(57)【要約】【課題】インプリント処理におけるインプリント材と型との接触状態をインプリント処理後に確認するための画像を保存するために要するメモリ容量を削減す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に型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、その後、前記インプリント材から前記型を分離するインプリント処理によって前記基板の上に前記インプリント材の硬化物からなるパターンを形成する。インプリント装置は、前記インプリント材と前記型との接触状態を観察可能なカメラによって撮像された画像をメモリに保存する制御部を備える。前記画像は、前記インプリント処理の状態を示すパラメータ値の変化に応じたタイミングで前記接触状態が記録された画像である。【選択図】図５
2018110197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上のインプリント材に型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、その後、前記インプリント材から前記型を分離するインプリント処理によって前記基板の上に前記インプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置であって、
前記インプリント材と前記型との接触状態を観察可能なカメラによって撮像された画像をメモリに保存する制御部を備え、前記画像は、前記インプリント処理の状態を示すパラメータ値の変化に応じたタイミングで前記接触状態が記録された画像である、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記タイミングで前記カメラに撮像を行わせ、前記カメラによって撮像された画像を、前記インプリント処理の後に利用できるように、前記メモリに保存する、
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記カメラによって撮像された複数の画像のうち前記タイミングで撮像された画像を、前記インプリント処理の後に利用できるように、前記メモリに保存する、
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記制御部は、複数の前記タイミングのそれぞれにおける前記接触状態が合成された画像を、前記インプリント処理の後に利用できるように、前記メモリに保存する、
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記画像として、合成された画像が前記カメラにおいて得られるように、前記カメラに複数の前記タイミングで多重露光を行わせる、
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記カメラにおける１つの露光期間において、複数の前記タイミングのそれぞれで前記カメラの視野を照明する、
ことを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記タイミングを示す時刻情報を前記メモリに保存する、
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記パラメータ値は、前記基板を保持する基板保持部の位置を制御するためのパラメータ値、または、前記型を保持する型保持部の位置を制御するためのパラメータ値である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記型を前記基板に向けて凸状に変形させるように前記型の裏側の空間の圧力を制御する圧力制御部を更に備え、
前記パラメータ値は、前記圧力制御部による圧力制御に関するパラメータ値である、
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
基板の上のインプリント材に型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、その後、前記インプリント材から前記型を分離するインプリント処理によって前記基板の上に前記インプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント方法であって、
前記インプリント材と前記型との接触状態を観察可能なカメラによって撮像された画像をメモリに保存する制御工程を含み、前記画像は、前記インプリント処理の状態を示すパラメータ値の変化に応じたタイミングで前記接触状態が記録された画像である、
ことを特徴とするインプリント方法。
【請求項１１】
