JP6948924B2 - インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法 - Google Patents

インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法 Download PDF

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Description

本発明は、インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法に関する。
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た状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材から型を引き離すことによって基板上にパターンを形成する。
硬化したインプリント材から型を引き離す際に、型が帯電する剥離帯電が起こりうる。これは、型に静電気が発生する現象である。型の材質は、石英ガラスなどの紫外線を透過させる誘電体であるため、一度帯電すると発生した静電気は消滅することなく帯電状態が維持される。
このような剥離帯電が起こると、周囲の異物(パーティクル)が型に引き寄せられて付着する。型に異物が付着した状態で型と基板上のインプリント材とを接触させてしまうと、形成されたパターンに欠陥が生じたり型が破損したりしうる。
特許文献1は、型の表面電位を計測し、計測された型の表面電位に応じて除電を行う技術が開示されている。ここでは、ショット毎に除電を行うのではなく、計測された型の表面電位が型に異物が付着している可能性が高いと考えられる値を超えた場合に型の除電を行うことで、スループットの低下を抑制している。
特開2009−286085号公報
しかし、引用文献1の技術では依然としてショット毎に型の表面電位を計測する必要があり、これがパターン転写におけるスループットを低下させる要因となっている。
本発明は、例えば、型の除電性能と装置のスループットの両立に有利なインプリント装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面によれば、基板の上のインプリント材に型を接触させた状態で該インプリント材を硬化させ、該硬化したインプリント材から前記型を引き離すことで前記基板の上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、前記型の除電を行う除電部と、前記インプリント処理の回数と前記型の表面電位との関係を表す帯電特性に基づいて、前記除電部により前記型の除電を行うタイミングを決定する処理部とを備えることを特徴とするインプリント装置が提供される。
本発明によれば、例えば、型の除電性能と装置のスループットの両立に有利なインプリント装置を提供することができる。
実施形態におけるインプリント装置の構成を示す図。 実施形態における、第1基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャート。 実施形態における、第2基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャート。 実施形態における除電タイミングを決定する処理のフローチャート。 実施形態における、第1基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャート。 実施形態における除電タイミングを決定する処理のフローチャート。 型の表面電位が所定値を超えるまでのショット数を推定する処理を説明する図。 実施形態における、第1基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャート。 実施形態における除電タイミングを決定する処理のフローチャート。 型の表面電位が所定値を超えるまでのショット数を推定する処理を説明する図。 実施形態における除電タイミングテーブルのデータ構造例を示す図。 実施形態における物品製造方法を説明する図。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の実施の具体例を示すにすぎないものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決のために必須のものであるとは限らない。なお、図面中、同一の部材、同一の処理ブロックには同一の参照符号を付し、それにより重複する説明は省略する。
まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、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。
