JP7761981B2 - インプリント装置、インプリント装置の制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置において不吐ノズルを補完する技術に関する。

従来、基板へのパターン形成技術としてインプリント技術が知られている。インプリント技術では、基板上に未硬化樹脂を塗布し、型を押し付けて樹脂を充填することで、樹脂のパターンを基板上に形成することができる。また、基板へ樹脂の吐出を行うノズルには、インクジェットモジュールで構成されるものがある。

特許文献１では、インクジェットモジュールで構成される吐出ノズルが不良になった場合、近傍ノズルで不良になったノズルを補完する技術について説明している。

特開２０１９－１３６９２６号公報

しかし、特許文献１に記載の近傍ノズルによる補完方法では、不良ノズルを近傍ノズルで補完することにより、塗布される樹脂の間隔が広がってしまう箇所が発生する。樹脂の間隔が広い部分は型を押し付けた際の充填が遅くなるため、インプリントに要する時間が伸びてしまい、結果として生産性が低下する虞がある。

そこで、本発明では、インプリントの生産性を向上させることを目的とする。

本発明の一様態に係るインプリント装置は、複数のノズルがノズル列方向に並んだノズル列を有する吐出手段と、基板と前記吐出手段との相対位置を移動させる移動手段と、前記吐出手段においてノズル列方向における所定の周期に対応するノズルから樹脂を付与し、かつ、前記移動手段によって前記相対位置を移動させて付与することで前記基板に樹脂を付与するように制御する吐出制御手段と、を有するインプリント装置であって、前記吐出手段における異常ノズルを特定する特定手段と、前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルがある場合、前記異常ノズルを前記異常ノズルの近傍にある代替ノズルで補完する補完手段と、を備え、前記補完手段は、前記所定の周期がｎの場合に、前記ノズル列方向における樹脂を付与するノズルの周期がｎ－１となる箇所が少なくとも一ヵ所あり、かつ、その他の箇所は、前記所定の周期ｎで前記樹脂を付与するように吐出に用いるノズルを決定することを特徴とする。

本発明によれば、インプリントの生産性を向上させることができる。

インプリント装置の概要を示す図である。 吐出動作を示す図である。 比較例における異常ノズルを隣接ノズルで補完する方法を示す図である。 比較例における未充填欠陥の変化を表す図である。 付与工程の流れを示すフローチャートである 異常ノズルの補完方法を示す図である。 未充填欠陥の変化を表す図である。 異常ノズルの補完方法を示す図である。 異常ノズルの補完方法を示す図である。 異常ノズルの補完方法を示す図である。

＜＜実施形態１＞＞
＜インプリント装置の説明＞
図１は、インプリント装置の概要を説明する図である。インプリント装置１０１は、基板上に供給された樹脂をモールドで押印し、樹脂に硬化用のエネルギーを与えることにより、モールド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を用いてインプリント装置１０１の詳細を説明していく。

インプリント装置１０１は、光照射部１０２、インプリント部１０３、基板ステージ１０４、吐出手段１０５、制御手段１０６、取得手段１２２、および筺体１２３を備える。

光照射部１０２は、インプリント処理の際に、モールド１０７に対して紫外線１０８を照射する。この光照射部１０２は、光源１０９と、光源１０９から照射された紫外線１０８をインプリント処理おける適切な光に補正するための光学素子１１０と、を有する。

インプリント部１０３は、真空吸着力または静電力によりモールド１０７を吸着保持するモールドチャック１１５と、モールドチャック１１５を保持しモールドチャック１１５に保持されたモールド１０７を移動させるモールド駆動機構１１６とを有する。モールドチャック１１５およびモールド駆動機構１１６は、光源１０９から照射された紫外線１０８が基板１１１に向けて照射されるように、中心部に開口領域１１７を有する。モールド駆動機構１１６は、モールド１０７と基板１１１上の樹脂１１４との押し付け、または引き離しを選択的に行うようにモールド１０７をＺ軸方向に移動させる。

基板１１１は、例えば、単結晶シリコン基板またはＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板である。基板１１１の被処理面には、樹脂１１４が付与される。樹脂１１４はモールド１０７に形成されたパターン部１０７ａにより成形される。また、樹脂１１４は、紫外線１０８を受光することにより硬化する性質を有する光硬化性樹脂であり、半導体デバイス製造工程などの各種条件により適宜選択される。

基板ステージ１０４は、基板１１１を保持し、モールド１０７と基板１１１上の樹脂１１４との押し付けに際し、モールド１０７と樹脂１１４との位置合わせを実施する。基板ステージ１０４は、基板１１１を真空吸着により保持する基板チャック１１９と、基板チャック１１９を機械的手段により保持し、ＸＹ平面内で移動可能とする基板ステージ筐体１２０とを有する。また、基板ステージ１０４はステージ基板マーク１２１を有する。ステージ基板マーク１２１は、基板チャック１１９の表面上にモールド１０７をアライメントする際に用いられる。基板ステージ筐体１２０は、アクチュエータとして、例えばリニアモータを採用し得る。