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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
露光装置において投影光学系を介して原版のパターンを基板に投影して基板を露光し、その後に基板を現像することによって原版のパターンを基板に転写するフォトリソグラフィー技術に代わる技術としてインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、例えば、特許文献１に記載されている。インプリント技術は、基板の上のインプリント材に型を接触させた状態でインプリント材を硬化させ、その後、インプリント材から型を分離することによって基板の上にインプリント材の硬化物からなるパターンを形成する技術である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１８５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インプリント技術では、基板の上のインプリント材に型を接触させた後、型に形成されたパターンの凹部にインプリント材が充填されるのを待ってから、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インプリント材を硬化させる。この際に、型のパターン領域の全域にわたって、パターンの凹部にインプリント材が充填されるのを待つ必要がある。しかし、例えば、基板または型に異物が付着していたり、基板又は型の制御が適切になされなかったりすると、充填不良によるインプリント不良が発生しうる。また、硬化したインプリント材から型を分離する際に、例えば、硬化したインプリント材が基板から剥がれるようなことなどによってインプリント不良が発生しうる。
【０００５】
そこで、インプリント処理の実行中における基板の上のインプリント材と型との接触状態をカメラで撮像し保存しておき、インプリント不良が発生した場合に、保存しておいた画像を確認することによってインプリント不良の原因を解析することが重要である。
【０００６】
しかし、基板の上のインプリント材に対する型の接触の開始から、硬化したインプリント材からの型の分離の終了までの期間におけるインプリント材と型との接触状態を確認するための画像を保存しておくためには、膨大な容量のメモリが必要である。一方で、必要なメモリ容量を削減するために画像を間引くと、インプリント不良が発生した際にその原因を解析することが困難になりうる。
【０００７】
本発明は、上記の課題認識を契機としてなされたものであり、インプリント処理におけるインプリント材と型との接触状態をインプリント処理後に確認するための画像を保存するために要するメモリ容量を削減するために有利な技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の１つの側面は、基板の上のインプリント材に型を接触させ、前記インプリント材を硬化させ、その後、前記インプリント材から前記型を分離するインプリント処理によって前記基板の上に前記インプリント材の硬化物からなるパターンを形成するインプリント装置に係り、該インプリント装置は、前記インプリント材と前記型との接触状態を観察可能なカメラによって撮像された画像をメモリに保存する制御部を備え、前記画像は、前記インプリント処理の状態を示すパラメータ値の変化に応じたタイミングで前記接触状態が記録された画像である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インプリント処理におけるインプリント材と型との接触状態をインプリント処理後に確認するための画像を保存するために要するメモリ容量を削減するために有利な技術を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す図。
【図２】インプリント装置に備えられたカメラの構成例を示す図。
【図３】１枚の基板に対するインプリントプロセスを示す図。
【図４】基板の上のインプリント材に型を接触させる工程において基板駆動機構が発生する位置保持力を例示する図。
【図５】第１実施例による制御部の動作を示す図。
【図６】第２実施例による制御部の動作を示す図。
【図７】第３実施例による制御部の動作を示す図。
【図８】インプリント材と型との接触状態を示す画像を例示する図（（ａ）は第１比較例、（ｂ）は第２比較例、（ｃ）は第１および第２実施例、（ｄ）は第３実施例）。
【図９】物品製造方法を例示する図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照しながら本発明をその例示的な実施形態の説明を通して説明する。
【００１２】
