JP7486335B2 - 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。

インプリント装置は、基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を光照射によって硬化させて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は、ショット領域上のインプリント材と型とが接触した状態で、ショット領域と型とが位置合わせされうる。この位置合わせは、アライメントスコープによって基板のショット領域と型との位置合わせ誤差を検出しながら行われうる。

位置合わせ時におけるショット領域上のインプリント材の粘弾性が低すぎると位置合わせ精度が低下しうることが分かっている。そこで、位置合わせを行う際に、ショット領域上のインプリント材の粘弾性を高めるため、予めインプリント材の少なくとも一部に光を照射する先行露光を行うことが提案されている。例えば特許文献１には、シャッタ板にショット領域上のインプリント材の一部に光を照射するための通過部を設け、この通過部を通過した光によって一部のインプリント材の粘弾性を高めた後に位置合わせ行うインプリント装置が記載されている。

特開２０１９－５４２１２号公報

インプリント技術においては位置合わせ精度のさらなる向上が望まれている。そのためにも、先行露光における露光量をより精密に調整できるようにすることが必要である。

本発明は、位置合わせ精度の向上に有利な技術を提供する。

本発明の一側面によれば、基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、シャッタ板と、前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するために前記シャッタ板の状態を調整する調整部と、を有し、前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための第１通過部と、前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射するための第２通過部とを有し、前記調整部は、前記シャッタ板の前記状態を、前記第１通過部を通過した光が前記一部に照射される第１状態と、前記第２通過部を通過した光が前記全体に照射される第２状態との間で切り替えるために、前記シャッタ板を駆動軸周りに回動させる第１アクチュエータと、前記シャッタ板を前記駆動軸とともに傾ける第２アクチュエータと、を含み、前記第１通過部を通過する光の量が調整されるように、前記シャッタ板の傾きを調整する、ことを特徴とするインプリント装置が提供される。

本発明によれば、位置合わせ精度の向上に有利な技術が提供される。

インプリント装置の構成を示す図。 先行露光を説明する図。 硬化部の構成例を示す図。 シャッタ機構の構成例を示す図。 シャッタ板の構成例を示す図。 シャッタ板の傾きに対する第１通過部を通過する光の投影面積の変化を示す図。 シャッタ板の角度と露光量との関係を例示する図。 （ａ）はシャッタ板の構成例を示す図、（ｂ）はシャッタ板の角度と露光量との関係を例示する図。 シャッタ機構の構成例を示す図。 ショット領域の構成を示す図。 シャッタ板の動作を示す図。 インプリント装置の動作を示す図。 物品製造方法を説明する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
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、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭに型Ｍ（のパターン部Ｐ）を接触させた状態でインプリント材ＩＭを光照射によって硬化させて該ショット領域の上にパターンを形成する。

インプリント材としては、光の照射によって硬化する光硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。該光は、例えば、１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲内の波長を有し、例えば、赤外線、可視光線、紫外線などでありうる。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（のショット領域）と型Ｍとの相対位置を変更する相対駆動機構ＤＭを備えている。相対駆動機構ＤＭは、基板Ｓを保持し位置決めする基板位置決め機構ＳＡと、型Ｍを保持し位置決めする型位置決め機構ＭＡとを含みうる。相対駆動機構ＤＭ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Ｓの少なくも一方を駆動する。相対駆動機構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ＩＭに対する型Ｍの接触、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型Ｍの分離のための駆動、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの位置合わせを含みうる。

基板位置決め機構ＳＡは、基板Ｓを保持する基板チャックを含む基板ステージ２と、基板ステージ２を駆動することによって基板Ｓを駆動する基板駆動機構１３と、基板ステージ２の位置および姿勢を検出するセンサ４とを含みうる。基板ステージ２は光量を計測するセンサ５を含みうる。基板駆動機構１３は、ベースフレーム３によって支持される。型位置決め機構ＭＡは、型Ｍを保持する型保持部６と、型保持部６を駆動することによって型Ｍを駆動する型駆動機構７とを含みうる。型駆動機構７は、支持体８によって支持されうる。

基板駆動機構１３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７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。センサ４は、例えば、レーザー干渉計またはエンコーダを含みうる。

インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭを硬化させる硬化部９（光照射部）を備えている。硬化部９は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍ（のパターン部Ｐ）とが接触した状態での該ショット領域と型Ｍとの位置合わせが完了した後にインプリント材ＩＭに光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。これにより、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。その他、硬化部９は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍ（のパターン部Ｐ）とが接触した後に、該ショット領域の上のインプリント材ＩＭの一部（先行露光部）に光を照射し、該一部の粘弾性を高める処理も行う。硬化部８の詳細については後述する。

インプリント装置１００は、更に、基板Ｓのショット領域の上にインプリント材ＩＭを配置するディスペンサ１０を備えうる。ここで、インプリント装置１００は、１つのショット領域にディスペンサ１０によってインプリント材ＩＭが配置される度にそのショット領域に対するインプリント処理が行われるように構成されうる。あるいは、インプリント装置１００は、複数のショット領域にディスペンサ１０によってインプリント材ＩＭが配置された後に、該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がなされるように構成されてもよい。あるいは、ディスペンサ１０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く、この場合、外部装置としてのディスペンサ１０によってインプリント材が配置された基板Ｓがインプリント装置１００に提供される。

インプリント装置１００は、更に、アライメントスコープ１１を備えうる。アライメントスコープ１１は、例えば、基板Ｓのショット領域のアライメントマークと型Ｍのアライメントマークとの相対位置を検出する。これにより、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの相対的な位置ずれ（位置合わせ誤差）を検出することができる。基板Ｓのショット領域と型Ｍとの位置合わせは、アライメントスコープ１１によってショット領域と型Ｍとの相対的な位置ずれを検出しながら相対駆動機構ＤＭによって基板Ｓと型Ｍとの相対位置を調整することによってなされうる。

インプリント装置１００は、更に、制御部１２を備えうる。制御部１２は、インプリント装置１００の上記の各構成要素を制御する。制御部１１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。

基板位置決め機構ＳＡによって位置決めされる基板Ｓと型位置決め機構ＭＡによって位置決めされる型Ｍとは、外部からの振動またはインプリント装置１００において発生する振動を受けて独立して振動しうる。これは、基板Ｓと型との間の構造体（基板位置決め機構ＳＡ、型位置決め機構ＭＡ、支持体８等）の剛性不足によるものである。したがって、基板Ｓと型Ｍとの間、更には、位置合わせ対象のショット領域と型Ｍとの間には、相対的な位置ずれ（相対的な振動）が存在しうる。

図２（ａ）には、比較例の位置合わせ動作における基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間の相対的な位置ずれ（相対的な振動）が例示されている。ここで、位置合わせ動作は、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍ（のパターン部Ｐ）とが接触した状態で相対駆動機構ＤＭによってなされる。図２（ａ）において、「本露光」は、硬化部９によってインプリント材ＩＭの全体に光が照射され（インプリント材ＩＭが露光され）、インプリント材ＩＭが硬化されるタイミングを示している。図２（ａ）の左端から「本露光」までの期間は、相対駆動機構ＤＭによって基板Ｓのショット領域と型Ｍとが位置合わせされている期間である。

硬化部９によってインプリント材ＩＭの全体に光が照射されてインプリント材ＩＭが硬化すると、硬化したインプリント材ＩＭによって基板Ｓと型Ｍとが結合される。この状態では、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間の相対的な振動がなくなり、相対的な位置ずれが固定される。この相対的な位置ずれは、インプリント処理によって形成されたパターンとその下地のパターンとの重ね合わせ誤差となる。

図２（ｂ）には、本実施形態の位置合わせ動作における基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間の相対的な位置ずれ（相対的な振動）が例示されている。図２（ｂ）において、「本露光」は、硬化部９によってインプリント材ＩＭの全体に光が照射され（インプリント材ＩＭが露光され）、インプリント材ＩＭが硬化するタイミングを示している。図２（ｂ）の左端から「本露光」までの期間は、相対駆動機構ＤＭによって基板Ｓのショット領域と型Ｍとが位置合わせされている期間である。また、「先行露光の開始」は、先行露光が開始されるタイミングを示している。本実施形態では、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍとが接触した状態で、硬化部９が基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体のうちの一部である先行露光部に光を照射する。よって、基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体のうちの先行露光部のみが選択的に露光される。これを先行露光という。先行露光は、予備露光ともよばれる。

