JP7337670B2 - インプリント装置、インプリント方法、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、インプリント方法、および、物品の製造方法に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法が知られている。インプリント方法は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、基板上にインプリント材のパターンが形成される。

インプリント方法では、基板に形成された複数のショット領域に対して予めインプリント材を供給し、インプリント材が供給されたショット領域に対し、連続して押印、硬化、離型を繰り返すことで生産性を向上させる方法が知られている（特許文献１）。特許文献１には、複数のショット領域に供給されたインプリント材にパターンが形成されるまでに、インプリント材が揮発する影響を低減するために、揮発時間に応じて供給するインプリント材の体積を変更する方法がある。このようにすることで、基板上に形成されるインプリント材のパターンへの影響を低減し歩留りを向上することができる。

特許第５０８４８２３号

インプリント材は、複数の吐出口を有する吐出部（ディスペンサ）によって基板上に供給される。揮発時間に応じてインプリント材を供給する体積を変更する方法は、吐出部から吐出されるインプリント材の量を複数のショット領域毎に変更する必要がある。しかしながら、吐出部から吐出されるインプリント材の液滴は微小であるため、複数のショット領域毎に吐出部がインプリント材を吐出する量を変更するのが難しい。

そこで本発明は、型と接触させる前にインプリント材の粘度を調整して、インプリント材の揮発を抑制できるインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、型を用いて基板に形成された複数のショット領域にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板に形成された複数のショット領域に前記インプリント材を吐出する吐出部と、前記吐出部から吐出された前記インプリント材の粘度を調整する粘度調整部と、前記複数のショット領域に吐出された前記インプリント材の少なくとも一部が前記粘度調整部によって粘度が調整された状態で前記型と接触させ、前記インプリント材を硬化させることを前記複数のショット領域毎に繰り返すことによって、前記複数のショット領域に前記インプリント材のパターンを形成する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、型と接触させる前にインプリント材の粘度を制御して、インプリント材の揮発を抑制できるインプリント装置を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置を示した図である。 第１実施形態のインプリント方法を示したフローチャートである。 アライメントマークの例を示した図である。 基板に形成されたショット領域を示した図である。 第２実施形態のインプリント装置を示した図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。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。

（第１実施形態）
図１は第１実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示す概略図である。図１を用いてインプリント装置１００の構成について説明する。ここでは、基板Ｗが配置される面をＸＹ面、それに直交する方向（インプリント装置の高さ方向）をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置１００は、基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒを型Ｍ（モールド）と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型Ｍ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。図１のインプリント装置１００は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは、紫外光（ＵＶ光）の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法を適用したインプリント装置１００について説明する。本実施形態は硬化用のエネルギーとして紫外光を照射するものとしたが、光の波長は、基板Ｗ上に供給されるインプリント材Ｒに応じて適宜決めることができる。

インプリント装置１００は、例えば、硬化部１２０と、型保持部１３０と、型形状補正部１４０と、基板保持部１６０と、アライメント機構１７０と、観察部１９０と、制御部ＣＮＴとを含みうる。また、インプリント装置１００は、基板Ｗ上にインプリント材Ｒを供給するため供給部１８０（吐出部）を有する。さらに、インプリント装置１００は、図示されていないが、型保持部１３０を保持するためのブリッジ定盤、基板保持部１６０を保持するためのベース定盤、除振器（ダンパ）なども有する。ベース定盤は、インプリント装置１００全体を支えると共に基板ステージ１６４が移動する際の基準平面を形成する。除振器は、床からの振動を除去し、ベース定盤を支える。

インプリント材Ｒには、硬化用のエネルギーが与えられることによって硬化する硬化性組成物（レジスト、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、熱などが用いられる。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、紫外線などの光を用いる。

硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。光の照射によって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、非重合性化合物又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、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付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で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。

基板Ｗには、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、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。具体的には、基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどを含む。基板Ｗは、不図示の基板搬送機構によって搬送されうる。基板搬送機構は、例えば、真空チャック等のチャックを有する搬送ロボットを含む。

