JP6120677B2 - 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。

モールドに形成されたパターンを基板上のインプリント材に転写するインプリント技術が磁気記憶媒体や半導体デバイスなどの量産用リソグラフィ技術の１つとして注目されている。このような技術を用いたインプリント装置では、パターンが形成されたモールドと基板上に供給されたインプリント材とを接触させ、その状態でインプリント材を硬化させる。そして、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基板上にパターンを形成することができる。

半導体デバイスなどの製造では、複数層のパターンを基板上に重ね合わせる必要がある。そのため、インプリント装置において、基板上に形成されたショット領域にモールドのパターンを精度よく位置合わせして転写することが重要である。そこで、基板やモールドの温度を制御することにより、それらの熱膨張特性を利用して、基板とモールドとの位置合わせを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００４−２５９９８５号公報

基板やモールドの温度を制御してそれらの位置合わせを行う場合では、それらの温度の変化に伴って基板とモールドとの相対位置が変化してしまいうる。特許文献１では、このような課題について言及されていない。

そこで、本発明は、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術を提供することを例示的目的とする。

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、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと基板上のインプリント材とを接触させ、前記インプリント材を硬化させることにより前記基板上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インプリント装置であって、前記基板を加熱して前記ショット領域を変形させる加熱部と、前記基板の面に沿った面方向における前記パターン領域と前記ショット領域との位置ずれ量と、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状との差を示す形状差とを計測する計測部と、前記計測部の計測結果に基づいて、前記加熱部による加熱と前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方の駆動とを制御し、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う制御部と、を含み、前記制御部は、前記形状差が補正されるように前記基板を前記加熱部により加熱することで前記ショット領域が前記面方向にシフトする量を示すシフト量を、前記加熱部による加熱を制御するための情報に基づいて推定し、前記位置合わせにおいて、前記パターン領域と前記ショット領域との前記面方向における位置の差が許容範囲に収まるように前記位置ずれ量と前記シフト量とに基づいて前記駆動を制御する、ことを特徴とする。

本発明によれば、例えば、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術を提供することを例示的目的とする。

第１実施形態のインプリント装置を示す図である。 第１実施形態の基板ステージにおける基板保持部とその周辺の構成を示す図である。 第１実施形態における押型工程から硬化工程までの動作シーケンスを示すフローチャートである。 基板を加熱することでショット領域がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量について説明するための図である。

以下、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する。また、各図において、基板面上で互いに直交する方向をそれぞれＸ方向およびＹ方向とし、基板面に垂直な方向をＺ方向とする。

＜第１実施形態＞
本発明の第１実施形態のインプリント装置１００について、図１を参照しながら説明する。インプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造に使用され、パターンが形成されたモールド７を基板上のインプリント材（樹脂）に接触させた状態でインプリント材を硬化させる。そして、インプリント装置１００は、基板１１とモールド７との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド７を剥離することによって基板上にモールド７のパターンを転写することができる。インプリント材を硬化する方法には、熱を用いる熱サイクル法と光を用いる光硬化法とがあり、第１実施形態のインプリント装置１００は光硬化法を採用している。光硬化法とは、インプリント材として未硬化の紫外線硬化樹脂（以下、樹脂１４）を基板上に供給し、モールド７と樹脂１４とを接触させた状態で樹脂１４に紫外線を照射することにより当該樹脂１４を硬化させる方法である。紫外線の照射により樹脂１４が硬化した後、樹脂１４からモールド７を剥離することによって基板上にパターンを形成することができる。

図１は、第１実施形態のインプリント装置１００を示す図である。インプリント装置１００は、モールド７を保持するモールド保持部３と、基板１１を保持する基板ステージ４と、照射部２と、樹脂供給部５と、計測部２２とを含む。モールド保持部３は、ベース定盤２４により支柱２６を介して支持されたブリッジ定盤２５に固定されており、基板ステージ４は、ベース定盤２４に固定されている。また、インプリント装置１００は、ＣＰＵやメモリを有し、インプリント処理を制御する（インプリント装置１００の各部を制御する）制御部６を含む。