先行露光が開始されると、インプリント材ＩＭの先行露光部の粘弾性が高まる。インプリント材ＩＭの先行露光部の粘弾性が高くなることは、基板Ｓと型Ｍとの間の剛性が高くなることを意味する。したがって、先行露光の開始後に、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間の相対的な位置ずれの振幅が徐々に小さくなる。これにより位置合わせ精度を向上させることができる。また、ショット領域の上のインプリント材のうち先行露光部のみを露光することによって、先行露光部以外の部分における充填性の低下を抑えることができる。これによってスループットを向上させることができる。先行露光部は、充填性を考慮して任意に定められうる。

基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭを該ショット領域の全域において硬化させるための光の照射（「本露光」）は、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間の相対的な位置ずれが許容範囲に収まったタイミングでなされる。

図３には、硬化部９の構成例が示されている。硬化部９は、光源９３と、シャッタ機構９１と、結像光学系９４と、ハエの目レンズ９５と、結像光学系９６とを含みうる。光源９３は、例えば、水銀ランプ等のランプ、または、レーザーまたはＬＥＤ等の固体光源でありうる。

図４（ａ）、（ｂ）には、シャッタ機構９１の構成例が示されている。シャッタ機構９１は、シャッタ板９１１と、ショット領域の上のインプリント材への光照射を制御するためにシャッタ板９１１の状態を調整する調整部９２とを含みうる。調整部９２は、シャッタ板９１１によるシャッタ動作を行うためのアクチュエータ９１３を含みうる。アクチュエータ９１３は、例えば、駆動軸９１２を介してシャッタ板９１１を回動するように構成されうるが、シャッタ板９１１を一軸方向に駆動（往復駆動）するように構成されてもよい。

図３に示されるように、シャッタ板９１１が配置される面には、光源８３の中間像が形成されうる。結像光学系９４は、シャッタ板８１１が配置される面とハエの目レンズ８５の入射面とを光学的に共役な位置関係にするように構成されうる。結像光学系８６は、ハエの目レンズ８５の入射面と基板Ｓとを光学的に共役な位置関係にするように構成されうる。なお、ハエの目レンズ９５は、シャッタ板９１１と基板Ｓとの間に配置されうるが、シャッタ板９１１が配置される面における光強度分布（通過部）を直接に基板Ｓに結像させる構成が採用されてもよい。

調整部９２は、シャッタ板９１１の傾き調整する機構を有する。図４（ａ）、（ｂ）に示される例においては、調整部９２は、シャッタ板９１１およびアクチュエータ９１３を傾けるためのチルト機構を含みうる。アクチュエータ９１３は、保持部材９１４によって保持されている。保持部材９１４は、Ｒガイド９１５に沿って移動するように構成された第１スライダ９１６に接続されている。Ｚ方向に沿って配置されたボールねじ９２０（駆動軸）には第２スライダ９１８が取り付けられている。ボールねじ９２０は、アクチュエータ９２１の出力軸に取り付けられている。アクチュエータ９２１の駆動によってなされるボールねじ９２０の回転運動が、第２スライダ９１８のＺ方向への直線運動に変換される。第１スライダ９１６と第２スライダ９１８とは、ロッド９１７によって連結される。ロッド９１７の一端は、第１スライダ９１６にＹ軸周りに回転可能に連結されており、ロッド９１７の中間部は、第２スライダ９１８に配置された一対のカムフォロア９１９によって挟持されている。したがって、アクチュエータ９２１の駆動によって第２スライダ９１８がＺ方向に移動するのに伴って第１スライダ９１６はＲガイド９１５に沿って移動する。これにより、シャッタ板９１１およびアクチュエータ９１３のチルトが行われうる。図４（ａ）は、シャッタ板９１１がＺ方向（光軸方向）に対して直交する状態に調整された状態を示しており、図４（ｂ）は、図４（ａ）の状態からシャッタ板９１１およびアクチュエータ９１３がチルトされた状態を示している。

図５には、シャッタ板９１１の構成例が示されている。図５において、破線は、光源９３からの光ＬＢが入射する領域（光路）を示している。シャッタ板９１１は、光源９３からの光ＬＢを遮断する遮断部９１１ｃを有する。また、シャッタ板９１１は、ショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体のうちの一部である先行露光部に光を照射するための第１通過部９１１ａと、ショット領域のインプリント材ＩＭの全体に光を照射するための第２通過部９１１ｂとを有する。この例では、シャッタ板９１１は、２回対称の構造を有するが、他の構造を有してもよい。調整部９２は、シャッタ板９１１の状態を、第１通過部９１１ａを通過した光が先行露光部に照射される第１状態と、第２通過部９１１ｂを通過した光がショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体に照射される第２状態との間で切り替え可能である。この切り替えは、アクチュエータ９１３（第１アクチュエータ）によるシャッタ板９１１の回動によって行われうる。