型Ｍは、基板Ｗ上のインプリント材Ｒを成形するための型である。型は、テンプレートまたは原版とも呼ばれうる。型Ｍは、矩形の外形形状を有し、基板Ｗの上のインプリント材に転写すべきパターン（凹凸パターン）が形成されたパターン面（パターン領域）を有する。型Ｍは、基板Ｗ上のインプリント材Ｒを硬化させるための紫外光を透過する材料、例えば、石英などで構成されている。また、型Ｍのパターン面には、アライメントマークとして機能する型側マークが形成されている。型Ｍは、不図示の型搬送機構によって搬送されうる。型搬送機構は、例えば、真空チャック等のチャックを有する搬送ロボットを含む。

硬化部１２０は、型Ｍを介してインプリント材Ｒに硬化用のエネルギーを与えることによってインプリント材Ｒを硬化させる機構である。本実施形態の硬化部１２０は、硬化用のエネルギーとして紫外光を照射することによってインプリント材Ｒを硬化させる。そのため、本実施形態のインプリント材Ｒは、紫外光で硬化する光硬化樹脂である。

硬化部１２０は、例えば、光源部１１０と、光学系１１２とを含む。光源部１１０は、例えば、紫外光（例えば、ｉ線、ｇ線）を発生するハロゲンランプなどの光源と、光源が発生した光を集光する楕円鏡とを含みうる。光学系１１２は、紫外光を基板Ｗ上のインプリント材Ｒに照射するためのレンズ、ハーフミラーＨＭなどを含みうる。また、硬化部１２０は、照射領域調整部１１４を含みうる。照射領域調整部１１４は、照射領域の画角制御や外周遮光制御に使用され、デジタルミラーデバイス（ＤＭＤ）やアパーチャ、可変視野絞り等が使用されうる。図１の照射領域調整部１１４は、光源部１１０からの光を反射する場合を示しているが、透過するものでもよい。

硬化部１２０は、照射領域調整部１１４の画角制御によって目標とするショット領域やショット領域の部分領域を選択的に照明することができる。また、照射領域調整部１１４は、基板Ｗの外周遮光制御によって紫外光が基板Ｗの外形を超えて照射されることを制限することができる。光学系１１２は、型Ｍを均一に照明するためにオプティカルインテグレータを含んでもよい。照射領域調整部１１４によって範囲が規定された光は、不図示の結像光学系と型Ｍを介して基板Ｗ上のインプリント材Ｒに入射する。

型保持部１３０は、例えば、型Ｍを保持する型チャック１３２と、型チャック１３２を駆動することによって型Ｍを駆動する型駆動機構１３４と、型駆動機構１３４を支持するベース１３６とを含みうる。型駆動機構１３４は、型Ｍの位置を６軸に関して制御する位置決め機構、および、型Ｍを基板Ｗ上のインプリント材Ｒと接触（押印）させたり、硬化したインプリント材Ｒから型Ｍを引き離したりする機構を含む。ここで、６軸は、型チャック１３２の支持面（基板Ｗを支持する面）をＸＹ平面、それに直交する方向をＺ軸とするＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸およびそれらの各軸回りの回転である。

型形状補正部１４０は型保持部１３０に搭載されうる。型形状補正部１４０は、例えば、空気や油等の流体で作動するシリンダ（アクチュエータ）を用いて型Ｍを外周方向から加圧することによって型Ｍの形状を補正することができる。或いは、型形状補正部１４０は、型Ｍの温度を制御する温度制御部を含み、型Ｍの温度を制御することによって型Ｍの形状を補正する。基板Ｗは、熱処理などのプロセスを経ることによって変形（典型的には、膨張又は収縮）しうる。型形状補正部１４０は、このような基板Ｗの変形に応じて、オーバーレイ誤差が許容範囲に収まるように型Ｍの形状を補正する。

基板保持部１６０は、例えば、基板Ｗを保持する基板チャック１６２と、基板チャック１６２を駆動することによって基板Ｗを駆動する基板ステージ１６４と、不図示のステージ駆動機構を含みうる。ステージ駆動機構は、基板ステージ１６４の位置を前述の６軸に関して制御することによって基板Ｗの位置を制御する位置決め機構を含みうる。

