特許 6963427 インプリント装置および物品製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6963427

(24)【登録日】2021年10月19日

(45)【発行日】2021年11月10日

(54)【発明の名称】インプリント装置および物品製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20211028BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20211028BHJP

【ＦＩ】

   H01L21/30 502D

   B29C59/02 Z

【請求項の数】13

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-129595(P2017-129595)

(22)【出願日】2017年6月30日

(65)【公開番号】特開2019-12792(P2019-12792A)

(43)【公開日】2019年1月24日

【審査請求日】2020年4月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110003281

【氏名又は名称】特許業務法人大塚国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】保坂 教史

【審査官】 植木 隆和

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６１−０８４０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−００９８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１７−１１７９５８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

部材の上のインプリント材に原版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前記部材の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記原版または前記部材として提供された物体の計測対象領域の高さを計測する計測器と、
前記計測器によって計測された結果に基づいて前記物体の搬送を制御する制御部と、を備え、
前記計測器は、前記原版として提供された第１物体の計測対象領域の高さおよび前記部材として提供された第２物体の計測対象領域の高さを計測し、
前記制御部は、前記計測器による前記第１物体の計測結果に基づいて前記第１物体の搬送を制御し、前記計測器による前記第２物体の計測結果に基づいて前記第２物体の搬送を制御する、
ことを特徴とするインプリント装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記計測器による前記第１物体の計測結果が第１合格基準を満たさない場合に、エラー処理を実行し、前記第１合格基準は、前記原版の計測対象領域の正常な高さ範囲である、
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。

【請求項3】

前記エラー処理は、前記第１物体を前記原版として扱うことを停止する処理を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。

【請求項4】

前記エラー処理は、前記第１物体の姿勢を反転させる処理を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。

【請求項5】

前記制御部は、前記計測器による前記第２物体の計測結果が第２合格基準を満たさない場合に、エラー処理を実行し、前記第２合格基準は、前記部材の計測対象領域の正常な高さ範囲である、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項6】

前記エラー処理は、前記第２物体を前記部材として扱うことを停止する処理を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。

【請求項7】

前記エラー処理は、前記第２物体の姿勢を反転させる処理を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。

【請求項8】

前記計測器は、前記第１物体の第１計測対象領域の高さおよび前記第２物体の第２計測対象領域の高さを計測するための共通のセンサを含む、
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。

【請求項9】

前記第１物体を前記センサによる計測位置に位置決めする搬送機構および前記第２物体を前記計測位置に位置決めする搬送機構を更に備える、
ことを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。

【請求項10】

前記計測器が前記物体の前記計測対象領域の高さを計測することができるように前記物体を位置決めする搬送機構を更に備える、
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。

【請求項11】

部材の上のインプリント材に原版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前記部材の上にパターンを形成するインプリント装置において前記部材および前記原版を搬送する方法であって、
前記原版または前記部材として提供された物体の計測対象領域の高さを計測する計測器する計測工程と、
前記計測器によって計測された結果に基づいて前記物体の搬送を制御する制御工程と、を備え、
前記計測工程では、前記原版として提供された第１物体の計測対象領域の高さおよび前記部材として提供された第２物体の計測対象領域の高さを計測し、
前記制御工程は、前記計測器による前記第１物体の計測結果に基づいて前記第１物体の搬送を制御し、前記計測器による前記第２物体の計測結果に基づいて前記第２物体の搬送を制御する、
ことを特徴とする方法。

【請求項12】

部材の上のインプリント材に原版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前記部材の上にパターンを形成するインプリント装置において、前記部材および前記原版を搬送する装置であって、
前記原版または前記部材として提供された物体の計測対象領域の高さを計測する計測器と、
前記計測器によって計測された結果に基づいて前記物体の搬送を制御する制御部と、を備え、
前記計測器は、前記原版として提供された第１物体の計測対象領域の高さおよび前記部材として提供された第２物体の計測対象領域の高さを計測し、
前記制御部は、前記計測器による前記第１物体の計測結果に基づいて前記第１物体の搬送を制御し、前記計測器による前記第２物体の計測結果に基づいて前記第２物体の搬送を制御する、
ことを特徴とする装置。

