JP6980478B2 - インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法が知られている。インプリント方法は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、インプリント材のパターンが基板上に形成される。

基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置において、インプリント材のパターンが形成される基板上の領域（ショット領域）に、型のパターン領域を精度よく重ね合わせて、パターンを形成することが重要である。そこで、引用文献１には、基板の温度を制御することにより、基板を熱膨張させて基板の表面に沿った方向の形状を補正するインプリント装置が提案されている。

特開２０１４−２４１３９６号公報

インプリント技術によるパターン形成において、インプリント装置の基板保持部に保持された状態で基板の表面は平坦であることが望ましい。しかしながら、インプリント装置において、基板を保持する基板チャックの表面形状が平坦ではない場合や、インプリント装置に搬入される基板の表面が平坦ではない場合がある。

特許文献１に記載されたインプリント装置によって温度制御され、熱膨張した基板は、基板の表面に沿った方向には変形しやすいが、基板の高さ方向には変形しにくい。そのため、特許文献１に記載されたインプリント装置によって基板の温度を制御しても、基板を高さ方向に変形させることはできず、基板の表面を所望の平坦にすることはできない。

本発明は、インプリント装置の基板保持部に保持された基板表面の高さ方向を補正して、基板上のショット領域に型のパターン領域を精度よく重ね合わせる上で有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記基板を保持する基板保持部と、所定の加熱量の熱が加えられた際の前記基板保持部に保持された前記基板の高さ方向の変形量とに基づいて前記基板保持部に熱を加えることによって、前記基板の高さ方向の形状が目標形状に近づくように前記基板保持部に保持された前記基板の表面の高さを変える加熱部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、インプリント装置の基板保持部に保持された基板表面の高さ方向を補正して、基板上のショット領域に型のパターン領域を精度よく重ね合わせる上で有利なインプリント装置を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置を示す図である。 第１実施形態のインプリント方法を示すフローチャートである。 加熱プロファイルの生成方法を示すフローチャートである。 基板上のショット領域と基板保持部のチャックを示す図である。 基板上のショット領域の各部分に与えられる所定加熱量と、基板保持部の変形量を示す図である。 基板上のショット領域の各部分における目標加熱量を決定する方法について説明するための図である。 加熱プロファイルを生成する方法の例を示す図である。 基板上のショット領域の各部分における加熱プロファイルの一例を示す図である。 基板上のショット領域の各部分における加熱プロファイルの一例を示す図である。 第２実施形態における加熱プロファイルを説明するための図である。 第２実施形態における基板上のショット領域の各部分における加熱プロファイルの一例を示す図である。 基板上のショット領域の各部分における加熱プロファイルの一例を示す図である。 アライメント計測の一例を示す図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材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。

（第１実施形態）
図１は第１実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示した図である。図１を用いてインプリント装置１００の構成について説明する。ここでは、基板１１が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置１００は、基板上に供給されたインプリント材を型２１（モールド）と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。図１のインプリント装置１００は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置１００について説明する。

インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。このように、インプリント装置は型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形する装置である。

インプリント装置１００は、基板１１を保持する基板ステージ２と、型２１を保持する型保持部３と、アライメント計測部４と、照射部５と、供給部６（ディスペンサ）とを含む。型保持部３は、ベース定盤４１により支柱４３を介して支持されたブリッジ定盤４２に固定されており、基板ステージ２は、ベース定盤４１に固定されている。また、インプリント装置１００は、ＣＰＵやメモリを含み、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）制御部７を含む。制御部７は、インプリント装置１００内に設けてもよいし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。

基板１１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられる。基板１１の上面（被処理面）には、後述する供給部６によってインプリント材（紫外線硬化樹脂）が供給される。また、型２１は、通常、石英など紫外線を通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２１ａ（パターン領域）には、基板１１に転写する凹凸のパターンが形成されている。

基板ステージ２は、基板保持部１２（基板チャック）とステージ駆動部１３とを含み、型２１と基板上のインプリント材とを接触させる際に、基板１１をＸ方向およびＹ方向に移動させて基板１１と型２１との位置合わせを行う。基板保持部１２は、例えば、真空吸着力や静電力などによって基板１１を保持する。ステージ駆動部１３は、基板保持部１２を機械的に保持するとともに、基板保持部１２をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ここで、ステージ駆動部１３は、例えば、リニアモータが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、ステージ駆動部１３は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向（Ｚ軸周りの回転）に回転駆動して基板１１の位置を調整する位置調整機能、基板１１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。

型保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などにより型２１を保持する型保持機構２２と、型保持機構２２をＺ方向に駆動する型駆動機構２３とを含む。型保持機構２２および型駆動機構２３は、それぞれの中心部（内側）に開口領域を有しており、照射部５から射出された光が型２１を介して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、型２１には、製造誤差や熱変形などにより、例えば、倍率成分や台形成分、弓型成分、樽型成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そのため、型保持部３は、型２１の側面における複数の箇所に力を加えて型２１を変形させる変形部２４を備えている。このように当該複数の箇所の各々に変形部２４によって力を加えることで、型２１に形成された領域２１ａの形状を変えることができる。

型駆動機構２３は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、型２１と基板上のインプリント材とを接触させたり剥離させたりするように型保持機構２２（型２１）をＺ方向に駆動する。型駆動機構２３は、型２１と基板上のインプリント材とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系と微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、型駆動機構２３は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向およびθ方向に型２１の位置を調整する位置調整機能や、型２１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。ここで、第１実施形態のインプリント装置１００では、基板１１と型２１との間の距離を変える動作は型駆動機構２３で行っているが、基板ステージ２のステージ駆動部１３で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。