図６には、シャッタ板９１１の傾きに対する第１通過部９１１ａを通過する光の投影面積の変化の例が示されている。状態６ａは、光源９３からの光ＬＢの光軸に対してシャッタ板９１１が直交している状態を示している。この状態における第１通過部９１１ａを通過する光の投影面積はＳａで示される。状態６ｂは、状態６ａからシャッタ板９１１を傾けた状態を示している。シャッタ板９１１を傾けることにより、第１通過部９１１ａを通過する光の投影面積はＳａからＳｂに変化する。投影面積が変化することにより、光ＬＢの通過量（露光量）が変化する。

図７には、光ＬＢに対するシャッタ板９１１の角度と露光量との関係が例示されている。図７においては、標準角度θ₀の前後の角度範囲における露光量が示されている。シャッタ板９１１によって反射された露光光が光源に向かって逆進すると光源に熱変動を生じうるため、標準角度θ₀は、通常、光ＬＢの光軸に対して直角ではなく斜めの角度に設定される。図７のように、シャッタ板９１１の角度を変化させることによって露光量を変化させることができる。調整部９２は、このような特性に基づき、第１通過部９１１を通過する光の量が調整されるようにシャッタ板９１１の傾きを調整しうる。シャッタ板９１１のチルト動作は、アクチュエータ９２１（第２アクチュエータ）によって行われうる。

図８（ａ）には、複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅを有するシャッタ板９１１が例示されている。第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅは、互いに異なる開口の形状（大きさ）および／または間隔を持つ。シャッタ板９１１に複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅを設け、その中から使用する第１通過部を選択することにより、先行露光における露光量（先行露光量）を調整することができる。シャッタ板に設けることができる第１通過部は高々数種類であるため、その中から使用する第１通過部を選択するだけでは露光量調整の分解能が低く、さらなる位置合わせ精度の向上は容易ではない。これに対し本実施形態では、シャッタ板９１１の傾きを可変にしているため露光量調整の分解能を高めることができ、これにより位置合わせ精度を更に向上させることが可能である。図８（ｂ）には、複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅそれぞれのシャッタ板９１１の光ＬＢに対する角度と露光量との関係が例示されている。図８（ｂ）に示されるように、複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅによって、第１通過部が１つだけの場合に比べ、露光量をより広い範囲で変化させることができる。したがって、複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅのうちの１つを選択することで、シャッタ板の角度に対する露光量の調整範囲を、図７の露光量の調整範囲に対して拡大することができる。

図４（ａ）、（ｂ）には、アクチュエータ９２１によるＹ軸（第１軸）の周りにシャッタ板９１１を傾ける調整部９２の構成例が示された。これに対し、図９には、アクチュエータ９２５によるＸ軸（第２軸）の周りにシャッタ板９１１を傾ける機構が付加された調整部９２の構成例が示されている。例えば、ステージ９２２の第１面にアクチュエータ９２１が固定される。また、ステージ９２２の第１面と反対側の第２面には第３スライダ９２４が固定される。第３スライダ９２４は、ステージ９２２を伴ってＲガイド９２３に沿って移動するように構成されている。Ｙ方向に沿って配置されたボールねじ９２８（駆動軸）には第４スライダ９２６が取り付けられている。ボールねじ９２８は、アクチュエータ９２５の出力軸に取り付けられている。アクチュエータ９２５の駆動によってなされるボールねじ９２８の回転運動が、第４スライダ９２６のＹ方向への直線運動に変換される。第４スライダ９２６と第３スライダ９２４とは、ロッド９２７を介して連結されている。したがって、アクチュエータ９２５の駆動によって第４スライダ９２６がＹ方向に移動するのに伴って第３スライダ９２４はＲガイド９２３に沿って移動する。これにより、ステージ９２２に固定される機構部がＸ軸周りに回動し、シャッタ板９１１およびアクチュエータ９１３のＸ軸周りのチルトが行われうる。図９のような構成によれば、図４の構成に対して駆動軸が増え、露光量の調整範囲を拡大することができる。