【請求項13】

請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて部材の上にパ
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部材の処理を行う工程と、
を含み、前記処理が行われた部材から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

インプリント装置は、部材の上に配置されたインプリント材に原版を接触させインプリント材を硬化させることによって部材の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。部材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た後に、そのパターンから原版が分離される。このようなインプリント装置の一例が特許文献１に記載されている。インプリント装置では、部材の上に配置されたインプリント材に原版を接触させたり、インプリント材の硬化物からなるパターンから原版を分離させたりされる。よって、原版が劣化しやすい。そこで、マスターモールドと呼ばれるマスター原版を複製してレプリカモールドと呼ばれる量産用の複製原版が作製されうる。レプリカモールドは、インプリント装置によって作製されうる。具体的には、レプリカモールドを作製するインプリント装置は、ブランクモールドと呼ばれる部材の上に配置されたインプリント材にマスターモールドを接触させた状態でインプリント材を硬化させる。これによって、ブランクモールドの上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成されたレプリカモールが得られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１６２０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

レプリカモールドを作製するためのインプリント装置には、マスターモールドとブランクモールドとがロードされうる。マスターモールドおよびブランクモールドは、一般的には、同一の寸法を有しうる。したがって、人為的ミスによってマスターモールドとしてブランクモールドがロードされたり、ブランクモールドとしてマスターモールドがロードされたりしうる。また、人為的ミスによって、マスターモールドが上下逆さまの状態でロードされたり、ブランクモールドが上下逆さまの状態でロードされたりすることも起こりうる。このような人為的ミスは、半導体基板のような基板に対して原版（例えば、レプリカモールド）を使ってパターンを形成する通常のインプリント装置においても起こりうる。

【0005】

マスターモールドまたはレプリカモールドのような原版、あるいは、ブランクモールドまたは基板のような部材（被処理部材）がインプリント装置に誤った状態でロードされると、インプリント装置において、トラブルが発生しうる。例えば、マスターモールドまたはレプリカモールドのような原版が、パターンが転写されるべき部材としてインプリント装置にロードされたり、上下逆さまの状態でインプリント装置にロードされたりすると、該原版が破損しうる。特に、マスターモールドの破損は、生産計画の遅れを伴うような大きなトラブルになりうる。また、パターンが形成されるべき部材は、パターンが形成されるべき領域（パターン形成領域）に密着層（接着層）が塗布された状態でインプリント装置にロードされうる。したがって、パターンが形成されるべき部材が原版としてインプリント装置にロードされたり、上下逆さまの状態でインプリント装置にロードされたりすると、その密着層がインプリント装置のチャックや搬送機構に付着しうる。この場合、清掃を要するような大きなトラブルとなりうる。

【0006】

本発明は、原版を使って部材の上にパターンを形成するインプリント装置に原版および／または部材が誤った状態でロードされることによって引き起こされうるトラブルを低減するために有利な技術を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の１つの側面は、部材の上のインプリント材に原版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前記部材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、前記原版または前記部材として提供された物体の計測対象領域の高さを計測する計測器と、前記計測器によって計測された結果に基づいて前記物体の搬送を制御する制御部と、を備え、前記計測器は、前記原版として提供された第１物体の計測対象領域の高さおよび前記部材として提供された第２物体の計測対象領域の高さを計測し、前記制御部は、前記計測器による前記第１物体の計測結果に基づいて前記第１物体の搬送を制御し、前記計測器による前記第２物体の計測結果に基づいて前記第２物体の搬送を制御する。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、原版を使って部材の上にパターンを形成するインプリント装置に原版および／または部材が誤った状態でロードされることによって引き起こされうるトラブルを低減するために有利な技術が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第１および第２実施形態のインプリント装置の構成を示す図。