アライメント計測部４は、基板上に形成されたショット領域８（型２１のパターンが転写される領域）の形状と、型に形成された領域２１ａ（パターン領域）の形状との差異（以下、形状差）を計測する。例えば、形状差を計測する方法として、ショット領域８と領域２１ａのそれぞれに形成された複数のアライメントマークを検出する方法がある。基板のショット領域と型のパターン領域のそれぞれ対応した位置にアライメントマークが形成されている。アライメント計測部４は、ショット領域８のアライメントマークと型の領域２１ａのアライメントマークをそれぞれ個別に観察してもよいし、それぞれのアライメントマークを重ねて観察（例えば、モアレ縞を観察）してもよい。これにより、アライメント計測部４は、ショット領域８のアライメントマークと型の領域２１ａのアライメントマークとの位置ずれ量を検出し、その位置ずれ量に基づいてショット領域８と型の領域２１ａとの形状差を計測することができる。

ここで、基板１１のショット領域８において基板１１を支持する基板保持部１２の表面形状が平坦ではない場合や、半導体デバイスの製造工程などの影響により、基板１１が変形し、所望の平坦度ではない場合がある。この場合、基板上のショット領域８に型２１のパターン（領域２１ａ）を精度よく転写するためには、変形部２４によって変形された型の領域２１ａの形状（目標形状）に合わせてショット領域８を変形させる必要がある。そのため、第１実施形態のインプリント装置１００は、後述するように、基板上のショット領域８に基板保持部１２に到達可能な波長の光を照射することによって基板保持部１２を加熱し、基板保持部１２を高さ方向（Ｚ方向）に変形させる。なお、基板１１および基板保持部１２の高さ方向の寸法はインプリント装置内外の既知の手段でインプリント前後、またはインプリント中に計測することができる。

照射部５は、基板上のインプリント材を硬化させる光を射出する露光部３１と、基板保持部１２を加熱する光を射出する加熱部３２と、露光部３１から射出された光と加熱部３２から射出された光を基板上や基板保持部１２に導く光学部材３３とを含む。露光部３１は、基板上のインプリント材を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該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光学系とを含みうる。

加熱部３２（光源部）は、基板上のショット領域８に対応する基板保持部１２を加熱する光を射出する光源と、当該光源から射出された光で基板保持部１２を加熱する上で適切な光に調整する光学系を含みうる。ここで、この加熱部は、基板保持部で保持している基板の表面の高さを変える（変化させる）機能を有している。具体的には、基板を基板保持部側に突き当てるようにすることにより基板を保持する構成の場合に、基板保持部を加熱し膨張（冷却し収縮）させることによって、基板を基板と垂直な方向に変形（部分的な高さの変化）させている。基板保持部は、基板と基板保持部との間を真空にする（少なくとも基板表面側の空間よりも低圧にする）ことにより基板を基板保持部に突き当てている。基板保持部は上記の構成のみならず、磁力によって基板を基板保持部側に突き当てても良いし、その他の方法で、基板保持部側に突き当てても構わない。

加熱部３２の光源は、基板上に供給されたインプリント材を硬化させず、かつ基板保持部１２の加熱に適した波長（例えば、２μｍ以上５μｍ以下）を有する光を射出する。このように加熱部３２の光源は、基板保持部１２を加熱させるために、型２１と基板１１を透過する波長の光を射出する。例えば、加熱部３２の光源は、基板１１の透過率が５０％以上の波長の光を照射する。加熱部３２の光学系は、加熱部３２の光源から射出された光を、ショット領域８における基板保持部１２の温度分布が所望の温度分布となるように、即ち、ショット領域８（基板保持部１２）の形状が目標形状となるように調整可能な（整形可能な）調整部を含む。例えば、加熱部３２（光源部）の光学系に含まれる調整部（光学素子）としては、複数の反射ミラーを含むＤＭＤ（デジタルマイクロミラーデバイス）や液晶素子などが用いられる。

また、光学部材３３は、例えば、露光部３１から射出された光（紫外線）を透過し、加熱部３２から射出された光（波長２０００ｎｍ〜５０００ｎｍ）を反射するビームスプリッタを含みうる。なお、従来技術のインプリント装置の加熱部３２は、基板上に供給されたインプリント材を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した波長（例えば、４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）の光であり、基板１１の表面に沿った方向の変形を目的とした波長設定である。また、アライメントに使用する光波長は基板の材質がＳｉの場合、光が反射しやすい１０００ｎｍ以下が一般的である。よって、本発明で示す波長２０００ｎｍ〜５０００ｎｍは基板を透過する以外で用途が少なく、不要な光としてカットすることが一般的である。

供給部６は、基板上にインプリント材を供給する。第１実施形態では、紫外線の照射によって硬化する性質を有するインプリント材が用いられているが、供給部６から基板上に供給されるインプリント材は、半導体デバイスの製造工程における各種条件によって適宜選択されうる。また、供給部６の吐出口から吐出されるインプリント材の位置や量は、基板上のインプリント材に形成されるパターンの厚さやパターンの密度などを考慮して適宜決定されうる。基板上に供給されたインプリント材を、型２１に形成されたパターンに十分に充填させるために、型とインプリント材とを接触させた状態で一定の時間を経過させてもよい。

インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。

インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。

基板は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。

このように構成された第１実施形態のインプリント装置１００において、型２１のパターンを基板上のショット領域８に転写するインプリント処理について図２を参照しながら説明する。図２は、型２１のパターンを基板上のショット領域８に転写するインプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。なお、基板保持部１２の平坦度計測を事前に実施した場合について述べる。

Ｓ１０１では、制御部７は、型２１を型保持機構２２の下に搬送するように型搬送機構（不図示）を制御し、型２１を保持するように型保持機構２２を制御する。これにより、型２１がインプリント装置１００内に搬入（配置）される。Ｓ１０２では、制御部７は、基板１１を基板保持部１２の上に搬送するように基板搬送機構（不図示）を制御し、基板１１を保持するように基板保持部１２を制御する。これにより、基板１１がインプリント装置１００内に搬入（配置）される。Ｓ１０３では、制御部７は、基板上のショット領域８（インプリント処理が行われる対象の領域）が供給部６の下に配置されるようにステージ駆動部１３を制御して、基板１１を移動させる。Ｓ１０４では、制御部７は、基板上のショット領域８にインプリント材を供給するように供給部６を制御する。Ｓ１０５では、制御部７は、インプリント材が供給された基板上のショット領域８が型２１の領域２１ａの下に配置されるようにステージ駆動部１３を制御して、基板１１を移動させる。Ｓ１０６では、制御部７は、型２１のパターンと基板上のインプリント材とが接触するように、即ち、基板１１と型２１との距離が短くなるように型駆動機構２３を制御する。

