JP7558674B2 - インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなど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、基板上の光硬化材料（インプリント材、樹脂）をモールド（型）で成形し、光硬化材料の組成物を基板上に成形する微細加工技術が注目を集めている。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を成形することができる。

例えば、インプリント技術の１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリントの方式では、基板上に未硬化の光硬化材料を塗布し、ナノメートルオーダーの構造（回路パターン）を持つモールドをその基板に押し付ける（押印）。光硬化材料を硬化させた後にモールドを基板から離型することで基板に等倍パターンの転写を行う方式である。しかし、このインプリントの方式ではモールドを基板に押印する時にモールドと光硬化材料が接触し、モールドのメサ部から光硬化材料がはみ出してしまう。はみ出した光硬化材料が未硬化の状態であるとき、この未硬化材料が加工装置内に落下し、汚染源となってしまう。

この課題に対して、モールドのメサ部からの未硬化材料のはみ出しを抑制するため、基板保持部上に排気及給気機構により光硬化材料を除去する機構を配置する技術がある（特許文献１）。また、インプリント時に生じる余分な未硬化材料を吸収し、溜めるための凹部をモールドに配置する技術がある（特許文献２）。

特開２０１８－１６３９４６号公報 特開２０１６－１３１２５７号公報

しかしながら、特許文献１や特許文献２の方法では未硬化材料がモールド上に残ってしまい、未硬化材料の揮発成分や異物などにより装置を汚染することがある。

そこで本発明は、例えば、未硬化材料等による装置内の汚染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。

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に、モールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を接触させた状態で、インプリント材を硬化させるための光を照射する第１照射部と、第１照射部による光の照射後で、且つモールドをインプリント材から引き離した後、モールドのパターン部の周辺領域に付着している未硬化のインプリント材に対しインプリント材を硬化させるための光を照射する第２照射部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、例えば、未硬化材料等による装置内の汚染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。

実施例１に係るインプリント装置の概略構成を示した図である。 未硬化のインプリント材がはみ出した様子を示した図である。 実施例１に係るインプリント装置の動作方法の一例を示した図である。 実施例１に係るインプリント装置の動作シーケンスを示すフローチャートである。 実施例２に係るインプリント装置の構成の一例を示した図である。 実施例３に係るインプリント装置の構成の一例を示した図である。 実施例４に係るインプリント装置の構成の一例を示した図である。 物品の製造方法を説明するための概略図である。

以下に、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〕
図１は、インプリント装置（リソグラフィ装置）１の構成の一例を示した図である。実施例１のインプリント装置１は、図１に示すように、基板１０上に供給された、インプリント材９（樹脂、組成物）とモールド（原版、型）７とを接触させる。そして、インプリント材９に硬化用のエネルギーを与えることにより、モールド７の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを成形し、基板１０上にインプリント材９のパターン（凹凸パターン）を形成する装置である。インプリント装置１は、半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。また、基板１０上のインプリント材９に対して照射光８を照射（照明）する、後述の照射光学系の光軸に平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に垂直な平面内で互いに直交する２方向をＸ軸方向及びＹ軸方向とする。

以下、実施例１のインプリント装置１の各部について、図１を参照して説明する。インプリント装置１は、照射部２と、モールド保持部３と、基板ステージ４と、塗布部５と、制御部６と、モールドチャック１１と、モールド移動機構１２と、基板チャック１４と、ステージ駆動機構１６と、アライメント計測部２１とを含みうる。また、インプリント装置１は、基板ステージ４を載置し基準平面を形成する定盤２２と、モールド保持部３を固定するブリッジ定盤２３と、定盤２２から延設され、床面からの振動を除去する除振器２４を介してブリッジ定盤２３を支持する支柱２５とを含みうる。さらに、不図示であるが、モールド７を装置外部とモールド保持部３との間で搬入出させるモールド搬送部及び基板１０を装置外部と基板ステージ４との間で搬入出させる基板搬送部などを含みうる。

照射部（第１照射部）２は、不図示の光源及び照射光学系を有し、照射光学系は例えば、後述の光学素子を組み合わせたものを備えうる。照射部２は、インプリント処理（成形処理）において、モールド７を介して、基板１０の上のインプリント材９に照射光８を照射する。照射部２は、光源と、光源からの照射光８をインプリント処理に適切な照射光８の状態、例えば光の強度分布や照明領域などに調整するための光学素子（レンズ、ミラー、遮光板など）とを含みうる。実施例１では、光硬化法を採用しているため、インプリント装置１が照射部２を有しているが、これに限らずインプリント装置１が照射部２を備えていなくてもよく、インプリント装置１外に照射部２を設置してもよい。

