JP6552185B2 - インプリント装置、補正機構の校正方法、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、補正機構の校正方法、および物品の製造方法に関する。

基板上のインプリント材を型によって成形するインプリント処理により基板上にパターンを形成する微細加工技術がある。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーのパターン（構造体）を形成することができる。例えば、インプリント技術の１つとして光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のショット領域にインプリント材として光硬化性樹脂を供給する。次に、型を用いて基板上の樹脂を成形する。そして、光を照射して樹脂を硬化させたうえで離型することにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。インプリント技術には、光硬化法以外にも、例えば熱により樹脂を硬化させる熱硬化法がある。

しかしながら、上記技術を採用したインプリント装置では、半導体プロセス中で発生する倍率、スキューまたは台形などのパターン形状誤差が含まれる場合がある。そのため、基板上に予め形成されている下地層（下地パターン）と、型に形成されている凹凸パターンを重ね合わせる際には、まず、検出器を用いて、型に形成されているマークと、基板上に形成されているマークとの相対位置を計測する。次に、相対位置差に基づいて型を変形させることで、相対位置を補正する。ここで、パターンの重ね合わせを高精度に実施するためには、数ナノメートル以下の精度で型を変形させる形状補正装置が要求される。

そこで、特許文献１は、型の側面に圧縮力を加えるアクチュエータを型の側面と支持構造体との間に配置し、また、アクチュエータと支持構造体との間に設置された力センサを用いて圧縮力を計測し、フィードバック制御する形状補正装置を開示している。また、特許文献２は、型上の記録パターンと基準パターンとの間の寸法変化を最小化するために、型に生じると予測される変形パラメータを求める方法を開示している。

特開２００９−１４１３２８号公報 特許第４５７３８７３号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているような一般的に用いられるロードセルや歪ゲージなどの力センサは、温度または湿度といった環境変化に対する誤差感度が高く、オフセットまたはゲイン変化による計測誤差が生じやすい。また、歪ゲージ等を張り付ける際に用いる接着剤の経年変化による計測誤差も発生する可能性があるため、安定した精度を維持するのが難しい。

一方、特許文献２に開示されているように、センサ計測誤差が発生したとしても、アライメントの際にマークを多点計測することで、型を所望の形状に補正することは可能である。しかしながら、センサ計測誤差の影響を受けていると、指令通りに型の形状を補正することができないため、残差を収束させるまでに計測の反復回数が増加し、スループットの低下を招く可能性がある。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、例えば、型を高精度かつ迅速に所望の形状に変化させるの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。

上記課題を解決するために、本発明は、型を用いてインプリント材のパターンを基板上に形成するインプリント装置であって、型を保持する型保持部と、型保持部に保持された型に力を加えて、型に形成されている型のパターンの形状を変形させる補正機構と、基板を保持し、かつ基準マークを備える基板保持部と、型に形成されたアライメントマークと基準マークとの相対位置を計測するアライメント計測部と、特定の型に対して想定された複数のパターンの形状となるように、補正機構に特定の型に力を加えさせて特定の型の変形量を求めることで、特定の型に加える圧縮力と特定の型の変形量とを関係付けるパラメータを算出し、該パラメータを用いて補正機構を校正する制御部と、を有し、制御部は、相対位置に基づいて特定の型の変形量を算出すること、を特徴とする。

本発明によれば、例えば、型を高精度かつ迅速に所望の形状に変化させ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。

本発明の一実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 形状補正機構の構成を示す図である。 ウエハステージの構成を示す図である。 形状補正機構の初期校正の流れを示すフローチャートである。 形状補正機構の経年変化に対する校正の流れを示すフローチャートである。 生産用モールドの校正の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、物品としての半導体デバイスなどの製造に用いられ、ウエハ７上（基板上）に塗布された未硬化の樹脂（インプリント材）とモールド２とを接触させて成形し、ウエハ７上に樹脂のパターンを形成する。なお、インプリント装置１００は、一例として、光硬化法を採用するものとする。また、以下の図において、上下方向（鉛直方向）にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。インプリント装置１００は、照明系１と、モールド保持機構３と、ウエハステージ８と、塗布部１０と、アライメント計測部１１と、制御部１４とを備える。