Ｓ１０７では、制御部７は、ショット領域８に形成されたアライメントマークと型２１に形成されたアライメントマークとを計測するようにアライメント計測部４を制御する。これにより、アライメント計測部４は、基板上のショット領域８と型の領域２１ａとの形状差を計測することができる。基板上のショット領域８と型の領域２１ａとの形状差は、基板上のショット領域８および型の領域２１ａの形状を事前に計測しておき、それを取得してもよい。また、事前の計測値とアライメント計測部４による計測値を併用してもよい。Ｓ１０８では、制御部７は、アライメント計測部４により計測された形状差が許容範囲に収まるように変形部２４と加熱部３２とを制御し、型の領域２１ａおよび基板上のショット領域８の基板保持部１２をそれぞれ変形させる。上述したように、変形部２４は、型２１の側面における複数の箇所に力を加えることにより、型の領域２１ａにおける変形を補正する。そして、加熱部３２は、例えば変形部２４により補正された型の領域２１ａの形状を目標形状として、基板上のショット領域８の形状が目標形状になるようにショット領域８における基板保持部１２を変形する。これにより、型の領域２１ａとショット領域８との形状差を許容範囲に収めて、型２１のパターンをショット領域８に精度よく転写することができる。加熱部３２によるショット領域８における基板保持部１２の変形については、後に詳細を説明する。ここで、Ｓ１０７におけるアライメント計測部４による計測工程と、Ｓ１０８における型２１の変形工程は、型２１と基板上のインプリント材とを接触させる工程（Ｓ１０６）の前に行われてもよい。また、アライメント計測部４による計測は、Ｓ１０８における型２１の変形工程とショット領域８の変形工程との間に行われてもよい。

Ｓ１０９では、制御部７は、型２１を接触させたインプリント材に対して紫外線を照射するように露光部３１を制御し、当該インプリント材を硬化させる。Ｓ１１０では、制御部７は、型２１を基板上のインプリント材から剥離する（離型する）ように、即ち、基板１１と型２１との距離が長くなるように型駆動機構２３を制御する。Ｓ１１１では、制御部７は、基板上に引き続き型２１のパターンを転写するショット領域８（次のショット領域８）があるか否かの判定を行う。次のショット領域８がある場合はＳ１０３に進み、次のショット領域８がない場合はＳ１１２に進む。Ｓ１１２では、制御部７は、基板１１を基板保持部１２から回収するように基板搬送機構（不図示）を制御する。Ｓ１１３では、制御部７は、引き続きインプリント処理を行う基板１１（次の基板１１）があるか否かの判定を行う。次の基板１１がある場合はＳ１０２に進み、次の基板１１がない場合はＳ１１４に進む。Ｓ１１４では、制御部７は、型２１を型保持機構２２から回収するように型搬送機構（不図示）を制御する。

ここで、加熱部３２によるショット領域８における基板保持部１２の変形について説明する。上述したように、基板上のショット領域８は、例えば基板１１や基板保持部１２の製造誤差や装置との組合せ、使用回数等によって平坦度が変化し、所望の形状ではない場合がある。そして、この場合、基板上のショット領域８に型２１のパターンを精度よく転写するためには、ショット領域８の形状が目標形状になるようにショット領域８を変形させる必要がある。そのため、第１実施形態のインプリント装置１００は、ショット領域８における基板保持部１２の複数の部分の各々に光を照射することにより熱を加え、各部分における熱膨張により当該ショット領域を変形させる加熱部３２を含む。そして、加熱部３２は、制御部７により決定された加熱プロファイルに基づいてショット領域８における基板保持部１２における各部分に熱を加える。これにより、ショット領域８の基板保持部１２において温度分布を得ることができ、基板保持部１２の基板を保持する保持面の高さを調整することでショット領域８の形状を目標形状にすることができる。ここで、加熱プロファイルとは、１つの部分に加える単位時間当たりの加熱量（以下、加熱流と称する）と時刻との関係を示すプロファイルである。加熱プロファイルの生成方法については後述する。また、第１実施形態において制御部７は、上述したように、ショット領域８の目標形状として、変形部２４により変形された型の領域２１ａの形状を用いる。さらに、第１実施形態では、複数の部分は、全てショット領域８に含まれているが、それに限られるものではなく、ショット領域８の外側に配置された部分を含んでもよい。

ここでは、説明を簡単にするために、ショット領域８は、図４（ａ）に示すように、部分８Ａ、８Ｂ、８Ｃ、８Ｄの４つの部分を含むものとする。

図４（ｂ）のように基板保持部１２に保持された基板１１のショット領域８に凸形状の変形が生じている場合には、凸形状がある領域８ａの温度がそれ以外の領域に対して低くなるように、ショット領域８の部分ごとに加熱プロファイルが生成される。これは、凸形状を含んだ領域８ａに熱を加えない、つまり凸形状を含んだ領域８ａの外側を加熱することで、凸形状を含んだ領域の外側の基板保持部１２の温度を高くして熱膨張させ、基板１１をＺ方向に押し上げることにより基板１１を平坦化する。基板保持部１２を加熱することで、特に基板と接触する接触部１２ａがＺ方向に変形する。ここで、Ｚ方向とは、基板１１の表面に垂直な方向を示す。そして、生成された加熱プロファイルに従って加熱部３２がショット領域８の各部分に熱を加えることにより、ショット領域８の形状が目標形状となるようにショット領域８を変形することができる。