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、インプリント材供給装置により、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。
図1は、本実施形態におけるインプリント装置100の構成を示す図である。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置を例示するが、熱硬化法を採用してもよい。また、以下の図においては、基板上のインプリント材に対して紫外線を照射する照明系の光軸と平行な方向にXYZ座標系におけるZ軸をとり、Z軸に垂直な平面内において互いに直交する方向にX軸およびY軸をとるものとする。
図1において、基板チャック2は、基板1を保持する。θステージ3及びXYステージ4を含む基板ステージは、基板チャック2を支持することで基板1を保持して移動する。ここで、θステージ3は、基板1のθ(Z軸回りの回転)方向に関して位置を補正するもので、XYステージ4上に配置される。XYステージ4は、基板1をXY方向の位置に関して位置決めを行うためのもので、リニアモータ19により駆動される。XYステージ4は、ベース定盤5上に載置される。リニアエンコーダ6は、ベース定盤5上に、X方向及びY方向のそれぞれに取り付けられ、XYステージ4の位置を計測する。支柱8は、ベース定盤5上に屹立し、天板9を支えている。
型10を保持する型チャック11は、インプリントヘッド12によって保持されている。インプリントヘッド12は、型チャック11(すなわち型10)のZ位置の調整機能、及び、型10の傾きを補正するためのチルト機能を有する。アクチュエータ15は、型チャック11に保持された型10をZ軸方向に駆動して、型10のパターン部を基板1の上のインプリント材60に対して接触させ又は引き離すことを行う。アクチュエータ15は、例えばエアシリンダ又はリニアモータでありうる。
計測部70は、型10のパターン部における表面電位を計測する。計測部70は、例えばXYステージ4に設置された表面電位センサでありうる。なお、このような表面電位センサは別の場所に取り付けられていてもかまわない。例えば、アームあるいはステー等を介して天板9に取り付けられていてもよい。
光源16は、コリメータレンズ17を通して、インプリント材60を感光させるための紫外光を照射する。インプリント材供給装置であるディスペンサ18は、基板1の表面にインプリント材60を供給する。ビームスプリッタ20は、光源16の光路中に配置され、光源16からの光の一部を撮像系21に導く。撮像系21は、型10のインプリント材60との接触状態を観察するために使用される。なお、型チャック11及びインプリントヘッド12は、光源16から照射される光を型10へと通過させる開口(不図示)をそれぞれ有する。
除電部30は、型10の除電を行う。除電部30は例えば、インプリントヘッド12に設けられた、除電用の気体を供給する気体供給ノズルを含みうる。除電用の気体は、電子に対する平均自由工程が空気よりも長い気体を含む必要がある。除電用の気体としては、具体的には、単原子分子である希ガスがよいが、特に、希ガスのうちでも最も長い平均自由工程を有するヘリウム(He)がよい。電界中に存在する電子は、電界によって陽極側に運ばれ、その途中で気体分子に衝突する。この際、電子が十分に加速されて気体の電離電圧以上のエネルギーを有して気体分子に衝突すると電離が起こり、電子−陽イオン対が生成される。ここで生成された電子も電界で加速され、気体分子を電離させる。このように、電離が次々に起こることで大量の電子−陽イオン対が生成される現象を電子雪崩と呼ぶ。電子に対する平均自由工程が長い気体は、加速中の電子が途中で気体分子に衝突せず、高エネルギー状態まで加速される。従って、電子に対する平均自由工程が長い気体は、空気と比べて、低い電界中でも電子雪崩が起こりやすく、型10に大きな電圧が蓄積される前に除電することができる。
制御部80は、インプリント装置100の動作を統括的に制御する。制御部80は、例えば、CPU81およびメモリ82を含むコンピュータで構成されうる。そして、以下に示すように、制御部80は、除電部30により型10の除電を行うタイミングを決定する処理部として機能しうる。
なお、除電部30は、このようなヘリウムを供給するものに限定されず、他のタイプの除電部を使用してもよい。例えば、除電部30は、軟X線を型10に照射する、いわゆるイオナイザであってもよい。あるいは、除電部30は、α線を型10に照射する除電装置であってもよい。また、図1の例では、除電部30はインプリントヘッド12に取り付けらているが、別の場所、例えば、天板9やXYステージ4に設けられてもよい。
