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(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】
(24)【登録日】2024-05-28
(45)【発行日】2024-06-05
(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 20060101AFI20240529BHJP
B29C 59/02 20060101ALI20240529BHJP
【ＦＩ】
H01L21/30 502D
B29C59/02 Z
【請求項の数】
16
(21)【出願番号】P 2020095695
(22)【出願日】2020-06-01
(65)【公開番号】P2021190595
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-05-23
(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】弁理士法人大塚国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 浩司
【審査官】田中 秀直
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２０－０４７９４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－１６８５０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００８－２４４４４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
Ｂ２９Ｃ ５９／０２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とが接触した接触状態において前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント動作を行い、その後に前記インプリント材を硬化させる硬化動作を行うインプリント装置であって、前記アライメント動作において、前記インプリント材の粘度を高める粘度調整部と、
前記ショット領域および前記パターン領域の少なくとも一方の形状を補正する形状補正部と、
前記接触状態における前記アライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて前記粘度調整部を制御するパラメータ値を変更する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記形状補正部による形状の補正を行わずに前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高める動作、および前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高めることなしに前記形状補正部によって形状の補正を行う動作、を交互に繰り返すように制御を行う、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項2】
前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差を計測するための計測器を更に備え、前記制御情報は、前記アライメント誤差を含む、
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】
前記粘度調整部は、前記インプリント材に露光光を照射し、前記パラメータ値は、前記粘度調整部による前記インプリント材への露光光の照射を制御するための値を含む、
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。
【請求項4】
前記制御部は、時間の経過に伴って変化する前記制御情報に応じて前記露光光の強度が変化するように前記パラメータ値を変更する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項5】
前記制御部は、前記粘度調整部が前記露光光を連続的に前記インプリント材に照射するように前記パラメータ値を変更する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項6】
前記制御部は、前記露光光が複数のパルス光として前記インプリント材に照射されるように前記パラメータ値を変更する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項7】
前記制御部は、前記複数のパルス光の各々の強度、照射時間幅、照射間隔の少なくとも１つを制御する、ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
【請求項8】
前記制御部は、前記制御情報の変化の他、前記基板と前記型とを相対的に移動させるために要する力に基づいて前記パラメータ値を決定する、ことを請求項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】
前記制御部は、前記制御情報の変化に応じて前記粘度調整部による粘度の調整後に前記インプリント材を硬化させるタイミングを制御する、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】