第１通過部９１１ａは、例えば、ドリル加工によって形成される丸孔、打ち抜き加工またはエッチング加工によって形成される四角孔でありうる。あるいは、第１通過部９１１ａは、メッシュシートまたはメッシュ板でもよい。その他、第１通過部９１１ａの領域以外に遮光膜を蒸着したガラス板をシャッタ板に固定してもよい。図８に示された第１通過部９１１ｄ、９１１ｅも同様である。

図１０は、基板Ｓのショット領域ＳＲを例示している。ショット領域ＳＲは、複数のチップ領域ＣＲと、複数のチップ領域ＣＲを相互に隔てるスクライブライン領域ＳＬＲとを含みうる。１つのチップ領域ＣＲは、製造される１つのチップ（ダイ）に対応する。先行露光では、ショット領域ＳＲの全体のうちの一部である先行露光領域に像ＩＭ１が形成され、先行露光領域のみが露光される。先行露光領域は、シャッタ板９１１の第１通過部９１１ａを通過した光が入射する領域であり、ショット領域ＳＲの上のインプリント材ＩＭの全体のうち一部である先行露光部に対応する。換言すると、先行露光では、先行露光領域の上のインプリント材ＩＭ（即ち、先行露光部）が露光され、先行露光領域以外の領域の上のインプリント材ＩＭは露光されない。更に換言すると、ショット領域ＳＲのうち先行露光領域を露光する動作は、ショット領域ＳＲの上のインプリント材ＩＭのうち先行露光部を露光する動作と等価である。

回路パターンの線幅は、例えば、１００ナノメートル以下であり、小さいときには１０ナノメートルレベルでありうる。スクライブライン領域ＳＬＲに配置されるパターンの線幅は、マイクロメータレベルであり、小さいときでも数１００ナノメートルレベルであり、回路パターンと比べて大きい。また、スクライブライン領域ＳＬＲのパターン密度は回路パターン領域に比べて小さい。

基板Ｓのショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン部Ｐとを接触させると、パターン部Ｐのパターンを構成する凹部に対してインプリント材ＩＭが毛細管現象によって充填される。パターンの線幅が細くてパターン密度が高い回路パターン領域（チップ領域ＣＲ）ではインプリント材ＩＭの充填速度が速く、スクライブライン領域ＳＬＲではインプリント材ＩＭの充填速度は遅い。そのため、スクライブライン領域ＳＬＲの上のインプリント材ＩＭを先行露光すると、スクライブライン領域ＳＬＲの上のインプリント材ＩＭの粘弾性が高くなり、充填速度が更に遅くなる。そこで、複数のチップ領域ＣＲの少なくとも１つのチップ領域ＣＲの少なくとも一部分に光が入射するように先行露光部（先行露光領域）が決定されうる。より詳しくは、複数のチップ領域ＣＲの少なくとも１つのチップ領域ＣＲの少なくとも一部分に光が入射し、スクライブライン領域ＳＬＲには有意な量の光が入射しないように先行露光部（先行露光領域）が決定されうる。ここで、有意な量の光とは、インプリント材ＩＭの粘弾性を無視できない程度に増加させる量の光である。シャッタ板９１１の駆動のために不可避的にスクライブライン領域ＳＬＲに入射する光が有意な量の光とならないようにシャッタ板９１１の駆動プロファイルが決定される。先行露光部（先行露光領域）は、シャッタ板９１１における第１通過部９１１ａの配置およびアクチュエータ９１３、９２１、９２５によるシャッタ板９１１の駆動によって規定される。

先行露光においてショット領域ＳＲの上のインプリント材の先行露光部の粘弾性が予定以上に高くなったり、漏れ光がスクライブライン領域ＳＬＲ上のインプリント材に入射して充填速度が遅くなったりすることは好ましくない。そこで、例えば、駆動軸９１２を振動させることによってシャッタ板９１１を振動させ、光が照射される部分を分散させてもよい。

図１１には、第１通過部９１１ａを使った先行露光を終えた後に行われる第２通過部９１１ｂを使った本露光の途中の状態が示されている。インプリント材が極めて短い時間のうちに硬化すると、インプリント材の収縮および発熱が瞬時に起こり、重ね合わせ精度が低下する可能性がある。そこで、第２通過部９１１ｂを規定する遮断部９１１ｃのエッジＥＤＧが光ＬＢの光路を横切る間のシャッタ板９１１の回動速度は、インプリント材の特性に応じて調整されうる。

