JP6602033B2 - インプリント装置、供給量分布の作成方法、インプリント方法、及び物品の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント装置、供給量分布の作成方法、インプリント方法、及び物品の製造方法に関する。
半導体デバイス等の製造のために基板上に微細なパターンを形成する方法として、インプリント法が知られている。インプリント法は、凹凸パターンを有する原版を用いてインプリント材を成形し、基板上にインプリント材（例えば、硬化性樹脂）のパターンを形成する方法である。しかし、このパターンの凹部に残る残膜の膜厚分布（残膜の膜厚のばらつき）が大きな状態のまま加工工程を進めてしまうと、所望の性能を有する物品が得られなくなる恐れがある。
特許文献１は、残膜の膜厚分布を小さくする方法を開示している。インプリント材のパターンの複数の領域に関する残膜を計測して得た残膜の膜厚分布に基づいて、基板に対するインプリント材の供給量分布を作成し直している。一例として、膜厚が薄くなる領域にインプリント材を多く塗布するように供給量分布を作成する方法が挙げられている。
本願発明者は、残膜の膜厚分布に、成形前のインプリント材が供給された基板が水平面に沿って移動することによって変化するインプリント材の状態が影響する点に気付いたが、この点にについて特許文献１には記載がない。
本発明の第１の側面は、残膜の膜厚分布を低減できるインプリント材の供給量分布を作成することができるインプリント装置、供給量分布の作成方法、及びインプリント方法を提供することを目的とする。
本発明は、基板の複数のショット領域の押印順序に応じて、型のパターンを、前記基板の複数のショット領域の各々の上のインプリント材に接触させることで、前記基板の複数のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板上にインプリント材を供給する供給手段と、前記基板を載せて移動する移動手段と、前記移動手段が、前記供給手段が前記基板上にインプリント材を供給する位置から、前記型を前記インプリント材に接触させる位置に向かうときの移動方向と、前記複数のショット領域の位置関係と押印順序に関する情報と、前記押印順序の違いによって生じる前記インプリント材のパターンの残膜の膜厚分布の傾向を示す残膜傾向情報あるいは前記残膜分布の傾向と相関のある情報と、に基づいて、前記基板のショット領域の各々に供給される前記インプリント材の供給量分布を作成する作成手段と、を有し、前記作成手段は、前記複数のショット領域のうち、パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向側に隣接する第１ショット領域への前記インプリント材の供給量分布が、前記パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向とは反対側に隣接する第２ショット領域への前記インプリント材の供給量分布とは異なるように、前記供給量分布を作成し、前記供給手段は、前記作成手段が作成した供給量分布に基づいて、前記インプリント材を前記基板上に供給することを特徴とする。
本発明のインプリント装置、供給量分布の作成方法、及びインプリント方法は、残膜の膜厚分布を低減する、インプリント材の供給量分布を作成することができる。
［第１実施形態］
（装置構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１を示す図である。図１において、ステージ９はウエハ３等の基板を載せ、水平面に沿って移動する。水平面とは、重力方向に垂直な平面である。水平面に沿って移動するとは、ステージ９を駆動させる際の制御誤差の程度で水平面に対して傾いて移動する状態も含むものとする。本実施形態では、インプリント材の状態に関する情報とは、基板ステージ９の移動方向から予測される、インプリント材のパターンの残膜２ｂ（図６に図示）の膜厚分布の傾向（以下、残膜傾向情報という）のことをいう。当該残膜傾向情報については後で詳述する。
（装置構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置１を示す図である。図１において、ステージ９はウエハ３等の基板を載せ、水平面に沿って移動する。水平面とは、重力方向に垂直な平面である。水平面に沿って移動するとは、ステージ９を駆動させる際の制御誤差の程度で水平面に対して傾いて移動する状態も含むものとする。本実施形態では、インプリント材の状態に関する情報とは、基板ステージ９の移動方向から予測される、インプリント材のパターンの残膜２ｂ（図６に図示）の膜厚分布の傾向（以下、残膜傾向情報という）のことをいう。当該残膜傾向情報については後で詳述する。
インプリント装置１は、原版７（型）と紫外光４とによって紫外線硬化樹脂（インプリント材）２を成形し、当該樹脂２の凹凸パターンを形成する。光源５は、ハロゲンランプやＬＥＤ等であり、基板３に向けて紫外光４を照射する。光源５は、原版ステージ６の鉛直上方（＋Ｚ方向側）に配置されており、原版７を介して基板３上の樹脂２に紫外光４を照射する。
