特許 7512132 平坦化装置、平坦化方法、物品の製造方法及びコンピュータプログラム

(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】2024-06-28

(45)【発行日】2024-07-08

(54)【発明の名称】平坦化装置、平坦化方法、物品の製造方法及びコンピュータプログラム

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20240701BHJP

   B29C 59/02 20060101ALI20240701BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20240701BHJP

   B05C 11/02 20060101ALI20240701BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20240701BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 578

H01L21/30 502D

B29C59/02 Z

B05C5/00 101

B05C11/02

H01L21/68 P

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020146867

(22)【出願日】2020-09-01

(65)【公開番号】P2022041583

(43)【公開日】2022-03-11

【審査請求日】2023-06-16

(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】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】吉田 智彦

【審査官】右▲高▼ 孝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２０－０７７６７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１４０３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－００４８７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０８００００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１２－５３２４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－２０１１８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｂ２９Ｃ ５９／０２

Ｂ０５Ｃ ５／００

Ｂ０５Ｃ １１／０２

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

組成物を基板とモールドとで挟んだ状態で、前記モールドの前記組成物と接していない側の表面にガスを吹き付け、前記組成物の厚みのムラを矯正する膜厚矯正手段と、
前記基板上の組成物を硬化させて基板上に平坦な膜を生成する硬化手段と、
を有することを特徴とする平坦化装置。

【請求項2】

前記膜厚矯正手段は、前記モールドを保持するモールド保持部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の平坦化装置。

【請求項3】

前記モールドの中央部を圧力によりを凸状に変形させる変形手段と、を有することを特徴とする請求項１に記載の平坦化装置。

【請求項4】

前記変形手段によって前記モールドの中央部を圧力により基板に向けて凸状に変形させた状態で、前記基板上に塗布した組成物に接触させた後、前記組成物を前記基板の面に沿って広げて、前記組成物を前記基板と前記モールドとで挟んだ状態とする制御手段を有することを特徴とする請求項３に記載の平坦化装置。

【請求項5】

前記膜厚矯正手段は、前記組成物の厚みのムラに応じて前記モールドの前記表面に対して吹き付けるガスの供給を調整することを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項6】

前記膜厚矯正手段は、前記組成物の厚みのムラを内側から外側に向かって順に矯正することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項7】

前記膜厚矯正手段は、複数のガス供給口を有し、当該複数のガス供給口から前記表面にガスを吹き付けることを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項8】

前記複数のガス供給口が設けられている面は平面であることを特徴とする請求項７に記載の平坦化装置。

【請求項9】

前記複数のガス供給口が設けられている面は曲面を有することを特徴とする請求項７に記載の平坦化装置。

【請求項10】

前記曲面は同心円状の曲面を含むことを特徴とする請求項９に記載の平坦化装置。

【請求項11】

前記膜厚矯正手段は、前記組成物の塗布量に応じて前記モールドの前記表面に対して吹き付けるガスの圧力を変更することを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項12】

前記膜厚矯正手段は、吹き付けるガスの圧力または流量を検出することによって前記組成物の厚みのムラの矯正状態を判断することを特徴とする請求項１～１１のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項13】

前記組成物を基板と前記モールドとで挟んだ後の前記モールドの前記表面の形状に関する情報を取得する取得部を有し、前記取得部により取得された前記モールドの前記表面の形状に関する情報に基づき、前記膜厚矯正手段は前記モールドに加える前記ガスの圧力を制御することを特徴とする請求項１～１２のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項14】

前記膜厚矯正手段は前記モールドの裏面に吹き付ける前記ガスの圧力を印加する場所と印加するガスの圧力と前記圧力を印加する時間と印加する場所の順番の少なくとも１つを制御することを特徴とする請求項１～１３のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項15】

前記組成物は液状有機材料を含むことを特徴とする請求項１～１４のいずれか１項に記載の平坦化装置。

【請求項16】

組成物を平坦化するためのモールドを保持するモールド保持部を有する平坦化装置を制御する平坦化方法において、
前記組成物を基板と前記モールドとで挟んだ状態とする工程と、
前記組成物を前記基板と前記モールドとで挟んだ状態とした後、前記モールドの前記組成物と接していない表面にガスを吹き付け、前記組成物の厚みのムラを矯正する膜厚矯正工程と、を有することを特徴とする平坦化方法。

【請求項17】

請求項１～１５のいずれか１項に記載の前記平坦化装置を用いて基板を平坦化する平坦化工程と、
前記平坦化工程で平坦化された基板にパターンを形成するパターン形成工程と、
前記パターン形成工程によりパターンが形成された前記基板を現像する現像工程と、を含むことを特徴とする物品の製造方法。

【請求項18】

請求項１～１５のいずれか１項に記載の前記平坦化装置の各手段をコンピュータにより制御するためのコンピュータプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体製造分野等における平坦化装置等に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板上の未硬化の液状有機材料（組成物）をモールド（型）で成形して硬化させ、基板上に液状有機材料のパターンを形成する微細加工技術が注目されている。かかる技術は、インプリント技術と呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターンを形成することができる。

