JP6611450B2 - インプリント装置、インプリント方法、及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法、及び物品の製造方法に関する。

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形成後に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。

米国特許出願公開第２００７／０２２８５９３号

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方向に移動することによってインプリント材の状態の変化が影響する点に気付いたが、この点について特許文献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装置及びインプリント方法を提供することを目的とする。

本発明の第１の側面は、基板上の１つのショット領域にインプリント材を供給し、当該ショット領域に型を接触させることをショット領域毎に繰り返すことで、前記基板上の複数のショット領域の各々に前記型に応じたパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を移動させる移動手段と、前記基板上にインプリント材を供給する供給手段と、前記型と前記基板の少なくとも一方を傾けることにより、前記型と前記基板との相対的な傾きを調整する調整手段を有し、前記移動手段が前記供給手段と対向する位置から前記型と対向する位置へ移動する方向に対して、前記基板上において第１方向に順次パターンが形成される場合には、前記調整手段は、前記第１方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第１方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第１方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整し、前記移動手段が前記供給手段と対向する位置から前記型と対向する位置へ移動する方向に対して、前記基板上において前記第１方向とは反対向きの第２方向に順次パターンが形成される場合には、前記調整手段は、前記第２方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第２方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第２方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整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ように、型の傾きを調整できる。

第１実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 ディスペンサを示す図。 押印順序を示す図。 ステージの制御偏差について説明する図。 ステージの移動方向と傾きの関係を示す図。 押印後の残膜を示す図。 第１実施形態に係るインプリント処理を示すフローチャート。 原版の傾き調整後の様子を示す図。 基板ステージの制御電流を説明する図。 基板の平坦度の影響を説明する図。 原版の押印面の傾きの影響を説明する図 押印順序と残膜の膜厚との関係を示す図。 パターンの形成状況を示す図。 液滴パターンの作成方法を示すフローチャート。 液滴パターンを示す図。 第５実施形態に係るインプリント処理を示すフローチャート。

［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、本発明にかかるインプリント材状態に関する状態とは、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には中央に凹凸パターンが形成されている。凹凸パターンの凸部を結んでできる仮想面をパターン面（型のパターン面）７ａ（図８の拡大図参照）という。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。基板ステージ９には、基板３を保持するチャック（不図示）、チャックの載置された天板（不図示）、及び、ステージ制御部８からの制御電流を受けて天板を移動させるモータ等の駆動機構（不図示）が含まれている。

原版ステージ（調整手段）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に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。すなわち、制御部１７からの指示を受けて、微動ステージ１１は原版７の傾きを調整する機能を有している。

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。樹脂２と原版７が接触する際には空間１３内の圧力を高めて、原版７の形状が鉛直下方に凸形状となるように変形することができる。接触後は圧力を徐々に戻して、原版７の凹部に樹脂が充填されやすくなるようにする。

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、液滴パターンに従って基板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２を供給することができる。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）とは、作成部２５が作成した樹脂２の塗布位置と塗布量を示すデータである。液滴パターンは、原版７の種類やディスペンサ１５の情報等を用いて作成される。

制御部１７は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等を含み、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の水平方向の目標位置、原版ステージ６の目標の傾き、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。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手段１４に目標の圧力を指示する。

計測器１８は、インプリント装置１内に搬送された基板３の表面の凹凸を計測するフォーカス計測器である。

格納部１９は、原版７の凹凸パターンと、ディスペンサ１５に設定するための液滴パターンと、押印雰囲気の情報と、基板ステージ９の移動方向情報を有している。ここで、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の揮発のしやすさに関する情報等である。

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（供給手段と対向する位置）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。残膜傾向情報とは、基板ステージ９の移動に関する情報から予測される、残膜２ｂの膜厚分布の傾向である。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７のフローチャートに示すプログラムを有している。

次に、基板ステージ９の移動について図３〜図６を用いて説明する。図３は、押印順序情報（パターンの形成順序に関する情報）を示す図である。複数の矩形形状のショット領域２０は、インプリント処理による被パターン形成領域を示す。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るごとに、ディスペンサ１５と、原版７と対向する位置との間を往復移動する。

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以降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。移動方向側が低くなるように基板３が傾いた状態で樹脂２と原版７が接触するため（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であり、形成される凹凸パターンの凹部の底辺と基板３との間の部分を意味する。