アライメント機構１７０は、例えば、アライメントスコープ１７２と、スコープ駆動機構１７４とを含みうる。アライメントスコープ１７２は、型Ｍのパターン領域と基板Ｗのショット領域とを位置合わせする自動調節スコープ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ Ｓｃｏｐｅ：ＡＡＳ）を含みうる。アライメントスコープ１７２は、スコープ駆動機構１７４によって型Ｍに形成されたアライメントマークを検出可能な位置に駆動される。アライメントスコープ１７２は、型Ｍに形成されているライメントマークと、基板Ｗに形成されているアライメントマークとを検出する。

供給部１８０（吐出部）は、例えば、インプリント材Ｒを収容するタンクと、該タンクから供給路を通して供給されるインプリント材Ｒを基板Ｗに対して吐出するノズル（吐出口）と、該供給路に設けられたバルブと、供給量制御部とを有しうる。供給部１８０は、塗布部やディスペンサとも呼ばれる。インプリント材Ｒの供給は、供給部１８０に設けられた吐出口からインプリント材の液滴を吐出しつつ、基板Ｗを相対的に移動させることによって行われる。基板Ｗを移動させる代わりに、供給部１８０を移動させることによって、インプリント材Ｒを基板Ｗのショット領域に供給してもよい。本実施形態の供給部１８０はインプリント材Ｒを基板Ｗに形成された複数のショット領域に連続的に供給する。

観察部１９０は型Ｍを介して基板Ｗのショット領域の全体を観察することが可能な撮像部を有する。観察部１９０の観察結果は、インプリント処理の伴う押印や離型の状態の確認や、型Ｍへのインプリント材Ｒの充填の進み具合の確認に使用される。

粘度調整部２００は、供給部１８０から供給（吐出）されたインプリント材Ｒの粘度を型Ｍと接触する前に、調整する機構である。本実施形態の粘度調整部２００は、紫外光照射機構を備え、供給部１８０から基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒに弱い紫外光を照射することによってインプリント材Ｒの粘度を調整する。図１に示すように、粘度調整部２００は、供給部１８０の近くに配置されており、型Ｍを介さずに基板Ｗ上のインプリント材Ｒに紫外光を照射することができる。また、粘度調整部２００は、複数のショット領域間でインプリント材Ｒの粘度を変えるために、紫外光の強度を変更することができる機能を有する。

制御部ＣＮＴは、インプリント装置１００の動作を制御する。制御部ＣＮＴは、インプリント装置１００内に設けてもよいし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。制御部ＣＮＴは、インプリント装置１００を制御することによって基板Ｗにインプリント材のパターンを形成するインプリント処理を実行することができる。本実施形態の制御部ＣＮＴは、供給部１８０にインプリント材を供給させ、型保持部１３０に型Ｍをインプリント材に接触させ、その状態で硬化部１２０に紫外光を照射させることによってインプリント材を硬化させることによってパターンを形成する。基板Ｗに形成された複数のショット領域に対して同様のインプリント処理が実行される。

本実施形態のインプリント装置１００は、インプリント処理を繰り返すことによって基板Ｗに形成された複数のショット領域にパターンを形成するように構成されている。また、本実施形態のインプリント装置１００は、複数のショット領域に予め連続的にインプリント材を供給する。そして、型とインプリント材を接触させインプリント材を硬化させる処理をインプリント材が供給された複数のショット領域に繰り返す。

図２は、本実施形態のインプリント方法を示したフローチャートである。以下、図２を参照しながらインプリント装置１００の動作を説明する。この動作は、制御部ＣＮＴによって制御される。インプリントの動作が開始されると、型Ｍは、型搬送機構によってインプリント装置１００内に搬送され、型チャック１３２に載置（ロード）され、型チャック１３２によって保持される（ステップ１００２）。

次にステップ１００４で、基板Ｗは、基板搬送機構によってインプリント装置１００内に搬送され、基板チャック１６２に載置（ロード）され、基板チャック１６２によって保持される。ここでは、基板Ｗには、既に少なくとも１層のパターンがアライメントマークとともに形成されているものとする。