モールド保持部（保持部）３は、真空吸着力や静電気力によってモールド７を引き付けて保持するモールドチャック１１と、モールド７またはモールドチャック１１を移動させるモールド移動機構（モールド移動部）１２とを含みうる。モールドチャック１１及びモールド移動機構１２は、照射部２からの照射光８が基板１０上のインプリント材９に照射されるように、中心部（内側）に開口を有する。モールド移動機構１２は、基板１０上のインプリント材９へのモールド７の押し付け（押印）、又は、基板１０の上のインプリント材９からのモールド７の引き離し（離型）を選択的に行うように、モールド７をＺ軸方向（上下方向）に移動させる。モールド移動機構１２に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやサーボモータまたは、エアシリンダを含む。モールド移動機構１２は、モールド７を高精度に位置決めするために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。また、モールド移動機構１２は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向にモールド７を移動可能に構成されていてもよい。更に、モールド移動機構１２は、モールド７のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置やモールド７の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていてもよい。

基板ステージ（基板移動部）４は、真空吸着力や静電気力によって基板１０を引き付けて保持する基板チャック（基板保持部）１４と、基板ステージ４を移動させるステージ駆動機構１６とを含みうる。基板チャック１４はステージ駆動機構１６上に搭載される。また、基板チャック１４に保持された基板１０を取り囲むようにして、基板チャック１４の周囲に補助部材１５が配置されている。また、補助部材１５は、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面とがほぼ同じ高さになるように配置されている。また、補助部材１５は、参照ミラー１７とレーザ干渉計１８との光路に後述の第１気体３０（不図示）が侵入しないようにさせる機能を有する。補助部材１５があることにより、基板１０の周辺に配置されるショット領域（成形領域）をインプリントする際に、第１気体供給部（不図示）から供給される気体の濃度を高く保つことができるという効果もある。ここで、補助部材１５上の空間と基板１０上の空間とで気体の濃度に１％以上の差が生じない限度で、補助部材１５の上面の高さと基板チャック１４に保持された基板１０の上面の高さに差が生じていてもよい。例えば、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は１ｍｍ以下であればよい。より好ましくは、補助部材１５の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は０．１ｍｍ以下であればよい。

基板ステージ４は、ステージ駆動機構１６を駆動させることで、Ｘ、Ｙ軸方向に移動可能となる。モールド７のパターン部７ａを基板１０上のインプリント材９に押し付ける際に基板ステージ４の位置を調整することでモールド７の位置と基板１０の位置とを互いに整合させる。基板ステージ４に適用可能なアクチュエータは、例えば、リニアモータやサーボモータまたはエアシリンダを含む。

基板ステージ４は、Ｘ軸方向やＹ軸方向だけではなく、Ｚ軸方向に基板１０を移動可能に構成されていてもよい。なお、インプリント装置１におけるモールド７の押印及び離型は、モールド７をＺ軸方向に移動させることで実現する。ただし、基板１０をＺ軸方向に移動させることで実現させるようにしてもよい。また、モールド７と基板１０の双方を相対的にＺ軸方向に移動させることで、モールド７の押印及び離型を実現してもよい。また、基板ステージ４は、基板１０のθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置や基板１０の傾きを調整するためのチルト機能を有するように構成されていてもよい。

基板ステージ４は、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に対応した複数の参照ミラー１７を備える。これに対して、インプリント装置１は、これらの参照ミラー１７にそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することで基板ステージ４の位置を測定する複数のレーザ干渉計１８を備える。なお、図１では、一例として参照ミラー１７とレーザ干渉計１８との１つの組のみを図示している。レーザ干渉計１８は、基板ステージ４の位置を実時間で計測し、後述する制御部６は、このときの計測値に基づいて基板１０の位置決め制御を実行する。また、基板ステージ４の位置を計測するためにエンコーダを用いてもよい。

塗布部（供給部）５は、モールド保持部３の近傍に設置され、基板１０上に存在する、少なくとも１つのショット領域にインプリント材９を液滴として基板１０のショット領域上に分散させて塗布する。インプリント材９の塗布及び塗布位置や塗布量などは後述する制御部６からの動作指令に基づいて制御される。実施例１において塗布部５は、塗布方式としてインクジェット方式を採用し、未硬化状態のインプリント材９を収容する容器１９と、未硬化状態のインプリント材９を基板１０上に吐出する吐出部２０とを含みうる。容器１９は、その内部をインプリント材９の硬化反応を起こさないような、例えば、若干の酸素を含む雰囲気としつつ、インプリント材９を管理可能とするものが望ましい。また、容器１９の材質は、インプリント材９にパーティクルや化学的な不純物を混入させないようなものとすることが望ましい。吐出部２０は、例えば、複数の吐出口を含むピエゾタイプの吐出機構（インクジェットヘッド）を有する。