吐出手段１０５は、吐出部１０を備えており、吐出部１０は複数のノズルがノズル列方向に並んだノズル列を有している。また、吐出ヘッドは、未硬化の樹脂１１４を液体の状態でノズルから吐出して基板１１１上に付与する。本実施形態では、ピエゾ素子の圧電効果を利用して樹脂１１４をノズルから押し出す方式とする。後述する制御手段１０６がピエゾ素子を駆動させる駆動波形を生成して、ピエゾ素子を吐出に適した形状に変形するように駆動させる。ノズルは複数設けられており、それぞれが独立して制御出来る仕組みになっている。吐出手段１０５の吐出ノズルから吐出される樹脂１１４の量は、基板１１１上に形成される樹脂１１４の所望の厚さ、または形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。

取得手段１２２はアライメント計測器１２７と観察用計測器１２８とを有する。アライメント計測器１２７は、基板１１１上に形成されたアライメントマークと、モールド１０７に形成されたアライメントマークとのＸ軸およびＹ軸の各方向への位置ずれを計測する。観察用計測器１２８は、例えばＣＣＤカメラなどの撮像装置であり、基板１１１に吐出された樹脂１１４のパターンを画像情報として取得する。

制御手段１０６は、インプリント装置１０１の各構成要素の動作および補正などを制御し得る。制御手段１０６は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭ等を有するコンピュータなどで構成され、インプリント装置１０１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の機能を実行し得る。尚、ＣＰＵ（中央演算装置またはプロセッサ）は、コンピュータを統括的に制御し、例えば、ＲＯＭに記憶されたプログラムをＲＡＭ（プログラムの実行時に、各種情報を一時的に記憶するためのワーキングメモリ）に読み出して実行を行う。これにより、本実施形態の動作を実現する。本実施形態の制御手段１０６は、取得手段１２２の計測情報を基に、吐出制御をし得る。即ち、インプリント部１０３、基板ステージ１０４、および吐出手段１０５の動作を制御し得る。尚、制御手段１０６は、インプリント装置１０１の他の部分と一体で構成してもよいし、別体で構成してもよい。また、１台のコンピュータではなく複数台のコンピュータで構成されていても良い。

筺体１２３は、基板ステージ１０４を載置するベース定盤１２４、インプリント部１０３を固定するブリッジ定盤１２５、およびベース定盤１２４から延設されブリッジ定盤１２５を支持するための支柱（不図示）を備える。また、インプリント装置１０１は、モールド１０７を装置外部からインプリント部１０３へ搬送するモールド搬送機構（不図示）と、基板１１１を装置外部から基板ステージ１０４へ搬送する基板搬送機構（不図示）とを備える。

ノズルの吐出異常は、ノズル異常検出手段２００で検出される。ノズルの吐出異常の検出には、ピエゾタイプの吐出手段１０５の場合、ピエゾにパルス状の電圧をかけて振動板を振動させ、その応答波形を分析することで流路内部の状態を把握することができ、そのノズルが異常か判定することができる。または、吐出手段１０５で基板１１１上の樹脂１１４を付与し、付与された樹脂１１４の位置を計測することでも、どのノズルが異常かを検出することができる。

＜インプリント処理＞
次に、インプリント装置１０１によるインプリント処理について説明する。本実施形態においてインプリント処理とは、下記で説明する吐出動作およびインプリント動作のことをいう。制御手段１０６は、基板搬送機構により基板ステージ１０４上の基板チャック１１９に基板１１１を載置および固定させ、基板ステージ１０４を吐出手段１０５の付与位置へ移動させる。次に、吐出手段１０５は付与工程として、制御手段１０６によって生成された駆動波形を基に、基板１１１の所定の被処理領域であるパターン形成領域に樹脂１１４を付与する。

次に、制御手段１０６は、基板１１１上のパターン形成領域がモールド１０７に形成されたパターン部１０７ａの直下に位置するように基板ステージ１０４を移動させる。次に、制御手段１０６は押型工程として、モールド駆動機構１１６を駆動させ、基板１１１上の樹脂１１４にモールド１０７を押し付ける。この押型工程により、樹脂１１４は、パターン部１０７ａの凹凸部に充填される。この状態で、制御手段１０６は、硬化工程として、光照射部１０２にモールド１０７の上面から紫外線１０８を照射させ、モールド１０７を透過した紫外線１０８により樹脂１１４を硬化させる。そして離型工程として、樹脂１１４が硬化した後に、制御手段１０６は、モールド駆動機構１１６を再駆動させ、モールド１０７を樹脂１１４から引き離す。これにより、基板１１１上の前記パターン形成領域の表面には、モールド１０７の凹凸部に倣った３次元形状の樹脂１１４のパターンが成形される。下記で、図を用いて吐出動作、インプリント動作を説明する。

＜吐出動作＞
図２は、吐出手段１０５による吐出動作を示す図である。図２の点線は、モールド１０７によるインプリント位置を示している。図２は、基板ステージ１０４が、ステージ移動方向（この例では、ｙ方向）に移動しながら吐出部１０から吐出が行われることで、所定のフィールド（吐出領域）に樹脂１１４が吐出される例を示している。吐出動作時においては、吐出部１０の位置は変わらず、基板ステージ１０４の位置が変わる様子を示している。

