JP6497938B2 - 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。

パターンが形成されたパターン面を有するモールドを用いて、基板上のインプリント材を成形するインプリント装置が、半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ装置の１つとして注目されている。インプリント装置は、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを剥離させることにより、インプリント材で構成された凹凸のパターンを基板上に形成することができる。

インプリント装置では、インプリント材で構成された凹凸のパターンの凹部と基板との間におけるインプリント材の厚さを示す「インプリント材の残膜厚」を基板上で均一にすることが好ましい。それには、モールドとインプリント材とを接触させる際において、モールドのパターン面と基板の面との相対傾きが目標相対傾き（例えば平行）になるように、当該相対傾きを精度よく制御するとよい。特許文献１には、基板の面の傾きを計測した結果に基づいてモールドのパターン面と基板の面との相対傾きを制御する方法についての一例が記載されている。

特開２００５−１０１２０１号公報

インプリント装置では、装置構成が複雑化するに伴い、基板の面の傾きを計測する計測部を、モールドとインプリント材とを接触させる接触位置の近傍に配置することが困難になってきている。そのため、接触位置と異なる位置（計測位置）において基板の傾きを計測するように計測部を配置し、計測位置において計測部により基板の面の傾きを計測した後、その計測結果に基づいて、接触位置における基板の面の傾きを制御することが好ましい。しかしながら、例えば基板を保持するステージの移動する定盤の歪みが接触位置と計測位置とで異なる場合がある。この場合、計測位置に配置された計測部による計測結果に基づいて接触位置における基板の面の傾きを制御してしまうと、モールドのパターン面と基板の面との相対傾きを精度よく制御することが困難になりうる。

そこで、本発明は、モールドのパターン面と基板の面との相対傾きを精度よく制御するために有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

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、モールドを用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる第１位置とは異なる第２位置において前記基板の面の傾きを計測する計測部と、前記計測部による計測結果を補正値によって補正した値に基づいて、前記第１位置において前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記基板の面の傾きを制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記第１位置において計測された基準基板の面の傾きと、前記第２位置において前記計測部により計測された前記基準基板の面の傾きと関係を示す値を前記補正値として決定する、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、モールドのパターン面と基板の面との相対傾きを精度よく制御するために有利なインプリント装置を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置を示す概略図である。 インプリント装置における一般的なインプリント処理の様子を示す図である。 ベース定盤に歪みが生じている状態を示す図である。 基板ステージに設けられたミラーに歪みが生じている状態を示す図である。 ベース定盤の歪みが接触位置と計測位置とで異なる場合のインプリント処理の様子を示す図である。 第１実施形態における補正値を決定する方法を示すフローチャートである。 第１実施形態における補正値を決定する処理の様子を示す図である。 第１実施形態のインプリント処理についての動作シーケンスを示す図である。 第１実施形態におけるインプリント処理の様子を示す図である。 第２実施形態における補正値を決定する方法を示すフローチャートである。 第１計測部により基準基板の面の傾きを計測している様子を示す図である。 モールドと基準基板とを接触させることにより基準基板の面の傾きを計測している様子を示す図である。 第２実施形態のインプリント処理についての動作シーケンスを示すフローチャートである。 第３実施形態のインプリント装置についての動作シーケンスを示すフローチャートである。

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、同一の部材ないし要素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実施形態＞
本発明に係る第１実施形態のインプリント装置１について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１は、半導体デバイスなどの製造に使用され、凹凸のパターンが形成されたモールド３を用いて基板上のインプリント材１４を成形するインプリント処理を、基板５に形成された複数のショット領域の各々について行う。例えば、インプリント装置１は、パターンが形成されたモールド３と基板上のインプリント材１４とを接触させた状態で当該インプリント材１４を硬化させる。そして、インプリント装置１は、モールド３と基板５との間の距離を変えて、硬化したインプリント材１４からモールド３を剥離（離型）することにより、インプリント材１４で構成された凹凸のパターンを基板上に形成することができる。インプリント材１４を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態では、光硬化法を採用した例について説明する。光硬化法とは、インプリント材１４として未硬化の紫外線硬化樹脂を基板上に供給し、モールド３とインプリント材１４とを接触させた状態でインプリント材１４に紫外線を照射することにより当該インプリント材を硬化させる方法である。

［インプリント装置１の構成について］
図１は、第１実施形態のインプリント装置１を示す概略図である。インプリント装置１は、照射部２と、インプリントヘッド４と、基板ステージ６と、供給部７と、検出部１３と、第１計測部８（計測部）と、第２計測部９と、制御部１０とを含みうる。制御部１０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）。ここで、インプリントヘッド４は、ベース定盤１５により支柱１７を介して支持されたブリッジ定盤１８に固定されており、基板ステージ６は、ベース定盤１５に沿って移動するように構成されている。また、インプリント装置１には、インプリント装置１が設置されている床からベース定盤１５に伝わる振動を低減するための除振器１６が設けられうる。