制御部６は、ＣＰＵやメモリなどを含み、少なくとも１つのコンピュータで構成される。また、制御部６は、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、メモリに格納されたプログラムに従って、インプリント装置１全体の各構成要素の動作及び調整などを制御する。また、制御部６は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１とは別の場所に設置し遠隔で制御してもよい。

アライメント計測部（検出部）２１は、モールド７に形成されているマーク（アライメントマーク）と基板１０に形成されたマークを計測（検出）することができる。インプリント装置１は、アライメント計測部２１の検出結果に基づいてモールド７と基板１０の相対的な位置を求めることができ、モールド７と基板１０のいずれか一方を移動させることでモールド７と基板１０を位置合わせすることができる。

インプリント材９は、例えば、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。実施例１では、紫外線等の照射光８の照射によりインプリント材９を硬化させる光硬化法を採用するものとして説明する。光により硬化する光硬化性組成物（光硬化性材料）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９は、例えば、スピンコーターやスリットコーターにより基板１０上に膜状に付与される。また、吐出部２０の液体噴射ヘッドにより、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１０上に付与されてもよい。また、インプリント材９の粘度について、例えば、２５℃における粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

インプリント材９の塗布量（吐出量）は、具体的には、０．１～１０ｐＬ／滴の範囲で調整可能であり、通常、約１ｐＬ／滴で使用する場合がありうる。なお、インプリント材９の全塗布量は、パターン部７ａの密度、および所望の残膜厚により決定される。

モールド７は、外周部が矩形で、基板１０に対する対向面（パターン面）の中央部に、数十μｍ～数百μｍの凸部に形成されたメサ部（パターン領域）６０１を有する。メサ部６０１は、基板１０上に供給されたインプリント材９に転写するための凹凸パターンが３次元状に形成されたパターン部７ａを有する。凹凸パターンは、例えば、回路パターンなどの基板１０に転写すべき凹凸のパターンである。モールド７は、照射光８を透過させることが可能となる光透過性を有する材料、例えば、石英で構成される。また、モールド７は、照射光８が照射される面に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さのキャビティを有していてもよい。実施例１では、モールド７は凸部に形成されたメサ部６０１に凹凸パターンを有するパターン部７ａを備えているが、パターン部７ａはこれに限らず、メサ部６０１にパターンが形成されていない平面（平坦部）であってもよい。さらに、モールド７に対する対向面（パターン面）の中央部を凹部としたメサ部６０１とし、該メサ部６０１に凹凸パターンを有するパターン部７ａを形成するようにしてもよい。

基板１０は、ガラス、セラミックス、金属、インプリント材等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板１０とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。また、基板１０について具体的には、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英を材料に含むガラスウエハなどである。また、基板１０は、インプリント処理によりマスターマスクからレプリカマスクを製造するためのガラス基板であってもよい。

以下、インプリント装置１を用いた一般的なインプリント方法（インプリント処理の方法）の一例について説明する。このインプリント処理は、制御部６によって実行される。まず、制御部６は、基板搬送部により基板ステージ４に基板１０を載置および固定させる。次に、制御部６は、ステージ駆動機構１６を駆動させて基板１０の位置を適宜変更させつつ、アライメント計測部２１により基板１０上のアライメントマークを順次計測させ、基板１０の位置を高精度に検出する。そして、制御部６は、その検出結果からパターンを転写するための座標を演算する。次に、制御部６は、ステージ駆動機構１６を駆動させ、基板１０上の所定の塗布位置（ショット領域上の特定の位置）を吐出部２０の吐出口の下に移動させる。次に、制御部６は、塗布部５を制御して基板１０上の所定の塗布位置にインプリント材９を塗布する（塗布工程）。