【0003】

インプリント技術の１つとして、例えば、光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置は、基板上（ショット領域）に供給された光硬化性の液状有機材料をモールドで成形し、例えば紫外光を照射して液状有機材料を硬化させ、硬化した液状有機材料からモールドを引き離すことで、基板上にパターンを形成する。

【0004】

また、近年では、インプリント装置の技術を用いて基板を平坦化する技術が提案されている（特許文献１参照）。基板の平坦化技術に関しては、一般的には、既存の塗布装置（スピンコーター）を用いて基板上に塗布膜を形成することで基板の段差を平坦化する技術が知られているが、基板の段差をナノスケールで平坦化するには不十分である。一方、特許文献１に開示された技術は、基板の段差に基づいて液状有機材料を滴下し、滴下した液状有機材料にスーパーストレートと呼ばれる平坦化用のモールドを接触させた状態で液状有機材料を硬化することで平坦化の精度向上を図るものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】米国特許９５２９２７４明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載のＰＡＩＮＴ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｉｎｋｊｅｔｔｉｎｇ ｏｆ Ｔｈｉｎｆｉｌｍｓ）には、基板上に塗布する液状有機材料の密度を調整することで、平坦な基板に自由曲面の生成を行う方法が記載されている。
特許文献１には、曲げたスーパーストレートを降下させることにより、外向きに広がって液滴を結合させる手法の記載がある。一方、平坦化装置ではスーパーストレートを基板側に向かって押し付けながら、基板上に塗布した液状有機材料の液滴を外向きに結合させることが、ガスのトラップを防ぎ且つ平坦化のスループットを向上するのに必要である。

【0007】

しかしながら、基板とほぼ同径のスーパーストレートの曲率を変えずに外周部まで押し付けることは極めて困難であり、例えば外周部への押し付けが足りない場合に液状有機材料が局所的に厚い厚みのムラを持ってしまう。
そこで、本発明は、高い精度の平坦化膜を形成することが可能な平坦化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】

【0008】

上記目的を達成するために、本発明の一側面としての平坦化装置は、
組成物を基板とモールドとで挟んだ状態で、前記モールドの前記組成物と接していない側の表面にガスを吹き付け、前記組成物の厚みのムラを矯正する膜厚矯正手段と、
前記基板上の組成物を硬化させて基板上に平坦な膜を生成する硬化手段と、
を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、高い精度の平坦化膜を形成することが可能な平坦化装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例１の平坦化装置の構成を示す概略図である。

【図2】平坦化処理のプラナリゼーションヘッドの概要を説明するための図である。

【図3】平坦化処理の工程を説明する図である。

【図4】平坦化処理の課題を説明する図である。

【図5】実施例１の膜厚矯正機構の構成例を示す図である。

【図6】実施例１の膜厚矯正工程を示すフローチャートである。

【図7】実施例２の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。

【図8】実施例３の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。

【図9】実施例４の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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実施例を用いて説明する。なお、各図において、同一の部材ないし要素については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略ないし簡略化する。

【実施例1】

【0012】

図１は、本発明の実施例１の平坦化装置の構成を示す概略図である。
本実施例の平坦化装置１００は、スーパーストレート（平坦化のためのモールド）１０８を用いて基板上の組成物としての液状有機材料を成形して平坦化する成形装置から成る。ここでスーパーストレート１０８は液状有機材料（組成物）に接触して平坦化するためのモールドとして機能している。

【0013】

平坦化装置１００は、基板上の液状有機材料とスーパーストレートとを接触させた状態で液状有機材料を例えば紫外光で硬化させ、硬化した液状有機材料からスーパーストレートを引き離すことで基板上に液状有機材料の平坦面を形成する。なお、液状有機材料を例えば熱によって硬化させるようにしても良い。

【0014】

平坦化装置１００は、図１に示すように、基板チャック２と、基板ステージ１０４と、ベース定盤４と、支柱５と、天板６と、ガイドバー８と、支柱１０と、スーパーストレートチャック１１８（モールド保持部）と、ヘッド１３と、アライメント棚１４とを有する。

【0015】

スーパーストレート１０８は、溶融シリカ、石英、シリコン、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フルオロカーボンポリマー、金属、硬化サファイアなどの材料で構成されるが、これらの材料に限定されない。

【0016】

実施例１においては、スーパーストレート１０８はＵＶ（紫外）光を容易に透過させることが出来る。スーパーストレートチャック１１８は、真空チャック、ピン型チャック、溝形チャック、静電チャック、電磁チャックなどチャック機能を有するものであれば良い。