【図2】原版の搬送経路に関連する構成要素である原版ロードポート、搬送機構、計測器、位置決め機構および原版チャックを模式的に示す図。

【図3】部材の搬送経路に関連する構成要素である部材ロードポート、搬送機構、計測器、位置決め機構および部材チャックを模式的に示す図。

【図4】原版（マスターモールド）の構造を模式的に示す図。

【図5】部材（ブランクモールド）の構造を模式的に示す図。

【図6】計測器によって原版の計測対象領域の高さを計測する様子を模式的に示す図。

【図7】計測器によって部材の計測対象領域の高さを計測する様子を模式的に示す図。

【図8】原版が原版ロードポートに配置されてからインプリント処理がなされるまでの原版の搬送に関連する処理を示す図。

【図9】部材が部材ロードポートに配置されてからインプリント処理がなされるまでの部材の搬送に関連する処理を示す図。

【図10】本発明の第２実施形態のインプリント装置において原版および部材の計測対象領域の高さを計測するための構成を模式的に示す図。

【図11】原版および／または部材の上下を反転させる反転機構の構成を模式的に示す図。

【図12】物品製造方法を例示する図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

図１には、本発明の第１実施形態のインプリント装置１の構成が示されている。この実施形態では、インプリント装置１は、原版１７としてのマスターモールドを使って部材１８としてのブランクモールドの上にパターンを形成するインプリント装置として構成されている。しかしながら、インプリント装置１は、原版１７としてのモールド（例えば、レプリカモールド）を使って部材１８としての基板の上にパターンを形成するインプリント装置として構成されてもよい。インプリント装置１は、部材１８の上のインプリント材に原版１７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部材１８の上に該インプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。

【0012】

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。部材１８としてのブランクモールドおよび原版１７としてのマスターモールドは、例えば、石英で構成されうる。

【0013】

本明細書および添付図面では、部材１８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、部材１８および原版１７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。

【0014】

インプリント装置１は、原版１７を位置決めする原版位置決め機構６、および、部材１８を位置決めする部材位置決め機構１１を備えている。原版位置決め機構６は、原版１７を保持する原版チャック７と、原版チャック７を駆動することによって原版１７を駆動する原版駆動機構８とを含みうる。部材位置決め機構１１は、部材１８を保持する部材チャック１２と、部材チャック１２を駆動することによって部材１８を駆動する部材駆動機構１３とを含みうる。

【0015】

原版位置決め機構６および部材位置決め機構１１は、原版１７と部材１８との相対位置が調整されるように原版１７および部材１８の少なくとも一方を駆動する駆動機構を構成する。該駆動機構による相対位置の調整は、部材１８の上のインプリント材に対する原版１７の接触、および、インプリント材の硬化物からの原版１７の分離のための駆動を含む。原版位置決め機構６は、原版１７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。部材位置決め機構１１は、部材１８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。

【0016】

インプリント装置１は、原版１７のパターン領域（パターンを有する領域）の形状を補正する形状補正機構９を備えうる。形状補正機構９は、原版１７の側面に対して力を加えることによって原版１７のパターン領域の形状を補正しうる。インプリント装置１は、部材１８の上のインプリント材と原版１７とが接触した状態でインプリント材を硬化させる硬化部２を備えうる。硬化部２は、例えば、硬化用のエネルギーとしての光３を発生させる光源４と、光源４からの光３を調整する光学系５とを含みうる。

【0017】

インプリント装置１は、その他、ディスペンサ１４、アライメント計測器１６、変形機構５０、ベース定盤１９、ブリッジ定盤２０、支柱２１および制御部１０を備えうる。ディスペンサ１４は、部材位置決め機構１１によって部材１８が駆動された状態で部材１８の上にインプリント材１５を吐出することによって部材１８のパターン形成領域にインプリント材１５を配置する。アライメント計測器１６は、部材１８および原版１７に設けられたアライメントマークの位置を計測することによって、部材１８のパターン形成領域と原版１７のパターン領域との相対位置および相対回転を計測する。

【0018】

変形機構５０は、原版１７に設けられたキャビティと原版チャック７とによって形成される圧力制御空間２２の圧力を制御することによって原版１７を部材１８に向かって凸形状になるように変形させ、または、その変形量を制御する。ベース定盤１９は、部材位置決め機構１１を支持する。ブリッジ定盤２０は、原版位置決め機構６、硬化部２およびディスペンサ１４を支持する。支柱２１は、ブリッジ定盤２０を支持する。