図１には、本発明の一実施形態のインプリント装置１の構成が模式的に示されている。インプリント装置１は、基板１０１の上のインプリント材１０９に型１０４を接触させ、インプリント材１０９を硬化させ、その後、インプリント材１０９から型１０４を分離するインプリント処理を実行する。このインプリント処理によって、基板１０１の上にインプリント材１０９の硬化物からなるパターンが形成される。インプリント材１０９の硬化は、インプリント材１０９に硬化用のエネルギーを与えることによってなされる。
【００１３】
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。
【００１４】
インプリント装置１は、基板１０１を保持する基板保持部（基板チャック）１０２と、基板保持部１０２を駆動する基板駆動機構１０３と、基板保持部１０２（基板１０１）の位置を検出する位置検出器１２０とを備えている。基板駆動機構１０３は、位置検出器１２０による計測結果に基づいて、基板１０１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１は、型１０４を保持する型保持部（型チャック）１０５と、型保持部１０５を駆動する型駆動機構１１４とを備えている。型駆動機構１１４は、型１０４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の６軸）について駆動するように構成されうる。ここで、型駆動機構１１４は、型保持部１０５の位置を検出するセンサを含み、該センサによる検出結果に基づいて型１０４を駆動しうる。型駆動機構１１４は、支持体１１５によって支持されうる。
【００１５】
基板駆動機構１０３および型駆動機構１１４は、基板１０１と型１０４との相対位置が調整されるように基板１０１および型１０４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１０１の上のインプリント材１０９に対する型１０４の接触、および、硬化したインプリント材１０９（インプリント材１０９の硬化物からなるパターン）からの型１０４の分離のための駆動を含む。なお、以下では、基板１０１の上のインプリント材１０９に対する型１０４の接触および硬化したインプリント材１０９からの型０１４の分離を型駆動機構１１４によって行う例を説明する。しかし、このような動作は、基板駆動機構１０３および型駆動機構１１４の少なくとも一方または両方によっても行われうる。
【００１６】
インプリント装置１は、型１０４を基板１０１に向けて凸状に変形させるように型１０４の裏側の空間１１３の圧力を制御する圧力制御部１１６を備えうる。圧力制御部１１６は、基板１０１の上のインプリント材１０９に型１０４を接触させる際および硬化したインプリント材１０９から型１０４を分離する際に型１０４を基板１０１に向けて凸状に変形させるように構成されうる。図１（ｂ）には、圧力制御部１１６による型１０４の変形が模式的に示されている。
【００１７】
型１０４は、パターンが形成されたパターン領域ＰＲを表面に有するメサ部１０４１と、メサ部１０４１を支持する隔膜部１０４２と、隔膜部１０４２を支持する支持部１０４３とを含みうる。型１０４の裏側とは、パターン領域ＰＲの裏側である。型１０４の裏側の空間１１３は、キャビティー空間と呼ばれ、通常は、隔膜部１０４２の裏面と支持部１０４３とによって囲まれた空間である。空間１１３は、型１０４が単体で存在する状態では、外部に通じた開空間でありうるが、型１０４が型保持部１０５によって保持された状態で閉空間となりうる。例えば、型保持部１０５には、空間１１３を閉空間とするためのシートガラス等の窓部材１０５１が設けられている。圧力制御部１１６が空間１１３の圧力を（大気圧よりも）高くすることによって、図１（ｂ）に模式的に示されているように、型１０４を基板１０１に向けて凸状に変形させることができる。また、この状態から圧力制御部１１６が空間１１３の圧力を低くすることによって、隔膜部１０４２が平坦になるように、型１０４は元の状態に戻る。
【００１８】
インプリント装置１は、１または複数のアライメント計測器１０６を備えている。アライメント計測器１０６は、基板１０１のアライメントマークと型１０４のアライメントマークとの相対位置を計測する。インプリント装置１は、計測すべきアライメントマークの位置に応じてアライメント計測器１０６の位置を変更する駆動機構を備えていてもよい。インプリント装置１は、基板１０１の上のインプリント材１０９に型１０４が接触した状態でインプリント材１０９に硬化用のエネルギーとしての光（例えば紫外光）を照射する硬化部１０７を備えている。硬化部１０７は、例えば、ミラー１１１および型１０４を介してインプリント材１０９に光を照射する。
【００１９】