基板３と対向する側（−Ｚ方向側）に原版７が配置された原版ステージ６は、原版７を保持しながら当該原版７の位置決めをする。原版７には中央部８に凹凸パターンが形成されている。本実施形態では、１つのショット領域２０（図３に図示）分の凹凸パターンが形成されている原版７を用いた場合について説明するが、複数のショット領域２０の分の凹凸パターンが形成された原版７を用いてもよい。
樹脂２が塗布された（供給された）基板３を載せて移動する基板ステージ（移動手段）９は、当該基板３を、水平面に沿う方向を含む３軸方向に位置決めできる。
原版ステージ６は、原版７を粗く位置合わせする粗動ステージ１０と、粗動ステージ１０よりも小さな移動量で精密位置合わせをする微動ステージ１１と、原版７を保持する保持部１２と、が上から順に積み重なった構造を有している。粗動ステージ１０と微動ステージ１１により原版７を６軸方向に位置決めできる。
粗動ステージ１０は中央部に開口１０ａ及び微動ステージ１１は中央部に開口１１ａを有しており、原版７は、紫外光４を透過する材料（例えば、石英等）で構成されている。これにより、光源５からの紫外光４は原版７を透過して基板３上の樹脂２に到達する。なお、微動ステージ１１と保持部１２との間に、紫外光４を透過する板部材（不図示）が挿入されている。
保持部１２は真空吸引力あるいは静電気力によって原版７を保持できる。保持部１２は凹凸パターンの周囲だけを保持するように中央に開口を有している。当該開口が原版７と前述の板部材とに挟まれることによって、空間１３を成している。
圧力調整部１４は空間１３と接続されている。圧力調整部１４は、真空ポンプ（不図示）を含み、空間１３内の圧力を調整する。基板３上にパターンを形成する際に、原版７の形状が鉛直下方に凸形状となるように原版７の形状を変化させることができる。
以下の説明において、基板３に塗布された樹脂２と原版７とを接触させて、原版７の凹凸パターンに樹脂２を充填させる（以下、押印する、という）ためのＺ軸方向への移動は、原版ステージ６が行うものとする。しかし、押印動作が実行できるのであれば、原版ステージ６と基板ステージ９の少なくとも一方がＺ軸方向への移動を行えばよい。
ディスペンサ（供給手段）１５は、未硬化の樹脂２を保管するタンク１６から供給を受けながら、基板３上の所定の位置に樹脂２を塗布する。図２はディスペンサ１５を鉛直下方から見た図である。樹脂２を吐出する複数の吐出口１５Ａが一列に並んでいる。
１つの吐出口１５Ａは、樹脂を所定量（以下、１滴という）ずつ基板３に向けて吐出する。１滴あたりの吐出量はサブピコリットル〜数ピコリットルである。ディスペンサ１５は数マイクロメートル〜数十マイクロメートル間隔で基板３上に樹脂２を塗布する。ディスペンサ１５は、ディスペンサ１５の下方を基板３が移動（走査）する間に、１つのショット領域２０に対する１回の押印動作で必要となる量の樹脂２を吐出する。これにより、１つのショット領域２０に対して未硬化の樹脂２（以下、樹脂という）を供給することができる。
ディスペンサ１５は、後述の作成部（作成手段）１８が作成した樹脂の液滴パターン（供給量分布、塗布マップ、あるいはドロップレシピともいう）に従って樹脂２を塗布をする。液滴パターンは、１度の押印動作に必要な樹脂２の塗布位置と塗布量を示すデータである。
図１の説明に戻る。制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を含み、インプリント装置１による樹脂２に凹凸パターンを形成するまでの一連の動作（以下インプリント処理という）を統括的に制御する。例えば、原版ステージ６の目標位置、基板ステージ９の目標位置を指示する。所定のタイミングで光源５に、基板３に向けて紫外光４を照射させる。樹脂２の液滴パターンが格納されている格納部１９から必要な液滴パターンを読み出し、当該液滴パターンをディスペンサ１５に送信する。押印動作時に圧力調整部１４に目標の圧力を指示する。
格納部１９は、原版７の凹凸パターンと、原版７に対応する原版情報と、後述の作成部１８が作成した液滴パターンとを有している。さらに、ディスペンサ情報と、押印雰囲気の情報と、基板ステージ９の移動方向情報と、基板３上の複数のショット領域２０に対する押印順序情報（形成順序に関する情報）（図３参照）等を有している。
ここで、原版情報とは、原版７の凹凸パターンの線幅、密度、及び欠陥の情報、原版７の押印回数履歴、原版７の洗浄回数履歴等の情報である。ディスペンサ情報とは、ディスペンサ１５に含まれる吐出口１５Ａの数、１つの吐出口１５Ａあたりの樹脂２の平均吐出量、各吐出口１５Ａの実際の吐出量、各吐出口１５Ａによる実際の樹脂２の吐出位置等の情報である。押印雰囲気の情報とは、押印動作位置周囲の温度、気流、酸素濃度、樹脂２の種類、樹脂２の揮発のしやすさ等の情報である。
