JP2018137360A - インプリント装置および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型を目標形状に変形させるために有利な技術を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板の上のインプリント材と型とを接触させて該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成する。インプリント装置は、前記型を吸着により保持する型保持部と、前記型保持部によって保持された前記型の位置情報を検出する計測部と、前記型保持部によって保持された前記型を変形させる変形機構と、前記計測部の出力に基づいて前記型保持部による前記型の吸着を制御する制御部とを備える。【選択図】図２

Description

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。

リソグラフィ装置の１つとして、基板の上に配置されたインプリント材と型（モールド又はテンプレートとも呼ばれる）とを接触させた状態でインプリント材を硬化させることによって型のパターンをインプリント材に転写するインプリント装置が注目されている。インプリント装置は、従来からの投影露光装置に比べて構造が単純である点で優れている。

インプリント装置と投影露光装置とでは、基板のショット領域と原版との重ね合わせ誤差の低減の方法が根本的に異なる。投影露光装置では、投影光学系を調整したり、基板および原版の走査速度を調整したりすることによって重ね合わせ誤差を低減することができる。一方、インプリント装置では、基板の上のインプリント材に原版を接触させた状態でインプリント材を硬化させるので、重ね合わせ誤差を低減するためには、基板および／または原版の形状を変更する必要がある。基板および／または原版の形状を変更する方法としては、基板および／または原版に圧縮力または熱を加える方法が考えられる。特許文献１には、テンプレート（原版）に力を加えることによってテンプレートを変形させることが記載されている。

特表２００７−５３５１２１号公報

型（原版）をチャックが真空吸着等で吸着した状態で型に圧縮力を加えることによって型を変形させる方式では、型には、圧縮力の他に、型とチャック（吸着面）との間で生じる摩擦力が加わる。この摩擦力は、圧縮力によって型を目標形状に変形させる際の障害となりうる。一方で、チャックによって型を吸着することなく圧縮力によって型を変形させようとすると、型は自重によって撓んでしまい、これによりパターンに歪みが生じうる。

本発明は、上記のような課題認識を契機としてなされたものであり、型を目標形状に変形させるために有利な技術を提供することを目的とする。

本発明の１つの側面は、基板の上のインプリント材と型とを接触させて該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記型を吸着により保持する型保持部と、前記型保持部によって保持された前記型の位置情報を計測する計測部と、前記型保持部によって保持された前記型を変形させる変形機構と、前記計測部の出力に基づいて前記型保持部による前記型の吸着を制御する制御部とを備える。

本発明によれば、型を目標形状に変形させるために有利な技術が提供される。

本発明の１つの実施形態のインプリント装置の構成を示す図。 型保持部およびその周辺に配置された構造の詳細、および、型保持部による型の吸着を制御するための構成を示す図。 型に加わる力を模式的に示す図。 本発明の１つの実施形態のインプリント装置の動作を示す図。 型の特性（吸引圧−位置情報）を例示する図。 物品製造方法を示す図。

以下、添付図面を参照しながら本発明のその例示的な実施形態を通して説明する。

図１には、本発明の１つの実施形態のインプリント装置ＩＭＰの構成が示されている。インプリント装置ＩＭＰは、基板１２０の上のインプリント材ＩＭと型３０とを接触させてインプリント材ＩＭを硬化させることによって基板１２０の上にパターンを形成する。インプリント材ＩＭの硬化は、インプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを与えることによってなされる。インプリント材ＩＭが硬化することによって、型３０の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンが形成される。

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。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、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。

本明細書および添付図面では、基板１２０の表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。アライメント（位置合わせ）は、基板１２０および型３０の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御、および、基板１２０および型３０の少なくとも一方の形状の制御を含みうる。

インプリント装置ＩＭＰは、基板１２０を保持する基板保持部１３０、基板保持部１３０を駆動することによって基板１２０を駆動する基板駆動機構１３５、基板駆動機構１３５を支持する支持ベース１５０を備えうる。また、インプリント装置ＩＭＰは、型３０を保持する型保持部１０、型保持部１０を駆動することによって型３０を駆動する型駆動機構２０、型駆動機構２０を支持する支持構造体１４０を備えうる。基板駆動機構１３５および型駆動機構２０は、基板１２０と型３０との相対位置が調整されるように基板１２０および型３０の少なくとも一方を駆動する駆動機構を構成する。該駆動機構による相対位置の調整は、基板１２０の上のインプリント材ＩＭに対する型３０（のパターン部）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３０（のパターン部）の分離のための駆動を含む。基板駆動機構１３５は、基板１２０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２０は、型３０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。

