JP6562795B2 - Imprint apparatus and article manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。   The present invention relates to an imprint apparatus and an article manufacturing method.

基板上に供給されたインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置が、半導体デバイスや磁気記憶媒体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。インプリント装置では、モールドのパターン領域と基板のショット領域とを重ね合わせるため、モールドとインプリント材とが接触している状態において、モールドと基板との位置合わせの制御が行われる（特許文献１参照）。当該位置合わせの制御は、例えば、パターン領域およびショット領域のそれぞれに対して設けられたマークの検出結果に基づいて、モールドと基板との相対位置が目標相対位置の許容範囲に収まるように行われうる。   An imprint apparatus that forms a pattern using a mold on an imprint material supplied on a substrate has attracted attention as one of mass production lithography apparatuses such as semiconductor devices and magnetic storage media. In the imprint apparatus, in order to superimpose the pattern area of the mold and the shot area of the substrate, the alignment of the mold and the substrate is controlled in a state where the mold and the imprint material are in contact with each other (Patent Document 1). reference). The alignment control is performed so that the relative position between the mold and the substrate falls within the allowable range of the target relative position, for example, based on the detection result of the mark provided for each of the pattern area and the shot area. sell.

また、インプリント装置では、モールドと基板との位置合わせが終了した後、モールドとインプリント材とが接触している状態でインプリント材が硬化される。そして、硬化したインプリント材からモールドを剥離することによって、基板上のインプリント材にパターンが形成される。   In the imprint apparatus, after the alignment between the mold and the substrate is completed, the imprint material is cured while the mold and the imprint material are in contact with each other. And a pattern is formed in the imprint material on a board | substrate by peeling a mold from the hardened imprint material.

特表２００８−５２２４１２号公報Special table 2008-522412 gazette

インプリント装置は、モールドとショット領域上のインプリント材とを接触させるとき、モールドとインプリント材とを接触させる力によって、基板を保持するステージが傾き、モールドとショット領域との相対位置がずれることがある。この場合、ステージの傾きを元に戻しても、インプリント材の粘性によってモールドとショット領域との相対位置がゆっくりと変動するため、モールドとショット領域とのずれた相対位置を戻すのに相応の時間を要しうる。   In the imprint apparatus, when the mold and the imprint material on the shot area are brought into contact with each other, the stage that holds the substrate is tilted by the force that brings the mold and the imprint material into contact, and the relative position between the mold and the shot area is shifted. Sometimes. In this case, even if the tilt of the stage is restored, the relative position of the mold and the shot area fluctuates slowly due to the viscosity of the imprint material. It can take time.

また、インプリント装置では、硬化したインプリント材からモールドを剥離させるときにおいても、インプリント材からモールドを剥離させる力（剥離力）によってステージが傾き、モールドと基板との相対位置がずれることがある。この場合、モールドのパターンやインプリント材に形成されたパターンが破損しうる。   Further, in the imprint apparatus, even when the mold is peeled from the cured imprint material, the stage is tilted by the force (peeling force) for peeling the mold from the imprint material, and the relative position between the mold and the substrate may be shifted. is there. In this case, the mold pattern or the pattern formed on the imprint material may be damaged.

そこで、本発明は、基板を保持するステージの傾きによるモールドと基板との相対位置のずれを低減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。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an imprint apparatus that is advantageous for reducing a shift in the relative position between a mold and a substrate due to an inclination of a stage that holds the substrate.

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、基板のショット領域上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を保持して移動可能なステージと、前記モールドと前記インプリント材とを接触させたときに前記ステージが傾くことによる前記モールドと前記ショット領域との相対位置のずれを低減するように、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる接触力と前記基板の基準位置から前記ショット領域までの距離とに基づいて前記相対位置を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。   In order to achieve the above object, an imprint apparatus according to one aspect of the present invention is an imprint apparatus that forms a pattern on an imprint material on a shot region of a substrate using a mold, and holds the substrate. The mold and the imprint material so as to reduce a relative positional shift between the mold and the shot area due to the tilting of the stage when the mold and the imprint material are brought into contact with each other. And a control unit that controls the relative position based on a contact force to contact the printing material and a distance from a reference position of the substrate to the shot area.

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。   Further objects and other aspects of the present invention will become apparent from the preferred embodiments described below with reference to the accompanying drawings.

本発明によれば、例えば、基板を保持するステージの傾きによるモールドと基板との相対位置のずれを低減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。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the imprint apparatus advantageous in order to reduce the shift | offset | difference of the relative position of a mold and a board | substrate by the inclination of the stage holding a board | substrate can be provided, for example.

第１実施形態のインプリント装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the imprint apparatus of 1st Embodiment. 基板ステージの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of a substrate stage. 複数のショット領域の各々にインプリント処理を行う動作シーケンスを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the operation | movement sequence which performs an imprint process to each of several shot area | regions. モールドとインプリント材とを接触させる工程における基板ステージの挙動を説明するための基板ステージの概念図である。It is a conceptual diagram of the substrate stage for demonstrating the behavior of the substrate stage in the process of making a mold and an imprint material contact. モールドとインプリント材とを接触させる工程における基板ステージの断面図である。It is sectional drawing of the substrate stage in the process of making a mold and an imprint material contact. 第１実施形態のインプリント装置におけるモールドと対象ショット領域との相対位置の制御を説明するためのブロック線図である。It is a block diagram for demonstrating control of the relative position of the mold and the object shot area | region in the imprint apparatus of 1st Embodiment. 硬化したインプリント材からモールドを剥離させる工程における基板ステージの挙動を説明するための基板ステージの概念図である。It is a conceptual diagram of the board | substrate stage for demonstrating the behavior of the board | substrate stage in the process of peeling a mold from the hardened imprint material.

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。   DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, in each figure, the same reference number is attached | subjected about the same member thru | or element, and the overlapping description is abbreviate | omitted.

＜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１００について説明する。インプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造に使用され、基板３のショット領域上のインプリント材１１にモールド６を用いてパターンを形成するインプリント処理を行う。例えば、インプリント装置１００は、モールド６とショット領域上のインプリント材１１（樹脂）とを接触させた状態でインプリント材１１を硬化させる。そして、インプリント装置１００は、モールド６と基板３との間隔を広げ、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離（離型）することにより、インプリント材１１で構成されたパターンをショット領域上に形成することができる。インプリント材１１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、光硬化法を採用する例について説明する。光硬化法とは、インプリント材１１として未硬化の紫外線硬化樹脂をショット領域上に供給し、モールド６とインプリント材１１とを接触させた状態でインプリント材１１に紫外線を照射することにより当該インプリント材１１を硬化させる方法である。 <First Embodiment>
An imprint apparatus 100 according to the first embodiment of the present invention will be described. The imprint apparatus 100 is used for manufacturing a semiconductor device or the like, and performs an imprint process for forming a pattern on the imprint material 11 on the shot area of the substrate 3 using the mold 6. For example, the imprint apparatus 100 cures the imprint material 11 in a state where the mold 6 and the imprint material 11 (resin) on the shot region are in contact with each other. Then, the imprint apparatus 100 widens the distance between the mold 6 and the substrate 3 and peels (releases) the mold 6 from the cured imprint material 11 to form a pattern constituted by the imprint material 11 in the shot area. Can be formed on top. The method for curing the imprint material 11 includes a thermal cycle method using heat and a photocuring method using light. In the first embodiment, an example in which the photocuring method is employed will be described. In the photocuring method, an uncured ultraviolet curable resin is supplied as an imprint material 11 onto the shot region, and the imprint material 11 is irradiated with ultraviolet rays while the mold 6 and the imprint material 11 are in contact with each other. In this method, the imprint material 11 is cured.