インプリント装置１は、基板１０１の上のインプリント材１０９と型１０４との接触状態を観察可能なカメラ１１２を備えている。カメラ１１２は、例えば、型１０４を介して、インプリント材１０９と型１０４との接触状態を観察可能に構成されている。インプリント装置１は、基板１０１の上にインプリント材１０９を供給あるいは配置する供給部１０８を備えうるが、供給部１０８は、インプリント装置１の外部に設けられてもよい。供給部１０８は、基板１０１の１または複数のショット領域にインプリント材１０９を供給するように構成されうるが、以下では、供給部１０８は、インプリント処理の対象の１つのショット領域にインプリント材１０９を供給する例を説明する。
【００２０】
インプリント装置１は、基板駆動機構１０３、型駆動機構１１４、圧力制御部１１６、アライメント計測器１０６、硬化部１０７、供給部１０８、カメラ１１２等を制御する制御部１１０を備える。制御部１１０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。
【００２１】
制御部１１０は、主メモリＭ１および補助メモリＭ２を有する。主メモリＭ１は、例えば、半導体メモリで構成され、補助メモリＭ２は、ハードディスクドライブ等の大容量メモリで構成されうるが、これは例示に過ぎない。主メモリＭ１には、カメラ１１２から提供される画像が一時的に格納され、その後、その画像は、補助メモリＭ２に転送され、補助メモリＭ２に不揮発な状態で保存されうる。補助メモリＭ２に格納された画像は、インプリト処理に不具合（インプリント不良）が発生した場合に、その原因を解析するために利用されうる。主メモリＭ１および／または補助メモリＭ２には、その他、基板に対するインプリント処理を制御するためのレシピファイル（制御ファイル）が格納されうる。レシピファイルは、例えば、基板または同一の処理を行う基板群であるロットを処理するための処理パラメータを含みうる。処理パラメータは、例えば、ショット領域のレイアウトやインプリント処理を行うショット領域の順番、各ショット領域についてのインプリント条件等を含みうる。インプリント条件は、例えば、基板１０１の上のインプリント材に型１０４を接触させた状態を維持する時間（充填時間）、光をインプリント材に照射する時間（露光時間）、基板１０１の上へのインプリント材の供給を制御する情報（マップ）等を含みうる。
【００２２】
図２には、カメラ１１２の構成例が示されている。カメラ１１２は、例えば、撮像視野の画像を検出するイメージセンサ３０４、撮像視野を照明する光源３０１、および、光学素子（例えば、レンズ、ミラー等）３０２、３０３、３０５を含みうる。撮像視野は、型１０４のパターン領域ＰＲを十分にカバーするように設定されうる。イメージセンサ３０４は、基板１０１の上のインプリント材１０９と型１０４との接触部分を撮像することができるように該接触部分に対して光学的に共役な位置に配置される。
【００２３】
図３には、１枚の基板１０１に対するインプリントプロセスが例示されている。図３に示されるインプリントプロセスは、制御部１１０によって制御される。工程Ｓ４０１では、制御部１１０は、不図示の搬送機構によって渡される基板１０１を基板保持部１０２に受け取らせる。工程Ｓ４０２では、制御部１１０は、基板１０１の複数のショット領域のうちインプリント処理の対象のショット領域の上にインプリント材１０９が配置されるように供給部１０８および基板駆動機構１０３を制御する。
【００２４】
工程Ｓ４０３〜Ｓ４０６では、制御部１１０は、インプリント対象のショット領域に対するインプリント処理の実行を制御する。まず、工程Ｓ４０３では、制御部１１０は、基板１０１のインプリント対象のショット領域の上のインプリント材１０９に型１０４が接触するように型駆動機構１１４を制御する。この際に、制御部１１０は、型１０４が基板１０１に向けて凸状に変形した状態でインプリント材１０９と型１０４（のパターン領域ＰＲ）の接触が始まり、その後に、接触部分の面積が徐々に拡大するように、圧力制御部１１６を制御する。インプリント材１０９が型１０４に接触すると、型１０４のパターン領域ＰＲに形成されたパターンの凹部に対するインプリント材１０９の充填が始まる。
【００２５】
その後、工程Ｓ４０４では、制御部１１０は、アライメント計測器１０６による計測結果を参照しながら、インプリント対象のショット領域と型１０４とが位置合わせされるように、基板駆動機構１０３および型駆動機構１１４を制御する。その後、型１０４のパターン領域ＰＲに形成されたパターンの凹部に対するインプリント材１０９の充填が終了するのを待って、工程Ｓ４０５では、制御部１１０は、硬化用の光がインプリント材１０９に照射されるように硬化部１０７を制御する。これによって、インプリント材１０９が硬化し、基板１０１のインプリント対象のショット領域には、インプリント材１０９の硬化物からなるパターンが形成される。
【００２６】
