(57)【要約】【課題】  本発明は、型や基板に形成されたコアアウトの有無に応じてパターンが形成することができなくなる可能性を小さくできるインプリント装置を提供することを目的とする。【解決手段】  本発明の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、前記型を保持する型保持部と、前記基板を保持する基板保持部と、前記型の前記型保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の前記基板保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記コアアウトの有無に関する情報に応じて、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インプリント動作を制御する制御部を備えることを特徴とするインプリント装置。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項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、
前記型を保持する型保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記型の型保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の基板保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記コアアウトの有無に関する情報に応じて、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インプリント動作を制御する制御部を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記型の前記型保持部側における面のコアアウト内に圧力を加える型の圧力調整部を備え、
前記制御部は、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報に応じて、前記型の圧力調整部の制御を変えることにより前記インプリント動作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。
【請求項３】
前記基板の基板保持部側における面のコアアウト内に圧力を加える基板の圧力調整部を備え、
前記制御部は、前記基板の基板保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報に応じて、前記基板の圧力調整部の制御を変えることにより前記インプリント動作を制御することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の基板保持部側におけるコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報に応じて、前記インプリント動作を停止することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の基板保持部側におけるコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報に応じて、前記型と前記基板上のインプリント材を接触させてから前記インプリント材を硬化させるまでの時間を変えることにより前記インプリント動作を制御することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記型の前記型保持部側における面に圧力を加える型の圧力調整部と、
前記型の前記基板側における面までの距離を計測する計測部と、を備え、
前記計測部は、
前記型の圧力調整部によって前記型の型保持部側における面が第１の圧力のとき、前記型の前記基板側における面までの第１の距離を計測し、
前記第１の圧力と異なる第２の圧力のとき、前記型の前記基板側における面までの第２距離を計測し、
前記第１の距離および前記第２の距離に基づき、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報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。
【請求項７】
前記基板の前記基板保持部側における面に圧力を加える基板の圧力調整部と、
前記基板の前記型側における面までの距離を計測する計測部と、を備え、
前記計測部は、
前記基板の圧力調整部によって前記基板の基板保持部側における面が第３の圧力のとき、前記基板の前記型側における面までの第３の距離を計測し、
前記第３の圧力と異なる第４の圧力のとき、前記基板の前記型側における面までの第４の距離を計測し、
前記第３の距離および前記第４の距離に基づき、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報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。
【請求項８】
前記型に形成されたマークを検出する検出部を備え、
前記検出部の検出結果に基づき、前記型の型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記基板に形成されたマークを検出する検出部を備え、
前記検出部の検出結果に基づき、前記基板の基板保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報を取得することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記型に形成されたマークと前記基板に形成されたマークを検出するマーク検出部を備え、