図４（ｃ）のように基板保持部１２に保持された基板１１のショット領域８に凹形状の変形が生じている場合には、凹形状がある領域８ｂの温度がそれ以外の領域に対して高くなるように、ショット領域８の部分ごとに加熱プロファイルが生成される。これは、凹形状を含んだ領域８ｂに熱を加えることで、基板保持部１２の温度を高くして熱膨張させ、基板１１をＺ方向に押し上げて凹形状を平坦化する狙いである。基板保持部１２を加熱することで、特に基板と接触する接触部１２ａがＺ方向に変形する。そして、生成された加熱プロファイルに従って加熱部３２がショット領域８の各部分に熱を加えることにより、ショット領域８の形状が目標形状となるようにショット領域８を変形することができる。

また、ショット領域８に凸形状と凹形状とを含む変形が生じている場合もある。この場合には、凸形状の変形を補正する加熱プロファイルと凹形状の変形を補正する加熱プロファイルが足し合わされた加熱プロファイルがショット領域８の部分ごとに生成される。そして、加熱部３２は、双方が足し合わされた加熱プロファイルに従ってショット領域８の各部分に熱を加える。これにより、凸形状と凹形状とを含む基板保持部１２の保持面のＺ方向の変形を調整することができ、ショット領域８の形状（平坦度）が目標形状となるように、ショット領域８を変形することができる。

ここで、一例として、図４（ａ）に示すショット領域８にＹ方向に進むにつれてＺ方向の変形量が線形的に大きくなるような変形が生じている場合における加熱プロファイルの生成方法について、図３を参照しながら説明する。図３は、制御部７における加熱プロファイルの生成方法を示すフローチャートである。また、ショット領域８は、加熱部３２により個別に熱が加えられる複数の部分を含む。

Ｓ３０１では、制御部７は、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄに所定の加熱量（以下、所定加熱量）を与え、その際のショット領域８（基板保持部１２）のＺ方向の変形量をそれぞれ取得する。図５に、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄに与えられる所定加熱量と、所定加熱量を各部分８Ａ〜８Ｄに与えた際のショット領域８（基板保持部１２）のＺ方向の変形量とを示す。図５において、横軸は、図４（ａ）に示すショット領域８の右辺（線Ｐ１−Ｐ５）の位置Ｐ１〜Ｐ５を示す。図５（ａ）は、ショット領域８の部分８Ａに与えられる所定加熱量（左図）とその際のショット領域８のＺ方向の変形量（右図）とを示す。同様に、図５（ｂ）は、ショット領域８の部分８Ｂに与えられる所定加熱量（左図）とその際のショット領域８のＺ方向の変形量（右図）とを示す。図５（ｃ）は、ショット領域８の部分８Ｃに与えられる所定加熱量（左図）とその際のショット領域８のＺ方向の変形量（右図）とを示す。そして、図５（ｄ）は、ショット領域８の部分８Ｄに与えられる所定加熱量（左図）とその際のショット領域８のＺ方向の変形量（右図）とを示す。このようなショット領域８の変形量は、例えば、実験やシミュレーションなどによって求めることができ、データベースもしくは関数として制御部７によって取得されうる。ここで、ショット領域８の部分８Ａ〜８Ｄに与えられる所定加熱量は、部分８Ａ〜８Ｄにおいて同じにするとよく、その大きさは任意に設定することができる。

Ｓ３０２では、制御部７は、Ｓ３０１で取得したショット領域８の変形量を用いて、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける目標加熱量を決定する。例えば、図４（ａ）に示すショット領域８の線Ｐ１−Ｐ５を、図６（ａ）に示すように、Ｙ方向に進むにつれてＺ方向の変形量が線形的に大きくなるように変化させるとする。即ち、図６（ａ）に示す関数が、図４（ａ）に示すショット領域８の線Ｐ１−Ｐ５における目標形状となる。このとき、制御部７は、Ｓ３０１で取得したショット領域８の変位量（図５（ａ）〜（ｄ）の右図）のそれぞれに係数を乗じて合成することにより（線形結合）、図６（ｂ）の太線で示すように、ショット領域８の線Ｐ１−Ｐ５の形状を近似する。そして、制御部７は、この近似されたショット領域８の線Ｐ１−Ｐ５の形状（近似形状）が目標形状に近づくように係数を決定し、決定した係数を所定加熱量に乗ずる。これにより、制御部７は、図６（ｃ）に示すように、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける目標加熱量を決定することができる。

Ｓ３０３では、制御部７は、Ｓ３０２で決定されたショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける目標加熱量を用いて、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルをそれぞれ生成する。加熱プロファイルは、上述したように、各部分８Ａ〜８Ｄに加えられる加熱流（単位時間当たりの加熱量）と時刻との関係を示している。そして、加熱部３２がこの加熱プロファイルに従って各部分８Ａ〜８Ｄに熱を加えることにより、各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱量をそれぞれ目標加熱量に近づけることができる。即ち、ショット領域８の形状を目標形状に近づけることができる。ここで、加熱プロファイルを生成する方法の一例としては、例えば、加熱部３２が熱を加えている時間を部分８Ａ〜８Ｄで一定として生成する方法と、加熱部３２が加える加熱流を部分８Ａ〜８Ｄで一定として生成する方法とが挙げられる。以下に、両者の方法について説明する。

まず、加熱部３２が熱を加えている時間を部分８Ａ〜８Ｄで一定として加熱プロファイルを生成する方法について説明する。この方法は、図７（ａ）に示すように、加熱部３２が加熱を開始する時刻ｔ１と加熱量が目標加熱量に到達する時刻ｔ２とを固定し、時刻ｔ１と時刻ｔ２との間において加熱部３２が加える加熱流を変更して加熱プロファイルを生成する方法である。時刻ｔ２は、例えば、基板上のインプリント材の硬化を開始する時刻、即ち、当該インプリント材への紫外線の照射を開始する時刻である。制御部７は、加熱部３２が部分８Ａに加える加熱流Ｑ１を時刻ｔ１から時刻ｔ２で積分した値（部分８Ａの加熱量）がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように、加熱部３２が部分８Ａに加える加熱流Ｑ１を決定する。これにより、制御部７は、図８（ａ）に示すように、ショット領域８の部分８Ａにおける加熱プロファイルを生成することができる。また、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｂに加える加熱流Ｑ２を時刻ｔ１から時刻ｔ２で積分した値（部分８Ｂの加熱量）がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように、加熱部３２が部分８Ｂに加える加熱流Ｑ２を決定する。これにより、制御部７は、図８（ｂ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｂにおける加熱プロファイルを生成することができる。同様に、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｃに加える加熱流Ｑ３と、加熱部３２が部分８Ｄに加える加熱流Ｑ４とを決定する。これにより、制御部７は、図８（ｃ）および（ｄ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｃおよび８Ｄにおける加熱プロファイルをそれぞれ生成することができる。