その後、工程Ｓ４０６では、制御部１１０は、基板１０１の上のインプリント材１０９の硬化物からなるパターンから型１０４が分離されるように型駆動機構１１４を制御する。その後、工程Ｓ４０７では、制御部１１０は、基板１０１の複数のショット領域に対するインプリント処理が終了したかどうかを判断し、未処理のショット領域がある場合には、当該未処理のショット領域に対して工程Ｓ４０２〜Ｓ４０６を実行する。一方、基板１０１の複数のショット領域に対するインプリント処理が終了した場合には、工程Ｓ４０８において、制御部１１０は、基板保持部１０２上の基板１０１を取り去るように不図示の搬送機構を制御する。
【００２７】
ここで、インプリント処理の状態を示すパラメータ値について説明する。一例において、基板１０１の上のインプリント材１０９に型１０４を接触させる工程Ｓ４０３では、基板駆動機構１０３は、位置検出器１２０によるＺ軸方向の検出結果が一定に維持されるように、基板保持部１０２（基板１０１）のＺ軸方向の位置を制御する。即ち、工程Ｓ４０３では、基板駆動機構１０３は、基板保持部１０２（基板１０１）のＺ軸方向の位置を一定に制御するように動作する。この状態で、型駆動機構１１４は、型１０４を基板１０１の上のインプリント材１０９に押し付ける。基板駆動機構１０３は、型駆動機構１１４から型１０４、インプリント材１０９、基板１０１および基板保持部１０２を介して基板駆動機構１０３が受ける力に逆らって、基板保持部１０２のＺ軸方向の位置を一定に維持するための力を発生する。この力を位置保持力と呼ぶことにする。工程Ｓ４０６においても、基板駆動機構１０３は、型駆動機構１１４から型１０４、インプリント材１０９、基板１０１等を介して基板駆動機構１０３が受ける力に逆らって、基板保持部１０２のＺ軸方向の位置を一定に維持するための位置保持力を発生する。
【００２８】
インプリント処理の状態を示すパラメータ値としては、種々のパラメータ値を挙げることができる。ここでは一例として、工程Ｓ４０３、Ｓ４０６において、基板駆動機構１０３が発生する位置保持力をインプリント処理の状態を示すパラメータ値として説明する。
【００２９】
図４（ａ）、（ｂ）には、工程Ｓ４０３において、基板駆動機構１０３が発生する位置保持力が例示されている。時刻５０１において、型駆動機構１１４によって型１０４を基板１０１の上のインプリント材１０９に押し付ける動作が開始され、時刻５０２において、その動作が終了する。ただし、時刻５０２においても、基板１０１の上のインプリント材１０９に対して型１０４が接触している。この例では、時刻５０１の後に、型駆動機構１１４が型１０４をインプリント材１０９に押し付ける力が徐々に大きくなり、それに対応して、位置保持力が大きくなっている。その後、型駆動機構１１４が型１０４をインプリント材１０９に押し付ける力が徐々に小さくなり、それに対応して、位置保持力が小さくなっている。位置保持力の変化の軌跡は異なるが、工程Ｓ４０６において、硬化したインプリント材１０９から型１０４を分離する際にも位置保持力は変化する。図４（ａ）は、一般的な位置保持力の例を示したものである。一方、位置保持力の変化は、型１０４のパターン領域ＰＲに形成されたパターンの粗密等により異なる。その一例を図４（ｂ）に示す。
【００３０】
本実施形態では、制御部１１０は、インプリント材１０９と型１０４との接触状態を観察可能なカメラ１１２によって撮像された画像を、インプリント処理の後に利用できるように、補助メモリＭ２に保存する。この画像は、インプリント処理の状態を示すパラメータ値（例えば、上記の位置保持力）の変化に応じたタイミングで接触状態が記録された画像である。これにより、補助メモリＭ２に保存する画像のデータ量を減らすことができる。
【００３１】
この効果を図８（ａ）、（ｂ）、（ｃ）を参照しながら説明する。図８（ａ）は、第１比較例を示していて、工程Ｓ４０３において、カメラ１１２によって、基板１０１の上のインプリント材１０９と型１０４との接触状態を一定の低フレームレートで撮像して得られた複数の画像が示されている。四角形は、カメラ１１２の視野を示し、四角形中の黒い部分は、インプリント材１０９と型１０４との接触部分を示している。左から右に向かって時間が進み、それに伴って接触部分が拡大していることが分かる。図８（ａ）の第１比較例では、フレーム間における画像の変化が大きいので、インプリント不良が発生した場合にその原因を解析する上で十分ではない場合がある。
【００３２】
