JP7515293B2 - インプリント装置、および物品製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、および物品製造方法に関する。

半導体デバイス等の製造用途において、基板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が実用化されている。 インプリント装置は、液体のインプリント材を吐出する吐出装置を備える。インプリント装置により基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造を有する物品を形成するため、吐出装置のノズルから吐出されるインプリント材の液滴の吐出速度や吐出量などには高い精度が求められる。インプリント材の液滴の吐出速度が目標速度からずれると、基板上の液滴の付着位置にずれが生じる。また、ノズルの吐出量が目標吐出量からずれると、基板上のインプリント材の吐出物の厚さにムラが生じ、形成されるパターンが所望の形状にならない可能性がある。

そこで、吐出速度および吐出量が目標値からずれている場合には、ノズルに含まれる吐出エネルギー発生素子（圧電素子）に入力する駆動波形を補正することが考えられる。例えば特許文献１には、駆動信号を調整するための調整テーブルをノズル毎に有し、調整テーブルを参照してノズル毎に吐出調整を行うことが記載されている。

特開２０１９－１０７８２６号公報

インプリント材の供給を遅延なくリアルタイムに行うためには、インプリントの都度、吐出装置（インプリント材供給部）の吐出制御部（ドライバ基板）内のバッファメモリに駆動波形データを高速に転送する必要がある。しかし、駆動波形データには上記のような補正または調整が有効に行われうるだけの分解能が必要とされるため駆動波形データのデータ量が大きく、バッファメモリへの転送に長時間を要する。そのため、駆動波形データのバッファメモリへの転送時間がスループット向上のボトルネックになりうる。

本発明は、インプリント材供給部へのデータ転送制御を改善することによるスループット向上に有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、基板のショット領域の上にインプリント材を供給する供給工程と、前記ショット領域の上の前記インプリント材と型とを接触させる接触工程と、前記インプリント材と前記型とが接触した状態で前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、硬化後の前記インプリント材から前記型を分離する離型工程とを含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記インプリント処理を制御する第１制御部と、前記供給工程において前記インプリント材の供給を行う供給部と、を有し、前記供給部は、インプリント材を吐出する複数の吐出部と、前記第１制御部により制御され、前記複数の吐出部を制御する第２制御部と、を含み、前記第２制御部は、前記第１制御部から転送された駆動波形データを一時的に記憶するバッファメモリを含み、前記複数の吐出部のそれぞれは、吐出素子と、前記バッファメモリに記憶された前記駆動波形データに基づいて前記吐出素子を駆動するドライバとを含み、前記第１制御部は、第１ショット領域に対する前記供給工程の実行中に、前記第１ショット領域に対する前記供給工程で未使用の前記バッファメモリの記憶領域に、第２ショット領域に対する前記供給工程のための駆動波形データを転送する第１転送処理を行い、前記第１ショット領域に対する前記供給工程の完了後、前記第１ショット領域に対する前記離型工程が完了する前に、前記第１ショット領域に対する前記供給工程で使用された前記バッファメモリの記憶領域に、前記第２ショット領域に対する前記供給工程のための駆動波形データを転送する第２転送処理を行う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、インプリント材供給部へのデータ転送制御を改善することによるスループット向上に有利なインプリント装置を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す図。 インプリント材供給部の構成を示す図。 ノズルから液滴が吐出される過程を説明する図。 吐出素子に印加される駆動波形とノズル内の流体の表面位置の例を示す図。 インプリント設定画面の例を示す図。 インプリント材の供給パターン情報の例を示す図。 インプリント処理のフローチャート。 供給パターン情報の例を示す図。 駆動波形番号の割り当て結果の例を示す図。 インプリント処理中にバッファメモリの波形記憶領域へ転送される駆動波形データの変遷を示す図。 インプリント処理のフローチャート。 供給パターン情報の例を示す図。 インプリント処理中にバッファメモリの波形記憶領域へ転送される駆動波形データの変遷を示す図。 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＞
まず、インプリント装置の概要について説明する。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。

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、インプリント材供給装置により、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。

図１（ａ）には、実施形態におけるインプリント装置１００の構成が示されている。本明細書および図面においては、水平面をｘｙ平面とするｘｙｚ座標系において方向が示される。一般には、被露光基板である基板１０３はその表面が水平面（ｘｙ平面）と平行になるように基板ステージ１０４の上に置かれる。よって以下では、基板１０３の表面に沿う平面内で互いに直交する方向をｘ軸およびｙ軸とし、ｘ軸およびｙ軸に垂直な方向をｚ軸とする。また、以下では、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方向といい、ｘ軸周りの回転方向、ｙ軸周りの回転方向、ｚ軸周りの回転方向をそれぞれθｘ方向、θｙ方向、θｚ方向という。