【0019】

制御部１０は、原版位置決め機構６、部材位置決め機構１１、硬化部２、ディスペンサ１４、アライメント計測器１６および変形機構５０、ならびに、後述の搬送機構２６、３０、位置決め機構（プリアライナ）２７、３１等を制御する。制御部１０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。

【0020】

図２には、原版１７の搬送経路に関連する構成要素である原版ロードポート２５、搬送機構２６、計測器３９、位置決め機構（プリアライナ）２７および原版チャック７が模式的に示されている。原版ロードポート２５に配置された原版１７は、搬送機構２６によってインプリント装置１のハウジング２４内にロード（取り込み）される。搬送機構２６によってインプリント装置１のハウジング２４内にロードされた原版１７は、計測器３９による計測位置に搬送され、計測器３９によって原版１７の計測対象領域の高さが計測される。制御部１０は、計測器３９によって計測された結果に基づいて、原版１７が正しい原版であり、かつ、正しい姿勢で原版ロードポート２５からロードされたかどうかを判断する。原版１７が正しい原版であり、かつ、正しい姿勢で原版ロードポート２５からロードされたと制御部１０によって判断された場合は、原版１７は、搬送機構２６によって位置決め機構２７に搬送され、位置決め機構２７によって位置決めされる。その後、原版１７は、搬送機構２６によって原版位置決め機構６の原版チャック７に搬送され、原版チャック７によって保持される。

【0021】

図３には、部材１８の搬送経路に関連する構成要素である部材ロードポート２９、搬送機構３０、計測器４０、位置決め機構（プリアライナ）３１および部材チャック１２が模式的に示されている。部材ロードポート２９に配置された部材１８は、搬送機構３０によってインプリント装置１のハウジング２４内にロードされる。搬送機構３０によってインプリント装置１のハウジング２４内にロードされた部材１８は、計測器４０による計測位置に搬送され、計測器４０によって部材１８の計測対象領域の高さが計測される。制御部１０は、計測器４０によって計測された結果に基づいて、部材１８が正しい部材であり、かつ、正しい姿勢で部材ロードポート２９からロードされたかどうかを判断する。部材１８が正しい部材であり、かつ、正しい姿勢で部材ロードポート２９からロードされたと制御部１０によって判断された場合は、部材１８は、搬送機構３０によって位置決め機構３１に搬送され、位置決め機構３１によって位置決めされる。その後、部材１８は、搬送機構３０によって部材位置決め機構１１の部材チャック１２に搬送され、部材チャック１２によって保持される。

【0022】

図４には、原版１７（マスターモールド）の構造が例示されている。図４（ａ）は、原版１７の斜視図であり、図４（ｂ）は、原版１７の断面図である。原版１７は、パターン面３５を有し、パターン面３５のパターン領域にパターン３４が形成されている。パターン３４は、パターン面３５に形成された凹部によって構成されうる。原版１７は、パターン面３５の反対側に、原版チャック７によって保持される保持面３６を有する。また、原版１７は、保持面３６の側にキャビティ３２を有する。キャビティ３２は、原版チャック７とともに圧力制御空間２２を形成する。計測器３９によって高さが計測される領域である計測対象領域ＭＴＲＡは、原版１７におけるキャビティ３２を有する領域とされうる。

【0023】

図５には、部材１８（ブランクモールド）の構造が例示されている。図５（ａ）は、部材１８の斜視図であり、図５（ｂ）は、部材１８の断面図である。部材１８は、パターン形成面３７を有し、パターン形成面３７には、原版１７を用いてインプリント材によって原版１７のパターンが転写される。これによって、レプリカモールドが得られる。部材１８は、パターン形成面３７の反対側に、部材チャック１２によって保持される保持面３８を有する。また、部材１８は、保持面３８の側にキャビティ３３を有する。キャビティ３３は、部材１８がレプリカモールドとして使用されるときに、原版チャックともに圧力制御空間を形成し、部材１８を変形させるために使用されうる。計測器４０によって高さが計測される領域である計測対象領域ＭＴＲＢは、部材１８におけるキャビティ３３を有する領域とされうる。部材１８は、パターン形成面３７に密着層が塗布された状態でインプリント装置１にロードされうる。