基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とが接触した接触状態において前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント動作を行い、その後に前記インプリント材を硬化させる硬化動作を行うインプリント装置であって、前記アライメント動作において、前記インプリント材の粘度を高める粘度調整部と、
前記ショット領域および前記パターン領域の少なくとも一方の形状を補正する形状補正部と、
前記アライメント動作の開始からの所定期間における前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント誤差に基づいて、前記粘度調整部を制御するパラメータ値の時間的な変化を示すプロファイルを生成する制御部と、を備え、
前記粘度調整部は、前記プロファイルに従って動作し、
前記制御部は、前記形状補正部による形状の補正を行わずに前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高める動作、および前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高めることなしに前記形状補正部によって形状の補正を行う動作、を交互に繰り返すように制御を行う、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項11】
前記制御部は、前記所定期間における前記アライメント誤差に基づいて前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメントを制御するためのアライメント制御情報を生成し、かつ、前記アライメント制御情報に基づいて前記プロファイルを生成する、ことを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
【請求項12】
前記制御部は、前記所定期間における前記アライメント誤差に基づいて、前記プロファイルの他、前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメントを制御するためのアライメント制御情報を生成する、ことを特徴とする請求項１０に記載のインプリント装置。
【請求項13】
基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とが接触した接触状態において前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント動作を行い、その後に前記インプリント材を硬化させる硬化動作を行うインプリント装置であって、前記インプリント材を硬化させる硬化部と、前記ショット領域および前記パターン領域の少なくとも一方の形状を補正する形状補正部と、前記インプリント材の粘度を高める粘度調整部と、
前記接触状態における前記アライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて前記硬化部、前記形状補正部および前記粘度調整部の少なくとも一つを制御するパラメータ値を変更する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記形状補正部による形状の補正を行わずに前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高める動作、および前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高めることなしに前記形状補正部によって形状の補正を行う動作、を交互に繰り返すように制御を行う、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項14】
請求項１乃至１３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加工を行う工程と、
を含み、前記加工が行われた前記基板から物品を得ることを特徴とする物品製造方法。
【請求項15】
前記形状補正部は、前記基板の形状を補正する形状補正光を前記基板に照射する、
ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項16】
前記制御部は、前記粘度調整部による前記インプリント材に照射される露光光と、前記形状補正部による前記基板に照射される前記形状補正光と、が交互に前記基板に照射されるように制御を行う、
ことを特徴とする請求項１５に記載のインプリント装置。
【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、基板のショット領域の上とインプリント材と型のパターン領域とを接触させ、該ショット領域と該パターン領域とのアライメント動作を行い、その後、該インプリント材を硬化させる硬化動作を行う。これによって、該インプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。アライメント動作において基板と型との間の相対振動が収まらないと、ショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を許容範囲に収めることができない。特許文献１には、アライメント動作中に予備露光を行うことによって樹脂（インプリント材）の粘弾性（粘度）を高め、これによってアライメント精度を向上させる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－５８７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、従来のインプリント装置では、予め全てのショット領域に対して共通に設定された条件で予備露光が行われるに過ぎない。したがって、従来のインプリント装置では、複数のショット領域間でアライメント動作の進行にばらつきがあっても、それは予備露光の制御に反映されず、予備露光が不適正に実施されうる。例えば、予備露光が過剰になされると、あるいは、予備露光が適正タイミングより早くなされると、ショット領域とパターン領域とを高い精度でアライメントすることができなくなりうる。