図２（ａ）は、吐出動作開始時における吐出部１０と基板ステージ１０４との位置を示している。図２（ｂ）は、基板ステージ１０４を等速移動させて、基板１１１上の吐出領域における吐出開始位置が、吐出部１０の重力方向下方に位置している状態を示している。この図２（ｂ）のタイミングで、吐出部１０は、吐出を開始する。基板ステージ１０４は、等速動作を維持したまま移動を続け、図２（ｃ）に示す吐出完了位置に到達後、減速を開始し停止する。一方、吐出部１０は、吐出動作を完了する。これにより、吐出領域への吐出動作が完了する。尚、本実施形態では、吐出部１０の位置を変えず、基板ステージ１０４を動かすことで基板１１１と吐出部１０との相対位置を移動させたが、これに限らず基板ステージ１０４を固定し吐出部１０を移動させるような形態があってもよい。

＜インプリント動作＞
次に、インプリント動作を行うために、図２（ｄ）に示すように、吐出領域の位置が、インプリント位置に対応するように、基板ステージ１０４を折り返し移動させる。尚、この時、復路側でも吐出動作を実施することで、より高密度に樹脂１１４を吐出することができる。

その後、モールド１０７（図２では不図示）を降下させることによって、モールド１０７を基板１１１の吐出領域に押印する。そして、光源１０９を用いて吐出領域を照射することで、樹脂１１４を硬化させる。硬化後、モールド１０７を上昇させ、パターン形成が完了する。基板１１１の全面でパターン形成する場合、このような吐出動作とインプリント動作とが繰返し行われる。尚、図２では、説明のため、１つのフィールド（吐出領域、インプリント領域）に吐出動作が行われ、そのフィールドに対してインプリント動作が行われる例を示している。本実施形態では、後述するように複数のフィールドに連続して吐出動作が行われた後に、インプリント動作が連続して行われることになる。

＜比較例＞
図３は、本実施形態で説明する例とは異なる比較例を説明する図であり、異常ノズルを近傍の正常な代替ノズルで補完する方法について説明する図である。まず、図３（ａ）に基板１１１上に樹脂１１４を付与する場合の例を示す。吐出手段１０５の付与部表面２０１にはノズル口２０２が多数配置されている。ノズル口は図３において＋ｙ方向側からＮ１とし、Ｎ１０１まで示してある。また、基板１１１上にレジストを配置できる格子２１０が示されている。例えば、１２００ｄｐｉで樹脂１１４を配置する場合であれば、格子２１０の間隔は１ｇｒｉｄ＝２１．１６７ｕｍとなる。この格子２１０上に、ノズル並び方向（ｙ方向）に５ｇｒｉｄ（１０５．８３５ｕｍ）間隔で樹脂１１４を付与する場合について説明を行う。尚、本実施形態では、樹脂を付与する際のノズルのパス数は２（ステージが往復し、往路、復路の２回のスキャンで樹脂を付与する）である。

ノズル口２０２は、４２．３３３ｕｍ間隔でｙ方向に並んでいる。格子２１０の間隔は２１．１６７ｕｍなので、基板ステージ１０４がまず、－ｘ方向に移動しながら樹脂１１４を付与する。その後、基板ステージ１０４は＋ｙ方向に１ｇｒｉｄ分（２１．１６７ｕｍ）移動し、＋ｘ方向に移動しながら樹脂１１４を付与する。

図３では、格子２１０の右側に、各地点での吐出ノズル番号、および基板ステージ１０４の往路（Ｐ１）もしくは復路（Ｐ２）のどちらで樹脂１１４を付与するかを示す番号、が記載されている。例えばＮ１０Ｐ１と記載されているノズルは、ノズル番号Ｎ１０が往路Ｐ１で樹脂１１４を付与することを意味している。また、Ｎ１０Ｐ２と記載されているノズルはノズル番号Ｎ１０が復路（Ｐ２）で樹脂１１４を付与することを意味している。＋ｙ方向に５ｇｒｉｄ間隔で樹脂１１４を付与する場合だと、図３に示すノズルＮ４３、Ｎ４８、およびＮ５３は往路（Ｐ１）で付与し、ノズルＮ４０、Ｎ４５、Ｎ５０、およびＮ５５は復路（Ｐ２）で樹脂１１４を基板１１１上に付与する。

図３（ｂ）は、比較例のノズル補完方法について説明する図である。あるノズルから樹脂１１４が付与できない場合、ステージスキャン方向に筋状の未付与領域ができ、そのままインプリントすると、未付与領域はモールドのパターンの中まで十分に樹脂を充填することができず、正常に樹脂パターンを基板１１１上に転写できない。これを樹脂の未充填による欠陥（以下、未充填欠陥）と呼ぶ。未充填欠陥を防ぐために、異常ノズルを隣接ノズルで補完する方法がある。比較例における異常ノズルの補完方法を、図３（ｂ）を用いて説明していく。

図３（ｂ）ではノズルＮ４３が異常になり吐出できなくなったとする。異常ノズル、および異常ノズルで吐出される樹脂１１４を●（黒丸）で表す。ノズルＮ４３が異常ノズルになった場合、位置Ｎ４３Ｐ１上に付与すべき樹脂１１４が付与できなくなる。そのため、他のノズルを用いて、位置Ｎ４３Ｐ１の近傍に樹脂１１４を付与する必要がある。位置Ｎ４３Ｐ１の１ｇｒｉｄ下にずらそうとすると、位置Ｎ４３Ｐ２となり同じノズルＮ４３を用いることになってしまう。一方、位置Ｎ４３Ｐ１の１ｇｒｉｄ上は位置Ｎ４２Ｐ２であり、正常なノズルＮ４２を用いて付与することができる。従って、位置Ｎ４２Ｐ２にずらして樹脂１１４を付与する。