【0024】

図６には、計測器３９によって原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡの高さを計測する様子が模式的に示されている。ここで、高さは、Ｚ軸方向の位置である。原版１７は、図１に示されるように、パターン面３５が下方（部材１８に対面する方向）に向いた姿勢で使用される。したがって、原版１７は、パターン面３５が下方（部材１８に対面する方向）に向いた姿勢で原版ロードポート２５に提供され、インプリント装置１のハウジング２４の中にロードされるべきである。しかしながら、人為的ミスなどによって、パターン面３５が上方に向いた姿勢で原版１７が原版ロードポート２５に提供される可能性がある。また、人為的ミスなどによって、原版１７の代わりに部材１８が原版ロードポート２５に提供される可能性もある。

【0025】

そこで、計測器３９によって原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡ（または、不明な物体における、計測対象領域ＭＴＲＡに対応する領域）の高さが計測される。そして、その計測結果に基づいて、制御部１０によって、原版１７が正しい原版であり、かつ、正しい姿勢で原版ロードポート２５からロードされたかどうかが判断される。

【0026】

図６（ａ）には、原版１７が正しい原版であり、かつ、正しい姿勢で原版ロードポート２５からロードされた場合における計測器３９による計測の様子が模式的に示されている。この例では、計測器３９は、計測器３９の基準位置と原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡ（計測器３９に最も近い面）との距離Ｄ１を計測対象領域ＭＴＲＡの高さとして計測する。計測器３９は、例えば、計測光を計測対象領域ＭＴＲＡに斜入射させ、計測対象領域ＭＴＲＡで反射された計測光が計測器３９に入射する位置に基づいて計測対象領域ＭＴＲＡの高さを計測しうる。なお、計測対象領域ＭＴＲＡの２つの面のうちキャビティ３２側の面でも計測光が反射されうるが、計測器３９は、このような計測光を無視することができるように構成されうる。制御部１０は、計測器３９による計測結果（計測対象領域ＭＴＲＡの高さ）が合格基準を満たす場合（合格範囲内である場合）には、原版１７が正しい原版であり、かつ、正しい姿勢で原版ロードポート２５からロードされたと判断することができる。

【0027】

図６（ｂ）には、原版１７が正しい原版であるが、誤った姿勢（上下逆さま）で原版ロードポート２５からロードされた場合における計測器３９による計測の様子が模式的に示されている。計測器３９は、このような場合において、合格基準を満たさない計測結果を出力するように調整されている。なお、計測エラーについても、計測結果の一種として考えることにする。図６（ｂ）に示された例では、計測器３９からの計測光が計測対象領域ＭＴＲＡの２つの面のうちキャビティ３２側の面で反射され、反射された計測光が計測器３９に戻らず、計測エラーが発生する。制御部１０は、計測器３９による計測結果（計測対象領域ＭＴＲＡの高さ）が合格基準を満たさない場合に、原版１７が誤った状態でロードされたと判断することができる。

【0028】

制御部１０は、計測器３９による計測結果が合格基準を満たさない場合に、エラー処理を実行する。エラー処理は、例えば、ロードされた原版１７を正しい原版として扱うことを停止する処理を含みうる。あるいは、エラー処理は、後述のように、ロードされた原版１７の姿勢を反転させる処理を含みうる。

【0029】

図７には、計測器４０によって部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢの高さを計測する様子が模式的に示されている。ここで、高さは、Ｚ軸方向の位置である。部材１８は、図１に示されるように、パターン形成面３７が上方（原版１７に対面する方向）に向いた姿勢で使用される。したがって、部材１８は、パターン形成面３７が上方（原版１７に対面する方向）に向いた姿勢で部材ロードポート２９に提供され、インプリント装置１のハウジング２４の中にロードされるべきである。しかしながら、人為的ミスなどによって、パターン形成面３７が下方に向いた姿勢で部材１８が部材ロードポート２９に提供される可能性がある。また、人為的ミスなどによって、部材１８の代わりに原版１７が部材ロードポート２９に提供される可能性もある。