図８（ｂ）は、第２比較例を示していて、工程Ｓ４０３において、カメラ１１２によって、基板１０１の上のインプリント材１０９と型１０４との接触状態を一定の高フレームレートで撮像して得られた複数の画像が示されている。四角形は、カメラ１１２の視野を示し、四角形中の黒い部分は、インプリント材１０９と型１０４との接触部分を示している。左から右に向かって時間が進み、それに伴って接触部分が拡大していることが分かる。図８（ｂ）の第２比較例では、フレーム間における画像の変化が図８（ａ）の第１比較例より小さいので、インプリント不良が発生した場合にその原因を解析する上で有利である。しかし、第２比較例では、得られる画像の枚数（量）が第１比較例よりも多いので、その分だけ補助メモリＭ２の容量を確保する必要がある。
【００３３】
図８（ｃ）は、本実施形態の第１実施例を示している。具体的には、図８（ｃ）は、工程Ｓ４０３において、インプリント処理の状態を示すパラメータ値（例えば、上記の位置保持力）の変化に応じたタイミングで接触状態が記録された画像を示している。第１実施例によれば、インプリント不良の原因を解析するために有用な情報は第１比較例よりも多く、画像の枚数（量）は第２比較例よりも少ない。よって、第１実施例によれば、インプリント処理におけるインプリント材と型との接触状態をインプリント処理後に確認するための画像を保存するために要するメモリ容量を削減することができる。
【００３４】
以下、上記の第１実施例について詳細な例を挙げて説明する。図５には、第１実施例における制御部１１０の動作が示されている。ここでは、図５に示される動作が工程Ｓ４０３と並行して実施されるとともに工程Ｓ４０６とも並行して実施されるものとして説明する。なお、図５に示される動作を工程Ｓ４０３と並行して実施すると、図８（ｃ）に例示されるような複数の画像が補助メモリＭ２に保存されることになる。また、図５に示される動作を工程Ｓ４０７と並行して実施すると、図８（ｃ）に例示されるような複数の画像とは順番が逆の複数の画像が補助メモリＭ２に保存されることになる。
【００３５】
工程Ｓ５０１では、制御部１１０は、カメラ１１２の光源３０１を点灯させ、カメラ１１２の撮像視野の照明を開始させる。工程Ｓ５０２では、制御部１１０は、以下の工程Ｓ５０４で参照する変数である「積算値」を初期化する。工程Ｓ５０３では、制御部１１０は、インプリント処理の状態を示すパラメータ値としての位置保持力を積算する。具体的には、制御部１１０は、前回の参照時の位置保持力（または初期値）からの位置保持力の変化量の絶対値を「積算値」に加算する。
【００３６】
工程Ｓ５０４では、制御部１１０は、「積算値」の値が予め設定された閾値を越えたかどうかを判断し、超えたと判断した場合は工程Ｓ５０５に進み、超えていないと判断した場合には工程Ｓ５０７に進む。工程Ｓ５０５では、制御部１１０は、カメラ１１２に撮像を行わせる。これは、パラメータ値（例えば、上記の位置保持力）の変化に応じたタイミングでカメラ１１２に撮像を行わせることを意味する。カメラ１１２によって撮像された画像は、主メモリＭ１に格納されうる。ここで、画像とともに、該画像を得るための撮像のタイミング（パラメータ値の変化に応じたタイミング）を示す時刻情報も主メモリＭ１に格納されうる。工程Ｓ５０６では、制御部１１０は、「積算値」を初期化する。
【００３７】
工程Ｓ５０７では、制御部１１０は、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したかどかを判断し、終了していないと判断した場合（即ち、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が継続中）は、工程Ｓ５０３に戻る。一方、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したと判断した場合、工程Ｓ５０８において、制御部１１０は、カメラ１１２の光源３０１を消灯させ、工程Ｓ５０９において、主メモリＭ１に格納された画像を補助メモリＭ２に転送し補助メモリＭ２に保存させる。補助メモリＭ２に保存された画像は、明示的に消去されるまでは、そのまま保持され、インプリント処理の後において、インプリント不良の原因の解析のために利用されうる。なお、主メモリＭ１における画像を格納していた領域は解放され、その後の処理においてデータの記憶のために利用されうる。
【００３８】
この例では、カメラ１１２で撮像された画像が工程Ｓ５０５において主メモリＭ１に格納された後に、工程Ｓ５０９において主メモリＭ１から補助メモリＭ２に転送されて補助メモリＭ２に保存されうる。しかしながら、工程Ｓ５０５においてカメラ１１２によって撮像された画像は、カメラ１１２から主メモリＭ１を経由することなく補助メモリＭ２に転送され補助メモリＭ２に保存されてもよい。
【００３９】
図５に示された動作は、パラメータ値の変化量（の絶対値）の積算値が閾値を越える度にカメラ１１２に撮像を行わせて画像を取得し、最終的に得られた複数の画像を補助メモリＭ２に保存する動作である。
【００４０】