ここで、位置Ｎ４２Ｐ２に付与した樹脂１１４は、＋ｙ方向の位置Ｎ４０Ｐ２に付与された樹脂１１４との距離が４ｇｒｉｄとなり、また－ｙ方向の位置Ｎ４５Ｐ２に付与された樹脂１１４との距離が６ｇｒｉｄとなる。即ち、異常ノズルを補完した地点の近傍は樹脂の間隔が他の地点（５ｇｒｉｄ間隔）と異なる。この状態でインプリントした時に、樹脂１１４の未充填欠陥が時間とともにどう変化するかを説明していく。

図４は、比較例における異常ノズルを近傍ノズルで補完する方法での未充填欠陥の変化を表す図である。縦軸は未充填欠陥の量（ｄｅｆｅｃｔ ｄｅｓｉｔｙ）、横軸は時間を表している。時間０から押印を始める。押印を始めると、基板１１１上の樹脂１１４はモールド１０７に押し付けられる。これにより、樹脂１１４が広がっていき、最終的に基板１１１とモールド１０７との間の気体が抜けて、樹脂１１４で満たされる。異常ノズルが無く吐出手段１０５が正常な場合、時間が経つと徐々に下がっていき、時間ｔ０経てば、未充填欠陥は基準値以下になる。

一方、図３（ｂ）で説明したような不吐補完方法で樹脂１１４を付与した場合、間隔が広いところの充填が遅くなり、ｄｅｆｅｃｔ ｄｅｓｉｔｙの減少は図４の「不吐補完１」で示すような曲線となる。ｄｅｆｅｃｔ ｄｅｎｓｉｔｙが基準を下回るまでに時間ｔ１要し、ｔ０に対して、充填時間が約１０％程度増加する。そのため、インプリントに要する時間が伸びてしまい、結果として生産性が低下する。

＜付与工程＞
まず、本実施形態における異常ノズル補完処理を含む付与工程全般の流れを説明する。

図５は、付与工程の流れを示すフローチャートである。本フローは、インプリント装置１０１の制御手段１０６が備える各機能が実行する処理である。即ち、例えば制御手段１０６が備えるＲＯＭに格納されたプログラムをＣＰＵがＲＡＭに展開して実行することにより実行される。各処理における記号「Ｓ」は、当該フローにおけるステップを意味する。

本フローは、制御手段１０６が命令（実行ボタン押下など）を受けることをトリガーとして開始される。Ｓ５０１において制御手段１０６は、吐出を行うノズルを特定する。この際、ノズルの特定は、予め決定された吐出のパターンを取得し、それを参照することにより行ってもよい。または、自身が生成した駆動波形を基に吐出ノズルの特定を行ってもよい。

Ｓ５０２において制御手段１０６は、異常ノズル情報を用いてＳ５０１にて特定したノズルが異常ノズルかどうかを判定する。異常ノズル情報は、ノズル異常検出手段２００が予め吐出手段１０５が備えるすべてのノズルに対し異常があるかどうかの判定を行った結果を示す情報である。この異常ノズル情報は、予め制御手段１０６が取得しておくものとする。特定したノズルに異常がないと判定した場合は、Ｓ５０３に進み、異常があると判定した場合はＳ５０４へ進む。

Ｓ５０３において制御手段１０６は、Ｓ５０１で特定したノズルを吐出ノズルに決定する。Ｓ５０４において制御手段１０６は、本実施形態における不吐ノズル補完を用いて異常ノズルの補完を行い、吐出ノズルを決定する。不吐ノズル補完の詳細に関しては、図６を用いて後述する。

Ｓ５０５において、制御手段１０６は吐出手段１０５に決定した吐出ノズルの情報を渡す。吐出手段１０５は、受け取った吐出ノズルの情報を基に付与を行う。その後、本フローを終了する。以上が本実施形態の付与工程の流れである。

＜本実施形態における異常ノズル補完＞
図６は、本実施形態において、異常ノズルを近傍の正常な代替ノズルを用いて補完する方法を説明する図である。図６（ａ）が不吐補完前の状態である。ノズルＮ４３が異常になり吐出できなくなったとする。この場合、位置Ｎ４３Ｐ１上にある樹脂１１４を付与できなくなる。図３で説明した方法と同様に、正常な代替ノズルを用いて、位置Ｎ４３Ｐ１の近傍に樹脂１１４の付与を行う。即ち、位置Ｎ４３Ｐ１から＋ｙ方向、または－ｙ方向のいずれかに１ｇｒｉｄずらして付与を行う。－ｙ方向に１ｇｒｉｄずらそうとすると、位置Ｎ４３Ｐ２で同じＮ４３ノズルになるため、＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずらし、位置Ｎ４２Ｐ２へ付与する（即ち、ノズルＮ４２が代替ノズルとなる）。

ここでさらに、位置Ｎ４２Ｐ２よりも－ｙ方向（異常ノズルから、代替ノズルに向かう方向と反対方向）に付与されるすべての樹脂（内部樹脂という）をＮ４３Ｐ１と同じように＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずらす。即ち、位置Ｎ４５Ｐ２、Ｎ４８Ｐ１、Ｎ５０Ｐ２、Ｎ５３Ｐ１、Ｎ５５Ｐ２・・・を位置Ｎ４５Ｐ１、Ｎ４７Ｐ２、Ｎ５０Ｐ１、Ｎ５２Ｐ２、Ｎ５５Ｐ１・・・の位置にずらして付与する。これにより、位置Ｎ４２Ｐ２と位置Ｎ４０Ｐ２との間は４ｇｒｉｄ周期、その他は５ｇｒｉｄ周期となり、間隔が広い箇所がなくなる。