【0030】

そこで、計測器４０によって部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢ（または、不明な物体における、計測対象領域ＭＴＲＢに対応する領域）の高さが計測される。そして、その計測結果に基づいて、制御部１０によって、部材１８が正しい部材であり、かつ、正しい姿勢で部材ロードポート２９からロードされたかどうかが判断される。

【0031】

図７（ａ）には、部材１８が正しい部材であり、かつ、正しい姿勢で部材ロードポート２９からロードされた場合における計測器４０による計測の様子が模式的に示されている。この例では、計測器４０は、計測器４０の基準位置と部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢ（計測器４０に最も近い面）との距離Ｄ２を計測対象領域ＭＴＲＢの高さとして計測する。計測器４０は、例えば、計測光を計測対象領域ＭＴＲＢに斜入射させ、計測対象領域ＭＴＲＢで反射された計測光が計測器４０に入射する位置に基づいて計測対象領域ＭＴＲＢの高さを計測しうる。なお、計測対象領域ＭＴＲＢの２つの面のうちキャビティ３３側の面でも計測光が反射されうるが、計測器４０は、このような計測光を無視することができるように構成されうる。制御部１０は、計測器４０による計測結果（計測対象領域ＭＴＲＢの高さ）が合格基準を満たす場合（合格範囲内である場合）には、部材１８が正しい部材であり、かつ、正しい姿勢で部材ロードポート２９からロードされたと判断することができる。

【0032】

図７（ｂ）には、部材１８が正しい部材であるが、誤った姿勢（上下逆さま）で部材ロードポート２９からロードされた場合における計測器４０による計測の様子が模式的に示されている。計測器４０は、このような場合において、合格基準を満たさない計測結果を出力するように調整されている。なお、計測エラーについても、計測結果の一種として考えることにする。図７（ｂ）に示された例では、計測器４０からの計測光が計測対象領域ＭＴＲＢの２つの面のうちキャビティ３３側の面で反射され、反射された計測光が計測器４０に戻らず、計測エラーが発生する。制御部１０は、計測器４０による計測結果（計測対象領域ＭＴＲＢの高さ）が合格基準を満たさない場合に、部材１８が誤った状態でロードされたと判断することができる。

【0033】

制御部１０は、計測器４０による計測結果が合格基準を満たさない場合に、エラー処理を実行する。エラー処理は、例えば、ロードされた部材１８を正しい部材として扱うことを停止する処理を含みうる。あるいは、エラー処理は、後述のように、ロードされた部材１８の姿勢を反転させる処理を含みうる。

【0034】

図８には、原版１７が原版ロードポート２５に配置されてからインプリント処理がなされるまでの原版１７の搬送に関連する処理が示されている。この処理は、制御部１０によって制御される。Ｓ９０１では、キャリアに収納された原版１７が原版ロードポート２５に作業者によって配置される。Ｓ９０２では、原版ロードポート２５によりキャリアが開けられ、搬送機構２６のハンドにより原版１７が把持（保持）される。Ｓ９０３では、搬送機構２６によって、原版１７が計測器３９に搬送される。ここで、搬送機構２６は、計測器３９によって原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡの高さを計測可能な位置に原版１７を搬送し位置決めする。

