JP7278163B2 - インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、および物品の製造方法に関する。

半導体デバイスなどを製造するためのリソグラフィ技術として、モールド（型）を用いて基板上（部材上）のインプリント材を成形する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、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを剥離することにより、インプリント材で構成された凹凸のパターンを基板上に形成することができる。

モールドは、例えば、微細なパターンを形成可能な電子線リソグラフィ技術により作製されうるが、電子線リソグラフィ技術で作製されたモールドは高価になり易く、当該モールドに破損や汚染が生じた場合には非常に大きな損失が生じうる。そのため、電子線リソグラフィ技術で作製されたモールドをマスタモールドとして用いて、インプリント技術によりレプリカモールドを作製し、レプリカモールドを半導体デバイスの製造に用いることが好ましい（特許文献１参照）。

特開２０１８－７４０４１号公報

型（例えばマスタモールド）および部材（例えばブランクモールド）は、その用途などに応じて形状や厚さが異なることがある。そのため、例えば型と部材上のインプリント材との接触処理などにおいて型と部材との間隔を狭める際に、予め設定されていた駆動量に基づいて型と部材とを相対駆動すると、型と部材とが目標間隔で配置されないことがある。この場合、例えば、部材上に形成されたインプリント材のパターン層が所望の残膜厚にならなかったり、型と部材とが直接接触して破損したりしうる。

そこで、本発明は、型と部材との間隔を精度よく制御するために有利な技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、型を用いて部材上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記型のうち前記部材側の表面の高さ分布を計測する第１計測部と、前記部材のうち前記型側の表面の高さ分布を計測する第２計測部と、前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記型と前記部材との間隔を狭めることにより前記型と前記部材上のインプリント材とを接触させる処理における前記型と前記部材との相対駆動量を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記型および前記部材の各々におけるメサ部の有無を判断し、当該メサ部の有無の判断結果に応じて、前記部材上のインプリント材から前記型を剥離するときの前記型と前記部材との相対駆動速度を制御する、ことを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、例えば、型と部材との間隔を精度よく制御するために有利な技術を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す概略図 典型的なインプリント処理を示す図 モールドおよび部材の構成の組み合わせの例を示す図 第１実施形態のインプリント処理を示すフローチャート 第３実施形態のインプリント処理を示すフローチャート 物品の製造方法を示す図

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。

以下では、インプリント装置を用いて、型により部材上のインプリント材を成形し、部材上にインプリント材のパターンを形成する例を説明する。インプリント装置を用いて半導体デバイス等を作製する場合には、部材として、半導体ウェハなどの基板が用いられうる。また、インプリント装置を用いてレプリカモールドを作製する場合には、部材として、石英等で構成されたブランクモールド（パターンが形成される前のモールド）が用いられる。
＜第１実施形態＞
インプリント装置は、部材上に供給されたインプリント材と型とを接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギを与えることにより、型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。例えば、インプリント装置は、部材上にインプリント材を供給し、凹凸のパターンが形成されたモールド（型）を部材上のインプリント材に接触させた状態で当該インプリント材を硬化させる。そして、モールドと部材との間隔を広げて、硬化したインプリント材からモールドを剥離（離型）することで、部材上にインプリント材のパターン層を形成することができる。このような一連の処理は「インプリント処理」と呼ばれ、インプリント材のパターン層が形成される部材として半導体ウェハなどの基板が用いられる場合には、基板における複数のショット領域の各々について行われる。

インプリント材には、硬化用のエネルギ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。硬化用のエネルギとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

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る。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。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、スピンコータやスリットコータにより基板上に膜状に付与される。あるいは、液体噴射ヘッドにより、液滴状、あるいは複数の液滴が繋がってできた島状または膜状となって基板上に付与されてもよい。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以下である。

［インプリント装置の構成］
本発明に係る第１実施形態のインプリント装置１の構成について説明する。図１は、本実施形態のインプリント装置１の構成を示す概略図である。本実施形態では、インプリント装置１を用いてレプリカモールドを作製する例について説明する。そのため、モールド３としてはマスタモールドが用いられ、部材５としてはブランクモールドが用いられうる。また、本実施形態では、モールド３に照射される光の光軸に平行な方向をＺ方向とし、当該Ｚ方向に垂直な平面内で互いに直交する方向をＸ方向およびＹ方向とする。

