JP6472189B2 - インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。

近年、微細なパターンの形成を可能にするインプリント技術は、様々なデバイス（ＩＣやＬＳＩなどの半導体デバイス、液晶デバイス、ＣＣＤなどの撮像デバイス、磁気ヘッドなど）などの物品を製造するための技術として注目されている。インプリント技術は、シリコンウエハやガラスプレートなどの基板上の樹脂と微細なパターンが形成されたモールド（型）とを接触させた状態で、樹脂を硬化させて基板上に微細なパターンを転写する。

インプリント技術には、幾つかの樹脂硬化法があり、かかる樹脂硬化法の１つとして光硬化法が知られている。光硬化法では、紫外線硬化型の樹脂に透明なモールドを接触させた状態で紫外線を照射し、樹脂を感光及び硬化させてからモールドを剥離する。光硬化法によるインプリント技術は、透明なモールドを介して基板上のアライメントマークを観察することができることなどから、デバイスの製造に適している。

このようなインプリント技術を用いたインプリント装置においては、基板上の硬化した樹脂からモールドを剥離する離型が課題とされている。離型が正しく行われない場合、基板上の硬化した樹脂がちぎれたり、モールドのパターン（凹部）に樹脂が残存して目詰まりが発生したり、モールドや基板が所定の位置からずれたり（又は変形したり）してしまうことがある。これらは、物品の歩留まりやインプリント装置の稼働率の低下を招くことになる。

従って、離型が正しく行われることが物品の歩留まりやインプリント装置の稼働率の向上につながり、そのための技術が幾つか提案されている（特許文献１及び２参照）。特許文献１には、インプリント装置の外部でモールドのパターン面に界面活性剤（離型剤）を塗布してモールドと樹脂との間の接着性を低減する技術が開示されている。また、特許文献２には、離型に要する力を計測する計測部をインプリント装置に設け、かかる力が閾値を超えた場合に離型剤を基板に塗布してモールドと樹脂との間の接着性を低減する技術が開示されている。

特表２００６−５２８０８８号公報 特開２０１１−２０５０３９号公報

しかしながら、従来技術では、基板上に形成されるパターンの欠陥発生率を低減することはできるが、モールドと樹脂との剥離状態を把握することが困難であり、離型に異常があった場合には、物品の歩留まりやインプリント装置の稼働率に影響を及ぼしてしまう。特に、離型の異常は様々な要因によって引き起こされるため、その要因を特定するためには、モールドと基板との剥離状態を把握（評価）することが必要となる。一方、離型に要する力を計測することでモールドと基板との剥離状態を推測することは可能であるが、その精度は低く、また、閾値の設定に困難な作業を要する。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板上の硬化したインプリント材からモールドを剥離している間におけるモールドとインプリント材との剥離状態を評価するのに有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板上にモールドを用いて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、前記インプリント材を硬化させる硬化部と、前記モールドと前記基板とを相対的に移動させる移動部と、前記モールドで反射された光と前記基板で反射された光のパターンを検出する検出部と、前記移動部によって前記モールドと前記基板との間隔を広げることで前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間において前記検出部によって検出されたパターンに基づいて、前記モールドと前記インプリント材との剥離状態に関する情報を求める処理部と、を有し、前記検出部は、前記光のパターンに含まれる複数の干渉縞を検出し、前記処理部は、前記情報として、前記複数の干渉縞の間隔に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間における前記モールドの変形量を求めることを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、基板上の硬化したインプリント材からモールドを剥離している間におけるモールドとインプリント材との剥離状態を評価するのに有利なインプリント装置を提供することができる。

本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。 モールドと基板との間のギャップと干渉パターンとを示す図である。 基板上の硬化した樹脂からモールドを剥離している間における干渉パターンの変化を示す図である。 基板のショット領域上の樹脂からモールドを剥離しているときの干渉パターンを示す図である。 各干渉縞の距離差が閾値を超えた場合の干渉パターンを示す図である。 基板上の硬化した樹脂からモールドを剥離しているときの干渉パターンを示す図である。

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

＜第１の実施形態＞
図１、図２及び図３は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板上のインプリント材をモールドで成形して基板上にパターンを形成するインプリント処理を行うリソグラフィ装置である。インプリント装置１００は、インプリント材として樹脂を採用し、樹脂硬化法として紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用する。