モールド３は、通常、石英など紫外線を透過することが可能な材料で作製されており、基板側の面（パターン面）には、基板上のインプリント材１４を成形するための凹凸のパターンが形成されている。また、基板５は、例えば単結晶シリコン基板が用いられ、基板の面（被処理面）には、後述する供給部７によってインプリント材１４が供給される。

照射部２は、インプリント処理の際に、インプリント材１４を硬化させる光２ａ（紫外線）を、モールド３を介して基板上のインプリント材１４に照射する。照射部２は、例えば、光源と、光源から射出された光をインプリント処理に適切な光に調整するための光学素子とを含みうる。第１実施形態のインプリント装置は、照射部２から射出された光２ａがミラー１９で反射されて基板上のインプリント材１４に照射されるように構成されている。ここで、例えば、光硬化法ではなく熱サイクル法を採用する場合には、照射部２に代えて、インプリント材１４としての熱硬化性樹脂を硬化するための熱源部が設けられうる。

インプリントヘッド４は、モールド搬送部１１により搬送されたモールド３を保持するモールドチャックと、モールドチャックにより保持されたモールド３の位置および傾きを変更可能に構成されたモールド駆動部とを含みうる。モールド駆動部は、例えば、基板上のインプリント材１４にモールド３を押し付ける方向（以下、押印方向（例えばＺ方向））にモールド３を駆動したり、モールド３を傾けたりするように構成されうる。また、基板ステージ６は、基板５を保持し、モールド３と基板上のインプリント材１４とを接触させる接触位置（第１位置）と、第１計測部８によって基板５の面の傾きを計測する計測位置（第２位置）との間をベース定盤１５に沿って移動可能に構成される。基板ステージ６は、例えば、基板搬送部１２により搬送された基板５を保持する基板チャックと、基板チャックにより保持された基板５の位置および傾きを変更可能に構成された基板駆動部とを含みうる。ここで、第１実施形態のインプリント装置１では、モールド３と基板上のインプリント材１４とを接触させるようにモールド３と基板５との間の距離を変える際、インプリントヘッド４によってモールド３を移動させているが、それに限られるものではない。例えば、基板ステージ６によって基板５を移動させてもよいし、双方によってモールド３および基板５を相対的に移動させてもよい。

検出部１３は、例えば、モールド３と基板上のインプリント材１４とが接触している状態において、モールド３に設けられたマークと基板５に設けられたマークとを検出する。これにより、制御部１０は、検出部１３による検出結果に基づいてモールド上のマークと基板上のマークとの相対位置（ＸＹ方向）を求め、当該相対位置が目標相対位置になるようにモールド３と基板５との位置合わせを行うことができる。また、供給部７は、基板上にインプリント材１４（未硬化樹脂）を供給する。上述したように、第１実施形態のインプリント装置１では、紫外線の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂がインプリント材１４として用いられる。

ここで、インプリント装置１では、モールド３により成形された後のインプリント材１４の残膜厚が均一になるように、モールド３とインプリント材１４とを接触させる際においてモールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを制御することが好ましい。そのため、第１実施形態のインプリント装置１には、基板５の面の傾きを計測する第１計測部８、およびモールド３の面の傾きを計測する第２計測部９が設けられている。インプリント材１４の残膜厚とは、インプリント材１４で構成された凹凸のパターンの凹部と基板５との間におけるインプリント材１４の厚さのことであり、ＲＬＴ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）とも呼ばれる。

第１計測部８は、モールド３と基板上のインプリント材１４とを接触させる接触位置（第１位置）とは異なる計測位置（第２位置）に配置され、計測位置において基板５の面の傾きを計測する。図１に示すように、接触位置と計測位置とは、インプリント装置１のＸＹ平面内における位置が異なっている。第１計測部８は、例えば、基板５の面に光（レーザ光）を照射するレーザ干渉計を含み、光が照射された基板５の面の箇所についての高さ（押印方向と平行な方向における位置）を検出するように構成されうる。そして、制御部１０は、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６（基板５）を移動させて、基板５の面における複数の箇所の各々についての高さを第１計測部８に検出させる。これにより、第１計測部８は、基板５の面における複数の箇所の各々について検出した高さにより、基板５の面の傾きを計測することができる。

第２計測部９は、モールド３と基板上のインプリント材１４とを接触させる接触位置において、モールド３のパターン面の傾きを計測する。第２計測部９は、例えば、基板ステージ６に設けられるとともに、パターン面に光（レーザ光）を照射するレーザ干渉計を含み、光が照射されたパターン面の箇所についての高さ（押印方向と平行な方向における位置）を検出するように構成されうる。そして、制御部１０は、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６移動させて、モールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを第２計測部９に検出させる。これにより、第２計測部９は、モールド３のパターン面における複数の箇所の各々について検出した高さにより、パターン面の傾きを計測することができる。