インプリント装置１は、例えば、硬化部２と、インプリントヘッド４と、ステージ６と、供給部７と、検出部１３と、第１計測部８と、第２計測部９と、制御部１０とを含みうる。制御部１０は、例えばＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成され、インプリント装置１の各部を制御する（インプリント処理を制御する）。ここで、インプリントヘッド４は、ベース定盤１５により支柱１７を介して支持されたブリッジ定盤１８に設けられており、ステージ６は、ベース定盤１５上を移動可能に設けられている。また、インプリント装置１には、インプリント装置１が設置されている床からベース定盤１５に伝わる振動を低減するための除振機１６が設けられている。

モールド３は、通常、石英ガラスなど紫外線を透過させることが可能な材料で作製され、部材５側の面における一部の領域（パターン領域）には、部材５上のインプリント材に転写されるべき凹凸のパターンが形成されている。本実施形態の場合、モールド３として、石英ガラスで構成されたマスタモールドが用いられる。また、部材５としては、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。部材５としては、具体的に、シリコンウェハ、化合物半導体ウェハ、石英ガラスなどである。また、インプリント材の付与前に、必要に応じて、インプリント材と基板との密着性を向上させるために密着層を設けてもよい。本実施形態の場合、部材５として、石英ガラスで構成されたブランクモールドが用いられうる。

硬化部２（照射部）は、インプリント処理の際、モールド３と部材５上のインプリント材とが接触している状態で、部材５上のインプリント材にモールド３を介して光（例えば紫外線）を照射することにより当該インプリント材を硬化させる。硬化部２は、例えば、光源と、光源から射出された光をインプリント処理に適切な光に調整するための光学素子とを含みうる。図１に示すインプリント装置１では、硬化部２から射出された光２ａがミラー１９で反射されて部材５上のインプリント材に照射されるように構成されている。

インプリントヘッド４は、モールド搬送部１１により搬送されたモールド３を保持するモールドチャックと、モールドチャックにより保持されたモールド３の位置および傾きを変更可能に構成されたモールド駆動部とを含みうる。モールド駆動部は、例えば、部材５上のインプリント材にモールド３を押し付けたり、硬化したインプリント材からモールド３を剥離したりするように、モールド３をＺ方向に駆動してモールド３と部材５との間隔を変更するＺ駆動機構を含みうる。また、モールド駆動部は、モールド３を傾けるチルト駆動機構などを含んでもよい。

ステージ６は、部材５を保持してベース定盤１５の上をＸＹ方向に移動可能に構成される。ステージ６は、例えば、部材搬送部１２により搬送された部材５を保持する部材チャックと、部材チャックにより保持された部材５の位置および傾きを変更可能に構成された部材駆動部とを含みうる。部材駆動部は、例えば、ＸＹ方向、Ｚ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）に部材５を駆動する駆動機構や、部材５を傾けるチルト駆動機構などにより構成されうる。

ここで、本実施形態のインプリント装置１では、モールド３と部材５との間隔を変更する動作は、インプリントヘッド４でモールド３をＺ方向に駆動することにより行われうる。しかしながら、それに限られず、例えば、ステージ６で部材５をＺ方向に駆動することにより行われてもよいし、インプリントヘッド４およびステージ６の双方でモールド３と部材５とを相対的にＺ方向に駆動することにより行われてもよい。

検出部１３は、例えば、モールド３に設けられたマークと部材５に設けられたマークとの相対位置ずれを検出するＴＴＭ（Through The Mold）スコープを含む。これにより、制御部１０は、検出部１３（ＴＴＭスコープ）により検出されたモールド３のマークと部材５のマークとの相対位置ずれに基づいて、モールド３と部材５とのアライメント（位置合わせ）を行うことができる。また、供給部７は、部材５上にインプリント材１４（例えば未硬化樹脂）を供給する。本実施形態では、紫外線の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂がインプリント材１４として用いられる。