インプリント装置１００は、基板ステージ１０２と、モールドステージ１０６と、樹脂供給部１０８と、移動部１１０と、光源１１２と、スコープ１１４と、検出部１１６と、処理部１１８と、塗布部１１９と、制御部１２０とを有する。

基板ステージ１０２は、基板チャックを介して、シリコンウエハやガラスプレートなどの基板ＳＴを保持して移動する。基板ステージ１０２は、基板ＳＴを所定の位置に位置決めする。基板ステージ１０２の移動は、例えば、リニアモータなどのアクチュエータの駆動によって行われる。

モールド１０４は、光源１１２からの紫外線を透過する材料、例えば、石英で構成され、基板ＳＴに転写すべきパターン（凹凸パターン）が形成されたパターン面１０４ａを有する。モールド１０４は、モールドチャックを介して、モールドステージ１０６に保持される。

樹脂供給部１０８は、樹脂ＲＳを液滴として吐出する複数のディスペンサを含み、基板上（パターンを形成すべきショット領域）に樹脂ＲＳを供給（塗布）する。具体的には、樹脂供給部１０８を構成するディスペンサから樹脂ＲＳを吐出しながら基板ステージ１０２を移動（スキャン移動やステップ移動）させることで、基板上に樹脂ＲＳを塗布することが可能となる。

移動部１１０は、エアシリンダやリニアモータなどで構成されたアクチュエータを含み、モールド１０４を保持したモールドステージ１０６、即ち、モールド１０４を移動させる。移動部１１０は、図２に示すように、モールド１０４を下方向に移動させる（即ち、モールド１０４と基板ＳＴとの間隔を狭める）ことで、モールド１０４と基板上の樹脂ＲＳとを接触させる。また、移動部１１０は、図３に示すように、モールド１０４を上方向に移動させる（即ち、モールド１０４と基板ＳＴとの間隔を広げる）ことで、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離（離型）する。このように、移動部１１０は、モールド１０４と基板ＳＴとを相対的に移動させる機能を有する。但し、基板ＳＴを保持する基板ステージ１０２、即ち、基板ＳＴを上下方向に移動させること、或いは、モールド１０４と基板ＳＴの両方を上下方向に移動させることで、モールド１０４と基板ＳＴとを相対的に移動させてもよい。

光源１１２は、モールド１０４と基板上の樹脂ＲＳとを接触させた状態において、モールド１０４を介して、樹脂ＲＳに紫外線を照射し、樹脂ＲＳを硬化させる。換言すれば、光源１１２は、基板上の樹脂ＲＳを硬化させる硬化部として機能する。

スコープ１１４は、基板ＳＴに設けられたアライメントマークやモールド１０４に設けられたアライメントマークを検出する。また、スコープ１１４は、基板ステージ１０２に設けられた基準マークなども検出することが可能である。

検出部１１６は、波長範囲の狭い帯域の光（照明光）を放射する光源、例えば、ハロゲンランプ、キセノンランプ、メタルハライドランプなどの放射ランプを含む。検出部１１６は、モールド１０４と基板ＳＴとの剥離状態に関する情報を得るために、モールド１０４で反射された光と基板ＳＴで反射された光との干渉パターン（干渉縞、所謂、ニュートンリング）を検出する。

モールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップをｄ、照明光の波長をλとする。この場合、２ｄ＝ｍλ（ｍは自然数）を満たすときに、モールド１０４で反射された光と基板ＳＴで反射された光とが打ち消し合うため、検出部１１６では暗リングが検出される。また、２ｄ＝（ｍ＋１／２）λを満たすときに、モールド１０４で反射された光と基板ＳＴで反射された光とが強め合うため、検出部１１６では明リングが検出される。従って、広帯域の白色光で照明すると、検出部１１６で検出される干渉パターンのピッチが波長ごとに少しずつずれて重なり合うため、干渉パターンのコントラストを低下させてしまう。そのため、検出部１１６では、照明光として、波長範囲の狭い帯域の光を用いている。

処理部１１８は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離している間において検出部１１６によって検出された干渉パターンに基づいて、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報を求める。

基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離するために、移動部１１０によってモールド１０４を上方向に移動させると、モールド１０４と基板ＳＴとの間にギャップが生じる。この際、検出部１１６は、モールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップに対応する干渉パターンを検出する。ここで、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離する際、基板ＳＴは、ほぼ変形しないとみなすことができる。従って、処理部１１８は、モールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップに対応する干渉パターンから、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報として、モールド１０４の形状、即ち、モールド１０４の変形量を求めることができる。

