JP6700777B2 - インプリント装置、情報処理装置および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、情報処理装置および物品製造方法に関する。

インプリント技術は、モールドを使ってインプリント材を成形する技術であり、半導体デバイスや磁気記憶媒体などの物品を製造する技術の一つとして注目されている。インプリント装置は、例えば、基板の上にインプリント材を供給し、そのインプリント材とパターンが形成されたモールドとを接触させ、その状態でインプリント材を硬化させ、その後、硬化したインプリント材とモールドとを分離する。これにより、モールドのパターンが基板の上のインプリント材に転写される。モールドは、型、マスク、テンプレートなどとも呼ばれている。

特許文献１には、基板の平坦度不良領域情報、および、マスクの転写領域情報に基づいて、転写に適した基板を選択し、その基板にマスクのパターンを転写するインプリント装置が記載されている。特許文献２には、インプリント時の残膜厚さ（ＲＬＴ（Residual Layer Thickness）と呼ばれている。）を正確に制御するために、テンプレートの凸部の下面と被処理基板の上面との間の距離を測定し、この距離に基づいてテンプレートの移動を制御することが記載されている。

特開２０１２−２５３１１２号公報 特開２０１１−９１３０７号公報

インプリント装置では、基板の周辺部に配置されたショット領域に対するアライメント性能の向上や、インプリント材の食み出しを防ぐ目的で、基板の周辺部を基板の中央部（周辺部以外の部分）に比べて表面の高さが低くなるように加工した基板が使用されうる。このような基板は、基板の厚さが中央部に比べて周辺部が薄い。このような加工がなされた領域を加工領域と呼ぶことにする。加工領域は、インプリント材によるパターンを形成するべきではない領域、即ち無効領域の一種であり、それ以外の領域は、インプリント材によるパターンを形成してもよい領域、即ち有効領域である。インプリント装置において、加工領域を有する基板に対して加工領域を有しない基板と同様にインプリントがなされると、モールドおよび／または基板が損傷を受ける可能性や、インプリント不良が起こる可能性がある。あるいは、加工領域のような無効領域を有するかどうかとは関係なく、ショット領域中の有効領域の大きさを考慮した制御がなされるべき場合がありうる。例えば、ショット領域中の有効領域が規定の大きさを有しない場合には、該ショット領域の上のインプリント材に対するモールドの接触、または、硬化したインプリント材からのモールドの分離のための制御を適正化するべきであるかもしれない。

本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、モールドおよび／または基板の損傷の低減、および／または、インプリント不良の低減に有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の上でモールドを使ってインプリント材を成形するインプリント処理を行うインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、基板におけるインプリント処理によってパターンが形成されるべき領域である有効領域と前記有効領域の表面よりも高さが低い表面を有する無効領域とを識別するための、基板の表面の高さ情報に基づいて、基板のショット領域における前記有効領域の大きさを評価するための指標を求め、前記指標が基準を満たしているかに応じてインプリント処理に関する動作を制御する制御部を備え、前記制御部は、基板のインプリント処理に用いられるインプリント材、または、インプリント処理のプロセス条件に応じて前記基準を決定する。

本発明によれば、モールドおよび／または基板の損傷の低減、および／または、インプリント不良の低減に有利な技術が提供される。

本発明の一つの実施形態におけるインプリント装置の概略構成を示す図。 図１に示されたインプリント装置の動作を示すフローチャート。 インプリント処理を模式的に示す図。 図１に示されたインプリント装置の制御部の構成例を示す図。 インプリント装置のユーザーインターフェースが提供するインターフェース画面を示す図。 基板の外側エッジと基板上の複数のショット領域のレイアウト（ショットレイアウト）の関係を示す図。 欠けショット領域と、基板の外側エッジと、無効領域と、欠けショット領域における有効領域とを例示する図。 欠けショット領域と、基板の外側エッジと、無効領域と、欠けショット領域における有効領域とを例示する図。 無効領域としての加工領域が基板の周辺部に設けられている例を示す断面図。 図２のステップＳ１００の処理（制御情報を生成する生成処理）の流れを示すフローチャート。 制御情報としてのテーブルを例示する図。 モールドヘッドによるモールドチャックの上昇駆動を制御する駆動プロファイル（駆動制御情報）を例示する図。 第３実施形態のインプリント装置の動作を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照しながら本発明をそのいくつかの実施形態を通して例示的に説明する。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態のインプリント装置１００の構成を示す概略図である。インプリント装置１００は、基板１の上でモールド１８を使ってインプリント材を成形するインプリント処理を行う。より具体的には、インプリント装置１００は、基板１の表面上にインプリント材を供給し、該インプリント材にモールド１８を接触させた状態で該インプリント材を硬化させる。本実施形態では、インプリント材として、レジストが採用されている。また、レジストの硬化法として、紫外線（ＵＶ光）の照射によってレジストを硬化させる光硬化法が採用されている。したがって、本実施形態では、インプリント装置１００は、基板１の表面上にレジストを供給し、レジストとモールド１８（のパターン面）とを接触させた状態でレジストを硬化させることによって基板１の表面上にパターンを形成する。但し、インプリント装置１００は、その他の波長域の光の照射によってレジストを硬化させるように構成されてもよいし、その他のエネルギー、例えば、熱によってレジストを硬化させる熱硬化法を採用するように構成されてもよい。

基板１の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に対する相対的な回転で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。