【0005】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、基板のショットと型のパターン領域とのアライメント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】
【0006】
本発明の１つの側面は、基板のショット領域の上のインプリント材と型のパターン領域とが接触した接触状態において前記ショット領域と前記パターン領域とのアライメント動作を行い、その後に前記インプリント材を硬化させる硬化動作を行うインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記アライメント動作において、前記インプリント材の粘度を高める粘度調整部と、前記ショット領域および前記パターン領域の少なくとも一方の形状を補正する形状補正部と、前記接触状態における前記アライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて前記粘度調整部を制御するパラメータ値を変更する制御部と、を備え、前記制御部は、前記形状補正部による形状の補正を行わずに前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高める動作、および前記粘度調整部によって前記インプリント材の粘度を高めることなしに前記形状補正部によって形状の補正を行う動作、を交互に繰り返すように制御を行う。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、基板のショットと型のパターン領域とのアライメントに有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】インプリント装置の構成を示す図。
【図2】マークの配置を例示する図。
【図3】アライメント誤差の成分を例示する図。
【図4】アライメント誤差の変化を例示する図。
【図5】アライメント動作を例示する図。
【図6】第１実施形態のインプリント処理の手順を例示する図。
【図7】第２実施形態を説明する図。
【図8】第２実施形態のインプリント処理の手順を例示する図。
【図9】第３実施形態を説明する図。
【図10】第３実施形態のインプリント処理の手順を例示する図。
【図11】物品製造方法を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、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。
【0010】
以下、第１実施形態のインプリント装置ＩＭＰについて説明する。図１（ａ）には、インプリント装置ＩＭＰの一つの構成例が示され、図１（ｂ）には、インプリント装置ＩＭＰの他の構成例が示されている。インプリント装置ＩＭＰは、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触した接触状態においてショット領域とパターン領域とのアライメント動作を行い、その後にインプリント材を硬化させる硬化動作を行うように構成されうる。基板１は、少なくとも１つ、典型的には複数のショット領域を有しうる。ショット領域は、型２のパターン領域が有するパターンが転写される領域である。型２のパターン領域のパターンは、凹部を有しうる。
【0011】
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。また、インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に供給されてもよい。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（Ｓｉ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、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。
【0012】
インプリント装置１は、基板１を保持し駆動する基板駆動機構１１、および、型２を保持し駆動する型駆動機構３を備えうる。基板駆動機構１１および型駆動機構３は、基板１と型２との相対位置が調整されるように基板１および型２の少なくとも一方を駆動する相対駆動機構を構成する。該相対駆動機構による相対位置の調整は、基板１の上のインプリント材に対する型２のパターン領域の接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型２の分離のための駆動を含みうる。また、該相対駆動機構による相対位置の調整は、基板１のショット領域と型２のパターン領域とのアライメントを含みうる。基板駆動機構１１は、基板１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３は、型２を変形させる型変形機構１２を含みうる。型変形機構１２は、例えば、型２の側面に力を加えることによって型２を変形させうる。型駆動機構３は、型２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。
【0013】
