量を求める。制御部２５は、求めた変形量を、パターン領域３１の位置と共に記憶部２６に保存する（Ｓ４０４）。最後に制御部２５はパターン形成動作においてパターン領域３１の加熱形状補正時に必要となる、照度プロファイルの補正値を求める（Ｓ４０５）。

図１１の説明に戻る。制御部２５は、標準照度プロファイルとＳ４００の工程で得られた照度プロファイルを補正するための補正値とを用いて、パターン領域の加熱変形に必要な照度プロファイルを設定する（Ｓ３０６）。Ｓ３０６で求めた照度プロファイルに基づいて、加熱機構１５は、パターン領域３１に所望の温度分布を与えて、パターン領域３１の形状を補正する（Ｓ３０７）。

Ｓ４００からＳ３０７までの工程の時間が短く、Ｓ３０７で与えた熱の影響が基板２に残存している場合がある。かかる場合に、スループットの低下が許容範囲であれば、熱変形量を計測後基板２の温度が定常状態になるまで待ってからＳ３０７の形状補正を行うとよい。

スループットの低下が許容されない場合は、制御部２５は、Ｓ３０６において、基板２に残存している熱量を加味して照度プロファイルを設定する。あるいは、制御部２５が残存熱の影響を加味せずに求めた照度プロファイルに対して、残存熱の影響をオフセットとして、加熱機構１５が、光源６１の照度変更による補正や照度プロファイルの補正をしてもよい。

以下、Ｓ３０８〜Ｓ３１５の各工程は、第１実施形態のＳ１０８〜Ｓ１１５の工程と同じであるため説明を省略する。

本実施形態も、パターン形成動作時に必要なパターン領域３１の標準照度プロファイルの補正値を、熱変形計測をして求めている。この計測結果から、パターン領域３１ごとの照度プロファイルを補正することにより、各パターン領域３１における重ね合わせ誤差を低減し、重ね合わせ精度を向上することができる。

第１実施形態では、基板２の搬入後に基板２を一度押印位置に移動させる必要があったが、本実施形態の場合は基板２の搬入後すぐに基板２を塗布部２２と対向する位置に移動させることができる。そのため、基板ステージ５の移動時間分を短縮して、スループットを向上させることができる。パターン部４ａへのインプリント材３の充填後に加熱変形を実行すれば、加熱光がモニタ２３の視野に入ることによる観察の妨げも生じないという利点もある。

記憶部２６には、基準となる単位熱量あたりの基板２の変形量が記憶されていない場合は、１つ目にパターンを形成した際のＳ４００の工程で得られた熱変形量を基準として他のＳ４０５で必要となる照度プロファイルの補正値を求めればよい。Ｓ４００の計測工程は代表パターン領域３５のみで実行してもよい。前述の第１、第２実施形態のように、単位熱量当たりの変形量が同一となる領域を仮定した場合は、分割した領域内に同じ補正値を適用することで、熱変形計測に要する時間を短縮することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態は、量産用の基板２に対して順次パターンを形成していく量産工程前（例えば、図６や図１１のフローチャートに示す処理の実行前）に、全てのパターン領域３１に関するパターン部４ａとパターン領域３１の形状差を事前に計測する。各パターン領域３１に必要な標準照度プロファイルの設定を、量産工程前にする。与える標準照度プロファイルと標準照度プロファイルによる基板２の形状変化の関係を、重ね合わせ検査装置も使用しつつ求めておく。複数の基板２を用いた場合は、これらの形状変化の平均値の算出も行う。

第４実施形態は、このような標準照度プロファイルを求める工程と同時に、あるいはその前後に、熱変形計測を行う。熱変形計測の方法はＳ２００やＳ４００の説明と同様である。これにより、例えば、図６のフローチャートにおいて、Ｓ１０１の後かつＳ１０２の前に、全パターン領域３１に必要な照度プロファイルを設定できる。