インプリント装置１００は、インプリント環境を一定の温度、湿度に維持し、異物の侵入を排除するためのチャンバー２００を有する。また、インプリント装置１００は、計測器４、計測器６、基板ステージ７、ブリッジ構造体８、計測器９、硬化用光源１１、アライメント計測部１２、ハーフミラー１３、排気ダクト１４、連結部材１５およびモールドヘッド１６を有する。更に、インプリント装置１００は、空気ばね１９、ベース定盤２０、ガス供給部２１、ホルダ２２、レジスト供給部（ディスペンサ）２３、オフアクシススコープ２４、圧力センサ２５、検出部２６、制御部４００およびユーザーインターフェース３４を有する。制御部４００は、ネットワーク３０１を介して、統括コンピュータ３００と接続されている。モールドヘッド１６は、パターン面Ｐを有するモールド１８を保持するモールドチャック１７を含む。モールド１８のパターン面Ｐには、基板１に形成すべきパターンに対応する凹凸パターンが形成されている。

モールドチャック１７は、例えば、真空吸着によってモールド１８を保持する。モールドチャック１７は、モールドチャック１７からのモールド１８の脱落を防止する構造を有していてもよい。本実施形態では、モールドチャック１７は、モールドヘッド１６と強固に結合している。モールドヘッド１６は、ブリッジ構造体８を基準として、少なくとも、Ｚ、ωＸ及びωＹの３軸方向にモールドチャック１７を駆動することが可能な機構を有する。モールドヘッド１６は、連結部材１５を介して、ブリッジ構造体８に連結され、ブリッジ構造体８によって支持されている。また、アライメント計測部１２もブリッジ構造体８によって支持されている。

アライメント計測部１２は、モールド１８と基板１との位置合わせ（アライメント）のためのアライメント計測を行う。アライメント計測部１２は、本実施形態では、モールド１８に設けられたマークおよび基板ステージ７や基板１に設けられたマークを検出してアライメント信号を生成するアライメント検出系を含む。また、アライメント計測部１２は、カメラを含んでいてもよく、紫外線の照射による基板１上のレジストの硬化状態（インプリント状態）を観察する機能を有していてもよい。この場合、アライメント計測部１２は、基板上のレジストの硬化状態だけではなく、基板上のレジストに対するモールド１８の接触状態、基板上のレジストのモールド１８への充填状態、基板上のレジストからのモールド１８の分離状態も観察することが可能である。連結部材１５の上方には、ハーフミラー１３が配置されている。硬化用光源１１からの光は、ハーフミラー１３で反射され、モールド１８を透過して基板１の上のレジストに照射される。基板１の上のレジストは、硬化用光源１１からの光の照射によって硬化する。

ブリッジ構造体８は、床からの振動を絶縁するための空気ばね１９を介して、ベース定盤２０に支持されている。空気ばね１９は、アクティブ防振機能として露光装置（フォトリソグラフィー装置）において一般的に採用されている構造を有する。例えば、空気ばね１９は、ブリッジ構造体８及びベース定盤２０に設けられたＸＹＺ相対位置測定センサ、ＸＹＺ駆動用リニアモータ、空気ばねの内部のエア容量を制御するサーボバルブなどを含む。ブリッジ構造体８には、ホルダ２２を介して、基板１にレジストを供給（塗布）するためのノズルを含むレジスト供給部２３（ディスペンサ）が取り付けられている。レジスト供給部２３は、例えば、レジストの液滴を線状に基板１に供給する。レジスト供給部２３からレジストを基板１に供給しながら基板ステージ７（即ち、基板１）を移動させることによって、基板１上の矩形形状等の任意形状の領域にレジストを塗布することができる。

基板１は、本実施形態では、円形状を有する。したがって、基板１の上に矩形形状のショット領域を規定する場合、基板の周辺部では、矩形形状が基板１（の外周）から食み出すので、矩形形状のショット領域を確保することができない。このようなショット領域は、一般に、欠けショット領域や周辺ショット領域と呼ばれる。現状では、３３ｍｍ×２６ｍｍの１つのショット領域に複数のチップを形成することが可能である。したがって、基板１に効率よくチップを形成するためには、欠けショット領域にもパターンを形成する必要がある。

また、インプリント装置１００を使用するプロセスでは、基板１の表面上に形成される凹凸パターンの凹部に膜が残る。この膜は残膜と呼ばれる。残膜は、レジストにモールド１８のパターンを転写した後のエッチングによって除去される必要がある。残膜の厚さは、ＲＬＴ（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ）と呼ばれる。必要なＲＬＴに相当する厚さの膜がショット領域に形成されていない場合には、レジストのエッチングの際に基板１がエッチングされて抉れてしまう。これを防止するためには、基板１の周辺部、即ち、欠けショット領域へのレジストの塗布が有効である。但し、この際、レジスト供給部２３が、通常の矩形形状のショット領域（完全ショット領域や中心ショット領域と呼ばれる）に対するレジストの塗布時と同様に矩形領域に対してレジストを塗布すると、基板１からレジストが食み出してしまう。この状態において、硬化用光源１１から光を照射すると、基板１を保持する保持面（例えば、基板ステージ７に設けられた基板チャック）上でレジストが硬化して付着する。これにより、基板１が保持面に接着されてしまうことに加えて、次にインプリント処理を行う基板１が付着物（硬化したレジスト）を挟んで保持され、基板１の表面の面精度が低下して正常にパターンを形成することができなくなってしまう。そこで、本実施形態では、レジスト供給部２３によるレジストの吐出と基板ステージ７の移動との組み合わせによって、基板１の適切な領域にレジストを塗布するようにする。