次に、制御部６は、ステージ駆動機構１６により、モールド７のパターン部７ａ直下の押し付け位置にショット領域が位置するように基板１０を移動させ、位置決めをする。次に、制御部６は、パターン部７ａとショット領域上の基板側パターンとの位置合わせや倍率補正機構によるパターン部７ａの倍率補正等を実施した後、モールド移動機構１２を駆動させる。ショット領域上のインプリント材９にパターン部７ａを押し付ける際に、パターン部７ａを基板１０に向かって凸形状に変形させてインプリント材９に押し付ける（押印工程）。この押し付けにより、インプリント材９は、パターン部７ａの凹凸パターンに充填される。なお、制御部６は、押印工程完了の判断を、例えば、モールド保持部３の内部に設置された荷重センサ（不図示）により行う。この状態（モールド７のパターン部７ａとインプリント材９とが接触している状態）で、照射部２は、モールド７の背面（上面）から照射光８を所定時間照射し、モールド７を透過した照射光８によりインプリント材９を硬化させる（硬化工程）。硬化させるに際し、インプリント材９等の光硬化性組成物は、酸素が存在すると酸素阻害で硬化しないことがあるため、ヘリウムや二酸化炭素や窒素などの雰囲気で光を照射するのが好ましい。そして、インプリント材９が硬化した後、制御部６は、モールド移動機構１２を再駆動させ、パターン部７ａを基板１０から引き離す（離型工程）。これにより、基板１０上のショット領域の表面には、パターン部７ａの凹凸パターンに倣った３次元形状のパターン（層）が成形される（パターン形成工程）。

このような一連のインプリント処理の動作を基板ステージ４の駆動によりショット領域を変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置１は、１枚の基板１０上に複数のインプリント材９のパターンを成形することができる。

以下、モールド７のメサ部６０１における未硬化のインプリント材（未硬化材料）９のはみ出しについて、図２を参照して説明する。図２は、未硬化のインプリント材９がはみ出した様子の一例を示した図である。図２（Ａ）は、基板チャック１４に保持された基板１０上のインプリント材９にモールド７を押し付け（押印）ている状態を示している。図２（Ｂ）は、基板１０からモールド７が離型された状態を示している。図２（Ａ）に示すように、押印直後のインプリント材９は、モールド７のメサ部６０１からはみ出してしまう。ここで、インプリント材９は、基板１０上に塗布されている未硬化のインプリント材であり、インプリント材２０１は、上述した押印工程の際に、メサ部６０１からはみ出してしまった未硬化のインプリント材である。そのため、インプリント材９とインプリント材２０１は同一のインプリント材である。

この状態（未硬化のインプリント材９がメサ部６０１からはみ出した状態）のまま、インプリント材９に対し、モールド７を透過して照射光８が照射される。しかし、未硬化であるインプリント材２０１については、モールド７のパターン部７ａ以外に紫外線等の光を照射すると基板１０上の未パターン形成領域（不図示）に悪影響がある。そのため、通常はパターン部７ａ以外には光が照射されないように制御部６によって、照射範囲を制御する。つまり、インプリント材２０１は硬化工程における照射光８の照射によって硬化されない。

インプリント材２０１は、照射光８が照射されていないため、離型後、モールド７のメサ部６０１の周辺領域、例えば外周領域（外周部）に未硬化の状態で残留する。このメサ部６０１に残留したインプリント材２０１が堆積していくまたはすることで、雫として落下して装置内を汚染する。さらに、インプリント材２０１からの揮発成分が蒸発して異物となり、装置内を汚染する。そのため、メサ部６０１からはみ出している状態のインプリント材２０１が、インプリント装置等の装置における汚染の原因（汚染源）となりえる。

そこで、実施例１のインプリント装置１は、インプリント材９を硬化させる光源とは異なる光源であって、メサ部６０１からはみ出している状態の未硬化のインプリント材２０１に照射光２０２を照射し硬化させる照射部２６を備える。以下、実施例１に係るインプリント装置１について、図３を参照して説明する。図３は、実施例１に係るインプリント装置１の動作の一例を示した図である。図３（Ａ）は、インプリント材９がはみ出した時の処理時の状態において、照射部２６がメサ部６０１の直下になるようにステージ駆動機構１６が移動する状態を示している。図３（Ｂ）は、ステージ駆動機構１６が移動した後の状態において、照射部２６から照射光８を照射している様子を示している。なお、図１のインプリント装置１と同様の構成については説明を省略する。