モールド７は、通常、石英など紫外線を通過させることが可能な材料で作製されており、基板側の面における一部の領域（パターン領域７ａ）には、基板１１に転写する凹凸のパターンが形成されている。また、基板１１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板などが用いられる。基板１１の上面（被処理面）には、後述する樹脂供給部５によって樹脂１４（紫外線硬化樹脂）が供給される。

モールド保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などの保持力によりモールド７を保持するモールドチャック１５と、モールドチャック１５をＺ方向に駆動するモールド駆動部１６とを含む。モールドチャック１５およびモールド駆動部１６は、それぞれの中心部（内側）に開口領域１７を有しており、照射部２から射出された光がモールド７を介して基板１１に照射されるように構成されている。ここで、モールド７のパターン領域７ａには、製造誤差や熱変形などにより、例えば倍率成分や台形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そのため、モールド保持部３は、モールド７の側面における複数の箇所から力を加えてモールド７を変形させる変形部１８を備えている。このように当該複数の箇所から変形部１８によって力を加えることで、モールド７のパターン領域７ａにおける変形を補正することができる。

モールド駆動部１６は、例えば、リニアモータやエアシリンダなどのアクチュエータを含み、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させたり剥離させたりするようにモールドチャック１５（モールド７）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１６は、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させる際には高精度な位置決めが要求されるため、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、モールド駆動部１６は、Ｚ方向の駆動だけではなく、ＸＹ方向およびθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド７の位置を調整する位置調整機能や、モールド７の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。ここで、第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド７と基板１１との間の距離を変える動作はモールド駆動部１６で行っているが、基板ステージ４のステージ駆動部２０で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。

基板ステージ４は、基板保持部１９とステージ駆動部２０とを含み、基板１１をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板保持部１９は、例えば、真空吸着力や静電力などの保持力によって基板１１を保持する。ステージ駆動部２０は、基板保持部１９を機械的に保持するとともに、基板保持部１９（基板１１）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ステージ駆動部２０は、例えば、リニアモータなどが用いられ、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系によって構成されてもよい。また、ステージ駆動部２０は、基板１１をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１１をθ方向に回転駆動して基板１１の位置を調整する位置調整機能、基板１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。

計測部２２は、基板１１の面に沿った面方向（ＸＹ方向）におけるモールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との位置ずれ量と、パターン領域７ａの形状とショット領域１２の形状との差を示す形状差とを計測する。例えば、位置ずれ量と形状差とを計測する方法としては、パターン領域７ａとショット領域１２とにそれぞれ設けられた複数のアライメントマークを検出する方法がある。パターン領域７ａのアライメントマークとショット領域１２のアライメントマークとは、パターン領域７ａとショット領域１２とをＸＹ方向において一致させた際に互いに重なり合うように配置されている。そして、計測部２２がパターン領域７ａのアライメントマークとそれに対応するショット領域１２のアライメントマークとの位置ずれ量を、複数のアライメントマークにおいてそれぞれ検出する。これにより、計測部２２は、ＸＹ方向におけるパターン領域７ａとショット領域１２との位置ずれ量および形状差を計測することができる。

ここで、基板上のショット領域１２には、例えば一連の半導体デバイスの製造工程などの影響により、倍率成分や台形成分などの成分を含む変形が生じている場合がある。そして、この場合、基板上のショット領域１２にモールド７のパターンを精度よく転写するためには、変形部１８によってモールド上のパターン領域７ａを変形することに加えて、ショット領域１２も変形させる必要がある。そのため、第１実施形態のインプリント装置１００は、後述するように、基板１１に光を照射することによって当該基板１１を加熱し、ショット領域１２を変形させる加熱部５０を含む。