【0017】

実施例１ではスーパーストレートチャック１１８は、スーパーストレート１０８同様に、ＵＶ光を容易に透過させることが出来る材料で構成されている。平坦化装置１００は、更に、供給部２０と、オフアクシスアライメント（ＯＡ）スコープ２１と、基板搬送部２２と、アライメントスコープ２３を有する。また、光源２４と、ステージ駆動部３１と、スーパーストレート搬送部３２と、洗浄部３３と、入力部３４と、制御部２００を有する。
ここでは、水平面をＸＹ平面とし、鉛直方向をＺ軸方向とするようにＸＹＺ座標系が定義されている。

【0018】

図１を参照するに、基板１０２は、搬送ハンドなどを含む基板搬送部２２によって、平坦化装置１００の外部から搬入され、基板チャック２に保持される。基板ステージ１０４は、ベース定盤４に支持され、基板チャック２に保持された基板１０２を所定の位置に位置決めするために、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に駆動される。

【0019】

ステージ駆動部３１は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどを含み、基板ステージ１０４を少なくともＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する（移動させる）が、基板ステージ１０４を２軸以上の方向（例えば、６軸方向）に駆動する機能を有していてもよい。また、ステージ駆動部３１は、回転機構を含み、基板チャック２又は基板ステージ１０４をＺ軸方向に平行な軸周りに回転駆動する（回転させる）機能を有していてもよい。

【0020】

スーパーストレート１０８は、搬送ハンドなどを含むスーパーストレート搬送部３２によって、平坦化装置１００の外部から搬入され、スーパーストレートチャック１１８に保持される。スーパーストレート１０８は、例えば、円形又は四角形の外形を有し、基板上の液状有機材料に接触して基板１０２の表面形状に倣う平面部１０８ａを含む。

【0021】

本実施例では、スーパーストレート１０８は、基板１０２と同等又は若干大きい。ガス制御部４０はスーパーストレートチャック１１８に真空を供給しスーパーストレートを吸着保持する。また、ガス制御部４０は空気などの気体（ガス）の供給を制御し、スーパーストレート保持部がスーパーストレートを吸着保持可能な範囲でガスを供給または吸引する。

【0022】

スーパーストレートチャック１１８は、ヘッド１３に支持され、スーパーストレート１０８のＺ軸周りの傾きを補正する機能を有する。スーパーストレートチャック１１８及びヘッド１３のそれぞれは、光源２４からコリメータレンズを介して照射される光（紫外線）を通過させる開口（不図示）を含む。

【0023】

また、スーパーストレートチャック１１８又はヘッド１３には、基板上の液状有機材料に対するスーパーストレート１０８の押し付け力（押印力）を計測するためのロードセル（不図示）が配置されている。前述のガスはガス温度制御部４１により温度が制御される。または基板１０２の雰囲気と熱交換することで雰囲気温度に合わせる。

【0024】

ベース定盤４には、天板６を支持する支柱５が配置されている。ガイドバー８は、天板６に懸架され、アライメント棚１４を貫通し、ヘッド１３を固定している。アライメント棚１４は、支柱１０を介して天板６に懸架される。アライメント棚１４には、ガイドバー８が貫通している。

【0025】

また、アライメント棚１４には、例えば、斜入射像ずれ方式を用いて、基板チャック２に保持された基板１０２の高さ（平坦度）を計測するための高さ計測系（不図示）が配置されている。
アライメントスコープ２３は、基板ステージ１０４に設けられた基準マークと、スーパーストレート１０８に設けられたアライメントマークとを観察するための光学系及び撮像系を含む。但し、スーパーストレート１０８にアライメントマークが設けられていない場合には、アライメントスコープ２３がなくてもよい。

【0026】

アライメントスコープ２３は、基板ステージ１０４に設けられた基準マークと、スーパーストレート１０８に設けられたアライメントマークとの相対的な位置を計測し、その位置ずれを補正するアライメントに用いられる。
供給部２０は、アライメント棚１４に支持される。供給部２０は、基板１０２に未硬化の液状有機材料を吐出する吐出口（ノズル）を含むディスペンサで構成され、基板上に液状有機材料を供給（塗布）する。

【0027】

供給部２０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液状有機材料を２次元状に分散して供給することができる。
また、供給部２０における吐出口の数は、限定されるものではなく、１つ（シングルノズル）であってもよいし、１００を超えてもよい（即ち、リニアノズルアレイでもよいし、複数のリニアノズルアレイを組み合わせてもよい）。

【0028】

ＯＡスコープ２１は、アライメント棚１４に支持される。ＯＡスコープ２１は、基板１０２の複数のショット領域毎に設けられたアライメントマークを検出し、複数のショット領域のそれぞれの位置を決定するグローバルアライメント処理に用いられる。
アライメントスコープ２３によってスーパーストレート１０８と基板ステージ１０４との位置関係を求め、ＯＡスコープ２１によって基板ステージ１０４と基板１０２との位置関係を求める。それによりスーパーストレート１０８と基板１０２との相対的なアライメントを行うことができる。