［一般的なインプリント処理について］
このように構成されたインプリント装置１における一般的なインプリント処理について、図２を参照しながら説明する。図２は、インプリント装置１における一般的なインプリント処理の様子を示す図である。制御部１０は、接触位置において、基板ステージ６を移動させて、基板ステージ６に設けられた第２計測部９にモールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、パターン面の傾きを計測させる（図２（ａ））。そして、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、パターン面が押印方向に対して垂直になるように、インプリントヘッド４によりパターン面の傾きを制御する。また、制御部１０は、計測位置において、基板ステージ６（基板５）を移動させて、第１計測部８に基板５の面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、基板５の面の傾きを計測させる（図２（ｂ））。そして、制御部１０は、第１計測部８による計測結果に基づいて、基板５の面が押印方向に対して垂直になるように、基板ステージ６により基板５の面の傾きを制御する。このようにモールド３のパターン面の傾きと基板５の面の傾きと制御することにより、パターン面と基板の面との相対傾きを目標相対傾き（例えば平行）に近づけることができる（図２（ｃ））。その後、インプリント材１４の供給工程、モールド３とインプリント材１４との接触工程、およびモールド３の剥離工程（図２（ｃ）〜（ｅ））を経ることで、インプリント材１４で構成された凹凸のパターンを基板上に形成することができる。

しかしながら、インプリント装置１では、例えば、基板ステージ６が移動するベース定盤１５の歪みが接触位置と計測位置とで異なっている場合がある（図３）。また、基板ステージ６の位置姿勢を計測する計測器からの光２１を反射するミラー２０が歪んだ状態で基板ステージ６に設けられている場合もある（図４）。このような場合、計測位置において第１計測部８により基板５の面の傾きを計測した結果に基づいて、接触位置における基板５の面の傾きを制御してしまうと、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを目標相対傾きにすることが困難になりうる。即ち、インプリント材１４の残膜厚を均一にすることが困難になりうる。

ここで、ベース定盤１５の歪み（ベース定盤１５の面の傾き）が接触位置と計測位置とで異なる場合のインプリント処理について、図５を参照しながら説明する。図５は、ベース定盤の歪みが接触位置と計測位置とで異なる場合のインプリント処理の様子を示す図である。図５では、説明を簡単にするため、モールド３のパターン面自体および基板５の面自体には傾きが生じておらず、基板ステージ６は、ベース定盤１５に沿った移動において基板５の面の傾きが維持されるように制御されているものとして説明する。

制御部１０は、接触位置において、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第２計測部９にモールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、パターン面の傾きを計測させる（図５（ａ））。このとき、接触位置におけるベース定盤１５の歪みに応じて、押印方向と平行な方向（例えばＺ方向）における基板ステージ６の位置が変化する。そのため、パターン面における各箇所の高さを計測する際において、押印方向と平行な方向における第２計測部９の位置が互いに異なり、第２計測部９による計測結果に誤差（だまされ）が生じうる。例えば、パターン面が押印方向に対して垂直であったとしても、第２計測部９では、ベース定盤１５の歪みに応じた傾きがパターン面に生じているものと計測されうる。したがって、制御部１０が第２計測部９による計測結果に基づいてパターン面の傾きを制御すると、パターン面の傾きは、接触位置におけるベース定盤１５の面とパターン面とが平行になるように制御されることとなる（図５（ｂ））。

また、制御部１０は、計測位置において、基板ステージ６（基板５）を移動させて、第１計測部８に基板５の面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、基板５の面の傾きを計測させる（図５（ｂ））。このとき、計測位置におけるベース定盤１５の歪みに応じて、押印方向と平行な方向における基板ステージ６の位置が変化する。そのため、基板５の面における各箇所の高さを計測する際において、押印方向と平行な方向における基板５の位置が互いに異なり、第１計測部８による計測結果に誤差（だまされ）が生じうる。例えば、基板５の面が押印方向に対して垂直であったとしても、第１計測部８では、ベース定盤１５の歪みに応じた傾きが基板５の面に生じているものと計測されうる。したがって、制御部１０が第１計測部８による計測結果に基づいて基板５の面の傾きを制御すると、基板５の面の傾きは、計測位置におけるベース定盤１５の面と基板５の面とが平行になるように制御されることとなる（図５（ｃ））。その結果、接触位置と計測位置とでベース定盤１５の面の傾きが異なる場合、接触位置と計測位置とで基板５の面の傾きが異なり、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを目標相対傾きにすることが困難になりうる。そのため、インプリント材１４の供給工程、モールド３とインプリント材１４との接触工程、およびモールド３の剥離工程（図５（ｃ）〜（ｅ））を経た後において、インプリント材１４の残膜厚を均一にすることが困難になりうる。

そこで、第１実施形態のインプリント装置１は、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、接触位置においてモールド３とインプリント材１４とを接触させる際の基板５の面の傾きを制御する。これにより、接触位置における基板５の面の傾きが、接触位置におけるベース定盤１５の面と基板５の面とが平行になるように制御されることとなる。その結果、パターン面の傾きおよび基板５の面の傾きのそれぞれが、接触位置におけるベース定盤１５の面と平行になるように制御されうる。即ち、インプリント装置１は、モールド３のパターン面の傾きおよび基板５の面の傾きを、パターン面と基板５の面との相対傾きが目標相対傾きになるように制御することができる。