［装置構成について］
図１は、第１実施形態のインプリント装置１００を示す概略図である。インプリント装置１００は、インプリントヘッド７と、基板ステージ４と、硬化部８と、供給部５と、計測部９と、制御部１０とを含みうる。インプリントヘッド７、硬化部８、供給部５および計測部９はそれぞれ構造体１によって支持されており、基板ステージ４は定盤２の上を移動可能に構成されている。また、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１００の各部を制御する）。 [About device configuration]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an imprint apparatus 100 according to the first embodiment. The imprint apparatus 100 can include an imprint head 7, a substrate stage 4, a curing unit 8, a supply unit 5, a measurement unit 9, and a control unit 10. The imprint head 7, the curing unit 8, the supply unit 5, and the measurement unit 9 are each supported by the structure 1, and the substrate stage 4 is configured to be movable on the surface plate 2. The control unit 10 includes, for example, a CPU and a memory, and controls imprint processing (controls each unit of the imprint apparatus 100).

モールド６は、通常、石英など紫外線を透過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域６ａ）には、基板上のインプリント材１１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３には、例えば、単結晶シリコン基板やガラス基板などが用いられ、基板３の上面（被処理面）には供給部５によってインプリント材１１が供給される。   The mold 6 is usually made of a material that can transmit ultraviolet rays, such as quartz, and the imprint material 11 on the substrate is formed in a partial region (pattern region 6a) on the surface on the substrate side. An uneven pattern is formed. Further, for example, a single crystal silicon substrate or a glass substrate is used as the substrate 3, and the imprint material 11 is supplied to the upper surface (surface to be processed) of the substrate 3 by the supply unit 5.

硬化部８は、インプリント処理の際に、インプリント材１１を硬化させる光（紫外線）を、モールド６を介してショット領域上のインプリント材１１に照射し、当該インプリント材１１を硬化する。硬化部８は、例えば、インプリント材１１を硬化させる光を射出する光源と、光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に調整するための光学素子とを含みうる。ここで、第１実施形態では光硬化法が採用されているため、紫外線を射出する光源が硬化部８に設けられているが、例えば熱サイクル法が採用される場合には、光源の代わりに、インプリント材１１としての熱硬化性樹脂を硬化させるための熱源が設けられうる。   The curing unit 8 cures the imprint material 11 by irradiating the imprint material 11 on the shot region with light (ultraviolet rays) for curing the imprint material 11 through the mold 6 during the imprint process. . The curing unit 8 may include, for example, a light source that emits light that cures the imprint material 11 and an optical element that adjusts the light emitted from the light source to appropriate light in the imprint process. Here, since the photocuring method is employed in the first embodiment, a light source that emits ultraviolet rays is provided in the curing unit 8, but when the thermal cycle method is employed, for example, instead of the light source. A heat source for curing the thermosetting resin as the imprint material 11 may be provided.

計測部９は、モールド６のパターン領域６ａに対して設けられたアライメントマークと、基板３のショット領域に対して設けられたアライメントマークとの位置ずれを検出し、パターン領域６ａとショット領域との相対位置を計測する。また、供給部５は、基板３のショット領域上にインプリント材１１（未硬化樹脂）を供給（塗布）する。第１実施形態のインプリント装置１００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１１として、供給部５によってショット領域上に供給される。   The measuring unit 9 detects a misalignment between the alignment mark provided for the pattern area 6a of the mold 6 and the alignment mark provided for the shot area of the substrate 3, and the pattern area 6a and the shot area are detected. Measure the relative position. The supply unit 5 supplies (applies) the imprint material 11 (uncured resin) onto the shot region of the substrate 3. In the imprint apparatus 100 according to the first embodiment, an ultraviolet curable resin having a property of being cured by irradiation with ultraviolet rays is supplied as an imprint material 11 onto the shot region by the supply unit 5.

インプリントヘッド７は、例えば、真空吸着力や静電力などによりモールド６を保持するモールド保持部７ａと、モールド保持部７ａをＺ方向に駆動するモールド駆動部７ｂとを含みうる。モールド保持部７ａおよびモールド駆動部７ｂは、それぞれの中心部（内側）に開口領域を有しており、硬化部８からの光が当該開口領域を通り、モールド６を介して基板上のインプリント材１１に照射されるように構成されている。インプリントヘッド７は、Ｚ方向にモールド６を駆動する機能だけでなく、ＸＹ方向やθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）におけるモールド６の位置を調整する調整機能や、モールド６の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。   The imprint head 7 can include, for example, a mold holding unit 7a that holds the mold 6 by a vacuum suction force or an electrostatic force, and a mold driving unit 7b that drives the mold holding unit 7a in the Z direction. The mold holding part 7a and the mold driving part 7b each have an opening area at the center (inside), and light from the curing part 8 passes through the opening area and is imprinted on the substrate via the mold 6. It is comprised so that the material 11 may be irradiated. The imprint head 7 not only has a function of driving the mold 6 in the Z direction, but also an adjustment function for adjusting the position of the mold 6 in the XY direction and the θ direction (rotation direction around the Z axis), and the inclination of the mold 6 is corrected. It may have a tilt function or the like.

基板ステージ４は、例えば、真空吸着力や静電力などにより基板３を保持する基板チャック４ａと、基板チャック４ａを機械的に保持して定盤２の上を移動可能に構成された基板駆動部４ｂとを含み、基板３のＸＹ方向における位置決めを行う。基板ステージ４は、ＸＹ方向に基板３を移動させる機能だけでなく、Ｚ方向やθ方向における基板３の位置を調整する調整機能や、基板３の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド６と基板３とのＸＹ方向における相対位置を変更する動作が基板ステージ４によって行われるが、それに限られず、インプリントヘッド７によって行われてもよいし、双方で相対的に行われてもよい。さらに、第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド６と基板３との間の距離（Ｚ方向）を変える動作がインプリントヘッド７によって行われるが、それに限られず、基板ステージ４によって行われてもよいし、双方で相対的に行われてもよい。即ち、モールド６とインプリント材１１とを接触させるようにモールド６および基板３の少なくとも一方を駆動する駆動部として、モールド駆動部７ｂおよび基板駆動部４ｂの少なくとも一方が用いられてもよい。   The substrate stage 4 includes, for example, a substrate chuck 4a that holds the substrate 3 by a vacuum suction force or an electrostatic force, and a substrate drive unit that is configured to be movable on the surface plate 2 while mechanically holding the substrate chuck 4a. 4b, and the substrate 3 is positioned in the XY directions. The substrate stage 4 has not only a function of moving the substrate 3 in the XY directions, but also an adjustment function for adjusting the position of the substrate 3 in the Z direction and the θ direction, a tilt function for correcting the tilt of the substrate 3, and the like. It may be. In the imprint apparatus 100 of the first embodiment, the operation of changing the relative position between the mold 6 and the substrate 3 in the XY direction is performed by the substrate stage 4, but is not limited thereto, and may be performed by the imprint head 7. However, it may be performed relatively on both sides. Furthermore, in the imprint apparatus 100 of the first embodiment, the operation of changing the distance (Z direction) between the mold 6 and the substrate 3 is performed by the imprint head 7, but is not limited thereto, and is performed by the substrate stage 4. It may be performed relatively in both. That is, at least one of the mold driving unit 7b and the substrate driving unit 4b may be used as a driving unit that drives at least one of the mold 6 and the substrate 3 so that the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other.