インプリントヘッド１０１は、基板上のインプリント材に転写されるべき凹凸パターンを有する型１０２を保持する。インプリントヘッド１０１は、型１０２を主にｚ方向に駆動する型駆動機構を備えるが、型駆動機構は、その他の方向（ｘ，ｙ方向）の駆動およびθｘ，θｙ，θｚ方向の回転駆動の機構を更に備えていてもよい。

基板ステージ１０４は、ステージ定盤１１３上で、ｘ，ｙ，ｚ方向の並進およびθｘ，θｙ，θｚ方向の回転が可能である。基板ステージ１０４には、基板を保持する基板チャック１０８が設けられる。基板チャック１０８は、真空吸引または静電吸着により基板１０３を保持する。インプリント材供給部１０６は、基板ステージ１０４によって保持されている基板１０３の上にインプリント材を供給（ディスペンス）する。

光源１０５は、インプリント材４０１を硬化させることができる波長を含んだ光を生成する。光源１０５からの光の照度は、照射時間および／または光源電圧により制御されうる。基板ステージ１０４の上に配置された照度検出器１２３は、光源１０５により照射された光の照度を検出する。照度検出器１２３で検出された照度に基づいて、照度低下量を計測し光源１０５で生成される光量を調整することができる。インプリント材４０１が単分子逐次光反応系である場合は、照度に対するインプリント材４０１の反応率は照度×時間に比例する。インプリント材４０１が光ラジカル重合反応系である場合は、照度に対するインプリント材４０１の反応率は√（照度）×時間に比例する。インプリント材４０１は、型１０２のパターンの凹部内に充填しやすい粘弾性にされる。インプリント材４０１は、光源１０５からの光が照射されることで、光硬化反応が促進され粘弾性が高くなる。

基板高さ計測部１０９は、光学式の測距センサを含む。高さ計測部１０９は、基板上のインプリント材と型１０２との接触基準面に原点調整され、接触基準面に対する基板の被転写面の高さを計測する。型高さ計測部１１７は、光学式の測距センサを含む。型高さ計測部１１７は、接触基準面に原点調整され、接触基準面に対する型１０２のパターン面の高さを計測する。

オンアクシスアライメントスコープ１１６は、型１０２に形成されているマークと、基板１０３上のマークおよび／または基板ステージ１０４上のマーク１１５との間の相対位置計測に使用される。オフアクシスアライメントスコープ１０７は、基板１０３上のマークと基板ステージ１０４上のマーク１１５との間の相対位置計測に使用される。

観察カメラ１１４は、型１０２のパターン部をインプリントヘッド１０１側から撮影する。観察カメラ１１４により、基板１０３の上のインプリント材４０１が型１０２と基板１０３との間に充填される過程が観測されうる。観察カメラ１１４により撮影された画像は制御部Ｃ内の記憶部等の記憶装置へ保存されてもよい。

インプリント装置１００は、クリーンチャンバ１１８に収められる。気体供給部１２０は、インプリント装置１００から発生した熱や塵などを除去することを目的として、インプリント装置１００の内部に気流１１９を発生させる。気体供給部１２０は、インプリント材供給部１０６と基板１０３あるいは基板ステージ１０４との間に気流１１９を発生させることを目的として設けられていてもよい。気流１１９は、インプリント材供給部１０６から吐出されたインプリント材が基板１０３上へ均一に吐出されることを阻害しないように、気流１１９の方向は一定とされうる。図１（ａ）では気流１１９がｘ方向に流れるように記載されているが、ｙ方向に流れるように構成されていてもよい。気体供給部１２０は、ケミカルフィルタやパーティクルフィルタを含みうる。気体供給部１２０では、クリーンチャンバ１１８が設置される雰囲気の大気を取り込み、取り込んだ大気に僅かに含まれる化学物質や塵を、ケミカルフィルタやパーティクルフィルタで取り除くことができる。これにより、送風口（不図示）からクリーンチャンバ１１８内部の空間へ清浄な大気が供給される。気体回収部１２１は、クリーンチャンバ１１８内の気体を回収する。気体回収部１２１には真空ポンプを用いることができる。

図１（ｂ）には、インプリントヘッド１０１の構成が示されている。インプリントヘッド１０１は、型１０２を保持する型保持部１１０を有する。シールガラス１１２および型１０２の裏面と間に形成された閉空間は、配管１１１を介して不図示の圧力制御装置に接続されており、該閉空間内の気圧を増減することが可能である。圧力制御装置により該閉空間内の気圧をインプリント装置内の気圧（大気圧）より上昇させることにより型１０２を基板へ向かって凸形状に変形させることが可能である。ガス供給部１２５は、置換ガスを型１０２と基板１０３との間の空間内へ供給する。これにより該空間内の空気が置換ガスによって置換される。置換ガスは例えばヘリウムでありうる。ヘリウムを充填することにより、ヘリウムが型１０２から抜けることによる接触工程時の充填性が向上し、かつ、硬化工程時の酸素阻害によるインプリント材４０１の硬化不良の発生が抑制されうる。置換ガスの供給量は、例えば、型１０２のパターン部と基板１０３との隙間量と、置換ガスの供給量との間の複数通りの組み合わせによる試験によって決定される。