図８（ｅ）は、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルの合計、即ち、加熱部３２がショット領域８の全体に加える加熱流と時刻との関係を表す加熱プロファイルを示す。図８（ｅ）におけるＱｔｏｔａｌは、各部分８Ａ〜８Ｄに加える加熱流Ｑ１〜Ｑ４の合計値である。図８（ｅ）に示す加熱プロファイルに従って加熱部３２がショット領域８に熱を加える場合、ショット領域８における温度の平均値（以下、平均温度）は、図８（ｆ）に示すように、時刻ｔ１から上昇し始める。そして、ショット領域８の平均温度は、平均温度の変化の時定数よりも加熱時間（時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間）が短ければ、線形に変化する。図８（ｆ）に示すようにショット領域８の平均温度が上昇する場合、ショット領域８（線Ｐ１−Ｐ５）は、図８（ｇ）に示すように、時刻ｔ１から変形し始める。なお、後述のように、基板保持部１２を熱変形させる光波長の一部は基板１１に吸収され、基板１１を熱変形させうる。時刻ｔ１の直後では、図８（ｇ）に示すように、ショット領域８の温度変化に応じて生じる熱応力が基板１１と基板保持部１２との間に発生する摩擦力より小さいため、ショット領域８は緩やかに変形することとなる。そして、時刻ｔ３の後になると、ショット領域８に生じる熱応力が摩擦力より大きくなるため、ショット領域８は大きく変形し始める。即ち、時刻ｔ３はショット領域８に生じる熱応力と摩擦力とが同じになる時刻であり、時刻ｔ３の前と後とでは、ショット領域８の変形量の変化率が異なる。第１実施形態のインプリント装置１００では、Ｓ３０１において取得されたショット領域８の変形量を用いて各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルが決定されており、当該変形量は実験などによって求められる。そのため、制御部７は、時刻ｔ３の前後においてショット領域の変形量の変化率が異なっている場合であっても、ショット領域８の形状が目標形状Ａになるように各部分８Ａ〜８Ｄの加熱プロファイルを決定することができる。

次に、加熱部３２が加える加熱流を部分８Ａ〜８Ｄで一定として加熱プロファイルを生成する方法について説明する。この方法は、図７（ｂ）に示すように、加熱部３２が加える加熱流Ｑを固定し、加熱部３２が加熱を開始する時刻ｔ１を変更して加熱プロファイルを生成する方法である。時刻ｔ２は、上述したように、例えば、基板上のインプリント材の硬化を開始する（紫外線の照射を開始する）時刻である。制御部７は、加熱部３２が部分８Ａに加える加熱流Ｑ１を設定し、加熱流Ｑ１を時刻ｔ１Ａから時刻ｔ２で積分した値（部分８Ａの加熱量）がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように時刻ｔ１Ａを決定する。これにより、制御部７は、図９（ａ）に示すように、ショット領域８の部分８Ａにおける加熱プロファイルを生成することができる。また、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｂに加える加熱流Ｑ２を設定し、加熱流Ｑ２を時刻ｔ１Ｂから時刻ｔ２で積分した値（部分８Ｂの加熱量）がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように時刻ｔ１Ｂを決定する。これにより、制御部７は、図９（ｂ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｂにおける加熱プロファイルを生成することができる。同様に、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｃに加える加熱流Ｑ３と部分８Ｄに加える加熱流Ｑ４をそれぞれ設定し、時刻ｔ１Ｃと時刻ｔ１Ｄとを決定する。これにより、制御部７は、図９（ｃ）および（ｄ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｃおよび８Ｄにおける加熱プロファイルをそれぞれ生成することができる。図９（ｅ）は、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルの合計、即ち、加熱部３２がショット領域８の全体に加える加熱流と時刻との関係を表す加熱プロファイルを示す。図９（ｅ）におけるＱｔｏｔａｌは、各部分８Ａ〜８Ｄに加える加熱流Ｑ１〜Ｑ４の合計値である。そして、図８（ｅ）に示す加熱プロファイルでは、ショット領域８に加える加熱流が時刻ｔ１Ａ〜ｔ１Ｄにおいて階段状に変わる。ここで、加熱部３２が部分８Ａ〜８Ｄに加える加熱流Ｑ１〜Ｑ４は、それらが互いに異なる大きさになるように設定されてもよいし、それらが同じ大きさになるように設定されてもよい。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００は、ショット領域８に含まれる複数の部分の各々に熱を加えることによってショット領域８における基板保持部１２をＺ方向に変形させる加熱部３２を含む。そして、制御部７が各部分における加熱プロファイルを生成し、生成された加熱プロファイルに従って加熱部３２がショット領域８の各部分に熱を加えることで、ショット領域８の形状を目標形状に近づけることができる。したがって、第１実施形態のインプリント装置１００は、ショット領域８の形状と型の領域２１ａの形状との差を許容範囲に収めることができ、ショット領域８に型のパターンを精度よく転写することができる。ここで、加熱プロファイルは、例えば、図７（ｃ）に示すように、加熱部３２による各部分への加熱がＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）制御されるように生成されてもよい。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態のインプリント装置について説明する。第１実施形態のインプリント装置１００では、基板上のインプリント材の硬化を開始する時刻ｔ２までに加熱部３２によるショット領域８（基板保持部１２）のＺ方向の変形が行われるように、加熱プロファイルが制御部７によって生成されている。一方で、第２実施形態のインプリント装置では、加熱部３２によるショット領域８のＺ方向の変形が時刻ｔ２の前までに完了し、変形したショット領域８の形状が時刻ｔ２まで維持されるように加熱プロファイルが制御部７によって生成される。即ち、第２実施形態のインプリント装置において、制御部７により生成される加熱プロファイルには、変形したショット領域８の形状と目標形状との差が許容範囲内に収まっている状態を維持するようにショット領域８に熱を加えている範囲が含まれている。