図４は、モールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップと、検出部１１６によって検出される干渉パターンとを示す図である。図４を参照するに、ギャップｄ１及びｄ２において暗リングが検出され、処理部１１８は、かかる暗リングからモールド１０４の形状、即ち、モールド１０４の変形量を求めることができる。また、処理部１１８は、図４に示す干渉パターンから、樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離している領域と樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離していない領域との境界の位置ＥＸＦを求めることもできる。境界の位置ＥＸＦは、モールド１０４が樹脂ＲＳから剥離した位置（剥離位置）であって、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報の一例である。

塗布部１１９は、モールド１０４と基板上の硬化した樹脂ＲＳとの間の接着性を低減するために、モールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤（離型剤）を塗布する。但し、塗布部１１９は、インプリント装置１００に必須の構成要素ではなく、例えば、インプリント装置１００の外部でモールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤を塗布してもよい。

制御部１２０は、ＣＰＵやメモリを含み、インプリント装置１００の各部を制御して、インプリント装置１００を動作させる。例えば、制御部１２０は、基板上の樹脂ＲＳをモールド１０４で成形して基板上にパターンを形成するインプリント処理をインプリント装置１００の各部に行わせる。また、制御部１２０は、処理部１１８によって求められたモールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報に基づいて、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されたかどうかを評価する。制御部１２０は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていないと評価した場合に、即ち、離型に問題があった場合に、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止する。

ここで、検出部１１６によって検出される干渉パターンと、処理部１１８によって求められるモールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報との関係について説明する。インプリント処理では、まず、移動部１１０によってモールド１０４を下方向に移動させて、モールド１０４と基板上の樹脂ＲＳとを接触させる。次いで、モールド１０４と基板上の樹脂ＲＳとを接触させた状態で、光源１１２からの紫外線を樹脂ＲＳに照射して樹脂ＲＳを硬化させる。次に、移動部１１０によってモールド１０４を上方向に移動させて（即ち、モールド１０４と基板ＳＴとの間にギャップを生じさせて）、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離する。

図５（ａ）乃至図５（ｄ）は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離している間における干渉パターンの変化を示す図である。図５（ａ）乃至図５（ｄ）のそれぞれには、モールド１０４、基板ＳＴ及び樹脂ＲＳの断面を直交する２つの方向の側面から示し、且つ、その時の剥離の進行に応じて検出部１１６によって検出される干渉パターンを示している。

図５（ａ）は、モールド１０４と基板上の樹脂ＲＳとを接触させた状態で樹脂ＲＳを硬化させたときの状態を示している。この際、モールド１０４のパターン面１０４ａの全面が樹脂ＲＳと密着しており、モールド１０４と樹脂ＲＳとの間にギャップが生じていないため、干渉パターンは検出されない。

次いで、モールド１０４を上方向に移動させると、図５（ｂ）に示すように、モールド１０４のパターン面１０４ａの周辺部の一部が樹脂ＲＳから剥離した状態となるため、モールド１０４が樹脂ＲＳから剥離した箇所において干渉パターンが検出される。更に、モールド１０４を上方向に移動させると、図５（ｃ）に示すように、樹脂ＲＳからのモールド１０４のパターン面１０４ａの剥離が進行して、モールド１０４の形状（変形）に対応する干渉パターンが検出される。かかる干渉パターンは、１つ以上の干渉縞を含み、モールド１０４のパターン面１０４ａの中心部から楕円状に検出される。そして、モールド１０４のパターン面１０４ａの全面が樹脂ＲＳから剥離されると、図５（ｄ）に示すように、干渉パターンが検出されなくなる。

このように、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離する過程において、検出部１１６によって検出された干渉パターンを解析することで、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報を求めることができる。具体的には、本発明者らは、基板ＳＴのショット領域の中心、詳細には、ショット領域の重心位置から対称に干渉縞が検出されると、モールド１０４のパターンの目詰まりが発生せず、樹脂ＲＳのパターンが破損せずに基板上に形成されることを見出した。

図６（ａ）及び図６（ｂ）のそれぞれは、基板ＳＴの内部のショット領域ＦＦ及び基板ＳＴの外周部のショット領域ＰＦにおいて樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離しているときの干渉パターンを示す図である。図６（ａ）及び図６（ｂ）のそれぞれには、モールド１０４、基板ＳＴ及び樹脂ＲＳの断面を直交する２つの方向の側面から示し、且つ、その時に応じて検出部１１６によって検出される干渉パターンを示している。