制御部Ｃ（第１制御部）は、インプリント装置１００の各部を統括的に制御してインプリント処理の実行を管理する。制御部Ｃは、コンピュータ装置によって実現されうる。図１（ｃ）は、制御部Ｃの構成を示すブロック図である。制御部Ｃは、ＣＰＵ１５１と、一時的なデータを記憶するとともにＣＰＵ１５１にワークエリアを提供するＲＡＭ１５２と、固定的なデータおよびプログラムを記憶しているＲＯＭ１５３とを含みうる。制御部Ｃは更に、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１５４と、表示部１５５と、インタフェース１５６とを含みうる。ＨＤＤ１５４には、インプリント処理を実行するための制御プログラム１５４ａ、および、インプリント材供給部１０６に与える駆動波形データ（後述）が記憶されている。表示部１５５は、各種情報を表示する。インタフェース１５６は、インプリント装置１００の各部（インプリント材供給部１０６を含む）と接続するためのインタフェースである。制御部Ｃは、クリーンチャンバ１１８内に収容されていてもよいし、クリーンチャンバ１１８の外部に設置されていてもよい。

実施形態におけるインプリント装置１００の構成は概ね以上のとおりである。次に、インプリント装置１００によるインプリント処理を説明する。

インプリント処理は、基板１０３の上にインプリント材を供給する供給工程と、基板１０３上のインプリント材と型１０２とを接触させる接触工程と、インプリント材を硬化させる硬化工程と、インプリント材と型１０２とを分離する離型工程とを含みうる。具体的な動作例は、以下とおりである。この動作は、処理部Ｃが制御プログラムを実行することによって実施される。

供給工程においては、インプリント材供給部１０６の下で基板ステージ１０４をＸ方向またはＹ方向にスキャン駆動させながらインプリント材供給部１０６からインプリント材が吐出される。これにより、基板１０３上のショット領域（インプリント領域）にインプリント材が供給（配置）される。本実施形態においては、基板１上の隣接する複数のショット領域に一括してインプリント材が供給される。

次に、接触工程において、基板ステージ１０４がインプリントヘッド１０１の直下に移動する。ショット領域がインプリントヘッド１０１の直下に来たところで基板ステージ１０４は停止する。その後、インプリントヘッド１０１が型１０２を降下させることにより型１０２と基板１０３上のインプリント材との接触が開始される。型１０２が基板１０３上のインプリント材と接触することにより、型１０２のパターン部内にインプリント材が充填される。

次に、硬化工程において、光源１０５からの光（紫外線）をショット領域に照射してインプリント材を硬化させる。その後、離型工程において、インプリントヘッド１０１が型１０２を上昇させることにより、硬化後のインプリント材から型１０２が分離される。この一連の動作をインプリント処理という。インプリント処理が、基板上の複数のショット領域に対して繰り返し行われる。全てのショット領域でインプリント処理を終えたら、基板１０３はインプリント装置１００の外に搬出される。

あるいは、隣接する複数のショット領域または基板の全ショット領域に対して予め供給工程を連続的に行い（マルチエリア先行供給）、その後、１ショット領域ごとに接触工程、硬化工程、離型工程を行うようにしてもよい。離型動作が完了した後、基板ステージ１０４は、次のショット領域がインプリントヘッド１０１の直下に来るように駆動する。

図２には、インプリント材供給部１０６の構成例が示されている。インプリント材供給部１０６は、基板上にインプリント材（未硬化状態の樹脂）を吐出するノズルを含むディスペンサとして構成される。インプリント材供給部１０６は、例えば、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などを採用し、基板上に１ｐＬ（ピコリットル）程度の微小な容積のインプリント材を供給することができる。なお、インプリント材供給部１０６が備えるノズルの数には限定はなく、１つ（シングルノズル）であってもよいし、１００を超えるような多数のノズルを備えていてもよい。

図２において、インプリント材供給部１０６は、複数の吐出部である複数のノズル２０７と、制御部Ｃの制御により複数のノズル２０７を制御する吐出制御部２００（第２制御部）とを備える。ノズル２０７は、圧電素子（吐出エネルギー発生素子）を含む吐出素子２０７ｂと、吐出素子２０７ｂを駆動するドライバ２０７ａとを含みうる。吐出制御部２００は、ドライバ２０７ａを制御するドライバ基板（ドライバボード）として構成されうる。

