JP7769515B2 - インプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント装置に関する。

従来、インプリント装置において基板のショット領域内に歪みが生じている状態でインプリント処理を行うと、当該ショット領域に既に形成されているパターンと新たに形成されるパターンとの間における重ね合わせ精度が低下することが知られている。
特許文献１は、基板のショット領域内における歪みに応じて、当該ショット領域内の各領域に供給されるインプリント材の供給量を変化させることで重ね合わせ精度の低下を抑制するインプリント装置を開示している。

特開２０１７－２１２４３９号公報

特許文献１に開示されているインプリント装置では、基板のショット領域内における歪みに応じて、当該ショット領域内の各領域に対して互いに異なる供給量でインプリント材を供給した後、当該インプリント材に対する型の接触を行っている。
そのため、当該インプリント材に対して型を接触させた際に当該インプリント材が広がることで平坦化されてしまう虞がある。
そこで本発明は、基板のショット領域内における歪みに応じたインプリント材のパターンを安定して形成することができるインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明に係るインプリント装置は、型を用いて基板上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、基板上にインプリント材を供給する供給部と、基板上のインプリント材に重合度を高めるエネルギーを供給するエネルギー供給部と、型及び基板の少なくとも一方を移動させる移動部と、制御部であって、供給部によって基板の所定のショット領域内の第１の領域上にインプリント材を供給する第１の供給工程と、第１の領域上に供給されたインプリント材の重合度が高まるように、エネルギー供給部によって第１の領域上に供給されたインプリント材にエネルギーを供給する第１のエネルギー供給工程と、第１のエネルギー供給工程を行った後に、供給部によって所定のショット領域内の第１の領域以外の第２の領域上にインプリント材を供給する第２の供給工程と、第２の供給工程を行った後に、型に形成されているパターン領域と基板上のインプリント材とが互いに接触するように、移動部によって型及び基板の少なくとも一方を移動させる移動工程と、パターン領域と基板上のインプリント材とを互いに接触させた後に、所定のショット領域上に供給されたインプリント材が固化するように、エネルギー供給部によって所定のショット領域上に供給されたインプリント材にエネルギーを供給する第２のエネルギー供給工程とを行う制御部と、を備え、制御部は、第１の領域におけるインプリント材の単位面積当たりの供給量が、第２の領域におけるインプリント材の単位面積当たりの供給量より多くなるように第１の供給工程及び第２の供給工程を行うことを特徴とする

本発明によれば、基板のショット領域内における歪みに応じたインプリント材のパターンを安定して形成することができるインプリント装置を提供することができる。

第一実施形態に係るインプリント装置の模式的断面図。 第一実施形態に係るインプリント装置によるインプリント処理を示したフローチャート。 当該インプリント処理における所定の工程が行われたときのショット領域を拡大した断面図。 第二実施形態に係るインプリント装置の模式的断面図及び一部拡大模式的断面図。 第二実施形態に係るインプリント装置によるインプリント処理を示したフローチャート。 当該インプリント処理における所定の工程が行われたときのショット領域を拡大した断面図。

以下に、本実施形態に係るインプリント装置を添付図面を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本願の特許請求の範囲に係る構成を限定するものではない。
また、本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必須とは限らず、複数が任意に組み合わせられてもよい。
更に、添付図面においては本実施形態に係るインプリント装置を容易に理解できるようにするために実際とは異なる縮尺で描かれており、同一もしくは同様の構成については同一の参照番号を付し、重複した説明を省略する。

また以下では、基板１０の基板面に垂直な軸をＺ軸、基板１０の基板面に平行な平面内において互いに垂直な二つの軸をそれぞれＸ軸及びＹ軸とする。
また、Ｘ軸回りの回転方向、Ｙ軸回りの回転方向及びＺ軸回りの回転方向をそれぞれ、θＸ方向、θＹ方向及びθＺ方向とする。

［第一実施形態］
半導体デバイスやＭＥＭＳ等における微細化の要求に応じて、従来のフォトリソグラフィ技術に加えて、基板面上のインプリント材を型（モールド）で成形することによってインプリント材のパターンを基板面上に形成するインプリント技術が注目を集めている。
そのようなインプリント技術を活用することで、基板面上にナノスケールのパターンを形成することができる。

上記のように、インプリント技術を採るインプリント装置は、半導体デバイスの製造工程において半導体ウエハ上にナノスケールのパターンを形成するために用いられうる。
そして、基板面上において既に形成されているパターン層に対して新たにパターン層を積層する際の双方の間の位置合わせの精度は、重ね合わせ精度とも呼ばれ、当該重ね合わせ精度は、製造される半導体デバイスを正しく機能させる上で重要である。