図2は、インプリント装置100による、第1基板としての基板1に対するインプリント処理および型10の除電処理のフローチャートである。なお、本明細書において、「第1基板」とは、1ロット内で最初に処理される基板、装置起動時に最初に処理される基板等、所定の処理単位において最初に処理される基板をいう。また、「第2基板」とは、第1基板とは異なる基板をいう。
まず、制御部80は、XYステージ4を制御して、基板1のショット領域がディスペンサ18によるインプリント材の供給が行われる位置に来るように基板1を搬送する(S1)。次に、制御部80は、ディスペンサ18を制御して、基板1のショット領域にインプリント材を供給する(S2)。次に、制御部80は、XYステージ4を制御して、基板1のショット領域が型10のパターン部の下に来るように基板1を搬送する。その後、制御部80は、インプリントヘッド12(アクチュエータ15)を制御して、型チャック11のZ方向の高さと傾きを調整し、型10のパターン部と基板1のショット領域との位置合わせを行う(S3)。
続いて、制御部80は、インプリントヘッド12(アクチュエータ15)を制御して、型10を下降させ基板1のショット領域上のインプリント材60に接触させる(S4)。この接触により、インプリント材60は型10のパターン部に形成されている溝に充填される。型チャック11又はインプリントヘッド12には、複数のロードセル(不図示)が取り付けられており、制御部80は、これらロードセルの値に基づいて、型10のインプリント材60への押し付け力が所定値となるように、インプリントヘッド12を制御する。この制御より、型10の押し付け力が調整される(S5,S6)。
型10の押し付け力が調整された後、制御部80は、光源16に紫外光を発生させる(S7)。光源16からの紫外光は、コリメータレンズ17、ビームスプリッタ20を介して型10を通過し、インプリント材60に入射する。こうして紫外線を照射されたインプリント材60は硬化する。硬化したインプリント材60には、型10のパターンの反転パターンが形成されることになる。
紫外線の照射が開始されてからインプリント材60の硬化が硬化するものとして予め定められた時間が経過した後、制御部80は、インプリントヘッド12を制御して型10を上昇させ、硬化したインプリント材60から型10を引き離す(離型)(S8)。
ここまでが、1つのショット領域に対するインプリント処理(ショット)であるが、この離型の際に型10が帯電する剥離帯電が生じうる。除電部30により型10の除電を行うことにより、剥離帯電を解消することができる。しかし、この除電部30による除電をインプリント処理毎に実行する場合にはスループットが低下する。加えて、除電部30による除電をインプリント処理毎に実行する場合には、Heの消費量も増大することになる。また、計測部70で型10の表面電位を計測することもスループット低下の要因となりうる。そこで本実施形態では、型の除電性能を維持できる範囲で、除電部30による除電および計測部70による計測の回数を低減させる。したがって、本実施形態では除電タイミングを適切に決める必要がある。型10に帯電する静電気は、使用するインプリント材や離型速度などのプロセス条件により変動するので、プロセス条件に適した除電タイミングを求める必要がある。本実施形態では、この除電タイミングを以下のようにして決定する。
S8での離型の後、制御部80は、XYステージ4を制御して、計測部70を型10のパターン部の下に移動させ、型10のパターン部の表面電位を計測する(S9)。制御部80は、計測された表面電位の値をショット番号等と関連付けて、メモリ82に記憶されている除電タイミングテーブル83に書き込む(S10)。図11に、除電タイミングテーブル83のデータ構造例を示す。図11において、除電タイミングテーブル83は、ロットを識別するロットID、基板を識別する基板IDと、1枚の基板において処理されるショット領域の順番を示すショット番号と、累積ショット数と、表面電位と、除電フラグ、のフィールドを有する。ここで、除電フラグは、そのショットで型10の除電を行うか否かを示すフラグである。例えば、除電フラグが0であれば、そのショットでは除電は行わず、除電フラグが1であればそのショットで除電を行うべきことを示している。この時点では、除電フラグは全て0で初期化されている。
制御部80は、計測された表面電位が所定値以下であるか否かを判定する(S11)。所定値は、事前の試験により、型10の表面電位がこれ以下であれば型10に異物が付着する可能性は低いものとして許容される上限の値に設定されている。計測された表面電位が所定値以下である場合は、制御部80は、XYステージ4を制御して、次のショット領域がディスペンサ18によるインプリント材の供給が行われる位置に来るように基板を搬送する(S12)。一方、計測された表面電位が所定値を超えている場合は、制御部80は、S12の前に、除電部30を制御して、型10の除電を行う(S13)。本実施形態では、型10の除電方法としてHeを供給する方法を用いており、S13では、図1に示されるように、除電部30はHeを型10に向けて供給する。これにより型10に帯電した静電気を除去することができる。
