JP7060961B2 - インプリント装置、インプリント方法および物品製造方法 - 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製造方法に関する。

インプリント装置では、基板のショット領域の上に配置されたインプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板のショット領域の上にインプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。インプリント装置は、ショット領域と型のパターン領域との重ね合わせ誤差を低減するために、型の側面に対して力を加えることによって型のパターン領域を変形させる変形機構を備えうる（特許文献１参照）。

特開２０１３－１２５８１７号公報

基板には、複数のショット領域が配置され、該複数のショット領域の形状（大きさを含む）は、互いに異なりうる。したがって、変形機構による型のパターン領域の変形量は、ショット領域ごとに異なりうる。

本発明者は、型に加えられる力と型のパターン領域の変形量との間にヒステリシスが存在することを発見した。このヒステリシスは、型の変形量が、現時点で型に加えられている力のほか、過去に加えられた力に依存する現象である。ヒステリシスが存在すると、インプリント対象のショット領域の形状に応じて型のパターン領域の形状を変更しながら複数のショット領域に対して順次にインプリントを行う場合において、相応の重ね合わせ誤差が発生しうる。つまり、ヒステリシスが存在すると、ショット領域と型のパターン領域との重ね合わせ精度が低下しうる。

本発明は、上記の発見を契機としてなされたものであり、基板のショット領域と型のパターン領域との重ね合わせ精度を向上させるため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、インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記パターン領域を変形させる変形機構を備え、前記変形機構は、前記型の側面に力を加えるアクチュエータを含み、各ショット領域について、前記アクチュエータによって前記型に第１変形量を与える第１処理が実行された後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型に第２変形量を与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理が実行され、前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じである。

本発明によれば、基板のショット領域と型のパターン領域との重ね合わせ精度を向上させるために有利な技術が提供される。

本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 変形機構の構成例を示す図。 基板における複数のショット領域の配列例を示す図。 比較例１を示す図。 比較例２を示す図。 第１実施形態を示す図。 第２実施形態を示す図。 第３実施形態を示す図。 第４実施形態を示す図。 第５実施形態を示す図。 第６実施形態を示す図。 第７実施形態を示す図。 第８実施形態を示す図。 一実施形態の物品製造方法を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置１００の構成が示されている。インプリント装置１００は、インプリント処理によって基板Ｓの上にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンを形成するように構成される。インプリント処理は、接触処理、アライメント処理、硬化処理、分離処理を含みうる。接触処理は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域Ｐを接触させる処理である。アライメント処理は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとのアライメントを行う処理である。インプリント処理におけるアライメント処理は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差が低減されるように型Ｍのパターン領域Ｐを変形させる変形処理を含む場合がある。硬化処理は、インプリント材ＩＭを硬化させる処理である。分離処理は、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと型Ｍのパターン領域Ｐとを分離する処理である。

インプリント材としては、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、熱等が用いられうる。電磁波は、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。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りうる。これらのうち、光の照射により硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物と光重合開始剤とを含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を更に含有してもよい。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、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配置されうる。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以下でありうる。基板の材料としては、例えば、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられうる。必要に応じて、基板の表面に、基板とは別の材料からなる部材が設けられてもよい。基板は、例えば、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスである。

本明細書および添付図面では、基板Ｓ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軸の値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。位置合わせ（アライメント処理）は、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。

インプリント装置１００は、基板Ｓを保持し駆動する基板駆動機構ＳＤＭ、基板駆動機構ＳＤＭを支持するベースフレームＢＦ、型Ｍを保持し駆動する型駆動機構ＭＤＭ、および、型駆動機構ＭＤＭを支持する構造体ＳＴを備えうる。基板駆動機構ＳＤＭは、基板Ｓを保持する基板チャックＳＣを含む基板ステージＳＳと、基板ステージＳＡを位置決めすることによって基板Ｓを位置決めする基板位置決め機構ＳＡとを含みうる。型駆動機構ＭＤＭは、型Ｍを保持する型チャックＭＣと、型チャックＭＣを位置決めすることによって型Ｍを位置決めする型位置決め機構ＭＡとを含みうる。型駆動機構ＭＤＭは、接触工程および／または分離工程において型Ｍに加えられる力を検出するロードセルＬＣを含んでもよい。型駆動機構ＭＤＭは、更に、接触処理において、型Ｍのパターン領域Ｐが基板Ｓに向かって凸形状になるように型Ｍのパターン領域Ｐを変形させるようにパターン領域Ｐの反対側の面に圧力を加える圧力機構を備えうる。