本実施形態も、パターン形成動作中に必要となる標準照度プロファイルの補正値をパターン領域３１ごとに求めている。パターン領域３１における重ね合わせ精度の向上、およびパターン領域３１ごとの重ね合わせ誤差を低減し、基板全体での重ね合わせ精度を向上することができる。また、押印動作が始まるまでに、照度プロファイルを求める時間を十分に確保することができる。

［第５実施形態］
第５実施形態は、１つのパターン領域３１あたり、複数の照度プロファイルの補正値を求める実施形態である。本実施形態のインプリント方法は、第１実施形態の図６、図７に示すフローチャートとほぼ同様である。以下、第１実施形態と異なる点について説明する。

第５実施形態では、１つのパターン領域３１あたり図１３に示す６つのマーク３６ａの位置を計測する。本実施形態において、アライメント系２４は、全てのマーク３６ａを同時に検出できるように６つの検出スコープ（１つのパターン領域の形状に関するマークの数に対応する数の検出部）を有している。あるいは、複数回にわけて６つのマーク３６ａを検出する。このようにして得られた検出結果に基づいて、パターン領域３１の倍率成分だけでなく、弓型や樽型の高次成分（高次の歪み成分）に対する変形量を求めることが出来る。

制御部２５は、図１３に示すパターン領域３１内を４つの領域に仮想的に分割した場合の分割領域４０ごとの熱変形量を求め、記憶部２６に記憶させる。制御部２５は、標準照度プロファイルＡｎと標準照度プロファイルの補正値α１〜α４を分割領域４０ごとに求めて記憶部２６に記憶させる。

所望の変形量に対して変形量が小さい（加熱変形しにくい）分割領域４０には付与する熱量を大きくすればよい。例えば、照度が大きくなるように照度プロファイルを補正する。変形量が大きい（加熱変形しやすい）分割領域４０には付与する熱量が小さくすればよい。例えば、照度が小さくなるように照度プロファイルを補正する。このようにそれぞれの分割領域４０に対する照度プロファイル（αｎ・Ａｎ）を設定する。

これにより、各分割領域４０における加熱変形のしづらさのばらつきを加味して熱変形させることができる。弓型や樽型の高次成分（高次の歪み成分）に対する変形量を加味して照度プロファイルを設定するため、パターン形成を行う際に第１実施形態よりもさらに精度良く基板２を変形させることができる。これにより、パターン領域３１ごとの重ね合わせ誤差を低減し、重ね合わせ精度を向上することができる。

なお、熱変形計測を行うパターン領域３１の選択方法に関して第２実施形態を適用してもよいし、熱変形計測を行うタイミングに関して第３実施形態又は第４実施形態を適用してもよい。分割領域４０の数は１つのパターン領域３１あたり２つ以上であればよい。同等の熱変形量を生じるパターン領域３１同士（隣り合うパターン領域同士）の、それぞれの分割領域４０を２つ（一部の分割領域）ずつ組み合わせて、１つのパターン領域３１に対応する補正値αｎを求めてもよい。

［第６実施形態］
第６実施形態にかかるインプリント装置１の構成は第１実施形態と同じである。本実施形態では、量産用の基板２にパターンを形成していく工程の前に、チャック２０に標準基板を吸着させた状態のまま加熱機構１５を用いて標準基板内のパターン領域３１を加熱変形させて、標準照度プロファイル３１の補正値を求める。このようにして取得した補正値を、標準基板とは異なる、量産用の基板２に適用させる。パターン領域３１間での単位熱量当たりの変形のしやすさのばらつきが、チャック２０の形状に大きく依存している場合に有利な実施形態である。

標準基板とは、パターン形成動作時に使用する基板２と同じ材質の基板であって、規則的な配列でマーク３６ａが形成されている基板である。すなわち、プロセスなどに起因してパターン領域３１の形状が歪んでいない基板である。標準基板を用いて熱変形計測をすることで、チャック２０と基板２の接触状態の違いに起因する熱変形のしやすさを加味して照度プロファイルを設定し、基板２上にパターンを形成することができる。