インプリント装置では、基板は、吸着された際の基板面の歪みを低減するように非常に高い平坦度で研磨された基板チャックによって保持される。
しかしながら、研磨技術によって達成される平坦度には限界があり、基板チャックの基板保持面には少ないながらも歪みが残存しているため、基板チャックによって保持された際に基板面は依然として歪みうる。
すなわち、基板チャックの基板保持面における平坦度、すなわち平面性の偏差は、基板面において基板チャックの基板保持面に一致するように面内歪みを生じさせうる。

また、そのように面内歪みが発生している基板面上に供給されたインプリント材に対して型に形成されたパターン領域を接触させる際にも、当該パターン領域が基板面の平坦度に一致するように、当該パターン領域に面内歪みを生じさせうる。
上記に挙げたような歪みは、全て重ね合わせ精度を悪化させる要因となる。

以上のようにインプリント装置では、基板面上に供給されたインプリント材と型に形成されているパターン領域とを互いに接触させる際に、基板面及びパターン領域の形状を互いに鏡面対称的に一致させることで重ね合わせ精度の悪化を抑制することが求められる。
また、基板面上にパターンが既に形成されている場合には、当該パターン上に供給されたインプリント材と型に形成されているパターン領域とを互いに接触させる際に、当該パターンの形状と当該パターン領域の形状とを互いに一致させることが求められる。

そこで従来、基板面のショット領域内における歪みに応じて、当該ショット領域内の各領域に供給されるインプリント材の供給量を変化させることで重ね合わせ精度の悪化を抑制するインプリント装置が知られている。
しかしながらそのようなインプリント装置では、ショット領域内の各領域に対して互いに異なる供給量でインプリント材を供給した後、当該インプリント材に対する型の接触を行っている。
そのため、当該インプリント材に対して型を接触させた際に当該インプリント材が広がることによって平坦化されてしまうことで、局所的な歪みの補正に応じて重ね合わせ精度の悪化を抑制することが困難となる。

そこで本実施形態は、そのような従来技術の課題に鑑み、特に、基板面上に既に形成されているインプリント材のパターンと、その上に新たに形成されるインプリント材のパターンとの間の重ね合わせに有利なインプリント装置を提供することを目的としている。

図１は、第一実施形態に係るインプリント装置１の模式的断面図を示している。
本実施形態に係るインプリント装置１は、物品としての半導体素子、液晶表示素子や磁気記憶媒体等のデバイスを製造するための工程に含まれるリソグラフィ工程で採用される、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するリソグラフィ装置である。

具体的に本実施形態に係るインプリント装置１では、基板面上に供給された未硬化のインプリント材と型とを互いに接触（基板面上のインプリント材に型を接触させて押印）させる。その後、当該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って、型のパターンが転写された硬化物のパターンを基板面上に形成することができる。
なお、ここで用いられる型は、モールド、テンプレート又は原版とも称される。

本実施形態に係るインプリント装置１において、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材料（硬化性組成物）が使用される。
ここでいう硬化用のエネルギーとしては、電磁波や熱等が用いられ、当該電磁波には、例えば波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される光、具体的には赤外線、可視光線や紫外線等が含まれる。

本実施形態に係るインプリント装置１において、硬化性組成物としては、光の照射や加熱によって硬化する組成物が用いられる。
特に、光の照射によって硬化する光硬化性組成物は、少なくとも重合性化合物及び光重合開始剤を含有しており、必要に応じて非重合性化合物又は溶剤を更に含有していてもよい。
なお、ここでいう非重合性化合物とは、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤及びポリマー成分を含む群から選択される少なくとも一種である。

本実施形態に係るインプリント装置１において、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面上に膜状に付与されてもよく、液体噴射ヘッドによって液滴状、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で基板面上に付与されてもよい。
また、本実施形態に係るインプリント装置１において用いられるインプリント材の粘度（２５℃における）は、例えば１ｍＰａ・ｓ以上１００ｍＰａ・ｓ以下である。

また本実施形態に係るインプリント装置１において、基板の材料としては、ガラス、セラミックス、金属、半導体や樹脂等が用いられ、必要に応じて、基板とは別の材料からなる部材が基板面上に形成されていてもよい。
具体的には、本実施形態に係るインプリント装置１において用いられる基板は、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハや石英ガラス等を含む。

図１に示されているように、本実施形態に係るインプリント装置１は、第１の照射部２（エネルギー供給部）、型保持部３（インプリントヘッド）、基板保持部４（ステージ）、供給部５（ディスペンサ）、撮像部６及び制御部７を備えている。

第１の照射部２は、基板１０上に供給されたインプリント材１４を硬化させる光９を照射する。換言すると、第１の照射部２は、基板１０上に供給されたインプリント材１４に重合度を高めるエネルギーを供給する。
本実施形態に係るインプリント装置１は、インプリント材１４として、第１の照射部２から光９、例えば紫外線を照射することによって硬化する紫外線硬化型のインプリント材を用いる。
すなわち本実施形態に係るインプリント装置１は、インプリント材１４を硬化させるための方法として光硬化法を採っている。