基板ステージ７は、基板チャックを有し、該基板チャックによって基板１を保持する。基板ステージ７は、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωＸ、ωＹおよびωＺの６軸方向に移動することが可能な機構を有する。本実施形態では、基板ステージ７は、Ｘ方向の移動機構を含むＸスライダー３、および、Ｙ方向の移動機構を含むＹスライダー５を介して、ブリッジ構造体８によって支持されている。Ｘスライダー３には、Ｘスライダー３とＹスライダー５との相対位置を計測する計測器４が設けられている。また、Ｙスライダー５には、Ｙスライダー５とブリッジ構造体８との相対位置を計測する計測器６が設けられている。したがって、計測器４、６は、ブリッジ構造体８を基準として、基板ステージ７の位置を計測する。計測器４及び６のそれぞれは、本実施形態では、エンコーダ（リニアエンコーダ）で構成されている。

基板ステージ７とブリッジ構造体８とのＺ方向における距離は、ブリッジ構造体８、Ｘスライダー３およびＹスライダー５によって決まる。Ｘスライダー３およびＹスライダー５のＺ方向、チルト方向の剛性を十ｎｍ／Ｎ程度に高く維持することによって、基板ステージ７とブリッジ構造体８とのＺ方向における変動を数十ｎｍ程度の変動に抑えることができる。

計測器９は、ブリッジ構造体８に設けられ、本実施形態では、干渉計で構成されている。計測器９は、基板ステージ７に向けて計測光１０を照射し、基板ステージ７の端面に設けられた干渉計用ミラーで反射された計測光１０を検出することで、基板ステージ７の位置を計測する。計測器９は、基板ステージ７の基板１の保持面に対して計測器４、６よりも近い位置において、基板ステージ７の位置を計測する。なお、図１では、計測器９から基板ステージ７に照射される計測光１０が１つしか示されていないが、計測器９は、少なくとも基板ステージ７のＸＹ位置、回転量およびチルト量を計測することができるように構成されている。

ガス供給部２１は、モールド１８のパターンへのレジストの充填性を向上させるために、モールド１８の近傍、具体的には、モールド１８と基板１との間の空間に充填用ガスを供給する。充填用ガスは、モールド１８とレジストとの間に挟み込まれた充填用ガス（気泡）を迅速に低減させ、モールド１８のパターンへのレジストの充填を促進させるために、透過性ガス及び凝縮性ガスの少なくとも１つを含む。ここで、透過性ガスとは、モールド１８に対して高い透過性を有し、基板１上のレジストにモールド１８を接触させた際にモールド１８を透過するガスである。また、凝縮性ガスとは、基板１上のレジストにモールド１８を接触させた際に液化（即ち凝縮）するガスである。

オフアクシススコープ２４は、モールド１８を介さずに、基板ステージ７に配置された基準プレートに設けられた基準マークやアライメントマークを検出する。また、オフアクシススコープ２４は、基板１（の各ショット領域）に設けられたアライメントマークを検出することも可能である。圧力センサ２５は、本実施形態では、基板ステージ７に設けられ、モールド１８を基板１上のレジストに接触させることで基板ステージ７に作用する圧力を検出する。圧力センサ２５は、基板ステージ７に作用する圧力を検出することによって、モールド１８と基板１上のレジストとの接触状態を検出するセンサとして機能する。また、圧力センサ２５は、モールドヘッド１６に設けてもよく、モールドヘッド１６及び基板ステージ７のうち少なくとも一方に設けられていればよい。

制御部４００は、例えば、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｄｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用コンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。制御部４００は、インプリント装置１００の動作を制御する。制御部４００の詳細については後述する。

ガス供給部２１は、インプリント処理を行っている期間において、モールド１８と基板１との間の空間に充填用ガスを供給する。モールド１８と基板１との間に供給された充填用ガスは、モールドヘッド１６の上部から排気ダクト１４を介して吸引されて、インプリント装置１００の外部に排出される。また、モールド１８と基板１との間に供給された充填用ガスをインプリント装置１００の外部に排出するのではなく、ガス回収機構（不図示）で回収してもよい。

図２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２のフローチャートを参照しながらインプリント装置１００の動作を説明する。この動作は、制御部４００によって制御される。ステップＳ１００では、制御部４００は、制御情報を生成する。ここで、制御情報は、インプリント処理に関する動作を制御するための情報であり、例えば、基板の複数のショット領域のそれぞれに対するインプリント処理を制御するための情報でありうる。ただし、制御情報は、１回のインプリント処理を制御するための情報であってもよいし、複数の基板のそれぞれの複数のショット領域のそれぞれに対するインプリント処理を制御するための情報であってもよい。ステップＳ１００における決定処理の詳細については後述する。

ステップＳ１０１では、制御部４００による制御の下で、アライメント計測部１２によるアライメント計測の結果に基づいて、モールド１８と基板ステージ７との位置合わせが行われる。この際、モールド１８は、モールド搬送系（不図示）によってインプリント装置１００に搬入され、モールドチャック１７に渡され、モールドチャック１７によって保持される。アライメント計測部１２（アライメント検出系）によって検出されるマーク（アライメントマーク）は、専用の基準マークとして基板ステージ７に設けられてもよいし、専用のアライメント基板に設けられてもよい。

ステップＳ１０２では、制御部４００による制御の下で、処理対象と判断された基板１がインプリント装置１００に搬入され、基板１が基板ステージ７（基板チャック）によって保持される。ステップＳ１０３では、制御部４００による制御の下で、プリアライメントが行われる。基板１がインプリント装置１００に搬入された後に初めて行われるプリアライメント（Ｓ１０３）では、基板１がオフアクシススコープ２４の下に移動され、オフアクシススコープ２４によって基板１の位置が計測される。この際のプリアライメントは、モールド１８と基板１とのアライメント（Ｓ１０６）において、基板１の各ショット領域に設けられたアライメントマークがアライメント計測部１２の計測レンジに収まるような精度（１μｍ〜２μｍ程度）で行われる。処理対象基板であるか否かは、ショット領域に対するインプリント処理をスキップするかどうかを示す情報を有するテーブルＴＢＬ（図１１）を参照することによって判断される。この判断の詳細については後述する。本実施形態では、テーブルＴＢＬは、インプリント処理に関する動作を制御するための制御情報である。