【0029】

洗浄部３３は、スーパーストレート１０８がスーパーストレートチャック１１８に保持された状態で、スーパーストレート１０８を洗浄する（クリーニングする）。洗浄部３３は、本実施例では、基板上の硬化した液状有機材料からスーパーストレート１０８を引き離した状態で、スーパーストレート１０８の、特に平面部１０８ａに付着した液状有機材料を除去する。

【0030】

洗浄部３３は、例えば、スーパーストレート１０８に付着した液状有機材料を拭き取ってもよいし、ＵＶ照射、ウェット洗浄、ドライプラズマ洗浄などを用いてスーパーストレート１０８に付着した液状有機材料を除去してもよい。
制御部２００は、コンピュータとしてのＣＰＵやメモリなどを含み、制御部２００はメモリに記憶されたコンピュータプログラムに基づき平坦化装置１００全体の各種動作を実行させる制御手段として機能する。

【0031】

ここで、平坦化処理とは、スーパーストレート１０８の平面部１０８ａを基板上に供給された液状有機材料に接触させて平面部１０８ａを基板１０２の表面形状に倣わせることで液状有機材料を平坦化する処理である。
なお、平坦化処理は、一般的には、ロット単位で、即ち、同一のロットに含まれる複数の基板のそれぞれに対して行われる。

【0032】

次に図２は平坦化処理のプラナリゼーションヘッドの概要を説明するための図であり、図２（Ａ）、図２（Ｂ）を用いてスーパーストレートチャック１１８の構成について説明する。スーパーストレートチャック１１８は、中央ゾーン３０１と、中央ゾーン３０１の周りの一連の複数のリングゾーン３０３とを含む。リングゾーン３０３は、スーパーストレートチャック１１８の縁、最外周のリングゾーン３０３ｂと、中央ゾーン３０１とリングゾーン３０３ｂとの間に位置する複数のリングゾーン３０３ａを配置する。

【0033】

複数のリングゾーン３０３は、スーパーストレートチャック１１８の表面から突出する一連のランド３０７によって区切られる。図２（Ａ）および図２（Ｂ）に示すように、ランド３０７は、中央ゾーン３０１の周りに形成されてもよい。リングゾーン３０３の各々において、少なくとも一つのポート（孔）３０５が、スーパーストレートチャック１１８を介して接続するように形成されている。そして、圧力源が、スーパーストレートチャック１１８によって保持されたスーパーストレートにポート（孔）３０５を介して正圧または負圧、例えば真空を加えることを可能にする。

【0034】

図２（Ｂ）は、スーパーストレートチャック１１８の３Ｂ－３Ｂ断面図を示す。ランド３０７は、スーパーストレートチャック１１８の表面から高さをもって突出している。ランド３０７は、最外周のリングゾーン３０３ｂを囲む周辺ランド３０７ｂと、中央ゾーン３０１とリングゾーン０３０ａとの間の一連の複数の内側ランド３０７ａとを含む。
図２（Ｂ）に示すように、内側ランド３０７ａの高さはほぼ同じであるが、周辺ランド３０７ｂの高さは内側ランド３０７ａの高さよりも低くしてある。

【0035】

スーパーストレートチャック１１８の中央ゾーン３０１は円形キャビティの形態であって、圧力源（不図示）は、関連するチャネル３０８およびポート３０５を通して空気またはガスの圧力を加える。それによって、保持されたスーパーストレート１０８の中央部分を基板方向（ｚ軸の下方）に向けて凸状に変形させることができる。ここで上記圧力源はモールドの中央部を圧力によりを凸状に変形させる変形手段として機能している。

【0036】

真空等の負圧をかける場合も同様に、同じチャネルおよびポートを介して中央ゾーン３０１に印加する。スーパーストレートチャック１１８の中央ゾーン３０１は、保持されたスーパーストレート１０８の中央部分と合わせる。
同様に、周辺リングゾーン３０３ｂは、保持されたスーパーストレート１０８の周辺または周辺に位置合わせする。周囲のリングゾーン３０３（３０３ａ、３０３ｂ）にも同様に、圧力または真空を加えるためのチャネル３０８およびポート３０５がそれぞれ設けられている。

【0037】

図３は平坦化処理の工程を説明する図であり、図３（Ａ）から図３（Ｅ）を参照して、基板１０２の上に塗布した液状有機材料（液状樹脂材料）１２４の液滴を接触させ、拡散させ、融合させるプロセスを説明する。図３（Ａ）に示すように、スーパーストレート１０８が液状有機材料１２４と接触する前に、ポート３０５を介してスーパーストレートチャック１１８の中央ゾーン３０１に正圧（矢印Ｐで示す）を印加する。それによってスーパーストレートチャック１１８で保持したスーパーストレート１０８の中央部分を液状有機材料１２４に向けて凸に変形させる。

