特開 2022-188438 インプリント装置、インプリント方法、及び、物品製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022188438

(43)【公開日】2022-12-21

(54)【発明の名称】インプリント装置、インプリント方法、及び、物品製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20221214BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20221214BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 502D

B29C59/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021096463

(22)【出願日】2021-06-09

(71)【出願人】

【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】100114775

【弁理士】

【氏名又は名称】高岡 亮一

(74)【代理人】

【識別番号】100121511

【弁理士】

【氏名又は名称】小田 直

(74)【代理人】

【識別番号】100208580

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 玲奈

(72)【発明者】

【氏名】村里 直記

【テーマコード（参考）】

4F209

5F146

【Ｆターム（参考）】

4F209AA44

4F209AF01

4F209AG05

4F209AH33

4F209AP12

4F209AR01

4F209AR12

4F209PA02

4F209PB01

4F209PN13

4F209PQ11

5F146AA31

(57)【要約】

【課題】型の位置ずれを低減しつつ、スループットの点で有利なインプリント装置を提供する。
【解決手段】基板上のインプリント材と型とを接触させてインプリント材にパターンを形成するインプリント装置である。インプリント装置は、型の側面に力を加えて形状を補正する形状補正部と、形状補正部を変位可能に保持する保持部と、保持部に対する形状補正部の変位の負荷を変更する負荷制御部と、を備える。負荷制御部は、型の処理動作状態に基づいて、形状補正部の負荷を変更する。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板上のインプリント材と型とを接触させて前記インプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型の側面に力を加えて形状を補正する形状補正部と、
前記形状補正部を変位可能に保持する保持部と、
前記保持部に対する前記形状補正部の変位の負荷を変更する負荷制御部と、を備え、
前記負荷制御部は、前記型の処理動作状態に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更することを特徴とするインプリント装置。

【請求項2】

前記保持部は前記型を保持するためのもの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】

前記型の位置を検出する位置検出部を備え、
前記負荷制御部は、前記位置検出部で検出された前記型の位置に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更す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。

【請求項4】

前記型の位置ずれを検出するずれ検出部を備え、
前記負荷制御部は、前記ずれ検出部で検出された前記型のずれの状態に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更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。

【請求項5】

前記基板の方向へ前記型の移動速度を検出する速度検出部を備え、
前記負荷制御部は、前記速度検出部で検出された前記型の移動速度に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更す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】

前記負荷制御部は、前記形状補正部が前記型の側面に力を加えている場合は、前記形状補正部の前記負荷を低下させ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。

【請求項7】

前記負荷制御部は、前記型と前記インプリント材とを接触させる場合に、前記形状補正部の前記負荷を高めることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項8】

前記負荷制御部は、前記型を前記インプリント材から離型する場合に、前記形状補正部の前記負荷を高め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。

【請求項9】

前記負荷制御部は、前記型の位置ずれが検出された場合に、前記形状補正部の前記負荷を低下させ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10】

前記負荷制御部は、前記基板の方向への前記型の移動速度が閾値を超えた場合に、前記形状補正部の前記負荷を高める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。

【請求項11】

前記負荷制御部は、ピエゾ素子アクチュエータ、電磁石モータ、超音波モータ、およびエアシリンダのいずれかを含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。

【請求項12】

基板上のインプリント材と型とを接触させて前記インプリント材にパターンを形成するインプリント方法であって、
保持部に変位可能に保持された形状補正部によって前記型の側面に力を加えて前記型の形状を補正する形状補正工程と、
前記保持部に対する前記形状補正部の変位の負荷を変更する負荷制御工程と、を有し、
前記負荷制御工程は、前記型の処理動作状態に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更することを特徴とするインプリント方法。

【請求項13】

請求項１乃至１１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上に硬化したインプリント材のパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンの形成された前記基板を加工する工程と、を有することを特徴とする物品の製造方法。

【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、インプリント方法、及び、物品製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイス等を製造するための光インプリント技術では、パターンの形成されたモールドを光硬化樹脂が塗布されたシリコン基板上に押しつけて紫外光によって樹脂を硬化させパターンを形成している。インプリント装置では、モールドとシリコン基板上の間に、光硬化樹脂を満たし、紫外光の露光ユニットで硬化させている。モールド上のパターンと位置は、ウエハ上のアライメントマークを基準に、位置や倍率などのパターン形状をアライメントしてインプリントする必要がある。シリコン基板を保持したステージの駆動により位置合わせをしつつ、倍率などのパターン形状は、インプリントユニット内に備わったモールド側面を押すモールド形状補正ユニットによってモールド形状を補正することで変更できる。