吐出制御部２００は、処理部であるＣＰＵ２０１と、ＲＯＭ２０２およびＲＡＭ２０３を含みうる。吐出制御部２００は、インタフェース２０５を介して制御部Ｃと接続されている。吐出制御部２００は更に、制御部Ｃから受信された駆動波形データを一時的に記憶するバッファメモリ２０４も備える。バッファメモリ２０４には、吐出部毎（ノズル毎）に複数の駆動波形データを記憶する記憶領域が確保されている。複数の駆動波形データのそれぞれは駆動波形番号によって識別されうる。どの駆動波形データを使用するかは供給条件により決定される。ＣＰＵ２０１は、バッファメモリ２０４に記憶された駆動波形データをドライバ２０７ａに供給する。ドライバ２０７ａは、供給された駆動波形データに基づいて吐出素子２０７ｂを駆動する。

図３（ａ）には、インプリント材供給部１０６の吐出口面を下から見た図が示されている。吐出口面には、複数のノズル２０７の吐出口が形成されている。複数のノズル２０７の吐出口は、例えば、ｘ方向に１または複数列、ｙ方向に複数列配列されている。装置によっては、ｙ方向の配置される吐出口の数は、数千個に及びうる。複数の吐出口の配置間隔は、数μｍ～数十μｍでありうる。複数の吐出口の配置間隔を狭くするほど、型１０２の凹パターン内へのインプリント材の充填に要する時間を短くできる。しかし、配置間隔が狭すぎると、吐出ヘッドの製造が困難になるし、隣り合う吐出口同士で吐出されたインプリント材の液滴が干渉しうる。隣り合う液滴と液滴が干渉すると、それらが相互に融合することによって液滴の位置が目標位置からずれてしまう場合がある。このような干渉を防止するため、図３（ａ）に示されるように、隣り合う吐出口列がシフトした配列とされうる。

図３（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）には、インプリント材供給部１０６のノズル２０７のＸＺ断面が示されている。図３（ｂ）は、ノズル２０７における吐出素子２０７ｂ（圧電素子）が駆動される前の状態を示している。このとき、インプリント材と外気との界面を表す液面６０２は吐出口面６０１から上方にわずかに引き込まれた状態でありうる。図３（ｃ）は、圧電素子の駆動により、吐出口面６０１の上方にインプリント材が引き込まれた状態を示している。図３（ｄ）は、吐出素子２０７ｂの駆動により、ノズル２０７から液滴６０３が吐出された直後の状態を示している。

図４（ａ）は、吐出素子２０７ｂに印加される駆動信号７２０の波形の例を示している。駆動信号７２０は、ノズル２０７内のインプリント材を液滴６０３として吐出させるべく吐出素子２０７ｂに印加される電圧信号であり、横軸は時間を、縦軸は電圧を示している。駆動信号７２０の基本的な波形は、図４（ａ）に示されるような台形波である。この台形波の駆動信号７２０は、引き成分７０１、第１の待機成分７０２、押し成分７０３、電圧値を開始の値に戻す第２の待機成分７０４、戻し成分７０５の５成分から構成されている。

駆動信号７２０の各成分は、Ｔ０からＴ５までの時間を５分割した時間領域に対応している。Ｔ０～Ｔ１の区間の駆動波形が引き成分７０１、Ｔ１～Ｔ２の区間の駆動波形が第１の待機成分７０２、Ｔ２～Ｔ３の区間の駆動波形が押し成分７０３となっている。さらに、Ｔ３～Ｔ４の区間の駆動波形が第２の待機成分７０４、Ｔ４～Ｔ５の区間の駆動波形が戻し成分７０５となっている。

図４（ｂ）は、図４（ａ）に示した駆動信号７２０が吐出素子２０７ｂに印加されたことによって生じるノズル２０７内のインプリント材のｚ方向の液面６０２の位置を示す図である。ノズル２０７に含まれる吐出素子２０７ｂが駆動される前の図３（ｂ）に示されるような初期状態においては、液面６０２は基準位置７０６にある。そして、吐出素子２０７ｂが駆動されると、液面６０２は＋ｚ方向に引き込まれて引き込み位置７０７に達し、その後、－ｚ方向の押し出し位置７０８まで押し出される。この押し出し位置７０８に至るまでの間に液滴６０３が形成される。従って、実際の液面の位置は図４（ｂ）に示す位置よりも－ｚ方向側にある。しかし説明を簡略化するために、図４（ｂ）では、液滴６０３が形成される位置を示さずに液面６０２の代表的な位置を示している。Ｔ５～Ｔ６の区間は、液滴６０３がノズル２０７から吐出された後、ノズル２０７内のインプリント材４０１の液面６０２が初期状態における位置（図４（ｂ）における基準位置７０６）に戻るまでの時間を示している。なお、厳密には吐出素子２０７ｂに電圧を印加する時間に遅れて液面６０２は動くが、図４（ｂ）ではそのような遅れ成分は省略されている。