以下、本実施形態の第２実施例を説明する。第２実施例では、パラメータ値の変化とは無関係にカメラ１１２による撮像が行われ、撮像された画像は、主メモリＭ１に一時的に保存される。その後、主メモリＭ１に一時的に格納された複数の画像のうち、パラメータ値の変化に応じたタイミングで撮像された画像が、主メモリＭ１から補助メモリＭ２に転送され保存される。これによって、結果として、第１実施例と同様の画像が補助メモリＭ２に保存され、インプリント処理の後において、インプリント不良の原因の解析のために利用されうる。即ち、第２実施例によっても、図８（ｃ）に例示されるような複数の画像が、インプリント処理の後に利用できるように、補助メモリＭ２に保存されうる。
【００４１】
図６には、第２実施例における制御部１１０の動作が示されている。ここでは、図６に示される動作が工程Ｓ４０３と並行して実施されるとともに工程Ｓ４０６と並行して実施されるものとして説明する。なお、図６に示される動作を工程Ｓ４０３と並行して実施すると、図８（ｃ）に例示されるような複数の画像が補助メモリＭ２に保存されることになる。また、図６に示される動作を工程Ｓ４０７と並行して実施すると、図８（ｃ）に例示されるような複数の画像とは順番が逆の複数の画像が補助メモリＭ２に保存されることになる。
【００４２】
工程Ｓ６０１において、制御部１１０は、カメラ１１２に撮像を実行させ、得られた画像を主メモリＭ１に保存するとともに、その画像に対応付けて、インプリント処理の状態を示すパラメータ値としての位置保持力の変化量を主メモリＭ１に記録する。工程Ｓ６０２では、制御部１１０は、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したかどかを判断し、終了していないと判断した場合（即ち、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が継続中）は、工程Ｓ６０１に戻る。これによって、パラメータ値の変化とは無関係に工程Ｓ６０１が繰り返して実行され、カメラ１１２によって撮像された複数の画像が主メモリＭ１に格納される。
【００４３】
工程Ｓ６０２において、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したと判断した場合、工程Ｓ６０３において、制御部１１０は、以下の工程Ｓ６０５で参照する変数である「積算値」を初期化する。工程Ｓ６０４では、制御部１１０は、工程Ｓ６０１で主メモリＭ１に記録した位置保持力を積算する。具体的には、制御部１１０は、前回参照した位置保持力（または初期値）からの位置保持力の変化量の絶対値を「積算値」に加算する。
【００４４】
工程Ｓ６０５では、制御部１１０は、「積算値」の値が予め設定された閾値を越えたかどうかを判断し、超えたと判断した場合は工程Ｓ６０６に進み、超えていないと判断した場合には工程Ｓ６０８に進む。工程Ｓ６０６では、制御部１１０は、直前の工程Ｓ６０４において参照した位置保持力の変化量に対応付けられた画像（工程Ｓ６０１において主メモリＭ１に保存された画像）を主メモリＭ１から補助メモリＭ２に転送し補助メモリＭ２に保存させる。工程Ｓ６０７では、制御部１１０は、「積算値」を初期化する。
【００４５】
工程Ｓ６０８では、制御部１１０は、工程Ｓ６０１で主メモリＭ１に保存された全ての画像を処理したかどうかを判断し、全ての画像を処理していない場合は、工程Ｓ６０４に戻って工程Ｓ６０４〜Ｓ６０７を繰り返す。
【００４６】
以下、本実施形態の第３実施例を説明する。第３実施例では、制御部１１０は、パラメータ値の変化に応じた複数のタイミングのそれぞれにおけるインプリント材１０９と型１０４との接触状態が合成された画像を、インプリント処理の後に利用できるように、補助メモリＭ２に保存する。以下では、カメラ１１２に複数のタイミングで多重露光を行わせること、例えば、カメラ１１２における１つの露光期間において、複数のタイミングのそれぞれでカメラの視野を照明することによって、合成された画像を得る例を説明する。しかしながら、例えば、実施例１に従って得られた複数の画像を合成することによって、合成された画像を得てもよい。
【００４７】
図７には、第３実施例における制御部１１０の動作が示されている。ここでは、図７に示される動作が工程Ｓ４０３と並行して実施されるとともに工程Ｓ４０６と並行して実施されるものとして説明する。図７に示される動作を実施すると、図８（ｄ）に例示されるように、多重露光によって得られ画像補助メモリＭ２に保存されることになる。
【００４８】
工程Ｓ７０１では、制御部１１０は、カメラ１１２のイメージセンサ３０４を蓄積状態（撮像状態）にする。工程Ｓ７０２では、制御部１１０は、以下の工程Ｓ７０４で参照する変数である「積算値」を初期化する。工程Ｓ７０３では、制御部１１０は、インプリント処理の状態を示すパラメータ値としての位置保持力を積算する。具体的には、制御部１１０は、前回の参照時の位置保持力（または初期値）からの位置保持力の変化量の絶対値を「積算値」に加算する。