しかしながらこれに限らず、本実施形態に係るインプリント装置１は、インプリント材１４を硬化させるための方法として、熱を利用してインプリント材１４を硬化させる熱硬化法を採ってもよい。
そして熱硬化法を採用する場合には、第１の照射部２の代わりに、インプリント材１４を硬化させるための熱を加える（インプリント材１４を加熱する）加熱部が設けられる。

型保持部３は、型８を吸着保持する型チャック１１と、型８を保持する型チャック１１を少なくともＺ方向（上下方向）に移動させることができるアクチュエータを含む型移動部３８（移動部）とから構成される。
そして、型チャック１１を型移動部３８によって下方（－Ｚ方向）に移動させることによって、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とが互いに接触する。
次に、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とが互いに接触すると、型８と基板１０上のインプリント材１４とに印加される押印力が一定となるように、型移動部３８が制御部７によって制御される。
その後、基板１０上のインプリント材１４が硬化され、型チャック１１を型移動部３８によって上方（＋Ｚ方向）に移動させることによって、型８に形成されているパターン領域８ａが基板１０上の硬化したインプリント材１４から引き離される（離型する）。

また型保持部３には、仕切り板４１及び型８によって規定される（区切られる）空間１３を形成するための凹部が設けられている。
そして空間１３内の圧力を調整することで、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させる際や基板１０上の硬化したインプリント材１４から型８を引き離す際に、型８（のパターン領域８ａ）を変形できる。
例えば、空間１３内の圧力を増大させることによって基板１０に対して型８を凸形状に変形させた状態で、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させることができる。

基板保持部４は、基板１０を吸着保持する基板チャック１６と、基板１０を保持する基板チャック１６を少なくともＸ方向及びＹ方向に移動させることができるアクチュエータを含む基板移動部１７（移動部）とから構成される。
また基板保持部４には、ミラー１８及び干渉計１９が設けられており、ミラー１８と干渉計１９との間で計測される光路長から基板保持部４の位置が求められる。
なお基板保持部４の位置は、ミラー１８及び干渉計１９の代わりにエンコーダを用いて求められてもよい。

また、型８を保持する型保持部３は、型８の傾きを調整する姿勢調整部を含むと共に、基板１０を保持する基板保持部４は、基板１０の傾きを調整する姿勢調整部を含む。
そして、これらの姿勢調整部を用いて型８と基板１０との間の相対的な傾きを補正することで、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０のショット領域とを互いに平行にすることができる。
なお、型８と基板１０との間の相対的な傾きは、型保持部３及び基板保持部４の一方に含まれる姿勢調整部によって補正されてもよいし、型保持部３及び基板保持部４それぞれに含まれる姿勢調整部によって補正されてもよい。

供給部５は、基板１０の所定のショット領域上にインプリント材１４を供給する。
撮像部６は、照射した後、型８を通過し基板１０によって反射された光３５を撮像することで、型８と基板１０上のインプリント材との間の接触状態を検出する。

制御部７は、ＣＰＵやメモリ等を含む情報処理装置（コンピュータ）から構成され、不図示の記憶部に記憶されているプログラムに従って、本実施形態に係るインプリント装置１の各部を統括的に制御し動作させる。
具体的に制御部７は、基板１０上の各ショット領域にパターンを形成するインプリント処理、及びそれに関連する処理を制御する。
なお制御部７は、本実施形態に係るインプリント装置１内に設けてもよく、本実施形態に係るインプリント装置１の外部に設けてもよい。

検出部１２は、型８に形成されているマーク（アライメントマーク）及び基板１０に形成されているマーク（アライメントマーク）を検出する。
そして制御部７は、検出部１２の検出結果から型８と基板１０との間の相対的な位置ずれを求めた後、型８及び基板１０の少なくとも一方を移動させることで型８及び基板１０をそれぞれ位置合わせ（アライメント）することができる。

なお本実施形態に係るインプリント装置１では、型移動部３８が型８を基板１０に対して相対的に移動させることで型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させているが、これに限られない。
例えば、基板チャック１６を基板移動部１７によって上方（＋Ｚ方向）に移動させることによって、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させても構わない。
また、型チャック１１を型移動部３８によって下方に移動させると共に、基板チャック１６を基板移動部１７によって上方に移動させることによって、型８に形成されているパターン領域８ａと基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させても構わない。
すなわち本実施形態に係るインプリント装置１では、基板移動部１７及び型移動部３８の少なくとも一方を、パターン領域８ａとインプリント材１４とを互いに接触させるために型８及び基板１０を相対的に移動させる移動部として用いることができる。

図２（ａ）は、本実施形態に係るインプリント装置１の動作、具体的には基板１０の各ショット領域においてインプリント材１４を型８によって成形することでパターンを形成するインプリント処理を示したフローチャートである。
なお、当該フローチャートにおける各工程は制御部７によって制御される。