照明系１は、不図示の光源から発せられた紫外線を、樹脂を硬化させるに適切な光に調整し、モールド２に照射する樹脂硬化手段である。光源は、紫外線に限らず、モールド２を透過し、かつ樹脂が硬化する波長の光を発するものであればよい。なお、例えば熱硬化法を採用する場合には、樹脂硬化手段として、照明系１に換えて、例えば、ウエハステージ８の近傍に熱硬化性樹脂を硬化させるための加熱手段を設置する。

モールド２は、平面形状が矩形であり、ウエハ７と対向する面の中央部に、３次元状に形成された回路パターン等の凹凸パターン（パターン領域）２１を有する型である。モールド２の材質は、石英等、紫外線を透過させることが可能な材料である。凹凸パターン２１の表面は、高平面度に加工されている。また、モールド２は、凹凸パターン２１の周領域に、複数のアライメントマーク２２を有する（図２参照）。複数のアライメントマーク２２のそれぞれの平面座標は、予め測定されており、マーク形成時の描画誤差を含めた座標データとして、インプリント装置１００内、例えば、制御部１４に含まれる記憶装置に保存される。

モールド保持機構（型保持部）３は、モールド２を保持するモールドチャック４と、不図示であるが、モールドチャック４を支持し移動させるモールド駆動機構と、凹凸パターン２１（モールド２）を変形可能とする形状補正機構５とを有する。モールドチャック（モールドベース）４は、モールド２における紫外線の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド２を保持する。また、モールドチャック４およびモールド駆動機構は、照明系１から照射された紫外線がモールド２を透過してウエハ７に向かうように、中心部（内側）に開口領域を有する。モールド駆動機構は、モールド２とウエハ７上の樹脂とを接触させたり、引き離したり、選択的に行うようにモールド２をＺ軸方向に移動させる。なお、インプリント処理の際の接触および引き離し動作は、モールド２をＺ軸方向に移動させることで実現してもよい。また、同動作は、ウエハステージ８を駆動させてウエハ７をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、モールド２とウエハ７との双方を相対的に移動させてもよい。形状補正機構（補正機構）５は、モールドチャック４に保持されている状態のモールド２に力（外力、圧縮力）を加えてモールド２の形状を変化させることで、凹凸パターン２１の形状を所望の形状に補正する。

図２は、Ｚ軸方向マイナス側（ウエハステージ８側）から見たときの形状補正機構５の構成を示す概略平面図である。形状補正機構５は、モールド２の４方向の側面（凹凸パターン２１が形成されているＸＹ面に対する垂直面（ＸＺ面またはＹＺ面））のいずれかに対向し、モールド２の外周部に相当する側面全体を取り囲むように配置される複数の駆動部３０を有する。なお、図２に示す形状補正機構５では、一例として、モールド２の１方向の側面（１辺）につき４つの駆動部３０を配置するものとしている。駆動部３０は、それぞれ、モールドチャック４に支持され、モールド２の側面に圧縮力を発生させるためのアクチュエータと、モールド２の側面に加える圧縮力を計測するセンサ（検出器）６とを含む。アクチュエータとしては、発熱量が小さく、かつ応答性の優れているピエゾアクチュエータを採用し得る。駆動部３０は、所望の圧縮力を発生させるために必要な駆動ストロークと、モールド２に対して非接触状態となる一定の空走距離を含めた駆動ストロークを有する。センサ６は、複数の駆動部３０のそれぞれに個別に連設される、ロードセルまたは歪ゲージなどの力センサである。なお、センサ６としては、その他の圧縮力計測手段として、モールドチャック４に支持される非接触型の変位センサとし、モールド２の側面の相対位置を検出するものとしてもよい。

ウエハ７は、例えば単結晶シリコンからなる被処理基板である。なお、半導体デバイス以外の物品の製造用途であれば、基板の材質として、例えば、光学素子であれば石英等の光学ガラス、発光素子であればＧａＮやＳｉＣなどを採用し得る。

ウエハステージ（基板保持部）８は、ウエハ７を保持してＸＹ平面内で移動可能で、モールド２とウエハ７上の樹脂との接触に際し、モールド２とウエハ７との位置合わせを実施する。また、ウエハステージ８は、その表面上に、モールド２とウエハステージ８とをアライメントするための複数の基準マーク９を有する。