このように、ショット領域８の変形を維持することにより、型２１のパターンと基板上のインプリント材との接触状態が安定したときに、基板上のインプリント材を硬化させることができる。以下では、加熱部３２によるショット領域８の変形が完了する時刻を時刻ｔ４とし、時刻ｔ１から時刻ｔ４まで範囲ではショット領域８の変形が行われており、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲ではショット領域８の形状が維持されているものとする。ここで、第２実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１００と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成に関する説明を省略する。

例えば、図１０（ａ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において加熱部３２がショット領域８に加える加熱流（単位時間当たりの加熱量）が一定になるように、加熱プロファイルが生成されたとする。そして、加熱部３２が、図１０（ａ）に示す加熱プロファイルに従ってショット領域８に熱を加えたとすると、ショット領域８の温度（平均温度）は、図１０（ｂ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において一定になる。ここで、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において加熱部３２がショット領域８に加える加熱流は、例えば、ショット領域８から流出される熱の大きさと同じになるように設定されうる。ショット領域８から流出される熱は、例えば、基板１１内での熱拡散、基板保持部１２内での熱拡散、基板１１から空気などの流体に伝達される熱、基板１１からインプリント材を介して型２１に伝達される熱、基板１１と基板保持部１２で伝達する熱などを含む。したがって、ショット領域８から流出される熱は、これらの熱やショット領域８の温度（時刻ｔ４までの加熱量）などを考慮して算出される。

さらに、ショット領域８の温度を一定にすることができても、ショット領域８から流出される熱によって、基板１１および基板保持部１２におけるショット領域８の周辺の温度が上昇してしまう。このようにショット領域８の周辺の温度が上昇してしまうと、ショット領域８の周辺における熱応力が変化し、図１０（ｃ）に示すように、ショット領域８の形状が時刻の経過につれて変化してしまいうる。

そこで、第２実施形態のインプリント装置では、図１０（ｄ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において、加熱部３２がショット領域８に加える加熱流Ｑが時刻の経過につれて減少するように、加熱プロファイルが制御部７によって生成される。このように生成された加熱プロファイル（図１０（ｄ））に従って、加熱部３２がショット領域８に熱を加えると、ショット領域８の温度（平均温度）は、図１０（ｅ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において時刻の経過につれて低下する。一方で、ショット領域８の形状は、図１０（ｆ）に示すように、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲において一定とすることができる。即ち、ショット領域８の形状を維持することができる。時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲における加熱流Ｑの減少率は、例えば、実験やシミュレーションなどによって取得されうる。

ここで、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルを生成する方法の一例について説明する。第２実施形態のインプリント装置では、第１実施形態のインプリント装置１００と同様に、制御部７が図３に示すフローチャートに従って各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルを生成する。第２実施形態では、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルを生成する方法（図３のＳ３０３）が第１実施形態と異なるため、ここでは当該方法について説明する。また、ここでは、加熱部３２が加える加熱流を部分８Ａ〜８Ｄで一定として加熱プロファイルを生成する方法について説明する。

制御部７は、加熱部３２が加える加熱流Ｑを固定し、加熱部３２が加熱を開始する時刻ｔ１を変更することにより加熱プロファイルを生成する。時刻ｔ４は、上述したように、加熱部３２によるショット領域８の変形が完了する時刻であり、任意に設定することができる。制御部７は、加熱部３２が部分８Ａに加える加熱流Ｑ１を設定し、加熱流Ｑ１を時刻ｔ１Ａから時刻ｔ４で積分した値がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように時刻ｔ１Ａを決定する。そして、制御部７は、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲におけるプロファイルを決定する。当該プロファイルは、例えば、時刻ｔ４において加熱部３２が加える加熱流Ｑ１ｍとしてショット領域８から流出される加熱流を算出し、予め取得された減少率で加熱流Ｑ１ｍを減少させることにより決定されうる。

これにより、制御部７は、図１１（ａ）に示すように、ショット領域８の部分８Ａにおける加熱プロファイルを生成することができる。また、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｂに加える加熱流Ｑ１を設定し、加熱流Ｑ１を時刻ｔ１Ｂから時刻ｔ４で積分した値がＳ３０２で決定された目標加熱量になるように時刻ｔ１Ｂを決定する。そして、制御部７は、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲におけるプロファイルを決定する。これにより、制御部７は、図１１（ｂ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｂにおける加熱プロファイルを生成することができる。同様に、制御部７は、加熱部３２が部分８Ｃに加える加熱流Ｑ３と部分８Ｄに加える加熱流Ｑ４をそれぞれ設定し、時刻ｔ１Ｃと時刻ｔ１Ｄとを決定する。そして、制御部７は、時刻ｔ４から時刻ｔ２までの範囲におけるプロファイルを決定する。これにより、制御部７は、図１１（ｃ）および（ｄ）に示すように、ショット領域８の部分８Ｃおよび８Ｄにおける加熱プロファイルをそれぞれ生成することができる。

図１１（ｅ）は、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルの合計、即ち、加熱プロファイルがショット領域８の全体に加える加熱流と時刻との関係を表す加熱プロファイルを示す。図１１（ｅ）におけるＱｔｏｔａｌは、各部分８Ａ〜８Ｄに加える加熱流Ｑ１〜Ｑ４の合計値である。そして、図８（ｅ）に示す加熱プロファイルでは、ショット領域８に加える加熱流が時刻ｔ１Ａ〜ｔ１Ｄにおいて階段状に変わる。ここで、加熱部３２が部分８Ａ〜８Ｄに加える加熱流Ｑ１〜Ｑ４は、それらが互いに異なる大きさになるように設定されてもよいし、それらが同じ大きさになるように設定されてもよい。