ここで、基板ステージ４の構成例について、図２を参照しながら説明する。図２は、基板ステージ４の構成例を示す図である。図２（ａ）は、基板ステージ４をＺ方向から見た図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。基板ステージ４の基板駆動部４ｂは、例えば、Ｘステージ４ｂ１（第１ステージ）と、Ｙステージ４ｂ２（第２ステージ）とを含みうる。Ｘステージ４ｂ１は、定盤２の上を第１方向（例えばＸ方向）に沿って移動可能に構成される。また、Ｙステージ４ｂ２は、基板チャック４ａを支持し、静圧案内（不図示）により、Ｘステージ４ｂ１の上を第１方向と異なる第２方向（例えばＹ方向）に沿って移動可能に構成される。このように構成された基板駆動部４ｂは、Ｘステージ４ｂ１をＸ方向に沿って駆動することによりＹステージ４ｂ２および基板チャック４ａ（基板３）をＸ方向に移動させることができる。また、Ｙステージ４ｂ２をＹ方向に沿って駆動することにより基板チャック４ａ（基板３）をＹ方向に移動させることができる。つまり、基板駆動部４ｂは、Ｘステージ４ｂ１のＸ方向への駆動およびＹステージ４ｂ２のＹ方向への駆動によって、基板３をＸＹ方向に移動させることができる。 Here, a configuration example of the substrate stage 4 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the substrate stage 4. 2A is a view of the substrate stage 4 as viewed from the Z direction, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line AA ′ of FIG. The substrate driving unit 4b of the substrate stage 4 can include, for example, an X stage 4b 1 (first stage) and a Y stage 4b 2 (second stage). The X stage 4b 1 is configured to be movable on the surface plate 2 along a first direction (for example, the X direction). Further, the Y stage 4b 2 supports the substrate chuck 4a, and can move on the X stage 4b 1 along a second direction (for example, the Y direction) different from the first direction by a static pressure guide (not shown). Composed. The substrate driving unit 4b configured as described above can move the Y stage 4b 2 and the substrate chuck 4a (substrate 3) in the X direction by driving the X stage 4b 1 along the X direction. Further, by driving the Y stage 4b 2 along the Y direction, the substrate chuck 4a (substrate 3) can be moved in the Y direction. That is, the substrate drive unit 4b, the driving in the Y direction of the driving and the Y stage 4b 2 in the X direction of the X stage 4b 1, it is possible to move the substrate 3 in the XY direction.

Ｘステージ４ｂ１は、定盤２に対して所定量の隙間が生じるように静圧案内によって位置決めされており、第１駆動部４ｂ３によって定盤２の上をＸ方向に沿って駆動される。第１駆動部４ｂ３は、例えば、永久磁石を含む可動子４ｂ３１と、Ｘ方向に沿って配列した複数のコイルを含む固定子４ｂ３２とを有するリニアモータを含みうる。そして、第１駆動部４ｂ３は、固定子４ｂ３２における複数のコイルに供給する電流を制御して、可動子４ｂ３１を固定子４ｂ３２に沿って移動させることにより、Ｘステージ４ｂ１をＸ方向に沿って駆動することができる。Ｘステージ４ｂ１のＸ方向における位置は、例えばエンコーダや干渉計などによって構成された第１検出部４ｂ４によって検出されうる。図２に示す例では、スケール４ｂ４１と、スケール４ｂ４１からの光によってＸステージ４ｂ１のＸ方向における位置を求めるヘッド４ｂ４２とを含むエンコーダが、第１検出部４ｂ４として設けられている。 The X stage 4b 1 is positioned by a static pressure guide so that a predetermined amount of gap is generated with respect to the surface plate 2, and is driven on the surface plate 2 along the X direction by the first drive unit 4b 3 . . The first drive unit 4b 3 may include, for example, a linear motor having a mover 4b 31 including a permanent magnet and a stator 4b 32 including a plurality of coils arranged along the X direction. The first driving portion 4b 3 controls the current supplied to the coils in the stator 4b 32, by moving along the mover 4b 31 on the stator 4b 32, the X stage 4b 1 X It can be driven along the direction. The position of the X stage 4b 1 in the X direction can be detected by a first detection unit 4b 4 configured by, for example, an encoder or an interferometer. In the example shown in FIG. 2, an encoder including a scale 4b 41 and a head 4b 42 that obtains the position of the X stage 4b 1 in the X direction by light from the scale 4b 41 is provided as the first detection unit 4b 4 . .

また、Ｙステージ４ｂ２は、Ｘステージ４ｂ１に対して所定量の隙間が生じるように静圧案内によって位置決めされており、第２駆動部４ｂ５によってＸステージ４ｂ１の上をＹ方向に沿って駆動される。第２駆動部４ｂ５は、図２（ｂ）に示すように、例えば、永久磁石を含む可動子４ｂ５１と、Ｙ方向に沿って配列した複数のコイルを含む固定子４ｂ５２とを有するリニアモータを含みうる。そして、第２駆動部４ｂ５は、固定子４ｂ５２における複数のコイルに供給する電流を制御して、可動子４ｂ５１を固定子４ｂ５２に沿って移動させることにより、Ｙステージ４ｂ２をＹ方向に沿って駆動することができる。Ｙステージ４ｂ２のＹ方向における位置は、例えばエンコーダや干渉計などによって構成された第２検出部４ｂ６によって検出されうる。図２に示す例では、スケール４ｂ６１と、スケール４ｂ６１からの光によってＹステージ４ｂ２のＹ方向における位置を求めるヘッド４ｂ６２とを含むエンコーダが、第２検出部４ｂ６として設けられている。 The Y stage 4b 2 is positioned by a static pressure guide so that a predetermined amount of gap is generated with respect to the X stage 4b 1 , and the second drive unit 4b 5 moves on the X stage 4b 1 along the Y direction. Driven. As shown in FIG. 2B, the second drive unit 4b 5 is, for example, a linear having a mover 4b 51 including a permanent magnet and a stator 4b 52 including a plurality of coils arranged along the Y direction. A motor may be included. The second driving unit 4b 5 controls the current supplied to the coils in the stator 4b 52, by moving along the mover 4b 51 to the stator 4b 52, the Y stage 4b 2 Y It can be driven along the direction. The position of the Y stage 4b 2 in the Y direction can be detected by the second detection unit 4b 6 configured by, for example, an encoder or an interferometer. In the example illustrated in FIG. 2, an encoder including a scale 4b 61 and a head 4b 62 that obtains a position in the Y direction of the Y stage 4b 2 by light from the scale 4b 61 is provided as the second detection unit 4b 6 . .