図６（ａ）及び図６（ｂ）を参照するに、ショット領域ＦＦ及びＦＰのいずれにおいても、その重心位置ＢＰから対称に干渉縞が検出されれば、樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されたと評価することができる。ここでは、基板ＳＴの基準位置としてのショット領域の重心位置ＢＰから干渉パターンに含まれる各干渉縞までの距離を、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報とする。具体的には、各干渉縞の上下左右の端点を検出し、ショット領域の重心位置ＢＰから各干渉縞の左右の端点の横方向の距離差、及び、ショット領域の重心位置ＢＰから各干渉縞の上下の端点の縦方向の距離差を求める。

ショット領域ＦＦの重心位置ＢＰから各干渉縞の左右の端点の横方向の距離差Ｗ_ｓｆ１、Ｗ_ｓｆ２及びＷ_ｓｆ３は、以下の式で求められる。
Ｗ_ｓｆ１＝｜Ｗ_ｆｌ１−Ｗ_ｆｒ１｜
Ｗ_ｓｆ２＝｜（Ｗ_ｆｌ１＋Ｗ_ｆｌ２）−（Ｗ_ｆｒ１＋Ｗ_ｆｒ２）｜
Ｗ_ｓｆ３＝｜（Ｗ_ｆｌ１＋Ｗ_ｆｌ２＋Ｗ_ｆｌ３）−（Ｗ_ｆｒ１＋Ｗ_ｆｒ２＋Ｗ_ｆｒ３）｜
ショット領域ＦＦの重心位置ＢＰから各干渉縞の上下の端点の縦方向の距離差Ｈ_ｓｆ１、Ｈ_ｓｆ２及びＨ_ｓｆ３は、以下の式で求められる。
Ｈ_ｓｆ１＝｜Ｈ_ｆｕ１−Ｈ_ｆｄ１｜
Ｈ_ｓｆ２＝｜（Ｈ_ｆｕ１＋Ｈ_ｆｕ２）−（Ｈ_ｆｄ１＋Ｈ_ｆｄ２）｜
Ｈ_ｓｆ３＝｜（Ｈ_ｆｕ１＋Ｈ_ｆｕ２＋Ｈ_ｆｕ３）−（Ｈ_ｆｄ１＋Ｈ_ｆｄ２＋Ｈ_ｆｄ３）｜
同様に、ショット領域ＰＦの重心位置ＢＰから各干渉縞の左右の端点の横方向の距離差Ｗ_ｓｐ１、Ｗ_ｓｐ２及びＷ_ｓｐ３は、以下の式で求められる。
Ｗ_ｓｐ１＝｜Ｗ_ｐｌ１−Ｗ_ｐｒ１｜
Ｗ_ｓｐ２＝｜（Ｗ_ｐｌ１＋Ｗ_ｐｌ２）−（Ｗ_ｐｒ１＋Ｗ_ｐｒ２）｜
Ｗ_ｓｐ３＝｜（Ｗ_ｐｌ１＋Ｗ_ｐｌ２＋Ｗ_ｐｌ３）−（Ｗ_ｐｒ１＋Ｗ_ｐｒ２＋Ｗ_ｐｒ３）｜
ショット領域ＰＦの重心位置ＢＰから各干渉縞の上下の端点の縦方向の距離差Ｈ_ｓｐ１、Ｈ_ｓｐ２及びＨ_ｓｐ３は、以下の式で求められる。
Ｈ_ｓｐ１＝｜Ｈ_ｐｕ１−Ｈ_ｐｄ１｜
Ｈ_ｓｐ２＝｜（Ｈ_ｐｕ１＋Ｈ_ｐｕ２）−（Ｈ_ｐｄ１＋Ｈ_ｐｄ２）｜
Ｈ_ｓｐ３＝｜（Ｈ_ｐｕ１＋Ｈ_ｐｕ２＋Ｈ_ｐｕ３）−（Ｈ_ｐｄ１＋Ｈ_ｐｄ２＋Ｈ_ｐｄ３）｜
但し、図６（ａ）及び図６（ｂ）では、ショット領域ＦＦ及びＦＰのいずれにおいても、干渉パターンが３つの干渉縞を含んでいるが、干渉縞の数は限定されるものではない。干渉パターに含まれる全ての干渉縞に対して、各干渉縞の左右の端点の横方向の距離差及び各干渉縞の上下の端点の縦方向の距離差を求めるべきである。