まず、基板１０に対するインプリント処理が開始されると、本実施形態に係るインプリント装置１に基板１０が搬入される（ステップＳ１０１）。
具体的にステップＳ１０１では、不図示の基板搬送機構を介して、本実施形態に係るインプリント装置１に基板１０が搬入された後、基板１０が基板保持部４の基板チャック１６によって保持される。

次に、基板１０上にインプリント材１４が供給される供給工程が行われる（ステップＳ１０２）。
具体的にステップＳ１０２では、インプリント材１４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（対象ショット領域）に対して、供給部５からインプリント材１４が供給される。

次に、型８と基板１０上のインプリント材１４とを互いに接触させる接触工程（移動工程）が行われる（ステップＳ１０３）。
具体的にステップＳ１０３では、型８と基板１０とを互いに相対的に接近させることで、基板１０の当該所定のショット領域上に供給されたインプリント材１４と型８に形成されているパターン領域８ａとを互いに接触させる。

次に、型８及び基板１０の相対的な位置合わせが行われる（ステップＳ１０４）。なお、ステップＳ１０４における位置合わせは、ステップＳ１０３における接触工程が終了し、型８に形成されているパターン領域８ａにおけるパターンにインプリント材１４が十分に充填された後に行われる。
具体的にステップＳ１０４では、型８に形成されているマークと基板１０に形成されているマークとを検出部１２が検出した後、その検出結果に基づいて、型８及び基板１０の相対的な位置合わせが行われる。

ここで本実施形態に係るインプリント装置１では、ステップＳ１０４において型８及び基板１０の相対的な位置合わせは行われるが、型８、基板１０、インプリント装置１又はそれらの任意の組み合わせに由来しうる歪みの補正は行われない。
ここでいう歪みには、基板チャック１６や型チャック１１の保持面、基板１０の主面、型８の主面又はそれらの任意の組み合わせにおける平坦性の偏差に伴って生じる型８に形成されているパターンの歪みが含まれる。加えて、ここでいう歪みには、型８に形成されているパターンの誤差や基板１０の歪みも含まれる。これらの歪みは、全て重ね合わせ精度に影響する。

本実施形態に係るインプリント装置１では、以下に示すように、ショット領域上の所定の領域に供給されているインプリント材１４の重合度を選択的に高めることによって、平坦性の偏差によるパターンの歪みを補正し、重ね合わせ精度を向上させることができる。

図２（ｂ）は、本実施形態に係るインプリント装置１においてそのような歪みの補正を行うためのステップＳ１０２におけるインプリント材１４の供給工程に含まれる各工程を示すフローチャートである。

まず、上記に示したような型８に形成されているパターンの歪みや基板１０の歪み等の情報に基づいて、基板１０上の所定のショット領域内の第１の領域に対して、供給部５からインプリント材１４が供給される（ステップＳ２０１、第１の供給工程）。

次に、ステップＳ２０１において第１の領域に供給されたインプリント材１４に対して重合度が高まるように、第１の照射部２から光９が照射される（ステップＳ２０２、第１のエネルギー供給工程）。
なお、ここでの光９の照射量は、第１の領域に供給されているインプリント材１４の重合度が、ステップＳ２０１において供給された際の重合度よりも高く、且つ後のステップＳ１０６において硬化される際の重合度よりも低くなるように設定する。

すなわちステップＳ２０２では、第１の領域に供給されているインプリント材１４の重合度を硬化させない程度に高めるように、当該インプリント材１４に対して第１の照射部２から光９を照射すればよい。
換言すると、ステップＳ２０２における第１の照射部２からの光９の照射量は、インプリント材１４の硬化に必要な照射量の１／１０以下、好ましくは１／１００以下、より好ましくは１／１０００以下であるとよい。

また、ステップＳ１０４での型８及び基板１０の相対的な位置合わせにおいて生じるせん断力の大きさが１０Ｎを上回ると、当該位置合わせの際に各パターン形状が崩れることで位置合わせ精度が低下する虞がある。
そこで、ステップＳ２０２において第１の照射部２から光９を照射する際には、当該せん断力の大きさが１０Ｎ以下、好ましくは５Ｎ以下、より好ましくは１Ｎ以下になるように、第１の領域に供給されたインプリント材１４の重合度を高めればよい。

更に換言すると、ステップＳ２０１において供給された際、及びステップＳ１０６において硬化された際それぞれのインプリント材１４が液体及び固体状態にあるとしたとき、ステップＳ２０２では、インプリント材１４をゲル（半硬化）状態にするとよい。