ここで、第１実施形態では、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて基板５の面の傾きを制御し、第２計測部９による計測結果に基づいてパターン面の傾きを制御する例について説明するが、それに限られるものではない。第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値と第２計測部９による計測結果とに基づいて、基板５の面の傾きおよびパターン面の傾きの少なくとも一方を制御してもよい。例えば、第２計測部９による計測結果に基づいてパターン面の傾きを制御した後、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいてパターン面の傾きを更に制御してもよい。また、例えば、接触位置におけるベース定盤１５の面およびモールド３のパターン面がそれぞれ押印方向に対して垂直である場合などでは、第２計測部９による計測結果に基づいたパターン面の傾きの制御を必ずしも行う必要はない。

［補正値の決定について］
次に、第１計測部による計測結果を補正するための補正値を決定する方法について、図６および図７を参照しながら説明する。図６は、補正値を決定する方法を示すフローチャートである。また、図７は、補正値を決定する処理の様子を示す図である。図７では、説明を簡単にするため、モールド３のパターン面自体および基準基板５ａの面自体には傾きが生じておらず、基板ステージ６は、ベース定盤１５に沿った移動において基準基板５ａの面の傾きが維持されるように制御されているものとして説明する。ここで、補正値の決定は、基準基板５ａを用いて、インプリント処理を実行する前に事前に行われうる。補正値を決定するために用いられる基準基板５ａの面の形状は、インプリント処理を行う基板５の面の形状と同じであることが好ましい。また、基準基板５ａとしては、例えば、インプリント処理を行う対象となる複数の基板５を含むロットの先頭の基板５や、ダミー基板などが用いられうる。基準基板５ａの面には、例えば、保護膜やインプリント材１４が塗布されていることが好ましい。

Ｓ１０１では、制御部１０は、モールド３をインプリントヘッド４の下に搬送するようにモールド搬送部１１を制御し、モールド３を保持するようにインプリントヘッド４を制御する。Ｓ１０２では、制御部１０は、接触位置において、モールド３のパターン面の傾きを第２計測部９に計測させる。また、Ｓ１０３では、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、パターン面の傾きをインプリントヘッド４により制御する。例えば、制御部１０は、図７（ａ）に示すように、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第２計測部９にモールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、パターン面の傾きを計測させる。このようにして第２計測部９により得られた計測結果に基づいてパターン面の傾きを制御すると、パターン面の傾きは、図７（ｂ）に示すように、接触位置におけるベース定盤１５の面とパターン面とが平行になるように制御されうる。ここで、Ｓ１０１〜Ｓ１０３の工程は、後述する図８のフローチャートにおけるＳ１１１〜Ｓ１１３の工程と同様であるため、必ずしも行われなくてもよい。Ｓ１０１〜Ｓ１０３の工程を行う場合は、図８のフローチャートにおけるＳ１１１〜Ｓ１１３の工程を省略してもよい。

Ｓ１０４では、制御部１０は、基準基板５ａを基板ステージ６の上に搬送するように基板搬送部１２を制御し、基準基板５ａを保持するように基板ステージ６を制御する。Ｓ１０５では、制御部１０は、計測位置において、基準基板５ａの面の傾きを第１計測部８に計測させる。例えば、制御部１０は、図７（ｂ）に示すように、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第１計測部８に基準基板５ａの面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、計測位置における基準基板５ａの面の傾きを計測させる。

Ｓ１０６では、制御部１０は、接触位置において、基準基板５ａの面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させて当該複数の箇所の各々についての高さを求めることにより、接触位置における基準基板５ａの面の傾きを計測する。例えば、制御部１０は、基準基板５ａの面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させるようにインプリントヘッド４によりモールドを移動させ、そのときの移動量を用いて各箇所についての高さを求めることができる。ここで、第１実施形態では、モールド３と基板５との間の距離を変える際に、インプリントヘッド４によってモールド３を移動させているため、モールド３の移動量（モールド駆動部による駆動量）を用いて各箇所についての高さを求めている。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば、モールド３と基板５との間の距離を変える際に基板ステージ６によって基準基板５ａを移動させる場合では、基準基板５ａの移動量（基板駆動部による駆動量）を用いて各箇所についての高さを求めてもよい。即ち、制御部１０は、基準基板５ａの面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させるようにモールド３および基準基板５ａの少なくとも一方を移動させたときの移動量を用いて、各箇所についての高さを求めてもよい。また、補正値を決定するために用いられる基準基板５ａの面の形状は、インプリント処理を行う基板５の面の形状と同じである必要はない。Ｓ１０５の第１計測部８による傾き計測と、Ｓ１０６の接触による傾き計測のときに、同じ基準基板５ａを使用すればよい。即ち、同じ基板に対して、異なる場所での傾き計測に差があれば、その差が補正値となるからである。