【0003】

特許文献１には、インプリントヘッド、及び塗布ユニットなどを備えるインプリントシステムが記載されている。特許文献２には、高精度なアライメントに対応して改良されたインプリントシステムが記載されおり、該インプリントシステムは、モールド形状補正ユニットを備える。モールド形状補正ユニットは、モールドを保持するモールド保持部品に接続されている。接続部は、幅形状を細くした弾性構造をしており、モールド形状補正ユニットが駆動した際のひずみがモールド保持部品へ伝わらないようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特表２００５－５３３３９３号公報

【特許文献2】特表２００８－５０４１４１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

モールド形状を補正する際に、モールド自体の位置ずれや回転が発生しても、システム上、基板ステージで位置補正が可能である。しかし、モールドとモールド保持部の間に発生する摩擦によるモールド変形、さらに、アライメント測定を行なう光学的な計測誤差へ影響することが分かっている。特許文献２のシステムは、モールド自体の位置ずれを軽減する構造になっている。しかし、インプリントヘッド内に弾性部分を多用することで剛性が下がるデメリットがあり、高スループットの高速駆動では、停止時に安定するまでの整定時間の遅さや衝撃によるモールドの位置ずれ発生の課題がある。

【0006】

本発明は、例えば、型の位置ずれを低減しつつ、スループットの点で有利なインプリント装置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】

上記課題を解決するために、本発明は、基板上のインプリント材と型とを接触させて前記インプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、前記型の側面に力を加えて形状を補正する形状補正部と、前記形状補正部を変位可能に保持する保持部と、前記保持部に対する前記形状補正部の変位の負荷を変更する負荷制御部と、を備え、前記負荷制御部は、前記型の処理動作状態に基づいて、前記形状補正部の前記負荷を変更することを特徴とする。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、例えば、型の位置ずれを低減しつつ、スループットの点で有利なインプリント装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】インプリント装置の構成例を示す図である。

【図2】インプリントヘッドの構成例を示す断面図である。

【図3】インプリントヘッドの上面図と底面図の概略図である。

【図4】図２のインプリントヘッドの構造における課題を説明する図である。

【図5】第１実施形態に係るインプリントヘッドの断面図である。

【図6】負荷制御機構による負荷の制御を含むインプリントシーケンスを示すフロー図である。

【図7】第１実施形態に係る負荷制御機構の詳細な構成例を示す図である。

【図8】第２実施形態に係るインプリントヘッドの断面図である。

【図9】物品の製造方法を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

【0011】

＜第１実施形態＞
インプリント装置について説明する。図１は、インプリント装置の構成例を示す図である。なお、以下の図において、基板１上のインプリント材に対して紫外光８ａを照射する照射部８の光軸に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内（基板１の表面内）に互いに直交するＸ軸およびＹ軸をとる。

【0012】

インプリント装置１００は、インプリントサイクル（インプリント処理）を繰り返すことによって基板の複数のショット領域にパターンを形成する。なお、ショット領域とは、本実実施形態では、モールド４（型）の１つのパターン領域４ａに相当する大きさの領域、即ち、１回のインプリントサイクルでモールド４のパターンに対応するインプリント材のパターンが形成される領域（成形領域）を意味する。

【0013】

基板上のインプリント材にモールド４のパターンを転写することで、基板表面層にモールドパターンに対応した素子パターンが形成される。基板１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。

【0014】

基板ステージ２は、基板１をＸＹ方向及びＸＹ面内回転方向に移動させ、基板１をモールド４直下のインプリント位置へ移動させる。基板ステージ２は、基板ステージ２の移動位置を検出する変位センサ２ａを備え、その検出値をもとに基板ステージ２をモータ駆動し、正確な位置へ移動させることができる。変位センサ２ａは、例えば、レーザ干渉計やエンコーダである。基板ステージ２の下のベースフレーム３は、基板ステージ２の案内、保持を行う。