基板駆動機構ＳＤＭおよび型駆動機構ＭＤＭは、基板Ｓと型Ｍとの相対位置が変更されるように基板Ｓおよび型Ｍの少なくとも一方を駆動する駆動機構ＤＭを構成する。駆動機構ＤＭによる相対位置の変更は、基板Ｓの上のインプリント材に対する型Ｍのパターン領域Ｐの接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型の分離のための駆動を含む。換言すると、駆動機構ＤＭによる相対位置の変更は、接触処理および分離処理が行われるように基板Ｓと型Ｍとの相対位置を変更することを含む。基板駆動機構ＳＤＭは、基板Ｓを複数の軸（例えば、Ｘ軸、Ｙ軸、θＺ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。型駆動機構ＭＤＭは、型Ｍを複数の軸（例えば、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸の３軸、好ましくは、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の６軸）について駆動するように構成されうる。

インプリント装置１００は、更に、型Ｍのパターン領域Ｐを変形させる変形機構ＭＡＧを備えうる。変形機構ＭＡＧは、ＸＹ平面に平行な面内におけるパターン領域Ｐの形状（大きさを含む）が変更されるようにパターン領域Ｐを変形させうる。変形機構ＭＡＧは、例えば、型Ｍの４つの側面に力を加えることによってパターン領域Ｐを変形させうる。

インプリント装置１００は、更に、ディスペンサＤＳＰを備えうる。ただし、ディスペンサＤＳＰは、インプリント装置１００の外部装置として構成されてもよい。ディスペンサＤＳＰは、基板Ｓのショット領域にインプリント材ＩＭを配置する。基板Ｓのショット領域へのインプリント材ＩＭの配置は、基板駆動機構ＳＤＭによって基板Ｓが駆動されている状態で、該駆動と同期してディスペンサＤＳＰがインプリント材ＩＭを吐出することによってなされうる。ここで、ディスペンサＤＳＰが基板Ｓの上の１つのショット領域にインプリント材ＩＭを配置する度に接触処理、アライメント処理、硬化処理および分離処理が実行されうる。あるいは、ディスペンサＤＳＰが基板Ｓの上の複数のショット領域にインプリント材ＩＭを配置した後に、該複数のショット領域の各々に対して接触処理、アライメント処理、硬化処理および分離処理が実行されてもよい。

インプリント装置１００は、更に、硬化部ＣＵを備えうる。硬化部ＣＵは、基板Ｓの上のインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域Ｐが接触した状態でインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを照射することによってインプリント材ＩＭを硬化させる。これによって、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが基板Ｓの上に形成される。

インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置、型ＭのマークＭＭＫの位置、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫと型ＭのマークＭＭＫとの相対位置等を検出（計測）するアライメントスコープ（計測器）ＡＳを備えうる。インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置を検出（計測）するオフアクシススコープＯＡＳを備えうる。

インプリント装置１００は、更に、制御部ＣＮＴを備えうる。制御部ＣＮＴは、駆動機構ＤＭ、変形機構ＭＡＧ、ディスペンサＤＳＰ、硬化部ＣＵ、アライメントスコープＡＳ、オフアクシススコープＯＡＳを制御しうる。制御部ＣＮＴ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ＣＮＴは、アライメントスコープＡＳによって検出される結果、例えば、基板Ｓのショット領域のマークＳＭＫの位置に基づいて当該ショット領域の形状を演算することができる。また、制御部ＣＮＴは、アライメントスコープＡＳによって検出される結果、例えば、型ＭのマークＭＭＫの位置に基づいて型Ｍのパターン領域Ｐの形状を演算することができる。制御部ＣＮＴは、このようにして得られたショット領域の形状とパターン領域Ｐの形状とに基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を演算しうる。あるいは、制御部ＣＮＴは、アライメントスコープＡＳによって検出される結果、例えば、基板ＳのマークＳＭＫと型ＭのマークＭＭＫとの相対位置に基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を演算しうる。換言すると、制御部ＣＮＴは、アライメントスコープＡＳの出力に基づいて、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差（ショット領域の形状とパターン領域の形状との差）を演算しうる。重ね合わせ誤差は、例えば、倍率成分、および、歪み成分（例えば、ひし形、台形等の成分、または、より高次の成分）を含みうる。