照射部（第２照射部）２６は、基板ステージ４に配置（搭載）されており、照射光２０２をモールド７のパターン部７ａを有するメサ部６０１の外周部を含む周辺領域に照射する。照射部２６は、基板チャック１４またはステージ駆動機構１６の何れかに配置されている。さらに基板チャック１４またはステージ駆動機構１６の両方に配置されていてもよい。基板チャック１４に配置される場合、基板チャック１４の外周領域側面に配置される。ステージ駆動機構１６に配置される場合、基板チャック１４の外周領域のステージ駆動機構１６上面に配置される。照射部２６から照射される照射光２０２は、インプリント材２０１を硬化する波長の光を含みうる。また、照射部２６は、実施例１においてはステージ駆動機構１６に配置するものとしているが、これに限らず基板チャック１４に配置するようにしてもよい。照射部２６の照射条件については、インプリント材９及びインプリント材２０１が硬化する条件であればよい。ここで、照射条件は、インプリント材２０１の材料の性質などを考慮して決定する。照射条件として、例えば、照射する光の波長や、照射部２６から照射する照射光２０２の光量（照射量）、照射光２０２の強度、照射時間等の情報である。さらに、各ショット領域の照射順番、ショット領域間の基板の移動経路などを含んでもよい。照射部２６の照射光２０２については、平行な光または進むにしたがって照射面が広がる円錐台形状であってもよいし、Ｘ及びＹ軸方向に広がりを持つビーム形状であってもよい。さらに、制御部６は、照射光２０２を照射するに際に、一定の光の強度で照射させてもよいし、照射開始から徐々に光の強度を上昇させてもよく、特定の周期性を持たせて照射する等の制御をしてもよい。

照射部２６は、例えば、ＬＥＤ、レーザダイオード（ＬＤ）、ハロゲンランプ、エキシマランプ、冷陰極管、ＨＩＤランプ等を使用してもよいし、これに限らずその他の光源を用いてもよい。実施例１においては、ステージ駆動機構１６に照射部２６を搭載して移動するため、小型で軽量のＬＥＤ、ＬＤとすることが好ましい。

照射部２６は、ステージ駆動機構１６が移動できる範囲においてモールド７のパターン部７ａを有するメサ部６０１の周辺領域に堆積したインプリント材２０１に対し照射光２０２を照射して硬化させることができる。インプリント材２０１を硬化させるタイミングは、制御部６によって制御され、基板１０についてインプリント処理後、ショット領域ごとや、モールド７を搬出する際等に行ってもよい。また、これらのタイミングに限らず、各種インプリント処理状況に応じてインプリント材２０１を硬化するようにしてもよい。なお、照射部２６については１つに限らず、複数配置するようにしてもよい。さらに、ステージ駆動機構１６に配置されている照射部２６は、走査しながらモールド７を照射できるようにしてもよい。その場合、照射条件として、例えば、ショット領域を走査しながら照射光２０２を照射する際の走査方向や走査速度をさらに含むようにしてもよい。

また、インプリント材９を吐出する吐出部２０の先端には未硬化のインプリント材９が充填された状態になっている。この吐出部２０に照射光２０２が照射されると吐出部２０の先端部に有するインプリント材９が硬化してしまい、不吐出となることがある。そのため、制御部６は、照射部２６からの照射光２０２をインプリント材２０１に照射する際に、吐出部２０を照射しないように制御する。また、吐出部２０と十分離れた位置に照射部２６を設置することや、吐出部２０に対し照射光２０２が照射されないように遮光部を設けたりすることが望ましい。

以下、実施例１のインプリント装置１を用いたインプリント処理について、図４を参照して説明する。図４は、実施例１のインプリント処理の動作シーケンスの一例を示したフローチャートである。図４のフローチャートで示す各動作（ステップ）は、制御部６がコンピュータプログラムを実行することによって制御される。

まず、ステップ（工程）Ｓ１０１で制御部６は、インプリント装置１内に基板１０を搬入する。基板搬送機構（不図示）に基板１０を基板チャック１４に搬入させる。次に、ステップＳ１０２で制御部６は、吐出部２０を制御してインプリント材９のパターンが形成される基板１０上の所定のショット領域にインプリント材９を供給する。次に、ステップＳ１０３で制御部６は、モールド７と基板１０を近づけることで基板１０上に供給されたインプリント材９とモールド７のパターン部７ａを接触させる。次に、ステップＳ１０４で制御部６は、パターン部７ａにインプリント材９が充填した後、モールド７とインプリント材９とを接触させた状態で、モールド７と基板１０との位置合わせを行う。位置合わせは、例えば、アライメント計測部２１でモールド７に形成されたマークと基板１０に形成されたマークからの光を検出することによってモールド７と基板１０の位置合わせを行う。位置合わせ後、照射部２は、照射光８を所定時間、基板１０上のインプリント材９に照射し、インプリント材９を硬化させる。

次に、ステップＳ１０５で制御部６は、モールド移動機構１２を再駆動させ、パターン部７ａを基板１０から引き離す。次に、ステップＳ１０６で制御部６は、すべてのショット領域でステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理が完了したか判定する。すべてのショット領域でステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理が完了していれば、ステップＳ１０６に進む。すべてのショット領域でステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理が完了していなければ、ステップＳ１０２に戻り、ステップＳ１０２～Ｓ１０５の処理を実施する。この処理はすべてのショット領域で完了するまで繰り返す。