【0038】

圧力Ｐは、図３（Ａ）に示されるように、所定の範囲で初期たわみを制御し、スーパーストレート１０８の中央部の凸形状が所定の曲率を維持するように、中央ゾーン３０１に加える。その間、リングゾーン３０３内のポート３０５を介して、負圧、好ましくは真空の吸着力Ｖがスーパーストレート１０８に加えられ、スーパーストレート１０８をスーパーストレートチャック１１８に吸着保持する。

【0039】

次に、スーパーストレート１０８を、図４（Ｂ）に示すように、基板上に離散的に供給された液状有機材料１２４の小滴と最初に接触させる。
次いで、中央ゾーン３０１に近接する内側リングゾーン３０３ａから真空の吸引力（Ｖ）を順次弱めて解放（停止）することによって、スーパーストレート１０８の撓みが、中央部分から半径方向外方に延びるようにする。

【0040】

このようにして、液状有機材料１２４の小滴は、スーパーストレート１０８の中央から外側に向けて徐々に接触し、拡がり、融合されて、基板１０２に貼り合わせが半径方向外方に進行し、液状有機材料１２４のフィルム層を形成する。
複数のリングゾーン３０３ａから順次真空の吸引力が解除（停止）されると、中央ゾーン３０１を介して加えられる圧力Ｐは所望の値に維持される。圧力Ｐはまた、真空の吸引力が解放（停止）された内側リングゾーン３０３ａ内のチャネル３０８およびポート３０５を介してスーパーストレート１０８に印加されてもよい。

【0041】

図３（Ｃ）に示される実施例では、圧力Ｐが連続的に印加された状態で、中央ゾーン３０１に最も近い三つの内側リング３０３ａから真空が中央から順に連続的に解放されている。ヘッド１３は、この連続的な真空解放および加圧中に下方に移動されてもよい。
その後、スーパーストレート１０８の撓みは、最外周のリングゾーン３０３ｂを介して印加された真空の吸着力Ｖを維持したまま、全ての内側リングゾーン３０３ａから真空が解除されるまで、半径方向外側に順次、さらに進む。各内側リングゾーン３０３ａについては、真空が解除されると代わりに圧力Ｐが加えられる。

【0042】

図３（Ｄ）に示されるように、真空がすべての内側リングゾーン３０３ａから解放されたとき、スーパーストレート１０８は、基板１０２に貼り合わされる。しかし、スーパーストレート１０８の周辺部は、最外周のリングゾーン３０３ｂを介して印加される真空の吸着力Ｖによって、スーパーストレートチャック１１８によって吸着保持されたままである。
このように、図３（Ｄ）の状態では、スーパーストレート１０８の縁部は、基板１０２
の周囲に分配された液状有機材料１２４の最終的な拡散および合流のために、図中上方向に湾曲した状態のままである。

【0043】

さらに、内側ランド３０７ａよりも低い周辺ランド３０７ｂは、そのような曲率の維持を容易にする。
さらに、図３（Ｅ）において、それまで最外周のリングゾーン３０３ｂを通して加えられていた真空の吸着力Ｖは解放される。これによって、スーパーストレート１０８はスーパーストレートチャック１１８から完全に解放される。

【0044】

このように完全に解放するのには複数の利点がある。第１に、湾曲した状態で保持されていた最外周のリングゾーン３０３ｂからスーパーストレート１０８の周辺に印加されていた真空吸着力を解放している。従って、残りの液状有機材料１２４の液滴の拡散および合流は、同じ中心から周辺の半径方向の端まで完了することができる。

【0045】

これにより、空気またはガスのトラッピングを最小化し、結果としてトラッピングにより生じる非充填欠陥を最小化する。具体的には、内側ランド３０７ａに対して周辺ランド３０７ｂを凹ませているので、真空吸着力の解放（停止）の前にスーパーストレート１０８が所望の曲率を維持することが可能となる。
第２に、スーパーストレート１０８をスーパーストレートチャック１１８から完全に解放することによって、スーパーストレートチャック１１８に起因するスーパーストレート１０８の過剰拘束が解消される。それによって、そのような過剰拘束に起因して生じ得る局所的な不均一な平坦化が低減される。

【0046】

第３に、スーパーストレートチャック１１８からスーパーストレート１０８を完全に解放することにより、チャックの非平坦性誤差または変動がスーパーストレート１０８に伝達されにくくなり、これにより、局所的な非均一平坦化変動も低減される。こうして液状有機材料１２４を精度よく均一に平坦化した液状の平坦化層１１４が得られる。
スーパーストレート１０８が解放された状態で、光源２４から照射される光ビームを適用して、液状有機材料１２４を硬化させ、最終的な平坦化層を形成する。本実施例では、光ビームのサイズは、スーパーストレート１０８の直径を参照して調節または制御する。また光ビームは、所定の角度で基板に入射するように制御する。

【0047】

硬化中に基板ステージ１０４をＸＹ方向に動かし、基板１０２に照射する光ビームの位置を変更することも可能である。硬化プロセスの後、スーパーストレート１０８は、スーパーストレートチャック１１８によって再保持され、スーパーストレート１０８は基板１０２から分離される。