インプリント装置ＩＭＰは、型保持部１０によって保持された型３０を変形させる変形機構４０を備えうる。変形機構４０は、型３０の側面に力を加えることによって型３０を変形させるように構成されうる。また、インプリント装置ＩＭＰは、基板１２０の上にインプリント材ＩＭを供給し配置するディスペンサ（供給部）１６０を備えうる。ディスペンサ１６０は、例えば、基板駆動機構１３５によって基板１２０が駆動された状態でインプリント材ＩＭを吐出することによって、基板１２０の上のパターンを形成すべき領域（例えば、ショット領域）にインプリント材ＩＭを配置するように構成されうる。また、インプリント装置ＩＭＰは、基板１２０の上のインプリント材ＩＭに型３０（のパターン部）が接触した状態でインプリント材ＩＭに硬化用のエネルギーを供給することによってインプリント材ＩＭを硬化させる硬化部１８０を備えうる。以下では、インプリント材ＩＭを硬化させるためのエネルギーが紫外線等の光エネルギーであるものとして説明する。インプリント装置ＩＭＰは、更に、基板１２０のマークと型３０のマークとの相対位置を検出するためのスコープ１９０を備えうる。

また、インプリント装置ＩＭＰは、基板保持部１３０、基板駆動機構１３５、型保持部１０、型駆動機構２０、ディスペンサ１６０、硬化部１８０、スコープ１９０を制御する制御部８０を備えうる。制御部８０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。

図２（ａ）には、型保持部１０およびその周辺に配置された構造の詳細、および、型保持部１０による型３０の吸着を制御するための構成が示されている。図２（ａ）中の点線で囲われた部分は、断面図である。図２（ｂ）には、型保持部１０を下方から見た様子が示されている。型３０は、インプリント材ＩＭを硬化させるためのエネルギーとしての紫外線等の光エネルギーを透過させる材料、例えば、石英で構成されうる。型３０は、互いに反対側の第１面３１および第２面３２と、第１面３１のエッジと第２面３２のエッジとを接続する側面３４とを有する。第１面３１には、インプリント材ＩＭまたは基板１２０に転写すべきパターンが形成されたパターン部を有するメサ部３３が設けられている。第２面３２には、キャビティ（凹部）３５が設けられている。第１面３１のエッジと第２面３２のエッジは、矩形形状を有しうる。メサ部３３も矩形形状を有しうる。

型保持部１０は、型３０を吸着によって保持するように構成されうる。型保持部１０は、真空吸着によって型３０を吸着するように構成されうるが、型保持部１０は、例えば、静電吸着等の他の吸着方法によって型３０を吸着するように構成されてもよい。型保持部１０のうち、少なくとも、硬化部１８０からの光エネルギーを通過させるべき光路は、該光エネルギーを透過させる材料で構成される。

型保持部１０は、型３０の第２面３２（キャビティ３５の外側の領域）を吸着するように構成されうる。型保持部１０は、型３０の第２面３２の一部分と接触して第２面３２を支持する接触面を有する突出部１２を有しうる。突出部１２には、型３０を真空吸着するための溝１４が設けられうる。突出部１２および溝１４は、リング形状を有しうる。溝１４には、吸引路１５が連通している。吸引路１５は、圧力調整のためのサーボバルブ５１を介して真空源７１に接続されている。つまり、溝１４は、吸引路１５およびサーボバルブ５１を介して真空源７１に接続されている。溝１４の圧力は、圧力センサ６１によって検出され、制御部８０は、圧力センサ６１の出力に基づいてサーボバルブ５１を調整することによって型３０を吸着するための圧力（真空圧）を調整することができる。

型保持部１０は、型１０のキャビティ３５の圧力を調整するための圧力調整路１６を有する。圧力調整路１６は、圧力調整のためのサーボバルブ５２を介して真空源７１および圧力源７２に接続されている。圧力調整路１６の圧力は、圧力センサ６２によって検出され、制御部８０は、圧力センサ６２の出力に基づいてサーボバルブ５２を調整することによって、型３０のキャビティ３５の圧力を調整することができる。サーボバルブ５２および圧力センサ５２は、圧力調整部ＰＲを構成する。