図５には、制御部Ｃの表示部１５５に表示される、インプリント設定画面（設定部）の一例が示されている。インプリント順序表示部５０１には、基板のショットレイアウト情報に基づいて表示される複数のショット領域のそれぞれの上にインプリント順序が表示される。なお、図５の例では、ショット領域（以下、単に「ショット」ともいう。）の識別番号（ショット番号）とインプリント順序を表す番号とは一致している。供給グループ表示部５０２には、マルチエリア先行供給を行う場合にインプリント材が一括して供給されるショット領域のグループの番号が表示される。ただし図５の例では、マルチエリア先行供給のグループは設定されておらず（すなわち、１グループ１ショット領域の状態）、グループの番号はインプリント順序表示部５０１に表示されているインプリント順序と一致している。ショット情報入力部５０３には、ショット番号、インプリント順序、インプリント材供給パターン名（供給パターン情報の識別情報）、およびインプリント材供給グループ番号の対応関係が表示される。このうち、インプリント順序、インプリント材供給パターン名、およびインプリント材供給グループ番号の内容は、ユーザ操作によって変更されうる。

図６（ａ）、（ｂ）は、インプリント材の供給パターン情報の例を示す図である。供給パターンには、供給時のスキャン方向、ノズルを特定するノズル番号、各吐出タイミングでの供給条件番号が含まれる。スキャン方向については、往路スキャンが１、復路スキャンが２で表される。供給条件番号０は、そのタイミングにおける吐出はないことを表す。各供給条件番号に対する補正の内容が、図６（ｂ）に示されている。図６（ｂ）により、各供給条件番号に対応する吐出位置補正量、吐出量補正量が定義される。供給条件番号１に対応する吐出位置補正量および吐出量補正量は共に０であり、これは格子上の基準位置に基準吐出量でインプリント材が供給されることを示している。吐出量補正量は基準吐出量からの相対的な補正量として設定される。駆動波形は、吐出位置補正量、吐出量補正量に基づいて決定される。

図７は、実施形態におけるインプリント処理のフローチャートである。この処理は制御部Ｃによって実行される。具体的には、例えばこのフローチャートに対応するプログラムは制御部Ｃの制御プログラム１５４ａに含まれ、ＲＡＭ１５２にロードされてＣＰＵ１５１によって実行される。なお、ここでは、基板１０３は５つのショット領域によって構成されており、インプリント順序はショット番号順、すなわち、第１ショット、第２ショット、第３ショット、第４ショット、第５ショットの順に設定されているものとする。また、ここでは、供給グループは設定されておらず（すなわち、マルチエリア先行供給は行わない）、ショット毎に供給工程、接触工程、硬化工程、および離型工程が行われる。また、吐出制御部２００のバッファメモリ２０４には、１ノズルあたり６個の駆動波形データを記憶できる記憶領域（波形記憶領域）が確保されているものとする。

Ｓ７００で、制御部Ｃは、図８（ａ）～（ｅ）に示されるような第１～５ショットの供給パターン情報に基づいて、ショット領域毎、スキャン方向毎、ノズル毎の供給条件（吐出条件）（吐出位置補正量、吐出量補正量）に対応する駆動波形番号を割り当てる。図９に、Ｓ７００で得られる駆動波形番号の割り当て結果の例を示す。図９において、まず、第１ショットについては、スキャン方向は往路スキャン１、復路スキャン２の２種類、供給条件番号は１，２の２種類あることから、計４種類の駆動波形に新規の駆動波形番号１～４が割り当てられる（Ｓ１１０１）。

次に、第２ショットについては、スキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号が２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号５が割り当てられる（Ｓ１１０２）。また、スキャン方向が復路スキャン２、供給条件番号が２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号６が割り当てられる。第２ショットにおいて、スキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号が１の組み合わせに対応する駆動波形は、第１ショットにおけるスキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号１の駆動波形と同じになるため、新規の駆動波形番号は割り当てない。スキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号が１の組み合わせに対しては、吐出位置補正量が＋１μｍであるため、駆動波形は吐出速度が遅くなるように補正される。一方、第２ショットにおいて、スキャン方向が復路スキャン２、供給条件番号３の組み合わせに対しては、吐出位置補正量が－１μｍであるため、駆動波形は吐出速度が遅くなるように補正される。結果的に、第２ショットにおいて、スキャン方向が復路スキャン２、供給条件番号３の組み合わせに対応する駆動波形は、第２ショットにおけるスキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号１の駆動波形と同じになるため、新規の駆動波形番号は割り当てない。

同様に、第３ショットにおいて、スキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号７が割り当てられる（Ｓ１１０３）。また、スキャン方向が復路スキャン２、供給条件番号２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号８が割り当てられる。さらに、第４ショットにおいて、スキャン方向が往路スキャン１、供給条件番号２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号９が割り当てられる（Ｓ１１０４）。また、スキャン方向が復路スキャン２、供給条件番号２の組み合わせに対応する駆動波形には、新規に駆動波形番号１０が割り当てられる。第５ショットについては、第２ショットと同じ供給パターン情報であり使用する駆動波形も同じであるため、新規の駆動波形番号は割り当てない。