基板ステージ９の移動方向情報とは、樹脂２の塗布された基板３が、ディスペンサ１５の下方位置から押印動作が行われる原版７との対向位置（以下、押印位置という）に向かう方向である。さらに、第１実施形態にかかる格納部１９は、移動方向情報と相関のある残膜傾向情報を有している。
格納部１９は、液滴パターンの作成に用いる、図７のフローチャートに示すプログラムを有している。基板３上の全てのショット領域２０に対してインプリント処理を行うための、図９のフローチャートに示すプログラムを有している。
液滴パターンを作成する作成部１８は、ＣＰＵを含む。作成部１８が図７のフローチャートに示すプログラムを実行することによって、液滴パターンを作成する。このとき、作成部１８は、原版情報、ディスペンサ情報、及び残膜傾向情報に基づいて液滴パターンを作成する。
次に、基板ステージ９の移動について図３〜６を用いて説明する。図３は、押印順序を示す図である。インプリント装置１は、被パターン形成領域である複数のショット領域（領域）２０に対して順次パターンを形成していく。ショット領域２０内の括弧内の数字は、押印順序を示している。すなわち、図３（Ａ）の場合は、１行目のショット領域２０に対して＋Ｘ方向に順にパターンを形成したあとは、２行目のショット領域２０に対しても＋Ｘ方向に順にパターンを形成する。
図３（Ｂ）の場合は、１行目のショット領域２０に対して＋Ｘ方向に順にパターンを形成したあとは、２行目のショット領域２０に対して−Ｘ方向に順にパターンを形成する。基板ステージ９は、１回の押印動作を終えて、１つのショット領域２０にパターンを形成するごとに、ディスペンサ１５と、押印位置との間を往復移動する。
次に、基板ステージ９の移動方向と、残膜傾向情報との関係について説明する。基板ステージ９は、その制御指令（時間に対する目標位置を示す指令）に対して応答遅れを伴って位置決めされるものである。図４は、横軸は時間、実線のグラフに対応する縦軸は基板ステージ９の位置、点線のグラフに対応する縦軸はステージ偏差（制御指令に対する基板ステージ９の位置のずれ）を示している。例えば、時刻ｔ１で移動し、時刻ｔ２で停止するように指示を受けた基板ステージ９は、時刻ｔ２でも整定せず、時刻ｔ３でステージ偏差が許容範囲に収束する様子を示している。
図５は、基板ステージ９の移動方向と傾きを示す図である。図５（Ａ）、（Ｄ）は時刻ｔ１〜ｔ２の基板ステージ９の様子、図５（Ｂ）、（Ｅ）は時刻ｔ２〜ｔ３の基板ステージ９の様子、図５（Ｃ）（Ｆ）は時刻ｔ３以降の様子を示している。図５（Ｂ）（Ｅ）に示すように、＋Ｘ方向に移動する基板ステージ９は＋Ｘ方向側が反対側に比べて下がるように、−Ｘ方向に移動する基板ステージ９は−Ｘ方向側が反対側に比べて下がるように、微小に傾く傾向がある。
本実施形態では、制御部１７は、スループットを優先させて時刻ｔ２〜ｔ３に押印動作を行うように原版ステージ６を制御する。この場合、作成部１８が後述の方法を用いて液滴パターンを作成しない場合は、基板３が移動方向側に傾いた状態で樹脂２と原版７が接触して（図６（Ａ）（Ｂ））、パターン形成後の樹脂（以下、樹脂パターンという）２ａの下部には、厚み偏差の大きな残膜２ｂが形成されてしまう（図６（Ｃ）（Ｄ））。残膜２ｂとは、押印により形成された樹脂パターン２ａの下部（凹部）に残る層状部分のことを意味する。
第１実施形態で使用する基板ステージ９の移動方向情報は、基板ステージ９が、ディスペンサ１５の下方位置から押印動作が行われる位置に向かう方向である。すなわちインプリント装置１の場合は、＋Ｘ方向である。第１実施形態の残膜傾向情報は、ショット領域２０内の移動方向側（＋Ｘ方向側）の残膜２ｂが、当該移動方向側とは反対側（−Ｘ方向側）の残膜２ｂよりも厚くなる、という情報である（図５、図６参照）。
（液滴パターンの作成方法）
残膜２ｂの膜厚のばらつき、すなわち膜厚分布を低減するための、第１実施形態に係る液滴パターンの作成工程１００について図７を用いて説明する。基板ステージ９の移動方向に応じて生じるパターンの残膜２ｂの膜厚分布を低減できる液滴配置パターンを作成する方法である。
残膜２ｂの膜厚のばらつき、すなわち膜厚分布を低減するための、第１実施形態に係る液滴パターンの作成工程１００について図７を用いて説明する。基板ステージ９の移動方向に応じて生じるパターンの残膜２ｂの膜厚分布を低減できる液滴配置パターンを作成する方法である。
図７は液滴パターンの作成方法を示すフローチャートである。作成部１８は、液滴パターンの作成に必要な情報、すなわち、原版情報、ディスペンサ情報、押印雰囲気の情報等を取得する（Ｓ１０１）。Ｓ１０１で取得した情報に基づいて、作成部１８は、１つのショット領域２０内の小領域ごとに必要となる樹脂量の目安を示す、樹脂量分布を作成する（Ｓ１０２）。
作成部は、ディスペンサ１５の液滴サイズ情報を用いて、１回の押印あたりに必要な樹脂２の液滴数を算出する（Ｓ１０３）。液滴数を適当に配分し、予備液滴パターンを求める（Ｓ１０８）。予備液滴パターンの一例を図８（Ａ）に示す。表示領域は、１つのショット領域２０に対応する領域である。白地の矩形領域２１は樹脂２を塗布しない領域を示し、黒地の矩形領域２２は樹脂２を塗布する領域を示している。