制御部１２０は、このようにして求められた距離差に基づいて、干渉パターンに含まれる干渉縞がショット領域の重心位置から対称に検出されているかどうか、即ち、樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されたかどうかを評価する。例えば、各干渉縞の距離差（Ｗ_ｎ，Ｈ_ｎ）（ｎ＝１，２，・・・）に対する閾値（ＴＨＷ_ｎ，ＴＨＨ_ｎ）（ｎ＝１，２，・・・）を設定し、それぞれの距離差が閾値を超えていないかどうかを判定する。制御部１２０は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからのモールド１０４の剥離の進行に応じて変化する全ての干渉パターンに対して、各干渉縞の距離差が閾値を超えていないかどうかの判定を行う。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、各干渉縞の距離差が閾値を超えた場合の干渉パターンを示す図である。図７（ａ）及び図７（ｂ）のそれぞれには、モールド１０４、基板ＳＴ及び樹脂ＲＳの断面を直交する２つの方向の側面から示し、且つ、その時に応じて検出部１１６によって検出される干渉パターンを示している。

図７（ａ）では、干渉パターンに含まれる干渉縞がショット領域の重心位置ＢＰを中心として検出されていない。このような干渉パターンが検出される要因としては、モールド１０４を上方向に移動させて基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離する際に、モールド１０４と基板ＳＴ及び基板ステージ１０２との間にチルト（傾き）差が発生したことが考えられる。

また、図７（ｂ）では、干渉パターンに含まれる各干渉縞の横方向の距離差が大きく、閾値を超えている。このような干渉パターンが検出される要因としては、基板上に樹脂ＲＳが均一に塗布されていない、或いは、界面活性剤がモールド１０４のパターン面１０４ａに均一に塗布されていないことが考えられる。

図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す干渉パターンが検出された場合には、モールド１０４のパターンの目詰まりが発生したり、基板上に形成される樹脂ＲＳのパターンが破損したりする可能性がある。従って、制御部１２０は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていないと評価し、その旨をアラームなどで通知して、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止する。また、制御部１２０は、モールド１０４のパターン面１０４ａに対する界面活性剤の塗布が不十分であると評価して、塗布部１１９によってモールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤を塗布する。なお、制御部１２０は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていないと評価した場合であっても、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止することなく、モールド１０４の移動速度を変更してもよい。具体的には、移動部１１０によってモールド１０４と基板ＳＴとを相対的に移動させるときの移動速度を、モールド１０４が正常に剥離されていないときの移動速度よりも遅くする。

＜第２の実施形態＞
処理部１１８は、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報として、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するまでに要した時間（剥離時間）を求めてもよい。検出部１１６は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離している間において複数の干渉パターンを検出する。従って、処理部１１８は、移動部１１０によるモールド１０４の上方向への移動を開始したときを開始時刻、検出部１１６によって干渉パターンが検出されなくなったときを終了時刻として特定し、その間の時間を剥離時間として求めることができる。

また、処理部１１８は、基板上の硬化した樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離している領域と樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離していない領域との境界の位置ＥＸＦに基づいて、剥離時間の開始時刻及び終了時刻を特定してもよい。この場合、境界の位置ＥＸＦの左右の幅が所定の幅よりも小さくなったときを剥離時間の終了時刻とする。

制御部１２０は、処理部１１８で求められた剥離時間が許容範囲に収まっていない場合、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていないと評価する。そして、制御部１２０は、第１の実施形態と同様に、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていない旨をアラームなどで通知して、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止する。また、制御部１２０は、モールド１０４のパターン面１０４ａに対する界面活性剤の塗布が不十分であると評価して、塗布部１１９によってモールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤を塗布してもよい。なお、制御部１２０は、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止することなく、モールド１０４の移動速度を変更してもよい。

＜第３の実施形態＞
処理部１１８は、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報として、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するときに要する力（離型力）を求めてもよい。基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離する際に検出される干渉パターンは、上述したように、モールド１０４が変形することでモールド１０４と基板ＳＴとの間に生じるギャップによって発生する。従って、干渉パターンに含まれる干渉縞の間隔は、モールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップの変化量を表し、更には、モールド１０４の変形量を表している。