処理対象と判断されたショット領域毎に行われるプリアライメント（Ｓ１０３）は、アライメント（Ｓ１０６）の際の補正駆動量を少なくする目的で行われる。このプリアライメント（Ｓ１０３）では、アライメント計測部１２によるアライメント計測の結果に基づいて、モールド１８と基板１のインプリント対象のショット領域との位置合わせが行われる。処理対象基板であるか否かは、テーブルＴＢＬ（図１１）を参照することによって判断される。この判断の詳細については後述する。

ステップＳ１０４では、制御部４００による制御の下で、基板１のインプリント対象のショット領域がレジスト供給部２３の下に位置するように基板ステージ７が移動される。また、ガス供給部２１によって、制御部４００による制御の下で、モールド１８と基板１との間の空間に充填用ガスが供給される。

ステップＳ１０５では、制御部４００による制御の下で、レジスト供給部２３によって基板１の処理対象と判断されたショット領域に対してレジストが供給される。具体的には、レジスト供給部２３は、レジスト供給部２３の下に移動した基板１のインプリント対象のショット領域に対して、予め定められた塗布パターンに従ってレジストを供給する。また、基板１のインプリント対象のショット領域にレジストが供給されたら、制御部４００による制御の下で、該ショット領域がモールド１８（のパターン面Ｐ）の下に位置するように基板ステージ７が移動される。

ステップＳ１０６では、制御部４００による制御の下で、モールド１８のパターン面Ｐと基板１上のレジストとが接触した状態でアライメント計測部１２によるアライメント計測の結果に基づいてモールド１８と基板１のショット領域とのアライメントが行われる。このようなアライメントは、ダイバイダイアライメントと呼ばれる。

ステップＳ１０７では、制御部４００による制御の下で、モールド１８のパターン面Ｐと基板１上のレジストとが接触した状態において、モールド１８を介して、硬化用光源１１からの光が基板１のインプリント対象のショット領域上のレジストに照射される。

ステップＳ１０８では、制御部４００による制御の下で、モールドヘッド１６を上昇させて、基板１のインプリント対象のショット領域上の硬化したレジストからモールド１８が引き離される。これにより、基板１のインプリント対象のショット領域には、モールド１８のパターン面Ｐに対応したレジストパターンが残る。即ち、モールド１８のパターン面Ｐに対応したパターンが基板１のインプリント対象のショット領域に形成あるいは転写される。モールド１８を硬化したレジストから引き離す際には、レジストパターンが破断しないように、モールド１８のパターン面Ｐにかかるせん断力がレジストパターンの破断応力以下になるように、モールドヘッド１６を上昇させる。

ステップＳ１０９では、制御部４００は、基板１の処理対象と判断された全てのショット領域にパターンが形成されたかどうかを判断する。処理対象と判断された全てのショット領域にパターンが形成されていない場合には、次のショット領域にパターンを形成するために、ステップＳ１０３に移行する。処理対象と判断された全てのショット領域にパターンが形成されている場合には、Ｓ１１０に移行する。

ステップＳ１１０では、制御部４００による制御の下で、基板１がインプリント装置１００から搬出される。ステップＳ１１１では、制御部４００は、インプリント処理で得られた処理データを、ネットワーク３０１を介して、統括コンピュータ３００に送る。

ステップＳ１１２では、制御部４００は、処理対象と判断された全ての基板１にインプリント処理を行ったかどうかを判断する。処理対象と判断された全ての基板１にインプリント処理を行っていない場合には、次の処理対象と判断された基板１にインプリント処理を行うために、ステップＳ１０２に移行する。処理対象と判断された全ての基板１にインプリント処理を行っている場合には、処理を終了する。

図３には、インプリント処理が模式的に示されている。図３（ａ）は、レジスト供給部２３によってレジスト２７ａが供給された基板１のショット領域にモールド１８のパターン面Ｐが接触を開始する前の状態を示している。図３（ｂ）は、モールド１８のパターン面Ｐと基板１のショット領域上のレジスト２７ｂとが接触した状態を示している。この状態で、硬化用光源１１からの光が基板１のショット領域上のレジストに照射される。これによって、レジスト２７ｂが硬化する。図３（ｃ）は、モールドヘッド１６を上昇させて、基板１のショット領域上の硬化したレジスト２７ｃからモールド１８が引き離される様子を示している。これにより、基板１のショット領域には、モールド１８のパターン面Ｐのパターンに対応したレジスト２７ｃのパターンが残る。図３（ｄ）は、モールド１８のパターン面Ｐのパターンと、硬化後のレジスト２７ｃを示している。モールド１８のパターンは、基板１の上に形成すべき凸パターンに対応する凸形成パターン２８と、基板に形成すべき凹パターンに対する凹形成パターン３６とを有する。Ｐｄは、パターン深さを表し、ＲＬＴは残膜厚（Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｌａｙｅｒ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ： ＲＬＴ）を表す。

図４は、図１に示された制御部４００の構成の一部が例示されている。制御部４００は、第１取得部４０１、第２取得部４０２、計算部４０３および生成部４０４を含みうる。第１取得部４０１は、ユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から、基板の加工領域を示す領域情報を取得し、それを計算部４０３に伝達する。領域情報は、基板における有効領域と無効領域とを識別するための情報である。有効領域は、インプリント処理によってパターンが形成されるべき領域であり、無効領域は、基板の表面領域のうち有効領域以外の領域であり、例えば、有効領域の表面よりも低い表面を有する加工領域である。第２取得部４０２は、ユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から、閾値情報を取得し、それを生成部４０４へ伝達する。閾値情報は、後述の基準としての閾値を示す情報である。