本実施形態は、異なるロットの基板２であっても、チャック２０と対面する位置が同じ位置のパターン領域３１には共通の照度プロファイルの補正値を適用する。熱変形計測は、チャックを交換するごとに行えば済むため、他の実施形態に比べてスループットを向上させることができる。

［第７実施形態］
第７実施形態に係るインプリント装置１におけるチャック２０まわりの正面図を図１４（ａ）に、＋Ｚ方向から見た図を図１４（ｂ）に示す。インプリント装置１は真空ポンプ（制御系）２０ｆを４つ有し、それぞれの真空ポンプ２０ｆが、チャック２０の分割領域Ｅ〜Ｈごとに基板２の吸着圧（引き付け力）を制御する。チャック２０は分割領域Ｅ〜Ｈの境界として存在する部材２０ｇを有する。

制御部２５は、共通の真空ポンプ２０ｆで吸着する１つの分割領域上の異なる位置に対応する複数の補正量αを取得する。例えば、分割領域Ｆの中で少なくとも２つのパターン領域３１で熱変形計測を行い、当該２つのパターン領域３１のそれぞれに対応する補正量αを取得する。

それぞれの分割領域の摩擦力の傾向が既知である場合は、当該摩擦力に応じて真空ポンプ２０ｆが吸着力を制御してもよい。例えば、所定の分割領域において摩擦力が大きくなりやすい領域が既知である場合は、当該所定の分割領域の吸着圧を低くした状態で、熱変形計測およびパターン形成動作を行ってもよい。摩擦力を低減し、補正量αを小さくすることができる。

基板２の面外方向（Ｚ軸方向）の形状に応じて基板２とチャック２０との間の摩擦力は異なる。制御部２５は、熱変形計測前に面外方向の形状が既知である場合は、面外方向の形状に応じて標準照度プロファイルを作成しておいてもよい。

［第８実施形態］
図１５は本実施形態にかかるインプリント方法のフローチャートを示す図であり、Ｓ５０１〜Ｓ５１３までは、図６に示すフローチャートのＳ１００〜Ｓ１１３の工程と同様であるため説明を省略する。Ｓ５１４では、インプリント装置１から回収した基板を重ね合わせ検査装置（以下、検査装置という）に搬入し、当該重ね合わせ検査装置がパターン領域３１とＳ５１０によって形成されたパターンとの位置ずれ量を算出する。

制御部２５は検査装置から得られた位置ずれ量に基づいて、補正後照度プロファイルをさらに補正する補正量を決定する、（Ｓ５１５）。あるいは、制御部２５は検査装置から得られた位置ずれ量に基づいて、標準照度プロファイルを再作成してもよい。そして、制御部２５は照度プロファイルを再設定（再作成）する（Ｓ５０６）。Ｓ５０６で設定した照度プロファイルを用いて、同じプロセスを経た同じ位置のパターン領域に対してパターンを形成する。

図１６（ａ）は標準照度プロファイルが示す熱量分布、図１６（ｂ）は熱変形計測によって標準照度プロファイルを補正して得られた照度プロファイルが示す熱量分布である。さらに、図１６（ｃ）は検査装置による検査結果をフィードバックして得られた照度プロファイルが示す熱量分布の一例である。各区画Ａ１〜Ａ９９に対して与える熱量を熱量１〜熱量４で表している。

図１６（ｄ）は図１６（ａ）に基づいてパターン領域３１を変形させたとき、すなわち前述の各実施形態のいずれをも実施しなかった場合のパターン領域３１の形状を示す図である。図１６（ｅ）は図１６（ｆ）に基づいてパターン領域３１を変形させたとき、すなわち第１〜第７実施形態のいずれかを適用した場合の形状を示す図である。図１６（ｇ）は図１６（ｈ）に基づいてパターン領域３１を変形させたとき、すなわち第８実施形態を適用した場合の形状を示す図である。