図１２には、インプリント装置１００の動作（インプリント方法）が例示されている。この動作は、制御部１２によって制御されうる。工程Ｓ６０１では、制御部１２はシャッタ板９１１の傾き量と露光量との関係を取得する。シャッタ板９１１の傾き量と露光量との関係は、ステージ上のセンサ５が露光領域に位置するようにステージ２を移動し、シャッタ機構９１の傾きを変化させ、露光量をセンサ５で計測することにより得られる。計測により得られたシャッタ板９１１の傾き量と露光量との関係は、例えば、ルックアップテーブルとして制御部１２のメモリに記憶される。図８（ａ）に示されたような複数の第１通過部が設けられている場合には、複数の第１通過部それぞれについてのシャッタ板９１１の傾き量と露光量との関係が計測される。

工程Ｓ６０２では、制御部１２は、制御情報（処理レシピ）を上位制御装置等から取得する。制御情報は、例えば、基板Ｓの複数のショット領域の配置を示すショットレイアウト情報、各ショット領域における複数のチップ領域の配置を示すチップレイアウト情報を含みうる。制御情報は、先行露光領域（先行露光部）の位置を示す位置情報を含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。

工程Ｓ６０３では、制御部１２は、先行露光領域と先行露光量を決定する。ここで、制御情報が先行露光領域の位置を示す位置情報を含んでいる場合は、制御部１２は、該位置情報に基づいて先行露光領域を決定することができる。一方、制御情報が位置情報を含んでいない場合、制御部１２は、チップレイアウト情報に基づいて先行露光領域を決定することができる。図８（ａ）に示されるように複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅが設けられている場合には、決定された先行露光領域に応じて複数の第１通過部９１１ａ、９１１ｄ、９１１ｅのうちの１つが選択されうる。先行露光量は、予め取得した先行露光結果に基づいて決定される。先行露光結果がない場合は、設計値に基づいて決定されてもよい。また、制御部１２は、決定した先行露光領域および先行露光量に応じてシャッタ機構９１の駆動プロファイル（アクチュエータ９１３およびアクチュエータ９２１を動作させるための制御情報）を生成する。また、制御部１２は、ショット領域の形状が基板Ｓのエッジによって規定されるショット領域（エッジショット領域）については、その形状に応じて先行露光領域および先行露光量を調整するように構成されうる。

工程Ｓ６０４では、制御部１２は、基板ステージ２の上に基板Ｓがロードされるように基板Ｓの搬送を制御する。工程Ｓ６０５では、制御部１２は、基板Ｓの複数のショット領域のうちパターン形成対象のショット領域にインプリント材ＩＭが配置されるようにディスペンサ１０および基板位置決め機構ＳＡを制御する。工程Ｓ６０６では、制御部１２は、型Ｍの下にパターン形成対象のショット領域が移動するように基板位置決め機構ＳＡを制御する。

工程Ｓ６０７では、制御部１２は、パターン形成対象のショット領域の全域においてインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン部Ｐとが接触するように相対駆動機構ＤＭを制御する。

工程Ｓ６０８では、制御部１２は、工程Ｓ６０３で決定された先行露光領域および先行露光量と、工程Ｓ６０１で取得されたシャッタ板９１１の傾き量と露光量との関係とに基づいて、シャッタ板９１１の傾きを調整する。例えば、制御部１２は、上記関係において、工程Ｓ６０３で決定された先行露光量に最も近くなる傾き量を選択することができる。

工程Ｓ６０９では、制御部１２は、先行露光領域（先行露光部）に対する先行露光が開始されるように硬化部９（シャッタ機構９１）を制御する（先行露光工程）。図２（ｂ）に例示されるように、先行露光が開始されると、先行露光部の粘弾性が徐々に高くなり、基板Ｓと型Ｍとの間の相対的な振動が小さくなりうる。なお、Ｓ６０８とＳ６０９と別の工程として記載されているが、同じ工程として理解されてもよい。すなわち、Ｓ６０９での先行露光工程は、ショット領域の上のインプリント材への光照射を制御するためのシャッタ板９１１の駆動を含むものであり、この駆動にＳ６０８のシャッタ板９１１の傾きの調整が含まれると理解されてよい。

工程Ｓ６１０は位置合わせ工程である。工程Ｓ６１０では、制御部１２は、アライメントスコープ１１を使ってパターン形成対象のショット領域と型Ｍとの相対位置を検出しながら、その相対位置に基づいてショット領域と型Ｍとが位置合わせされるように相対駆動機構ＤＭを制御する。この位置合わせ工程は、先行露光の実行中に並行して行われてもよいし、先行露光の終了後に開始されてもよい。