インプリント装置ＩＭＰは、基板１のショット領域と型２のパターン領域とのアライメント誤差を計測するための１又は複数の計測器６を備えうる。計測器６は、基板１のショット領域に設けられたマーク５と型４に設けられたマーク４との相対位置を検出するために使用されうる。インプリント装置ＩＭＰは、制御部３０を備えうる。制御部３０は、複数のマーク対（各マーク対は、マーク５とマーク４とで構成される）の各々について検出される相対位置に基づいてショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を検出しうる。計測器６と型２との間には、結像光学系８が配置されてもよい。
【0014】
インプリント装置ＩＭＰは、エネルギー照射部２０を備えうる。エネルギー照射部２０は、基板１のショット領域の上のインプリント材に硬化用のエネルギーを照射する。本実施形態では、硬化用のエネルギーは、露光光７である。ただし、硬化用のエネルギーは、他のエネルギーであってもよい。エネルギー照射部２０は、アライメント動作において、基板１と型２との間の相対振動が低減されるようにインプリント材の粘度を高める粘度調整部２１と、アライメント動作の後にインプリント材を硬化させる硬化部２２と備えうる。粘度調整部２１は、インプリント材の粘度を高めるようにインプリント材に露光光７を照射しうる。硬化部２２は、アライメント動作の後にインプリント材を硬化させるようにインプリント材に露光光７を照射しうる。粘度調整部２１がインプリント材に照射する露光光７の波長と硬化部２２がインプリント材に照射する露光光７の波長とは互いに異なってもよいし、互いに同じであってもよいし、部分的に共通の波長帯域を有してもよい。粘度調整部２１および硬化部２２は、構成要素の全部または一部が共通化されてもよい。
【0015】
インプリント装置ＩＭＰは、基板１の形状を補正する形状補正光９を基板１に照射する形状補正部２５を備えてもよい。インプリント装置ＩＭＰは、基板１のショット領域にインプリント材を供給あるいは配置するディスペンサ（不図示）を備えてもよい。
【0016】
制御部３０は、基板駆動機構１１、型駆動機構３、計測器６、エネルギー照射部２０、形状補正部２５、ディスペンサ等を制御しうる。制御部３０は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触した接触状態におけるアライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値を変更しうる。制御部３０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又は専用のコンピュータ、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。
【0017】
図２（ａ）には、型２のパターン領域ＰＲに設けられたマーク４ａ～４ｈが例示的に示されている。図２（ｂ）には、基板１のショット領域ＳＲに設けられたマーク５ａ～５ｈが例示的に示されている。図２（ａ）、（ｂ）に示された例では、パターン領域ＰＲおよびショット領域ＳＲは、６つのチップ領域を含む。マーク４ａ～４ｈの各々は、パターン領域ＰＲの４つの角部のいずれかに配置されている。マーク５ａ～５ｈの各々は、ショット領域ＳＲの４つの角部のいずれかに配置されている。マーク４ａ、４ｂ、４ｅ、４ｆ、５ａ、５ｂ、５ｅ、５ｆは、Ｘ方向に関する位置の計測のためのマークである。マーク４ｃ、４ｄ、４ｇ、４ｈ、５ｃ、５ｄ、５ｇ、５ｈは、Ｙ方向に関する位置の計測のためのマークである。
【0018】
基板１のショット領域ＳＲの上のインプリント材に型２のパターン領域ＰＲを接触させる際には、マーク４ａ～４ｈがマーク５ａ～５ｈにそれぞれ近接するように基板１と型２との相対位置が調整されうる。したがって、計測器６によってマーク４ａ～４ｈの各々とマーク５ａ～５ｈのうち対応するマークとの相対位置を検出することによって、ショット領域ＳＲとパターン領域ＰＲとの相対位置および形状差、即ちアライメント誤差を計測することができる。ここで、より多くのマークを配置することによって、ショット領域ＳＲとパターン領域ＰＲとの形状差をより高次の成分まで計測することができる。図２（ａ）、（ｂ）に示された例では、Ｘ方向の計測に関して４つのマークが使用され、Ｙ方向の計測に関して４つのマークが使用される。これらのマークによって、図３に例示されるように、アライメント誤差として、位置ずれ、回転、倍率、台形、ねじれの５つの成分を計測することができる。
【0019】
図３（ａ）には、Ｘおよび／またはＹ方向に関するショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間の位置ずれ（シフト）に関するアライメント誤差が例示されている。図３（ｂ）には、ショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間の回転に関するアラメント誤差が例示されている。図３（ｃ）には、ショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間の倍率に関するアライメント誤差が例示されている。図３（ｄ）には、ショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間の台形に関するアライメント誤差が例示されている。図３（ｅ）には、ショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間のねじれに関するアライメント誤差が例示されている。図３には示されていないが、ショット領域ＳＰとパターン領域ＰＲとの間には、他の成分（弓なり型、樽型、糸巻き型）のアライメント誤差も存在しうる。
【0020】