図１７（ａ）〜（ｃ）は図１６（ａ）〜（ｃ）の熱量分布に対応する照度プロファイルでそれぞれパターン領域３１を変形させたときの補正残差を示す図である。例えば、図１７（ａ）では、格子点Ｇ１は補正残差がほとんどないことを示している。一方で、格子点Ｇ１１の＋Ｘ方向への変形がΔｘ足りなかったこと、格子点Ｇ１１のＹ軸方向への変形がΔｙ足りなかったことを示している。

図１７（ａ）〜（ｃ）に示すように、前述の各実施形態を適用した図１７（ｂ）のほうが図１７（ａ）よりも補正残差を低減することができる。さらに、第８実施形態を適用した図１７（ｃ）のほうが補正残差を低減することができる。よって、前述の各実施形態を適用しなかった場合に比べて、パターン領域３１とパターン部４ａとの重ね合わせ精度を向上させることができる。

［その他の実施形態］
インプリント材３の塗布後に熱変形量を計測する場合は、光源から出射される光の強度を制御したり加熱光の照射時間を制御することにより、パターン領域３１に与える熱量を制御する。あるいは、塗布前に熱変形量を計測する場合とは異なる標準照度プロファイルや照度プロファイルを作成する。インプリント材３を介して計測する（加熱光がインプリント材３を通過する）ことや、型と基板２のギャップの違いがパターン領域の変形量に与える影響を加味することを考慮するためである。

これにより、より精度良く重ね合わせ精度を向上させることができる。なお、光照射以外の方法によりパターン領域３１に熱を与えてもよい。例えば、複数のヒータを用いて、それぞれのヒータのＯＮ／ＯＦＦ、あるいは加熱量を制御しながらパターン領域３１に熱を与えてもよい。

既知のモールドの設計値に対するパターン領域３１の形状を比較した結果に基づいて第１情報である標準照度プロファイルを取得しても良い。第１情報は、熱量分布を示す標準照度プロファイルにかぎられない。第１情報はマーク３６ａ、３６ｂの位置でもよい。したがって、制御部２５は、マーク３６ａ、３６ｂの位置情報と、基板上の各位置における第２情報とに基づいて、それぞれの位置で必要となる照度プロファイルを、標準照度プロファイルを介さずに直接求めてもよい。

第２情報の取得方法は、マーク３６ａの計測に限らない。第２情報を、例えば、パターン領域３１の形状を画像認識させて観察することで得られる形状変化量から求めてもよい。

標準照度プロファイルは、それぞれのパターン領域３１に共通であっても、パターン領域３１毎に異なるものであってもよい。また、パターン領域３１が、１つのショット領域である場合を例に説明したがこれに限られない。例えば、パターン領域３１は、複数のショット領域相当のサイズであってもよい。

インプリント材には、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１０ｎｍ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。

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。

インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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付与されてもよい。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以下である。ただし、熱硬化性のインプリント材を選択する場合は、その硬化温度が、形状補正のための加熱によって変動する基板の温度範囲に入らない材料であることが好ましい。

［物品の製造方法］
インプリント装置を用いて形成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、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。

型としては、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又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

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。

１ インプリント装置
２ 基板
３ インプリント材
４ａ パターン部
１５ 加熱機構（加熱部）
２０ チャック（基板保持部）
２５ 制御部（取得部、作成部）
３１ パターン領域（被処理領域）
３６ａ、３６ｂ マーク

Claims (27)