【0015】

モールド４は、表面に凹凸状のパターンが形成されたパターン領域４ａを有する。パターン領域４ａの基板１との間にインプリント材を充填し、インプリント材を硬化させることで、パターン領域４ａに形成されたパターンが基板１（の上のインプリント材）へ転写される。パターン領域４ａは、モールド４のパターン領域４ａ以外の領域が基板１と接触することを防止するため、モールド４のパターン領域４ａ以外の領域よりも出っ張った段差構造を有している。

【0016】

インプリントヘッド２０は、モールド保持部５と、駆動機構６とを含む。モールド保持部５は、モールド４を保持し、上下（Ｚ方向）駆動を行う。モールド保持部５の駆動は、駆動機構６によって行われうる。駆動機構６は、インプリント装置１００本体の定盤７に固定されており、モールド４を基板上の未硬化のインプリント材へ押しつける動作（押印動作）を行う。なお、押印動作は、基板１側を上昇させることにより、または、基板１とモールド４の両方を移動させることにより行われても良い。

【0017】

インプリント材は、未硬化状態を樹脂と呼ぶこともある。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。インプリント材は、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。硬化性組成物の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下でありうる。本件では、一例として、紫外線によって硬化する硬化性組成物をインプリント材として用いる。

【0018】

照射部８は、透明なモールド４を介して未硬化のインプリント材に紫外光８ａを照射して、基板上のインプリント材を硬化させる。照射部８は、照射タイミングを制御するシャッタ部８ｂを備えうる。

【0019】

定盤７には、さらにディスペンサ９が備えられる。ディスペンサ９下にパターンの形成を行うショット領域を移動させ、ディスペンサ９からインプリント材が基板１に塗布（供給）される。

【0020】

スコープ１０は、内部に光学レンズ、照明、画像検出センサを備えており、モールド４と基板１にあるアライメントマークの相対的な位置ずれを検出する。そのずれ量を、基板ステージ２を微小移動させることで補正し、モールド４と基板１の位置合わせを行うことができる。

【0021】

形状補正ユニット１１（形状補正部）はモールド保持部５に搭載されている。形状補正ユニット１１は、モールド４の側面に力を加えることでモールドの形状を変えることができる。

【0022】

制御部１２は、例えば、コンピュータとしてのＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶部と、を含みうる。プロセッサは記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し、インプリント装置１００の動作を制御する。つまり、制御部１２は、後述するインプリント装置１００の処理フローを実行するために、インプリント装置１００の各部を制御しうる。また、制御部１２は、スコープ１０の位置合わせ情報、基板ステージ２の位置情報、モールド形状補正ユニットの負荷する荷重の情報を元に計算し、最適な基板１とモールド４との位置合わせ制御を行う。

【0023】

図２は、インプリントヘッド２０の構成例を示す断面図である。モールド４を保持しているモールド保持部５がある。モールド４は、一例として、モールド保持部５につながった真空配管（不図示）を通して吸着保持されている。モールド保持部５は、インプリント装置１００の本体の定盤７に対して駆動機構６を介して保持されている。駆動機構６は、例えば、永久磁石６ｂと電磁コイル６ａを含むボイスコイルモータである。永久磁石６ｂと電磁コイル６ａの上下の配置は逆であってもよい。また、駆動機構６は、ボイスコイルモータ以外に、ボールねじと回転モータ、超音波モータ、ピエゾ素子アクチュエータなど、直線運動に変える負荷装置であればよい。ただし、耐久性や摩擦の観点で、駆動機構６の固定部と可動部間は非接触であることが望ましい。モールド保持部５の重量分を支えるための不図示のバネや駆動範囲を規制する不図示のガイド部品を有していても良い。

【0024】

形状補正ユニット１１は、モールド保持部５上に構成される。形状補正ユニット１１は、モールド保持部５と、弾性支持部１１ｃを介して接続されている。モールド保持部５の接続先となる補正ユニット固定部１１ａには、荷重発生源のアクチュエータ１１ｂが配置され、レバー１１ｅと支点１１ｄにより力方向をモールド端面に垂直に変換してモールド４を変形させることができる。アクチュエータ１１ｂは、例えば、ピエゾ素子アクチュエータである。レバー１１ｅの先端には、力検出センサ１１ｆが直列に構成されており、力検出センサ１１ｆの出力値をアクチュエータ１１ｂの駆動量にフィードバックすることで正確な力をモールド４に付加することができる。アクチュエータ１１ｂは、低発熱、高速度駆動、省スペース、駆動分解能の点で最適なデバイスであるが、ピエゾ素子アクチュエータの代わりに超音波モータやエアシリンダなど直線運動に変換するデバイスを用いても良い。レバー１１ｅ及び支点１１ｄによる力の倍率や方向を変える構造は、駆動源の大きさ及びスペースの制約に応じた設計が可能である。