制御部３０は、基板１のショット領域ＳＲと型２のパターン領域ＰＲとの形状差が低減されるように、形状補正部２５によって基板１のショット領域ＳＲの形状を変形させうる。形状補正部２５は、例えば、基板１に形状補正光９を照射することによって基板１に温度分布を形成し、これによって基板１のショット領域ＳＲを変形させうる。制御部３０は、計測器６を使って計測したアライメント誤差（形状差）に基づいて、ショット領域ＳＲの形状をパターン領域ＰＲの形状に近づけるために必要となる形状補正光９の照度分布を決定しうる。
【0021】
制御部３０は、基板１のショット領域ＳＲと型２のパターン領域ＰＲとの形状差が低減されるように、型変形機構１２によって型２のパターン領域ＰＲの形状を変形させうる。型変形機構１２は、例えば、型２の側面に力を加えることによって型２を変形させうる。制御部３０は、型変形機構１２の駆動量（型変形機構１２が型２の側面に与える力）とパターン領域ＰＲの変形量との関係を示すデータを予め取得してメモリなどに格納しうる。制御部３０は、計測器６を使って計測したアライメント誤差（形状差）に基づいて、パターン領域ＰＲの形状をショット領域ＳＲの形状に近づけるために必要となるパターン領域ＰＲの変形量を決定しうる。そして、制御部３０は、決定したパターン領域ＰＲの変形量に対応する型変形機構１２の駆動量をメモリに格納したデータに基づいて決定しうる。
【0022】
以上のように、インプリント装置ＩＭＰは、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触した接触状態においてアライメント動作を行い、このアライメント動作においてショット領域ＳＲおよびパターン領域ＰＲの形状を補正しうる。
【0023】
図４を参照しながらアライメント動作について説明する。符号４０１は、基板１のショット領域に対するインプリント処理におけるアライメント誤差の変化が例示されている。基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触した接触状態においてアライメント動作が行われ、その後、硬化動作が行われ、その後、硬化したインプリント材から型２が分離される。符号４０２は、符号４０１における矩形で囲まれた部分を拡大したものである。矩形で囲まれた部分を巨視的に見るとアライメント誤差が十分に小さいが、数ｎｍ程度のレンジで見ると、基板１と型２との間に相対振動が存在することが分かる。これは、基板１および／または型２が微小振動していることに起因する。基板１と型２との間に相対振動が存在する状態でインプリント材を硬化させると、ショット領域とパターン領域との間に該振動による位置ずれが存在する状態が固定されうる。そこで、符号４０３で示されるように、粘度調整部２１によって、アライメント動作において基板１と型２との間の相対振動が低減されるようにインプリント材の粘度が高められうる。
【0024】
しかし、複数のショット領域間では、アライメント動作の進行にばらつきが存在しうる。そのため、複数のショット領域間では、粘度調整部２１による露光光７の照射量（露光量）の適正値、あるいは、粘度調整部２１による露光光７の照射の適正タイミングが異なりうる。例えば、粘度調整部２１による露光光７の照射量が適正値よりも過剰な場合、あるいは、粘度調整部２１による露光光７の照射が適正タイミングより早い場合、ショット領域とパターン領域とを高い精度でアライメントすることができなくなりうる。あるいは、アライメント動作の開始の直後に十分にアライメント誤差が小さくなった場合にも粘度調整部２１による露光光７の照射を待つことは、スループットの向上の観点で不利である。
【0025】
そこで、制御部３０は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触した接触状態におけるアライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値を変更するように構成されうる。ここで、該制御情報は、例えば、計測器６を使って計測されるアライメント誤差でありうる。該パラメータ値は、粘度調整部２１を制御するための値（例えば、粘度調整部２１に対する指令値）でありうる。該制御情報は、例えば、時間の経過に伴って変化し、制御部３０は、時間の経過に伴って変化する制御情報に応じて露光光７の強度が変化するように該パラメータ値を変更しうる。制御部３０は、例えば、粘度調整部２１が露光光７を連続的にインプリント材に照射するように該パラメータ値を変更しうる。
【0026】
他の例において、制御部３０は、露光光７が複数のパルス光としてインプリント材に照射されるように該パラメータ値を変更しうる。制御部３０は、該複数のパルス光の各々の強度、照射時間幅、照射間隔の少なくとも１つを制御しうる。
【0027】
図５には、本実施形態におけるアライメント動作が例示されている。ここで、図５（ａ）には、基板１のショット領域に対するインプリント処理におけるアライメント誤差の変化が例示されている。図５（ａ）における矢印は、アライメント動作中に粘度調整部２１によってインプリント材に照射される露光光の照射のタイミングを示している。図５（ｂ）には、インプリント材に照射される露光光７の光量の積算値（積算露光量）の変化が例示されている。図５（ｃ）には、インプリント材に対する露光光７の照射のタイミングおよび露光光７の強度が例示されている。図５（ｄ）には、基板１に対する形状補正光９の照射のタイミングが例示されている。図５の例では、インプリント材に露光光７が照射されるときは、基板１には形状補正光９を照射されず、基板１には形状補正光９を照射されるときは、インプリント材に露光光７が照射されない。しかしながら、インプリント材に対する露光光７の照射と基板１に対する形状補正光９の照射は、同時になされてもよい。
【0028】