図２には、変形機構ＭＡＧの構成例が示されている。変形機構ＭＡＧは、型Ｍの４つの側面ＭＳに力を加えることによって型Ｍのパターン領域Ｐを変形させうる。変形機構ＭＡＧによって制御可能なパターン領域Ｐの形状（大きさを含む）の成分は、例えば、倍率成分、および、歪み成分（例えば、ひし形、台形等の成分、または、より高次の成分）を含みうる。変形機構ＭＡＧは、複数のユニット２０を含みうる。各ユニット２０は、型Ｍの側面ＭＳに接触する接触部２１と、接触部２１を駆動するアクチュエータ２２とを含みうる。アクチュエータ２２は、例えば、ピエゾ素子を含みうるが、他の素子を含んでもよい。

図３には、基板Ｓにおける複数のショット領域ＳＲの配列例が示されている。図３中に示された番号は、複数のショット領域ＳＲを相互に識別するために与えられた番号（ショット番号）である。複数のショット領域ＳＲに対するインプリント処理は、予め決定された順番に従って実行されうる。

以下、図４～図１３を参照しながら基板Ｓの複数のショット領域のそれぞれに対してインプリント処理を実行する基板処理について説明する。図４～図１３において、「変形量」は、変形機構ＭＡＧの１つのユニット２０のアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに対して与えられる変形量でありうる。型Ｍのパターン領域Ｐの形状（大きさを含む）は、変形機構ＭＡＧの複数のユニット２０のアクチュエータ２２によって型Ｍに加えられる力の合成によって決定されうる。制御部ＣＮＴは、変形機構ＭＡＧの複数のユニット２０のアクチュエータ２２に対して、型Ｍのパターン領域Ｐの形状を制御するための指令値を与える。

図４～図１３において、第（ｉ－１）ショット領域、第ｉショット領域および第（ｉ＋１）ショット領域は、基板Ｓのショット領域であり、第（ｉ－１）ショット領域、第ｉショット領域、第（ｉ＋１）ショット領域の順にインプリント処理がなされる。「目標変形量」は、制御部ＣＮＴが変形機構ＭＡＧの１つのユニット２０のアクチュエータ２２に与える指令値である（あるいは、その指令値に対応する操作量）。準備処理は、あるショット領域に対するインプリント処理が終了した後に、次のインプリント処理のための準備を行う処理である。準備処理は、例えば、次にインプリント処理を行うべきショット領域に対してディスペンサＤＳＰによってインプリント材ＩＭを配置する処理、および、次にインプリント処理を行うべきショット領域を型Ｍの下に配置する処理を含みうる。図４～図１３に示された処理は、制御部ＣＮＴによって制御される。

インプリント装置１００では、各ショット領域について、第１処理が実行された後に第２処理（硬化処理）が実行される。第１処理では、各アクチュエータ２２によって型Ｍに第１変形量が与えられる。第２処理では、ショット領域の上のインプリント材とパターン領域Ｐとが接触し、かつ該ショット領域とパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差が低減されるように各アクチュエータ２２によって型Ｍに第２変形量が与えられた状態でインプリント材を硬化させる。第１処理は、準備処理の一部において実施され、第２処理（硬化処理）は、インプリント処理の一部において実施される。

図４～図１３において、第ｉショット領域のための目標変形量が第（ｉ－１）ショット領域のための目標変形量より大きく、第（ｉ＋１）ショット領域のための目標変形量が第ｉショット領域のための目標変形量より小さい。

図４には、比較例１が示されている。比較例１では、各ショット領域のための目標変形量がインプリント処理の実行前に決定されている。比較例１では、第ｉショット領域のための準備処理において、第（ｉ－１）ショット領域のための目標変形量から第ｉショット領域のための目標変形量に変更される。ここで、第ｉショット領域のための準備処理は、第（ｉ－１）ショット領域に対するインプリント処理と第ｉショット領域に対するインプリント処理との間の期間に実施される。また、比較例１では、第（ｉ＋１）ショット領域のための準備処理において、第ｉショット領域のための目標変形量から第（ｉ＋１）ショット領域のための目標変形量に変更される。ここで、第（ｉ＋１）ショット領域のための準備処理は、第ｉショット領域に対するインプリント処理と第（ｉ＋１）ショット領域に対するインプリント処理との間の期間に実施される。

比較例１においては、準備処理の中の第１処理において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）との大小関係が一定ではない。より具体的には、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より大きい場合と、小さい場合とがある。アクチュエータ２２によってパターン領域Ｐに与える変形量を目標変形量に向かって大きくしてゆく場合と、該変形量を目標変形量に向かって小さくしてゆく場合とでは、パターン領域Ｐに実際に与えられる変形量が異なりうる。つまり、型Ｍに加えられる力と型Ｍのパターン領域Ｐの変形量との間には、ヒステリシスが存在する。ヒステリシスは、例えば、型Ｍと型チャックＭＣとの間に摩擦、型Ｍの機械的特性、変形機構ＭＡＧの機械的特性（アクチュエータや接触部のヒステリシス）等によって発生しうる。