図３は、Ｚ軸方向プラス側（モールド保持機構３側）から見たときのウエハステージ８上の基準マーク９の形状および設置位置を示す概略平面図である。基準マーク９は、モールド２に設置（形成）されている複数のアライメントマーク２２（図２参照）とそれぞれ対となっている。また、複数の基準マーク９のそれぞれの平面座標は、予め測定されており、マーク形成時の描画誤差を含めた座標データとして、インプリント装置１００内、例えば、制御部１４に含まれる記憶装置に保存される。

塗布部（ディスペンサ）１０は、ウエハ７上に予め設定されているショット領域（パターン形成領域）上に、所望の塗布パターンで未硬化の樹脂を塗布する。インプリント材としての樹脂は、モールド２とウエハ７との間に充填される際には流動性を持ち、成形後には形状を維持する固体であることが求められる。特に本実施形態では、樹脂は、紫外線を受光することにより硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂（光硬化性樹脂）であるが、物品の製造工程などの各種条件によっては、光硬化樹脂に換えて熱硬化樹脂や熱可塑樹脂等が用いられ得る。

アライメント計測部１１は、Ｈｅ−Ｎｅレーザー等、樹脂が硬化しない波長帯を用いる計測光源１２と、ＣＣＤカメラ等の検出器１３と、不図示の光学素子とを含む。アライメント計測部１１は、凹凸パターン２１と、ウエハ７上に予め形成されている下地層（下地パターン）とを重ね合わせる際に、アライメントマーク２２と、ウエハ７上のアライメントマークとを重ねた状態で計測光を照射して、検出器１３で干渉縞を検出する。これにより、アライメント計測部１１は、モールド２のアライメントマーク２２と、ウエハ７のアライメントマークとの相対位置を計測することができる。同様に、アライメント計測部１１は、モールド２のアライメントマーク２２と、ウエハステージ８上に設置されている基準マーク９との相対位置も計測することができる。

制御部１４は、例えばコンピューターなどで構成され、インプリント装置１００の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各構成要素の動作や調整などを制御し得る。特に本実施形態では、制御部１４は、以下に示すような形状補正機構５の校正に関する制御を実行し得る。なお、制御部１４は、インプリント装置１００の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１００の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

次に、モールド２に形成されている凹凸パターン２１の形状補正について説明する。まず、制御部１４は、ウエハ７上に予め形成されている下地層のアライメントマークと、モールド２のアライメントマーク２２とを重ね合わせ、アライメント計測部１１に対し、互いのマークの相対位置を計測させる。ここで、計測対象となるアライメントマーク２２の数により、アライメント精度と計測時間との関係は、トレードオフになる。そこで、制御部１４は、インプリント装置１００の使用条件に応じて、複数のアライメントマーク２２の中から計測対象とするアライメントマーク２２を選択する。次に、制御部１４は、アライメント計測により得られた相対位置に関する情報から凹凸パターン２１の形状誤差を算出し、倍率、スキュー、台形、弓なりまたは糸巻きなどの形状成分に分解した形状補正量を求める。このように、アライメントマークを検出した結果から、モールド２のパターン領域とウエハ７に形成されたインプリント領域との形状差を求めることができる。次に、制御部１４は、式（１）に、求めた形状補正量を適用することにより、各駆動部３０にそれぞれ入力する圧縮力を導出し、各駆動部３０の制御系の目標値（圧縮力または変位）に加算することで、形状補正を行う。

ただし、行列［ｒ］は、ｎ個の形状成分の要素からなる変形量（形状補正量）である。行列［ｆ］は、駆動部３０の軸数に相当するｍ個の要素からなる、各駆動部３０のフィードバック制御系に対する目標値（圧縮力）である。また、行列［Ａ］は、ｍ×ｎ個の要素数からなる、変形量［ｒ］から目標値［ｆ］を決定づける行列である。