図６には、本実施形態における各ショット領域に対するインプリント処理の手順が例示されている。工程Ｓ６０１では、制御部３０は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触するように基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動する。工程Ｓ６０２では、制御部３０は、計測器６を使ってショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を計測する。工程Ｓ６０３では、工程Ｓ６０２で計測したアライメント誤差（制御情報）に基づいて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値としての露光パラメータ値を決定し粘度調整部２１に送る。この露光パラメータ値は、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射するタイミングを示す値、および、粘度調整部２１がインプリント材に照射する露光光７の強度を示す値の少なくとも１つを含みうる。粘度調整部２１は、制御部３０から送られてくる露光パラメータ値に従って露光光７をインプリント材に照射しうる。
【0029】
工程Ｓ６０４では、制御部３０は、工程Ｓ６０２で計測したアライメント誤差に基づいて、該アライメント誤差が低減されるように、基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動する。工程Ｓ６０５では、制御部３０は、計測器６を使ってショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を計測する。工程Ｓ６０６では、制御部３０は、アライメント動作を収容するかどうか、具体的には、工程Ｓ６０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっているかどうかを判断する。そして、制御部３０は、工程Ｓ６０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっている場合、アライメント動作を終了し、工程Ｓ６０７において、硬化部２２がインプリント材に露光光７を照射しインプリント材が硬化するように硬化部２２を制御する。ここで、制御部３０は、制御情報（例えば、アライメント誤差）の変化に応じて、粘度調整部２１による粘度の調整後に、インプリント材を硬化させるタイミングを制御するように構成されうる。
【0030】
一方、制御部３０は、工程Ｓ６０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっていない場合、工程Ｓ６０３～Ｓ６０６を再度実行する。図５（ａ）における矢印は、工程Ｓ６０３において、制御部３０が粘度調整部２１を制御するパラメータ値としての露光パラメータ値を決定し粘度調整部２１に送り、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射する動作に相当する。
【0031】
工程Ｓ６０３では、制御部３０は、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射しないように露光パラメータ値を決定する場合があってもよい。例えば、アライメント誤差が予め設定された基準値より大きい場合、インプリント材の粘度を高くしてしまうと、アライメント誤差を低減するように基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動することが困難になりうる。よって、アライメント誤差が予め設定された基準値より大きい場合には、制御部３０は、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射しないように露光パラメータ値を決定しうる。このような場合、アライメント誤差が予め設定された基準値を下回るまで、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射することはない。
【0032】
また、アライメント誤差が予め設定された基準値を下回るまでは、硬化部２２による硬化動作も行われないように制御することもできる。この場合、結果として充分にアライメント誤差が小さくなってから硬化動作が行われ、これによりアライメント精度が保証されうる。これに伴い、各種の補正機能(ショット領域の形状補正など)についても、その実施タイミングをずらすことで、その補正機構の効果を低下させないことができる。例えば、アライメント誤差が基準値を下回ることや粘度調整部２１による露光をトリガーとし、それらが事前の想定より前後した場合、それに応じて各補正機構の実施タイミングをずらす方法が挙げられる。そのようなインプリント装置は、インプリント材を硬化させる硬化部と、ショット領域およびパターン領域の少なくとも一方の形状を補正する形状補正部と、インプリント材の粘度を高める粘度調整部とを備えうる。また、そのようなインプリント装置は、接触状態におけるアライメント動作を制御するための制御情報の変化に応じて硬化部、形状補正部および粘度調整部の少なくとも一つを制御するパラメータ値を変更する制御部を備えうる。
【0033】
上記の形状補正部の例として、ショット領域の形状を補正する構成を挙げることができる。該構成は、例えば、不図示の光源から発した光の強度分布を調整し、基板に対して照射する。光の強度分布の調整には、絞りを使ってもよいし、透過率の異なる複数のフィルター、および／または、DMD(Digital Micromirror Device)のようなデバイスを用いてもよい。基板は光を吸収し、熱膨張を起こす。この際、強い光を照射した領域は大きく膨張し、弱い光を照射した領域の膨張は小さい。これを利用し、基板のショット形状を制御することが出来る。別の例として、型の側面から加圧することにより型の形状を変形させる形状補正機構も挙げられる。型の側面を加圧する点を各辺複数設置することで、単純な倍率だけではなく、skewやtrapezoidといった形状への変形も可能である。これらの補正は、型と基板のショット形状差を計測した結果に基づいて補正してもよい。また、形状差が安定しているなら、事前に計測した形状差をもとに補正を実施してもよい。これらをアライメント動作と並行して実施することで、相対位置合わせとともにショット形状補正を行うことが出来る。