第１計測部８は、モールド３の表面（部材側の表面）の高さ分布を計測する。例えば、第１計測部８は、モールド３に光（レーザ光）を照射し、光が照射されたモールド３の箇所の高さ（Ｚ方向の位置）を検出するレーザ干渉計を含みうる。第１計測部８は、ステージ６に設けられ、ステージ６により移動しながら、モールド３の表面における複数の箇所の各々で高さを検出することにより、モールド３の表面の高さ分布を計測することができる。モールド３の表面の高さ分布からは、例えば、モールド３の表面形状やモールド３の表面の傾きを得ることができる。

第２計測部９は、部材５の表面（型側の表面）の高さ分布を計測する。例えば、第２計測部９は、部材５に光（レーザ光）を照射し、光が照射された部材５の箇所の高さ（Ｚ方向の位置）を検出するレーザ干渉計を含みうる。第２計測部９は、ステージ６で部材５を移動させながら、部材５の表面における複数の箇所の各々で高さを検出することにより、部材５の表面の高さ分布を計測することができる。部材５の表面の高さ分布からは、例えば、部材５の表面形状や部材５の表面の傾きを得ることができる。

［典型的なインプリント処理］
上述したインプリント装置１による典型的なインプリント処理について、図２を参照しながら説明する。図２は、典型的なインプリント処理の各工程を示す図である。まず、モールド３が、モールド搬送部１１によりインプリントヘッド４に搬送され、真空チャックなどでインプリントヘッド４（モールド保持部）により保持される。また、部材５は、部材搬送部１２によりステージ６に搬送され、真空チャックなどでステージ６（部材保持部）により保持される。

次に、部材５の対象領域（インプリント材１４のパターン層を形成すべき領域）が供給部７の下方に配置されるように、ステージ６によって部材５を移動させる。そして、供給部７により、インクジェット方式などでインプリント材１４の液滴を部材５の対象領域上に供給する（図２（ａ））。部材５の対象領域上に供給すべきインプリント材１４の液滴の配置や数については、対象領域上に形成すべきインプリント材のパターン層のパターン形状や残膜厚（ＲＬＴ；Residual Layer Thickness）に基づいて事前に決定されうる。残膜厚とは、インプリント材で構成された凹凸のパターン層の凹部の底面と部材５との間におけるインプリント材１４の厚さのことである。

インプリント材１４が部材５の対象領域上に供給された後、当該対象領域がモールド３のパターン領域の下方に配置されるように、ステージ６によって部材５を移動させる（図２（ｂ））。そして、モールド３と部材５とをそれらの間隔が狭まるようにＺ方向に相対駆動することにより、モールド３と部材５（対象領域）上のインプリント材１４とを接触させる（図２（ｃ））。また、この工程では、モールド３のマークと部材５のマークとの相対位置ずれを検出部１３に検出させ、その検出結果に基づいて、モールド３と部材５（対象領域）とのアライメントを行う。

アライメントが終了し、モールド３の凹凸パターンにインプリント材１４が充填するまで待機した後、モールド３とインプリント材１４とが接触している状態で、硬化部２によりインプリント材１４に光を照射してインプリント材１４を硬化させる。そして、モールド３と部材５とをそれらの間隔が広がるようにＺ方向に相対駆動することにより、硬化したインプリント材１４からモールド３を剥離する（図２（ｄ））。これにより、モールド３の凹凸パターンが部材５（対象領域）上のインプリント材１４に転写され、部材５の対象領域上にインプリント材１４のパターン層を形成することができる。

［モールドおよび部材の構成］
図１～図２では、モールド３（マスタモールド）のパターン領域が、周囲より部材５側に突出した凸形状を有するメサ部として構成されていない例を示したが、モールド３によっては、パターン領域がメサ部として構成されている場合がある。また、同様に、図１～図２では、部材５（ブランクモールド）の対象領域が、周囲よりモールド３側に突出した凸形状を有するメサ部として構成された例を示したが、部材５によっては、対象領域がメサ部として構成されていない場合がある。