前記取得された前記コアアウトの有無に関する情報に基づいて、前記マーク検出部が検出するマークの位置を変えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記コアアウトの有無に関する情報は、前記コアアウトの形状を含むことを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか一項に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記型の側面に力を加えることによって、前記型の形状を変える形状補正機構を備え、
前記制御部は、前記型の型保持部側における面のコアアウトの形状に応じて、前記形状補正機構の動作を制御することを特徴とする請求項１１に記載のインプリント装置。
【請求項１３】
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、
前記型を保持する型保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記型の型保持部側における面に圧力を加える型の圧力調整部と、を備え、
前記型のパターンが形成された表面の形状の変形の有無に関する情報、および、前記基板にパターンが形成される表面の形状の変形の有無に関する情報の少なくとも一方の情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された変形の有無に関する情報に応じて、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インプリント動作を制御する制御部を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項１４】
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、
前記型を保持する型保持部と、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記型の型保持部側に形成されるコアアウトの有無に関する情報を取得する取得部と、
前記取得部によって取得された前記コアアウトの有無に関する情報に応じて、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インプリント動作を中止して、前記型を前記インプリント装置から搬出させる制御部と、を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項１５】
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方法であって、
前記型の前記型を保持する型保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の前記基板を保持する前記基板保持部側における面のコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報を取得する工程と、
前記取得された情報に基づ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インプリント動作を制御する工程と、
を備えることを特徴とするインプリント方法。
【請求項１６】
請求項１乃至１４のいずれか一項に記載のインプリント装置を用いて基板の上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前記基板を加工する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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、インプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの物品を製造する方法として、型（モールド）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技術が知られている。インプリント技術は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材からモールドを引き離す（離型）ことにより、インプリント材のパターンが基板上に形成される。
【０００３】
インプリント技術には、パターンが形成された型を基板に対して凸状に変形させてから、インプリント材と型を接触させる方法が知られている。インプリント装置で用いられる型には、型のパターンが形成された面とは反対側にコアアウトと呼ばれるくぼみが形成されている。特許文献１には、パターンが形成された領域よりも広い領域にコアアウトが形成された型が記載されている。インプリント装置は、型に形成されたコアアウトの空間（キャビティ）を密閉し、空間内の圧力を調整することで型を凸状に変形させることができる。
【０００４】
また、インプリント装置で用いられる型は、インプリント処理を繰り返すことによって型の破損や汚染が発生するため、同じパターンが形成された新しい型と交換する必要がある。マスターモールドを用いてレプリカモールドを作製する事により新しい型を得ることが知られている。図１に示すようにインプリント装置でマスターモールドからレプリカモールドを作製する場合、型としてのマスターモールド３にはコアアウトが形成されておらず、レプリカモールド用の基板５にはコアアウトが形成されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３６５９１号公報
【特許文献２】特開２０１３−１７５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、インプリント装置に搬入される型は、コアアウトが形成されている場合も、コアアウトが形成されていない場合もありうる。同様に、インプリント装置に搬入される基板にコアアウトが形成されている場合も、コアアウトが形成されていない場合もありうる。