照射部２は、基板上の樹脂１４を硬化させる光を射出する露光部９と、基板１１を加熱する光を射出する加熱部５０と、露光部９から射出された光と加熱部５０から射出された光とを基板上に導く光学部材１０とを含む。第１実施形態のインプリント装置１００では、図１に示すように、露光部９と加熱部５０とが１つのユニットとして構成されているが、それに限られるものではなく、別々のユニットとして構成されてもよい。露光部９は、基板上の樹脂１４を硬化させる光（紫外線）を射出する光源と、当該光源から射出された光をインプリント処理において適切な光に整形する光学系とを含みうる。また、加熱部５０は、基板１１を加熱する光を射出する光源と、当該光源から射出された光の強度を調整するための光調整器とを含みうる。そして、加熱部５０は、基板上に供給された樹脂１４を硬化させず、かつ基板１１の加熱に適した特定の波長を有する光を射出するように構成される。加熱部５０から特定の波長を有する光を射出させる方法としては、例えば、加熱部５０の光源から当該特定の波長を有する光を直接射出させてもよいし、加熱部５０の光源の後段に当該特定の波長を有する光のみを透過させる光学フィルターを設けてもよい。加熱部５０の光調整器は、ショット領域１２における温度分布が所望の温度分布になるように、基板１１に照射される光の強度を調整する。加熱部５０の光調整器としては、例えば、液晶装置やデジタル・ミラー・デバイス（ＤＭＤ）などが採用されうる。液晶装置は、複数の液晶素子を光透過面に配置し、複数の液晶素子の各々に印加される電圧を個別に制御することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。デジタル・ミラー・デバイスは、複数のミラー素子を光反射面に配置し、各ミラー素子の面方向を個別に調整することにより、基板１１に照射される光の強度を変化させることができる。

樹脂供給部５は、基板上に樹脂１４（未硬化樹脂）を供給（塗布）する。上述したように、第１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（インプリント材）が用いられている。そして、樹脂供給部５から基板上に供給される樹脂１４は、半導体デバイスの製造工程における各種条件によって適宜選択されうる。また、樹脂供給部５の吐出ノズルから吐出される樹脂の量は、基板上の樹脂１４に形成されるパターンの厚さやパターンの密度などを考慮して適宜決定されうる。ここで、基板上に供給された樹脂１４を、モールド７に形成されたパターンに十分に充填させるために、モールド７と樹脂１４とを接触させた状態で一定の時間を経過させてもよい。

このように構成された第１実施形態のインプリント装置１００は、照射部２に加熱部５０を含み、加熱部５０により基板１１に光を照射して熱を加えることで基板上のショット領域１２を変形させている。そして、ショット領域１２を変形させる際、一般に、基板１１は、その底面の全体が基板保持部１９によって保持されている。しかしながら、この状態では、基板１１の温度変化に応じて生じる熱応力が、基板１１と基板保持部１９との間に生じる摩擦力より大きくならないと、ショット領域の変形を速やかに、かつ十分に行うことが困難である。そのため、第１実施形態における基板保持部１９は、基板１１における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能に構成されている。図２は、第１実施形態の基板ステージ４における基板保持部１９とその周辺の構成を示す図である。以下に、基板１１に加えられる保持力として真空吸着力を用いた場合について、図２を用いて説明する。

基板保持部１９は、例えば、基板１１における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能にするため複数の吸着部５１を含む。図２に示す基板保持部１９には、３つの吸着部５１ａ〜５１ｃが含まれているが、吸着部５１の数は３つに限定されるものではなく、任意の数にすることができる。これらの吸着部５１ａ〜５１ｃは、それぞれ圧力調整部５２に接続されており、圧力調整部５２は、各吸着部５１ａ〜５１ｃの圧力を個別に変更することができる。即ち、各吸着部５１ａ〜５１ｃが基板１１を保持するための保持力（真空吸着力）を個別に調整することができる。したがって、各吸着部５１ａ〜５１ｃがそれぞれ保持する基板１１の各部分１１ａ〜１１ｃと基板保持部１９との摩擦力を、基板の各部分１１ａ〜１１ｃについて個別に変更することができる。