【0025】

形状補正ユニット１１とモールド保持部５の接続部において弾性支持部１１ｃを介している点は、モールド４に力を付加した際の補正ユニット固定部１１ａへの反力及び変形がモールド保持部５へ伝わる影響を軽減する目的がある。すなわち、形状補正ユニット１１は、モールド保持部５に変位可能に保持されているといえる。また、レバー１１ｅからモールド４へ付加する荷重によってはモールド４自体が位置ずれすることを防止する働きもある。モールド４自体が位置ずれする力が加わっても、その前に、弾性支持部１１ｃが変形することで補正ユニット固定部１１ａ自体が位置移動し、モールド４自体は位置ずれしない。そのため、弾性支持部１１ｃの弾性部１１ｇは、モールドが位置移動する前に変形する必要があるため十分柔らかいことが求められる。例えば、１０Ｎの力で２～４ｕｍの弾性変形が可能である必要がある。

【0026】

図３は、インプリントヘッド２０の上面図と底面図の概略図である。図３（Ａ）は、インプリントヘッド２０の上面図である。図３（Ｂ）は、インプリントヘッド２０の底面図である。インプリントヘッド２０には、モールド保持部５の周辺部、３か所に駆動機構６が配置されている。ここでは、モールド保持部５の傾きを制御しやすくするため、一例として、１２０度ピッチで駆動機構６を３個配置している。しかし、モータの個数や配置位置の制限は特にない。補正ユニット固定部１１ａの隅の４か所には、弾性支持部１１ｃがそれぞれ接続されている。レイアウトの制約内で、３か所や５か所以上に弾性支持部１１ｃが構成されていてもよい。この例では、アクチュエータ１１ｂ、レバー１１ｅ、力検出センサ１１ｆは、モールド４の一辺当りに４か所均等に配置され、合計１６軸が構成されている。より自由度のある形状補正を行なうには、できるだけ軸数が多く、一つの軸が付加できる力も大きい方がよい。

【0027】

図４は、図２のインプリントヘッド２０の構造における課題を説明する図である。動機構６の上下運動により、モールド保持部５は基板から離れる動作と押印動作を繰り返す。高い生産性を実現するために、モールド保持部５をより高加速、高速に動かすことが求められる。弾性支持部１１ｃは、形状補正ユニット１１の駆動によるモールド４の位置ずれを防止する働きがある一方、高速上下運動時の振動や衝撃に対しては、形状補正ユニット１１の剛性の弱さが原因となって、整定の悪化や位置ずれの課題がある。

【0028】

このように、図２に示す構成の形状補正ユニット１１の弾性支持部１１ｃは、モールド４の位置ずれ防止と、高速駆動時の剛性保持の目的において両立できない課題がある。

【0029】

図５は、第１実施形態に係るインプリントヘッド２０の断面図である。図２の構造に対して、負荷制御機構１３（負荷制御部）を追加している。負荷制御機構１３は、モールド保持部５と補正ユニット固定部１１ａ間に作用するように配置され、モールド保持部５をベースに補正ユニット固定部１１ａへ力を付加することができる。言い換えると、負荷制御機構１３は、モールド保持部５に対する形状補正ユニット１１の変位の負荷を変更することができる。なお、ここで変位の負荷とは、変位のしやすさを意味する。対向側にも同様の負荷制御機構１３を配置することで、モールド保持部５の位置を調整し、所定の位置で剛性が十分高い状態を維持することが可能である。本実施形態では、一例として、負荷制御機構１３をＸ軸方向の対向位置に２個とそれと垂直なＹ軸方向の対向位置に２個で合計４個を配置している（不図示）が、３か所や５か所以上の負荷制御機構１３を補正ユニット固定部１１ａの周辺部に配置してもよい。負荷制御機構１３は、モールド４の処理動作状態に基づいて、形状補正ユニット１１の変位の負荷を変更する。具体的には、負荷制御機構１３は、例えば、モールド４の位置、モールド４の位置ずれの状態、モールド４の移動速度に基づいて、形状補正ユニット１１の変位の負荷を変更する。