例えば、図３に示すように型Ｍと基板Ｗに位置合わせに用いられるアライメントマークが形成されている。型Ｍに形成された型側アライメントマークＡＭＭと基板Ｗに形成された基板側アライメントマークＡＭＷは互いに重ならないように配置されており、アライメントスコープ１７２は型Ｍを透過して基板側アライメントマークＡＭＷを検出する。アライメントスコープ１７２によって型側アライメントマークＡＭＭと基板側アライメントマークＡＭＷを検出することで、型Ｍと基板Ｗの相対位置を計測することができる。図４に示すように基板Ｗには、複数のショット領域Ｓが形成されており、各ショット領域Ｓ内に複数の基板側アライメントマークＡＭＷが形成されている。また、アライメントマークとしては、図３に示す形態に限らず、アライメントマークとして回折格子を用いることによって発生するモアレ縞を検出する形態であってもよい。

次にステップ１００６で、供給部１８０によって基板Ｗ上の複数のショット領域Ｓにインプリント材Ｒが供給される。上述したように、本実施形態では、予め複数のショット領域にインプリント材を供給する。例えば、図４のＴに示すように複数のショット領域は、基板Ｗ上のある列のショット領域というように、インプリント材の供給が基板ステージ１６４の駆動が１スキャンとなるように選ばれる。

ステップ１００８で、基板上に供給されたインプリント材Ｒは供給部１８０の吐出口から吐出され基板に付着した直後に、粘度調整部２００に紫外光が照射されインプリント材の粘度が調整される。インプリント材Ｒが供給されてから押印するまでの時間は、複数のショット領域のうち、最初に供給したショット領域は短く、最後に供給したショット領域は長くなる。そのため、インプリント材が揮発する時間は複数のショット領域の間で変わり、押印時に基板上のショット領域の間でインプリント材Ｒの体積が変わってしまうことがある。インプリント材Ｒの体積が変わってしまうと、型Ｍに形成されたパターンの転写がうまくいかない恐れがある。そこで、紫外光を照射する強度は、インプリント材Ｒが供給される複数のショット領域のうち、最初に押印するショット領域は照射強度を弱く、最後に押印するショットは照射強度を強くして、インプリント材の粘度を段階的に変化させる。ショット領域間でインプリント材Ｒの粘度を変化させることでインプリント材の揮発する量を制御でき、複数のショット領域間の押印時のインプリント材の体積を押印するタイミングによらず同じにすることができる。また、複数のショット領域に供給されるインプリント材の全ての粘度を変更する必要はなく、少なくとも一部のショット領域に供給されるインプリント材の粘度を調整すればよい。

ステップ１０１０で、型側アライメントマークＡＭＭの位置にアライメントスコープ１７２がスコープ駆動機構１７４によって駆動される。

ステップ１０１２で、型保持部１３０によって型Ｍを基板Ｗに近づけることによって、型Ｍを基板Ｗ上のインプリント材Ｒに接触させる押印工程が行われる。ここで、型Ｍを駆動する代わりに、基板Ｗを型Ｍに近づける（上昇させる）ことによってインプリント材Ｒに型Ｍを接触させてもよい。また、型Ｍと基板Ｗを互いに近づけることによって型Ｍとインプリント材Ｒを接触させてもよい。押し付けの荷重は、例えば、型駆動機構１３４に内蔵された荷重センサを使って制御されうる。

ステップ１０１４で、型Ｍとインプリント材Ｒが接触している間にアライメント計測が行われる。具体的には、アライメントスコープ１７２で撮像された型側アライメントマークＡＭＭと基板側アライメントマークＡＭＷの結果から、不図示の画像処理装置により型Ｍ、基板Ｗのアライメントマーク相対位置が計測される。アライメントマーク相対位置計測の結果に基づいて、型Ｍのパターン領域と基板Ｗのショット領域の形状の差（シフト、回転、倍率、台形成分など）が計測される。

ステップ１０１６で、ステップ１０１４のアライメント計測の計測結果に基づいて位置合わせを行う。さらに、必要に応じて、型Ｍのパターン領域の形状を基板Ｗのショット領域の形状に合わせるため、型形状補正部１４０によって型Ｍの形状が補正される。このステップ１０１６の位置合わせ（アライメント）工程はアライメントが完了するまで繰り返し行う。