Ｓ１０７では、制御部１０は、Ｓ１０５で第１計測部８により計測された計測位置における基準基板５ａの面の傾きと、Ｓ１０６で計測された接触位置における基準基板５ａの面の傾きとの関係を示す値を補正値として決定する。例えば、制御部１０は、Ｓ１０５で第１計測部８により計測された計測位置における基準基板５ａの面の傾きと、Ｓ１０６で計測された接触位置における基準基板５ａの面の傾きとの差を補正値として決定する。ここで、Ｓ１０５とＳ１０６との間において、Ｓ１０５で第１計測部８により計測された計測結果に基づいて、基準基板５ａの面の傾きを制御してもよい。この場合、制御部１０は、Ｓ１０６でモールド３と基準基板５ａにおける各箇所とを接触させることにより計測された基準基板の面の傾きを補正値をして決定しうる。

［第１実施形態のインプリント処理について］
以下に、第１実施形態のインプリント装置１におけるインプリント処理について、図８および図９を参照しながら説明する。図８は、第１実施形態のインプリント処理についての動作シーケンスを示すフローチャートである。また、図９は、第１実施形態におけるインプリント処理の様子を示す図である。図９では、説明を簡単にするため、モールド３のパターン面自体および基板５の面自体には傾きが生じておらず、基板ステージ６は、ベース定盤１５に沿った移動において基板５の面の傾きが維持されるように制御されているものとして説明する。

Ｓ１１１では、制御部１０は、モールド３をインプリントヘッド４の下に搬送するようにモールド搬送部１１を制御し、モールド３を保持するようにインプリントヘッド４を制御する。Ｓ１１２では、制御部１０は、接触位置において、モールド３のパターン面の傾きを第２計測部９に計測させる。また、Ｓ１１３では、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、パターン面の傾きをインプリントヘッド４により制御する。例えば、制御部１０は、図９（ａ）に示すように、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第２計測部９にモールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、パターン面の傾きを計測させる。そして、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、例えばパターン面が押印方向に対して垂直になるようにパターン面の傾きを制御する。このとき、第２計測部９による計測結果にはベース定盤１５の歪みに応じた誤差（だまされ）が生じているため、パターン面は、図９（ｂ）に示すように、接触位置におけるベース定盤１５の面とパターン面とが平行になるように傾けられる。

Ｓ１１４では、制御部１０は、インプリント処理を行う対象の基板５を基板ステージ６の上に搬送するように基板搬送部１２を制御し、基板５を保持するように基板ステージ６を制御する。Ｓ１１５では、制御部１０は、計測位置において、基板５の面の傾きを第１計測部８に計測させる。また、Ｓ１１６では、制御部１０は、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、接触位置においてモールド３とインプリント材１４とを接触させる際における基板５の面の傾きを基板ステージ６により制御する。

例えば、制御部１０は、図９（ｂ）に示すように、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第１計測部８に基板５の面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、基板５の面の傾きを計測させる。そして、制御部１０は、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、例えば基板５の面が押印方向に対して垂直になるように基板５の面の傾きを制御する。このようにして第１計測部８により得られた計測結果を補正値により補正した値に基づいて基板５の面の傾きを制御すると、基板５の面は、図９（ｃ）に示すように、接触位置におけるベース定盤１５の面と基板５の面とが平行になるように傾けられる。その結果、パターン面の傾きおよび基板５の面の傾きのそれぞれが、接触位置におけるベース定盤１５の面に対して平行になるように制御される。即ち、制御部１０は、モールド３のパターン面の傾きおよび基板５の面の傾きを、パターン面と基板５の面との相対傾きが目標相対傾き（例えば平行）になるように制御することができる。ここで、第１実施形態では、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、基板５の面の傾きを制御したが、それに限られるものではなく、例えば、基板５の面の傾きを制御する代わりに、パターン面の傾きを制御してもよい。即ち、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、パターン面と基板５の面との相対傾きを制御してもよい。

Ｓ１１７では、制御部１０は、図９（ｃ）に示すように、インプリント処理を行う対象のショット領域（対象ショット領域）が供給部７の下に配置されるように基板ステージ６を制御する。そして、制御部１０は、対象ショット領域上にインプリント材１４を供給するように供給部７を制御する。Ｓ１１８では、制御部１０は、モールド３のパターン面の下方に対象ショット領域が配置されるように基板ステージ６を制御する。そして、制御部１０は、図９（ｄ）に示すように、モールド３と基板５との間の距離が狭まるようにインプリントヘッド４を制御し、対象ショット領域上に供給されたインプリント材１４とモールド３とを接触させる。Ｓ１１９では、制御部１０は、モールド３とインプリント材１４とが接触している状態で、検出部１３による検出結果に基づいて、モールド３と基板５との位置合わせ（ＸＹ方向）を行う。Ｓ１２０では、モールド３を接触させたインプリント材１４に対して光２ａ（紫外線）を照射するように照射部２を制御し、当該インプリント材１４を硬化させる。