［各ショット領域へのインプリント処理について］
次に、基板３における複数のショット領域の各々にインプリント処理を行っていく動作シーケンスについて、図３を参照しながら説明する。図３は、複数のショット領域の各々にインプリント処理を行う動作シーケンスを示すフローチャートである。 [About imprint processing to each shot area]
Next, an operation sequence for performing imprint processing on each of a plurality of shot areas on the substrate 3 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a flowchart showing an operation sequence for performing imprint processing on each of a plurality of shot areas.

Ｓ１０１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（以下、対象ショット領域３ａ）が供給部５の下に配置されるように基板ステージ４を制御し、対象ショット領域３ａにインプリント材１１を供給するように供給部５を制御する。対象ショット領域３ａへのインプリント材１１の供給は、対象ショット領域３ａと供給部５との位置関係を変更せずに行われてもよいし、対象ショット領域３ａと供給部５とを相対的に走査しながら行われてもよい。Ｓ１０２では、制御部１０は、モールド６のパターン領域６ａの下方に対象ショット領域３ａが配置されるように基板ステージ４を制御する。Ｓ１０３では、制御部１０は、モールド６と基板３との間隔が狭まるようにインプリントヘッド７を制御し、モールド６と対象ショット領域３ａ上のインプリント材１１とを接触させる。そして、制御部１０は、モールド６のパターンの隅々までインプリント材１１が充填されるように、モールド６とインプリント材１１とを接触させる力（接触力）をインプリントヘッド７のモールド駆動部７ｂに発生させる。モールド６とインプリント材１１とを接触させる力とは、例えばモールド６をインプリント材１１に押し付ける力のことであり、以下では押印力と表す。制御部１０は、モールド駆動部７ｂに押印力を発生させた状態で所定の時間を経過させた後、モールド駆動部７ｂにおける押印力を解除する。このときの押印力は、完全に零ではなく、わずかに残っていてもよい。   In S101, the control unit 10 controls the substrate stage 4 so that a target shot area (hereinafter referred to as a target shot area 3a) to be subjected to imprint processing is arranged under the supply unit 5, and is imprinted in the target shot area 3a. The supply unit 5 is controlled so as to supply the printing material 11. The supply of the imprint material 11 to the target shot area 3a may be performed without changing the positional relationship between the target shot area 3a and the supply unit 5, or the target shot area 3a and the supply unit 5 may be relative to each other. It may be performed while scanning. In S <b> 102, the control unit 10 controls the substrate stage 4 so that the target shot region 3 a is disposed below the pattern region 6 a of the mold 6. In S103, the control unit 10 controls the imprint head 7 so that the interval between the mold 6 and the substrate 3 is narrowed, and the mold 6 and the imprint material 11 on the target shot area 3a are brought into contact with each other. Then, the control unit 10 drives the mold of the imprint head 7 to apply a force (contact force) for bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact so that the imprint material 11 is filled to every corner of the pattern of the mold 6. Generated in the unit 7b. The force that makes the mold 6 and the imprint material 11 contact each other is, for example, a force that presses the mold 6 against the imprint material 11, and is hereinafter referred to as a stamping force. The control unit 10 releases the stamping force in the mold driving unit 7b after a predetermined time has elapsed with the stamping force generated in the mold driving unit 7b. The stamping force at this time is not completely zero and may remain slightly.

Ｓ１０４では、制御部１０は、計測部９による計測結果に基づいて、モールド６と基板３との位置合わせを行う。例えば、制御部１０は、計測部９に、パターン領域６ａと対象ショット領域３ａとのアライメントマークの位置ずれを検出させて、パターン領域６ａと対象ショット領域３ａとの相対位置を計測させる。そして、制御部１０は、計測部９による計測結果に基づいて、計測部９によって計測された相対位置と目標相対位置との偏差が許容範囲に収まるように、モールド６と基板３との相対位置のフィードバック制御を行う。Ｓ１０５では、制御部１０は、モールド６を接触させたインプリント材１１に対して光（紫外線）を照射するように硬化部８を制御し、当該インプリント材１１を硬化させる。Ｓ１０６では、制御部１０は、モールド６と基板３との間隔が拡がるようにインプリントヘッド７を制御し、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離（離型）する。Ｓ１０７では、制御部１０は、基板上に引き続きモールド６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Ｓ１０１に進み、次のショット領域がない場合は終了する。   In S <b> 104, the control unit 10 aligns the mold 6 and the substrate 3 based on the measurement result by the measurement unit 9. For example, the control unit 10 causes the measurement unit 9 to detect the misalignment of the alignment mark between the pattern region 6a and the target shot region 3a and measure the relative position between the pattern region 6a and the target shot region 3a. Then, the control unit 10 determines the relative position between the mold 6 and the substrate 3 so that the deviation between the relative position measured by the measurement unit 9 and the target relative position is within an allowable range based on the measurement result by the measurement unit 9. Perform feedback control. In S <b> 105, the control unit 10 controls the curing unit 8 to irradiate light (ultraviolet rays) to the imprint material 11 with which the mold 6 is contacted, and cures the imprint material 11. In S <b> 106, the control unit 10 controls the imprint head 7 so that the distance between the mold 6 and the substrate 3 is widened, and peels (releases) the mold 6 from the cured imprint material 11. In S107, the control unit 10 determines whether or not there is a shot area (next shot area) on which the pattern of the mold 6 is continuously transferred on the substrate. If there is a next shot area, the process proceeds to S101, and if there is no next shot area, the process ends.

［モールドと対象ショット領域との相対位置のずれついて］
インプリント装置では、モールド６とインプリント材１１とを接触させる工程（Ｓ１０３）において、押印力により基板ステージ４（Ｙステージ４ｂ２）が傾き、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置（ＸＹ方向）がずれることがある。ここで、モールド６とインプリント材１１とを接触させるときの基板ステージ４の挙動について、図４および図５を参照しながら説明する。図４は、モールド６とインプリント材１１とを接触させる工程における基板ステージ４の挙動を説明するための基板ステージ４の概念図である。図４に示す基板ステージ４の概念図では、説明を容易にするため、静圧案内がばね記号で表されており、ばね記号で表された静圧案内４１を介してＸステージ４ｂ１およびＹステージ４ｂ２が横に並べて図示されている。定盤２の上の静圧案内４２は、ばね記号と車輪とで表されており、Ｚ方向のみにばね性を有し、ＸＹ方向には移動自由であることを示している。また、図５は、モールド６とインプリント材１１とを接触させる工程における基板ステージ４の断面図（図２（ａ）のＡ−Ａ’における断面図）を示す図である。 [About relative position shift between mold and target shot area]
In the imprint apparatus, in the step of bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact (S103), the substrate stage 4 (Y stage 4b 2 ) is tilted by the impressing force, and the relative position (XY) between the mold 6 and the target shot area 3a. Direction) may shift. Here, the behavior of the substrate stage 4 when the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a conceptual diagram of the substrate stage 4 for explaining the behavior of the substrate stage 4 in the step of bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact with each other. In the conceptual diagram of the substrate stage 4 shown in FIG. 4, for ease of explanation, the static pressure guide is represented by a spring symbol, and the X stage 4 b 1 and Y are connected via the static pressure guide 41 represented by the spring symbol. Stage 4b 2 is shown side by side. The static pressure guide 42 on the surface plate 2 is represented by a spring symbol and a wheel, indicating that it has a spring property only in the Z direction and is free to move in the XY direction. FIG. 5 is a view showing a cross-sectional view (cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2A) of the substrate stage 4 in the step of bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact with each other.