図７の説明に戻る。次に、作成部１８は、基板ステージ９の移動方向情報と、当該移動方向情報に対応する残膜傾向情報とを格納部１９から取得する（Ｓ１０５）。Ｓ１０５で取得した残膜傾向情報と予備液滴パターンを用いて、ディスペンサ１５に設定するための液滴パターンを作成する（Ｓ１０７）。Ｓ１０７で作成する液滴パターンは、予備液滴パターンが示す樹脂２の総液滴数は変えず、その塗布位置の分布を変更したものである。
作成部１８が図８（Ｂ）に示すような液滴パターンを作成する。残膜２ｂが厚くなりやすい移動方向側（移動先に近い側）に塗布する樹脂２の密度（供給量密度）が、残膜２ｂが薄くなりやすい移動方向側とは反対側（移動先から遠い側）に塗布する樹脂２の密度よりも小さくなるように樹脂２を塗布する液滴パターンである。Ｓ１０７で作成された液滴パターンに基づいて樹脂２を塗布することで、形成されるパターンの残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。
仮に、ディスペンサ１５が原版７に対して＋Ｘ方向側にあり、樹脂２の塗布された基板３が−Ｘ方向に移動しながら押印位置に到達する場合は、別の液滴パターンを作成する。図８（Ｃ）は、移動方向が−Ｘ方向の場合の液滴パターンを示す図である。移動方向が−Ｘ方向の場合も、残膜２ｂが厚くなりやすい移動方向側に塗布する樹脂２の密度が、残膜２ｂが薄くなりやすい移動方向側とは反対側に塗布する樹脂２の密度よりも小さくなるように樹脂を塗布できる液滴パターンを作成する。
作成部１８は、１種類の原版情報に対応する液滴パターンを複数作成する。原版７の凹凸パターンの一部領域が基板３からはみ出るように押印する場合があり、はみ出る部分に対応する位置には樹脂２を吐出しないようにできる液滴パターンも作成する必要があるからである。
（インプリント処理の流れ）
次に、インプリント処理の流れについて、図９、図１０を用いて説明する。図９はインプリント処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、インプリント処理の様子を示す図である。制御部１７が図９のフローチャートに示すプログラムを実行することでインプリント処理が行われる。
次に、インプリント処理の流れについて、図９、図１０を用いて説明する。図９はインプリント処理の流れを示すフローチャートである。図１０は、インプリント処理の様子を示す図である。制御部１７が図９のフローチャートに示すプログラムを実行することでインプリント処理が行われる。
まず、作成部１８が前述の流れで作成部１８が液滴配置パターンを作成する（Ｓ１００）。搬送機構（不図示）が、所望の凹凸パターンが形成された原版７を原版ステージ６に搭載させる（Ｓ２００）。
制御部１７は、原版７の原版情報を取得し、当該原版７に対応する液滴パターンのセットを取得する（Ｓ３００）。液滴パターンのセットには、複数の液滴パターンが含まれている。制御部１７は、パターンを形成するショット領域２０を選択し、当該ショット領域２０の移動方向から、対応する液滴パターンを選択してディスペンサ１５に設定する（Ｓ３００）。
ディスペンサ１５が、設定された液滴パターンに従って、基板３上に未硬化の樹脂２を塗布する（Ｓ４００）（図１０（Ａ））。ディスペンサ１５の位置から押印位置まで基板３が移動したら、所定のタイミングで原版７を樹脂２に押印する（Ｓ５００）（図１０（Ｂ））。所定のタイミングとは、ステージ偏差が許容範囲に達する前のタイミング（時刻ｔ２〜ｔ３）である。
原版７の凹部に樹脂２が充填された後（図１０（Ｃ））に、光源５が紫外光４を所定時間照射して、未硬化状態の樹脂２を硬化させる（Ｓ６００）（図１０（Ｄ））。原版ステージ６が、原版７を離型する（Ｓ７００）（図１０（Ｅ））。このようにして、基板３上に樹脂２パターン２ａが形成される。
作成部１８が作成した液滴パターンは、残膜傾向情報に基づいて作成されたものである。ディスペンサ１５が、残膜２ｂの膜厚分布を低減するように作成された液滴パターンを用いて樹脂２を塗布することによって、樹脂パターン２ａの残膜２ｂの膜厚はほぼ均一となる。制御部１７は、基板３上の全ショット領域２０にパターンを形成し終えたかどうかを判断する（Ｓ８００）。パターンを形成した（Ｙｅｓ）場合は、制御部１７は基板３を搬出させる（Ｓ１０００）。
まだパターンの形成されていないショット領域２０がある場合は（Ｎｏ）、次のショット領域２０を選択し、そのショット領域２０を押印する際に液滴パターンの変更が必要かどうかを判断する（Ｓ９００）。
変更が必要な場合とは、例えば、次に押印するショット領域２０の移動方向が先に押印したショット領域２０の移動方向とは異なる場合、あるいは、原版７の凹凸パターンの一部領域が基板３からはみ出るように押印する場合である。液滴パターンの変更が必要な場合は、再び適切な液滴パターンを選択し（Ｓ３００）、Ｓ４００〜Ｓ９００を繰り返す。変更が不要な場合は、同じ液滴パターンに基づいてＳ４００〜Ｓ９００を繰り返す。後続の基板３、後続する別のロットの基板３に対しても、制御部１７により選択された適切な液的パターンを用いてパターンを形成する。