圧力調整部ＰＲは、基板１２０の上のインプリント材ＩＭと型３０との接触の開始前に、型３０が基板１２０の側に向かって膨らむように（下方に向かって凸形状になるように）、型３０にキャビティ圧を加える。これによって、メサ部３３（パターン部）も基板１２０の側に向かって膨らむ。また、圧力調整部ＰＲは、該接触の開始後に、キャビティ圧を徐々に低下させる。これによって、メサ部３３（パターン部）が徐々に平坦になる。このような動作により、メサ部３３（パターン部）の中央部がインプリント材ＩＭに接触した後に、メサ部３３とインプリント材ＩＭとの接触面積を徐々に拡大させ、最終的にメサ部３３の全体をインプリント材ＩＭに接触させることができる。

インプリント装置ＩＭＰは、型保持部１０によって保持された型３０の位置情報を検出する計測部１００およびアンプ９０を備えうる。型３０の位置情報は、型保持部１０が型３０に接触する接触面に直交する方向（Ｚ軸方向）に関して検出されうる。また、型３０の位置情報は、所定の基準位置と型３０の検出対象箇所との距離として検出されうる。計測部１００の出力は、アンプ９０によって増幅されて制御部８０に提供される。アンプ９０は、計測部１００に組み込まれてもよい。制御部８０は、計測部１００の出力に基づいて、型３０の位置（型保持部１０（基準位置）と型３０との距離）を認識することができる。制御部８０は、圧力センサ６１、６２および計測部１００の出力に基づいて、型駆動機構２０、変形機構４０、サーボバルブ５１、５２を制御するように構成されうる。

計測部１００は、型３０の位置情報として、型３０の変位量を検出するように構成されうる。変位量は、所定の基準位置と型３０の検出対象箇所との距離の変化として検出されうる。計測部１００は、例えば、干渉計、渦電流センサ（型３０の表面が導電性を有する場合）、電気マイクロメータまたはエアセンサでありうる。

計測部１００の個数は、１個でもよいし、複数個でもよい。複数の計測部１００が設けられる場合、複数の計測部１００のそれぞれの出力を処理することによって型３０の位置情報が求められうる。例えば、それぞれの出力の平均値の計算結果に基づいて、型３０の吸引力が制御される。また、それぞれの出力の差分を計算することによって、型３０の変形や傾きを求めてもよい。計測部１００は、突出部１２の外側に配置されてもよいし、溝１４内に配置されてもよいし、他の位置に配置されてもよい。

図３には、型３０に加わる力が模式的に示されている。型３０には、重力Ｆｇが加わりうる。また、型３０には、型保持部１０の溝１４を減圧することによる吸引力Ｆｖが加えられうる。また、型３０には、圧力調整部ＰＲによりキャビティ圧Ｆｃが加えられうる。また、型３０には、変形機構４０によって力Ｅｆが加えられうる。

図４には、インプリント装置ＩＭＰの動作が例示的に示されている。この動作は、制御部８０によって制御されうる。まず、工程Ｓ１００において、型搬送機構（不図示）によって型３０が型保持部１０に搬送され、型保持部１０によって吸着により保持される。ここで、制御部８０は、サーボバルブ５１を制御することによって溝１４の圧力を大気圧より十分に低い第１圧力まで低下させる。これにより、型３０には、吸引力Ｆｖとして第１吸引力Ｆｖ１が加わる。ここで、溝１４の圧力（以下、吸引圧）を第１圧力（以下、第１吸引圧）まで低下させる前の段階で、型変形機構４０によって型３０を挟み込むように型３０に力Ｅｆを加えることによって型３０を位置決めしてもよい。

工程Ｓ１０１において、型３０の厚さが不図示の厚さ計測器によって計測されうる。工程１０１では、インプリント装置ＩＭＰの外でなされた型３０の厚さの計測結果が取得されてもよい。工程Ｓ１０２において、型３０の特性が計測される。型３０の特性は、例えば、圧力計６１によって計測される吸引圧と、計測部１００によって計測される型３０の位置情報（例えば、型３０の変位量）との関係を示す曲線であり、図５に例示されている。型３０の特性は、サーボバルブ５１を制御することによって吸引圧を変化させながら、圧力センサ６１によって吸引圧を計測するとともに計測部１００によって型３０の位置情報を計測することによって得ることができる。なお、型３０の落下を防止するために、型３０の下方に型搬送機構のハンドなどが配置された状態で型３０の特性が計測されうる。

型３０の特性を示す曲線は、真空圧からある圧力までの範囲では、吸引圧（溝１４の圧力）と型３０の位置情報とが線形性を有する。この線形性は、型３０の剛性および型保持部１０の突出部１２の剛性によって定まりうる。この線形性からの曲線の乖離量が所定量に達する点を変曲点と呼ぶことができる。