また、制御部７は、加熱部３２が加える加熱流Ｑを固定し、加熱部３２によるショット領域８の変形が完了する時刻ｔ４を変更することにより加熱プロファイルを生成してもよい。この場合、制御部７は、図１２（ａ）〜（ｄ）に示すように、ショット領域８の部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルをそれぞれ生成することができる。また、図１１（ｅ）は、ショット領域８の各部分８Ａ〜８Ｄにおける加熱プロファイルの合計、即ち、加熱プロファイルがショット領域８の全体に加える加熱流と時刻との関係を示す加熱プロファイルを示す。

上述したように、第２実施形態のインプリント装置では、制御部７によって生成された加熱プロファイルに、変形したショット領域の形状を維持するようにショット領域８に熱を加えている範囲が含まれている。そして、加熱プロファイルは、当該範囲においてショット領域８に加える加熱流が時刻の経過につれて減少するよう生成されている。このように生成された加熱プロファイルに従って加熱部３２がショット領域８に熱を加えることで、ショット領域８の形状と目形状との差が許容範囲に収まっている状態を維持することができる。これにより、型２１のパターンと基板上のインプリント材との接触状態が安定したときに基板上のインプリント材を硬化させることができる。

（第３実施形態）
第３実施形態のインプリント装置について説明する。第１実施形態のインプリント装置１００では、加熱部３２によって変形されたショット領域８の形状が型の領域２１ａの形状（目標形状）に一致するように加熱プロファイルが生成される。一方で、第３実施形態のインプリント装置では、加熱部３２および変形部２４を併用して型２１と基板１１との位置合わせが行われる。ここで、第３実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１００と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成に関する説明を省略する。

制御部７は、基板保持部１２のＺ方向の寸法を取得する。取得の方法は、基板保持部１２単体の表面を計測してもよいし、厚みの既知な基板を基板保持部１２に保持させた状態で計測してもよい。また、形状情報は、実際にパターンを形成する基板とは異なるテスト基板に対してインプリント装置でインプリント処理を行い、重ね合わせ検査を行った結果を含みうる。テスト基板のショット領域上に、型の領域２１ａがインプリント（転写）されるので、重ね合わせ検査の結果を用いれば、テスト基板のショット領域と型の領域２１ａの形状差を取得できる。このテスト基板のショット領域と型の領域２１ａの形状差と、基板保持部１２のＺ方向の寸法の関係を把握することで重ね合わせ精度を改善する基板保持部１２のＺ方向の寸法の調整量を導出することができる。さらに、パターン形状情報は、複数の基板に対して同一としてもよい。例えば、１ロットを２５枚の基板で管理する場合、１ロット分の基板に対して共通のパターン形状情報を使用してもよい。すべての基板において重ね合わせ検査を行うことは、コストや生産性の観点で好ましくないからである。

制御部７は、取得したパターン形状情報に基づいて、加熱部３２の加熱プロファイルと変形部２４の制御量を生成する。変形部２４の制御量は、例えば、変形部２４にピエゾ素子が用いられる場合には、駆動量や駆動力、電圧、電流などを含みうる。加熱プロファイルの生成方法は、第１実施形態の方法とほぼ同じであるが、第３実施形態では加熱部３２の加熱プロファイルと変形部２４の制御量とが同時に生成される。そのため、制御部７は、図５に示した各加熱領域の加熱によるショット領域８の変形量に加えて、変形部２４に含まれる各変形機構の単位制御量に対する型の領域２１ａの変形量を示すデータベースもしくは関数を更に取得する。制御部７は、パターン形状情報を目標形状として、形状差が低減されるように、各加熱領域の目標加熱量および変形部２４の各変形機構の制御量を決定する。目標加熱量が決定された後の加熱プロファイルの生成方法は、第１実施形態と同様である。例えば、図７（ａ）に示すように、加熱部３２による基板の加熱量が目標加熱量となるように、加熱部３２が基板を加熱する加熱流Ｑの大きさを決定する。制御部７は、生成された加熱プロファイルに基づいて、加熱部３２によって基板を加熱する。また、制御部７は、決定された制御量に基づいて変形部２４を制御する。変形部２４を駆動するタイミングは、型２１と基板１１上のインプリント材が接触する前でもよいし、接触した後でもよいし、加熱部３２による加熱中であってもよい。

アライメント計測部４は、ショット領域８と型の領域２１ａとの形状差を取得する。以下、アライメント計測部４によって計測されたショット領域８と型の領域２１ａとの形状差をアライメント計測結果と呼ぶ。ただし、アライメント計測部４による計測は、ショット領域の２点〜９点程度と少ない点数の可能性がある。例えば、図１３に示すように、アライメント計測を行う箇所（アライメント計測点）は、ショット領域８の角の４点である。そのため、実線で示される実際のショット領域８の形状に対し、アライメント計測部４によって計測されたショット領域８の形状は、一点鎖線で示されるように、シフト、ローテーションなどの低次の成分しか含まない。即ち、アライメント計測部４では、ショット領域８における高次の成分を計測することが困難である。

加熱部３２の加熱プロファイルおよび変形部２４の制御量は、すでにパターン形状情報に基づいて決定されているが、制御部７は、アライメント計測結果を用いて変形部２４の制御量を修正する。また、制御部７は、アライメント計測結果に基づいて加熱部３２の加熱プロファイルも修正してもよいが、アライメント計測結果は低次の形状のみを含むため、変形部２４のみで型の領域２１ａを補正することが好ましい。変形部２４による機械的な変形の方が加熱部３２による熱的な変形よりも応答性がよく、変形部２４による補正の方がアライメント計測結果に追従させやすいからである。