例えば、図２に示すように、加熱部５０により基板１１に熱を加えて、基板１１の周辺部（部分１１ａ）に配置されたショット領域１２を変形する場合を想定する。この場合、加熱および位置合わせの対象とするショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）を保持する吸着部５１ａの保持力を吸着部５１ｂおよび５１ｃの保持力より小さくする。吸着部５１ｂおよび５１ｃは、第１部分とは異なり、ショット領域１２が配置されていない部分１１ｂおよび１１ｃ（第２部分）をそれぞれ保持している。例えば、吸着部５１ａの圧力を大気圧にする。これにより、吸着部５１ａによって保持される基板上の第１部分（部分１１ａ）と基板保持部１９との摩擦力を、吸着部５１ｂおよび５１ｃによって保持される基板上の第２部分（部分１１ｂおよび１１ｃ）と基板保持部との摩擦力より小さくすることができる。即ち、加熱部５０により基板を加熱し、ショット領域１２を変形している間は、部分１１ａにおいて、ショット領域１２を変形させていない間よりも摩擦力を小さくすることができる。そのため、ショット領域１２の変形を速やかに、かつ十分に行うことができる。ここで、第１実施形態では、基板に加えられる保持力として真空吸着力を用いて基板を保持する方式を採用しているが、それに限られるものではなく、例えば静電力など、他の力によって基板を保持する方式を採用してもよい。

次に、第１実施形態のインプリント装置１００におけるインプリント処理の流れについて説明する。制御部６は、モールド７のパターンを転写すべき基板上のショット領域１２が樹脂供給部５の下に配置されるように基板ステージ４を制御して、基板１１を移動させる。ショット領域１２が樹脂供給部５の下に配置されると、制御部６は、ショット領域１２に樹脂１４（未硬化樹脂）を供給するように樹脂供給部５を制御する。そして、制御部６は、ショット領域１２に樹脂１４が供給された後、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されるように基板ステージ４を制御して、基板１１を移動させる。制御部６は、モールド上のパターン領域７ａの下にショット領域１２が配置されると、モールド７を−Ｚ方向に駆動するようにモールド駆動部１６を制御し、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させる（押型工程）。そして、制御部６は、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させた状態で所定の時間を経過させる。これにより、基板上の樹脂１４を、モールド７のパターンの隅々まで充填することができる。

制御部６は、モールド７と基板上の樹脂１４とを接触させた状態において、モールド７のアライメントマークとショット領域１２のアライメントマークとを計測部２２により検出させる。これにより、制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置ずれ量と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差とを計測部２２により計測することができる。そして、制御部６は、計測部２２による計測の後、計測部２２の計測結果に基づいてパターン領域７ａとショット領域１２との位置合わせを行う。パターン領域７ａとショット領域１２との位置合わせには、例えば、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における相対位置を変更するシフト補正と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差を補正する形状補正とが含まれる。シフト補正は、モールド駆動部１６の制御によりモールドをＸＹ方向に移動させたり、ステージ駆動部２０の制御により基板１１をＸＹ方向に移動させたりすることによって行われる。形状補正は、変形部１８によってモールド７の側面から力を加えてパターン領域７ａを変形させたり、加熱部５０によって基板１１を加熱してショット領域１２を変形させたりすることによって行われる。

制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２との位置合わせを行った後、基板上の樹脂１４にモールド７を介して光（紫外線）を照射するように露光部９を制御する（硬化工程）。そして、制御部６は、モールド７が＋Ｚ方向に移動するようにモールド駆動部１６を制御し、光を照射することにより硬化した基板上の樹脂１４からモールド７を剥離する。これにより、モールド７のパターンを基板上の樹脂１４に転写することができる。このようなインプリント処理は、基板上における複数のショット領域１２の各々について行われる。

このように第１実施形態のインプリント装置１００では、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との位置合わせを行う際に、加熱部５０により基板１１を加熱することでショット領域１２を変形させている。しかしながら、ショット領域１２を変形させるために加熱部５０により基板１１を加熱すると、基板１１の温度変化に伴ってショット領域１２がＸＹ方向（面方向）にシフトしてしまいうる。そこで、第１実施形態のインプリント装置１００は、加熱部５０により基板１１を加熱することでショット領域１２がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量を、加熱部５０による加熱を制御するための情報に基づいて推定する。そして、インプリント装置１００は、位置合わせの後におけるパターン領域とショット領域とのＸＹ方向の位置の差が許容範囲に収まるように、位置合わせの際に、計測部２２によって計測された位置ずれ量と、推定されたシフト量とに基づいてシフト補正を行う。