計算部４０３は、領域情報に基づいて、基板の複数のショット領域から選択されたショット領域中の有効領域の大きさを評価するための指標を求める。ここで、計算部４０３は、領域情報の他、基板の複数のショット領域からインプリント対象として選択されたショット領域の大きさおよび位置に基づいて指標を求めるように構成されうる。生成部４０４は、計算部４０３が求めた指標が基準を満たしているかどうかに応じて、インプリン処理に関する動作を制御するための制御情報を生成する。

図１１に例示されるテーブルＴＢＬは、生成部４０４によって生成された制御情報の一例を提供する。テーブルＴＢＬは、複数のショット領域のそれぞれに対するインプリント処理をスキップするかどうかを示す情報をショット領域ごとに有しうる。

図５は、ユーザーインターフェース３４が提供するインターフェース画面を例示している。ユーザーインターフェース３４は、入出力デバイスによって構成されうる。入出力デバイスは、例えば、ディスプレイ、タッチパネル、キーボードおよびポインティングデバイスの全部または一部を含みうる。インターフェース画面は、ユーザーが領域情報を入力するための入力部５０１と、ユーザーが閾値情報を入力するための入力部５０２とを含みうる。領域情報は、基板における有効領域と無効領域とを識別するための情報である。無効領域と有効領域とは排他的な領域であるので、領域情報は、例えば、無効領域を示す情報として与えられうる。この場合、無効領域を示す領域情報に基づいて、有効領域を特定することができる。逆に、領域情報は、有効領域を示す情報として与えられてもよい。この場合、有効領域を示す領域情報に基づいて、無効領域を特定することができる。閾値情報は、例えば、百分率で与えられうるが、他の形式で与えられてもよい。図５に示された例では、領域情報として、無効領域を示す情報が、基板の外側エッジからの半径方向の距離で与えられている。また、図５に示された例では、閾値情報は、ショット領域に対する有効領域の非率を示す百分率で与えられている。

図６は、基板の外側エッジと基板上の複数のショット領域のレイアウト（ショットレイアウト）の関係を示す図である。図６に示された矩形領域は、ショット領域であり、矩形領域の中に示された番号は、ショット領域を特定するショット領域番号である。この明細書では、モールドのパターン領域は、インプリント処理によって基板の上に転写すべきパターンが形成された領域として定義され、ショット領域は、パターン領域と同一の形状を有する領域として定義される。よって、全てのショット領域は、同一の形状および同一の面積を有する。

通常、１つのショット領域は、複数のチップ領域を有する。そこで、基板の周辺部に配置された欠けショット領域であっても、基板の有効領域内に１以上のチップ領域を含む場合には、インプリント処理がなされうる。この明細書では、欠けショット領域は、その一部分が基板の有効領域の外に食み出しているショット領域として定義され、完全ショット領域は、その全体が基板の有効領域に収まっているショット領域として定義される。図６において、ショット領域番号５が与えられたショット領域３７は、欠けショット領域である。欠けショット領域と基板の有効領域との重複部分の面積は、完全ショット領域と基板の有効領域との重複部分の面積より小さい。

図７、図８は、図６に示された欠けショット領域３７と、基板の外側エッジと、無効領域Ｌと、欠けショット領域３７における有効領域３９とを例示している。図７、図８に示された例では、基板１は、周辺部に無効領域としての加工領域を有し、加工領域は、基板１の外側エッジから基板１の中心方向への距離がＬ[ｍｍ]以内の領域である。ショット領域の有効領域占有率は、以下の（式１）で与えられうる（式１）で与えられる。有効領域占有率は、ショット領域中の有効領域の大きさを評価するための指標の一例である。有効領域占有率は、モールドのパターン領域の面積（＝ショット領域の面積）に対するショット領域中の有効領域の面積の比率と等価である。

有効領域占有率 ＝ （有効領域の面積／ショット領域の面積）×１００ [％] ・・・（式１）
ショット領域の面積 ＝ Ａ[ｍｍ] × Ｂ[ｍｍ] ・・・（式２）

・・・（式３）

但し、ａ、ｂは、基板の中心を（０，０）とした場合の有効領域と無効領域との境界線３８とショット領域が交点する点のｘ座標、ｒは境界線３８の半径、Ｙはショット領域の底辺のＹ座標である。ショット領域の面積は、モールドのパターン領域の面積と等しい。

本実施形態では、無効領域が基板の周辺部に設けられる例が説明されているが、無効領域は、基板の周辺部に限られず、基板のどの位置に設けられてもよい。

図９は、無効領域としての加工領域が基板１の周辺部に設けられている例を示す断面図である。無効領域としての加工領域４０は、有効領域の表面よりも低い表面を有する。よって、有効領域と無効領域との間に段差が形成されている。段差の高さは、例えば、１[μｍ]から１００[μｍ]までの範囲内でありうる。

図１０は、図２のステップＳ１００の処理、即ち、制御情報を生成する生成処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ２００では、第１取得部４０１は、ユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から、領域情報を取得し、それを計算部４０３へ伝達する。この領域情報は、図７、図８および図９に示されたＬに相当する情報である。