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）。

（インプリント処理の流れ）
次に、第１実施形態に係るインプリント処理の流れについて、図７、図８を用いて説明する。図７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。制御部１７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でインプリント処理が行われる。本実施形態では、基板ステージ９が位置決めされる際に基板ステージ９が傾くことが主な要因となって生じる残膜２ｂの残膜のばらつき、すなわち膜厚分布を低減できる実施形態である。樹脂２の表面の傾きは、基板３の傾きと同じになるものとする。

まず、制御部１７は原版ステージ６に搭載された原版７のパターンを認識し、格納部１９内にある適切な液滴パターンをディスペンサ１５に設定する（Ｓ１００）。

制御部１７は、樹脂２の塗布された基板３が、押印位置までに至るまでに移動する移動方向の情報に基づいて、押印時に基板３が傾く方向を求める（Ｓ２００）。本実施形態にかかるインプリント装置１では、基板ステージ９はディスペンサ１５下方位置から押印位置へ、すなわち＋Ｘ方向に移動する。基板ステージ９は基板ステージ９の移動方向側が低くなるように傾く。よって、基板ステージ９の傾きに伴って、樹脂２の表面の傾きも＋Ｘ方向側（移動方向側）が低い位置になるように傾く。

この情報に基づき、原版ステージ６は、基板３が傾く方向とパターン面７ａが傾く方向は同じ方向となり、基板３が傾く方向とパターン面７ａが傾く方向とが平行に近づくように原版７の傾きを調整する（Ｓ３００）。傾ける方向は、樹脂２の表面とパターン面７ａのなす角が小さくなる方向、すなわち原版７のパターン面７ａの＋Ｘ方向側が低い位置になる方向である。

ディスペンサ１５が、基板３上に未硬化の樹脂２を塗布する（Ｓ４００）。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、Ｓ３００で調整された原版７の傾きのまま押印動作をする（Ｓ５００）。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）。原版ステージ６が、原版７を離型する（Ｓ７００）。

このようにして、基板３上に樹脂パターン２ａが形成される。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を押印する際に原版７の傾き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である。設定する傾きの変更が必要な場合は、Ｓ２００〜Ｓ９００を繰り返す。変更が不要な場合は、同じ傾きとなるように原版７の傾きを調整しながらＳ３００〜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が原版７に必要な傾き方向を求めて、原版ステージ６に傾きを調整させる。

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、新たな傾きを設定してもよい。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、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、本実施形態では、基板ステージ９の移動方向に基づいて、原版ステージ６が原版７の傾きを調整する。傾ける方向は、形成されるパターンの残膜２ｂの膜厚分布が小さくなる方向、すなわち、パターン面７ａと樹脂パターン２ａの表面のなす角が小さくなるように原版７の傾きを調整する。これにより、本実施形態を実施しない場合に比べて樹脂パターン２ａ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）。

なお、パターン面７ａの傾きとは、空間１３と大気圧とがほぼ等しい状態におけるパターン面７ａの傾き（パターン面７ａの中心と接する面の傾きでもある）のことを意味している。また、基板ステージ９が新しい方向に移動する場合は、樹脂２の表面は基板ステージ９の移動方向側に傾くため、当該移動方向に応じて原版７の傾きを調整すればよい。

また、基板３に対するショット領域２０の位置に応じて、基板ステージ９の傾く度合が異なる場合がある。例えば、基板３の周縁側のショット領域２０と、中心寄りのショット領域２０とでは、基板ステージ９の傾く度合が異なることがある。このような場合は、残膜傾向情報はディスペンサ１５下方から押印位置まで移動する移動距離に相関関係にあるため、基板３に対するショット領域２０の位置に基づいて原版７の傾きを調整してもよい。

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］
第２実施形態は、基板ステージ９の傾きの度合いを、基板ステージ９のモータの制御電流から取得する実施形態である。モータの制御電流も、基板ステージ９の移動方向および移動のための力の大きさと相関関係にある。第２実施形態にかかる樹脂２の表面の傾きも、第１実施形態と同様、基板ステージ９の傾く方向等である。

図９は、ステージ偏差と基板ステージ９の制御電流との関係を示す図である。横軸は時間である。縦軸は、それぞれ、基板ステージ９の制御指令（実線）、時間に対するステージ偏差（点線）、時間に対する基板ステージ９の制御電流（破線）である。図９に示すように、ステージ偏差と制御電流との間には、一定の時間差及び類似の振幅傾向がある。よって、ステージ制御部８が当該制御電流をリアルタイムに取得し、制御部１７が電流値に基づいてステージ偏差を算出し、当該ステージ偏差から基板ステージ９の傾きを予測できる。これにより、原版ステージ６は原版７の傾きを調整することができる。