【0034】
１つのショット領域についてアライメント動作が開始された直後に計測されるアライメント誤差が十分に小さい場合、インプリント材には速やかに粘度調整部２１によって露光光７が照射され、これによってインプリント材の粘度が高められうる。この場合、速やかにアライメント誤差を許容範囲に収め、それに続く硬化部２２による硬化動作を行うことができるので、スループットが向上しうる。この場合も、硬化部２２による硬化動作を早める時間に応じて、各種補正機能の実施タイミングを早めることで、硬化動作を早めつつ、重ね合わせ精度の低下を防ぐことができる。
【0035】
以下、第２実施形態を説明する。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７には、基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方によって基板１と型２とが相対移動するように基板１と型２との間に加えられる力（横軸）とその力による基板１と型２との間の相対移動量（縦軸）との関係が例示されている。以下では、この関係を駆動特性と呼ぶ。基板１と型２との間に作用するせん断力を直接計測するのは難しいが、横軸に記載された力を、せん断力と比較的強い相関を有する指標として使用することができる。通常は、力とその力による相対移動量との関係は線形であり、インプリント材の特性、基板１と型２との距離などに依存しうる。Ａ点を含む線は、基板１と型２との間に作用するせん断力が小さいこと、つまり、板１と型２との間に加えられる力が小さくても基板１と型２との間の相対移動が起こることを示している。Ｂ点を含む線は、基板１と型２との間に作用するせん断力が大きいこと、つまり、板１と型２との間に加えられる力が大きくなければ基板１と型２との間の相対移動が起こることを示している。
【0036】
図８には、第２実施形態における各ショット領域に対するインプリント処理の手順が例示されている。工程Ｓ８０１では、制御部３０は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触するように基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動する。工程Ｓ８０２では、制御部３０は、計測器６を使ってショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を計測する。工程Ｓ８０３では、工程Ｓ８０２で計測したアライメント誤差（制御情報）に基づいて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値としての露光パラメータ値を決定し粘度調整部２１に送る。この露光パラメータ値は、粘度調整部２１が露光光７をインプリント材に照射するタイミングを示す値、および、粘度調整部２１がインプリント材に照射する露光光７の強度を示す値の少なくとも１つを含みうる。粘度調整部２１は、制御部３０から送られてくる露光パラメータ値に従って露光光７をインプリント材に照射しうる。
【0037】
工程Ｓ８０４では、制御部３０は、工程Ｓ８０２で計測したアライメント誤差に基づいて、該アライメント誤差が低減されるように、基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動する。また、工程Ｓ８０４では、制御部３０は、基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方によって駆動特性（基板１と型２との間に加えられる力と、その力による基板１と型２との相対的な移動量）をモニタする。
【0038】
工程Ｓ８０５では、制御部３０は、計測器６を使ってショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を計測する。工程Ｓ８０６では、制御部３０は、アライメント動作を収容するかどうか、具体的には、工程Ｓ８０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっているかどうかを判断する。そして、制御部３０は、工程Ｓ８０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっている場合、アライメント動作を終了し、工程Ｓ８０７において、硬化部２２がインプリント材に露光光７を照射しインプリント材が硬化するように硬化部２２を制御する。ここで、制御部３０は、制御情報（例えば、アライメント誤差）の変化に応じて、粘度調整部２１による粘度の調整後に、インプリント材を硬化させるタイミングを制御するように構成されうる。一方、制御部３０は、工程Ｓ８０５で計測したアライメント誤差が許容範囲に収まっていない場合、工程Ｓ８０３～Ｓ８０６を再度実行する。
【0039】
工程Ｓ８０６を経て実行される工程Ｓ８０３では、制御部３０は、工程Ｓ８０４でモニタした結果に基づいて、露光パラメータ値を決定する。具体的には、制御部３０は、工程Ｓ８０４でモニタした結果、すなわち、駆動特性（力と移動量とで決まる特性（図７の線））に基づいて、露光パラメータ値を決定する。より具体的には、制御部３０は、工程Ｓ８０４でモニタした結果がＡを含む線に近いほど、露光量が多くなるように露光パラメータ値を決定しうる。逆に、制御部３０は、工程Ｓ８０４でモニタした結果がＢを含む線に近いほど、露光量が少なくなるように露光パラメータ値を決定しうる。つまり、制御部３０は、制御情報（例えば、アライメント誤差）の変化の他、基板１と型２とを相対的に移動させるために要する力に基づいてパラメータ値を決定しうる。