【0035】

Ｓ９０４では、搬送機構２６のハンドによって原版１７が把持されたままで、計測器３９によって原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡの高さが計測される。Ｓ９０５では、計測器３９による計測結果が合格基準を満たすか否かが判断され、満たす場合にはＳ９０６に進み、満たさない場合にはＳ９１０に進む。Ｓ９０６では、搬送機構２６によって原版１７が位置決め機構２７に搬送され、Ｓ９０７では、位置決め機構２７によって原版１７が位置決めされ、Ｓ９０８では、搬送機構２６によって原版１７が原版位置決め機構６の原版チャック７に搬送される。Ｓ９０９では、インプリント処理がなされる。インプリント処理は、部材１８の上にインプリント材を配置し、そのインプリント材に原版１７を接触させ、そのインプリント材を硬化させることによってインプリント材の硬化物からなるパターンを形成し、そのパターンから原版１７を分離する処理である。Ｓ９１０では、エラー処理がなされる。エラー処理は、例えば、ロードされた原版１７を正しい原版として扱うことを停止する処理を含みうる。より具体的には、エラー処理は、原版１７の搬送を停止する処理、または、原版１７をキャリアに戻す処理等を含みうる。

【0036】

図９には、部材１８が部材ロードポート２９に配置されてからインプリント処理がなされるまでの部材１８の搬送に関連する処理が示されている。この処理は、制御部１０によって制御される。Ｓ１００１では、キャリアに収納された部材１８が部材ロードポート２９に作業者によって配置される。Ｓ１００２では、部材ロードポート２９によりキャリアが開けられ、搬送機構３０のハンドにより部材１８が把持（保持）される。Ｓ１００３では、搬送機構３０によって、部材１８が計測器４０に搬送される。ここで、搬送機構３０は、計測器４０によって部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢの高さを計測可能な位置に部材１８を搬送し位置決めする。

【0037】

Ｓ１００４では、搬送機構３０のハンドによって部材１８が把持されたままで、計測器４０によって部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢの高さが計測される。Ｓ１００５では、計測器４０による計測結果が合格基準を満たすか否かが判断され、満たす場合にはＳ１００６に進み、満たさない場合にはＳ１０１０に進む。Ｓ１００６では、搬送機構３０によって部材１８が位置決め機構３１に搬送され、Ｓ１００７では、位置決め機構３１によって部材１８が位置決めされ、Ｓ１００８では、搬送機構３０によって部材１８が部材位置決め機構１１の部材チャック１２に搬送される。Ｓ１００９では、インプリント処理がなされる。Ｓ１０１０では、エラー処理がなされる。エラー処理は、例えば、ロードされた部材１８を正しい部材として扱うことを停止する処理を含みうる。より具体的には、エラー処理は、部材１８の搬送を停止する処理、または、部材１８をキャリアに戻す処理等を含みうる。

【0038】

以上のように、本実施形態では、原版１７または部材１８として提供された物体の計測対象領域の高さが計測器３９、４０によって計測され、計測器３９、４０によって計測された結果に基づいて物体の搬送が制御部１０によって制御される。これにより、部材１８の上に原版１７を使ってパターンを形成するインプリント装置１に原版１７および／または部材１８が誤った状態でロードされることによって引き起こされうるトラブルを低減することができる。

【0039】

以下、本発明の第２実施形態のインプリント装置１について説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。図１０には、第２実施形態のインプリント装置１において原版および部材の計測対象領域の高さを計測するための構成が模式的に示されている。第２実施形態のインプリント装置１は、図１に示された構成を備える他、図１０に示されているように、原版１７または部材１８として提供された物体の計測対象領域の高さを計測する計測器４２を備える。計測器４２は、原版１７として提供された第１物体の計測対象領域ＭＴＲＡの高さおよび部材１８として提供された第２物体の計測対象流域ＭＴＲＢの高さを計測する。計測器４２は、例えば、原版１７として提供された第１物体の計測対象領域ＭＴＲＡの高さおよび部材１８として提供された第２物体の計測対象領域ＭＴＲＢの高さを計測するための共通のセンサ４３を含みうる。

【0040】

計測器４２による計測位置は、搬送機構２６が原版１７の計測対象領域ＭＴＲＡを該計測位置に配置可能で、搬送機構３０が部材１８の計測対象領域ＭＴＲＢを該計測位置に配置可能なように設定される。制御部１０は、計測器４２によって計測された物体が原版１７であることが予定されている物体であるのか、部材１８であることが予定されている物体であるかを、パラメータ値の設定によって管理しうる。