1. 型とインプリント材を用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板を引き付けて保持する基板保持部と、
   前記ショット領域に熱を与えることにより前記ショット領域を変形させる変形部とを有し、
   前記パターンの形成に伴い、前記変形部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に基づいて定まる第１情報と、前記基板保持部が前記基板を引き付けたまま前記変形部を用いて前記ショット領域を変形することにより得られる第２情報と、に基づいて作成された、前記ショット領域に与える熱量の分布を示す熱量分布データに基づいて前記ショット領域を変形させ、
   前記基板上の第１ショット領域における前記第２情報は、前記基板上の第１ショット領域とは異なる第２ショット領域における前記第２情報と異なることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記熱量分布データを作成する作成部を有し、
   前記変形部は前記作成部が作成した前記熱量分布データに基づいて前記ショット領域を変形させ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. 前記第１情報は前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に基づいて作成された仮熱量分布データであって、前記作成部は前記第２情報を用いて前記第１情報を補正することにより前記熱量分布データを作成す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. 前記熱量分布データは、前記仮熱量分布データに、前記第２情報から得られる補正係数を乗じたデータであることを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記変形部が前記第２情報を用いず前記仮熱量分布データに基づいて前記ショット領域を変形させたときよりも、前記変形部が前記熱量分布データに基づいて前記ショット領域を変形させたときのほうが前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差が小さいことを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
6. 前記ショット領域に設けた複数のマークを検出する検出部を有し、
   前記第２情報は、前記検出部によって検出された、前記第２情報を得るために前記ショット領域を変形させたときの前記マークの位置の変化に基づいて決定された情報であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記基板保持部に含まれる複数の分割領域ごとに前記基板の引き付け力を制御する制御系を複数有し、
   前記複数の制御系のうち共通の制御系で引き付けられる前記分割領域上の異なる２つのショット領域のそれぞれに対応する第２情報は、互いに異なることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記基板上に複数の前記ショット領域があり、前記第２情報を得るための前記ショット領域の変形は、前記複数のショット領域のうち前記基板の中心からの距離が互いに異なる２つの前記ショット領域についてそれぞれ行うことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記基板上に複数の前記ショット領域があり、前記作成部は、前記複数のショット領域のうち２つのショット領域のそれぞれに関する前記熱量分布データを、同一の第２情報に基づいて作成することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記基板上に複数の前記ショット領域があり、前記第２情報は、前記複数のショット領域のそれぞれに付与される情報であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記変形部は光を出射する光源を有し、前記光の照度を制御して前記熱量分布データに対応する熱量を前記ショット領域に与えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 複数の基板に対してパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記第２情報は、前記変形部を用いて同一ロット内の最初の基板上のショット領域を変形することにより取得される情報であって、前記最初の基板とは異なる基板に前記最初の基板に関する第２情報を適用することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 前記第２情報は、前記第２情報を得るための前記ショット領域の変形を標準基板上のショット領域に対して行うことにより取得される情報であって、
    前記パターンの形成は前記標準基板とは異なる基板に対して行うことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のインプリント装置。
14. 前記変形部は第１の変形部であって、
    前記型のパターン部を変形させる第２の変形部を更に有し、
    前記作成部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差が低減するように前記熱量分布データを作成し、かつ前記第２の変形部が前記型に与える力を決定することを特徴とする請求項１乃至１３に記載のインプリント装置。
15. 型とインプリント材を用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記基板を引き付けて保持する分割領域を複数備えた基板保持部と、
    それぞれが、異なる分割領域への前記基板の引き付け力を制御する複数の制御系と、前記ショット領域に熱を与えて前記ショット領域を変形させる変形部と、