一例において、領域情報は、不図示の加工装置から、基板識別情報またはロット識別情報と対応付けて統括コンピュータ３００に提供され、統括コンピュータ３００は、領域情報と基板識別情報またはロット識別情報とを対応付けて管理する。統括コンピュータ３００は、基板識別情報またはロット識別情報に対応する基板またはロットがインプリント装置１００によって処理される際に、基板識別情報またはロット識別情報に対応する領域情報を統括コンピュータ３００に提供するように構成されうる。

ステップＳ２０１では、第２取得部４０２は、ユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から、閾値情報を取得し、それを生成部４０４へ情報を伝達する。この閾値情報によって与えられる閾値は、（式１）に従って計算される有効領域占有率がインプリント処理を実行するために十分であるか否かを判定するための基準となる。この閾値は、個々の基板、個々のロットによって異なりうるものであり、ユーザー（オペレータ）あるいは統括コンピュータ３００により、任意に設定されうる。例えば、使用されるレジストの粘性が大きく、硬化されたインプリント材からのモールドの分離に要する力（以下、分離力）が大きいプロセスにおいては、有効領域占有率が分離力に影響する度合いが大きい。よって、この場合には、閾値が大きめに設定されうる。逆に、使用されるレジストの粘性が小さく、分離力が小さいプロセスにおいては、有効領域占有率が分離力に影響する度合いが小さい。よって、この場合には、閾値が小さめに設定されうる。つまり、レジストの粘性、或いはその他のプロセス条件によって、有効領域占有率が同じであっても、インプリント処理に与える影響が異なることを意味する。この差を吸収するパラメータとして閾値情報を変更可能とすることで、きめ細かいインプリント制御が可能となる。

レジスト粘性、或いはその他のプロセス条件に差異が無い状況でインプリント装置１００が運用される場合は、インプリント装置１００が閾値情報を固定値として保有してもよい。

ステップＳ２０２では、計算部４０３は、考慮対象であるショット領域の大きさ（図７または図８のＡ[ｍｍ]およびＢ[ｍｍ]）、該ショット領域の中心の位置の座標情報Ｃ（ｘ，ｙ）を取得する。これらの情報は、例えば、ユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から取得することができる。そして、ステップＳ２０３では、計算部４０３は、（式１）〜（式３）に従って有効領域占有率（指標）を計算する。

ステップＳ２０４では、生成部４０４は、ステップＳ２０３で計算した有効領域占有率（指標）と閾値情報によって与えられる閾値との大小関係を比較する。そして、有効領域占有率が閾値情報によって与えられる閾値より大きい場合は、ステップＳ２０６へ進む。一方、有効領域占有率が閾値情報によって与えられる閾値と同じまたは小さい場合は、ステップＳ２０５へ進む。

ステップＳ２０５では、生成部４０４は、考慮対象のショット領域に対するインプリント処理をスキップするように、テーブルＴＢＬ（図１１）、即ちインプリント処理を制御する制御情報を更新するする。この更新は、例えば、スキップするか否かを示すフラグＦｌａｇの値を、スキップすることを示す”０”に設定するものである。一方、ステップＳ２０６では、生成部４０４は、考慮対象のショット領域に対するインプリント処理をスキップしないように、テーブルＴＢＬ（図１１）、即ちインプリント処理を制御する制御情報を更新する。この更新は、例えば、例えば、スキップするか否かを示すフラグＦｌａｇの値を、スキップしないことを示す”１”に設定するものである。

ステップＳ２０７では、制御部４００は、全ショット領域についてステップＳ２０３〜Ｓ２０６の処理が終了したかどうかを判定し、全ショット領域について処理が終了した場合には、制御情報の決定処理を終了し、そうでない場合はステップＳ２０３へ進む。

有効領域占有率が閾値情報によって与えられる閾値と同じまたは小さい場合は、有効領域占有率が閾値情報によって与えられる閾値（有効占有率）が基準を満たさないことを意味する。制御部４００は、指標が基準を満たさない場合にエラー表示を行うように構成されてもよい。また、制御部４００は、指標が基準を満たしていない場合に、エラー表示を行うとともに、処理を継続するかどうかをユーザーに選択させるように構成されてもよい。これにより、ユーザーは、指標が基準を満たさないショット領域に対するインプリント処理をスキップするかどうかを選択することができる。

図１１を参照しながらテーブルＴＢＬについて例示的に説明する。テーブルＴＢＬは、インプリント処理を制御する制御情報を提供する。テーブルＴＢＬは、ロットを構成する複数の基板のそれぞれの複数のショット領域のそれぞれに対するインプリント処理をスキップするかどうかを示す情報を含む。換言すると、テーブルＴＢＬは、各ロットの各基板の各ショット領域に対するインプリント処理をスキップするかどうかを示す情報を含む。テーブルＴＢＬは、ロットを識別するロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）、基板（ウエハ）を識別する基板識別子（Ｗａｆｅｒ ＩＤ）、ショット領域を識別するショット番号（Ｓｈｏｔ Ｎｏ．）を含む。また、テーブルＴＢＬは、ショット領域に対するインプリント処理をスキップするかどうかを示すフラグ（Ｆｌａｇ）を含む。テーブルＴＢＬを構成する項目のうちフラグ以外の値（データ）は、例えば、統括コンピュータ３００から提供され、フラグ（Ｆｌａｇ）の値は、図１０に示される生成処理において決定されうる。あるいは、フラグ（Ｆｌａｇ）の値は、デフォルトで、インプリント処理をスキップしないこと（つまり、インプリントを実行すること）を示す値に設定されていてもよい。この場合、図１０に示される生成処理において、インプリント処理をスキップするショット領域のフラグの値が、インプリント処理をスキップすることを示す値に変更されうる。図１１の例では、インプリント処理を実行するショット領域のフラグ（Ｆｌａｇ）は”１”とされ、インプリント処理をスキップするショット領域のフラグ（Ｆｌａｇ）は”０”とされる。