本実施形態では、制御電流を介した実測値に基づいて、リアルタイムに傾きを調整するため、精度良く原版７のパターン面７ａと樹脂２の表面とを平行に近づけることができる。調整した傾きのまま押印動作をすることで、残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。

［第３実施形態］
第３実施形態は、残膜傾向情報を、基板ステージ９の移動方向、及び基板３の凹凸情報（平坦度）に基づいて取得する実施形態である。基板３の形状が図１０（Ａ）に示すように均一ではない場合に、樹脂２の表面も基板３の形状にならって不均一になってしまう。そこで、計測器１８に基板３の、計測器１８に対する基板３の表面の位置（面位置）を計測させることで、制御部１７は基板３の凹凸形状情報を取得する。

図１０（Ｂ）は、その制御の具体例を示す図である。基板ステージ９が水平面に対してθｓ傾き、基板３の押印対象となるショット領域２０が基板ステージ９に対して−θｗ傾いている場合、原版７の傾きθｈを水平面に対してθｈ＝θｓ＋（−θｗ）とする。これにより、原版７のパターン面７ａと樹脂２の表面とを平行に近づけることができ、残膜２ｂの偏差を低減することができる。

なお、原版７に対してパターン面７ａが傾いている場合（図１１（Ａ））は、これを考慮してパターン面７ａと樹脂２の表面とのなす角が小さくなるように原版７の傾きを調整してもよい（図１１（Ｂ））。

［第４実施形態］
４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。樹脂２の状態とは、例えば、基板３に塗布された樹脂２の表面（インプリント材の被成形面）の傾き、あるいは樹脂２の表面の傾く方向の傾向である。

第４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。

なお、樹脂２の表面の傾きとは本実施形態では次のように定義される。基板９に対して同じＸ位置に並ぶ複数の液滴高さの平均値をＸ位置毎に求めた場合に、各Ｘ位置における液滴の高さを結んでできる傾斜の傾きとする。樹脂２の表面の傾く方向の傾向とは、例えば基板ステージ９の移動方向側とその反対側の高低の関係である。

第４実施形態に係るインプリント装置１では、原版ステージ６は、押印順序と、押印順序と相関のある残膜傾向情報に基づいて原版７の傾きを調整する。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１２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１３（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１２の１行目では、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１３（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。

押印位置における樹脂２の状態は、揮発等の影響により、樹脂２のそれぞれの液滴の高さが異なる状態となる。傾向として、ショット領域２４が形成されていない側に対してショット領域２４が形成されている側の高さが低くなるように、樹脂２の表面の傾きが傾斜する状態となる。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が傾斜を有する状態となる。

図１２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１３（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。

押印位置における樹脂２の状態は、樹脂２のそれぞれの液滴の高さにより、ショット領域２４の形成されていない側に対してショット領域２４が形成されている側の高さが低くなるように樹脂２の表面の傾きが傾斜する状態となる。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（移動先に近い側）における残膜２ｂの膜厚が、当該移動方向側とは反対側（移動先に遠い側）の膜厚よりも薄くなりやすいという情報になる。

原版ステージ６は、残膜傾向情報と、当該残膜傾向情報と相関のある、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に関する情報）とに基づいて、原版７の傾きを調整する。原版ステージ６は樹脂２の表面の傾きとパターン面７ａの傾きが逆向きなるように原版７を傾ける。すなわち、パターン面７ａの移動方向側の部分とステージ９との間隔が、パターン面７ａの移動方向側とは反対側の部分とステージ９との間隔よりも小さくなるように原版７を傾ける。

図１３（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は移動する場合は、パターン面７ａの移動方向側が、当該移動方向側よりも低い位置になるように原版７を傾ける（図１３（Ｃ））。

図１３（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の移動方向側とは反対側にある場合は、パターン面７ａの移動方向側が、当該移動方向側よりも高い位置になるように原版７を傾ける（図１３（Ｄ））。

以上のように、原版ステージ６は、残膜傾向情報と、当該残膜傾向情報と相関のある、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に関する情報）とに基づいて原版７の傾きを調整する。