【００４９】
工程Ｓ７０４では、制御部１１０は、「積算値」の値が予め設定された閾値を越えたかどうかを判断し、超えたと判断した場合は工程Ｓ７０５に進み、超えていないと判断した場合には工程Ｓ７０７に進む。工程Ｓ７０５では、制御部１１０は、カメラ１１２の光源３０１によってパルス光を発生させ（即ち、所定時間だけ発光させ）、パルス光で撮像視野を照明する。これは、パラメータ値（例えば、上記の位置保持力）の変化に応じたタイミングでパルス光を発生させ、該パルス光で照明された時間内の画像情報をイメージセンサ３０４に蓄積させることを意味する。ここで、パルス光の発生とともに、パラメータ値の変化に応じたタイミングを示す時刻情報を記録してもよい。工程Ｓ７０６では、制御部１１０は、「積算値」を初期化する。
【００５０】
工程Ｓ７０７では、制御部１１０は、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したかどかを判断し、終了していないと判断した場合（即ち、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が継続中）は、工程Ｓ７０３に戻る。一方、工程Ｓ４０３または工程Ｓ４０６が終了したと判断した場合、工程Ｓ７０８において、制御部１１０は、カメラ１１２のイメージセンサ３０４の蓄積状態を終了させる（即ち、撮像を終了させる）。
【００５１】
これによって図８（ｄ）に例示されるように複数のタイミングにおけるインプリント材１０９と型１０４との接触状態を示す画像情報が合成された画像がイメージセンサ３０４によって得られる。このようにして得られた画像は、制御部１１０の主メモリＭ１に転送され格納される。工程Ｓ７０９において、制御部１１０は主メモリＭ１に格納された画像を補助メモリＭ２に転送し補助メモリＭ２に保存させる。この際に、工程Ｓ７０４において記録された時刻情報が、画像に対応付けて補助メモリＭ２に保存されうる。補助メモリＭ２に保存された画像は、明示的に消去されるまでは、そのまま保持され、インプリント処理の後において、インプリント不良の原因の解析のために利用されうる。なお、主メモリＭ１における画像を格納していた領域は解放され、その後の処理においてデータの記憶のために利用されうる。
【００５２】
第１乃至第３実施例では、型駆動機構１１４が型１０４を駆動することによって型１０４を基板１０１の上のインプリント材１０９に押し付けた際に基板駆動機構１０３が発生する位置保持力をパラメータ値としている。このパラメータ値は、基板保持部１０２の位置を制御するためのパラメータ値の一例である。これに代えて、基板駆動機構１０３が基板１０１を駆動することによってインプリント材１０９を型１０４に押し付けた際に型駆動機構１１４が発生する位置保持力をパラメータ値としてもよい。このパラメータ値は、型保持部１０５の位置を制御するためのパラメータ値の一例である。
【００５３】
その他、パラメータ値は、圧力制御部１１６による空間１１３の圧力制御に関するパラメータ値であってもよい。このようなパラメータ値も、インプリント処理の状態、例えば、インプリント材１０９と型１０４との接触状態に強く依存するパラメータ値である。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
次に、インプリント装置１を利用した物品製造方法について説明する。図９（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。
【００５７】
図９（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９（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。
【００５８】
図９（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。
【００５９】
図９（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９（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。
【符号の説明】
【００６０】
１：インプリント装置、１０１：基板、１０２：基板保持部、１０３：基板駆動機構、１０４：型、１０５：型保持部、１１４：型駆動機構、１１０：制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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