その後、制御部80は、全てのショット領域に対するインプリント処理が終わったかを判定する(S14)。全てのショット領域に対するインプリント処理が終わっていなければ、S2に戻って次のショット領域に対する処理が行われる。全てのショット領域に対するインプリント処理が終わった場合は、制御部80は、XYステージ4を制御して、基板1を所定の位置に移動し(S15)、基板1に対するパターン転写が終了する。以上の処理により、作成された除電タイミングテーブル83は少なくとも、第1基板に対してインプリント処理が複数回行われる間におけるインプリント処理の回数と型の表面電位との関係を示す帯電特性を表している。
こうして、制御部80は、インプリント処理が行われる毎に計測部70により型10の表面電位を計測することと、計測された表面電位が所定値を超えた場合は除電部30により型10の除電を行うこととを、第1基板の複数のショット領域で繰り返す。これにより、型10の帯電特性が取得される。
その後、制御部80は、除電タイミングテーブル83に記述されている型10の表面電位の計測結果に基づいて除電を行うタイミングを決定し、除電タイミングテーブル83を更新する(S16)。図4は、S16における除電タイミングを決定する処理のフローチャートである。この処理は、除電タイミングテーブル83における、各ショットの表面電位の値を順次検査して除電を行うべきショットを特定する処理を含む。具体的には、制御部80は、除電タイミングテーブル83から、現在着目しているショット番号に対応する型10の表面電位が所定値以下であるか否かを判定する(S201)。ここで、型10の表面電位が所定値以下である場合は、着目するショット番号を次のショット番号にしてS201を繰り返す。型10の表面電位が所定値を超えている場合、制御部80は、S202で、現在着目しているショット番号の除電フラグを「1」にする(S202)。その後、制御部80は、現在着目しているショット番号が最後かどうかを判断する。現在着目しているショット番号が最後でなければ、着目するショット番号を次のショット番号にして、S201に戻って処理を繰り返す。
こうしてS16の処理においては、帯電特性に基づいて、型の表面電位が所定値を超えるショット番号の除電フラグを1とするように、除電タイミングテーブル83が更新される。なお、除電タイミングテーブル83は、インプリント装置100のコンソール画面(不図示)を介して作成することも可能である。また、作成された除電タイミングテーブル83は、他のインプリント装置に転送(出力)することも可能である。そのために、例えば制御部80はこのような帯電特性の情報である除電タイミングテーブル83を出力する出力部を備えていてもよい。
制御部80は、この除電タイミングテーブル83に記述されたショット番号と除電フラグに基づいて、第2基板に対してインプリント処理を行う際の除電タイミングを決定することができる。すなわち制御部80は、第1基板における型10の表面電位が所定値を超えた時のショット領域とショットレイアウトにおいて同じ位置の第2基板のショット領域に対してインプリント処理が行われる時を、除電を行うタイミングとして決定することができる。この処理を図3を参照して以下で詳しく説明する。
第2基板に対するインプリント処理、および型10の除電処理を説明する。上記のように、第1基板に対しては、ショット毎に型10の表面電位を計測したが、第2基板に対しては、第1基板の処理において作成された除電タイミングテーブル83に基づいて、型10の表面電位の計測を行うことなく特定のショットのみで除電を行う。まず、コンソール画面の操作等に応答して、除電タイミングテーブル83がインプリント装置100に入力される。除電タイミングテーブル83は、上記の処理によってインプリント装置100で生成されたものでもよいし、別のインプリント装置で生成されたものでもよい。また、インプリント装置100により自動で作成されたものでなく、実験等により手動で生成されたものであってもよい。
図3は、インプリント装置100による、第2基板である基板1に対するインプリント処理、および型10の除電処理のフローチャートである。図3のフローチャートでは、図2のフローチャートと比較して、S9、S10及びS16が省略され、S11の代わりにS111が設けられている。S111では、制御部80は、除電タイミングテーブル83に基づき、除電のタイミングが来たか否かを判定する。具体的には、制御部80は、除電タイミングテーブル83において、処理対象のショット領域のショット番号の除電フラグが1であれば、除電のタイミングであると判定する。ここで、制御部80は、除電のタイミングと判定したときは、除電部30により型10の除電を行う。そうでなければ除電は行わない。このようにして、制御部80は、例えばインプリント処理の回数と型の除電を行うタイミングとの関係に基づいて、型の除電を行うように除電部30を制御する。このように、第2基板においては、第1基板のときのように計測部70による計測を毎回行う必要がない。これにより、スループットが向上する。また、除電は、インプリント処理が所定回数行われる毎に1回行われるだけなので、従来のように除電をインプリント処理の都度行う場合に比べて、スループットが向上するのみならず、Heの消費量を削減することもできる。