ステップ１０１８では、アライメントが完了したかを判定して、アライメントが完了したら（ＹＥＳの場合）ステップ１０２４でインプリント材の硬化を開始する。ステップ１０２４の硬化は硬化部１２０を用いて型Ｍを介してインプリント材Ｒに紫外光を照射することにより、インプリント材Ｒが硬化させられる。硬化が完了したら、ステップ１０２６で、硬化したインプリント材から型Ｍを引き離す（離型）。引き離す工程は、型保持部１３０によって型Ｍを上昇させてもよいし、基板保持部１６０によって基板Ｗを下降させてもよく、型Ｍと基板Ｍの両方を移動させてもよい。型Ｍと基板Ｗの間隔を広げることによって、型Ｍが硬化したインプリント材から分離される。このようにして基板のショット領域にインプリント材のパターンを形成することができる。

ステップ１０２８では、ステップ１００６でインプリント材が供給された複数のショット領域に対するインプリント処理が終了したかどうかが判断される。ステップ１０２８で、インプリント処理がなされていないショット領域がある場合（ＮＯの場合）には、ステップ１０１０に戻って、次のショット領域について上記のインプリント処理（ステップ１０１０～ステップ１０２６）が繰り返される。

一方、インプリント材が供給された複数のショット領域に対するインプリント処理が終了している場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０３０で、基板Ｗに形成されたすべてのショット領域に対するインプリント処理が終了したかどうかが判断される。ステップ１０３０でインプリント処理がなされていないショット領域がある場合（ＮＯの場合）には、ステップ１００６に工程が戻って、新たな複数のショット領域についてインプリント処理（ステップ１００６～ステップ１０２８）が繰り返される。一方、全てのショット領域に対するインプリントが終了している場合（ＹＥＳの場合）には、ステップ１０３２で、基板搬送機構によって基板Ｗが基板チャック１６２から搬出される。

これにより、複数のショット領域に連続してインプリント材を供給した場合でも、インプリント材にパターンが形成されるまでの時間に応じてインプリント材の粘度を調整することによって、揮発の影響を低減してパターンを形成することができる。

上記のインプリント装置１００は、光硬化法を用いてインプリント材Ｒを硬化させるインプリント方法について説明したが、本実施形態は光硬化法に限らず、熱を用いてインプリント材を硬化させる方法でもよい。熱を用いた方法では、例えば熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板に型を押し付け、冷却した後に樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。熱を用いたインプリント装置の場合、硬化部１２０は硬化用のエネルギーとして熱を供給することによってインプリント材を硬化させる機構である。そのため、インプリント材は、熱で硬化する特性を有する熱硬化樹脂である。

さらに、硬化部１２０は、型Ｍを介してインプリント材Ｒに硬化用のエネルギーを与えることによってインプリント材Ｒを硬化させる機構である。このように硬化部１２０は、硬化用のエネルギーとして熱を供給することによってインプリント材Ｒを硬化させる。また、熱を用いてインプリントを硬化させる場合、粘度調整部２００は、熱を供給する機構を備え、供給部１８０から基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒに熱を加えることによってインプリント材Ｒの粘度を調整する。粘度調整部２００は、複数のショット領域間でインプリント材Ｒの粘度を変えるために、熱量を変更することができる機能を有する。

（第２実施形態）
図５は第２実施形態におけるインプリント装置３００の構成を示す概略図である。図５を用いてインプリント装置３００の構成について説明する。なお、図５において、図１と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。インプリント装置３００は、基板Ｗ上に供給されたインプリント材Ｒを型Ｍ（モールド）と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型Ｍ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。ここでは、紫外光（ＵＶ光）の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法を適用したインプリント装置３００について説明する。

第１実施形態の粘度調整部２００は、基板Ｗ上のインプリント材Ｒの粘度を変更するものとして説明した。第２実施形態の粘度調整部２００は、基板Ｗ上ではなく供給部１８０の吐出口から吐出されたインプリント材Ｒが基板Ｗに付着する前に粘度を変更することができる。そのため、第２実施形態の粘度調整部２００は、インプリント材の液滴に対して空中で光を照射することができる向きに配置されている。図５では、粘度調整部２００を供給部１８０の隣に配置した例について示したが、粘度調整部２００を供給部１８０の内部に配置して一体としてもよい。