モールド１０４の変形量は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するときに要する離型力とみなすことができる。モールド１０４の変形量が大きいほど、離型力も大きくなる。従って、処理部１１８は、干渉パターンに含まれる干渉縞の間隔を求めることで、モールド１０４の変形量及び基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するときに要する離型力を推定することができる。

図８（ａ）及び図８（ｂ）は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離しているときの干渉パターンを示す図である。図８（ａ）及び図８（ｂ）のそれぞれには、モールド１０４、基板ＳＴ及び樹脂ＲＳの断面を示し、且つ、その時に検出部１１６によって検出される干渉パターンを示している。

図８（ａ）及び図８（ｂ）を参照するに、基板上の硬化した樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離している領域と樹脂ＲＳとモールド１０４とが剥離していない領域との境界の位置ＥＸＦ_ａ及びＥＸＦ_ｂは同一であり、それらの上下左右の幅も同一である。従って、Ｗ_ｅｘｆａ＝Ｗ_ｅｘｆｂ、Ｈ_ｅｘｆａ＝Ｈ_ｅｘｆｂである。一方、境界の位置ＥＸＦ_ａ及びＥＸＦ_ｂのそれぞれから第１干渉縞までの間隔（Ｗ_ｌａ１，Ｗ_ｒａ１，Ｈ_ｕａ１，Ｈ_ｄａ１）及び（Ｗ_ｌｂ１，Ｗ_ｒｂ１，Ｈ_ｕｂ１，Ｈ_ｄｂ１）が異なっている。また、第１干渉縞から第２干渉縞までの間隔（Ｗ_ｌａ２，Ｗ_ｒａ２，Ｈ_ｕａ２，Ｈ_ｄａ２）及び（Ｗ_ｌｂ２，Ｗ_ｒｂ２，Ｈ_ｕｂ２，Ｈ_ｄｂ２）も異なっている。

図８（ａ）に示す干渉パターンに含まれる干渉縞の各間隔に対して、図８（ｂ）に示す干渉パターンに含まれる干渉縞の各間隔が小さくなっており、第１干渉縞及び第２干渉縞に対応するモールド１０４と基板ＳＴとの間のギャップｄ１及びｄ２は同一である。従って、図８（ａ）におけるモールド１０４の変形量よりも、図８（ｂ）におけるモールド１０４の変形量が大きいことを示している。また、図８（ａ）におけるモールド１０４と樹脂ＲＳとの間の離型力よりも、図８（ｂ）における離型力が大きいことを示している。

但し、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するときのモールド１０４の変形量や離型力は、干渉パターンに含まれる各干渉縞の干渉縞の間隔ではなく、同一の剥離位置に対する干渉縞の数によって求めることも可能である。

制御部１２０は、処理部１１８で求められたモールド１０４の変形量や離型力が許容範囲に収まっていない場合、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていないと評価する。そして、制御部１２０は、第１及び第２の実施形態と同様に、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていない旨をアラームなどで通知して、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止する。また、制御部１２０は、モールド１０４のパターン面１０４ａに対する界面活性剤の塗布が不十分であると評価して、塗布部１１９によってモールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤を塗布してもよい。なお、制御部１２０は、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止することなく、モールド１０４の移動速度を変更してもよい。

＜第４の実施形態＞
第１乃至第３の実施形態では、処理部１１８は、検出部１１６によって検出された干渉パターンに基づいて、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報を求めている。但し、処理部１１８は、検出部１１６によって検出された干渉パターンと、基準となる基準干渉パターンとを比較することで、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報を求めてもよい。基準干渉パターンは、例えば、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されたときに得られる干渉パターンである。また、基準干渉パターンは、これまでのインプリント処理で検出部１１６によって検出された干渉パターンであってもよい。

検出部１１６によって検出された干渉パターンと基準干渉パターンとの比較においては、例えば、基板ＳＴのショット領域の重心位置から干渉パターンの各干渉縞までの距離を比較する。また、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が剥離するまでに要した時間を比較してもよいし、モールド１０４の変形量や離型力を比較してもよい。また、画像処理におけるテンプレートマッチングのように、検出部１１６によって検出された干渉パターンの形状と基準干渉パターンの形状とを比較してもよい。