ここで、第１実施形態のインプリント装置１００において、例えば、図２に示すように基板の周辺部（部分１１ａ）に配置されたショット領域１２にモールド７のパターンを転写するインプリント処理について、図３を参照しながら説明する。図３は、基板の周辺部（部分１１ａ）に配置されたショット領域１２にモールド７のパターンを転写するインプリント処理において、押型工程から硬化工程までの動作シーケンスを示すフローチャートである。

Ｓ１０１では、制御部６は、基板１１における複数の部分のうち、モールド７のパターンを転写するショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）を保持する吸着部５１の保持力（真空吸着力）を低下させる。例えば、図２に示すように、ショット領域１２が配置された部分１１ａ（第１部分）が吸着部５１ａによって保持されている場合、制御部６は、吸着部５１ａの圧力を大気圧にするなど、吸着部５１ａの保持力を吸着部５１ｂおよび５１ｃの保持力より小さくする。これにより、吸着部５１ａによって保持される基板上の部分１１ａ（第１部分）に生じる摩擦力を、吸着部５１ｂおよび５１ｃによって保持される基板上の部分１１ｂおよび１１ｃ（第２部分）に生じる摩擦力より小さくすることができる。そのため、ショット領域１２の変形を速やかに、かつ十分に行うことができる。ここで、部分１１ａを保持する吸着部５１ａの保持力は、基板１１の温度変化に応じて生じる熱応力が部分１１ａと基板保持部１９との摩擦力より大きくなるように設定されるとよい。また、ショット領域１２が複数の吸着部５１にまたがって配置している場合は、当該複数の吸着部５１の保持力を低下してもよい。例えば、ショット領域１２が吸着部５１ａと５１ｂとにまたがって配置されている場合は、吸着部５１ａと５１ｂとの保持力が低下される。

Ｓ１０２では、制御部６は、計測部２２により、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置ずれ量と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差とを計測する（第１計測）。Ｓ１０３では、制御部６は、Ｓ１０２において計測部２２によって計測された形状差の補正（以下、形状補正）を行うための補正値を決定する。形状補正を行うための補正値には、変形部１８によるモールド７の変形を制御するための情報（変形部１８における補正値）と、加熱部５０による加熱を制御するための情報（加熱部５０における補正値）とが含まれうる。変形部１８における補正値は、例えば、モールド上のパターン領域７ａの形状が目標形状になるように、変形部１８がモールド７の側面における複数の箇所の各々に加える力の情報を含む。また、加熱部５０における補正値は、基板上のショット領域１２の形状が当該目標形状になるように、加熱部５０が基板１１を加熱するための情報を含む。加熱部５０が基板１１を加熱するための情報には、例えば、加熱部による基板の加熱量Ｗ、加熱部により加熱される基板上の範囲（加熱範囲ｄ）、加熱部により加熱されるショット領域の基板上における位置（代表位置Ｐ）が含まれうる。

Ｓ１０４では、制御部６は、基板１１を加熱することでショット領域１２がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量を、Ｓ１０３で決定した加熱部５０における補正値に基づいて推定する。ここで、基板１１を加熱することでショット領域１２がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量について、図４を参照しながら説明する。図４において、基板１１における部分１１ａは吸着部５１ａによって保持されおり、基板１１における部分１１ｂは吸着部５１ｂによって保持されており、基板１１における部分１１ｃは吸着部５１ｃによって保持されている。モールド７のパターンを転写するショット領域１２は部分１１ａに配置されているものとし、部分１１ａを保持する吸着部５１ａの圧力は大気圧に設定されているものとする。また、部分１１ｂおよび１１ｃは、吸着部５１ｂおよび５１ｃによってそれぞれ吸着保持されているものとし、加熱部による基板の加熱においてＸＹ方向にシフトしないものと仮定する。したがって、基板１１における部分１１ｂおよび１１ｃにおいてはＸＹ方向への変形が許容されない状態であり、その一方で、基板１１における部分１１ａにおいてはＸＹ方向への変形が許容されている状態である。