図７は本実施形態の方法を用いてノズル補完を行った場合のｄｅｆｅｃｔ ｄｅｎｓｉｔｙの計算結果を示す図である。図７の不吐補完２が本実施形態の方法により樹脂１１４を付与した時のｄｅｆｅｃｔ ｄｅｎｓｉｔｙの時間変化である。ｄｅｆｅｃｔ ｄｅｎｓｉｔｙが基準値位置になる時間はｔ２であり、ｔ０とほぼ同等であることが分かる。このことから、本実施形態の方法で異常ノズルの補完を行うと、インプリントにかかる時間が増加せず、生産性の低下を抑制することができる。

尚、位置Ｎ４０Ｐ２と位置Ｎ４２Ｐ２との間は間隔が４ｇｒｉｄ周期であり他の地点の５ｇｒｉｄ周期よりも狭くなっている。このまま押印すると、４ｇｒｉｄ周期で付与した領域だけ樹脂１１４の膜厚が厚くなってしまう。そのため、位置Ｎ４０Ｐ２と位置Ｎ４２Ｐ２との樹脂は他の地点よりも吐出量を小さくして、樹脂の膜厚の均一性を悪化させないようにするのが望ましい。

図８は、復路に樹脂１１４を付与するノズルが異常になった場合の例を示す図である。ノズルＮ５０が異常となり吐出できなくなったとする。この場合、位置Ｎ５０Ｐ２上にある樹脂１１４を付与できなくなる。ここで前述の往路の場合と同様に、正常な代替ノズルを用いて、位置Ｎ５０Ｐ２の近傍に樹脂１１４を付与する。即ち、位置Ｎ５０Ｐ２から＋ｙ方向、または－ｙ方向のいずれかに１ｇｒｉｄずらして付与を行う。＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずらすと位置Ｎ５０Ｐ１となり同じノズルＮ５０で吐出することになるため、－ｙ方向に１ｇｒｉｄずらし位置Ｎ５１Ｐ１に付与する（即ち、ノズルＮ５１が代替ノズルとなる）。さらに、位置Ｎ５１Ｐ１よりも＋ｙ方向（異常ノズルから、代替ノズルに向かう方向と反対方向）に付与されるすべて樹脂（内部樹脂）を同じように－ｙ方向に１ｇｒｉｄずらす。即ち、位置Ｎ４８Ｐ１、Ｎ４５Ｐ２、Ｎ４３Ｐ１、Ｎ４０Ｐ２・・・は位置Ｎ４８Ｐ２、Ｎ４６Ｐ１、Ｎ４２Ｐ２、Ｎ４１Ｐ１・・・の位置にずらして付与する。これにより位置Ｎ５１Ｐ１と位置Ｎ５３Ｐ１との間は４ｇｒｉｄ周期、その他は５ｇｒｉｄ周期となり、間隔が広い箇所がなくなる。尚、ここでも位置Ｎ５１Ｐ１と位置Ｎ５３Ｐ１との間は４ｇｒｉｄ周期となり配置される樹脂の密度が高くなるため、樹脂１１４の吐出量を少なくして、膜厚の均一性を保つのが望ましい。

以上説明したように、本実施形態によれば、インプリントの生産性を向上させることができる。具体的には、異常ノズルを補完する際、当該異常ノズルで付与される樹脂とその内部樹脂とをすべて１ｇｒｉｄずらして付与することで、未充填欠陥の量が基準値以下になるまでの時間を、異常ノズルが無い場合と比較しほぼ同等とすることができる。即ち、インプリントにかかる時間を増加させず、生産性の低下を抑制することができる。

＜＜実施形態２＞＞
本実施形態におけるインプリント装置について説明する。本実施形態では、実施形態１で説明した補完方法に加え、基板上部、および下部の端部（エッジ部分）に付与する樹脂の位置について言及していく。

図９は、本実施形態における異常ノズルの補完方法を示す図である。図９（ａ）には、５ｇｒｉｄ間隔で付与されている樹脂１１４、パターン部１０７ａのエッジ（メサエッジ３０１）が記載されている。モールド１０７が押し付けられると、樹脂１１４はメサエッジ３０１まで広がる。メサエッジ付近にある樹脂１１４をエッジ樹脂３０３と呼び、それ以外を内部樹脂３０２と呼ぶ。エッジ樹脂３０３がメサエッジ３０１に近すぎると、押印時にエッジ樹脂３０３がメサエッジ３０１よりも外側に広がって、パターン部１０７ａの側面まで樹脂１１４が染み出す。染み出した樹脂１１４がＵＶ光により硬化すると、硬化した樹脂１１４が基板上に落下する虞があり、基板上に落下した樹脂１１４の上からパターンを押印すると、押印されたパターンに欠陥が生じることがある。また、エッジ樹脂３０３がメサエッジ３０１から遠すぎると押印時にエッジ樹脂３０３がメサエッジ３０１まで到達することができず未充填となり、デバイス製造に悪影響を与える虞がある。このことから、エッジ樹脂３０３とメサエッジ３０１との距離は厳密に管理されていることが求められている。そこで、本実施形態では、エッジ樹脂３０３の配置を変えずに異常ノズルの補完を行う方法について説明する。