【0040】
以下、第３実施形態を説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１又は第２実施形態に従いうる。図９には、第３実施形態におけるアライメント動作が例示されている。第３実施形態では、制御部３０は、アライメント動作の開始からの所定期間におけるショット領域とパターン領域とのアライメント誤差（以下、初期のアライメント誤差という。）に基づいて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値の時間的な変化を示すプロファイルを生成するように構成されうる。粘度調整部２１は、該プロファイルに従って動作しうる。
【0041】
制御部３０は、初期のアライメント誤差に基づいてショット領域とパターン領域とのアライメントを制御するためのアライメント制御情報を生成し、かつ、該アライメント制御情報に基づいて該プロファイルを生成するように構成されてもよい。あるいは、制御部３０は、初期アライメント誤差に基づいて、該プロファイルの他、ショット領域とパターン領域とのアライメントを制御するためのアライメント制御情報を生成するように構成されてもよい。図９において、「予測されるアライメント誤差の推移」は、アライメント制御情報に従ってアライメントが実施された場合において予測されるアライメント誤差の推移である。
【0042】
図１０には、第３実施形態における各ショット領域に対するインプリント処理の手順が例示されている。工程Ｓ１００１では、制御部３０は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型２のパターン領域とが接触するように基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動する。工程Ｓ１００２では、制御部３０は、計測器６を使ってショット領域とパターン領域とのアライメント誤差を計測する。このアライメント誤差は、アライメント動作の開始からの所定期間において計測される初期のアライメント誤差である。
【0043】
工程Ｓ１００３では、制御部３０は、工程Ｓ１００２で計測した初期アライメント誤差に基づいて、ショット領域とパターン領域とのアライメントを制御するためのアライメント制御情報を生成する。制御部３０は、例えば、初期アライメント誤差とそれに対応するアライメント制御情報との関係を示す情報を格納したデータベースを参照することによって、工程Ｓ１００２で計測した初期アライメント誤差に対応するアライメント制御情報を生成することができる。工程Ｓ１００４では、制御部３０は、工程Ｓ１００３で生成されたアライメント制御情報に基づいて、粘度調整部２１を制御するパラメータ値の時間的な変化を示すプロファイル（露光プロファイル）を生成し粘度調整部２１に送る。粘度調整部２１は、制御部３０から送られてくる露光プロファイルに従って露光光７をインプリント材に照射しうる。
【0044】
工程Ｓ１００５では、制御部３０は、工程Ｓ１０３で生成したアライメント制御情報に基づいて、基板駆動機構１１および型駆動機構３の少なくとも一方を駆動し、アライメント誤差を低減する。工程Ｓ１００６では、制御部３０は、硬化部２２がインプリント材に露光光７を照射しインプリント材が硬化するように硬化部２２を制御する。
【0045】
なお、アライメント制御は、第１実施形態および第２実施形態で述べたようにアライメント誤差を計測しそれを元に駆動する動作を高速で繰り返してもよいし、上記したように初期アライメント誤差に基づいて作成した制御情報のみで駆動してもよい。
【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、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。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】
次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１１（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。
【0049】
図１１（ｂ）に示すように、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１１（ｃ）に示すように、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。
【0050】
図１１（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。
【0051】
図１１（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１１（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】
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。
【符号の説明】
【0053】
ＩＭＰ：インプリント装置、１：基板、２：型、２０：エネルギー照射部、２１：粘度調整部、３０：制御部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】