ヒステリシスが存在すると、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対して忠実な変形量で変形させることが難しい。よって、ヒステリシスが存在すると、基板Ｓのショット領域を目標形状に制御することが難しく、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することが難しい。

図５には、比較例２が示されている。比較例２では、各ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理においてアライメントスコープＡＳを用いて重ね合わせ誤差が計測され、この計測に基づいて制御部ＣＮＴによって目標駆動量が決定される。つまり、比較例２では、第ｉショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、第（ｉ－１）ショット領域のための目標変形量から第ｉショット領域のための目標変形量に変更される。また、比較例２では、第（ｉ＋１）ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、第ｉショット領域のための目標変形量から第（ｉ＋１）ショット領域のための目標変形量に変更される。

比較例２においても、準備処理の中の第１処理において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）との大小関係が一定ではない。より具体的には、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より大きい場合と、小さい場合とがある。したがって、比較例２においてもヒステリシスの問題が起こり、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することが難しい。

以下、図６～図１３を参照しながら、ヒステリシスによる影響（重ね合わせ誤差の悪化）を低減するために有利な第１～第８実施形態について説明する。以下の実施形態では、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じである。これにより、ヒステリシスによる影響（重ね合わせ誤差の悪化）が低減される。

図６には、第１実施形態が示されている。第１実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。形状情報は、例えば、アライメントスコープＡＳによって基板Ｓの各ショット領域のマークＳＭＫの位置を検出することによって決定されうる。また、形状情報は、例えばインプリント処理の実行前に予め外部計測器で計測した結果を用いてもよい。さらに、インプリント処理の結果を外部計測器で計測した結果を形状情報とすることができる。第１実施形態では、第１処理においてアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量が、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最大値よりも大きく設定される。換言すると、第１実施形態では、第１変形量を一定のプリセット量とし、そのプリセット量が複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与える第２変形量の最大値よりも大きく設定される。

ここで、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最大値は、過去（例えば、前のロット、前の基板、同種の型を使ったロット）の処理結果等に基づいて決定されうる。また、該最大値に対してマージンを加えて第１変形量（プリセット量）を決定することができる。

これにより、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に大きくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図７には、第２実施形態が示されている。第２実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。形状情報は、例えば、アライメントスコープＡＳによって基板Ｓの各ショット領域のマークＳＭＫの位置を検出することによって取得されうる。第２実施形態では、第１処理においてアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量が、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最小値よりも小さく設定される。換言すると、第２実施形態では、第１変形量を一定のプリセット量とし、そのプリセット量が複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与える第２変形量の最小値よりも小さく設定される。

これにより、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に小さくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

ここで、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最小値は、過去（例えば、前のロット、前の基板、同種の型を使ったロット）の処理結果等に基づいて決定されうる。また、該最小値からマージンを減じて第１変形量（プリセット量）を決定することができる。

図８には、第３実施形態が示されている。第３実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。形状情報は、例えば、アライメントスコープＡＳによって基板Ｓの各ショット領域のマークＳＭＫの位置を検出することによって取得されうる。第３実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量と第１処理に続く第２処理（硬化処理）で型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との差分が複数のショット領域において正の一定値とされる。換言すると、第３実施形態では、前記差分が正の一定のオフセット値とされる。

これにより、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に大きくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図９には、第４実施形態が示されている。第４実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。形状情報は、例えば、アライメントスコープＡＳによって基板Ｓの各ショット領域のマークＳＭＫの位置を検出することによって取得されうる。第４実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量と第１処理に続く第２処理（硬化処理）で型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との差分が複数のショット領域において負の一定値とされる。換言すると、第４実施形態では、前記差分が負の一定のオフセット値とされる。

これにより、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に小さくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図１０には、第５実施形態が示されている。第５実施形態では、各ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理においてアライメントスコープＡＳを用いて重ね合わせ誤差が計測され、この計測に基づいて制御部ＣＮＴによって目標駆動量が決定される。また、インプリント処理とインプリント処理との間の準備処理（第１処理）では、型Ｍのパターン領域Ｐの変形量である第１変形量が一定のプリセット量に設定される。つまり、第５実施形態では、第ｉショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、プリセット量（第１変形量）から第ｉショット領域のための目標変形量（第２変形量）に変更される。また、第５実施形態では、第（ｉ＋１）ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、プリセット量（第１変形量）から第（ｉ＋１）ショット領域のための目標変形量（第２変形量）に変更される。