工程Ｓ６１１では、制御部１２は、アライメントスコープ１０を使って検出されるパターン形成対象のショット領域と型Ｍとの相対位置誤差が許容範囲に収まったかどうかを判断する。そして、相対位置誤差が許容範囲に収まった場合には、シャッタ機構９１の制御情報を記録し、工程Ｓ６１２に進む。そうでない場合には、工程Ｓ６１０に戻って位置合わせ動作を継続する。工程Ｓ６１０に戻って位置合わせ動作を継続する場合には、制御部１２は、シャッタ機構９１を制御し、先行露光量を変化させてもよく、このとき、シャッタ板９１１の傾きの角度を調整することによって先行露光量を変化させてもよい。

工程Ｓ６１２では、制御部１２は、先行露光領域（先行露光部）に対する先行露光が終了するように硬化部９（シャッタ機構９１）を制御する。制御部１２は、記録したシャッタ機構９１の制御情報を、次のショット、基板、またはロットに反映してもよい。

工程Ｓ６１３では、制御部１２は、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体が露光されるように硬化部９（シャッタ機構９１）を制御する（本露光工程）。これにより、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭの全体が硬化し、インプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが形成される。

工程Ｓ６１４では、制御部１２は、パターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンと型Ｍとが分離されるように相対駆動機構ＤＭを制御する。

工程Ｓ６１５では、制御部１２は、次のパターンを形成すべきショット領域があるかどうかを判断し、次のパターンを形成すべきショット領域がある場合には、工程Ｓ６０５に戻り、そうでなければ工程Ｓ６１６に進む。工程Ｓ６１６では、基板ステージ２の上の基板Ｓがアンロードされるように基板Ｓの搬送を制御する。工程Ｓ６１７では、制御部１２は、次の処理すべき基板Ｓがあるかどうかを判断し、次の処理すべき基板がある場合には、工程Ｓ６０４に戻り、そうでなければ動作を終了する。

＜物品製造方法の実施形態＞
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、物品製造方法について説明する。図１３の工程ＳＡでは、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコン基板等の基板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１３の工程ＳＢでは、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１３の工程ＳＣでは、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を介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１３の工程ＳＤでは、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１３の工程ＳＥでは、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１３の工程ＳＦでは、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。

（他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

９：硬化部、９１：シャッタ機構、９３：光源、９４：結像光学系、９５：ハエの目レンズ、９６：結像光学系

Claims (10)