【0041】

例えば、センサ４３は、計測対象の物体（原版１７または部材１８）の計測対象領域における上面の高さを計測するように構成されうる。この場合、原版１７が正しい姿勢で計測位置に搬送されてきた場合は、原版１７のキャビティ３２の側の面の高さがセンサ４３によって計測される。よって、合格基準としては、原版１７のキャビティ３２の側の面の正常な高さ範囲が設定される。また、部材１８が正しい姿勢で計測位置に搬送されてきた場合は、部材１８のパターン形成面３７の高さがセンサ４３によって計測される。よって、合格基準としては、部材１８のパターン形成面３７の正常な高さ範囲が設定される。

【0042】

以上とは反対に、センサ４３は、計測対象の物体（原版１７または部材１８）の計測対象領域における下面の高さを計測するように構成されうる。この場合、原版１７が正しい姿勢で計測位置に搬送されてきた場合は、原版１７のパターン面３５の高さがセンサ４３によって計測される。よって、合格基準としては、原版１７のパターン面３５の正常な高さ範囲が設定される。また、部材１８が正しい姿勢で計測位置に搬送されてきた場合は、部材１８のキャビティ３３側の面の高さがセンサ４３によって計測される。よって、合格基準としては、部材１８のキャビティ３３側の面の正常な高さ範囲が設定される。

【0043】

したがって、制御部１０は、上記のパラメータ値と、センサ４３による計測対象領域の高さの計測結果（計測エラーを含む）とに基づいて、計測対象の物体が合格基準を満たすかどうかを判断することができる。

【0044】

以下、第１実施形態および第２実施形態に提供されうるエラー処理として、上下逆さまで提供された原版１７および／または部材１８の上下を反転させる処理を行う例を説明する。図１１には、原版１７および／または部材１８の上下を反転させる反転機構４４が例示されている。図１１には、一例として、上下逆さまの原版１７の上下を反転させる例が示されている。反転機構４４は、原版１７または部材１８としての物品を把持する把持機構４６−ａ、４６−ｂと、把持機構４６−ａ、４６−ｂを１８０度回動させる回動機構４５とを含みうる。反転機構４４は、更に、反転させた物品を一時的に保持する保持機構４７−ａ、４７−ｂを含んでもよい。図１１（ａ）には、反転させるべき原版１７を把持機構４６−ａ、４６−ｂによって把持した状態が示されている。図１１（ｂ）には、原版１７を回動機構４５によって反転させた状態が示されている。図１１（ｃ）には、反転させた原版１７が保持機構４７−ａ、４７−ｂによって一時的に保持された状態が示されている。反転された原版１７は、搬送機構２６によって位置決め機構２７に搬送され、位置決めの後に原版チャック７に搬送される。

【0045】

同様に、上下逆さまの部材１８も反転機構４４によって上下を反転され、搬送機構３０によって位置決め機構３１に搬送され、位置決めの後に部材チャック１２に搬送されうる。

【0046】

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、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。

【0047】

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。

【0048】

ここまでは、インプリント装置１によって原版１７としてのマスターモールドを使って部材１８としてのブランクモールドの上にパターンを形成する方法を説明した。しかしながら、上記のように、インプリント装置１は、原版１７としてのモールド（例えば、レプリカモールド）を使って部材１８としての基板の上にパターンを形成するインプリント装置として構成されてもよい。原版１７としてのモールド（例えば、レプリカモールド）を使って部材１８としての基板の上にパターンを形成する工程を含み、該工程を経た基板から物品を製造する物品製造方法を説明する。

【0049】

図１２（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。

【0050】

図１２（ｂ）に示すように、インプリント用の型（原版）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１２（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を透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

【0051】

図１２（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。

【0052】

図１２（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１２（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。

【符号の説明】

【0053】

１：インプリント装置、６：原版位置決め機構、７：原版チャック、８：原版駆動機構、１７：原版、１０：制御部、１１：部材位置決め機構、１２：部材チャック、１３：部材駆動機構、１７：原版、１２：部材、２５：原版ロードポート、２９：部材ロードポート、２６、３０：搬送機構、３９、４０、４３：計測器

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】