例えば、対象ショット領域３ａが、図４（ａ）に示すように、基板３の基準位置（例えば中心）から＋Ｘ方向に距離Ｌだけ離れて配置されているとする。図４（ａ）において、理解をし易くするため、対象ショット領域３ａのマーク３ｂとモールド６ｂとのＸ方向の初期の位置ずれがないものと仮定する。この場合、図４（ａ）に示す状態から押印力Ｆｚ（モールド６とインプリント材１１とを接触させる力）を加えると、図４（ｂ）および図５に示すように、押印力ＦｚによってＹステージ４ｂ２がθＹ方向に傾く。その結果、第１検出部４ｂ４による検出結果に基づいてＸステージ４ｂ１のＸ方向における位置のフィードバック制御が行われていても、対象ショット領域３ａのマーク３ｂとモールド６のマーク６ｂとがＸ方向に相対的にシフトしうる。即ち、モールド６と対象ショット領域３ａとのＸ方向における相対位置がずれてしまう。この状態における硬化前のインプリント材１１には、ばね性と粘性の両方の特性をもつ粘弾性特性があり、せん断力が発生しうる。そのため、対象ショット領域３ａ（基板３）には、インプリント材１１のばね性により、インプリント材１１から−Ｘ方向の力（せん断力の反力）が作用する。即ち、モールド６および基板３に、それらの相対位置をずらすような力が作用する。しかしながら、Ｘステージ４ｂ１の位置は、上述したように、第１検出部４ｂ４の検出結果によって制御されるため、静圧案内４１は引き伸ばされている状態となる。したがって、押印力Ｆｚを解除してＹステージ４ｂ２の傾きを元に戻しても、インプリント材１１の粘性によってせん断力が変化し、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置がゆっくりと変動しうる。そのため、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置が整定するまでに相応の時間を要しうる。 For example, it is assumed that the target shot region 3a is disposed at a distance L in the + X direction from the reference position (for example, the center) of the substrate 3 as shown in FIG. In FIG. 4A, for easy understanding, it is assumed that there is no initial positional deviation in the X direction between the mark 3b of the target shot region 3a and the mold 6b. In this case, when a stamping force Fz (a force for bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact) is applied from the state shown in FIG. 4A, the stamping force Fz is applied as shown in FIG. 4B and FIG. The Y stage 4b 2 is inclined in the θY direction. As a result, even if feedback control of the position in the X direction of the X stage 4b 1 is performed based on the detection result by the first detection unit 4b 4 , the mark 3b in the target shot area 3a and the mark 6b in the mold 6 It can shift relative to the direction. That is, the relative position in the X direction between the mold 6 and the target shot area 3a is shifted. The imprint material 11 before curing in this state has viscoelastic properties having both spring properties and viscosity, and shear force can be generated. Therefore, due to the spring property of the imprint material 11, a force in the −X direction (reaction force of the shearing force) acts on the target shot region 3 a (substrate 3). That is, a force that shifts the relative positions of the mold 6 and the substrate 3 acts. However, since the position of the X stage 4b 1 is controlled by the detection result of the first detection unit 4b 4 as described above, the static pressure guide 41 is in a stretched state. Therefore, even if the stamping force Fz is canceled and the inclination of the Y stage 4b 2 is restored, the shearing force changes due to the viscosity of the imprint material 11, and the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a fluctuates slowly. Yes. Therefore, it may take a corresponding time until the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a is settled.

そこで、第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド６とインプリント材１１とを接触させたときのモールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置のずれ（ＸＹ方向）を低減するように、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置を制御する。モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置の制御は、押印力Ｆｚと基板３の基準位置から対象ショット領域３ａまでの距離Ｌとに基づいて行われうる。また、当該相対位置の制御は、押印力Ｆｘをモールド駆動部に与えて、モールド６とインプリント材１１とが接触している間、即ち、モールド６のパターンにインプリント材１１を充填させている間に行われることが好ましい。また、インプリント装置１００は、モールド６とインプリント材１１とを、接触面積が徐々に拡がるように接触させたり、モールド６のパターン凹部に徐々にインプリント材１１が充填するように接触させたりすることができる。ここで、基準位置は、モールド６をインプリント材１１に接触させたときに基板ステージ４の傾きが最も小さくなる基板上の位置であることが好ましく、例えば、基板３の重心に設定することができる。また、基板３の中心を基準位置に設定してもよい。   Therefore, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment reduces the displacement (XY direction) of the relative position between the mold 6 and the target shot region 3a when the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other. The relative position between the mold 6 and the target shot area 3a is controlled. The relative position between the mold 6 and the target shot area 3a can be controlled based on the stamping force Fz and the distance L from the reference position of the substrate 3 to the target shot area 3a. Further, the relative position is controlled by applying a stamping force Fx to the mold driving unit and filling the imprint material 11 in the pattern of the mold 6 while the mold 6 and the imprint material 11 are in contact. It is preferably performed during Further, the imprint apparatus 100 causes the mold 6 and the imprint material 11 to come into contact with each other so that the contact area gradually increases, or the imprint material 11 gradually contacts the pattern recesses of the mold 6. can do. Here, the reference position is preferably a position on the substrate where the inclination of the substrate stage 4 becomes the smallest when the mold 6 is brought into contact with the imprint material 11. For example, the reference position can be set at the center of gravity of the substrate 3. it can. Further, the center of the substrate 3 may be set as a reference position.

［モールドと対象ショット領域との相対位置の制御ついて］
次に、第１実施形態のインプリント装置１００におけるモールド６と対象ショット領域３ａとのＸ方向における相対位置の制御について、図６を参照しながら説明する。図６は、第１実施形態のインプリント装置１００におけるモールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置の制御を説明するためのブロック線図である。図６における減算器１０ａ、補償器１０ｂ、補正器１０ｃおよび主制御器１０ｄは、制御部１０に含まれるものとする。 [Control of relative position between mold and target shot area]
Next, control of the relative position in the X direction between the mold 6 and the target shot area 3a in the imprint apparatus 100 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram for explaining the control of the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a in the imprint apparatus 100 according to the first embodiment. The subtractor 10a, the compensator 10b, the corrector 10c, and the main controller 10d in FIG.