なお、除電のタイミングが1枚の基板や1ロット(フープ)を跨いでしまう場合もありうる。そのような場合は、前回の除電からのインプリント処理の回数を次の基板に引き継ぐようにすればよい。あるいは、1枚の基板または1ロット(フープ)毎に、インプリント処理回数をリセットしてもよい。ただしその場合は、所定のショット領域(例えば、1枚の基板の最終ショット領域または1ロットの最終基板の最終ショット領域)で、型10の除電も行う必要がある。
ところで、インプリント装置には、例えば型10のパターン部へのインプリント材60の充填を促進するために型10と基板上のインプリント材60との間の空間にパージガスを供給する構成が別途設けられうる。このときのパージガスにもヘリウムが使用されうる。このパージガスとしてのヘリウムが型10のパターン部およびその周辺の空間に残存すると、除電タイミングに影響を及ぼし、除電タイミングを一定時間間隔としたのでは不適当になることも考えられる。言い換えると、インプリント処理の回数に対する型の除電の頻度は、インプリント処理の累積回数に応じて変化しうる。例えば、インプリント処理の回数と型の除電を行うタイミングとの関係は、インプリント処理の累積回数が増えると、インプリント処理の回数に対する型の除電の頻度が高くなる関係でありうる。上述の実施形態では、第1基板に形成された複数のショット領域の全てについての帯電特性を取得し、全てのショット領域に対して除電フラグを設定する。したがって、除電タイミングがパージガスの影響等によって一定周期とならない場合に特に有効である。
<第2実施形態>
図2に示した例では、第1基板の複数のショット領域の全てにおいて型10の表面電位を計測し、全ショット領域についての帯電特性を取得するものであった。これに対し第2実施形態では、更なるスループットの向上を図るため、第1基板の複数のショット領域のうちの一部のショット領域についての帯電特性が取得される。例えば、複数のショット領域に対して予め定められたインプリント処理順における最初から所定数のショット領域について帯電特性が取得される。制御部80は、この帯電特性に基づいて、表面電位の増加傾向を推定し、除電タイミングを決定する。以下、具体例を示す。
図5は、本実施形態における、第1基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャートである。図5のフローチャートは、図2のフローチャートと比較して、S14の代わりにS114が設けられ、S16の代わりにS116が設けられている。S114は、全てのショットではなく所定のショット数が終了したか否かを判定するステップである。S116は、所定のショット数までの除電タイミングテーブル83から除電タイミングを生成するステップである。
図6は、S116における除電タイミングを決定する処理のフローチャートである。ここでは、制御部80は、インプリント処理順における最初から所定数のショット領域に対してインプリント処理が行われるときの帯電特性に基づいて、第2基板に対してインプリント処理を行う際に型10の表面電位が所定値を超えるショット領域、を推定する。そして制御部80は、その推定されたショット領域に対してインプリント処理が行われる時を、型10の除電を行うタイミングとして決定する。例えば、制御部80は、所定のショット数に関する帯電特性が記述された除電タイミングテーブル83に基づいて、型10の表面電位が所定値を超えるまでのショット数(インプリント処理回数)を推定する(S301)。例えば、図7に示すように、所定のショット領域までの型の表面電位の変化を線形近似または多項式近似して、外挿により、型10の表面電位が所定値を超えるショット数を推定する。続いて、推定したショット数毎に除電タイミングテーブル83の除電フラグを「1」にする(S302)。これにより、全ショットで型の表面電位の計測を行うことなく、除電タイミングテーブル83を生成することができ、スループットを向上させることができる。
<第3実施形態>
本実施形態は、第1基板の複数のショット領域のうちの一部のショット領域についての帯電特性から、第2基板に対してインプリント処理を行う際に表面電位が所定値を超えるショット領域を推定する第2実施形態の変形例である。