図３は、モールド３および部材５の構成の組み合わせの例を示す図である。図３（ａ）は、モールド３のパターン領域がメサ部２１として構成され、部材５の対象領域もメサ部２２として構成されている例を示している。図３（ｂ）は、モールド３のパターン領域はメサ部２１として構成されていないが、部材５の対象領域がメサ部２２として構成されている例を示している。図３（ｃ）は、モールド３のパターン領域はメサ部２１として構成されているが、部材５の対象領域がメサ部２２として構成されていない例を示している。図３（ｄ）は、モールド３のパターン領域がメサ部２１として構成されておらず、部材５の対象領域もメサ部２２として構成されていない例を示している。

このように、モールド３（マスタモールド）および部材５（ブランクモールド）は、その用途などに応じて形状や厚さが異なることがある。そのため、モールド３と部材５との間隔を狭めてモールド３と部材５上のインプリント材とを接触させる際に、予め設定されていた駆動量に基づいてモールド３と部材５とをＺ方向に相対駆動すると、モールド３と部材５とが目標間隔で配置されないことがある。この場合、例えば、部材５上に形成されたインプリント材のパターン層が所望の残膜厚にならなかったり、モールド３と部材５とが接触して破損したりしうる。そこで、本実施形態のインプリント装置１は、第１計測部８および第２計測部９の計測結果に基づいて、モールド３と部材５とをそれらの間隔を狭める処理におけるモールド３と部材５との相対駆動量を制御する。以下では、当該処理として、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させる接触処理を例示して説明する。

［本実施形態のインプリント処理］
次に、上述したインプリント装置１における本実施形態のインプリント処理について、図４を参照しながら説明する。図４は、本実施形態のインプリント処理を示すフローチャートである。図４に示すフローチャートの各工程は、制御部１０によって制御されうる。

Ｓ１１では、制御部１０は、モールド３（マスタモールド）をインプリントヘッド４に搬入するようにモールド搬送部１１を制御するとともに、搬入されたモールド３を保持するようにインプリントヘッド４（モールド保持部）を制御する。また、制御部１０は、部材５（ブランクモールド）をステージ６に搬入するように部材搬送部１２を制御し、搬入された部材５を保持するようにステージ６（部材保持部）を制御する。

Ｓ１２では、制御部１０は、ステージ６により第１計測部８をＸＹ方向に移動させながら、モールド３の表面の高さ分布を第１計測部８に計測させる。Ｓ１３では、制御部１０は、ステージ６により部材５をＸＹ方向に移動させながら、部材５の表面の高さ分布を第２計測部９に計測させる。Ｓ１４では、制御部１０は、Ｓ１２で得られたモールド表面の高さ分布情報と、Ｓ１３で得られた部材表面の高さ分布情報とに基づいて、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させる処理（接触処理）を行うか否かを判断する。

ここで、Ｓ１４において接触処理を行うか否かを判断する一例について説明する。例えば、図３（ａ）～（ｃ）に示すようにモールド３および部材５の少なくとも一方にメサ部が設けられている場合では、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させると、当該インプリント材はメサ部の範囲内で拡がる。即ち、モールド３と部材５上のインプリント材との接触面積は、メサ部の面積以下となる。一方、図３（ｄ）に示すようにモールド３および部材５の両方ともメサ部が設けられていない場合、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させると、当該インプリント材は、メサ部が設けられているときより拡がり易くなる。つまり、モールド３と部材５上のインプリント材との接触面積がメサ部の面積以上となり、硬化後のインプリント材からモールド３を剥離することが困難となりうる。そして、モールド３と部材５上のインプリント材との張り付き力がモールド３および部材５の保持力より大きいと、場合によっては、モールド３や部材５のデチャックが発生することがある。

モールド３および部材５はそれぞれ、パーティクル（異物）の付着を防ぐため、ポッドと呼ばれる収納容器に格納された状態で、作業者（オペレータ）によってインプリント装置１のロードポート（不図示）に搬送される。このとき、例えば人為的なミスなどによって、メサ部が設けられていないモールド３が収納されたポッドと、メサ部が設けられていない部材５が収納されたポッドとが、インプリント装置１のロードポートに搬送されることがある。