Ｓ１０３の工程において、減算器１０ａは、第１検出部４ｂ４によって検出されたＸステージ４ｂ１の位置と、主制御器１０ｄから供給されたＸステージ４ｂ１の目標位置との偏差を求める。補償器１０ｂは、減算器１０ａから供給された偏差が許容範囲に収まるように、Ｘステージ４ｂ１を駆動するための指令値を決定し、決定した指令値を第１駆動部４ｂ３に供給する。第１駆動部４ｂ３は、例えば固定子４ｂ３２に含まれるコイルに電流を供給する電流ドライバを含み、補償器１０ｂから供給された指令値に従って固定子４ｂ３２のコイルに電流を供給して、Ｘステージ４ｂ１をＸ方向に駆動するための推力を発生させる。このように、制御部１０は、基板ステージ４（Ｘステージ４ｂ１）のＸ方向における位置のフィードバック制御を行う。即ち、制御部１０は、モールド６と基板３との相対位置と目標相対位置との偏差を許容範囲に収めるためのフィードバック制御を行う。つまり、インプリント装置１００は、モールド６のパターンと基板３に形成された対象ショット領域とをＸＹ面内に相対移動させることによって、押印力を加える方向と交わる方向（例えば水平方向）における相対位置のずれ（位置ずれ）を低減することができる。 In S103 step, the subtracter 10a is set to the position of the X stage 4b 1 detected by the first detecting section 4b 4, a deviation between the target position of the supplied X stage 4b 1 from the main controller 10d. The compensator 10b determines a command value for driving the X stage 4b 1 so that the deviation supplied from the subtractor 10a falls within an allowable range, and supplies the determined command value to the first drive unit 4b 3 . . The first drive unit 4b 3 includes, for example, a current driver that supplies current to the coil included in the stator 4b 32 , and supplies current to the coil of the stator 4b 32 according to the command value supplied from the compensator 10b. A thrust for driving the X stage 4b 1 in the X direction is generated. As described above, the control unit 10 performs feedback control of the position of the substrate stage 4 (X stage 4b 1 ) in the X direction. That is, the control unit 10 performs feedback control for keeping the deviation between the relative position between the mold 6 and the substrate 3 and the target relative position within an allowable range. That is, the imprint apparatus 100 moves the pattern of the mold 6 and the target shot area formed on the substrate 3 relative to each other in the XY plane, so that the relative position in the direction (for example, the horizontal direction) intersecting the direction in which the imprinting force is applied Deviation (positional deviation) can be reduced.

また、上述のＳ１０３の工程において、主制御器１０ｄは、モールド６とインプリント材１１とを接触させるための信号（例えば電流）をモールド駆動部７ｂ（インプリントヘッド７）に供給し、モールド６とインプリント材１１とを接触させる。そして、主制御器１０ｄは、モールド６とインプリント材１１とを徐々に接触させている間において、押印力Ｆｚをインプリントヘッド７に発生させるための信号をモールド駆動部７ｂに供給する。   In the above-described step S103, the main controller 10d supplies a signal (for example, a current) for bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact with the mold driving unit 7b (imprint head 7). And the imprint material 11 are brought into contact with each other. The main controller 10d supplies a signal for causing the imprint head 7 to generate the imprinting force Fz to the mold driving unit 7b while the mold 6 and the imprint material 11 are gradually brought into contact with each other.

また、制御部１０は、補正器１０ｃによって、基板ステージ４が傾くことによる相対位置のずれを補正する。補正器１０ｃは、モールド６とインプリント材１１とを接触させたときに基板ステージ４（Ｙステージ４ｂ２）が傾くことによる相対位置のずれを求め、当該相対位置のずれを補正するための補正値を減算器１０ａに供給する。補正の具体的な動きとしては、Ｘステージ４ｂ１を−Ｘ方向に移動させる。この動きにより、Ｙステージ４ｂ２の傾きは変わらないが、モールド６と基板３とのＸ方向（水平方向）における相対位置のずれが低減され、インプリント材１１に作用するせん断力を低減することができる。 In addition, the control unit 10 corrects the displacement of the relative position due to the tilt of the substrate stage 4 by the corrector 10c. The corrector 10c calculates a relative position shift due to the tilt of the substrate stage 4 (Y stage 4b 2 ) when the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other, and a correction for correcting the relative position shift. The value is supplied to the subtracter 10a. Specific movement of the correction, moving the X stage 4b 1 in the -X direction. By this movement, the inclination of the Y stage 4b 2 does not change, but the shift of the relative position between the mold 6 and the substrate 3 in the X direction (horizontal direction) is reduced, and the shearing force acting on the imprint material 11 is reduced. Can do.

また、相対位置のずれは、例えば、押印力Ｆｚ、および基板３の基準位置から対象ショット領域３ａまでの距離Ｌに比例する。そのため、補正器１０ｃは、押印力Ｆｚおよび距離Ｌに対する相対位置（水平方向）のずれの関係を示す情報（計算式やテーブル）に基づいて、押印力Ｆｚおよび距離Ｌから相対位置のずれ（補正値）を求めるとよい。当該情報は、シミュレーションや実験などにより予め取得されうる。このように求められた補正値は、減算器１０ａによって、Ｘステージ４ｂ１の現在位置と目標位置との偏差に加えられ、Ｘステージ４ｂ１を駆動するための指令値が、当該偏差に補正値を加えられた値に基づいて補償器１０ｂによって決定される。即ち、Ｓ１０３の工程では、第１検出部４ｂ４による検出結果に基づいたフィードバック制御と並行して、基板ステージ４が傾くことによる相対位置のずれを補正するためのフィードフォワード制御が逐次行われる。 The relative position shift is proportional to, for example, the stamping force Fz and the distance L from the reference position of the substrate 3 to the target shot region 3a. For this reason, the corrector 10c determines the relative position shift (correction) from the stamping force Fz and the distance L based on information (calculation formula and table) indicating the relationship between the stamping force Fz and the distance L relative position (horizontal direction). Value). The information can be acquired in advance by simulation or experiment. The correction value obtained in this way is added to the deviation between the current position of the X stage 4b 1 and the target position by the subtractor 10a, and the command value for driving the X stage 4b 1 is corrected to the deviation. Is determined by the compensator 10b based on the added value. That is, in S103 the process, in parallel with the feedback control based on the detection result by the first detection unit 4b 4, the feed forward control for correcting the relative positional deviation due to the substrate stage 4 is inclined is performed sequentially.

ここで、押印力Ｆｚは、例えば、モールド駆動部７ｂに供給する信号値に、単位量の信号値を供給したときにモールド駆動部７ｂが発生する力を示す定数（推力定数）を乗ずることにより求められうる。また、モールド駆動部７ｂが発生する力を検出するセンサ（例えば、力センサやロードセル、歪みゲージなど）を設け、当該センサによる検出結果に基づいて押印力Ｆｚが求められてもよい。また、第１実施形態のインプリント装置１００では、相対位置のずれの補正を、基板ステージ４（Ｘステージ４ｂ１）の水平方向への移動により行ったが、それに限られるものではない。例えば、インプリントヘッド７の水平方向への移動により行ってもよい。 Here, the stamping force Fz is obtained by, for example, multiplying a signal value supplied to the mold driving unit 7b by a constant (thrust constant) indicating a force generated by the mold driving unit 7b when a unit amount of the signal value is supplied. Can be sought. In addition, a sensor (for example, a force sensor, a load cell, a strain gauge, or the like) that detects the force generated by the mold driving unit 7b may be provided, and the stamping force Fz may be obtained based on the detection result of the sensor. In the imprint apparatus 100 according to the first embodiment, the relative position shift is corrected by moving the substrate stage 4 (X stage 4b 1 ) in the horizontal direction, but the present invention is not limited to this. For example, the imprint head 7 may be moved in the horizontal direction.