【0048】

しかしながら、図３に示した上述の押印工程を経てもナノメートルオーダーの平坦化には達しない場合がある。
図４は平坦化処理の課題を説明する図であり、例えば、図４（Ａ）に示すように、スーパーストレート１０８の端部はスーパーストレートチャック１１８による下方方向への押し込み動作が少ない分、厚みが増しやすい。

【0049】

時間経過によってこの厚みを均一化することも可能であるが、スループットの制約になり得る。また、図４（Ｂ）に示すように、押印工程時にスーパーストレート１０８に与えた応力により、スーパーストレートの中央部付近が盛り上がる場合もある。このような平坦化層１１４の厚みのムラをさらに低減するための方法を次に述べる。

【0050】

図５は実施例１の膜厚矯正機構の構成例を示す図である。本実施例の膜厚矯正機構４００はスーパーストレート１０８に対して非接触式であって、図５（Ａ）に示すように、厚矯正機構４００の所定の面（下面）に同心円状に複数の吹き出しノズル（ガス供給口）を有する。複数の吹き出しノズルは、中央部の吹き出しノズル４０３と、周辺部の吹き出しノズル４０４を有する。吹き出しノズルのサイズや数は図５の例に限定されるものではない。
中央部と周辺部の間にさらに複数の吹き出しノズルを設けても良い。

【0051】

図５（Ｂ）は、膜厚矯正機構４００の５Ｃ－５Ｃ面の断面図である。周辺部の吹き出しノズル４０４に配管４０１が接続されている。配管４０１を通して、数ｋＰａから数百ｋＰａのガスを供給することが出来る。
中央部の吹き出しノズル４０３には同様に配管４０２からガスを供給することが出来る。ガスを供給するタイミング、圧力は配管４０１と配管４０２で異ならせることができる。配管４０１にはセンサ４０８が配置される。同様に配管４０２にはセンサ４０９が配置される。これらのセンサは圧力センサと流量センサの一方または両方を用いることができ、高精度の圧力制御を可能にしている。

【0052】

図５（Ｃ）に膜厚矯正機構４００の利用形態を示す。図５（Ｃ）に示すように、スーパーストレート１０８に対して複数の吹き出しノズルからガス４０７を吹き出し、圧力分布を調整することによってスーパーストレート１０８を平坦化することで平坦化層１１４の厚みのムラを低減する。
すなわち、図３（Ｅ）において、形成された液状有機材料１２４の液状の平坦化層１１４を生成後、液状有機材料１２４に光を照射して硬化させる前に、基板ステージ１０４をＸＹ方向に移動させる。そして、図５（Ｃ）のように膜厚矯正機構４００のＺ方向下部に位置合わせする。

【0053】

膜厚矯正機構４００は、膜厚矯正機構４００を不図示のＺ方向に駆動するための駆動機構を有する。そして駆動機構によって膜厚矯正機構４００とスーパーストレート１０８のギャップを狭め、ガス４０７を吹き出しノズル４０３、４０４から吹き出す。それによって、ガスの圧力でスーパーストレート１０８の上面から下側に向かって押す力で液状の平坦化層１１４の厚みのムラを低減する。即ち、組成物を基板とモールドとで挟んだ状態で、前記モールドの前記組成物と接していない側の表面（即ち裏面）にガスを吹き付け、前記組成物の厚みのムラを矯正する。

【0054】

ここで、膜厚矯正機構４００とスーパーストレート１０８のギャップに応じて、定圧でガス４０７を供給した場合、ガスの流量が変化する。例えば、平坦化層１１４の一部（同心円状）が厚い場合、膜厚矯正機構４００とのギャップが狭まり、抵抗が増すため流量は少なくなる。この流量をモニタすることでギャップを簡易的に測定することが出来る。また、図５の構成において、膜厚矯正機構４００に、ガスを供給する配管のほかに、ガスを排出する配管と吸引ノズルを設けることもできる。

【0055】

こうすることで、周囲の影響を軽減しつつ吹き出しノズルの近傍のギャップをより正確に知ることが可能となる。また、図５（Ｃ）に示すように、変位センサ４１０を設け、スーパーストレート１０８の表面（即ちモールド表面）の高さや形状を測定してもよい。その場合、スーパーストレート１０８の全域、または、基板中心を通る直線を測定するようにしてもよい。

【0056】

なお、上記の測定を行う測定装置は平坦化装置内部に設けても良いし平坦化装置の外部に設けてもよい。平坦化装置は上記のモールドの表面の形状に関する情報を測定装置から取得する取得部を有し、取得部で取得されたモールド表面の形状に関する情報に基づき、ガスを供給して力を加えるノズルを選択したり、ガスの圧力または流量を調整制御したりする。なお、上記測定装置によるモールドの表面の形状に関する情報は基板毎に測定しても良いし、基板のロット毎に測定してもよい。モールドの表面の形状（組成物の厚みのムラ）は下地層の特性や平坦化装置の特性に依存し、ロット毎に類似した特性を有する場合が多いためである。