所定のショット領域２０ごと、または１枚の基板３を処理するごとに、インプリント装置１の内部あるいは外部において、パターンの欠陥情報検査や異常検知情報を取得し、液滴パターンを選択しなおしてもよい。あるいは新たな液滴パターンを作成してもよい。欠陥情報とは、検査装置（不図示）で得られた樹脂２パターンの転写精度の測定結果である。異常検知情報とは、ディスペンサ１５による液滴配置精度の異常、型の押印力または離型力の異常、押印時の不純物噛み、原版７の規定の使用回数を超え等の情報である。
以上のように、第１実施形態では、作成部１８が、基板ステージ９の水平方向の移動方向情報、および当該移動方向情報と相関のある残膜傾向情報に基づいて液滴パターンを作成する。そして、作成部１８が作成した液滴パターンにしたがってディスペンサ１５が樹脂２を塗布する。スループットを優先して基板３が整定状態になる前に押印する場合であっても、本実施形態を実施しない場合に比べて、形成後の樹脂２パターンにおける残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる（残膜の膜厚の均一性を向上させることができる）。
また、残膜傾向情報を予め格納部１９に記憶させていることにより、ステージ９が新しい移動方向に移動しながら押印位置に到着する場合であっても、作成部１８は残膜の膜厚計測を介さずに残膜偏差を低減できる液滴パターンを作成することができる。これにより、少なくとも、最初のインプリント処理後の１回分の残膜２ｂの計測時間を短縮することができる。
なお、基板ステージ９の移動方向情報は、樹脂２の塗布された基板３が、ディスペンサ１５の下方位置を離れて最短距離で押印位置に向かわない場合は、移動の最後に、ある位置から押印位置に向かう移動方向であってもよい。
［第２実施形態］
基板ステージ９の速度大きさの大小によって、押印位置における基板ステージ９の傾きが異なる。第２実施形態では、作成部１８は、基板ステージ９の移動方向と、当該移動方向とから予測される残膜傾向情報と、基板ステージ９が水平面に沿って移動するときの速さに関する情報とにも基づいて、供給量密度の偏差が異なる液滴パターンを作成する。
基板ステージ９の速度大きさの大小によって、押印位置における基板ステージ９の傾きが異なる。第２実施形態では、作成部１８は、基板ステージ９の移動方向と、当該移動方向とから予測される残膜傾向情報と、基板ステージ９が水平面に沿って移動するときの速さに関する情報とにも基づいて、供給量密度の偏差が異なる液滴パターンを作成する。
基板ステージ９の速さに関する情報とは、速度の大きさあるいは加速度等の大きさを示す情報である。基板ステージ９の速さに関する情報にも基づいて作成された液滴パターン作成すれば、押印位置における基板ステージ９の傾きが速さに関する情報に応じて変化する場合にも、残膜２ｂが同程度の膜厚分布となるようにすることができる。
作成部１８は、第１実施形態で示した図７のＳ１０５において速さに関する情報も取得し、これに基づいて液滴パターンを作成する。例えば、基板ステージ９が速く移動する場合の液滴パターンは、当該場合よりも遅く移動する場合の液滴パターンに比べて、供給量の密な領域と疎な領域との密度差が大きな（供給量密度の差が大きな）液滴パターンとなる。
［第３実施形態］
第３実施形態では、インプリント材の状態に関する情報とは、残膜傾向情報である。あるいは、残膜傾向情報と相関のある、基板ステージ９の移動中の樹脂２の状態でもよい。例えば、基板３に塗布された各液滴の体積が揮発によりどのように変化するかを示す傾向である。
第３実施形態では、インプリント材の状態に関する情報とは、残膜傾向情報である。あるいは、残膜傾向情報と相関のある、基板ステージ９の移動中の樹脂２の状態でもよい。例えば、基板３に塗布された各液滴の体積が揮発によりどのように変化するかを示す傾向である。
本実施形態では、パターンの形成順序に関する情報は、押印順序である。図３（Ａ）（Ｂ）に示すように、それぞれのショット領域２０に対して何番目にパターンが形成されるのか、という情報である。
第３実施形態に係るインプリント装置１は、作成部１８は、押印順序と、残膜傾向情報に基づいて液滴パターンを作成する。ディスペンサ１５と対向する位置から押印位置に向かう方向が一定であっても、インプリント装置内の気流の影響や、基板ステージ９の移動に伴う気流の影響等を受けて、その押印順序によって残膜傾向が一定とはならない場合に有利な実施形態である。
図１１は、図３（Ｂ）に示すような押印順序で樹脂パターン２ａを形成する場合の、押印順序と残膜傾向情報の関係を示す図である。複数のショット領域２０のそれぞれに描かれている円の大きさは、残膜２ｂの膜厚の厚さに対応している。すなわち、円の大きな領域ほど、残膜２ｂの膜厚が厚くなる領域を示している。