加熱部５０により基板１１を加熱した場合、部分１１ａは、それに隣接する部分１１ｂを基準として、即ち、部分１１ａと部分１１ｂとの境界部分を起点として−Ｘ方向に向かって熱膨張を起こし、ショット領域１２が−Ｘ方向にシフトする。このとき、図４に示すように、ショット領域１２における代表位置Ｐ（例えば、ショット領域１２の中心）が−Ｘ方向にシフトする量がシフト量Ｌとなる。図４では、加熱部５０により基板１１を加熱する前のショット領域１２が実線によって表され、加熱部５０により基板１１を加熱した後のショット領域１２’が破線によって表されている。なお、図４では、加熱部５０により基板１１を加熱する前と加熱した後とにおいてショット領域１２の形状の変化を分かりやすく示すために、ショット領域１２とショット領域１２’との寸法比は実際とは大きく異なる。また、加熱部５０により加熱される基板上の範囲（加熱範囲ｄ）は、ショット領域１２の範囲であり、ここではショット領域のＸ方向の長さを加熱範囲ｄとして規定している。

このシフト量Ｌは、加熱部５０による加熱を制御するための情報（加熱量Ｗ、加熱範囲ｄ、代表位置Ｐ）と、基板１１の物性値に基づいて推定される。基板１１の物性値とは、基板１１として用いられる材料（例えば単結晶シリコン）の線膨張係数、熱伝導率などが含まれる。ここでは、基板１１の物性値として、線膨張係数を例にして説明する。例えば、制御部６には、基板１１の線膨張係数αと、加熱量Ｗと、加熱範囲ｄと、代表位置Ｐとを用いて、有限要素法などにより温度上昇量ΔＴを求める関数が記憶されており、その関数を用いることにより温度上昇量ΔＴが算出される。そして、ショット領域１２における代表位置Ｐのシフト量Ｌは、温度上昇量ΔＴと基板１１の線膨張係数αと加熱範囲ｄとを用いて式（１）により推定することができる。ここで、第１実施形態では、加熱部５０で基板１１を加熱することによるショット領域１２のシフト量を、基板保持部１９による基板１１の保持の影響によりショット領域１２のシフトが大きくなるＸ方向のみに着目しているが、それに限られるものではない。例えば、基板保持部１９の構成や基板１１の保持の方法に応じて、Ｙ方向におけるシフト量も推定してもよい。

第１実施形態のインプリント装置１００においては、加熱部５０で基板１１を加熱することによるショット領域１２のシフト量Ｌを計算式により推定しているが、それに限られるものではない。例えば、ショット領域１２のシフト量Ｌを、加熱量Ｗと加熱範囲ｄと代表位置Ｐとを用いて有限要素解析などにより予め求めておき、データベース化して制御部６に記憶しておいてもよい。また、ショット領域１２のシフト量Ｌを、インプリント装置１００において実験的に予め求めておき、データベース化して制御部６に記憶しておいてもよい。そして、Ｓ１０３において制御部６により決定された加熱部５０による加熱を制御するための情報（加熱量Ｗ、加熱範囲ｄ、代表位置Ｐ）に応じて、ショット領域１２のシフト量Ｌをデータベースから決定（推定）してもよい。

Ｓ１０５では、制御部６は、Ｓ１０２において計測部２２により計測された、パターン領域７ａとショット領域１２との相対位置の補正（以下、シフト補正）を行うための補正値を決定する。上述したように、ショット領域１２を変形させるために加熱部５０により基板１１を加熱すると、基板１１の温度変化に伴ってショット領域１２がＸＹ方向にシフトしてしまいうる。そのため、シフト補正を行うための補正値には、Ｓ１０２において計測部２２により計測されたパターン領域７ａとショット領域１２との位置ずれ量を補正する補正値に加えて、Ｓ１０４で推定されたショット領域１２のシフト量を補正する補正値も含まれる。このように、位置ずれ量とシフト量とが補正されるように補正値を決定することで、後段の位置合わせ工程（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）が終了した時点において、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置の差を許容範囲に収めることができる。ここで、図３に示すフローチャートでは、Ｓ１０３、Ｓ１０４およびＳ１０５はその順番に行われているが、図３に示す順番通りに行われなくてもよく、それらを同時に行ってもよい。