また、ステップＳ２０１においてインプリント材１４が供給される第１の領域は、平坦性の偏差に伴う型８に形成されたパターンの歪みや基板１０の歪み等の情報に基づいて決定される（決定工程）。
具体的には、基板１０の所定のショット領域及び型８のパターン領域８ａそれぞれに形成されている複数のマークにおいて検出される位置や大きさから取得される上記歪みの情報に基づいて、インプリント材１４が供給される第１の領域が決定される。

次に、基板１０上の所定のショット領域における第１の領域以外の第２の領域に対して、パターンを形成するために必要なインプリント材１４が供給部５から供給される（ステップＳ２０３、第２の供給工程）。
なお、ステップＳ２０３において第２の領域上に供給されるインプリント材１４の単位面積当たりの供給量は、ステップＳ２０１における第１の領域上に供給されるインプリント材１４の単位面積当たりの供給量よりも少なくすることが好ましい。
すなわち、ステップＳ２０１でのインプリント材１４の単位面積当たりの供給量をステップＳ２０３でのインプリント材１４の単位面積当たりの供給量より多くすることで、以下に示すようなパターン領域８ａにおける歪みをより有効に生じさせることができる。

また、上記では基板１０上の所定のショット領域における第１の領域及び第２の領域それぞれに対してインプリント材１４を供給する例を示しているが、これに限られない。
すなわち、基板１０上の所定のショット領域を三つ以上の領域に分けて、インプリント材１４の供給及び光９の照射を上記の要領に従って順次行ってもよい。

図２（ａ）に戻り、ステップＳ１０４において型８及び基板１０の相対的な位置合わせが行われた後、型８及び基板１０の間の相対的な位置ずれが許容範囲に収まっているか判定される（ステップＳ１０５）。
もし、型８及び基板１０の間の相対的な位置ずれが許容範囲に収まっていない場合には（ステップＳ１０５のＮｏ）、ステップＳ１０４に戻り、型８及び基板１０の相対的な位置合わせが再度行われる。
一方、当該位置ずれが許容範囲に収まっている場合には（ステップＳ１０５のＹｅｓ）、ステップＳ１０６に移行する。そしてステップＳ１０６では、第１の照射部２から光９が照射されることで基板１０上の所定のショット領域に供給されたインプリント材１４が硬化（固化）される硬化工程（第２のエネルギー供給工程）が行われる。

図３（ａ）は、ステップＳ１０２においてインプリント材１４が供給された所定のショット領域を拡大した断面図を示している。
具体的に図３（ａ）では、第１の領域における重合度が相対的に高いインプリント材１４ａと、第２の領域における重合度が相対的に低いインプリント材１４ｂとが示されている。
また図３（ａ）では、基板１０とインプリント材１４ａ及びインプリント材１４ｂとの間において歪みを有しながら既に形成されているパターンが図示されていないものとする。

図３（ｂ）は、ステップＳ１０３乃至Ｓ１０６が行われた所定のショット領域を拡大した断面図を示している。
具体的に図３（ｂ）では、第１の領域の中心位置４０１及び第２の領域の中心位置４０２が示されている。

図３（ｂ）に示されているように、第２の領域におけるインプリント材１４ｂに比べて、重合度が高められた第１の領域におけるインプリント材１４ａの方が、ステップＳ１０３において型８が押し付けられたことによる広がりが抑制される。
そのため、ステップＳ１０６における硬化工程が行われることで、第１の領域におけるインプリント材１４ａの厚みは、第２の領域におけるインプリント材１４ｂに比べて大きくなる。

このとき型８に形成されているパターン領域８ａは、そのようなインプリント材１４の厚み分布にならうように変形する。
具体的には、位置４０１では谷折り（凹状）に折り曲がる力がパターン領域８ａに印加されることで、パターン面内において縮む方向の変形が生じる。
一方、位置４０２では山折り（凸状）に折り曲がる力がパターン領域８ａに印加されることで、パターン面内において伸びる方向の変形が生じる。

このように本実施形態に係るインプリント装置１では、パターン領域８ａにおいてインプリント材１４の厚み分布にならうように平坦性の偏差を生じさせることで、パターン面内において歪みを生じさせることが可能となる。

図２（ａ）に戻り、ステップＳ１０６における硬化工程が行われた後、型８と基板１０上のインプリント材１４とを互いに離間させる離型工程が行われる（ステップＳ１０７）。

そして、基板１０上の指定したショット領域全てに対してステップＳ１０２乃至Ｓ１０７から構成される処理が完了したか判定される（ステップＳ１０８）。
もし、基板１０上の指定したショット領域全てに対して当該処理が完了していない場合には（ステップＳ１０８のＮｏ）、ステップＳ１０２に戻り、当該処理を継続する。
一方、基板１０上の指定したショット領域全てに対して当該処理が完了している場合には（ステップＳ１０８のＹｅｓ）、ステップＳ１０９に移行し、本実施形態に係るインプリント装置１から基板１０が搬出され、基板１０に対するインプリント処理を終了する。