そのため、本実施形態では、Ｓ１４において、制御部１０は、Ｓ１２で得られたモールド表面の高さ分布情報に基づいて、モールド３にメサ部２１が設けられているか否かを検出する（メサ部２１の有無を判断する）。また、制御部１０は、Ｓ１３で得られた部材表面の高さ分布情報に基づいて、部材５にメサ部２２が設けられているか否かを検出する（メサ部２２の有無を判断する）。そして、制御部１０は、モールド３および部材５におけるメサ部の有無の判断結果に応じて、接触処理を行うか否かを判断する。

具体的には、モールド３および部材５の両方ともメサ部が検出されなかった場合には、接触処理を行わないと判断してＳ１５に進み、エラー処理を実行する。エラー処理は、例えば、モールド搬送部１１によるインプリントヘッド４からのモールド３の搬出、部材搬送部１２によるステージ６からの部材５の搬出、モールド３および部材５の両方にメサ部が設けられていない旨の情報の報知などを含みうる。当該情報の報知は、例えば、インプリント装置１に設けられたディスプレイに当該情報を表示したり、オペレータの使用するコンピュータに当該情報を送信したりすることにより行われうる。一方、制御部１０は、モールド３および部材５の少なくとも一方にメサ部が検出された場合には、接触処理を行うと判断してＳ１６に進む。

Ｓ１６では、制御部１０は、Ｓ１２で得られたモールド表面の高さ分布情報と、Ｓ１３で得られた部材表面の高さ分布情報とに基づいて、モールド３と部材５とをそれらの間隔を狭めるようにＺ方向に相対駆動するときの相対駆動量を決定する。例えば、制御部１０は、モールド表面の高さ分布情報と部材５の高さ分布情報とに基づいて、モールド３と部材５とが対面している状態で最も間隔が狭くなる箇所を求める。これにより、制御部１０は、当該箇所での間隔と目標間隔との差を、モールド３と部材５との相対駆動量（Ｚ方向）として決定することができる。目標間隔は、例えば、部材５上に形成すべきインプリント材のパターン層の残膜厚（即ち、残膜厚の設計値）に設定されうる。

Ｓ１７では、制御部１０は、Ｓ１６で決定した相対駆動量に基づいてモールド３と部材５とをＺ方向に相対駆動し、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させる（接触処理）。Ｓ１８では、制御部１０は、モールド３を介して部材５上のインプリント材に光を照射するように硬化部２を制御することにより、部材５上のインプリント材を硬化させる。Ｓ１９では、制御部１０は、モールド３と部材５とをそれらの間隔が広がるようにＺ方向に相対駆動し、硬化したインプリント材からモールド３を剥離させる。Ｓ２０では、制御部１０は、インプリントヘッド４からモールド３を搬出（回収）するようにモールド搬送部１１を制御するとともに、ステージ６から部材５を搬出（回収）するように部材搬送部１２を制御する。

上述したように、本実施形態のインプリント装置１は、モールド表面の高さ分布を第１計測部８に計測させるとともに、部材表面の高さ分布を第２計測部９に計測させる。そして、第１計測部８で得られたモールド表面の高さ分布情報と、第２計測部９で得られた部材表面の高さ分布情報とに基づいて、モールド３と部材５とをそれらの間隔を狭めるようにＺ方向に相対駆動するときの相対駆動量を決定する。このように決定された相対駆動量に基づいてモールド３と部材５とを相対駆動することにより、それらの間隔を目標間隔にすることができるため、所望の残膜厚を有するインプリント材のパターン層を部材５上に形成することができる。また、モールド３と部材５との間隔を狭める際に、モールド３と部材５とが接触して破損することを回避することができる。