Ｓ１０６では、制御部６は、Ｓ１０５で決定されたシフト補正を行うための補正値を基づいてステージ駆動部２０を制御し、パターン領域７ａとショット領域１２との相対位置を補正するシフト補正を行う。Ｓ１０５で決定された補正値には、上述したように、位置ずれ量を補正する補正値とシフト量を補正する補正値とが含まれる。したがって、Ｓ１０５で決定された補正値を基づいてシフト補正を行った場合、パターン領域７ａとショット領域１２とは、位置ずれ量とシフト量とを合わせた量だけＸＹ方向にずれるように配置される。

Ｓ１０７では、制御部６は、Ｓ１０３で決定された加熱部５０における補正値を基づいて加熱部５０を制御し、基板１１を加熱する。Ｓ１０８では、制御部６は、Ｓ１０３で決定された変形部１８における補正値を基づいて変形部１８を制御し、モールド７の側面における複数の箇所から力を加える。このＳ１０７とＳ１０８とにより、モールド上のパターン領域７ａと基板上のショット領域１２との形状差を許容範囲に収めることができる。また、Ｓ１０７において加熱部５０により基板１１を加熱しているため、上述したように、ショット領域１２がＸＹ方向にシフトする。しかしながら、第１実施形態のインプリント装置１００では、Ｓ１０８において、基板１１の加熱によりショット領域１２がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量も考慮して、パターン領域７ａとショット領域１２との相対位置が変更される。そのため、Ｓ１０８が終了した時点において、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差を許容範囲に収めることができるだけはなく、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置の差も許容範囲に収めることができる。ここで、図３に示すフローチャートでは、Ｓ１０６、Ｓ１０７およびＳ１０８はその順番に行われているが、図３に示す順番通りに行われなくてもよく、それらの順番が変更されてもよいし、それらを同時に行ってもよい。

Ｓ１０９では、制御部６は、計測部２２により、パターン領域７ａとショット領域１２とのＸＹ方向における位置ずれ量と、パターン領域７ａとショット領域１２との形状差とを計測する（第２計測）。Ｓ１１０では、制御部６は、パターン領域７ａとショット領域１２との位置ずれ量および形状差がそれぞれ許容範囲に収まっているか否かの判定を行う。位置ずれ量および形状差がそれぞれ許容範囲に収まっている場合は、硬化工程に進み、基板上の樹脂１４にモールド７を介して露光部９により光を照射し、当該樹脂１４を硬化する。一方で、位置ずれ量および形状差がそれぞれ許容範囲に収まっていない場合は、Ｓ１０３に戻る。第１実施形態のインプリント装置１００では、Ｓ１０６において、基板１１の加熱によりショット領域１２がＸＹ方向にシフトする量を示すシフト量も考慮してシフト補正が行われる。そのため、Ｓ１０９およびＳ１１０は、モールド７と基板１１との位置合わせ（Ｓ１０６〜Ｓ１０８）が正常に行われたか否かの確認工程として実施されうる。例えば、位置合わせの最中に、装置が設置されている床からの振動や、環境温度の変化などの外乱の影響により、位置ずれ量および形状差がそれぞれ許容範囲に収まっていない場合がありうる。この様なときに、Ｓ１０３に戻り、モールドと基板との位置合わせが再び行われる。

上述したように、第１実施形態のインプリント装置１００は、加熱部５０により基板１１を加熱することでショット領域１２がＸＹ方向（面方向）にシフトする量を示すシフト量を推定する。そして、インプリント装置１００は、モールド７と基板１１との位置合わせにおいて、推定したシフト量を考慮して、シフト補正を行う。これにより、加熱部５０の加熱によるショット領域１２のシフトを補正する工程を新たに設ける必要がないため、スループットを低下させることなく、モールド７のパターンを基板上のショット領域１２に高精度に転写することができる。ここで、第１実施形態のインプリント装置１００では、図３におけるＳ１０３〜Ｓ１０５の工程を制御部６により行っているが、それに限られるものではない。例えば、装置の外部におけるコンピュータなどによってＳ１０３〜Ｓ１０５の工程を行って補正値を算出し、算出された補正値を制御部６が取得するようにインプリント装置１００を構成してもよい。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかけ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、基板に塗布された樹脂に上記のインプリント装置を用いてパターンを形成する工程（基板にインプリント処理を行う工程）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。