工程Ｓ１０３では、制御部８０は、型３０の特性に基づいて、型３０を変形機構４０によって変形させる際に維持すべき型３０の目標位置を決定する。一例として、変曲点における型３０の位置情報が示す位置を目標位置として決定されうる。目標位置は、型３０を過度に拘束しない吸引力で型保持部１０が型３０を保持する状態における型３０の位置となるように決定されうる。一例において、目標位置は、型３０に作用する吸引力が、型３０に作用する重力Ｆｇより大きいが突出部１２が変形する力より小さい範囲内になるように決定されうる。工程Ｓ１０４では、制御部８０は、サーボバルブ５１を制御することによって吸引圧を第１吸引圧に設定する。

工程Ｓ１０５では、基板搬送機構（不図示）によって基板１２０が基板保持部１３０に搬送され、基板保持部１３０によって吸着により保持される。工程Ｓ１０６では、基板１２０の厚さが不図示の厚さ計測器によって計測されうる。工程Ｓ１０６では、インプリント装置ＩＭＰの外でなされた基板１２０の厚さの計測結果が取得されてもよい。工程Ｓ１０７では、制御部１８０は、工程Ｓ１０１およびＳ１０６によって計測された型３０および基板１２０の厚さに基づいて、基板１２０の上のインプリント材ＩＭと型３０（のメサ部３３）とが接触するときの基板１２０と型３０との相対位置を決定する。例えば、型駆動機構２０によって型３０をＺ軸方向に駆動しながら基板１２０の上のインプリント材ＩＭに型３０を接触させる場合は、該相対位置として、接触時における型３０の高さが決定されうる。

工程Ｓ１０８では、基板１２０のパターン形成対象のショット領域の上にディスペンサ１６０によってインプリント材ＩＭが配置される。工程Ｓ１０９では、型３０が基板１２０の側に向かって膨らむように圧力調整部ＰＲによってキャビティ圧Ｆｃが調整される。この調整は、例えば、圧力センサ６２によってキャビティ圧を計測しながらサーボバルブ５２を制御することによってなされうる。工程Ｓ１１０では、基板１２０のパターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭに型３０が接触するように基板駆動機構１３５および型駆動機構２０の少なくとも一方が制御される。この制御は、工程Ｓ１０７において決定された相対位置に基づいてなされうる。

工程Ｓ１１１では、制御部８０は、型３０の位置制御を開始する。位置制御では、変形機構４０が型３０を変形させる期間において、型３０の位置が工程Ｓ１０３で決定した目標位置の許容範囲内に維持されるように、計測部１００の出力の値に基づいて型保持部１０による型３０の吸引力が制御される。型保持部１０による型３０の吸引力の制御は、制御部８０がサーボバルブ５１を制御することによってなされうる。工程１１２では、圧力調整部ＰＲによってキャビティ圧Ｆｃが低下され、メサ部３３（パターン部）が平坦になる。これによって、メサ部３３（パターン部）の全体がインプリント材ＩＭに接触する。

工程Ｓ１１３では、アライメントスコープ１９０によって、基板１２０のパターン形成対象のショット領域のマークと型３０のマークとの相対位置を検出しながら、該ショット領域と型３０とのアライメントがなされる。このアライメントは、基板１２０および型３０の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御の他、変形機構４０による型３０の変形を含む。変形機構４０による型３０の変形は、型３０の位置制御（型３０の位置を工程Ｓ１０３で決定された目標位置に維持する制御）がなされた状態でなされる。したがって、型３０は、型保持部３０によって過度に拘束されることなく、変形機構４０によって変形される。よって、型保持部３０によって過度に型３０が拘束された状態（例えば、第１吸引圧または最大吸引圧）で型３０が変形機構４０によって変形される場合よりも、型３０を高い精度で目標形状に変形させることができる。このアライメントと並行して、型３０のパターン部を構成する凹部にインプリント材ＩＭが充填される。

工程Ｓ１１４では、硬化部１８０によって、基板１２０と型３０との間のインプリント材ＩＭが硬化される。工程Ｓ１１５では、制御部８０は、型３０の位置制御を終了し、サーボバルブ５１を制御することによって吸引圧を第１吸引圧に設定する。これは、型保持部１０による型３０の吸引力を大きくすることを意味する。第１吸引圧は、基板１２０の上の硬化したインプリント材ＩＭと型３０とを分離するために要する力より大きい力で型保持部１０が型３０を保持するために要求される。ここで、型３０の位置制御を終了しサーボバルブ５１を制御することによって吸引圧を第１吸引圧に設定する動作は、硬化（Ｓ１１４）を開始する前になされてもよいし、硬化中になされてもよい。