【0030】

図６は、負荷制御機構１３による負荷の制御を含むインプリントシーケンスを示すフロー図である。なお、このフロー図で示す各動作（ステップ）は、制御部１２内のコンピュータが記憶部に記憶されたコンピュータプログラムを実行し各部の制御をすることによって実行されうる。

【0031】

まず、Ｓ１０１において、形状補正ユニット１１によって、モールド４の側面に力を加えて、モールド４の形状を補正する。モールド４の形状補正は、負荷制御機構１３の負荷を低下させた状態（すなわち、形状補正ユニット１１が変位しやすい状態）、好ましくは、負荷制御機構１３の負荷のない状態で行なう。

【0032】

その後、Ｓ１０２において、ディスペンサ９によって基板１の対象ショット領域にインプリント材を供給し、基板ステージ２を駆動してモールド４の直下に基板１を移動させる。

【0033】

そして、Ｓ１０３において、モールド保持部５を駆動し、モールド４を基板上のインプリント材へ押印する押印動作を行う。押印動作は、負荷制御機構１３の負荷を高めた状態（すなわち、形状補正ユニット１１が変位しにくい状態）で行う。具体的には、モールド４と、基板上のインプリント材とが接触するときには、接触圧により、モールド４の位置ずれが発生しやすくなる。このため、モールド４と基板上のインプリント材と接触時には、負荷制御機構１３による負荷は高められた状態であることが好ましい。さらに具体的には、例えば、インプリント装置１００は、モールド４のＺ方向の位置を検出する位置検出部（不図示）を備えていても良い。そして、位置検出部によって検出されるモールド４の位置が所定の位置よりも下（－Ｚ方向）の位置、言い換えると、モールド４と基板１との距離が所定の閾値を下回る位置となった場合に、負荷制御機構１３による負荷を高めても良い。

【0034】

また、モールド４が比較的高速で移動しているときには、負荷制御機構１３による負荷は高められた状態であることが好ましい。具体的には、例えば、インプリント装置１００は、加速度センサ等のモールド４の基板方向（Ｚ方向）の加速度又は移動速度を検出する速度検出部（不図示）を備えていても良い。そして、速度検出部によって検出されるモールド４の基板方向の加速度又は移動速度が所定の閾値を超えた場合に、負荷制御機構１３による負荷を高めても良い。

【0035】

そして、Ｓ１０４において、モールド４をインプリント材に押圧することにより、モールド４のパターン領域４ａへのインプリント材の充填が開始される。

【0036】

充填開始後、Ｓ１０５において、モールド４と基板１の位置合わせを行う。位置合わせは、モールド４の位置ずれを修正しやすくするため、負荷制御機構１３の負荷を低下させた状態、好ましくは、負荷制御機構１３の負荷のない状態で行なう。

【0037】

そして、Ｓ１０６において、モールド４と基板１との位置ずれがアライメント目標値内か否かが判定される。位置ずれがアライメント目標値内でない場合（Ｎｏ）は再度モールド４と基板１の位置合わせ（Ｓ１０５）を行う。一方、位置ずれがアライメント目標値内である場合（Ｙｅｓ）には、処理をＳ１０７へ進める。

【0038】

Ｓ１０７では、照射部８から透明なモールド４を介して紫外光８ａを基板上のインプリント材に照射して、インプリント材を硬化させる。

【0039】

硬化が完了したら、Ｓ１０９において、モールド保持部５を駆動して、モールド４を基板上のインプリント材から剥離する（引き離す）離型動作を行う。離型動作は、負荷制御機構１３の負荷を高めた状態で行う。具体的には、モールド４が、基板上のインプリント材から離型されるときには、離型の反力により、モールド４の位置ずれが発生しやすくなる。このため、モールド４を基板上のインプリント材から離型する時には、負荷制御機構１３による負荷は高められた状態であることが好ましい。また、モールド４が基板方向に比較的高速で移動しているときには、負荷制御機構１３による負荷は高められた状態であることが好ましい。具体的な動作については、押印動作時と同様であるため省略する。

【0040】

Ｓ１０１～Ｓ１０８は、１回のインプリントシーケンスを示し、基板上の全ショット領域に対して夫々のインプリントシーケンスが終わるまで、Ｓ１０１～Ｓ１０８を繰り返す（Ｓ１０９）。