ここで、行列［Ａ］は、モールド２の形状、材料のヤング率およびポアソン比、またはモールド２の吸着保持の際の摩擦力などにより決まるパラメータであり、予めシミュレーションよって求められる。具体的には、まず、制御部１４は、目標値［ｆ］に相当する圧縮力をモールド２の側面に加えたときの凹凸パターン２１の変形量［ｒ］を、有限要素法（ＦＥＡ）等の既知の手法を用いて求める。次に、制御部１４は、この処理を、予め想定した複数種類の圧縮力（目標値［ｆ］）に順次変更して繰り返す。そして、制御部１４は、シミュレーションで求めた変形量の行列の要素｛［ｒ］｝と、予め想定した複数種類の目標値の行列の要素｛［ｆ］｝とから、最小二乗法等を用いて行列［Ａ］を算出する。なお、式（１）は、１次の連立方程式に相当するが、形状補正を精度良く行うために、さらに式（１）を発展させて次数を増やしてもよい。

そして、制御部１４は、形状誤差が許容範囲に収束するまでアライメント計測と形状補正とを繰り返し実施させることで、最終的に所望の重ね合わせを行うことができる。

次に、形状補正機構５の校正方法として、初期校正について説明する。上記説明した式（１）における行列［Ａ］は、シミュレーションにより求められたものであり、その行列［Ａ］をそのまま形状補正機構５に適用したのでは、誤差が生じる可能性がある。この誤差は、モールド２の寸法誤差、形状補正機構５の加工・組立誤差、または、センサ６の計測誤差などに起因するものである。そこで、本実施形態では、より高精度な形状補正を実現するために、以下のように形状補正機構５の初期校正を行う。

図４は、形状補正機構５の初期校正工程の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１４は、初期校正工程を開始すると、モールド２として、実際の生産に用いられるモールド（生産用モールド）とは異なる、校正を行うために用いるモールド（校正用モールド）を設定し、モールド保持機構３に設置する（設定工程：ステップＳ１０１）。校正用モールドは、インプリント装置１００内に常設し、適宜、制御部１４からの搬送指令に基づいて、モールド保持機構３との間で自動搬送されるものとすることが望ましい。

次に、制御部１４は、センサ６のオフセット誤差を校正する（ステップＳ１０２）。形状補正機構５に含まれる各駆動部３０は、それぞれ、モールド２とは非接触のまま一定のストロークだけ可動し得る。そこで、ここではまず、制御部１４は、すべての駆動部３０が非接触状態となるまで駆動部３０を駆動させる。この非接触状態では、モールド２は、モールドチャック４による吸着力のみで保持されており、モールド２の側面に対する圧縮力は発生していない。したがって、このときの各センサ６の計測値は、ゼロ、または予め定められた基準値と一致することが望ましい。これに基づいて、制御部１４は、各センサ６の計測値、または基準値との差をオフセット誤差として、以下、実際の計測値（出力値）にオフセット誤差を加算したものを計測値として取り扱う。なお、オフセット誤差に関する情報は、インプリント装置１００内、例えば、制御部１４に含まれる記憶装置に保存される。

次に、制御部１４は、以下のステップＳ１０５において、モールド２のアライメントマーク２２とウエハステージ８上に設置されている基準マーク９とを重ね合わせてアライメント計測するために、ウエハステージ８を計測位置へ移動させる（ステップＳ１０３）。また、制御部１４は、モールド駆動機構に対し、アライメントマーク２２と基準マーク９とが近接するように、モールドチャック４を下降させる。なお、実際のインプリント処理の状態に近い状態で初期校正を行うために、樹脂または樹脂に換わる液体を予め基準マーク９上に塗布しておいてもよい。

次に、制御部１４は、各駆動部３０に対し、予め定められた所望の目標値の行列の要素｛［ｆ］｝を入力（駆動指令）して、モールド２の凹凸パターン２１を変形させる（ステップＳ１０４）。

次に、制御部１４は、アライメント計測部１１に対してアライメント計測を実施させ、計測結果に基づいて、モールド２の凹凸パターン２１の形状すなわち凹凸パターン２１の実変形量の行列の要素｛［ｒ］｝を算出する（変形量導出工程：ステップＳ１０５）。

次に、制御部１４は、すべての目標値の行列の要素｛［ｆ］｝に対して実変形量の行列の要素｛［ｒ］｝が求められたかどうかを判断する（ステップＳ１０６）。ここで、制御部１４は、求められていないと判断した場合には（Ｎｏ）、ステップＳ１０４からＳ１０５の工程を繰り返す。一方、制御部１４は、求められたと判断した場合には（Ｙｅｓ）、以下のステップＳ１０７に移行する。