【0057】

図６は実施例１の膜厚矯正工程を示すフローチャートであり、図６を用いて膜厚矯正工程のフローを説明する。なお、図６に示すフローは制御部２００がメモリに記憶されたコンピュータプログラムを処理することによって実行される。
まず、基板１０２の上に供給部２０から未硬化の液状有機材料１２４を吐出し塗布する（ステップＳ５０１）。

【0058】

次に、図３（Ａ）のように、スーパーストレートチャック１１８の中央ゾーン３０１に圧力源から圧力を加えスーパーストレート１０８の中央部を凸に変形させる（ステップＳ５０２）。
次に、図３（Ｂ）のように、スーパーストレート１０８の中央部を凸に変形させた状態でスーパーストレート１０８を液状有機材料１２４に向かって下げて、液状有機材料に接触させる（ステップＳ５０３）。

【0059】

次に、図３（Ｃ）、（Ｄ）のように、スーパーストレート１０８を中央ゾーンから最外周に向かって凸状態で順次変形させていくことによって組成物を前記基板の面に沿って広げる。それによって、前記組成物を前記基板と前記モールドで挟んだ状態とする（ステップＳ５０４）。

【0060】

次に、図３（Ｅ）のように、スーパーストレート１０８をスーパーストレートチャック１１８の最外周のリングゾーン３０３ｂの真空の吸着力Ｖを開放し離す（ステップＳ５０５）。
次に、スーパーストレート１０８と基板１０２で平坦化層１１４を挟んだ状態にしたまま、基板ステージ１０４を膜厚矯正機構４００の下へ送り込む（ステップＳ５０６）。

【0061】

次に膜厚矯正機構４００の中央部の吹き出しノズル４０３から吹き出すガスの供給圧力が一定圧になるようにセンサ４０８の出力を元に不図示のガス圧調整機構によりガス供給圧を調整する。その際、組成物の塗布量に応じて前記モールドの組成物と接していない側の表面に吹き付ける前記ガスの圧力を変更する。そしてガス供給圧を調整しながら、図５（Ｃ）のように、膜厚矯正機構４００をスーパーストレート１０８に向かって降ろす（ステップＳ５０７）。なお、ここでガスを吹き付けるとは、負圧のガスを供給するものを含む。

【0062】

膜厚の矯正のためのガス供給は事前に取得した実験結果から決めたデータに基づき所定の圧力で所定の時間だけ行う。すなわち、モールドに対する前記ガスの供給を組成物の厚みのムラに関するデータに応じて変更する。なお、その際、モールドに対する前記ガスの供給によって組成物の厚みのムラを内側から外側に向かって順に矯正する。

【0063】

また、ガスの圧力を制御する際に、モールドに加える前記ガスの圧力を印加する場所と印加するガスの圧力と前記圧力を印加する時間と印加する場所の順番の少なくとも１つを制御する。
別な手法としては、供給するガスの圧力またはセンサ４０８の流量が所定の流量まで増加したことを検出することで、組成物の厚みのムラの矯正状態を判断し、膜厚矯正完了と判断するようにしてもよい。

【0064】

次に、膜厚矯正機構４００の中央ノズルから供給したガスを止めるとともに、周辺ノズルからセンサ４０９の出力値が一定となるように不図示のガス圧調整機構により調圧しながらガスを供給する（ステップＳ５０８）。
ここで、ステップＳ５０７、Ｓ５０８の処理は、モールドにガスを吹き付けて圧力を加え、組成物としての組成物の厚みのムラを矯正する膜厚矯正手段として機能している。なお、前述のように、ガスを吹き付ける、とは負圧のガスを供給するものを含む。

【0065】

次に、周辺ノズルから供給していたガスの供給を停止する。膜厚矯正のためのガス停止の判断は中央部の吹き出しノズル４０３からのガス停止と同様の手法で判断する。また、膜厚矯正機構４００を上昇させる（ステップＳ５０９）。
次に、基板ステージ１０４を動かし、光ビーム照射位置へ移動させ光ビームを、スーパーストレート１０８を介して照射し平坦化層１１４を硬化させる（ステップＳ５１０）。ここで、ステップＳ５１０の処理は、組成物を前記基板と前記モールドで挟んだ状態とした後に、前記基板上の組成物を硬化させて基板上に平坦な膜を生成する硬化手段として機能している。

【0066】

最後に、スーパーストレート１０８をスーパーストレートチャック１１８から解放（離型）する。（ステップＳ５１１）
以上が平坦化処理である。
なお、ステップＳ５０７とステップＳ５０８を組み合わせて、中央ノズルと周辺ノズルの両方からガスの供給を開始しても良いし、その逆でも良い。