図９（ａ）は、異常ノズルの補完を行う前の樹脂１１４の配置であり、樹脂３０４が異常ノズルの位置にあるとする。この樹脂３０４が往路（Ｐ１）で付与されるとき、実施形態１の方法を用いると、樹脂３０４を含み、それよりも―ｙ方向側にある樹脂１１４の配置を＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずらすことになる。即ち、－ｙ方向側のエッジ樹脂３０３の位置が変わってしまう。

図９（ｂ）は、エッジ樹脂３０３の配置を変えずに異常ノズルを補完する方法を示す図である。ここでは図３と同様に、５ｇｒｉｄ周期で樹脂１１４を付与する場合の例を、図９（ｂ）を用いて説明する。

樹脂３０４を含み、それよりも－ｙ方向にある内部樹脂３０２Ａの配置を＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずらす。このとき、内部樹脂３０２Ａよりも－ｙ方向側にあるエッジ樹脂３０３の位置は変えないため、位置３０５Ａで示した樹脂の間隔が４ｇｒｉｄ周期となり、位置３０６の箇所の間隔が６ｇｒｉｄ周期となる。

ここで、樹脂３０４を含み、それよりも－ｙ方向にある内部樹脂３０２の領域に間隔が４ｇｒｉｄ周期となる箇所をさらに４か所設ける。設けた位置をそれぞれ位置３０５Ｂ、位置３０６Ｃ、位置３０７Ｄ、及び位置３０７Ｅとする。これらは＋ｙ方向に隣り合う樹脂でなければ任意の場所に設けてよい。これにより位置３０６の樹脂間隔はさらに４ｇｒｉｄ広がり、１０ｇｒｉｄとなる。これは元の周期の２倍となるので、１０ｇｒｉｄとなっている部分の真ん中に樹脂１１４を１つ付与することで５ｇｒｉｄ周期として、基本周期にすることができる。これにより、エッジ樹脂３０３の位置を変えることなく、異常ノズルの補間を行うことができる。

尚、位置３０５Ａ、位置３０５Ｂ、位置３０５Ｃ、位置３０５Ｄ、および位置３０５Ｅは他の領域よりも樹脂１１４が密に配置されているため、押印すると樹脂１１４の厚みが厚くなってしまう。そのため、該当箇所の両側にある樹脂１１４の吐出量を小さくすることで膜厚の均一性を保つことができる。

ここまでの説明で基本樹脂間隔が５ｇｒｉｄ周期の場合について説明したが本実施形態の補完方法は他の周期の場合についても適用できる。基本樹脂間隔がｎｇｒｉｄ周期の場合であれば、樹脂の間隔がｎ－１ｇｒｉｄ周期になる箇所をｎ箇所設ければよい。

ただし、本実施形態のようにパス数が２の場合、ｎ＝１（１ｇｒｉｄ周期）もしくはｎ＝２（２ｇｒｉｄ周期）だと異常ノズルを避けることができないため、ｎ≧３という条件を付け加えることが望ましい。また、パス数が１の場合は、ｎ≧２である必要がある。

つまり、ｉパスの場合、同じノズルでｉパスの樹脂を吐出するため、それよりも吐出間隔が狭い場合は必ず異常ノズルで吐出することになるため、ｎ≧ｉ＋１を満たす必要がある。

＜＜実施形態３＞＞
次に、複数の異常ノズルがある場合における補完方法について説明する。本実施形態においてもノズル並び方向（ｙ方向）に５ｇｒｉｄ周期で樹脂１１４が配置される場合について説明する。

図１０は、本実施形態における異常ノズルの補完方法を示す図である。まず、異常ノズル補完前の図１０（ａ）から説明する。本実施形態では往路（Ｐ１）で異常ノズルに該当する樹脂が樹脂３０４Ｐ１Ａ、及び樹脂３０４Ｐ１Ｄの２つ、また復路（Ｐ２）で異常ノズルに該当する樹脂が樹脂３０４Ｐ２Ｂ、及び樹脂３０４Ｐ２Ｃの２つある。

まず、往路の異常ノズルに該当する樹脂のうち一番上側にある３０４Ｐ１Ａの操作から始める。３０４Ｐ１Ａは往路（Ｐ１）なので、３０４Ｐ１Ａを含み下側の内部樹脂を１ｇｒｉｄ＋ｙ方向にずらして４ｇｒｉｄ周期の位置３０５Ａを作る。

図１０（ｂ）は、３０４Ｐ１Ａを含み、エッジ樹脂３０３を除き３０４Ｐ１Ａより－ｙ方向にある内部樹脂（即ち、内部樹脂３０２Ａに該当する樹脂）を１ｇｒｉｄ＋ｙ方向にずらしたときの図である。３０４Ｐ２Ｃおよび３０４Ｐ１Ｄはこれに含まれるので位置が＋ｙ方向に１ｇｒｉｄずれる。このとき、３０４Ｐ１Ｄは往路（Ｐ１）であるため１ｇｒｉｄだけ＋ｙ方向にずれると別の正常ノズルの復路（Ｐ２）で付与されることになる。一方、３０４Ｐ２Ｃは復路（Ｐ２）であるため、１ｇｒｉｄ＋ｙ方向にずれても同じノズルの往路（Ｐ１）で付与されることになるため、まだ正常には樹脂は吐出されない。