ここで、複数のショット領域のそれぞれについて求められた複数の有効領域占有率のそれぞれが閾値より大きいことは、複数のショット領域のそれぞれについて求められた指標が基準を満たしていることを示している。また、複数のショット領域のそれぞれについて求められた複数の有効領域占有率の中に閾値以下のものが存在することは、複数の指標の中に基準を満たさないものが存在することを示している。よって、上記の制御部４００の動作は、複数のショット領域のそれぞれについて求められた複数の指標のそれぞれが基準を満たしている場合に、予め準備された制御情報（具体的には、基板の全ショット領域に対してインプリント処理を行うことを指示する制御情報。）に従った動作を実行するものとして理解するこができる。また、上記の制御部４００の動作は、該複数の指標の中に基準を満たさないものが存在する場合に、予め準備された制御情報を、指標が基準を満たしていないショット領域に対してインプリント処理を行わないように変更し（これにより、変更制御情報を生成する。）、変更制御情報に従った動作を実行するものとして理解することができる。

図１１の例では、ロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）がｄ１００１のロットは、基板識別子（Ｗａｆｅｒ ＩＤ）が４８５２、４８５３、４８５４、４８５５の４枚の基板で構成される。ロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）がｄ１００１のロットでは、全ての基板の全てのショット領域のフラグ（Ｆｌａｇ）が”１”となっているので、全ての基板の全てのショット領域に対してインプリント処理がなされる。

また、図１１の例では、ロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）がｄ１００２のロットは基板識別子（Ｗａｆｅｒ ＩＤ）が２９０１、２９０２、２９０３の３枚の基板で構成される。ロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）がｄ１００２のロットの各基板のショット番号（Ｓｈｏｔ Ｎｏ．）が１、４、２９、３２のフラグ（Ｆｌａｇ）が”０”となっているので、これらのショット番号のショット領域に対するインプリント処理がスキップされる。図６には、ロット識別子（Ｌｏｔ ＩＤ）がｄ１００２のロットにおけるショットレイアウトが例示されている。

上記の例では、スキップするように制御情報によって指定されているショット領域に対するインプリント処理がスキップされるが、これは一例に過ぎない。スキップするように制御情報によって指定されているショット領域を含み基板、または、スキップするように制御情報によって指定されているショット領域を含むロットに対するインプリント処理がスキップされてもよい。どの範囲でスキップを実行するかは、予めユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から設定されうる。また、スキップするように指定されているショット領域の数が基板の中に所定数以上存在する場合に、当該基板に対するインプリント処理をスキップしてもよい。

以下、本発明の第２実施形態を説明する。第１実施形態では、図１１に示されるテーブルＴＢＬに追加される情報は、フラグ（Ｆｌａｇ）の値のみである。第２実施形態では、制御部４００（生成部４０４）は、フラグの値の他、有効領域占有率をテーブルＴＢＬに追加する。

また、第２実施形態では、図２のステップＳ１０８において、硬化したレジストパターンからモールド１８を引き離す際に、制御部４００は、レジストパターンが破損しないように、モールドヘッド１６の上昇を制御する。具体的には、制御部４００は、モールド１８のパターン面Ｐにかかるせん断力がレジストパターンの破断応力以下になるように、モールドヘッド１６によるモールドチャック１７（換言すると、モールド１８）の上昇駆動を制御する。ここで、制御部４００は、モールドヘッド１６によるモールドチャック１７の上昇駆動を制御するための駆動プロファイル（駆動制御情報）をショット領域の有効領域占有率に応じて決定する。

図１２は、モールドヘッド１６によるモールドチャック１７の上昇駆動を制御する駆動プロファイル（駆動制御情報）を例示している。有効領域占有率が大きい場合は、同一の駆動プロファイルでモールドチャック１７（モールド１８）を駆動した場合に発生するせん断力が大きくなる。逆に、有効領域占有率が小さい場合は、同一の駆動プロファイルでモールドチャック１７（モールド１８）を駆動した場合に発生するせん断力が小さくなる。そこで、有効領域占有率が基準値より大きい場合は、制御部４００は、駆動プロファイルα（第１駆動制御情報）を選択する。一方、有効領域占有率が該基準値と等しいか小さい場合は、制御部４００は、駆動プロファイルαとは異なる駆動プロファイルβ（第２駆動制御情報）を選択する。ここで、駆動プロファイルαは、モールドチャック１７（モールド１８）の最大駆動速度が、駆動プロファイルβよりも小さい。ここでは２種類の駆動プロファイルが例示されているが、更に多くの駆動プロファイルが提供されてもよい。このように複数の駆動プロファイルから有効領域占有率に応じて選択された駆動プロファイルに従ってモールド１８を駆動することによって、意プリント不良を低減し、レジストパターンを安定して形成することができる。また、全体のスループットを向上させることもできる。駆動プロファイルは、有効領域占有率をパラメータとする数式によって与えられてもよい。

以下、本発明の第３実施形態を説明する。第１実施形態では、制御部４００が有効領域占有率を計算し、その有効領域占有率に従って、インプリント処理を含む動作を実行する。このような制御部４００の機能の全部または一部は、統括コンピュータ３００（情報処理装置）に組み込まれてもよい。

一例において、テーブルＴＢＬは、外部装置あるいは情報処理装置としての統括コンピュータ３００によって生成され、統括コンピュータ３００からネットワーク３０１を介してインプリント装置１００の制御部４００に送信されうる。制御部４００は、統括コンピュータ３００から受信したテーブルＴＢＬを処理対象のロットまたは基板の処理レシピと関連付けてデータベースに格納するように構成されうる。