＜第５の実施形態＞
第１乃至第４の実施形態では、処理部１１８は、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報として、１つの情報（モールド１０４の変形量、剥離時間、剥離位置、離型力など）を求めている。但し、処理部１１８は、これらの情報の全て、或いは、これらの情報のうち幾つかの情報を求めてもよい。この場合、制御部１２０は、処理部１１８によって求められたモールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する複数の情報のそれぞれについて、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されたかを評価する。そして、かかる複数の情報のうち１つでもモールド１０４が正常に剥離されていないと評価した場合には、制御部１２０は、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止する。この際、制御部１２０は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４が正常に剥離されていない旨をアラームなどで通知してもよい。また、制御部１２０は、モールド１０４のパターン面１０４ａに対する界面活性剤の塗布が不十分であると評価して、塗布部１１９によってモールド１０４のパターン面１０４ａに界面活性剤を塗布してもよい。なお、制御部１２０は、基板ＳＴの次のショット領域に対するインプリント処理を停止することなく、モールド１０４の移動速度を変更してもよい。

第１乃至第５の実施形態のいずれにおいても、インプリント装置１００は、検出部１１６によって検出された干渉パターンに基づいて、モールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態に関する情報を求めることができる。このように、インプリント装置１００は、基板上の硬化した樹脂ＲＳからモールド１０４を剥離している間におけるモールド１０４と樹脂ＲＳとの剥離状態を評価するのに有利である。また、インプリント装置１００は、このようにして評価された剥離状態に基づいてインプリント処理を制御することで、物品の歩留まりや稼働率の低下を抑制することが可能となる。

＜第６の実施形態＞
物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１００を用いてパターンを基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）に形成する工程を含む。かかる製造方法は、パターンを形成された基板を処理する工程を更に含む。当該処理ステップは、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

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。

１００：インプリント装置 １０４：モールド １１０：移動部 １１２：光源 １１６：検出部 １１８：処理部

Claims (11)

1. 基板上にモールドを用いて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、
   前記インプリント材を硬化させる硬化部と、
   前記モールドと前記基板とを相対的に移動させる移動部と、
   前記モールドで反射された光と前記基板で反射された光のパターンを検出する検出部と、
   前記移動部によって前記モールドと前記基板との間隔を広げることで前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間において前記検出部によって検出されたパターンに基づいて、前記モールドと前記インプリント材との剥離状態に関する情報を求める処理部と、
   を有し、
   前記検出部は、前記光のパターンに含まれる複数の干渉縞を検出し、
   前記処理部は、前記情報として、前記複数の干渉縞の間隔に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間における前記モールドの変形量を求めることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記処理部は、前記複数の干渉縞の間隔に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間における前記基板と前記モールドとの傾きを求め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. 前記処理部によって求められた前記情報に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離されたかどうかを評価する制御部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
4. 前記処理部は、前記複数の干渉縞の間隔に基づいて、前記モールドのパターン面に界面活性剤が均一に塗布されたかどうかを評価する制御部を更に有することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
5. 前記制御部は、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離されていないと評価した場合に、前記検出部によって検出されたパターンと前記基板の基準位置とのずれに基づいて、前記基板と前記モールドとの傾きを補正す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。
6. 前記制御部は、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離されていないと評価した場合に、前記検出部によって検出されたパターンに含まれる干渉縞の間隔に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離するときの速度を補正す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。
7. 前記制御部は、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離されていないと評価した場合に、前記基板の次のショット領域に前記モールドを用いてインプリント材のパターンを形成する処理を停止す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。
8. 前記制御部によって前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離されていないと評価された場合に、前記モールドのパターン面に界面活性剤を塗布する塗布部を更に有することを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
9. 前記制御部は、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドが正常に剥離していないと評価した場合に、前記基板の次のショット領域に前記モールドを用いてインプリント材のパターンを形成する処理において、前記移動部によって前記モールドと前記基板とを相対的に移動させるときの移動速度を、前記モールドが正常に剥離されていないときの移動速度よりも遅くす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。
10. 基板上にモールドを用いてインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、
    前記モールドと前記基板との間隔を広げることで前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離させる工程と、
    前記剥離させる工程において、前記モールドで反射された光と前記基板で反射された光のパターンに含まれる複数の干渉縞を検出する工程と、
    前記複数の干渉縞の間隔に基づいて、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを剥離している間における前記モールドの変形を求める工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
11. 請求項１乃至９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工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を加工する加工工程と、
    を有し、前記加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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