そこで３０４Ｐ１Ｃを含みそれよりも下側の内部樹脂３０２Ｃを上側に１ｇｒｉｄずらし、４ｇｉｒｄ周期の位置３０５Ｂを作る。これにより隣のノズルで付与されることとなり正常に樹脂が付与される。ここまでの操作で４ｇｒｉｄ周期の箇所が３０５Ａ、および３０５Ｂの２か所できたので、エッジ樹脂の位置を変えないようにするために３０５Ｂよりも下側に４ｇｒｉｄ周期の箇所を位置３０５Ｃ、位置３０５Ｄ、及び位置３０５Ｅの３か所作成する。これにより、位置３０５Ｅより－ｙ方向のすべての樹脂の間隔は５ｇｒｉｄ周期にもどる。

次に３０４Ｐ２Ｂを含みそれよりも＋ｙ方向にある内部樹脂３０２Ｄについて、同様の操作を行うことで３０４Ｐ２Ｂよりも＋ｙ方向の異常ノズルで吐出する樹脂についても補完することができる。図１０（ｃ）は、４ｇｒｉｄ周期の箇所を５か所作成し、エッジ樹脂３０３の上に樹脂を一つ追加した図である。以上で、すべての異常ノズルの補完が完了する。

尚、４ｇｒｉｄ周期の箇所を作成した際に、新規に樹脂が異常ノズルに該当する場合がある。その場合、新規に異常ノズルに該当した箇所に対し、上記で説明した操作を繰り返していけばよい。また、異常ノズルの個数が多い場合、４ｇｒｉｄ周期の箇所を５箇所以上作る必要が出てくる場合もある。その場合は、４ｇｒｉｄ周期の箇所を合計１０箇所作ることで、再び５ｇｒｉｄ周期にすることができる。また、４ｇｒｉｄ周期の箇所を合計１０箇所作ることでも処置できない数の異常ノズルがある場合は、吐出手段１０５の交換を行ってもよい。

本実施形態のより一般的な説明を行う。まず、パス数が２、かつ周期ｎ（ｇｒｉｄ）が偶数の場合について説明する。往路の異常ノズルに該当する樹脂のうち一番＋ｙ方向にある樹脂を見つけ、それよりも－ｙ方向側の内部樹脂を操作することを前述した。往路の異常ノズルに該当する樹脂のうち一番＋ｙ方向側にある樹脂を吐出するノズルをＮＯＺ１と呼ぶこととする。操作される内部樹脂の領域に、さらに他の異常ノズル（ＮＯＺ２とする）がある場合、補完操作を行うことでずらした樹脂がこの異常ノズルによって付与されてしまうことがある。具体的には、ＮＯＺ１からｍ＊（ｎ／２）－１（ｍは自然数）番目の位置にＮＯＺ２があると、ずらした樹脂がＮＯＺ２にかかってしまう。この場合は、ＮＯＺ１とＮＯＺ２との間に周期が（ｎ－１）ｇｒｉｄとなる箇所を少なくとも二ヵ所存在するように樹脂を付与することで、ＮＯＺ２での付与を避けることができる。また、周期（ｎ－１）ｇｒｉｄの箇所を作ったため、エッジ樹脂３０３の位置を変えないようにＮＯＺ２よりも－ｙ方向側に周期（ｎ－１）ｇｒｉｄの箇所を適宜作る。

またパス数が２、かつ周期ｎが奇数の場合、ＮＯＺ１からｍ＊ｎ－１（ｍは自然数）番目の位置にＮＯＺ２があると、ずらした樹脂がＮＯＺ２にかかってしまう。従って、樹脂の基本配置の周期ｎが奇数の場合においても、両者の間に周期が（ｎ－１）ｇｒｉｄとなる箇所が少なくとも二ヵ所存在するように樹脂を付与することでＮＯＺ２での付与を避けることができる。また、同様にＮＯＺ２よりも－ｙ方向側に周期（ｎ－１）ｇｒｉｄの箇所を適宜作ることでエッジ樹脂３０３の位置を保つことができる。

また、パス数が１の場合、異常ノズルのうち最も＋ｙ方向のＮＯＺ１から、ｍ＊ｎ－１（ｍは自然数）番目の位置にＮＯＺ２があると、ずらした樹脂がＮＯＺ２にかかってしまう。したがってこの場合も同様にＮＯＺ１とＮＯＺ２との間に、周期が（ｎ－１）ｇｒｉｄとなる箇所が少なくとも一ヵ所存在するように樹脂を付与することで、ＮＯＺ２を用いての樹脂の付与することを避けることができる。

尚、ＮＯＺ１からｍ＊ｎ－１番目の位置以外にＮＯＺ２がある場合は、ＮＯＺ１の補完に伴いずらした樹脂がＮＯＺ２にかかることはない。したがってこの場合は、異常ノズルが複数あってもＮＯＺ２を考慮せずにＮＯＺ１の補完を行えばよい。これはパス数が２の場合も同様である。

以上が本実施形態における複数の異常ノズルがある場合の一般的な補完方法となる。尚、本実施形態では、複数の異常ノズルがある場合、往路の異常ノズルに該当する樹脂のうち一番＋ｙ方向にある樹脂に着目して補完を進めていったが、実際はこれに限らない。例えば、復路の異常ノズルに該当する樹脂のうち、一番－ｙ方向にある樹脂に着目して補完を進めるなどしてもよい。