【0041】

図７は、第１実施形態に係る負荷制御機構１３の詳細な構成例を示す図である。負荷制御機構１３は、アクチュエータ１３ａと、力検出センサ１３ｂと、測定器１３ｃと、を備える。アクチュエータ１３ａは、形状補正ユニット１１の変位の負荷を変更するための力を付加する。このアクチュエータ１３ａは、例えば、ピエゾ素子、ボールねじの電磁石モータ、エアシリンダ、超音波モータなど、直線運動で、形状補正ユニット１１に力を付加できる機構であればよい。そのＺ方向側の隣に測定器１３ｃがある。測定器１３ｃは、形状補正ユニット１１の位置を測定している。測定器１３ｃは、例えば、レーザ測長器、静電容量センサ、磁歪センサ、接触式のダイヤルゲージである。また、形状補正ユニット１１に付加される力を検出するための力検出センサ１３ｂをアクチュエータ１３ａと直列に配置し、アクチュエータ１３ａが付加する力を測定できるようにしている。このような構成により補正ユニット固定部１１ａの位置を測定し、モールド４の位置ずれの発生を低減しつつ、アクチュエータと力検出センサで形状補正ユニット１１に所望の負荷を与えることができる。

【0042】

負荷制御機構１３は、モールド４の位置ズレの状態に基づいて、形状補正ユニット１１の変位の負荷を変更しても良い。具体的には、例えば、インプリント装置１００は、モールド４の位置ずれを検出する位置ずれ検出部としてのスコープ１０を備えている。そして、位置ずれ検出部によってモールド４の位置ずれが検出された場合に、負荷制御機構１３による負荷を低下させる。なお、例えば、位置ずれ検出部によって検出されたずれ量が所定の閾値を超えた場合に、負荷制御機構１３による負荷を低下させるようにしても良い。

【0043】

以上、本実施形態によれば、形状補正ユニット１１駆動時のモールド４の位置ずれを低減しつつ、高速駆動でも位置ずれが生じにくい、高精度なモールド形状補正を実現することができる。

【0044】

＜第２実施形態＞
図８は、第２実施形態に係るインプリントヘッド２０の断面図である。第２実施形態では、ＸＹガイド機構１４が形状補正ユニット１１（補正ユニット固定部１１ａ）とモールド保持部５との間に配置されている。ＸＹガイド機構１４は弾性支持部１１ｃの代わりの働きをしており、Ｚ方向の変形を抑えながら、エアガイドのように形状補正ユニット１１のＸＹ方向の位置を規制している。第１実施形態と比較して、ＸＹガイド機構１４による位置の規制は非接触であるため、パーティクルの削減に有利である。また、形状補正ユニット１１のアクチュエータ１１ｂなどで生じた熱がモールド保持部５に伝熱することを防ぐことができる。負荷制御機構１３は、第１実施形態と同様の働きを行う。第１実施形態に加えて、リニアモータやシャフトモータのような接触部の無い機構であれば駆動の耐久性向上やパーティクルの削減について有利である。

【0045】

このように、モールド保持部５への変形を伝えずに、形状補正ユニット１１の位置と剛性を制御することでも、形状補正ユニット１１駆動時のモールド４の位置ずれを低減しつつ、高速駆動でも位置ずれが生じにくい、高精度なモールド形状補正を実現することができる。

【0046】

＜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。

【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。ウエハ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】

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図９（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ウエハ１ｚ（基板）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がウエハ上に付与された様子を示している。

【0049】

図９（Ｂ）に示すように、インプリント用のモールド４ｚを、その凹凸パターンが形成された側をウエハ上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図９（Ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与されたウエハ１ｚとモールド４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚはモールド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、モールド４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

【0050】

図９（Ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、モールド４ｚとウエハ１ｚを引き離すと、ウエハ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、モールドの凹部が硬化物の凸部に、モールド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にモールド４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

【0051】

図９（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９（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。

【0052】

＜その他の実施形態＞
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装置に供給し、その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。

【0053】

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

【符号の説明】

【0054】

１ 基板
２ 基板ステージ
４ モールド
５ モールド保持部
６ 駆動機構
８ 照射部
１１ 形状補正ユニット
１２ 制御部
１３ 負荷制御機構
２０ インプリントヘッド
１００ インプリント装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】