図8は、本実施形態における、第1基板に対するインプリント処理、および型の除電処理のフローチャートである。図8のフローチャートは、図2のフローチャートと比較して、S9の前に、S200の処理が追加されている。S200では、制御部80は、現在着目しているショットが所定の計測対象のショットか否かを判定している。ここで所定の計測対象のショットであると判定された場合にのみ、S9,S10,S11,およびS13の処理が行われる。このように、この例では、型の表面電位の計測を、全ショット領域で行うのではなく、予め定められたインプリント処理順における所定数間隔のショット領域の集合に対して行う。
図9は、S216における除電タイミングを決定する処理のフローチャートである。ここで制御部80は、インプリント処理順における所定数間隔のショット領域の集合に対してインプリント処理が行われるときの帯電特性に基づき、第2基板に対してインプリント処理を行う際に型10の表面電位が所定値を超えるショット領域、を推定する。そして制御部80は、その推定されたショット領域に対してインプリント処理が行われる時を、型10の除電を行うタイミングとして決定する。例えば、制御部80は、上記所定数間隔のショット領域の集合に対するインプリント処理に関する帯電特性が記述された除電タイミングテーブル83に基づいて、型10の表面電位が所定値を超えるまでのショット数を推定する(S401)。例えば、図10に示すように、上記所定数間隔のショット領域の集合に対してインプリント処理が行われたときに計測された表面電位の変化を線形近似または多項式近似して、内挿により、型10の表面電位が所定値を超えるショット数を推定する。続いて、推定したショット数毎に除電タイミングテーブル83の除電フラグを「1」にする(S402)。これにより、全ショットの離型を行う度に表面電位の計測を行うことなく、除電タイミングテーブル83を生成することができ、スループットを向上させることができる。
なお、除電タイミングテーブル83の生成方法は、上記のようなインプリント装置100を用いた自動による生成方法だけでなく、手動による実験結果や、シミュレーションによる予測、あるいは、経験値を用いて生成する方法もありうる。
<物品製造方法の実施形態>
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、図12を参照して、物品製造方法について説明する。工程SAでは、絶縁体等の被加工材2zが表面に形成されたシリコン基板等の基板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。
工程SBでは、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。工程SCでは、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を介して照射すると、インプリント材3zは硬化する。
工程SDでは、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。
工程SEでは、硬化物のパターンを耐エッチング型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。工程SFでは、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。
(他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
1:基板、10:型、30:除電部、70:計測部、80:制御部、100:インプリント装置

Claims (13)

  1. 基板の上のインプリント材に型を接触させた状態で該インプリント材を硬化させ、該硬化したインプリント材と前記型とを引き離すことで前記基板の上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
    前記型の除電を行う除電部と、
    前記インプリント処理の回数と前記型の表面電位との関係を表す帯電特性に基づいて、前記除電部により前記型の除電を行うタイミングを決定する処理部と、
    を備えることを特徴とするインプリント装置。
  2. 前記型の表面電位を計測する計測部を更に備え、
    前記処理部は、前記インプリント処理が行われる毎に前記計測部により前記型の表面電位を計測することと、該計測された表面電位が所定値を超えた場合は前記除電部により前記型の除電を行うこととを、第1基板の複数のショット領域で繰り返すことにより、前記帯電特性を取得する
    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. 前記処理部は、前記取得された帯電特性に基づいて、前記第1基板における前記表面電位が前記所定値を超えた時のショット領域とショットレイアウトにおいて同じ位置の前記第1基板とは異なる第2基板のショット領域に対して前記インプリント処理が行われる時を、前記型の除電を行うタイミングとして決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. 前記型の表面電位を計測する計測部を更に備え、