次に、ステップＳ１０７では照射部２による照射後に、制御部６は、照射部２６によって照射部２の照射領域とは異なる領域であるモールド７のパターン部７ａを有するメサ部６０１の周辺領域に対し照射光２０２を照射する。この照射によって、未硬化の状態で残留（付着）しているインプリント材２０１を硬化させる。この際に、照射部２６は走査しながら（移動中）、メサ部６０１の周辺領域に対し照射光２０２を照射してもよい。次に、ステップＳ１０８で制御部６は、基板搬送機構（不図示）を駆動させ、基板１０を基板チャック１４から搬出する。

ステップＳ１０４における照射部２によるインプリント材９への照射光８の照射と、ステップＳ１０７における照射部２６によるインプリント材２０１への照射光２０２の照射は、連動して照射するようにしてもよい。

以上、実施例１によれば、照射光２０２が他方に拡散または漏れることが少なく、照射部２６からの照射光２０２をモールド７の直下において、メサ部６０１よりはみ出した状態のインプリント材２０１に直接光を照射して硬化することができる。そのため、はみ出したインプリント材９による装置内の汚染を抑制することができる。

〔実施例２〕
実施例２におけるインプリント装置１は、メサ部６０１よりはみ出した未硬化のインプリント材２０１を硬化させる光源である照射部２７を実施例１とは異なる場所に設置している。以下、実施例２に係るインプリント装置１について、図５を参照して説明する。図５は、実施例２のインプリント装置１の構成の一例を示す概略図である。図５（Ａ）は、照射部２７から照射光３０１を照射している状態のインプリント装置１の概略図を示している。図５（Ｂ）は、未硬化のインプリント材２０１に対し照射光３０１を照射している様子を示している。なお、図１のインプリント装置１と同様の構成については説明を省略する。

照射部（第２照射部）２７は、モールド保持部３に配置（搭載）されており、照射光２０２をモールド７のパターン部７ａを有するメサ部６０１の外周部を含む周辺領域に照射する。照射部２７は具体的には、モールド保持部３に含まれるモールドチャック１１の外周部に配置され、照射光３０１がメサ部６０１の周辺領域に照射できるよう、照射光３０１を照射する。照射部２７の照射光２０２を照射する照射口は、例えば、モールド保持部３の下面より下方（－Ｚ軸方向）に突出している付近に設けられている。照射部２７から照射される照射光３０１は、インプリント材２０１を硬化する波長の光を含みうる。照射部２７はモールド保持部３に設けられているため、メサ部６０１の外周部を含む周辺領域に対して側面方向から平行な照射光３０１を照射する。照射部２７の照射条件については、実施例１と同様である。照射部２７の照射光３０１については、平行な光であることが望ましいが、他方に拡散または漏れないようであれば、円錐台形状であっても、Ｘ及びＹ方向に広がりを持つビーム形状であってもよい。さらに、照射部２７はインプリント材２０１を硬化する波長の光を含みうる。光源としては、例えば、ＬＥＤ、レーザダイオード（ＬＤ）、ハロゲンランプ、エキシマランプ、冷陰極管、ＨＩＤランプ等を使用してもよいし、これに限らずその他の光源を用いてもよい。実施例２では、モールド保持部３に照射部２７を搭載して移動するため小型で軽量のＬＥＤ、ＬＤとすることが好ましい。

照射部２７は、モールド７のメサ部６０１の周辺領域に堆積したインプリント材２０１に対し照射光３０１を照射して硬化させることができる。インプリント材２０１を硬化させるタイミングは、制御部６によって制御され、基板１０についてインプリント処理後、ショット領域ごとや、モールド７を搬出する際等に行ってもよい。また、これらのタイミングに限らず、各種インプリント処理状況に応じて硬化するようにしてもよい。なお、照射部２７については１つに限らず、複数配置するようにしてもよい。また、モールド保持部３に、Ｚ軸方向に高さ調整可能な駆動機構をさらに設け、該駆動機構に照射部２７を設置するようにしてよい。これによりＺ軸方向の高さ制御が可能となり、インプリント材２０１の付着位置によって、照射部２７の照射範囲または位置を調整することができる。さらに、照射部２７をモールド保持部３とステージ駆動機構１６の両方に備えるようにしてもよい。

また、実施例２のインプリント装置１を用いたインプリント処理のフローについては、ステップＳ１０７の処理を照射部２７の照射光３０１によってインプリント材２０１を硬化させる以外は、実施例１で示した図４のインプリント処理のフローと同様である。そのため説明を省略する。