【実施例2】

【0067】

次に、図７は実施例２の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。本実施例の膜厚矯正機構４３０と図５の膜厚矯正機構４００との差は、スーパーストレート１０８と対向する面を平面ではなく、同心円状に凹凸のある曲面を有する点である。
平坦化層１１４の厚みのムラは再現性が高く、かつ同心円状のムラを有する場合が多い。従って事前の実験結果から、厚みのムラ特性に合わせた、同心円状の曲面を含む膜厚矯正機構４３０を作成する。

【0068】

即ち、実施例２の膜厚矯正機構４３０は、平坦化層１１４の厚みのムラにおいて、厚い部分と膜厚矯正機構４３０の対抗する面とのギャップが他の面より小さくなるようにしている点にある。これによってガスによる圧力をより効果的に作用させることが可能であり、ガスの消費量の削減や膜厚矯正に要する時間の短縮化が可能となる。なお、ノズルの数、位置は図７の例に限定されない。

【実施例3】

【0069】

次に、図８は実施例３の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。実施例１、２と共通な部分の説明は省く。
図８に示すように、実施例３では、膜厚矯正機構４００または４３０の上部に光源４５０を組み合わせるとともに、膜厚矯正機構４００または４３０に光透過性を持たせた点に特徴を有する。

【0070】

光源４５０としてはＵＶを照射するＬＥＤチップ４５１が並べられ、ＬＥＤチップ４５１から発したＵＶ光４５２は、膜厚矯正機構４００または４３０を透過して平坦化層１１４を照射し硬化させる。
平坦化層１１４の厚みムラを矯正後にＵＶ光４５２にて平坦化層１１４を硬化する。これによって基板ステージ１０４の移動に必要な時間の節約が可能でスループットを向上することが出来る。

【実施例4】

【0071】

次に、図９は実施例４の膜厚矯正機構の構成を示す概略図である。実施例４においては、実施例１の膜厚矯正機構４００の機能を、図１のスーパーストレートチャック１１８に持たせるように構成する。即ち、本実施例では膜厚矯正手段は、モールドを保持するモールド保持部に設ける。ただし、図２（Ａ）に示すスーパーストレートチャック１１８の構成では、ガスを供給するポート３０５が偏在し、且つ数が少ない。

【0072】

従って、図９（Ａ）に示す実施例４のスーパーストレートチャック兼膜厚矯正機構においては、ゾーン内に所定の角度毎にガスを供給するためのポートを多数設けている。しかも外周に近いゾーンではポートの間隔が広がらないように数を増やしている。なおポート以外にスリット等を設けたり、ガスを吹き出したときにゾーン面内が均一な圧力となるように抵抗部材を追加したりしてもよい。

【0073】

図９（Ｂ）は上記のスーパーストレートチャック兼膜厚矯正機構を多数の層を積層して製造する場合の各層の例を３Ｂ－３Ｂ断面について示している。また、図９（Ｃ）は図９（Ｂ）の各層を積層した状態を示している。このように複数の層を積層して製造することによって、図９（Ａ）のような構成を容易に製造することが可能となる。
（物品の製造方法に係る実施形態）

【0074】

本実施形態にかかる物品の製造方法は、例えば、半導体デバイス等のマイクロデバイスや微細構造を有する素子等の物品を製造するのに好適である。
物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。

【0075】

かかる製造方法は、成形装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）の表面に型のパターンを形成する工程（パターン形成工程）を含んでも良い。ここでパターン形成工程の前後に本実施例の平坦化工程を行う。また、基板は母材単体であるものに限らず多層構造のものを含んでも良い。

【0076】

また、基板に塗布された感光剤に露光装置を用いて潜像パターンを形成する工程（基板を露光する工程）や、かかる工程で潜像パターンが形成された基板を現像する工程を含むものであっても良い。
かかる製造方法は、上記パターン形成工程の前または後に、基板を処理する工程を更に含む。

【0077】

例えば処理工程は、パターンの残膜を除去する工程を含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングする工程と、基板からチップを切り出す工程（ダイシング）と、フレームにチップを配置して電気的に接続する工程（ボンディング）、樹脂で封止をする工程（モールド）といった周知の工程を含みうる。
本実施例の平坦化装置や平坦化方法を用いた物品の製造方法は、従来に比べて、平坦化層の平坦度が高いので、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

【0078】

以上、本発明をその好適な実施例に基づいて詳述してきたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の主旨に基づき種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から除外するものではない。
なお、本実施例における制御の一部または全部を上述した実施例の機能を実現するコンピュータプログラムをネットワーク又は各種記憶媒体を介して平坦化装置に供給するようにしてもよい。そしてその平坦化装置におけるコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行するようにしてもよい。その場合、そのプログラム、及び該プログラムを記憶した記憶媒体は本発明を構成することとなる。

【符号の説明】

【0079】

４００ 膜厚矯正機構
４０１ 配管
４０２ 配管
４０３ 中央部の吹き出しノズル
４０４ 周辺部の吹き出しノズル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】