そして、制御部１４は、実変形量の行列の要素｛［ｒ］｝と、目標値の行列の要素｛［ｆ］｝とを関係付ける行列［Ａ’］を算出する（算出工程：ステップＳ１０７）。ここで、行列［Ａ’］は、式（１）における行列［Ａ］を求める場合と同様に、最小二乗法を用いて算出される。

以降、校正用モールドを使用する際には、制御部１４は、校正工程として、ステップＳ１０７にて求められた行列［Ａ’］が適用された式（２）を用いて形状補正を実施すればよい。

このように、インプリント装置１００における形状補正機構５の校正を行うに際し、校正用モールドを用いて求められたパラメータである行列［Ａ’］を用いる。したがって、以降の校正の際には、校正用モールドを設置しつつ、予め求められているパラメータを用いればよいので、再度、校正のためにパラメータを求める必要がなく、迅速に校正を行うことができる。また、校正に用いられるパラメータは、シミュレーションにより求めたものではなく、実計測により求めたものである。したがって、例えば、センサ６に計測誤差が発生している場合でも、その計測誤差を反映させたパラメータを用いるので、高精度な校正を行うことができる。

以上のように、本実施形態によれば、型に形成されている凹凸パターンを高精度かつ迅速に所望の形状に安定的に変化させるのに有利なインプリント装置およびインプリント方法を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインプリント装置について説明する。第１実施形態では、形状補正機構５の校正に関し、特に初期校正を行う場合について例示した。これに対して、本実施形態に係るインプリント装置の特徴は、形状補正機構５の校正方法に関して、特に経年変化に対する校正、すなわち所望の時間間隔で校正を行う場合に適用し得る点にある。なお、本実施形態に係るインプリント装置の各構成要素は、第１実施形態に係るインプリント装置１００の各構成要素と同一であるため、以下、同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。

形状補正機構５の経年変化の主要因としては、センサ６の計測誤差が挙げられる。センサ６の計測誤差は、リニアリティ誤差と、オフセット誤差とに分類される。特にリニアリティ誤差を関数化する際には、高次の近似関数を用いる場合もあるが、以下、説明の簡略化のために、１次のゲイン誤差についてのみ言及する。

ここで、上記の式（１）を用いて算出される各駆動部３０の目標値の行列［ｆ］に対して、実際の圧縮量である行列［ｆ’］は、式（３）で表される。

ただし、行列［ｇａｉｎ］は、ｍ個の要素からなる、各センサ６のゲイン誤差である。また、行列［ｏｆｓ］は、ｍ個の要素からなる、各センサ６のオフセット誤差である。

図５は、形状補正機構５の経年変化に対する校正工程の流れを示すフローチャートである。なお、図５における経年変化に対する校正工程開始後のステップＳ２０１からＳ２０６までの工程は、第１実施形態にて説明した初期校正工程を示す図４におけるステップＳ１０１からＳ１０６までの工程と同一であるため、説明を省略する。

ステップＳ２０６の完了後、制御部１４は、第２のパラメータとして、ゲイン補正係数を求める（ステップＳ２０７）。このとき、制御部１４は、ステップＳ２０５におけるアライメント計測で得られた実変形量の行列の要素｛［ｒ’］｝を上記の式（２）に代入することで、各駆動部３０の目標値の行列の要素｛［ｆ’］｝を求める。ここで、式（２）におけるパラメータとしての行列［Ａ’］は、同一のモールド２のアライメントマーク２２と、ウエハステージ８の基準マーク９とを用いることで、不変的なパラメータとなる。そのため、要素｛［ｆ’］｝と要素｛［ｆ］｝との比が１となるような係数が、センサ６のゲイン補正係数となる。なお、ゲイン補正係数を求めるときに別のモールド２を用いると、ゲイン補正係数は、行列［Ａ’］の差分を含んだ値として算出される。その結果、形状補正の精度については、同程度の改善が得られるが、別のモールド２に対しては改善されない。したがって、このように同一のモールド２を用いて校正し、２つのパラメータ、すなわち行列［Ａ’］とセンサ６のゲイン補正係数とは、それぞれ別に管理されることが望ましい。また、ここで求められるゲイン補正係数は、厳密には、駆動部３０に内在する伝達機構等の誤差要因を含んだ係数であるため、駆動部３０全体におけるゲイン補正係数であるともいえる。