ここで、本実施形態では、インプリント装置１を用いてレプリカモールドを作製する例、即ち、モールド３としてマスタモールドを用い、部材５としてブランクモールドを用いる例について説明した。しかしながら、インプリント装置１を用いて半導体デバイス等を作製する場合、即ち、モールド３としてレプリカモールドを用い、部材５として半導体ウェハ等の基板を用いる場合にも、本実施形態の上記処理を適用することができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、モールド３と部材５とをそれらの間隔を狭めるように相対駆動する処理として、モールド３と部材５上のインプリント材とを接触させる接触処理を例示して説明したが、本実施形態では、接触処理以外の例について説明する。

例えば、装置校正（キャリブレーション）を行う場合にも、モールド３と部材５との間隔を狭めることがある。具体的には、ＸＹ方向におけるモールド３のマークの位置と部材５のマークの位置とが一致するように、装置座標系に従ってステージ６を移動させる。そして、部材５上にインプリント材が供給されていない状態でモールド３と部材５との間隔を狭めて、モールド３のマークと部材５のマークとの相対位置ずれを検出部１３（ＴＴＭスコープ）に検出させる。このような相対位置ずれの検出を、ステージ６を移動させながら、複数のマーク対（モールド３と部材５とのマーク対）の各々について行うことにより、ステージ６の駆動精度を計測し、その結果に基づいて装置校正（ステージ６の校正）を行うことができる。上記の装置校正においてモールド３と部材５との間隔を狭める際、第１実施形態のように、第１計測部８および第２計測部９の計測結果に基づいてモールド３と部材５との相対駆動量を制御する。これにより、モールド３と部材５とが接触して破損することを回避することができる。

また、インプリント装置１内におけるパーティクル（異物）の検査を行う場合にも、モールド３と部材５との間隔を狭めることがある。具体的には、パーティクルの検査は、擬似的なインプリント処理を行うことで生じたパーティクルの数および大きさを検出することにより行われうる。擬似的なインプリント処理では、部材５上にインプリント材を供給しないこと以外、通常のインプリント処理の各工程が擬似的に行われうる。即ち、擬似的なインプリント処理では、部材５上にインプリント材を供給しない状態において、モールド３と部材５との間隔を狭める処理が行われる。したがって、擬似的なインプリント処理においてモールド３と部材５との間隔を狭める際、第１実施形態のように、第１計測部８および第２計測部９の計測結果に基づいてモールド３と部材５との相対駆動量を制御する。これにより、モールド３と部材５とが接触して破損することを回避することができる。

ここで、上述した装置校正やパーティクル検査では、モールド３および部材５として、任意の形状や厚さを有するものが使用されうる。例えば、モールド３および部材５として、メサ部が設けられているものが使用されることがあれば、メサ部が設けられていないものが使用されることもある。この場合において、第１実施形態のように、第１計測部８および第２計測部９の計測結果に基づいてモールド３と部材５との相対駆動（Ｚ方向）を制御することにより、モールド３と部材５とが接触して破損することを回避することができる。

＜第３実施形態＞
上記実施形態では、モールド３（マスタモールド）および部材５（ブランクモールド）の両方ともメサ部が設けられていない場合に接触処理を行わない例について説明した。しかしながら、モールド３および部材５の両方ともメサ部が設けられていなくても、インプリント装置１によりモールド３のパターンを部材５上のインプリント材に転写することが望まれる場合がある。この場合、上述したように、硬化後のインプリント材からのモールド３の剥離（離型）が困難となり、モールド３や部材５のデチャックが発生し易くなる。このようなデチャックの発生を低減するには、硬化後のインプリント材からモールド３を剥離する速度を遅くすることが好ましい。

そこで、本実施形態では、モールド３および部材５におけるメサ部の有無に応じて、離型時にモールド３と部材５とを相対駆動する速度（駆動速度）を制御する。具体的には、モールド３および部材５の両方ともメサ部が設けられていない場合には、モールド３および部材のいずれかにメサ部が設けられている場合より当該駆動速度を遅くする。これにより、モールド３および部材５の両方ともメサ部が設けられていない場合であっても、硬化したインプリント材からモールド３を剥離するときのデチャックの発生を低減することができる。ここで、本実施形態は、第１～第２実施形態を基本的に引き継ぐものであり、インプリント装置１の構成等は第１実施形態で説明したとおりである。