Ｓ７０２で、インプリント対象の基板がロードされる。具体的には、制御部Ｃは、不図示の基板搬送機構を制御してインプリント対象の基板をインプリント装置１００内に搬送し、基板ステージ１０４に搭載する。Ｓ７０３では、制御部Ｃは、インプリント順序に従うショット番号を表す変数ｎを１に初期化する。Ｓ７０４では、制御部Ｃは、第１ショット領域の供給工程のための駆動波形データ（Ｓ７０１で割り当てられた駆動波形番号に対応する駆動波形データ）を吐出制御部２００のバッファメモリ２０４に転送する。

その後、Ｓ７０５で、第ｎショット（第１ショット領域）の供給工程が実施される。Ｓ７０６では、制御部Ｃは、Ｓ７０５の供給工程の実行中、第ｎショットの供給工程で未使用のバッファメモリ２０４の記憶領域に、第ｎ＋１ショット（第２ショット領域）の供給工程のための駆動波形データを転送する（第１転送処理）。ここで、第ｎ＋１ショットの供給工程のための駆動波形データとは、Ｓ７００で割り当てられた、第ｎ＋１ショットの駆動波形番号に対応する駆動波形データである。なお、マルチエリア先行供給が設定されている場合には、第ｎ＋１ショット以降のマルチエリア先行供給分の駆動波形データが転送される。

Ｓ７０７では、バッファメモリ２０４に記憶されている第ｎショットの供給工程のための駆動波形データを用いて第ｎショットの接触工程が実施される。続いて、Ｓ７０８で硬化工程が実施され、Ｓ７０９で離型工程が実施される。Ｓ７０６においては、バッファメモリ２０４に空き記憶領域の不足のために第ｎ＋１ショットの供給工程のための駆動波形データの全てを転送できない場合がある。そのような未転送分が生じる場合には、制御部Ｃは、Ｓ７１０で、第ｎショットの供給工程で使用されたバッファメモリ２０４の記憶領域に、第ｎ＋１ショットの当該未転送分の駆動波形データを転送する（第２転送処理）。なお、マルチエリア先行供給が設定されている場合には、第ｎ＋１ショット以降のマルチエリア先行供給分の駆動波形データが転送される。Ｓ７１０は、供給工程の完了後、Ｓ７０７～Ｓ７０９の接触工程、硬化工程、および離型工程が完了するまでの間に実行される。制御部Ｃは、第ｎショットに対する供給工程で未使用のバッファメモリ２０４の波形記憶領域の記憶容量と駆動波形データのデータ量とに基づいて、第１転送処理で未転送分が生じるかどうかを判定しうる。その後、制御部Ｃは、未転送分が生じると判定された場合に、第２転送処理を行うようにするとよい。

Ｓ７１１では、制御部Ｃは、全てのショットについてインプリント処理が完了したか否かを判定する。まだ処理が済んでいないショットがある場合は、制御部ＣはＳ７１４で変数ｎを１増分した上で、Ｓ７０５に戻って処理を繰り返す。全てのショットについてインプリント処理が完了した場合、Ｓ７１２で、基板がアンロードされる。具体的には、制御部Ｃは、基板ステージ１０４に搭載されている基板の保持状態を解除し、基板搬送機構を制御してその基板をインプリント装置１００の外に搬出する。Ｓ７１３では、制御部Ｃは、処理すべき次の基板があるかを判定する。処理すべき次の基板がある場合、Ｓ７０２に戻って次の基板について処理が繰り返される。基板毎に駆動波形番号の割り当てを調整する場合には、基板毎または必要に応じてＳ７００に戻るようにしてもよい。予定されている全ての基板の処理が完了した場合、この処理は終了する。

図１０は、第１～第５ショットに対するインプリント処理中にバッファメモリ２０４の波形記憶領域へ転送される駆動波形データの変遷を示す。まず、第１ショットの供給工程（Ｓ７０５）の開始前に、第１ショットの供給工程のための駆動波形番号１～４（図９参照）に対応する駆動波形データがそれぞれ、波形記憶領域１～４に転送される（Ｓ７０４）。図１０に示されるように、第１ショットの供給工程の実施中は波形記憶領域５および６は未使用である。そこで第１ショットの供給工程の実施中に第２ショットの供給工程で使用される駆動波形番号５および６に対応する駆動波形データがそれぞれ、波形記憶領域５および６に転送される（Ｓ７０６）。第２ショットの供給工程では波形記憶領域１～６の全てが使用されるため、第２ショットの供給工程完了までは波形記憶領域の更新はされない。