図１２（Ａ）（Ｂ）は押印順序と、パターンの形成状況との関係を示す図である。ショット領域２３（第１領域）は、パターンが形成されておらず、かつ樹脂２の塗布されたショット領域、ショット領域（第２領域）２４は樹脂パターン２ａが形成されたショット領域である。ショット領域２３上の樹脂２は、基板ステージ９の移動によって、液滴の状態が揮発により変化した様子を示している。
図１１の１行目では、基板ステージ９の移動方向側（＋Ｘ方向側）に順にパターンが形成されていく。すなわち、図１２（Ａ）に示すように、ショット領域２３がショット領域２４に対して、基板ステージ９の移動方向側にある状態で、基板ステージ９は移動する。この場合は、残膜傾向情報は、基板ステージ９の移動方向側における残膜２ｂの膜厚が、当該移動方向側とは反対側の膜厚よりも厚くなりやすいという情報になる。
図１１の２行目は、移動方向とは逆方向（−Ｘ方向）に順にパターンが形成されていく。すなわち、図１２（Ｂ）に示すように、ショット領域２４がショット領域２３に対して、基板ステージ９の移動方向側にある状態で、基板ステージ９は移動する。この場合は、残膜傾向情報は、基板ステージ９の移動方向側における残膜２ｂの膜厚が、当該移動方向側とは反対側の膜厚よりも薄くなりやすいという情報になる。
次に、第３実施形態にかかるインプリント装置１について説明する。第３実施形態にかかる格納部１９は、押印順序と、押印順序と相関のある残膜傾向情報とを有している。本実施形態における残膜傾向情報は、押印順序や基板ステージ９の移動方向から予測される、残膜２ｂの膜厚分布の傾向である。基板ステージ９が許容範囲まで整定した状態において押印動作を行うもの実施形態とする。作成部１８による液滴パターンの作成方法以外は、第１実施形態と同様のインプリント処理を行うため説明を省略する。
作成部１８は、押印順序（移動手段の移動によって変化するインプリント材の状態と相関のある情報）と、押印順序と相関のある残膜傾向情報に基づいて液滴パターンを作成する。
図１１の１行目のように基板ステージ９の移動方向側に順にパターンを形成していく場合について説明する。作成部１８は、残膜２ｂが厚くなりやすい移動方向側に塗布する樹脂２の密度が、残膜２ｂが薄くなりやすい移動方向側とは反対側に塗布する樹脂２の密度よりも小さくなるようにショット領域２３内に樹脂を塗布できる液滴パターン（図８（Ｂ）参照）を作成する。すなわち、ショット領域２３がショット領域２４に対して基板ステージ９が移動する移動方向側とは反対側にある状態において、移動方向側に塗布される樹脂２の密度が、当該移動方向側とは反対側に塗布される樹脂２の密度よりも小さくなるような液滴パターン（第２供給量分布）を作成する。
図１１の２行目のように基板ステージ９の移動方向側と反対方向に順にパターンを形成していく場合について説明する。作成部１８は、残膜２ｂが薄くなりやすい移動方向側に塗布する樹脂２の密度が、残膜２ｂが厚くなりやすい移動方向側とは反対側に塗布する樹脂２の密度よりも大きくなるようにショット領域２３内に樹脂２を塗布できる液滴パターン（第１供給量分布）（図１３）を作成する。すなわち、ショット領域２３がショット領域２４に対して基板ステージ９が移動する移動方向側にある状態において、移動方向側に塗布される樹脂２の密度が、当該移動方向側とは反対側に塗布される樹脂２の密度よりも大きくなるような液滴パターンを作成する。
作成部１８が押印順序と残膜傾向情報に基づいて、液滴パターンを作成することにより、押印順序に起因して残膜傾向状況が異なる場合にも、残膜２ｂの膜厚分布が低減されるような液滴パターンを作成できる。
なお、パターンの形成順序に関する情報は、ショット領域２３とショット領域２４との位置関係を把握できるような情報であればよい。そのため、押印順序以外の情報でもよい。
たとえば、ｎ回目にパターンを形成したショット領域２０と、ｎ＋１回目にパターンを形成しようとするショット領域２０の位置を比較し、ｎ回目にパターンを形成したショット領域２０からｎ＋１回目にパターンを形成したショット領域に向かう方向が、基板ステージ９の移動方向と同じか否か、という情報（連続して形成されるパターンの位置関係）でもよい。基板ステージ９の移動方向側に、ショット領域２４が存在するか否か、という情報（第１領域の移動方向側における第２領域の有無情報）でもよい。さらに、ＸＹ平面内にどの位置にショット領域２４が配置されているかという情報（第２領域の位置情報）でもよい。
作成部１８は、さらに、押印位置周囲の空気を不活性ガスを供給する部材（不図示）の配置に基づいて、液滴パターンを作成してもよい。さらに、押印位置に到達するまでの基板ステージ９の移動距離及び移動方向に基づいて液滴パターンを作成してもよい。第２実施形態と同様に、基板ステージ９の速さに関する情報にも基づいて液滴パターンを作成してもよい。押印順序は図３に示したものに限られない。ランダムな押印順序、千鳥格子模様となる押印順序などでもよい。
［その他の実施形態］
以下、本発明にかかるその他の実施形態について説明する。
以下、本発明にかかるその他の実施形態について説明する。