また、第５実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によってパターン領域Ｐに与えられる第１変形量（プリセット量）が、複数のショット領域について第２処理（硬化処理）でパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最大値よりも大きく設定される。換言すると、第５実施形態では、第１変形量を一定のプリセット量とし、そのプリセット量が複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与える第２変形量の最大値よりも大きく設定される。

ここで、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最大値は、過去（例えば、前のロット、前の基板、同種の型を使ったロット）の処理結果等に基づいて決定されうる。また、該最大値に対してマージンを加えて第１変形量（プリセット量）を決定することができる。

第５実施形態においても、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に大きくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図１１には、第６実施形態が示されている。第６実施形態では、各ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理においてアライメントスコープＡＳを用いて重ね合わせ誤差が計測され、この計測に基づいて制御部ＣＮＴによって目標変形量が決定される。また、インプリント処理とインプリント処理との間の準備処理（第１処理）では、型Ｍのパターン領域Ｐの変形量である第１変形量が一定のプリセット量に設定される。つまり、第６実施形態では、第ｉショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、プリセット量（第１変形量）から第ｉショット領域のための目標変形量（第２変形量）に変更される。また、第５実施形態では、第（ｉ＋１）ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理において、プリセット量（第１変形量）から第（ｉ＋１）ショット領域のための目標変形量（第２変形量）に変更される。

また、第６実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によってパターン領域Ｐに与えられる第１変形量（プリセット量）が、複数のショット領域について第２処理（硬化処理）でパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最小値よりも小さく設定される。換言すると、第６実施形態では、第１変形量を一定のプリセット量とし、そのプリセット量が複数のショット領域について第２処理（硬化処理）で型Ｍのパターン領域Ｐに与える第２変形量の最小値よりも小さく設定される。ここで、複数のショット領域についての第２処理（硬化処理）において型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第２変形量の最小値は、過去（例えば、前のロット、前の基板、同種の型を使ったロット）の処理結果等に基づいて決定されうる。また、該最小値からマージンを減じて第１変形量（プリセット量）を決定することができる。

第６実施形態においても、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に小さくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形させることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図１２には、第７実施形態が示されている。第７実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための暫定目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。形状情報は、過去（例えば、前のロット、前の基板）の処理結果等に基づいて取得されうる。あるいは、形状情報は、アライメントスコープＡＳによって基板Ｓの各ショット領域のマークＳＭＫの位置を検出することによって取得されうる。第７実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量と第１処理に続く第２処理（硬化処理）で型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる暫定目標変形量との差分が複数のショット領域において正の一定値とされる。換言すると、第７実施形態では、前記差分が正の一定のオフセット値とされる。

また、第７実施形態では、各ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理においてアライメントスコープＡＳを用いて重ね合わせ誤差が計測され、この計測に基づいて制御部ＣＮＴによって目標変形量が決定される。

第７実施形態においても、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に大きくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形せせることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

図１３には、第８実施形態が示されている。第８実施形態では、複数のショット領域のそれぞれのための暫定目標変形量は、インプリント処理の実行前に予め取得した複数のショット領域の形状情報に基づいて決定されている。第８実施形態では、第１処理でアクチュエータ２２によって型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる第１変形量と第１処理に続く第２処理（硬化処理）で型Ｍのパターン領域Ｐに与えられる暫定目標変形量との差分が複数のショット領域において負の一定値とされる。換言すると、第８実施形態では、前記差分が負の一定のオフセット値とされる。

また、第８実施形態では、各ショット領域に対するインプリント処理の中のアライメント処理においてアライメントスコープＡＳを用いて重ね合わせ誤差が計測され、この計測に基づいて制御部ＣＮＴによって目標変形量が決定される。

第８実施形態においても、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる第１変形量とインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる第２変形量との大小関係が複数のショット領域において同じになる。したがって、準備処理の中の第１処理においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第１変形量）がインプリント処理の中の第２処理（硬化処理）においてパターン領域Ｐに与えられる変形量（第２変形量）より常に小さくなる。これにより、型Ｍのパターン領域Ｐを目標変形量に対してより正確な変形量で変形せることができる。よって、基板Ｓのショット領域を安定して目標形状に制御することができ、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域Ｐとの重ね合わせ誤差を低減することができる。