1. 基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、
   シャッタ板と、
   前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するために前記シャッタ板の状態を調整する調整部と、を有し、
   前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための第１通過部と、前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射するための第２通過部とを有し、
   前記調整部は、
   前記シャッタ板の前記状態を、前記第１通過部を通過した光が前記一部に照射される第１状態と、前記第２通過部を通過した光が前記全体に照射される第２状態との間で切り替えるために、前記シャッタ板を駆動軸周りに回動させる第１アクチュエータと、
   前記シャッタ板を前記駆動軸とともに傾ける第２アクチュエータと、を含み、
   前記第１通過部を通過する光の量が調整されるように、前記シャッタ板の傾きを調整する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記基板と前記型との相対位置を変更する相対駆動機構を更に有し、
   前記インプリント装置は、前記相対駆動機構による前記ショット領域と前記型との位置合わせが完了する前に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する先行露光を行うように構成されており、
   前記調整部は、前記先行露光の際に、前記第１アクチュエータにより前記シャッタ板を前記第１状態にするとともに、前記第２アクチュエータにより前記シャッタ板の傾きを調整する、
   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. 前記調整部は、前記位置合わせが完了した後に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する本露光の際に、前記第１アクチュエータにより前記シャッタ板を前記第２状態にする、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. 前記先行露光および前記本露光における露光量を制御する制御部を有し、
   前記制御部は、前記シャッタ板の傾き量と露光量との予め得られた関係に基づいて、前記先行露光および前記本露光における前記露光量を制御する、
   ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記第１通過部は、複数の第１通過部を含む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. 基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、
   シャッタ板と、
   前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するために前記シャッタ板の状態を調整する調整部と、
   前記基板と前記型との相対位置を変更する相対駆動機構と、
   前記相対駆動機構による前記ショット領域と前記型との位置合わせが完了する前に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する先行露光と、前記位置合わせが完了した後に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する本露光とにおける露光量を制御する制御部と、を有し、
   前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための複数の第１通過部と、前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射するための第２通過部と、を有し、
   前記調整部は、
   前記シャッタ板の前記状態を、前記複数の第１通過部のうちの１つの第１通過部を通過した光が前記一部に照射される第１状態と、前記第２通過部を通過した光が前記全体に照射される第２状態との間で切り替えるために、前記シャッタ板を回動させる第１アクチュエータと、
   前記シャッタ板を傾ける第２アクチュエータと、を含み、
   前記複数の第１通過部のうちの１つの第１通過部を通過する光の量が調整されるように、前記シャッタ板の傾きを調整するように構成されており、
   前記ショット領域は、複数のチップ領域を含み、
   前記制御部は、前記ショット領域における前記複数のチップ領域の配置に基づいて、前記複数の第１通過部のうち使用する第１通過部を選択し、前記選択された第１通過部を使用した場合における前記シャッタ板の傾き量と露光量との予め得られた関係に基づいて、前記先行露光および前記本露光における前記露光量を制御する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
7. 基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、
   シャッタ板と、
   前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するために前記シャッタ板の状態を調整する調整部と、を有し、
   前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための第１通過部と、前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射するための第２通過部と、を有し、
   前記調整部は、
   前記シャッタ板の前記状態を、前記第１通過部を通過した光が前記一部に照射される第１状態と、前記第２通過部を通過した光が前記全体に照射される第２状態との間で切り替えるために、前記シャッタ板を回動させる第１アクチュエータと、
   前記シャッタ板を傾ける第２アクチュエータと、を含み、
   前記第２アクチュエータは、
   前記第１通過部を通過する光の光軸と直交する第１軸の周りに前記シャッタ板を傾けるアクチュエータと、
   前記光軸と前記第１軸とに直交する第２軸の周りに前記シャッタ板を傾けるアクチュエータと、
   を含み、
   前記調整部は、前記第１通過部を通過する光の量が調整されるように、前記シャッタ板の傾きを調整する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
8. 基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、
   シャッタ板と、
   前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するために前記シャッタ板の状態を調整する調整部と、
   前記基板と前記型との相対位置を変更する相対駆動機構と、
   を有し、
   前記インプリント装置は、前記相対駆動機構による前記ショット領域と前記型との位置合わせが完了する前に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する先行露光と、前記位置合わせが完了した後に前記ショット領域の上の前記インプリント材に光を照射する本露光とを行うように構成されており、
   前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための複数の第１通過部を有し、
   前記調整部は、前記先行露光の際に、前記第１通過部を通過する光の量が調整されるように前記シャッタ板の傾きを調整するように構成されており、
   前記ショット領域は、複数のチップ領域を含み、
   前記インプリント装置は、前記ショット領域における前記複数のチップ領域の配置に基づいて、前記複数の第１通過部のうち使用する第１通過部を選択し、前記選択された第１通過部を使用した場合における前記シャッタ板の傾き量と露光量との予め得られた関係に基づいて、前記先行露光および前記本露光における露光量を制御する制御部を更に有する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
9. 基板のショット領域の上のインプリント材に型を接触させた状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させて前記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、
   前記ショット領域の上の前記インプリント材への光照射を制御するためのシャッタ板の駆動によって前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射する先行露光工程と、
   前記先行露光工程の実行中または前記先行露光工程の終了後に、前記ショット領域と前記型との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
   前記位置合わせ工程の後に前記シャッタ板の駆動によって前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射する本露光工程と、を有し、
   前記シャッタ板の前記駆動は、前記シャッタ板の傾きを調整するための駆動を含み、
   前記シャッタ板は、前記ショット領域の上の前記インプリント材の全体のうちの一部に光を照射するための第１通過部と、前記ショット領域の上の前記インプリント材の前記全体に光を照射するための第２通過部とを有し、
   前記インプリント方法は、
   前記シャッタ板の前記状態を、前記第１通過部を通過した光が前記一部に照射される第１状態と、前記第２通過部を通過した光が前記全体に照射される第２状態との間で切り替えるために、前記シャッタ板を駆動軸周りに回動させる工程と、
   前記シャッタ板を前記駆動軸とともに傾ける工程と、
   を更に有する、ことを特徴とするインプリント方法。
10. 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。

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