インプリント装置１が、ディスペンサ１５を複数備えていてもよい。ディスペンサ１５が複数ある場合は、押印対象となるショット領域２０に対して樹脂２を塗布したディスペンサ１５と対向する位置から、押印位置へ向かう方向が基板ステージ９の移動方向となる。作成部１８が、それぞれの移動に関する情報から得られる樹脂の残膜傾向情報に基づいて適切な液滴パターンを作成する。
基板３におけるショット領域２３の位置に応じて使用するディスペンサ１５が異なり、残膜傾向情報の種類が増える場合であっても、ショット領域２０内の残膜２ｂの膜厚分布、及びショット領域２０間の残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。
移動方向は、押印対象となるショット領域２０の基板上での位置、ディスペンサ１５の位置、押印位置によって定まるものである。作成部１８がこれらの情報に基づいて求めたものでもよいし、制御部１７が求めた上で格納部１９に格納したものを用いてもよい。
作成部１８はインプリント装置１の外部にあってもよい。作成部１８が作成した液滴パターンのデータが、記憶情報媒体や有線または無線通信によりメモリ２３に供給されてもよい。制御部１７、格納部１９、作成部１８は、前述のそれぞれの機能を有しているのであれば、一つの制御基板上に設けられていても、別個の制御基板上に設けられていてもよい。
残膜２ｂの膜厚分布を低減するために、第１〜第３の実施形態に示した液滴パターンの作成方法と、原版７の傾きを調整する方法と組み合わせてもよい。この場合は、原版７の傾き度合いを変更した際に、作成部１８が液滴パターンにおける樹脂２の塗布密度の偏差を変更する。
第１〜第３の実施形態では、紫外光４を照射することで光硬化性の樹脂２を硬化させる光インプリント法を説明したが、これに限るものではない。インプリント材として、光を含む各種電磁放射線により硬化する樹脂を用いたインプリント法であっても、加熱により硬化する樹脂を用いた熱インプリント法であってもよい
［物品の製造方法］
本発明の実施形態にかかる物品（半導体集積回路素子、液晶表示素子、撮像素子、磁気ヘッド、ＣＤ−ＲＷ、光学素子、フォトマスク等）の製造方法は、インプリント装置１を用いて基板（単結晶シリコンウエハ、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、ガラス板等）３上にパターンを形成する工程と、当該パターンが形成された基板３に対してエッチング処理及びイオン注入処理の少なくともいずれか一方の処理を施す工程とを含む。さらに、他の周知の処理工程（酸化、成膜、蒸着、平坦化、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）を含んでもよい。
［物品の製造方法］
本発明の実施形態にかかる物品（半導体集積回路素子、液晶表示素子、撮像素子、磁気ヘッド、ＣＤ−ＲＷ、光学素子、フォトマスク等）の製造方法は、インプリント装置１を用いて基板（単結晶シリコンウエハ、ＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）、ガラス板等）３上にパターンを形成する工程と、当該パターンが形成された基板３に対してエッチング処理及びイオン注入処理の少なくともいずれか一方の処理を施す工程とを含む。さらに、他の周知の処理工程（酸化、成膜、蒸着、平坦化、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）を含んでもよい。
以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定さ
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。
れないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
１ インプリント装置
２ 樹脂（インプリント材）
３ 基板
８ 原版（型）
９ 基板ステージ（移動手段）
１５ ディスペンサ（供給手段）
１８ 作成部（作成手段）
２０ ショット領域（領域）
２３ ショット領域（第２領域）
２４ ショット領域（第１領域）
２ 樹脂（インプリント材）
３ 基板
８ 原版（型）
９ 基板ステージ（移動手段）
１５ ディスペンサ（供給手段）
１８ 作成部（作成手段）
２０ ショット領域（領域）
２３ ショット領域（第２領域）
２４ ショット領域（第１領域）
Claims (5)
- 基板の複数のショット領域の押印順序に応じて、型のパターンを、前記基板の複数のショット領域の各々の上のインプリント材に接触させることで、前記基板の複数のショット領域にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板上にインプリント材を供給する供給手段と、
前記基板を載せて移動する移動手段と、