以上のように、本実施形態に係るインプリント装置１では、平坦性の偏差に伴う型８に形成されたパターンの歪みや基板１０の歪み等の情報に基づいて、供給工程において基板１０上のショット領域内の第１の領域におけるインプリント材１４の重合度を高めている。
換言すると、型８に形成されているパターン領域８ａ及び基板１０の所定のショット領域それぞれの形状の間の差に基づいて、当該ショット領域内の第１の領域を決定し、当該第１の領域におけるインプリント材１４の重合度を高めている。
これにより、硬化工程を行う際に型８のパターン領域８ａに局所的に平面内の歪みを生じさせることで、重ね合わせ精度を向上させることができる。

［第二実施形態］
図４（ａ）は、第二実施形態に係るインプリント装置７１の模式的断面図を示している。なお本実施形態に係るインプリント装置７１は、第２の照射部６０が新たに設けられている事以外は第一実施形態に係るインプリント装置１と同一の構成を有しているため、同一の部材には同一の符番を付して説明を省略する。
また図４（ｂ）は、第二実施形態に係るインプリント装置７１に設けられている第２の照射部６０（エネルギー供給部）の模式的断面図を示している。

図４（ｂ）に示されているように、第２の照射部６０は、光源５１、光変調素子５３（空間光変調素子）、光学素子５４ａ及び光学素子５４ｂを備えており、基板１０上の所定の領域に光５０を照射することができる。
すなわち本実施形態に係るインプリント装置７１では、第１の照射部２が基板１０の所定のショット領域全体に光９を照射する一方で、第２の照射部６０が基板１０の所定のショット領域内の所定の領域に光５０を照射することができる。

光源５１は、基板１０上のインプリント材１４を予め定められた粘度に重合反応させる（重合度を高める）波長の光５０を射出するために必要な出力が得られる光源、例えばランプ、レーザダイオード、ＬＥＤ等から選定される。
そして光源５１から出射した光５０は、光学素子５４ａを通過した後、光変調素子５３に導光される。

光変調素子５３は、デジタルマイクロミラーデバイス（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｍｉｃｒｏｍｉｒｒｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ：ＤＭＤ）で構成されている。
そして、光変調素子５３を光源５１と基板１０との間に配置すると共に、個々のマイクロミラーの角度を調整することで、基板１０上における光５０の照射範囲の位置や大きさを任意に制御（設定）することができる。
すなわち光５０は、光変調素子５３によって、光学素子５４ｂを通過した後、基板１０上の所定の領域に照射（投影）されるように倍率が調整される。

加えて、個々のマイクロミラーの角度を時間変化させることで、基板１０上の所定の領域に対する光５０の照射時間を任意に制御することができる。
なお、光変調素子５３はデジタルマイクロミラーデバイスに限らず、液晶ディスプレイ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）デバイスやＬＣＯＳ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｏｎ Ｓｉｌｉｃｏｎ）デバイス等の素子を用いてもよい。

本実施形態に係るインプリント装置７１では、平坦性の偏差に伴う型８に形成されたパターンの歪みや基板１０の歪み等の情報に基づいて、光変調素子５３を用いて基板１０上のインプリント材１４の重合度を選択的に高めることで重ね合わせ精度を向上させている。

図５（ａ）は、本実施形態に係るインプリント装置７１の動作、具体的には基板１０の各ショット領域においてインプリント材１４を型８によって成形することでパターンを形成するインプリント処理を示したフローチャートである。
なお、本実施形態に係るインプリント装置７１における当該フローチャートは、供給工程においてステップＳ１０２の代わりにステップＳ７０２が行われる事以外は第一実施形態に係るインプリント装置１と同一である。そのため、以下ではステップＳ７０２のみについて説明する。
図５（ｂ）は、本実施形態に係るインプリント装置７１でのステップＳ７０２におけるインプリント材１４の供給工程に含まれる各工程を示すフローチャートである。

まず、基板１０上の所定のショット領域全体にわたって、供給部５からインプリント材１４が供給される（ステップＳ８０１）。
なお、ステップＳ８０１では基板１０上の所定のショット領域全体にわたってインプリント材１４が供給されるため、供給部５の代わりにスピンコーターやスリットコーターを用いて基板１０上にインプリント材１４を膜状に供給してもよい。

次に、基板１０上の所定のショット領域における各領域に対して、平坦性の偏差に伴う型８に形成されているパターンの歪みや基板１０の歪み等に応じて光照射時間を変化させるように、第２の照射部６０から光５０を照射する（ステップＳ８０２）。