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、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品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１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を介して照射すると、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、型の凸部が硬化物の凹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。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、Ｓ：基板、Ｍ：型、ＭＡＧ：変形機構、２０：ユニット、２１：接触部、２２：アクチュエータ

Claims (16)

1. インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記パターン領域を変形させる変形機構を備え、前記変形機構は、前記型の側面に力を加えるアクチュエータを含み、
   各ショット領域について、前記アクチュエータによって前記型に第１変形量を与える第１処理が実行された後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型に第２変形量を与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理が実行され、
   前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じである、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第１変形量は、前記複数のショット領域において同じである、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記第１変形量は、前記複数のショット領域のそれぞれの処理における前記第２変形量より大きい、
   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. 前記第１変形量は、前記複数のショット領域のそれぞれの処理における前記第２変形量より小さい、
   ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
5. 前記第１変形量と前記複数のショット領域のそれぞれの処理における前記第２変形量との差分が一定になるように、前記第１変形量が前記複数のショット領域のそれぞれについて決定される、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
6. 前記複数のショット領域のそれぞれと前記パターン領域との重ね合わせ誤差を計測するための計測器を更に備え、
   前記第２変形量は、前記計測器による計測に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記複数のショット領域のそれぞれと前記パターン領域との重ね合わせ誤差を計測するための計測器を更に備え、
   前記第１変形量は、予め取得した前記複数のショット領域の形状情報に基づいて決定され、
   前記第２変形量は、前記計測器による計測に基づいて決定される、
   ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記第２処理において、インプリント材と前記パターン領域とが接触した状態でショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記第２変形量が前記アクチュエータによって前記型に加えられる、
   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. 前記重ね合わせ誤差は、倍率成分を含む、
   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. 前記重ね合わせ誤差は、歪み成分を含む、
    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. インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記パターン領域を変形させる変形機構を備え、前記変形機構は、前記型に力を加えるアクチュエータを含み、
    各ショット領域について、前記アクチュエータによって前記型に第１変形量を与える第１処理が実行された後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型に第２変形量を与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理が実行され、
    前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じであり、
    前記第１変形量は、前記複数のショット領域のそれぞれの処理における前記第２変形量より小さい、
    ことを特徴とするインプリント装置。
12. インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記複数のショット領域のそれぞれと前記パターン領域との重ね合わせ誤差を計測するための計測器と、
    前記パターン領域を変形させる変形機構と、を備え、前記変形機構は、前記型に力を加えるアクチュエータを含み、
    各ショット領域について、前記アクチュエータによって前記型に第１変形量を与える第１処理が実行された後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型に第２変形量を与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理が実行され、
    前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じであり、
    前記第２変形量は、前記計測器による計測に基づいて決定される、
    ことを特徴とするインプリント装置。
13. インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
    前記複数のショット領域のそれぞれと前記パターン領域との重ね合わせ誤差を計測するための計測器と、
    前記パターン領域を変形させる変形機構と、を備え、前記変形機構は、前記型に力を加えるアクチュエータを含み、
    各ショット領域について、前記アクチュエータによって前記型に第１変形量を与える第１処理が実行された後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型に第２変形量を与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理が実行され、
    前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じであり、
    前記第１変形量と前記複数のショット領域のそれぞれの処理における前記第２変形量との差分が一定になるように、前記第１変形量が前記複数のショット領域のそれぞれについて決定され、
    前記第１変形量は、予め取得した前記複数のショット領域の形状情報に基づいて決定され、
    前記第２変形量は、前記計測器による計測に基づいて決定される、
    ことを特徴とするインプリント装置。
14. 請求項１乃至１３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、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
    を含み、前記処理が行わ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製造方法。
15. インプリント材に型のパターン領域を接触させ該インプリント材を硬化させることによって基板の複数のショット領域の上にパターンを形成するインプリント方法であって、
    各ショット領域について、アクチュエータによって前記型の側面に力を与えることによって前記型に第１変形量を加える第１処理と、前記第１処理の後に、インプリント材と前記パターン領域とが接触し、かつショット領域と前記パターン領域との重ね合わせ誤差が低減されるように前記アクチュエータによって前記型の側面に力を与えることによって第２変形量を前記型に与えた状態で該インプリント材を硬化させる第２処理とを含み、
    前記第１変形量と前記第２変形量との大小関係は、前記複数のショット領域において同じである、
    ことを特徴とするインプリント方法。
16. 請求項１５に記載のインプリント方法によって基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
    を含み、前記処理が行わ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製造方法。

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