なお、リニアリティ誤差としてのゲイン誤差を校正するときには、凹凸パターン２１の形状（形状パターン）｛［ｒ］｝の要素数が数個あれば十分であり、特にセンサ６の計測値が大きく異なるような形状パターンの組合せを用いるのが望ましい。また、高次のリニアリティ誤差を校正するときには、凹凸パターン２１の形状｛［ｒ］｝の要素数を増やし、目標値の行列の要素｛［ｆ’］｝と要素｛［ｆ］｝との関係を高次の近似関数に当てはめ、各係数を最小二乗法等で算出すればよい。

以降、制御部１４は、ステップＳ２０７にて求められたゲイン補正係数をセンサ６の計測値に乗算すれば、センサ６の計測値を校正することができる。

このように、本実施形態によれば、第１実施形態と同様の効果を奏するとともに、特にセンサ６に関する経年変化による誤差が生じている場合でも、校正精度を安定的に維持することができる。

なお、上記説明では、校正用モールドは、生産用モールドとは別に準備されたものとしている。しかしながら、校正用モールドは、このような校正専用のモールドに限らない。例えば、第１実施形態において説明した初期校正を特定の生産用モールドを用いて行っていれば、以降の校正のときに、この特定の生産用モールドを校正用モールドとみなして再度用いるものとしてもよい。この場合、ステップＳ２０１における校正用モールドの設置工程が不要となるため、校正時間を短縮できる。

また、経年変化に対する校正の実施し得る時期としては、例えば、校正の実績値から精度が悪化する時期を予測して実施してもよく、生産ロットの先頭で実施してもよく、または、モールド２を交換するタイミングで実施してもよい。さらに、センサ６の計測誤差が顕著に表れると予想される凹凸パターン２１の形状の１つを数点のアライメントマークのみで計測し、誤差が許容値内である場合には生産を継続し、誤差が許容値を超えている場合に、校正を実施するものとしてもよい。この場合、校正時間が短縮されるので、校正工程に、ウエハ処理ごとにゲイン誤差が許容値内であるかの確認工程を加えたとしても、スループットの低下を最小限に抑えることができる。また、オフセット誤差の校正については、校正時間が短いので、ゲイン誤差の校正とは別に、頻繁に実施してもよい。例えば、ウエハ交換と並行して実施してもよく、または、ショット領域間の塗布部１０による樹脂の塗布と並行して実施してもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインプリント装置について説明する。本実施形態に係るインプリント装置の特徴は、形状補正機構５を用いて生産用モールドとしてのモールド２を校正する点にある。なお、本実施形態に係るインプリント装置の各構成要素も、第１実施形態に係るインプリント装置１００の各構成要素と同一であるため、以下、同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。

図６は、生産用モールドの校正工程の流れを示すフローチャートである。まず、制御部１４は、モールド２として校正用モールドをモールド保持機構３に設置する（ステップＳ３０１）。次に、制御部１４は、校正用モールドを用いて、第２実施形態で説明した図５のフローチャートの流れに沿って形状補正機構５の校正を行う（ステップＳ３０２）。次に、制御部１４は、モールド保持機構３から校正用モールドを搬出させ、引き続き、モールド２として生産用モールドを設置する（ステップＳ３０３）。そして、制御部１４は、生産用モールドを用いて、第１実施形態で説明した図４のフローチャートの流れに沿って行列［Ａ’］を求め、式（２）を更新することで、生産用モールドの校正を行い得る（ステップＳ３０４）。

なお、生産用モールドは、モールド２の種類ごとに校正するのが望ましく、求められた校正値としての行列［Ａ’］は、校正対象となるモールド２に関連付けて管理されることが望ましい。また、形状補正機構５のゲイン補正係数とオフセット補正値とは、モールド起因による補正パラメータの行列［Ａ’］とは別に管理することで、行列［Ａ’］は、不変的なパラメータとなり、以降、校正する必要がなくなる。また、形状補正機構５を交換した際にも、第２実施形態で説明した校正を実施するだけで、モールド２に依存することなく校正精度を維持することができる。

（物品の製造方法）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（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、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含みうる。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ず、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。