パターン形状情報を複数枚の基板で同一とした場合には、各基板間のショット領域の形状の差（誤差）によって転写精度が低下しうる。アライメント計測部４によるアライメント計測は全ショット領域で行われるため、各基板間のショット領域の形状の差を補正することが可能である。ただし、前述したように、アライメント計測結果は低次の変形のみを含むので、高次の情報を含むパターン形状情報よりも形状の情報が少ない。パターン形状情報は、重ね合わせ検査に基づくため、一般的に、計測点数が１０点以上あり、アライメント計測部４による計測よりも計測点数を多くすることができる。つまり、パターン形状情報を用いて、複数枚の基板で共通している高次成分を含む大まかな形状を補正し、それに加えて、アライメント計測結果を用いて、各ショット領域の低次のばらつき成分を補正している。以上により、重ね合わせ精度および生産性のうち少なくとも一方を向上させることができる。

（第４実施形態）
第４実施形態のインプリント装置について説明する。第１実施形態のインプリント装置１００では、加熱部３２によって変形されたショット領域８の形状が型の領域２１ａの形状（目標形状）に一致するように加熱プロファイルが生成される。しかしながら、基板保持部１２のみを加熱変形させたい場合でも、光波長の透過率の関係で基板１１が光を吸収し、加熱変形してしまう可能性がある。そこで、第４実施形態のインプリント装置では、加熱部３２および変形部２４を併用して型２１と基板１１との位置合わせが行われる。ここで、第４実施形態のインプリント装置は、加熱部３２に基板上に供給されたインプリント材を硬化させず、かつショット領域８の基板１１の加熱に適した波長（例えば、４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を有する光（光源）を追加構成する。加熱に適した波長の光を追加する以外は、第１実施形態のインプリント装置１００と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成に関する説明を省略する。

補正の一例として、例えば、図４（ｃ）のようにショット領域８に凸形状を含む変形が生じている場合には、凸形状がある領域の温度がそれ以外の領域に対して低くなるように、ショット領域８の部分ごとに加熱プロファイルが生成される。これは、凸形状を含んだ領域に熱を加えない、つまり凸形状を含んだ領域の外側を加熱することで、凸形状を含んだ領域の外側の基板１１を支持している基板保持部１２の温度を高くして熱膨張させ、基板１１をＺ方向に押し上げて凸形状を平坦化する狙いである。しかし、この時に基板１１が光を吸収し、熱変形する可能性がある。この場合、ショット領域８の基板１１の加熱に適した波長（例えば、４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を有する光波長をショット領域８の基板１１に照射することで、基板保持部１２の熱変形で生じた基板１１の熱変形を調整し、所望の形状に近づけることができる。基板１１への照明条件は、基板１１の加熱に適した波長（例えば、４００ｎｍ〜２μｍ）と基板保持部１２の加熱に適した波長（例えば、２μｍ〜５μｍ）を照射してそれぞれの変形量の関係を事前に把握してインプリント時の照明条件を決定してもよい。また、基板１１の加熱に適した波長と基板保持部１２の加熱に適した波長を加熱部３２から照射してもよいし、分離したユニットから照射してもよい。なお、各照射タイミングは同時でもよいし、基板保持部１２の加熱に適した波長を照射後、変形目標値を計測してから基板１１の加熱に適した波長を照射して変形目標値に近づけてもよい。

このように、生成された加熱プロファイルに従って加熱部３２が各部分に熱を加えることにより、ショット領域８の形状が目標形状となるようにショット領域８を変形することができる。

（物品の製造方法）
インプリント装置を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１４（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図１４（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図１４（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１４（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図１４（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。なお、当該エッチングとは異種のエッチングにより当該残存した部分を予め除去しておくのも好ましい。図１４（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

１００ インプリント装置
２ 基板ステージ
３ 型保持部
３１ 露光部
３２ 加熱部

Claims (13)

1. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記基板を保持する基板保持部と、
   所定の加熱量の熱が加えられた際の前記基板保持部に保持された前記基板の高さ方向の変形量に基づいて前記基板保持部に熱を加えることによって、前記基板の高さ方向の形状が目標形状に近づくように前記基板保持部に保持された前記基板の表面の高さを変える加熱部と、を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記加熱部は、前記型、及び前記基板を透過する光を照射する光源部を有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. 前記光源部から照射される光の波長の少なくとも一部は、２μｍ以上５μｍ以下の範囲に含まれることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記加熱部は、前記光源部から照射される光が前記基板保持部を照射する領域を調整可能な調整部を有することを特徴とする請求項２又は３に記載のインプリント装置。
5. 前記調整部は、複数の反射ミラーを含むデジタルマイクロミラーデバイスであることを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記調整部は、前記型に形成されたパターンが転写される前記基板上のショット領域において、前記光を照射する領域に分布を設けることにより前記ショット領域の表面の高さを変えることを特徴とする請求項４又は５に記載のインプリント装置。
7. 前記加熱部は、前記基板の表面が平坦になるように前記基板保持部を加熱す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. 前記加熱部は、前記基板保持部を加熱することで、前記基板と接触する前記基板保持部の接触部を、前記基板の表面に垂直な方向に膨張させ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. 前記加熱部は、前記基板保持部の前記基板と接触する面が平坦になるように前記基板保持部を加熱することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記加熱部は、前記インプリント装置に搬入される基板の表面の形状情報に基づいて、前記基板保持部を加熱す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。
11. 前記加熱部は、前記基板を加熱することにより、前記基板の表面の面に沿った方向における前記基板の形状を変えることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
    所定の加熱量の熱が加えられた際の基板保持部に保持された前記基板の高さ方向の変形量に基づいて前記基板保持部に熱を加えることによって、前記基板の高さ方向の形状が目標形状に近づくように前記基板保持部に保持された前記基板の表面の高さを変える工程と、
    前記基板保持部に保持された前記基板上のインプリント材に前記型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、前記硬化したインプリント材から前記型を引き離すインプリント材の成形工程と、を有することを特徴とするインプリント方法。
13. 請求項１乃至１１の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にインプリント材の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加工工程と、を有し、該加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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