    前記パターンの形成に伴い前記ショット領域に与える熱量の分布を示す、熱量分布データを作成する作成部と、を有し、
    前記作成部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に基づいて定まる第１情報と、前記基板保持部が前記基板を引き付けたまま前記変形部を用いて前記ショット領域を変形することにより得られる第２情報と、に基づいて、前記熱量分布データを生成し、
    前記第２情報は、前記複数の制御系のうち共通の制御系で引き付けられる前記分割領域上の第１のショット領域と該第１のショット領域と異なる第２のショット領域とで異なることを特徴とするインプリント装置。
16. 型とインプリント材を用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記ショット領域に熱を与えることにより前記ショット領域を変形させる変形部を有し、
    前記パターンの形成に伴い、前記変形部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に関する情報と、前記基板上における前記ショット領域の位置に関する情報に基づいて前記ショット領域に熱を与えることを特徴とするインプリント装置。
17. 前記変形部は、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に関する情報から取得された熱量分布データと、前記基板上における前記ショット領域の位置に関する情報から取得された前記熱量分布データの補正値に基づいて前記ショット領域に熱を与えることを特徴とする請求項１６に記載のインプリント装置。
18. 型とインプリント材とを用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント方法であって、
    前記ショット領域と前記型のパターン部との形状の差に基づいて定まる第１情報を取得する第１取得工程と
    前記ショット領域を熱により変形させる変形工程と、
    前記変形工程で前記ショット領域を変形させたときに得られる第２情報を取得する第２取得工程と、
    前記第１取得工程で取得した前記第１情報と前記第２取得工程で取得した前記第２情報とに基づいて作成された、前記ショット領域に与える熱量の分布を示す熱量分布データに基づいて前記ショット領域を熱により変形させている間に、前記パターンを形成する形成工程と、を含み、
    前記基板上の第１ショット領域における前記第２情報は、前記基板上の第１ショット領域とは異なる前記第２ショット領域における前記第２情報と異なることを特徴とするインプリント方法。
19. 前記第１情報は前記ショット領域に与える熱量の分布を示す仮熱量分布データであり、前記熱量分布データは、第２情報を用いて前記第１情報を補正することにより作成されることを特徴とする請求項１８に記載のインプリント方法。
20. 前記変形工程は、前記基板を保持する保持部で保持した状態で行われることを特徴とする請求項１８又は１９に記載のインプリント方法。
21. 前記第２取得工程において重ね合わせ検査装置を用いることを特徴とする請求項１８乃至２０のいずれか１項に記載のインプリント方法。
22. 前記第２取得工程を、前記型と前記インプリント材とを接触させた状態で行うことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のインプリント方法。
23. 前記第２取得工程を、前記型と前記インプリント材とを接触させていない状態で行うことを特徴とする請求項１８乃至２１のいずれか１項に記載のインプリント方法。
24. 型とインプリント材とを用いて基板上のショット領域にパターンを形成するインプリント方法であって、
    前記ショット領域に熱を与えることにより前記ショット領域を変形させる変形工程と、
    前記ショット領域にパターンを形成する形成工程を含み、
    前記変形工程において、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に関する情報と、前記基板上における前記ショット領域の位置に関する情報に基づいて前記ショット領域に熱を与えることを特徴とするインプリント方法。
25. 前記変形工程において、前記ショット領域の形状と前記型のパターン部の形状との差に関する情報から取得された熱量分布データと、前記基板上における前記ショット領域の位置に関する情報から取得された前記熱量分布データの補正値に基づいて前記ショット領域に熱を与えることを特徴とする請求項２４に記載のインプリント方法。
26. 型とインプリント材とを用いて基板上のショット領域にパターンを形成するときに前記ショット領域に与える熱量の分布を示す熱量分布データを作成させるプログラムであって、前記ショット領域と前記型のパターン部との形状の差に基づいて定まる第１情報を取得する第１取得工程と
    前記ショット領域を熱により変形させたときに得られる第２情報を取得する第２取得工程と、
    前記第１取得工程で取得した前記第１情報と前記第２取得工程で取得した前記第２情報とに基づいて、前記熱量分布データを作成する作成工程と、を含み、
    前記基板上の第１ショット領域における前記第２情報は、前記基板上の第１ショット領域とは異なる前記第２ショット領域における前記第２情報と異なることを特徴とするプログラム。
27. 請求項１乃至１７のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて、前記基板上にパターンを形成する工程と、
    物品の製造のために前記工程で前記パターンの形成された基板を加工する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

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