Ｓ１２１では、制御部１０は、図９（ｅ）に示すように、モールド３と基板５との間の距離が拡がるようにインプリントヘッド４を制御し、硬化したインプリント材１４からモールド３を剥離（離型）する。Ｓ１２２では、制御部１０は、基板上に引き続きモールド３のパターンを転写するショット領域（次のショット領域）があるか否かの判定を行う。次のショット領域がある場合はＳ１１７に進み、次のショット領域がない場合はＳ１２３に進む。Ｓ１２３では、制御部１０は、引き続きモールド３のパターンの転写を行う基板５（次の基板５）があるか否かの判定を行う。次の基板５がある場合はＳ１１４に進み、次の基板５がない場合は終了する。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値に基づいて、接触位置においてモールド３とインプリント材１４とを接触させる際の基板５の面の傾きを制御する。これにより、例えばベース定盤１５の歪みが接触位置と計測位置とで異なる場合であっても、接触位置において、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを精度よく制御することができる。ここで、第１実施形態では、補正値を決定する際、接触位置において基準基板５ａにおける各箇所とモールド３とを接触させることにより、接触位置における基準基板５ａの面の傾きを計測したが、それに限られるものではない。例えば、基準基板５ａの面の傾きを計測するための計測器をモールド３の代わりにインプリントヘッド４に保持させ、当該計測器によって接触位置における基準基板５ａの面の傾きを計測してもよい。この場合では、当該計測器による計測結果と第１計測部８による計測結果との差が補正値として決定されうる。

＜第２実施形態＞
本発明に係る第２実施形態のインプリント装置について説明する。インプリント処理を行う対象の基板５の面は、基板５の面上の位置に応じて傾きが異なる場合がある。この場合、インプリント処理を行う基板５の面上の位置（対象ショット領域の位置）に応じて補正値を決定して、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを制御することが好ましい。そこで、第２実施形態のインプリント装置は、インプリント処理を行う基板５の面上の位置に対する補正値の分布を決定し、第１計測部８により計測された基板５の面の傾きの分布を補正値の分布で補正することにより補正分布を得る。そして、得られた補正分布から対象ショット領域の基板５の面上の位置に応じた値を抽出し、当該値に基づいて、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを制御する。ここで、第２実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同様であるため、ここでは装置構成の説明を省略する。

［補正値の決定について］
まず、第２実施形態のインプリント装置における補正値の決定について、図１０を参照しながら説明する。図１０は、補正値を決定する方法を示すフローチャートである。Ｓ２０１〜Ｓ２０４の工程は、第１実施形態において説明した図６のフローチャートにおけるＳ１０１〜Ｓ１０４の工程と同様であるため説明を省略する。また、補正値を決定するために用いられる基準基板５ａの面の形状は、インプリント処理を行う基板５の面の形状と同じであることが好ましい。

Ｓ２０５では、制御部１０は、図１１（ａ）に示すように、計測位置において、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、基準基板５ａの面における複数の箇所の各々についての高さを第１計測部８に検出させる。そして、制御部１０は、図１１（ｂ）に示すように、基準基板５ａの面上の位置に対する高さ分布から、基準基板５ａの面上の位置に対する傾き分布（例えば近似関数）を求める。例えば、制御部１０は、当該高さ分布に対して微分処理を行うことにより、基準基板５ａの面上の位置に対する傾き分布を求めることができる。ここで、互いに傾きが異なる複数の領域がある場合では、制御部１０は、各領域において、少なくとも２つの箇所の各々についての高さを第１計測部８に計測させるとよい。

Ｓ２０６では、制御部１０は、図１２（ａ）に示すように、接触位置において、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、基準基板５ａの面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させて当該複数の箇所の各々についての高さを求める。そして、制御部１０は、図１２（ｂ）に示すように、基準基板５ａの面上の位置に対する高さ分布から、基準基板５ａの面上の位置に対する傾き分布（例えば近似関数）を求める。Ｓ２０７では、制御部１０は、Ｓ２０５において求めた傾き分布と、Ｓ２０６において求めた傾き分布との関係（例えば差）を示す分布を、基板の面上の位置に対する補正値の分布として決定する。

［第２実施形態のインプリント処理について］
次に、第２実施形態のインプリント装置におけるインプリント処理について、図１３を参照しながら説明する。図１３は、第２実施形態のインプリント処理についての動作シーケンスを示すフローチャートである。図１３に示すフローチャートでは、第１実施形態において説明した図６に示すフローチャートと比べて、Ｓ２１５およびＳ２１６の工程が異なるため、以下ではＳ２１５およびＳ２１６の工程について説明し、その他の工程についての説明を省略する。

Ｓ２１５では、制御部１０は、計測位置において、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、基板５の面における複数の箇所の各々についての高さを第１計測部８に検出させる。そして、制御部１０は、基板５の面上の位置に対する高さ分布から、基板５の面上の位置に対する傾き分布（例えば近似関数）を求める。Ｓ２１６では、制御部１０は、Ｓ２１５において求めた傾き分布に、基板の面上の位置に対する補正値の分布を加えることにより、第１計測部８による計測結果を補正値により補正した値の分布（以下、補正分布）を生成する。そして、制御部１０は、補正分布から、対象ショット領域が配置されている基板の面上の位置に応じた値を抽出し、抽出した値に基づいて、基板５の面の傾きを基板ステージ６により制御する。これにより、基板５の面上の位置に応じて傾きが異なる場合であっても、接触位置において、パターン面の傾きおよび基板５の面の傾きを、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きが目標相対傾き（例えば平行）になるように制御することができる。