以上、実施例２によれば、照射光３０１が他方に拡散または漏れることが少なく、照射部２７からの照射光３０１をメサ部６０１よりはみ出した状態のインプリント材２０１に側面から直接照射して硬化させることができる。そのため、はみ出したインプリント材９による装置内の汚染を抑制することができる。

〔実施例３〕
実施例３におけるインプリント装置１は、ステージ駆動機構１６に照射部２からの照射光８を反射する反射部４０１を配置している。以下、実施例３に係るインプリント装置１について、図６を参照して説明する。図６は、実施例３のインプリント装置１の構成の一例を示す概略図である。なお、図１のインプリント装置１と同様の構成については説明を省略する。

反射部４０１は、反射部４０１の上面に反射ミラーを備えており、照射部２から照射される照射光８を反射ミラーに照射することで照射光８について、パターン部７ａを有するメサ部６０１の周辺領域に反射させることができる。そして、その反射光によってはみ出した状態のインプリント材２０１に照射して硬化させる。実施例３においては、反射ミラーは平面形状である。反射部４０１は具体的には、基板チャック１４の外周領域のステージ駆動機構１６上面に配置される。また、実施例３のインプリント装置１は照射部２６または照射部２７のいずれかを含んでいてもよく、照射部２６が含まれている場合は、外周領域のステージ駆動機構１６上面に配置される。さらに、照射部２６に上面に反射ミラーを配置して反射部４０１としてもよい。また、反射部４０１は、ガラス、セラミックス、金属等用によって形成されるが、必要に応じて、その表面に基板１０とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。反射部４０１の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は１ｍｍ以下であればよい。より好ましくは、反射部４０１の上面と基板チャック１４に保持された基板１０の上面との高さの差は０．１ｍｍ以下であればよい。

反射部４０１の上面の反射ミラーからの反射光が未硬化状態のインプリント材９を吐出する吐出部２０の先端にあたると悪影響を与える。そのため、該反射光があたらないように、例えば、反射光をモールド７の外部等に拡散させないように凹面形状のミラーを使用してもよいし、平面形状と凹面形状を組み合わせた形状としてもよい。また、反射光をモールド７の外に拡散または吐出部２０の先端に照射させなければ凸面ミラーを用いてもよい。

反射部４０１を用いてインプリント材２０１を硬化させるタイミングは、制御部６によって制御され、基板１０についてインプリント処理後、ショット領域ごとや、モールド７を搬出する際等に行ってもよい。また、これらのタイミングに限らず、各種インプリント処理状況に応じて硬化するようにしてもよい。なお、反射部４０１については１つに限らず、複数配置するようにしてもよい。

また、実施例３のインプリント装置１を用いたインプリント処理のフローについては、ステップＳ１０７の処理を反射部４０１からの反射光によって、インプリント材２０１を硬化させる以外は、実施例１で示した図４のインプリント処理のフローと同様である。そのため説明を省略する。

以上、実施例３によれば、反射部４０１に照射した照射光８を反射させた反射光によって、メサ部６０１よりはみ出した状態の未硬化のインプリント材２０１に直接照射して硬化することができる。したがって、照射部２６や照射部２７を配置しなくても、インプリント材２０１を硬化させることができ、はみ出したインプリント材９による装置内の汚染を抑制することができる。

〔実施例４〕
実施例４におけるインプリント装置１は、照射光８の照射領域を変更する遮光部を用いてモールド７のはみ出した状態のインプリント材２０１を硬化させる。以下、実施例４に係るインプリント装置１について、図７を参照しながら説明する。図７は、実施例４のインプリント装置１の構成の一例を示す概略図である。なお、図１のインプリント装置１と同様の構成については説明を省略する。

遮光部（露光ブレード）は、照射部２から射出される照射光８の基板１０への照射範囲を制限するための遮光板であり、モールド７と照射部２との間に位置し、照射光８の照射範囲を任意に変更（調整）することができる。照射時に照射部２からの照射光８は、遮光部材の位置で定まる照射領域に照射される。照射光８の照射領域についてパターン部７ａを有するメサ部６０１の周辺領域のみを照射するよう制御部６によって遮光部の位置を制御する。また、実施例４のインプリント装置１は照射部２６、または照射部２７、または反射部４０１の少なくも１つ以上を備えていてもよい。

モールド７のパターン部７ａ以外に照射光８を照射すると照射光８は基板１０上の未パターン形成領域（不図示）に悪影響を及ぼす可能性がある。そのため、メサ部６０１の周辺領域に照射するタイミングは基板１０がモールド７の直下にない状態で実施することが好ましい。例えば、基板１０についてインプリント処理後で基板１０がモールド７の直下にない状態時やモールド７を搬出する際に行ってもよい。