【０００７】
例えば、コアアウトが形成されたマスターモールドを用いてレプリカモールドを作製する場合、誤ってコアアウトが形成されていない型がインプリント装置の型保持部に配置されてしまうことがある。この場合インプリント装置は、コアアウトが形成されていない型に対して、キャビティの圧力を調整しようとしても型を変形させることができない。そのためインプリント装置は、コアアウトが形成された型を用いた場合のインプリント動作を行うことができず、基板上にインプリント材のパターンが形成することができない恐れがある。インプリント装置は、型や基板に形成されたコアアウトの有無に応じてインプリント動作を制御する必要がある。
【０００８】
本発明は、型や基板に形成されたコアアウトの有無に応じてパターンが形成することができなくなる可能性を小さくできるインプリント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の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、前記型を保持する型保持部と、前記基板を保持する基板保持部と、前記型の前記型保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報、および、前記基板の前記基板保持部側における面に形成されるコアアウトの有無に関する情報の少なくとも一方の情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記コアアウトの有無に関する情報に応じて、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インプリント動作を制御する制御部を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、型や基板に形成されたコアアウトの有無に応じてパターンが形成することができなくなる可能性を小さくできるインプリント装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態のインプリント装置を示した図である。
【図２】インプリント方法を示したフローチャートである。
【図３】第１実施形態におけるインプリント方法を示した図である。
【図４】型と基板のコアアウトの有無の組合せを示した図である。
【図５】第１実施形態におけるコアアウトの有無の検出方法を示した図である。
【図６】第１実施形態におけるコアアウトの有無の検出方法を示した図である。
【図７】第１実施形態におけるコアアウトの有無の検出方法を示した図である。
【図８】型の形状を変化させる形状補正機構を示した図である。
【図９】マルチエリアインプリント用の型を示した図である。
【図１０】第２実施形態のインプリント装置を示した図である。
【図１１】物品の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において、同一の部材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。
【００１３】
（第１実施形態）
（インプリント装置について）
図１は本発明の第１実施形態におけるインプリント装置１を示した図である。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。
【００１４】
図１を用いてインプリント装置１について説明する。ここでは、基板５が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向（インプリント装置１の高さ方向）をＺ方向として、図１に示すように各軸を決める。第１実施形態におけるインプリント装置１は、レプリカモールドを作製する工程に使用されるモールド作製装置である。インプリント装置１は、マスターモールド３を用いて基板５としてのブランクモールド（パターンが形成される前のレプリカモールド）に、パターンを形成（転写）する装置である。ここでは、インプリント技術の中でも光を照射することでインプリント材を硬化させる光硬化法を採用したインプリント装置１について説明する。
【００１５】
インプリント装置１は、照明系ユニット２と、マスターモールド３を保持する型保持部４と、基板５を保持する基板保持部６と、インプリント材１４を供給する供給部７と、マスターモールド３を搬送するモールド搬送装置１１を備える。さらにインプリント装置１は、基板５を搬送する基板搬送装置１２と、インプリント装置１の動作を制御する制御部１０を備える。
【００１６】
照明系ユニット２はインプリント処理の際に、マスターモールド３に対してインプリント材１４を硬化させる光１７（紫外線）を照射する照明手段である。この照明系ユニット２は、光源と、該光源から射出された光をインプリント材に照射するために適切な光に調整するための光学素子から構成される。
【００１７】
マスターモールド３は、型保持部４に保持された状態で基板５に対する対向面に所定のパターンが形成された型である。
【００１８】
型保持部４（インプリントヘッド）は、マスターモールド３を真空吸着や静電吸着により保持する型チャック５３を含む。型保持部４は、マスターモールド３を保持した状態で、Ｚ方向に移動させる駆動機構を有する。また、型保持部４には、マスターモールド３や基板５の高さや傾きに応じてマスターモールド３を傾けるため駆動機構や、ＸＹ平面内に移動させるための駆動機構を有してもよい。
【００１９】
型保持部４内のマスターモールド３上部には、ＴＴＭ（Ｔｈｒｏｕｇｈ  Ｔｈｅ  Ｍａｓｋ）スコープ１３を備える。ＴＴＭスコープ１３は、マスターモールド３に設けられたアライメントマークと、基板５に設けられたアライメントマークを検出するための光学系と撮像系を有するマーク検出部である。ＴＴＭスコープ１３によるアライメントマークの検出結果から、マスターモールド３と基板５のＸ方向及びＹ方向のシフトずれや回転ずれを計測することができる。この計測結果を用いて型と基板の位置合わせを行う。