次に、本実施形態のインプリント処理について、図５を参照しながら説明する。図５は、本実施形態のインプリント処理を示すフローチャートである。図５に示すフローチャートの各工程は、制御部１０によって制御されうる。ここで、図５に示すフローチャートのＳ１１～Ｓ１３、Ｓ１６～Ｓ２０は、図４に示すフローチャートでの各工程と同様であるため、ここでの説明を省略する。

Ｓ２１では、制御部１０は、Ｓ１２で得られたモールド表面の高さ分布情報と、Ｓ１３で得られた部材表面の高さ分布情報とに基づいて、モールド３および部材５の少なくとも一方にメサ部が検出されたか否かを判断する。モールド３および部材５の少なくとも一方にメサ部が検出された場合にはＳ２２に進み、離型時におけるモールド３と部材５との相対駆動速度を第１速度に設定する。一方、モールド３および部材５の両方ともメサ部が検出されなかった場合にはＳ２３に進み、離型時におけるモールド３と部材５との相対駆動速度を、第１速度より遅い第２速度に設定する。第１速度および第２速度は、モールド３および部材５にデチャックが生じないように実験やシミュレーションなどによって事前に決定されうる。

ここで、本実施形態では、Ｓ２１～Ｓ２３の工程が、インプリント材を硬化させる工程（Ｓ１８）と、硬化したインプリント材からモールド３を剥離する工程（Ｓ１９）との間に設けられているが、それに限られるものではない。例えば、モールド表面および部材表面の高さ分布を計測する工程（Ｓ１２、Ｓ１３）と、硬化したインプリント材からモールド３を剥離する工程（Ｓ１９）との間であれば、任意のタイミングで行われてもよく、他の工程と並行して行われてもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の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。本実施形態の物品の製造方法は、基板に供給（塗布）されたインプリント材に上記のインプリント装置（インプリント方法）を用いてパターンを形成する工程と、かかる工程でパターンが形成された基板を加工する工程とを含む。更に、かかる製造方法は、他の周知の工程（酸化、成膜、蒸着、ドーピング、平坦化、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等）を含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。

インプリント装置を用いて成形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。

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。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図６（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ェハ等の基板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。

図６（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６（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を通して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図６（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。

図６（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６（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。

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。

１：インプリント装置、２：硬化部、３：モールド、４：インプリントヘッド、５：部材、６：ステージ、７：供給部、１０：制御部、１３：検出部

Claims (7)

1. 型を用いて部材上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記型のうち前記部材側の表面の高さ分布を計測する第１計測部と、
   前記部材のうち前記型側の表面の高さ分布を計測する第２計測部と、
   前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記型と前記部材との間隔を狭めることにより前記型と前記部材上のインプリント材とを接触させる処理における前記型と前記部材との相対駆動量を制御する制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記型および前記部材の各々におけるメサ部の有無を判断し、当該メサ部の有無の判断結果に応じて、前記部材上のインプリント材から前記型を剥離するときの前記型と前記部材との相対駆動速度を制御する、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記型と前記部材とをそれらの間隔を変更するように駆動する駆動部を更に含み、
   前記制御部は、前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記処理において前記型と前記部材との間隔を目標間隔にするための前記相対駆動量を決定し、前記相対駆動量に基づいて前記駆動部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記制御部は、前記第１計測部および前記第２計測部の計測結果に基づいて、前記型および前記部材の各々におけるメサ部の有無を判断し、当該メサ部の有無の判断結果に応じて前記処理を行うか否かを決定する、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。
4. 前記制御部は、前記型および前記部材の両方ともメサ部がないと判断した場合に、前記処理を行わないことを決定する、ことを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
5. 前記制御部は、前記型および前記部材の両方ともメサ部がないと判断した場合、その旨を報知する、ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記型および前記部材の両方ともメサ部がないと判断した場合、前記型および前記部材のいずれかにメサ部があると判断した場合より前記相対駆動速度を遅くする、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。
7. 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を用いて基板上にパターンを形成する形成工程と、
   前記形成工程でパターンが形成された前記基板を加工する加工工程と、を含み、
   前記加工工程で加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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