また、実施例４のインプリント装置１を用いたインプリント処理のフローについては、ステップＳ１０７の処理を遮光部によって照射範囲を変更する処理をする。その後、照射部２からの照射光８をインプリント材２０１に照射して硬化させる以外は、実施例１で示した図４のインプリント処理のフローと同様である。そのため説明を省略する。

以上より、実施例４によれば、遮光部を制御することで照射光８の照射範囲を調整して、メサ部６０１よりはみ出した状態の未硬化のインプリント材２０１を硬化させることができる。したがって、照射部２６や照射部２７を配置しなくても、インプリント材２０１を硬化させることができ、はみ出したインプリント材９による装置内の汚染を抑制することができる。

〔物品製造方法に係る実施例〕
インプリント装置１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、モールド等である。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。モールドとしては、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、図８を参照して説明する。図８（Ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に成形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（光硬化性材料）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８（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成形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８（Ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚとモールド４ｚとを接触させ、圧力を加える（接触工程）。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（硬化工程）。

図８（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成形される（パターン形成工程）。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。

図８（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（加工工程）。図８（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が成形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。

〔その他の実施例〕
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。

また、実施例１から４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インプリント装置１等に供給するようにしてもよい。そしてそのインプリント装置１等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。

１ インプリント装置
７ モールド
７ａ パターン部
８，２０２，３０１ 光
９，２０１，３ｚ インプリント材
１０ 基板
２０ 吐出部
２，２６，２７ 照射部
４０１ 反射部
６０１ メサ部

Claims (16)

1. 基板上のインプリント材に、モールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を接触させた状態で、前記インプリント材を硬化させるための光を照射する第１照射部と、
   前記第１照射部による前記光の照射後で、且つ前記モールドを前記インプリント材から引き離した後、前記モールドの前記パターン部の周辺領域に付着している未硬化のインプリント材に対し前記インプリント材を硬化させるための光を照射する第２照射部と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記モールドを保持する保持部に、前記第２照射部を設け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. 前記基板を保持して移動させる基板移動部に、前記第２照射部を設け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。
4. 前記第２照射部は、前記第１照射部から照射される前記光を前記パターン部の前記周辺領域に対して反射する反射部を備えることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記反射部は、平面形状または凹面形状のいずれかを含む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. 前記第２照射部は、前記パターン部の前記周辺領域に付着している未硬化のインプリント材を照射するために、前記第１照射部から照射される前記光の照射領域を変更する部材を有することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記第１照射部と前記第２照射部を制御する制御部をさらに含み、
   前記制御部は、前記第１照射部による前記光の照射と、前記第２照射部による前記光の照射のタイミングを制御することを特徴とする請求項１～６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 基板上のインプリント材にモールドに形成された凹凸パターンを有するパターン部を接触させた状態で前記インプリント材を硬化させるための光を照射する第１照射工程と、
   前記第１照射工程による前記光の照射後で、且つ前記モールドを前記インプリント材から引き離した後、前記モールドの前記パターン部の周辺領域に付着している未硬化のインプリント材に対し前記インプリント材を硬化させるための光を照射する第２照射工程と、
   を有することを特徴とするインプリント方法。
9. 前記第２照射工程では、前記モールドを保持する保持部に備えられた第２照射部により、前記パターン部の前記周辺領域に付着している未硬化のインプリント材に対し前記光を照射することを特徴とする請求項８に記載のインプリント方法。
10. 前記第２照射工程では、前記基板を保持して移動させる基板移動部に備えられた第２照射部により、前記パターン部の前記周辺領域に付着している未硬化のインプリント材に対し前記光を照射することを特徴とする請求項８に記載のインプリント方法。
11. 前記第２照射工程では、前記第２照射部からの前記光の照射は、前記基板移動部の移動中に行うことを特徴とする請求項１０に記載のインプリント方法。
12. 前記第１照射工程と前記第２照射工程における前記光の照射を、連動して行うことを特徴とする請求項８～１１のいずれか１項に記載のインプリント方法。
13. 前記第１照射工程では、前記パターン部の前記周辺領域に対して前記光が照射されないように制限することを特徴とする請求項８～１２のいずれか１項に記載のインプリント方法。
14. 前記第２照射工程では、前記パターン部の前記周辺領域に付着している未硬化のインプリント材へ反射光を照射することを特徴とする請求項８～１３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
15. 前記第２照射工程では、前記第１照射工程おける前記光の照射領域を照射しないことを特徴とする請求項８～１４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
16. 請求項１～７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で前記パターンを形成した後で、前記基板を加工する加工工程と、
    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工程と、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。
    

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