＜第３実施形態＞
インプリント装置では、装置構成が複雑化するに伴い、基板の面の傾きを計測する計測部を、モールドとインプリント材とを接触させる接触位置の近傍に配置することが困難になってきている。そのため、インプリント装置には、例えば、当該計測部を用いずに、接触位置における基板の面の傾きを計測することが望まれている。第３実施形態のインプリント装置は、第１計測部８を用いずに、インプリント処理を行う基板５の面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させて各箇所の高さを求めることにより、基板５の面の傾きを計測する。図１４は、第３実施形態のインプリント処理についての動作シーケンスを示すフローチャートである。ここで、第３実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同様であるため、ここでは装置構成の説明を省略する。また、第３実施形態のインプリント装置では、第１計測部８を用いずに基板５の面の傾きを求めているため、第１計測部８を設けなくてもよい。

Ｓ３０１では、制御部１０は、モールド３をインプリントヘッド４の下に搬送するようにモールド搬送部１１を制御し、モールド３を保持するようにインプリントヘッド４を制御する。Ｓ３０２では、制御部１０は、モールド３とインプリント材１４とを接触させる接触位置（第１位置）において、モールド３のパターン面の傾きを第２計測部９に計測させる。Ｓ３０３では、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、パターン面の傾きをインプリントヘッド４により制御する。例えば、制御部１０は、ベース定盤１５に沿って基板ステージ６を移動させて、第２計測部９にモールド３のパターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出させ、パターン面の傾きを計測させる。そして、制御部１０は、第２計測部９による計測結果に基づいて、例えばパターン面が押印方向に対して垂直になるようにパターン面の傾きを制御する。このとき、第２計測部９による計測結果にはベース定盤１５の歪みに応じた誤差（だまされ）が生じているため、パターン面は、接触位置におけるベース定盤１５の面と平行になるように傾けられる。ここで、例えば、接触位置におけるベース定盤１５の面およびモールド３のパターン面がそれぞれ押印方向に対して垂直である場合などでは、第２計測部９による計測結果に基づいたパターン面の傾きの制御を必ずしも行う必要はない。

Ｓ３０４では、制御部１０は、基板５を基板ステージ６の上に搬送するように基板搬送部１２を制御し、基板５を保持するように基板ステージ６を制御する。Ｓ３０５では、制御部１０は、接触位置において、基板５の面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させて当該複数の箇所の各々についての高さを求めることにより、基板５の面の傾きを計測する。例えば、制御部１０は、基板５の面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させるようにインプリントヘッド４によりモールド３を移動させ、そのときの移動量を用いて各箇所についての高さを求めることができる。ここで、第３実施形態では、モールド３と基板との間の距離を変える際に、インプリントヘッド４によってモールド３を移動させているため、モールド３の移動量（モールド駆動部による駆動量）を用いて各箇所についての高さを求めている。しかしながら、それに限られるものではなく、例えば、モールド３と基板５との間の高さを変える際に、基板ステージ６によって基板５を移動させる場合では、基板５の移動量（基板駆動部による駆動量）を用いて各箇所についての高さを求めてもよい。即ち、制御部１０は、基板５の面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させるようにモールド３および基板５の少なくとも一方を移動させたときの移動量を用いて、基板５の面における各箇所についての高さを求めてもよい。

Ｓ３０６では、制御部１０は、Ｓ３０５で基板５の面の傾きを計測した結果に基づいて、基板５の面の傾きを基板ステージ６により制御する。このとき、Ｓ４０５で基板の面の傾きを計測した結果には、ベース定盤１５の歪みに応じた誤差（だまされ）が生じているため、基板５の面は、接触位置におけるベース定盤１５の面と平行になるように傾けられる。これにより、制御部１０は、モールド３のパターン面の傾きおよび基板５の面の傾きを、パターン面と基板５の面との相対傾きが目標相対傾き（例えば平行）になるように制御することができる。

Ｓ３０７では、制御部１０は、インプリント処理を行う対象のショット領域（対象ショット領域）が供給部７の下に配置されるように基板ステージを６制御し、対象ショット領域上にインプリント材１４を供給するように供給部７を制御する。Ｓ３０８では、制御部１０は、モールド３のパターン面の下方に対象ショット領域が配置されるように基板ステージ６を制御する。そして、制御部１０は、モールド３と基板５との間の距離が狭まるようにインプリントヘッド４を制御し、対象ショット領域上に供給されたインプリント材１４とモールド３とを接触させる。Ｓ３０９では、制御部１０は、モールド３とインプリント材１４とが接触している状態で、検出部１３による検出結果に基づいて、モールド３と基板５との位置合わせ（ＸＹ方向）を行う。Ｓ３１０では、モールド３を接触させたインプリント材１４に対して光２ａ（紫外線）を照射するように照射部２を制御し、当該インプリント材１４を硬化させる。