また、第２実施形態のインプリント装置３００もまた、光硬化法を用いてインプリント材Ｒを硬化させるインプリント方法について説明したが、本実施形態は光硬化法に限らず、熱を用いてインプリント材を硬化させる方法でもよい。この場合、粘度調整部２００は、熱を供給する機構を備え、供給部１８０の吐出口から基板Ｗに向けて吐出されたインプリント材Ｒが基板Ｗに付着する前に熱を加えることによってインプリント材Ｒの粘度を調整する。粘度調整部２００は、複数のショット領域間でインプリント材Ｒの粘度を変えるために、熱量を変更することができる機能を有する。

これにより、複数のショット領域に連続してインプリント材を供給した場合でも、インプリント材にパターンが形成されるまでの時間に応じてインプリント材の粘度を調整することによって、揮発の影響を低減してパターンを形成することができる。

（物品の製造方法）
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。

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。さらに、基板を処理する周知の工程としては、エッチング、レジスト剥離、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。

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。

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を透して照射すると、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。本実施形態の物品製造方法は、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一つにおいて有利である。

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及び変更が可能である。

１００ インプリント装置
１２０ 硬化部
１３０ 型保持部
１６０ 基板保持部
１７０ アライメント機構
１８０ 供給部（吐出部）
２００ 粘度調整部

Claims (11)

1. 型を用いて基板に形成された複数のショット領域にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記基板に形成された複数のショット領域に前記インプリント材を吐出する吐出部と、
   前記吐出部から吐出された前記インプリント材の粘度を調整する粘度調整部と、
   前記複数のショット領域に吐出された前記インプリント材の少なくとも一部が前記粘度調整部によって粘度が調整された状態で前記型と接触させ、前記インプリント材を硬化させることを前記複数のショット領域毎に繰り返すことによって、前記複数のショット領域に前記インプリント材のパターンを形成する制御部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記インプリント材は、光を照射することによって硬化する光硬化樹脂であって、
   前記粘度調整部は、前記インプリント材に光を照射することによって前記インプリント材の粘度を調整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. 前記粘度調整部は、前記吐出部によって吐出された前記インプリント材が前記基板の上に付着した後に、前記インプリント材に光を照射することによって前記インプリント材の粘度を調整することを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記粘度調整部は、前記吐出部によって吐出された前記インプリント材が前記基板の上に付着する前に、前記インプリント材に光を照射することによって前記インプリント材の粘度を調整することを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
5. 前記インプリント材は、熱を加えることによって硬化する熱硬化樹脂であって、
   前記粘度調整部は、前記インプリント材に熱を加えることによって前記インプリント材の粘度を調整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。
6. 前記粘度調整部は、前記吐出部によって吐出された前記インプリント材が前記基板の上に付着した後に、前記インプリント材に熱を加えることによって前記インプリント材の粘度を調整することを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記粘度調整部は、前記吐出部によって吐出された前記インプリント材が前記基板の上に付着する前に、前記インプリント材に熱を加えることによって前記インプリント材の粘度を調整することを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
8. 前記粘度調整部は、前記複数のショット領域の場所に応じて前記インプリント材の粘度を変え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。
9. 前記粘度調整部は、前記吐出部から前記インプリント材が吐出されてから、前記型と前記インプリント材が接触するまでの時間に応じて前記インプリント材の粘度を変え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。
10. 型を用いて基板に形成された複数のショット領域にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法であって、
    吐出部から吐出された後に粘度が調整されたインプリント材を複数のショット領域に連続して供給する工程と、
    粘度が調整されたインプリント材に型を接触させインプリント材を硬化させることを前記複数のショット領域毎に繰り返すことによって、前記複数のショット領域にインプリント材のパターンを形成する工程と、を備えることを特徴とするインプリント方法。
11. 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を用いて、基板の上の材料の硬化物を形成する工程と、
    前記工程で前記材料の硬化物が形成された前記基板を処理する工程と、を有する、ことを特徴とする物品の製造方法。

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