工程Ｓ１１６では、基板１２０のパターン形成対象のショット領域の上の硬化したインプリント材ＩＭと型３０とが分離されるように、基板駆動機構１３５および型駆動機構２０の少なくとも一方が制御される。

工程Ｓ１１７では、制御部８０は、次にパターンを形成すべきショット領域（次ショット領域）があるかどうかを判断し、次ショット領域がある場合には、工程Ｓ１０８に戻って、次ショット領域について工程Ｓ１０８〜Ｓ１１６を実行する。次いで、工程Ｓ１１９では、基板搬送機構（不図示）によって基板１２０が基板保持部１３０から取り去られる。

工程Ｓ１１９では、制御部８０は、次にパターンを形成すべき基板１２０（次基板）があるかどうかを判断し、次基板がある場合には、工程Ｓ１０５に戻って、次基板について工程Ｓ１０６〜Ｓ１１８を実行する。次いで、工程Ｓ１２０では、型搬送機構（不図示）によって型３０が型保持部１０から取り去られる。

型３０の特性のばらつきが小さい場合には、工程１０２およびＳ１０３は、省略されうる。この場合、予め設定された目標位置が使用されうる。

型保持部１０が型３０に接触する接触面は、該接触面と型３０との間に作用する摩擦力が低減されるように構成されることが望ましい。例えば、接触面は、ＰＴＦＥ：ポリテトラフルオロエチレン材料で構成されることが望ましい。

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。

次に、半導体デバイス等の物品を製造する物品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１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。

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および変更が可能である。

ＩＭＰ：インプリント装置、１０：型保持部、１２：突出部、１４：溝、１５：吸引路、２０：型駆動機構、３０：型、４０：変形機構、８０：制御部、１００：計測部、１２０：基板、１３０：基板保持部、１３５：基板駆動機構、ＩＭ：インプリント材

Claims (14)

1. 基板の上のインプリント材と型とを接触させて該インプリント材を硬化させることによって前記基板の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記型を吸着により保持する型保持部と、
   前記型保持部によって保持された前記型の位置情報を検出する計測部と、
   前記型保持部によって保持された前記型を変形させる変形機構と、
   前記計測部の出力に基づいて前記型保持部による前記型の吸着を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
2. 前記変形機構は、前記型の側面に力を加えることによって前記型を変形させる、
   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. 前記型は、互いに反対側の第１面および第２面を有し、パターン部を有するメサ部が前記第１面に設けられ、前記側面は、前記第１面のエッジと前記第２面のエッジとを接続し、
   前記型保持部は、前記第２面の一部分と接触して前記第２面を支持する接触面を有する突出部を有し、前記突出部には、前記型を真空吸着するための溝が設けられている、
   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. 前記計測部は、前記接触面に直交する方向における前記型の位置情報を検出する、
   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、前記変形機構が前記型を変形させる期間において、前記型の位置情報が示す位置が目標位置の許容範囲内に維持されるように、前記計測部の出力に基づいて前記型保持部による前記型の吸引力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記目標位置を決定するための計測を実行する、
   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. 前記制御部は、前記型保持部による前記型の吸引力と前記計測部によって検出される前記型の位置情報との関係を示す特性に基づいて前記目標位置を決定する、
   ことを特徴とする請求項６に記載のインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記関係を示す曲線における変曲点に基づいて前記目標位置を決定する、
   ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
9. 前記制御部は、前記型が前記型保持部によって保持された後であって、前記基板の上にパターンを形成する処理の前に、前記計測を実行する、
   ことを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
10. 前記基板の上のインプリント材と前記型との接触の開始前に前記型が前記基板の側に向かって膨らむように前記型に圧力を加え、該接触の開始後に該圧力を低下させる圧力調整部を更に備える、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記変形機構は、前記基板の上のインプリント材と前記型とが接触し、かつ、前記計測部の出力に基づいて前記型保持部による前記型の吸着が制御された状態で、前記基板と前記型とのアライメントがなされるように前記型を変形させる、
    ことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 前記制御部は、前記基板の上の硬化したインプリント材と前記型とが分離される前に、前記計測部の出力に基づく前記型保持部による前記型の吸着の制御を終了し、前記型保持部による前記型の吸引力を大きくする、
    ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 前記計測部は、前記位置情報として前記型の変位を検出する、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のインプリント装置。
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により基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンを形成された前記基板を加工する工程と、
    を含むことを特徴とする物品製造方法。

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