図１３は、第３実施形態のインプリント装置１００の動作を示すフローチャートである。ステップＳ３００では、制御部４００は、予め統括コンピュータ３００から受信した複数のテーブルＴＢＬの中から、処理対象のロットまたは基板に対応するテーブルＴＢＬを抽出する。そして、制御部４００は、その後、このテーブルＴＢＬに従って、ステップＳ１０１以降の処理を第１実施形態と同様に実行する。第３実施形態では、テーブルＴＢＬの生成を制御部４００が行わないので、制御部４００の演算処理に関わる負荷を軽減することが可能となる。

以下、本発明の第４実施形態を説明する。第１実施形態では、第１取得部４０１がユーザーインターフェース３４を介してユーザーから、または、ネットワーク３０１を介して統括コンピュータ３００から、基板の加工領域を示す領域情報を取得する。領域情報は、基板加工装置（不図示）に指示した加工情報、または基板加工装置から提供される情報に基づいて取得することができる。しかし、基板加工装置が誤った情報を提供した場合、誤った情報に基づいて制御情報が生成されるので、モールドまたは基板が損傷を受ける可能性や、インプリント不良が発生する可能性がある。

そこで、領域情報を受け取ることなく、インプリント装置１００内の計測部（基板の表面の高さを計測する機能を有する計測部）、例えば、アライメント計測部１２またはオフアクシススコープ２４を用いて基板の表面高さを計測してもよい。この場合、第１取得部４０１は、計測部による計測結果に基づいて領域情報を取得することができる。計測は、基板がインプリント装置１００に搬入された後、インプリント処理を実行する前に実施されうる。この計測結果に基づいて生成された領域情報は、例えば、基板識別情報と対にして保管されうる。インプリント処理を実行する際、保管された領域情報を読み出すことで、図２に例示される動作と同様の動作を実行することができる。

以下、上記のインプリント装置を使って物品を製造する物品製造方法を説明する。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一つにおいて有利である。

１００：インプリント装置、１：基板、３：Ｘスライダー、４、６、９：計測器、５：Ｙスライダー、７：基板ステージ、８：ブリッジ構造体、１０：計測光、１１：硬化用光源、１２：アライメント計測部、１３：ハーフミラー、１４：排気ダクト、１５：連結部材、１６：モールドヘッド、１７：モールドチャック、１８：モールド、１９：空気ばね、２０：ベース定盤、２１：ガス供給部、２２：ホルダ、２３：レジスト供給部、２４：オフアクシススコープ、２５：圧力センサ、２６：検出部

Claims (13)

1. 基板の上でモールドを使ってインプリント材を成形するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   基板におけるインプリント処理によってパターンが形成されるべき領域である有効領域と前記有効領域の表面よりも高さが低い表面を有する無効領域とを識別するための、基板の表面の高さ情報に基づいて、基板のショット領域における前記有効領域の大きさを評価するための指標を求め、前記指標が基準を満たしているかに応じてインプリント処理に関する動作を制御する制御部を備え、
   前記制御部は、基板のインプリント処理に用いられるインプリント材、または、インプリント処理のプロセス条件に応じて前記基準を決定する
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記制御部は、前記指標が前記基準を満たしていないショット領域に対するインプリント処理をスキップする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記制御部は、前記指標が前記基準を満たしていないショット領域を含む基板、または、前記指標が前記基準を満たしていないショット領域を含む基板を含むロットに対するインプリント処理をスキップする、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
4. 前記制御部は、基板の複数のショット領域のそれぞれについて求められた複数の前記指標が前記基準を満たしている場合には、予め準備された制御情報に従った動作を実行し、基板の複数のショット領域のそれぞれについて求められた複数の前記指標の中に前記基準を満たしていないものが存在する場合には、前記制御情報を変更することによって変更制御情報を生成し、前記変更制御情報に従った動作を実行する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
5. インプリント処理は、インプリント材に前記モールドを接触させ、該インプリント材を硬化させ、硬化した該インプリント材から前記モールドを分離させる動作を含み、
   前記制御部は、前記指標に応じた駆動制御情報に従って前記モールドの駆動を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至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、硬化したインプリント材から前記モールドを分離させる動作を前記指標に応じて制御する、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記モールドは、インプリント処理によって前記基板の上に転写すべきパターンが形成されたパターン領域を有し、
   前記指標は、前記パターン領域の面積に対するショット領域中の前記有効領域の面積の比率である、
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記高さ情報をユーザーまたは外部装置から取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. 基板の表面の高さを計測する計測部を備え、
   前記制御部は、前記計測部による計測によって前記高さ情報を取得する、
   ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記制御部は、前記指標が前記基準を満たしていない場合に、エラー表示を行う、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記制御部は、前記指標が前記基準を満たしていない場合に、エラー表示を行うとともに、処理を継続するかどうかをユーザーに選択させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 基板の上でモールドを使ってインプリント材を成形するインプリント処理を行うインプリント装置に情報を提供する情報処理装置であって、
    基板におけるインプリント処理によってパターンが形成されるべき領域である有効領域と前記有効領域の表面よりも高さが低い表面を有する無効領域とを識別するための、基板の表面の高さ情報を取得する取得部と、
    前記高さ情報に基づいて、前記基板のショット領域中の前記有効領域の大きさを評価するための指標を求め、前記指標が基準を満たしているかに応じてインプリント処理に関する動作を制御するための制御情報を生成し前記インプリント装置に提供する生成部と、
    基板のインプリント処理に用いられるインプリント材に応じて、または、インプリント処理のプロセス条件に応じて前記基準を決定する決定部と、
    を備えることを特徴とする情報処理装置。
13. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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