３ モールド保持機構
５ 形状補正機構
１４ 制御部
１００ インプリント装置

Claims (9)

1. 型を用いてインプリント材のパターンを基板上に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部と、
   前記型保持部に保持された前記型に力を加えて、前記型に形成されている型のパターンの形状を変形させる補正機構と、
   前記基板を保持し、かつ基準マークを備える基板保持部と、
   前記型に形成されたアライメントマークと前記基準マークとの相対位置を計測するアライメント計測部と、
   特定の型に対して想定された複数のパターンの形状となるように、前記補正機構に前記特定の型に力を加えさせて前記特定の型の変形量を求めることで、前記特定の型に加える圧縮力と前記特定の型の変形量とを関係付けるパラメータを算出し、該パラメータを用いて前記補正機構を校正する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記相対位置に基づいて前記特定の型の変形量を算出することを特徴とするインプリント装置。
2. 型を用いてインプリント材のパターンを基板上に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部と、
   前記型保持部に保持された前記型に力を加えて、前記型に形成されている型のパターンの形状を変形させる補正機構と、
   特定の型に対して想定された複数のパターンの形状となるように、前記補正機構に前記特定の型に力を加えさせて前記特定の型の変形量を求めることで、前記特定の型に加える圧縮力と前記特定の型の変形量とを関係付けるパラメータを算出し、該パラメータを用いて前記補正機構を校正する制御部と、
   前記力または該力が加えられたときの前記型の変形量を検出する検出器と、
   を有し、
   前記制御部は、前記型と非接触となるように前記補正機構を駆動させ、該補正機構が非接触の状態で、前記検出器の出力値がゼロまたは基準値と一致する補正値を算出し、該補正値を前記出力値に加算した上で、前記特定の型の変形量を求めることを特徴とするインプリント装置。
3. 型を用いてインプリント材のパターンを基板上に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部と、
   前記型保持部に保持された前記型に力を加えて、前記型に形成されている型のパターンの形状を変形させる補正機構と、
   特定の型に対して想定された複数のパターンの形状となるように、前記補正機構に前記特定の型に力を加えさせて前記特定の型の変形量を求めることで、前記特定の型に加える圧縮力と前記特定の型の変形量とを関係付けるパラメータを算出し、該パラメータを用いて前記補正機構を校正する制御部と、
   前記力または該力が加えられたときの前記型の変形量を検出する検出器と
   を有し、
   前記制御部は、前記補正機構の校正を所望の時間間隔で行うとき、前記パラメータを算出したときに用いられた前記特定の型と同一の型を用いて前記パラメータを再び算出し、該再び算出されたパラメータに基づいて、前記検出器のリニアリティ誤差またはオフセット誤差に関する第２のパラメータを算出し、該第２のパラメータを用いて前記補正機構を校正することを特徴とするインプリント装置。
4. 前記第２のパラメータは、前記パラメータとは別に管理されることを特徴とする請求項３記載のインプリント装置。
5. 前記特定の型は、前記パラメータを用いて前記補正機構を校正するときに前記型保持部に保持される校正用の型であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記補正機構の校正を、前記基板を交換するとき、または、前記基板に前記インプリント材を塗布するときと並行して行うことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記制御部は、前記パラメータを前記型の種類ごとに管理することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 型を用いてインプリント材のパターンを基板上に形成する前に、前記型に形成されている型のパターンの形状を変形させる補正機構を校正する方法であって、
   予め特定の型を設定する設定工程と、
   前記特定の型に対して想定された複数のパターンの形状となるように、前記補正機構に前記特定の型に力を加えさせて前記特定の型の変形量を求める工程と、
   前記特定の型に加える圧縮力と、前記特定の型の変形量とを関係付けるパラメータを算出する算出工程と、
   前記算出工程で算出された前記パラメータを用いて、前記補正機構を校正する校正工程と、
   を含む校正方法であって、
   前記変形量を求める工程において、前記基板を保持する基板保持部に備えられた基準マークと前記型に形成されたアライメントマークとの相対位置に基づいて前記特定の型の変形量を算出することを特徴とする補正機構の校正方法。
9. 請求項１ないし７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パターン形成を基板上に行う工程と、
   前記工程で前記パターン形成を行わ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。

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