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００は、モールド６とインプリント材１１とを接触させる工程において、押印力Ｆｚと距離Ｌとに基づいて、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置を制御する。これにより、モールド６とインプリント材１１とを接触させたときに発生するせん断力を低減させることができる。即ち、モールド６とインプリント材１１とを接触させたときに基板ステージ４が傾くことによって生じるモールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置のずれを低減することができる。つまり、押印力Ｆｚを解除したときにモールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置が変動することを低減することができるため、モールドとショット領域との相対位置が整定するまでの時間を低減し、スループットを向上させることができる。   As described above, in the step of bringing the mold 6 and the imprint material 11 into contact with each other, the imprint apparatus 100 according to the first embodiment is based on the imprinting force Fz and the distance L between the mold 6 and the target shot region 3a. Control relative position. Thereby, the shear force generated when the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other can be reduced. That is, it is possible to reduce a shift in the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a that is caused by the tilt of the substrate stage 4 when the mold 6 and the imprint material 11 are brought into contact with each other. In other words, since the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a can be reduced when the stamping force Fz is released, the time until the relative position between the mold and the shot area is settled can be reduced. , Throughput can be improved.

＜第２実施形態＞
インプリント装置１００では、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離（離型）させる工程（Ｓ１０６）において、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させる力（剥離力）をインプリントヘッド７のモールド駆動部７ｂに発生させる。そのため、Ｓ１０６の工程においても、剥離力により基板ステージ４（Ｙステージ４ｂ２）が傾くことがある。このとき、モールド６および基板３に、それらの相対位置をずらすような力が作用しうる。ここで、剥離力は、硬化したインプリント材１１からモールド６を引き剥がすための、押印力の逆向きの力であり、離型力とも呼ばれる。 Second Embodiment
In the imprint apparatus 100, in the step (S 106) of peeling (releasing) the mold 6 from the cured imprint material 11, a force (peeling force) for peeling the mold 6 from the cured imprint material 11 is applied to the imprint head 7. Is generated in the mold driving unit 7b. Therefore, also in the step of S106, the substrate stage 4 (Y stage 4b 2 ) may be inclined due to the peeling force. At this time, a force that shifts the relative positions of the mold 6 and the substrate 3 may act. Here, the peeling force is a force in the direction opposite to the imprinting force for peeling off the mold 6 from the cured imprint material 11 and is also called a releasing force.

図７は、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させる工程における基板ステージ４の挙動を説明するための基板ステージ４の概念図である。図７（ａ）は、インプリント材１１の硬化直後の状態を示し、図７（ｂ）は、剥離力Ｆｚ’が働き、硬化したインプリント材１１からのモールド６の剥離が始まる直前の状態を示している。図７（ｂ）では、インプリント材１１が硬化しているため、剥離力Ｆｚ’によって基板ステージ４（Ｙステージ４ｂ２）が傾いたとしても、図４（ｂ）と比べて、対象ショット領域３ａのマーク３ｂとモールド６のマーク６ｂとのＸ方向へのシフトが非常に小さい。しかしながら、インプリント材１１にせん断力が働くため、静圧案内４１は押し縮められている状態となり、モールド６および基板３に、それらの相対位置をずらすような力が作用しうる。その結果、モールド６と基板３との相対位置がずれてしまうと、モールド６のパターンやインプリント材１１に形成されたパターンが破損しうる。 FIG. 7 is a conceptual diagram of the substrate stage 4 for explaining the behavior of the substrate stage 4 in the process of peeling the mold 6 from the cured imprint material 11. FIG. 7A shows a state immediately after the imprint material 11 is cured, and FIG. 7B shows a state immediately before the peeling of the mold 6 from the cured imprint material 11 starts due to the peeling force Fz ′. Is shown. In FIG. 7B, since the imprint material 11 is cured, even if the substrate stage 4 (Y stage 4b 2 ) is tilted by the peeling force Fz ′, the target shot area is compared with FIG. 4B. The shift in the X direction between the mark 3b of 3a and the mark 6b of the mold 6 is very small. However, since a shearing force acts on the imprint material 11, the static pressure guide 41 is pressed and contracted, and a force that shifts the relative positions of the mold 6 and the substrate 3 can act. As a result, if the relative position between the mold 6 and the substrate 3 is shifted, the pattern of the mold 6 and the pattern formed on the imprint material 11 may be damaged.

そこで、第２実施形態のインプリント装置は、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させるときのモールド６と対象ショット領域３ａ（基板３）との相対位置のずれ（ＸＹ方向）を低減するように、それらの相対位置を制御する。モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置の制御は、剥離力Ｆｚ’と基板３の基準位置から対象ショット領域３ａまでの距離Ｌとに基づいて行われうる。   Therefore, the imprint apparatus according to the second embodiment reduces the displacement (XY direction) of the relative position between the mold 6 and the target shot region 3a (substrate 3) when the mold 6 is peeled from the cured imprint material 11. To control their relative positions. Control of the relative position between the mold 6 and the target shot area 3a can be performed based on the peeling force Fz 'and the distance L from the reference position of the substrate 3 to the target shot area 3a.

第２実施形態では、制御部１０は、Ｓ１０６の工程においてもＳ１０３の工程と同様に、補正器１０ｃによって、基板ステージ４が傾くことによる相対位置のずれを補正する。このとき、補正器１０ｃは、押印力Ｆｚおよび距離Ｌに対する相対位置（水平方向）のずれの関係を示す情報の代わりに、剥離力Ｆｚ’および距離Ｌに対する相対位置（水平方向）のずれの関係を示す情報に基づいて補正値を求めるとよい。または、押印力Ｆｚおよび距離Ｌに対する相対位置のずれの関係を示す情報に基づいて求められた補正値を、押印力Ｆｚと剥離力Ｆｚ’との差に応じた係数を乗ずることなどによって変更した値を用いてもよい。ここで、剥離力Ｆｚ’は、例えば、モールド駆動部７ｂに供給する信号値に、単位量の信号値を供給したときにモールド駆動部７ｂが発生する力を示す定数（推力定数）を乗ずることにより求められうる。また、モールド駆動部７ｂが発生する力を検知するセンサ（例えば、力センサやロードセル、歪みゲージなど）を設け、当該センサによる検出結果に基づいて剥離力Ｆｚ’が求められてもよい。   In the second embodiment, the control unit 10 corrects the relative position shift caused by the tilt of the substrate stage 4 by the corrector 10c in the process of S106 as well as the process of S103. At this time, the corrector 10c uses the relationship of the relative position (horizontal direction) deviation to the peeling force Fz ′ and the distance L instead of the information indicating the relationship of the relative position (horizontal direction) deviation to the stamping force Fz and the distance L. The correction value may be obtained based on the information indicating the above. Alternatively, the correction value obtained based on the information indicating the relationship between the stamping force Fz and the relative position shift with respect to the distance L is changed by multiplying a coefficient corresponding to the difference between the stamping force Fz and the peeling force Fz ′. A value may be used. Here, the peeling force Fz ′ is obtained by, for example, multiplying a signal value supplied to the mold driving unit 7b by a constant (thrust constant) indicating a force generated by the mold driving unit 7b when a signal value of a unit amount is supplied. Can be required. In addition, a sensor (for example, a force sensor, a load cell, a strain gauge, or the like) that detects the force generated by the mold driving unit 7b may be provided, and the peeling force Fz ′ may be obtained based on the detection result of the sensor.