これにより、本実施形態を実施しない場合に比べて、樹脂パターン２ａの残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。単に、基板３の傾きに応じて原版７の傾きを調整する方法（特開２００５−１０２０１号公報参照）だけでは、残存してしまう、残膜２ｂの膜厚分布も低減することができる。基板ステージ９が同一の移動方向に移動しても残膜傾向が一定とはならない場合や、樹脂２の表面が、基板３の傾きにならって均一に傾かない場合にも、樹脂パターン２ａの残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。

なお、ディスペンサ１５で樹脂２が塗布された基板３が、最短ルートで移動して押印位置に到達しない場合もある。この場合は、押印位置に到達するまでの移動距離及び移動方向も考慮して、樹脂２の表面がどのような状態になるのか、あるいは残膜傾向情報はどのようになるのか、を求めてもよい。

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に関する情報）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。さらに、押印位置周囲の空気を不活性ガスで置換する場合に、不活性ガスを供給する部材の配置位置の情報を含んでいてもよい。

本実施形態では、原版７の傾きを調整する場合を例に説明したが、調整手段は基板に対する型の傾きが調整できればよい。すなわち、原版７及び基板３の少なくとも一方の傾きが調整できればよい。

［第５実施形態］
第５実施形態は、第４実施形態にかかる原版７の傾き調整と、押印順序に基づき作成された液滴パターンより樹脂２の塗布量調整とを併用することによって、残膜２ｂの膜厚分布を低減できる実施形態である。原版７の傾き調整をしても、なお、残膜２ｂの膜厚分布を無視できない場合に好適である。

格納部１９は後述する図１６のフローチャートに示すプログラムを有している。作成部２５が当該プログラムを実行することにより、液滴パターンは作成される。

図１４は、作成部２５がインプリント処理する前に作成する液滴パターンの作成工程５０を示すフローチャートである。作成部２５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２５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２５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。Ｓ１０７では、第４実施形態にかかる原版７の傾き調整をしても、なお残存する膜厚分布を低減するための工程である。

以下、Ｓ１０７の工程について具体的に説明する。図１３（Ａ）のように、＋Ｘ方向にパターンを順次形成していく場合は、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。そこで作成部２５は、図１５（Ｂ）に示す液滴パターンを作成する。ショット領域２３内の、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である。

図１３（Ｂ）のように、―Ｘ方向に順次パターンを形成していく場合は、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。そこで作成部２５は、図１５（Ｃ）に示す液滴パターンを作成する。ショット領域２３内の、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樹脂を塗布できる液滴パターンである。

作成部２５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。残膜傾向情報に応じて異なる液滴パターンを作成する必要があるからである。さらに、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。

図１６は、第４実施形態にかかる原版７の傾き調整と、押印順序に基づき作成された液滴パターンより樹脂２の塗布量調整とを併用するインプリント処理の流れを示すフローチャートである。制御部１７が当該フローチャートのプログラムを実行する。

原版７が搭載されたら、まず、制御部１７はその原版パターンの情報と押印順序の情報を取得する（Ｓ２０）。押印順序を考慮し、各ショット領域２０においてどのように残膜２ｂが形成されやすいのか残膜傾向情報を求める（Ｓ１２０）。原版ステージ６が原版７の傾きを調整することにより、膜厚分布が低減する分を差し引いて、作成部２５は前述の作成工程５０にしたがい、液滴パターンを作成する（２２０）。ここで作成される液滴パターンは、移動方向側とその反対側とで供給量の密度に差がでるような液滴パターンである。

制御部１７は、押印対象となるショット領域２０に適した液滴パターンを、ディスペンサ１５に設定する（Ｓ３２０）。さらに押印対象となるショット領域２０に適した方向、すなわち残膜２ｂの膜厚分布を低減する方向に原版７の傾きを調整する。Ｓ５２０〜Ｓ９２０の工程は図７のＳ４００〜Ｓ８００と、Ｓ１１２０の工程は図７のＳ１０００と同様の工程のため説明を省略する。

制御部１７が、１つのショット領域２０にパターンを形成し、Ｓ９２０において全ショット領域２０へのインプリント処理が終了していないと判断した場合は、次に押印対象となるショット領域２０において、残膜傾向情報が変わるかどうかを判断する（Ｓ１０２０）。残膜傾向情報が変わる（ＹＥＳ）と判断した場合は、Ｓ３２０に戻り液滴パターンを再設定する。さらに、変更後の残膜傾向情報に合わせて、原版ステージ６は原版７の傾き調整をする（Ｓ４２０）。残膜傾向情報が変わらない場合は、Ｓ４２０に戻り、同じ液滴パターン、同じ原版７の傾き量で、インプリント処理を実行する。