吐出手段 １０５
基板 １１１
樹脂 １１４
ノズル異常検出手段 ２００

Claims (13)

1. 複数のノズルがノズル列方向に並んだノズル列を有する吐出手段と、
   基板と前記吐出手段との相対位置を移動させる移動手段と、
   前記吐出手段においてノズル列方向における所定の周期に対応するノズルから樹脂を付与し、かつ、前記移動手段によって前記相対位置を移動させて付与することで前記基板に樹脂を付与するように制御する吐出制御手段と、
   を有するインプリント装置であって、
   前記吐出手段における異常ノズルを特定する特定手段と、
   前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルがある場合、前記異常ノズルを前記異常ノズルの近傍にある代替ノズルで補完する補完手段と、を備え、
   前記補完手段は、前記所定の周期がｎの場合に、前記ノズル列方向における樹脂を付与するノズルの周期がｎ－１となる箇所が少なくとも一ヵ所あり、かつ、その他の箇所は、前記所定の周期ｎで前記樹脂を付与するように吐出に用いるノズルを決定することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記所定の周期がｎであり、前記相対位置を移動させるパス数がｉであるとき、ｎ≧ｉ＋１を満たす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. 前記その他の箇所は、前記異常ノズルよりも、前記ノズル列方向において前記異常ノズルから前記代替ノズルに向かう方向と反対方向に位置する箇所であることを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
4. 前記吐出制御手段は、前記周期がｎ－１である箇所の前記樹脂の吐出量を、前記周期がｎである箇所の樹脂の吐出量より少なくすることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインプリント装置。
5. 前記補完手段は、メサエッジの付近にある樹脂の位置を変えずに前記樹脂を付与するノズルを決定することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント装置。
6. 前記メサエッジは、前記異常ノズルよりも、前記ノズル列方向において前記異常ノズルから前記代替ノズルに向かう方向と反対方向のメサエッジであ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. 前記補完手段は、前記代替ノズルで付与する樹脂と、前記メサエッジの付近にある樹脂との間に周期がｎ－１である箇所がｎ箇所できるように吐出に用いるノズルを決定すること特徴とする請求項５または６に記載のインプリント装置。
8. 前記補完手段は、
   前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルが複数あり、前記パス数が１の場合、前記異常ノズルからｍ＊ｎ－１（ｍは自然数）番目の位置に他の異常ノズルがあるとき、両者の間に前記周期がｎ－１となる箇所が少なくとも一ヵ所存在するように吐出に用いるノズルを決定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。
9. 前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルが複数あり、前記パス数が２、かつ前記周期ｎが偶数の場合、
   往路に樹脂を付与する異常ノズルのうち、前記ノズル列方向の端部に最も近いノズルを第一異常ノズルとし、前記第一異常ノズルから前記第一異常ノズルに対応する前記代替ノズルに向かう方向と反対方向に数えて前記第一異常ノズルからｍ＊（ｎ／２）－１（ｍは自然数）番目に位置する他の異常ノズルを第二異常ノズルとすると、
   前記吐出制御手段は、前記第一異常ノズルと前記第二異常ノズルとの間に、前記周期がｎ－１となる箇所が少なくとも二ヵ所存在するように吐出に用いるノズルを決定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。
10. 前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルが複数あり、前記パス数が２、かつ前記周期ｎが奇数の場合、
    往路に樹脂を付与する異常ノズルのうち、前記ノズル列方向の端部に最も近いノズルを第一異常ノズルとし、前記第一異常ノズルから前記第一異常ノズルに対応する前記代替ノズルに向かう方向と反対方向に数えて前記第一異常ノズルからｍ＊ｎ－１（ｍは自然数）番目に位置する他の異常ノズルを第二異常ノズルとすると、
    前記吐出制御手段は、前記第一異常ノズルと前記第二異常ノズルとの間に、前記周期がｎ－１となる箇所が少なくとも二ヵ所存在するように吐出に用いるノズルを決定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。
11. 前記端部は、前記異常ノズルから前記異常ノズルを補完する代替ノズルに向かう方向の端部であることを特徴とする請求項９または１０に記載のインプリント装置。
12. 複数のノズルがノズル列方向に並んだノズル列を有する吐出手段と、
    基板と前記吐出手段との相対位置を移動させる移動手段と、
    前記吐出手段においてノズル列方向における所定の周期に対応するノズルから樹脂を付与し、かつ、前記移動手段によって前記相対位置を移動させて付与することで前記基板に樹脂を付与するように制御する吐出制御手段と、
    を有するインプリント装置であって、
    前記吐出手段における異常ノズルを特定する特定ステップと、
    前記所定の周期に対応するノズルに異常ノズルがある場合、前記異常ノズルを前記異常ノズルの近傍にある代替ノズルで補完する補完ステップと、を備え、
    前記補完ステップは、前記所定の周期がｎの場合に、前記ノズル列方向における周期がｎ－１となる箇所が少なくとも一ヵ所あり、かつ、その他の箇所は、前記所定の周期で前記樹脂を付与するように吐出に用いるノズルを決定することを特徴とするインプリント装置。
13. コンピュータを、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のインプリント装置として機能させることを特徴とするプログラム。