次に、第２ショットの接触工程～離型工程（Ｓ７０７～Ｓ７０９）の実施中に、第３ショットの供給工程で使用される駆動波形番号７および８に対応する駆動波形データがバッファメモリ２０４へ転送される（Ｓ７１０）。ここで、駆動波形番号１、２、５、６に対応する駆動波形データは第２ショットでも使用されたため引き続き記憶領域に残され、駆動波形番号３および４が記憶されている波形記憶領域３および４に駆動波形番号７および８に対応する駆動波形データが転送される。その後、第３ショットの供給工程では波形記憶領域１～６の全てが使用されるため、第３ショットの供給工程完了までは波形記憶領域の更新はされない。

次に、第３ショットの接触工程～離型工程（Ｓ７０７～Ｓ７０９）の実施中に、第４ショットの供給工程で使用される駆動波形番号３、９、１０に対応する駆動波形データがバッファメモリ２０４へ転送される（Ｓ７１０）。ここで、駆動波形番号１に対応する駆動波形データは第３ショットでも使用されたため引き続き波形記憶領域に残され、その他の駆動波形が記憶されている波形記憶領域２～６が転送目的地となる。ここで、波形記憶領域５および６に設定されている駆動波形番号５および６に対応する駆動波形データは、第５ショットでも使用されるため、波形記憶領域に保持しておくことが望ましい。このため、波形記憶領域２～４が駆動波形番号３、９、１０に対応する駆動波形データの転送目的地となる。

第５ショットの供給工程で使用される駆動波形データは、第４ショットの供給工程時に、波形記憶領域１、５、６に保持されている。このため、第４ショットの供給工程時の波形記憶領域１～６は第５ショットの供給工程完了まで維持される。

＜第２実施形態＞
図１１は、第２実施形態におけるインプリント処理のフローチャートである。本実施形態では、基板内に４つのショットがあり、第１ショットおよび第３ショットに図１２（ａ）に示されるような供給パターン情報が設定され、第２ショットおよび第４ショットに図１２（ｂ）に示されるような供給パターン情報が設定されているものとする。また、本実施形態ではバッファメモリ２０４には１ノズルあたり６個の駆動波形データを記憶できる波形記憶領域が確保されているものとする。図１１のフローチャートと図７のフローチャートとの違いは、図１１のフローチャートにはＳ７０１が追加されている点である。その他は図７のフローチャートと同じであるためそれらの説明は省略する。本実施形態では、１２個の駆動波形が基板内で使用されることとし、Ｓ７０１では、駆動波形番号１～１２が割り振られる。Ｓ７０１では、バッファメモリ２０４の波形記憶領域の更新回数が最小となるようにショット順（インプリント順序）を決定する。以下、Ｓ７０１について詳しく説明する。

図１３（ａ）は、インプリント処理により第１ショット、第２ショット、第３ショット、第４ショットの順番にインプリント処理（供給、接触、硬化、離型）を実施した際にバッファメモリ２０４の波形記憶領域へ転送される駆動波形データの変遷の例を示す。図１３（ａ）では、第１ショットの接触工程中、第２ショットの接触工程中、および第３ショットの接触工程中の３回のタイミングで、波形記憶領域の更新が行われる。更新処理に時間がかかるとその分生産性が低下することになる。

Ｓ７０１では、制御部Ｃは、ノズル毎に、基板の複数のショットを、使用する駆動波形データが共通であるショットグループに分類する。ショットグループ間で駆動波形データを１つ切り替えるコストを１として、制御部Ｃは、このコストの総和が最小となるようにショットグループの処理順番を決定する。これは、巡回セールスマン問題として帰結され、計算コストを考慮し厳密解を求めずに局所探索法などで解を求めればよい。

図１３（ｂ）は、決定されたショット順でソートした後の、バッファメモリ２０４の波形記憶領域へ転送される駆動波形データの変遷を示している。ここで、決定されたショット順は、第１ショット、第３ショット、第２ショット、第４ショットの順番になっている。図１３（ｂ）では、第２ショットの接触工程中でのみ波形記憶領域１～６の更新が行われる。この例は、第１ショットの接触工程中、第２ショットの接触工程中、および第３ショットの接触工程中の３回のタイミングで波形記憶領域の更新が行われる図１３（ａ）の例よりもスループットの点で有利である。

＜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１４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１４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１４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１４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１４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１４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。

１００：インプリント装置、１０１：インプリントヘッド、１０２：型、１０３：基板、１０４：基板ステージ、１０５：光源、１０６：インプリント材供給部、Ｃ：制御部

Claims (9)