【００２０】
基板保持部６（ステージ）は、基板５を真空吸着や静電吸着により保持する基板チャック５４を含む。基板保持部６は、基板５を保持した状態でＸＹ平面内に移動させる駆動機構を有する保持手段である。基板保持部６は基板５をＺ軸まわりの回転駆動させるための駆動機構を備えることが望ましい。基板保持部６はインプリント装置１のステージ定盤１５に沿って駆動する。この場合は、基板保持部６がＸＹ平面内に駆動した時のＺ方向や傾きの基準は、ステージ定盤１５となる。ステージ定盤１５は、マウント１６上に構成されており、インプリント装置１は、床からの振動の影響を受けにくい構造になっている。また、基板保持部６は、基板５をＺ方向に移動させる駆動機構や、ＸＹ軸周りに基板５を回転させる回転機構を有していてもよい。
【００２１】
基板保持部６には、マスターモールド３の表面を計測することができるモールド計測センサー９（計測部）が搭載されている。モールド計測センサー９は、マスターモールド３の表面までのＺ軸方向の距離（形状）を計測することができる距離計測器である。モールド計測センサー９の計測結果に基づいて、マスターモールド３の表面の高さを求めることができる。基板保持部６がＸＹ平面に沿って移動することによって、モールド計測センサー９はマスターモールド３の表面の各位置（全面）を計測可能である。モールド計測センサー９は基板保持部６に搭載される必要はなく、基板保持部６とは異なる機構に設けられていてもよい。その場合も、モールド計測センサー９がＸＹ平面に沿って移動することでマスターモールド３の表面を計測することができる。
【００２２】
さらにインプリント装置１には、基板５（レプリカモールド）の表面を計測することができる基板計測センサー８（計測部）を備える。基板計測センサー８は、基板５の表面までのＺ軸方向の距離（形状）を計測することができる距離計測器である。基板計測センサー８の計測結果に基づいて、基板５の表面の高さを求めることができる。基板保持部６がＸＹ平面に沿って移動することによって、基板計測センサー８は基板５の表面の各位置（全面）を計測可能である。基板計測センサー８がＸＹ平面に沿って移動することによって基板５の表面を計測してもよい。基板計測センサー８やモールド計測センサー９の高さ計測センサーには、干渉計などの光学センサーが用いられる。
【００２３】
供給部７（ディスペンサ）は、基板５上にインプリント材１４を供給する供給手段である。インプリント材には、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、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。
【００２４】
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る。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。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。
【００２５】
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り基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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付与されてもよい。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以下である。
【００２６】
基板は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。
【００２７】
モールド搬送装置１１は、マスターモールド３を型保持部４に搬入したり、インプリント装置１から搬出したりする搬送手段である。また、基板搬送装置１２は、基板５（レプリカモールド）を基板保持部６に搬入したり、インプリント装置１から搬出したりする搬送手段である。
【００２８】
さらに第１実施形態のインプリント装置１は、パターンが形成されたマスターモールド３を基板５に対して凸状に変形させるための型の圧力調整部５０と、基板５をマスターモールド３に対して凸状に変形させるための基板の圧力調整部５１を備える。
【００２９】
型の圧力調整部５０は、マスターモールド３に形成されたコアアウト２１の空間内の圧力（キャビティ圧）を計測し、調整することでマスターモールド３を凸状に変形させることができる。同様に、基板の圧力調整部５１は、基板５に形成されたコアアウト２２の空間内の圧力を計測し、調整することで基板５を凸状に変形させることができる。ここで、コアアウト２１及びコアアウト２２の空間内の圧力は、気圧であっても良いし、空間を液体で満たすことによる液圧であっても良い。第１実施形態のインプリント装置１は、型の圧力調整部５０及び基板の圧力調整部５１を備えている場合について説明するが、何れか一方が備わっていてもよい。
【００３０】
さらに第１実施形態のインプリント装置１は、マスターモールド３に形成されたパターン領域の全体を撮像することができる撮像部２３を備えている。インプリント装置１は、撮像部２３による撮像結果からマスターモールド３と基板５上のインプリント材との接触状態や、パターンへのインプリント材の充填状態を観察することができる。またインプリント装置１は、照明系ユニット２と撮像部２３の光路を切替えるためのハーフミラーＨＭを備えていても良い。
【００３１】