図６（ａ）は、ステップＳ８０２において光５０が照射された所定のショット領域を拡大した断面図を示している。
具体的に図６（ａ）では、重合度が相対的に一番高いインプリント材１４ａ、重合度が相対的に二番目に高いインプリント材１４ｂ、及び重合度が相対的に一番低いインプリント材１４ｃが示されている。
また図６（ａ）では、基板１０とインプリント材１４ａ、インプリント材１４ｂ及びインプリント材１４ｃとの間において歪みを有しながら既に形成されているパターンが図示されていないものとする。

インプリント材１４の重合度は、インプリント材１４に照射される光量に応じて変化する。
そのため、本実施形態に係るインプリント装置７１では、光５０の照射時間を変化させることで、各領域におけるインプリント材１４の重合度を調整している。
すなわち図６（ａ）では、インプリント材１４ａに対する光５０の照射時間が相対的に一番長く、インプリント材１４ｂに対する光５０の照射時間が相対的に二番目に長く、インプリント材１４ｃに対する光５０の照射時間が相対的に一番短くなっている。

図６（ｂ）は、ステップＳ１０３乃至Ｓ１０６が行われた所定のショット領域を拡大した断面図を示している。
具体的に図６（ｂ）では、インプリント材１４ｂが供給されている領域の中心位置４０１、インプリント材１４ｃが供給されている領域の中心位置４０２及びインプリント材１４ａが供給されている領域の中心位置４０３が示されている。

図６（ｂ）に示されているように、相対的に重合度が高い順、すなわちインプリント材１４ａ、インプリント材１４ｂ、インプリント材１４ｃの順に、ステップＳ１０３において型８が押し付けられたことによる広がりが抑制される。
そのため、ステップＳ１０６における硬化工程が行われることで、インプリント材１４ａ、インプリント材１４ｂ、インプリント材１４ｃの順に、厚みが大きくなる。

このとき型８に形成されているパターン領域８ａは、そのようなインプリント材１４の厚み分布にならうように変形する。
具体的には、位置４０１では谷折り（凹状）に折り曲がる力がパターン領域８ａに印加されることで、パターン面内において縮む方向の変形が生じる。
また、位置４０３では谷折り（凹状）に折り曲がる力が位置４０１に比べて更に強くパターン領域８ａに印加されることで、パターン面内において縮む方向の変形が位置４０１に比べて更に大きく生じる。
一方、位置４０２では山折り（凸状）に折り曲がる力がパターン領域８ａに印加されることで、パターン面内において伸びる方向の変形が生じる。

このように本実施形態に係るインプリント装置７１では、パターン領域８ａにおいてインプリント材１４の厚み分布にならうように平坦性の偏差を生じさせることで、パターン面内において歪みを生じさせることが可能となる。

なお、上記ではインプリント材１４ａ、インプリント材１４ｂ及びインプリント材１４ｃそれぞれに対する光５０の照射時間を互いに異ならせているが、これに限られない。
すなわち、基板１０上の所定のショット領域における二つの領域それぞれに供給されるインプリント材１４に対する光５０の照射時間を互いに異ならせてもよい。
また、基板１０上の所定のショット領域における四つ以上の領域それぞれに供給されるインプリント材１４に対する光５０の照射時間を互いに異ならせてもよい。

以上のように、本実施形態に係るインプリント装置１では、平坦性の偏差に伴う型８に形成されたパターンの歪みや基板１０の歪み等の情報に基づいて、供給工程において基板１０上のショット領域内の各領域においてインプリント材１４の重合度を変化させている。
換言すると、型８に形成されているパターン領域８ａ及び基板１０の所定のショット領域それぞれの形状の間の差に基づいて、当該ショット領域内の各領域においてインプリント材１４の重合度を互いに異ならせている。
これにより、硬化工程を行う際に型８のパターン領域８ａに局所的に平面内の歪みを生じさせることで、重ね合わせ精度を向上させることができる。

なお、本実施形態に係るインプリント装置７１において光５０を照射するタイミングは、ステップＳ７０２における供給工程に限らず、ステップＳ１０３における接触工程からステップＳ１０６における硬化工程までの間で任意に設定してもよい。
すなわち、例えばステップＳ１０３における接触工程中にインプリント材１４が所望の厚さになった際に光５０を照射することで、所定の領域におけるインプリント材１４の重合度を高めてもよい。

本実施形態によれば、特に、基板上に既に形成されているインプリント材のパターンと、その上に新たに形成されるインプリント材のパターンとの間の重ね合わせに有利なインプリント装置を提供することができる。

［物品の製造方法］
本実施形態に係る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おいて恒久的に、あるいは各種物品を製造する際に一時的に用いられる。
なおここでいう物品としては、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサや型等が含まれる。

また電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ等の揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡ等の半導体素子等が含まれる。
また型としては、インプリント用のモールド等が含まれる。

本実施形態に係るインプリント装置を用いて形成される硬化物のパターンは、上記の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。
あるいは、当該硬化物のパターンは、レジストマスクとして一時的に用いられ、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、当該レジストマスクが除去される。