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ないことはいうまでもなく、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。

Claims (9)

1. パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと基板上のインプリント材とを接触させ、前記インプリント材を硬化させることにより前記基板上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インプリント装置であって、
   前記基板を加熱して前記ショット領域を変形させる加熱部と、
   前記基板の面に沿った面方向における前記パターン領域と前記ショット領域との位置ずれ量と、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状との差を示す形状差とを計測する計測部と、
   前記計測部の計測結果に基づいて、前記加熱部による加熱と前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方の駆動とを制御し、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う制御部と、
   を含み、
   前記制御部は、前記形状差が補正されるように前記基板を前記加熱部により加熱することで前記ショット領域が前記面方向にシフトする量を示すシフト量を、前記加熱部による加熱を制御するための情報に基づいて推定し、
   前記位置合わせにおいて、前記パターン領域と前記ショット領域との前記面方向における位置の差が許容範囲に収まるように前記位置ずれ量と前記シフト量とに基づいて前記駆動を制御する、ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記基板における複数の部分の各々に加えられる保持力をそれぞれ変更可能な基板保持部を更に含み、
   前記複数の部分は、前記位置合わせの対象とするショット領域を有する第１部分と、前記第１部分とは異なる第２部分とを含み、
   前記制御部は、前記位置合わせにおいて、前記第１部分に加えられる保持力が、前記第２部分に加えられる保持力より小さくなるように前記基板保持部を制御する、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、前記加熱部による前記基板の加熱において前記第２部分が前記面方向にシフトしないと仮定し、前記加熱部により前記基板を加熱することで前記ショット領域における代表位置が前記第２部分を基準としてシフトする量を前記シフト量として推定する、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. 前記制御部は、前記加熱部による前記基板の加熱量、前記加熱部により加熱される前記基板上の範囲、前記加熱部により加熱されるショット領域の前記基板上における位置、および前記基板の物性値のうち少なくとも１つを用いて前記シフト量を推定する、ことを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記加熱部は、光を射出する光源を含み、当該光源から射出された光を前記モールドを介して前記基板に照射することにより前記基板を加熱して前記ショット領域を変形させる、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記制御部は、前記位置合わせを行った後に前記計測部に計測を行わせ、前記形状差が許容範囲に収まっていることを確認する、ことを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
7. 前記加熱部による加熱を制御するための情報は、前記加熱部による前記基板の加熱量、前記加熱部により加熱される前記基板上の範囲、及び、前記加熱部により加熱されるショット領域の前記基板上における位置の少なくとも１つを含む、ことを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 請求項１乃至７のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成するステップと、
   前記ステップでパターンが形成された前記基板を加工するステップと、
   を含む、ことを特徴とする物品の製造方法。
9. 基板を加熱して前記基板上のショット領域を変形させる加熱部を含むインプリント装置において、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと前記基板上のインプリント材とを接触させ、前記インプリント材を硬化させることにより前記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インプリント方法であって、
   前記基板の面に沿った面方向における前記パターン領域と前記ショット領域との位置ずれ量と、前記パターン領域の形状と前記ショット領域の形状との差を示す形状差とを計測する計測工程と、
   前記形状差が補正されるように前記基板を前記加熱部により加熱することで前記ショット領域が前記面方向にシフトする量を示すシフト量を、前記加熱部による加熱を制御するための情報に基づいて推定する推定工程と、
   前記計測工程における計測結果に基づいて、前記加熱部による加熱と前記モールドおよび前記基板の少なくとも一方の駆動とを制御し、前記パターン領域と前記ショット領域との位置合わせを行う位置合わせ工程と、
   を含み、
   前記位置合わせ工程では、前記パターン領域と前記ショット領域との前記面方向における位置の差が許容範囲に収まるように前記位置ずれ量と前記シフト量とに基づいて前記駆動を制御する、ことを特徴とするインプリント方法。

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