上述したように、第２実勢形態のインプリント装置は、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させる工程において、剥離力Ｆｚ’と距離Ｌとに基づいて、モールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置を制御する。これにより、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させるときに発生するせん断力を低減することができる。即ち、硬化したインプリント材１１からモールド６を剥離させるときに基板ステージ４が傾くことによって生じるモールド６と対象ショット領域３ａとの相対位置のずれを低減することができる。   As described above, in the step of peeling the mold 6 from the cured imprint material 11, the imprint apparatus according to the second embodiment is based on the peeling force Fz ′ and the distance L, and the mold 6 and the target shot area 3 a. Control the relative position of. Thereby, the shear force generated when the mold 6 is peeled from the cured imprint material 11 can be reduced. That is, it is possible to reduce a shift in the relative position between the mold 6 and the target shot region 3a that is caused by the tilt of the substrate stage 4 when the mold 6 is peeled from the cured imprint material 11.

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態に係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、基板に供給されたインプリント材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。 <Embodiment of Method for Manufacturing Article>
The method for manufacturing an article according to an embodiment of the present invention is suitable for manufacturing an article such as a microdevice such as a semiconductor device or an element having a fine structure. The method for manufacturing an article according to the present embodiment includes a step of forming a pattern on the imprint material supplied to the substrate using the above-described imprint apparatus (a step of performing imprint processing on the substrate), and a pattern is formed by such a step. And processing the processed substrate. Further, the manufacturing method includes other well-known steps (oxidation, film formation, vapor deposition, doping, planarization, etching, resist stripping, dicing, bonding, packaging, and the like). The method for manufacturing an article according to the present embodiment is advantageous in at least one of the performance, quality, productivity, and production cost of the article as compared with the conventional method.

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。   As mentioned above, although preferred embodiment of this invention was described, it cannot be overemphasized that this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

３：基板、４：基板ステージ、６：モールド、７：インプリントヘッド、８：硬化部、１０：制御部、１００：インプリント装置 3: substrate, 4: substrate stage, 6: mold, 7: imprint head, 8: curing unit, 10: control unit, 100: imprint apparatus

Claims (13)

基板のショット領域上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持して移動可能なステージと、
前記モールドと前記インプリント材とを接触させたときに前記ステージが傾くことによる前記モールドと前記ショット領域との相対位置のずれを低減するように、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる接触力と前記基板の基準位置から前記ショット領域までの距離とに基づいて前記相対位置を制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern using a mold on an imprint material on a shot region of a substrate,
A stage capable of holding and moving the substrate;
Contact for bringing the mold and the imprint material into contact with each other so as to reduce a shift in the relative position between the mold and the shot region due to the tilting of the stage when the mold and the imprint material are brought into contact with each other. A control unit that controls the relative position based on a force and a distance from a reference position of the substrate to the shot area;
An imprint apparatus comprising: 前記相対位置のずれは、前記モールドと前記インプリント材とを接触させる前記接触力の方向と交わる方向におけるずれである、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。   The imprint apparatus according to claim 1, wherein the relative position shift is a shift in a direction intersecting a direction of the contact force that causes the mold and the imprint material to contact each other. 前記制御部は、前記接触力および前記距離に対する前記相対位置のずれの関係を示す情報を用いて前記相対位置のフィードフォワード制御を行う、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。   The imprint according to claim 1, wherein the control unit performs feed-forward control of the relative position using information indicating a relationship between the contact force and the distance relative to the distance. apparatus. 前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している間において前記相対位置のフィードフォワード制御を行う、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。   The imprint according to any one of claims 1 to 3, wherein the control unit performs feedforward control of the relative position while the mold and the imprint material are in contact with each other. Printing device. 前記制御部は、前記相対位置の検出結果に基づいて前記相対位置と目標相対位置との偏差を許容範囲に収めるためのフィードバック制御と並行して、前記フィードフォワード制御を行う、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。   The control unit performs the feedforward control in parallel with feedback control for keeping a deviation between the relative position and a target relative position within an allowable range based on a detection result of the relative position. The imprint apparatus according to claim 3 or 4. 前記ステージは、第１方向に沿って移動可能な第１ステージと、前記第１ステージの上を前記第１方向とは異なる第２方向に沿って移動可能な第２ステージとを含み、
前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材とを接触させたときに前記第２ステージが傾くことによる前記相対位置の前記第１方向におけるずれを低減するように前記第１ステージを制御する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 The stage includes a first stage movable along a first direction, and a second stage movable above the first stage along a second direction different from the first direction,
The control unit controls the first stage so as to reduce a deviation in the first direction of the relative position due to the second stage tilting when the mold and the imprint material are brought into contact with each other. The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein: 前記基準位置は、前記モールドを接触させたときに前記ステージの傾きが最も小さくなる前記基板の位置である、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。   The imprint apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the reference position is a position of the substrate where the inclination of the stage is minimized when the mold is brought into contact with the mold. . 前記基準位置は前記基板の中心である、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。   The imprint apparatus according to claim 1, wherein the reference position is a center of the substrate. 前記モールドと前記インプリント材とを接触させるように前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方を駆動する駆動部を更に含み、
前記制御部は、前記駆動部に供給する信号値から前記接触力を求め、求めた前記接触力に基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 A drive unit that drives at least one of the mold and the substrate so as to contact the mold and the imprint material;
The said control part calculates | requires the said contact force from the signal value supplied to the said drive part, and controls the said relative position based on the calculated | required contact force. The imprint apparatus according to item. 前記接触力を検出するセンサを更に含み、
前記制御部は、前記センサによる検出結果に基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。 A sensor for detecting the contact force;
The imprint apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the relative position based on a detection result by the sensor. 前記制御部は、硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させるときに前記ステージが傾くことによる前記相対位置のずれを低減するように、硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させる剥離力と前記距離とに基づいて前記相対位置を制御する、ことを特徴とする請求項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。   The controller is configured to peel the mold from the cured imprint material so as to reduce a shift in the relative position due to the tilting of the stage when the mold is peeled from the cured imprint material. The imprint apparatus according to claim 1, wherein the relative position is controlled based on the distance and the distance. 基板のショット領域上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を保持して移動可能なステージと、
硬化した前記インプリント材から前記モールドを剥離させるときに前記ステージが傾くことによる前記モールドと前記ショット領域との相対位置のずれを低減するように、硬化した前記インプリント材からモールドを剥離させる剥離力と前記基板の基準位置から前記ショット領域までの距離とに基づいて前記相対位置を制御する制御部と、
を含むことを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for forming a pattern using a mold on an imprint material on a shot region of a substrate,
A stage capable of holding and moving the substrate;
Peeling off the mold from the cured imprint material so as to reduce a shift in the relative position between the mold and the shot area due to tilting of the stage when the mold is peeled off from the cured imprint material. A control unit that controls the relative position based on a force and a distance from a reference position of the substrate to the shot area;
An imprint apparatus comprising: 請求項１乃至１２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。 Forming a pattern on a substrate using the imprint apparatus according to any one of claims 1 to 12,
Processing the substrate on which the pattern has been formed in the step;
A method for producing an article comprising:
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