以上、好ましい実施形態について説明したが、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。

１ インプリント装置
２ 第１の照射部（エネルギー供給部）
５ 供給部
７ 制御部
８ 型
１０ 基板
１４ インプリント材
１７ 基板移動部（移動部）
３８ 型移動部（移動部）
６０ 第２の照射部（エネルギー供給部）

Claims (11)

1. 型を用いて基板上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、
   前記基板上に前記インプリント材を供給する供給部と、
   前記基板上の前記インプリント材に重合度を高めるエネルギーを供給するエネルギー供給部と、
   前記型及び前記基板の少なくとも一方を移動させる移動部と、
   制御部であって、
   前記供給部によって前記基板の所定のショット領域内の第１の領域上に前記インプリント材を供給する第１の供給工程と、
   前記第１の領域上に供給された前記インプリント材の重合度が高まるように、前記エネルギー供給部によって前記第１の領域上に供給された前記インプリント材に前記エネルギーを供給する第１のエネルギー供給工程と、
   前記第１のエネルギー供給工程を行った後に、前記供給部によって前記所定のショット領域内の前記第１の領域以外の第２の領域上に前記インプリント材を供給する第２の供給工程と、
   前記第２の供給工程を行った後に、前記型に形成されているパターン領域と前記基板上の前記インプリント材とが互いに接触するように、前記移動部によって前記型及び前記基板の少なくとも一方を移動させる移動工程と、
   前記パターン領域と前記基板上の前記インプリント材とを互いに接触させた後に、前記所定のショット領域上に供給された前記インプリント材が固化するように、前記エネルギー供給部によって前記所定のショット領域上に供給された前記インプリント材に前記エネルギーを供給する第２のエネルギー供給工程と、
   を行う制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記第１の領域における前記インプリント材の単位面積当たりの供給量が、前記第２の領域における前記インプリント材の単位面積当たりの供給量より多くなるように前記第１の供給工程及び前記第２の供給工程を行うことを特徴とするインプリント装置。
   
2. 前記制御部は、前記パターン領域及び前記所定のショット領域それぞれの形状の間の差に基づいて、前記第１の領域を決定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. 前記エネルギー供給部は、前記基板上の前記インプリント材に光を照射する照射部を含む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. 前記照射部は、前記基板の所定のショット領域全体に光を照射する第１の照射部と、該所定のショット領域内の所定の領域に光を照射する第２の照射部とを含む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. 前記エネルギー供給部は、前記基板上の前記インプリント材を加熱する加熱部を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインプリント装置を使用して型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
   前記パターンが形成された前記基板を加工する工程と、
   を含み、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。
7. 基板上にインプリント材を供給する供給部と、前記基板上の前記インプリント材に重合度を高めるエネルギーを供給するエネルギー供給部と、型及び前記基板の少なくとも一方を移動させる移動部とを備えるインプリント装置において前記型を用いて前記基板上に前記インプリント材のパターンを形成する方法であって、
   前記供給部によって前記基板の所定のショット領域内の第１の領域上に前記インプリント材を供給する第１の供給工程と、
   前記第１の領域上に供給された前記インプリント材の重合度が高まるように、前記エネルギー供給部によって前記第１の領域上に供給された前記インプリント材に前記エネルギーを供給する第１のエネルギー供給工程と、
   前記第１のエネルギー供給工程を行った後に、前記供給部によって前記所定のショット領域内の前記第１の領域以外の第２の領域上に前記インプリント材を供給する第２の供給工程と、
   前記第２の供給工程を行った後に、前記型に形成されているパターン領域と前記基板上の前記インプリント材とが互いに接触するように、前記移動部によって前記型及び前記基板の少なくとも一方を移動させる移動工程と、
   前記パターン領域と前記基板上の前記インプリント材とを互いに接触させた後に、前記所定のショット領域上に供給された前記インプリント材が固化するように、前記エネルギー供給部によって前記所定のショット領域上に供給された前記インプリント材に前記エネルギーを供給する第２のエネルギー供給工程と、
   を含み、
   前記第１の供給工程での前記第１の領域における前記インプリント材の単位面積当たりの供給量は、前記第２の供給工程での前記第２の領域における前記インプリント材の単位面積当たりの供給量より多いことを特徴とする方法。
8. 前記パターン領域及び前記所定のショット領域それぞれの形状の間の差に基づいて、前記第１の領域を決定する決定工程を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
9. 前記エネルギー供給部は、前記基板上の前記インプリント材に光を照射する照射部を含むことを特徴とする請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記照射部は、前記基板の所定のショット領域全体に光を照射する第１の照射部と、該所定のショット領域内の所定の領域に光を照射する第２の照射部とを含むことを特徴とする請求項９に記載の方法。
11. 前記エネルギー供給部は、前記基板上の前記インプリント材を加熱する加熱部を含むことを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか一項に記載の方法。