    前記処理部は、前記インプリント処理が行われる毎に前記計測部により前記型の表面電位を計測することと、該計測された表面電位が所定値を超えた場合は前記除電部により前記型の除電を行うこととを、第1基板の複数のショット領域のうちの一部のショット領域において繰り返すことにより、前記一部のショット領域についての前記帯電特性を取得する
    ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント装置。
  5. 前記一部のショット領域は、前記複数のショット領域に対して予め定められたインプリント処理順における最初から所定数のショット領域であり、
    前記処理部は、前記所定数のショット領域に対して前記インプリント処理が行われるときの前記帯電特性に基づいて、前記第1基板とは異なる第2基板に対して前記インプリント処理を行う際に前記表面電位が前記所定値を超えるショット領域を推定し、該推定されたショット領域に対して前記インプリント処理が行われる時を、前記型の除電を行うタイミングとして決定する
    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. 前記一部のショット領域は、前記複数のショット領域に対して予め定められたインプリント処理順における所定数間隔のショット領域の集合であり、
    前記処理部は、前記所定数間隔のショット領域の集合に対して前記インプリント処理が行われるときの前記帯電特性に基づいて、前記第1基板とは異なる第2基板に対して前記インプリント処理を行う際に前記表面電位が前記所定値を超えるショット領域を推定し、該推定されたショット領域に対して前記インプリント処理が行われる時を、前記型の除電を行うタイミングとして決定する
    ことを特徴とする請求項4に記載のインプリント装置。
  7. 前記取得した帯電特性の情報を出力する出力部を備えることを特徴とする請求項2または4に記載のインプリント装置。
  8. 基板の上のインプリント材に型を接触させた状態で該インプリント材を硬化させ、該硬化したインプリント材と前記型とを引き離すことで前記基板の上にパターンを形成するインプリント処理を行うインプリント装置であって、
    前記型の除電を行う除電部と、
    前記インプリント処理の回数と前記型の除電を行うタイミングとの関係に基づいて、前記型の除電を行うように前記除電部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。
  9. 前記インプリント処理の回数に対する前記型の除電の頻度は、前記インプリント処理の累積回数に応じて変化する、ことを特徴とする請求項8に記載のインプリント装置。
  10. 前記インプリント処理の回数と前記型の除電を行うタイミングとの関係は、前記インプリント処理の累積回数が増えると、前記インプリント処理の回数に対する前記型の除電の頻度が高くなる関係である、ことを特徴とする請求項8または9に記載のインプリント装置。
  11. 基板の上のインプリント材に型を接触させる接触工程と、
    前記接触工程により前記基板の上の前記インプリント材に前記型を接触させた状態で該インプリント材を硬化させる硬化工程と、
    前記硬化したインプリント材と前記型とを引き離す離型工程と、
    前記離型工程の回数と前記型の表面電位との関係を表す帯電特性に基づいて、前記型の除電を行うタイミングを決定する決定工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
  12. 基板の上のインプリント材に型を接触させる接触工程と、
    前記接触工程により前記基板の上の前記インプリント材に前記型を接触させた状態で該インプリント材を硬化させる硬化工程と、
    前記硬化したインプリント材と前記型とを引き離す離型工程と、
    前記離型工程の回数と前記型の除電を行うタイミングとの関係に基づいて、前記型の除電を行う除電工程と、
    を有することを特徴とするインプリント方法。
  13. 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を用いて基板にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
    を有し、前記加工された基板から物品を製造することを特徴とする物品製造方法。
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