前記移動手段が、前記供給手段が前記基板上にインプリント材を供給する位置から、前記型を前記インプリント材に接触させる位置に向かうときの移動方向と、前記複数のショット領域の位置関係と押印順序に関する情報と、前記押印順序の違いによって生じる前記インプリント材のパターンの残膜の膜厚分布の傾向を示す残膜傾向情報あるいは前記残膜分布の傾向と相関のある情報と、に基づいて、前記基板のショット領域の各々に供給される前記インプリント材の供給量分布を作成する作成手段と、を有し、
前記作成手段は、前記複数のショット領域のうち、パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向側に隣接する第１ショット領域への前記インプリント材の供給量分布が、前記パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向とは反対側に隣接する第２ショット領域への前記インプリント材の供給量分布とは異なるように、前記供給量分布を作成し、
前記供給手段は、前記作成手段が作成した供給量分布に基づいて、前記インプリント材を前記基板上に供給することを特徴とするインプリント装置。 - 前記作成手段は、
前記第１ショット領域に対し、領域内において前記移動方向側の供給量密度が、前記移動方向側とは反対側の供給量密度よりも大きくなるように第１供給量分布を作成し、
前記第２ショット領域に対し、領域内において前記移動方向とは反対側の供給量密度が、前記移動方向側の供給量密度よりも大きくなるように第２供給量分布を作成し、
前記供給手段は、前記第１供給量分布に基づいて前記第１ショット領域に対して前記インプリント材を供給し、前記第２供給量分布に基づいて前記第２ショット領域に対して前記インプリント材を供給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。 - 基板の複数のショット領域の押印順序に応じて、型のパターンを、前記基板の複数のショット領域の各々の上のインプリント材に接触させることで、前記基板の複数のショット領域にパターンを形成するときの前記インプリント材の供給量分布を作成する方法であって、
前記基板上にインプリント材を供給する位置から、前記型を前記インプリント材に接触させる位置に向かうときの前記基板の移動方向と、前記複数のショット領域の位置関係と押印順序に関する情報と、前記押印順序の違いによって生じる前記インプリント材のパターンの残膜の膜厚分布の傾向を示す残膜傾向情報あるいは前記残膜分布の傾向と相関のある情報とを取得するステップと、
前記ステップで取得した情報に基づいて、前記インプリント材の供給量分布を作成するステップと、を有し、
前記作成するステップにおいて、前記複数のショット領域のうち、パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向側に隣接する第１ショット領域への前記インプリント材の供給量分布が、前記パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向とは反対側に隣接する第２ショット領域への前記インプリント材の供給量分布とは異なるように、前記供給量分布を作成することを特徴とする供給量分布の作成方法。 - 基板の複数のショット領域の押印順序に応じて、型のパターンを、前記基板の複数のショット領域の各々の上のインプリント材に接触させることで、前記基板の複数のショット領域にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記基板上にインプリント材を供給する位置から、前記型を前記インプリント材に接触させる位置に向かうときの前記基板の移動方向と、前記複数のショット領域の位置関係と押印順序に関する情報と、前記押印順序の違いによって生じる前記インプリント材のパターンの残膜の膜厚分布の傾向を示す残膜傾向情報あるいは前記残膜分布の傾向と相関のある情報と、に基づいて、前記基板のショット領域の各々に供給される前記インプリント材の供給量分布を決定するステップと、
前記決定された供給量分布に基づいて、インプリント材を前記基板上に供給するステップを含み、
前記決定するステップにおいて、前記複数のショット領域のうち、パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向側に隣接する第１ショット領域への前記インプリント材の供給量分布が、前記パターンがすでに形成されているショット領域の前記移動方向とは反対側に隣接する第２ショット領域への前記インプリント材の供給量分布とは異なるように、前記供給量分布を決定することを特徴とするインプリント方法。 - 請求項３に記載の作成方法により得られた、インプリント材の供給量分布を用いて、基板上にパターンを形成するステップと、
前記パターンの形成された基板に対してエッチング処理及びイオン注入処理のいずれか一方の処理を施すステップと、を有することを特徴とする物品の製造方法。
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