1. 基板のショット領域の上にインプリント材を供給する供給工程と、前記ショット領域の上の前記インプリント材と型とを接触させる接触工程と、前記インプリント材と前記型とが接触した状態で前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、硬化後の前記インプリント材から前記型を分離する離型工程とを含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記インプリント処理を制御する第１制御部と、
   前記供給工程において前記インプリント材の供給を行う供給部と、を有し、
   前記供給部は、インプリント材を吐出する複数の吐出部と、前記第１制御部により制御され、前記複数の吐出部を制御する第２制御部と、を含み、
   前記第２制御部は、前記第１制御部から転送された駆動波形データを一時的に記憶するバッファメモリを含み、
   前記複数の吐出部のそれぞれは、吐出素子と、前記バッファメモリに記憶された前記駆動波形データに基づいて前記吐出素子を駆動するドライバとを含み、
   前記第１制御部は、第１ショット領域に対する前記供給工程の実行中に、前記第１ショット領域に対する前記供給工程で未使用の前記バッファメモリの記憶領域に、第２ショット領域に対する前記供給工程のための駆動波形データを転送する第１転送処理を行い、前記第１ショット領域に対する前記供給工程の完了後、前記第１ショット領域に対する前記離型工程が完了する前に、前記第１ショット領域に対する前記供給工程で使用された前記バッファメモリの記憶領域に、前記第２ショット領域に対する前記供給工程のための駆動波形データを転送する第２転送処理を行う
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第１制御部は、前記第１転送処理において前記バッファメモリに空き記憶領域がないために未転送分が生じた場合、前記第２転送処理において該未転送分を転送する、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. 前記第２ショット領域は、前記第１ショット領域の次に前記インプリント処理が行われるショット領域であることを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
4. 前記第１制御部は、各ショット領域のインプリント材の供給パターン情報に基づいて、ショット領域毎、吐出部毎のインプリント材の吐出条件に対応する駆動波形番号の割り当てを行い、前記割り当てられた駆動波形番号に対応する駆動波形データを前記バッファメモリに転送することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記基板を保持して移動する基板ステージを備え、
   前記第１制御部は、ショット領域にインプリント材を供給するために、前記供給部の下で前記基板ステージをスキャン駆動させながら前記供給部からインプリント材を吐出させるよう前記基板ステージおよび前記供給部を制御するように構成され、
   前記第１制御部は、前記スキャン駆動におけるスキャン方向毎、ショット領域毎、吐出部毎のインプリント材の吐出条件に対応する駆動波形番号の割り当てを行う、
   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. 前記基板の複数のショット領域に対するインプリント順序および前記供給パターン情報の識別情報をユーザによる操作を介して設定する設定部を更に有することを特徴とする請求項４または５に記載のインプリント装置。
7. 基板のショット領域の上にインプリント材を供給する供給工程と、前記ショット領域の上の前記インプリント材と型とを接触させる接触工程と、前記インプリント材と前記型とが接触した状態で前記インプリント材を硬化させる硬化工程と、硬化後の前記インプリント材から前記型を分離する離型工程とを含むインプリント処理を行うインプリント装置であって、
   前記インプリント処理を制御する第１制御部と、
   前記供給工程において前記インプリント材の供給を行う供給部と、を有し、
   前記供給部は、インプリント材を吐出する複数の吐出部と、前記第１制御部により制御され、前記複数の吐出部を制御する第２制御部と、を含み、
   前記第２制御部は、前記第１制御部から転送された駆動波形データを一時的に記憶するバッファメモリを含み、
   前記複数の吐出部のそれぞれは、吐出素子と、前記バッファメモリに記憶された前記駆動波形データに基づいて前記吐出素子を駆動するドライバとを含み、
   前記第１制御部は、第１ショット領域に対する前記供給工程の実行中に、前記第１ショット領域に対する前記供給工程で未使用の前記バッファメモリの記憶領域に、第２ショット領域に対する前記供給工程のための駆動波形データを転送する第１転送処理を行い、
   前記第１制御部は、前記バッファメモリの前記記憶領域の更新回数が最小となるようにインプリント順序を決定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インプリント材にパターンを形成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、
   前記インプリント処理を制御する第１制御部と、
   前記インプリント材の供給を行う供給部と、を有し、
   前記供給部は、インプリント材を吐出する吐出部と、前記吐出部を制御する第２制御部と、を含み、
   前記第２制御部は、前記第１制御部から転送されメモリに記憶されたデータに基づいて前記吐出部を制御し、
   前記第１制御部は、第１ショット領域に対する前記インプリント処理の実行中に、前記第１ショット領域に対する前記インプリント処理の後に前記インプリント処理が行われる第２ショット領域に対する前記データを未使用の前記メモリの記憶領域に転送する第１転送処理を行い、前記第１ショット領域に対して前記インプリント材が供給された後、前記第１ショット領域に対する前記インプリント処理が完了する前に、前記第２ショット領域に対して前記インプリント材が吐出される際に使用される前記データを、前記第１ショット領域に対して前記インプリント材が吐出された際に使用された前記データが記憶されていた前記メモリの記憶領域に転送する第２転送処理を行う
   ことを特徴とするインプリント装置。
9. 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インプリント材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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