Ｓ３１１では、制御部１０は、モールド３と基板５との間の距離が拡がるようにインプリントヘッド４を制御し、硬化したインプリント材１４からモールド３を剥離（離型）する。Ｓ３１２では、制御部１０は、基板上に引き続きモールド３のパターンを転写するショット領域（次のショット領域）があるか否かの判定を行う。次のショット領域がある場合はＳ３０７に進み、次のショット領域がない場合はＳ３１３に進む。Ｓ３１３では、制御部１０は、引き続きモールド３のパターンの転写を行う基板５（次の基板５）があるか否かの判定を行う。次の基板５がある場合はＳ３０４に進み、次の基板５がない場合は終了する。

上述したように、第３実施形態のインプリント装置は、基板５の面における複数の箇所の各々とモールド３とを接触させて基板５の面における各箇所についての高さを求めることにより、基板５の面の傾きを計測する。そして、基板５の面の傾きを計測した結果に基づいて、基板５の面の傾きを制御する。これにより、モールド３とインプリント材１４とを接触させる接触位置において、モールド３のパターン面と基板５の面との相対傾きを精度よく制御することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。本実施形態の物品の製造方法は、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）と、かかる工程でパターンを形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・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および変更が可能である。

１：インプリント装置、２：照射部、３：モールド、４：インプリントヘッド、５：基板、６：基板ステージ、７：供給部、８：第１計測部、９：第２計測部、１０：制御部

Claims (13)

1. モールドを用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記モールドと前記インプリント材とを接触させる第１位置とは異なる第２位置において前記基板の面の傾きを計測する計測部と、
   前記計測部による計測結果を補正値によって補正した値に基づいて、前記第１位置において前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記基板の面の傾きを制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記第１位置において計測された基準基板の面の傾きと、前記第２位置において前記計測部により計測された前記基準基板の面の傾きとの関係を示す値を前記補正値として決定する、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記第１位置において前記基準基板の面における複数の箇所の各々と前記モールドとを接触させて当該複数の箇所の各々についての高さを検出することにより、前記第１位置における前記基準基板の面の傾きを計測する、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. 前記制御部は、前記基準基板の面における複数の箇所の各々と前記モールドとを接触させるように前記モールドおよび前記基準基板の少なくとも一方を移動させたときのそれぞれの移動量を用いて、当該複数の箇所の各々についての高さを求める、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. 前記計測部は、前記基板の移動に伴って、前記第２位置において前記基板の面における複数の箇所の各々についての高さを検出することにより前記基板の面の傾きを計測する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記制御部は、前記基板の面上の位置に応じて前記補正値を決定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、複数の基板を含むロットの先頭の基板を前記基準基板として用いて前記補正値を決定する、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記制御部は、前記第１位置において計測された前記基準基板の面の傾きと、前記第２位置において前記計測部により計測された前記基準基板の面の傾きとの差を前記補正値として決定する、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記第１位置において前記モールドのパターン面の傾きを計測する第２計測部を更に含み、
   前記制御部は、前記第２計測部による計測結果に基づいて、前記第１位置において前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記パターン面の傾きを制御する、ことを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 前記基板を保持して移動可能なステージを更に含み、
   前記第２計測部は、前記ステージに設けられ、前記ステージによって移動しながら前記パターン面における複数の箇所の各々についての高さを検出することにより前記パターン面の傾きを計測する、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. モールドを用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
    前記基板の面における複数の箇所の各々について、前記モールドを接触させるように前記基板と前記モールドとを相対的に移動させたときの移動量に基づいて高さを求めることにより、前記基板の面の傾きを計測し、その計測結果に基づいて、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記基板の面の傾きを制御する制御部を含む、ことを特徴とするインプリント装置。
11. 請求項１乃至１０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にパターンを形成する工程と、
    前記工程でパターンを形成された前記基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。
12. モールドを用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
    前記モールドと前記インプリント材とを接触させる第１位置とは異なる第２位置において前記基板の面の傾きを計測する計測工程と、
    前記計測工程での計測結果を補正値によって補正した値に基づいて、前記第１位置において前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記基板の面の傾きを制御する制御工程と、
    を含み、
    前記補正値は、前記第１位置において計測された基準基板の面の傾きと、前記第２位置において前記計測工程で計測された前記基準基板の面の傾きとの関係を示す値である、ことを特徴とするインプリント方法。
13. モールドを用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
    前記基板の面における複数の箇所の各々について、前記モールドを接触させるように前記基板と前記モールドとを相対的に移動させたときの移動量に基づいて高さを求めることにより、前記基板の面の傾きを計測する計測工程と、
    前記計測工程での計測結果に基づいて、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる際の前記基板の面の傾きを制御する制御工程と、
    を含むことを特徴とするインプリント方法。

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