以上が本実施形態のインプリント処理の流れの説明である。原版７の傾き調整と、押印順序に基づき作成された液滴パターンより樹脂２の塗布量調整とを併用することによって、残膜２ｂの膜厚分布を低減できる実施形態である。原版７の傾き調整をしても、なお、無視できない残膜２ｂの膜厚分布を低減することができる。また、液滴パターンにおける塗布量密度を変更することにより、原版７を傾けて押印しても押印対象のショット領域２３内において、残膜２ｂが局所的に厚くなってしまう場合において、残膜２ｂが均一になるように残膜２ｂの膜厚分布を低減できる。

［第６実施形態］
第６実施形態では、基板ステージ９の移動が水平面に沿って移動するときの速さに関する情報にも基づいて、原版ステージ６が原版７の傾きを調整する実施形態である。基板ステージ９の速さに関する情報とは、基板ステージ９の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。

本実施形態を第１実施形態に適用することにより、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、形成される残膜２ｂの膜厚分布を所望の範囲まで低減することができる。

また、本実施形態を第４実施形態に適用することにより、押印順序による残膜２ｂの膜厚分布が基板ステージ９の速さに関する情報に基づいて変化する場合にも、形成される残膜２ｂの膜厚分布を所望の範囲まで低減することができる。

［その他の実施形態］
以下、その他の実施形態について説明する。第１〜第６実施形態は、適宜組み合わせてもよい。本発明に係るインプリント装置が、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移動方向となる。

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。押印順序は図４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。制御部１７、格納部１９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。

第１〜第６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。

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。

１ インプリント装置
３ 樹脂（インプリント材）
６ 原版ステージ６（調整手段）
８ 原版（型）
９ 基板ステージ（移動手段）
１０ 基板
２０ ショット領域（（複数の）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 (4)

1. 基板上の１つのショット領域にインプリント材を供給し、当該ショット領域に型を接触させることをショット領域毎に繰り返すことで、前記基板上の複数のショット領域の各々に前記型に応じたパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板を移動させる移動手段と、
   前記基板上にインプリント材を供給する供給手段と、
   前記型と前記基板の少なくとも一方を傾けることにより、前記型と前記基板との相対的な傾きを調整する調整手段を有し、
   前記移動手段が前記供給手段と対向する位置から前記型と対向する位置へ移動する方向が所定方向であって、かつ、前記基板上において第１方向に順次パターンが形成される場合には、前記調整手段は、前記第１方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第１方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第１方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整し、
   前記移動手段が前記供給手段と対向する位置から前記型と対向する位置へ移動する方向が前記所定方向と同じ方向であって、かつ、前記基板上において前記第１方向とは反対向きの第２方向に順次パターンが形成される場合には、前記調整手段は、前記第２方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第２方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第２方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記調整手段は、前記移動手段の速度に関する情報に基づいて前記相対的な傾きを調整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. 基板上の１つのショット領域にインプリント材を供給し、当該ショット領域に型を接触させることをショット領域毎に繰り返すことで、前記基板上の複数のショット領域の各々に前記型に応じたパターンを形成するインプリント方法であって、
   前記型と前記基板の少なくとも一方を傾けることにより、前記型と前記基板との相対的な傾きを調整する調整工程と、
   前記型と前記インプリント材を接触させる接触工程を有し、
   前記調整工程において、
   前記基板上にインプリント材を供給する位置から前記基板に型を接触させる位置へ前記基板を移動する方向が所定方向であって、かつ、前記基板上において第１方向に順次パターンが形成される場合には、前記第１方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第１方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第１方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整し、
   前記基板上にインプリント材を供給する位置から前記基板に型を接触させる位置へ前記基板を移動する方向が前記所定方向と同じ方向であって、かつ、前記基板上において前記第１方向とは反対向きの第２方向に順次パターンが形成される場合には、前記第２方向に順次パターンが形成される複数のショット領域の各々に対して前記インプリント材と前記型を接触させる際に、前記第２方向側における前記型と前記基板との間隔が、前記第２方向とは反対側における前記型と前記基板との間隔よりも小さくなるように前記相対的な傾きを調整することを特徴とするインプリント方法。
4. 請求項３に記載のインプリント方法により、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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