制御部１０は、インプリント装置１の各構成ユニットの動作の制御、及び、各種センサー値などの取得を行う。制御部１０は、インプリント装置１の各構成ユニットに接続された、不図示のコンピュータやシーケンサなどで構成されており、処理部や記憶部を有する。制御部１０は、インプリント装置１内に設けてもよいし、インプリント装置１とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。
【００３２】
（インプリント方法について）
図１のインプリント装置１を用いて、マスターモールド３に形成されたパターンを基板（ブランクモールド）に転写することによってモールド（レプリカモールド）を作製する、モールド作製方法を説明する。図２は、本発明のモールド作製方法（インプリント方法）を説明するフローチャートである。
【００３３】
Ｓ１００でインプリント処理が開始されると、モールド搬送装置１１によってマスターモールド３をインプリント装置１内に搬入して、型保持部４に配置する。同様に、基板搬送装置１２によって基板５をインプリント装置１内に搬入して、基板保持部６に配置する（Ｓ１０１）。モールド搬入と基板搬入の順序は入れ替わってもよいし、並行して処理してもよい。
【００３４】
その後、インプリント装置１は、マスターモールド３と基板５に形成されたくぼみ（コアアウト）の有無や、形状、深さを計測する（Ｓ１０２）。そして、計測の結果、インプリト可能であるか、エラー処理が必要かを判断する（Ｓ１０３）。コアアウトの計測方法や判断方法については後述する。
【００３５】
インプリント可能であると判断された場合は、パターン形成の工程に進む。その後、モールド計測センサー９によって、マスターモールド３の表面の高さや傾きを計測し、同様に、基板計測センサー８によって、基板５の表面の高さや傾きを計測する。２つの計測結果から、マスターモールド３と基板５が平行になるように、型保持部４や基板保持部６を駆動させ傾きを補正することができる（Ｓ１０４）。さらに、インプリント可能であると判断した場合、型の型保持部側に形成されたコアアウトの有無と基板の基板保持部側に形成されたコアアウトの有無との組み合わせに応じてインプリント処理の制御を変更してもよい。一方で、エラー処理が必要と判断された場合は、以降のインプリント処理を停止させるなどのエラー処理を行う（Ｓ１２０）。
【００３６】
図３はインプリント処理によって基板５にインプリント材のパターンを形成する方法を図示したものである。Ｓ１０３でインプリント可能であると判断された場合、基板５のインプリント領域（パターンが形成される領域）に供給部７がインプリント材１４を供給する（図３（Ａ）、図２のＳ１０５）。基板保持部６によって基板５を供給部７の下でスキャン駆動させながら、インプリント領域にインプリント材１４を供給する。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）は、簡略化のため基板保持部６や型保持部４を不図示としている。
【００３７】
次に、基板保持部６を駆動することで、インプリント材１４が供給された基板５をマスターモールド３の直下に配置する。この状態で、ＴＴＭスコープ１３がマスターモールド３と基板５に形成されたアライメントマークを検出して、位置ずれを計測する。計測されたマスターモールド３と基板５の位置ずれに基づき、基板保持部６を駆動して位置合わせを行う（図３（Ｂ）、図２のＳ１０６）。マスターモールド３と基板５の位置合わせは、インプリント位置とは異なる場所に設置されたオフアクシススコープ２８を用いて基板に形成されたアライメントマークを検出することによって位置合わせを行ってもよい。
【００３８】
次に、マスターモールド３と基板５を近づけることによって、基板５上に供給されたインプリント材１４とマスターモールド３を接触させる（図２のＳ１０７）。Ｓ１０７では、図３（Ｃ）に示すようにマスターモールド３と基板５を、それぞれ凸状に変形させてマスターモールド３とインプリント材１４を接触させる。上述したように、型の圧力調整部５０や基板の圧力調整部５１を制御してコアアウト２１やコアアウト２２の圧力を上げてマスターモールド３や基板５を凸状に変形させる。このように型を変形させることで、インプリント材１４はマスターモールド３に形成されたパターンの凹部に入り込み、インプリント材１４がマスターモールド３によってパターンが成形される。
【００３９】
この後、型の圧力調整部５０、基板の圧力調整部５１を制御して徐々に圧力を下げ、マスターモールド３とインプリント材１４の接触面積を増やしていく。そして、Ｓ１０６のＴＴＭスコープ１３によるアライメントマークの検出と位置合わせは、マスターモールド３をインプリント材１４に接触させた状態で行ってもよい（図２のＳ１０８）。
【００４０】
そして、インプリント材１４とマスターモールド３が接触した状態で照明系ユニット２から光１７を照射することで、インプリント材１４を硬化させる（図３（Ｃ）、図２のＳ１０９）。
【００４１】
インプリント材１４を硬化させた後、マスターモールド３と基板５の間隔を広げることで、マスターモールド３を硬化したインプリント材１４から引き離す（離型）。このとき、マスターモールド３と基板５を型の圧力調整部５０と基板の圧力調整部５１を制御することで凸状に変形させて、マスターモールド３を硬化したインプリント材１４から引き離す。この結果、硬化したインプリント材１４のパターン２０が、基板５（ブランクモールド）上に形成される（図３（Ｄ）、図２のＳ１１０）。硬化したインプリント材１４が基板５上に残りやすくなるように、基板５の表面に密着層を供給してもよい。
【００４２】
最後に基板搬送装置１２によってパターンが形成された基板５をインプリント装置１から搬出し、モールド搬送装置１１によってマスターモールド３をインプリント装置１から搬出する（図２のＳ１１１）。基板５の搬出とマスターモールド３の搬出の順序は入れ替わってもよいし、並行して処理してもよい。そして、一連のインプリント処理が終了する（図２のＳ１１２）。また、図２には記載されていないが、Ｓ１１１の処理の後に、新たなレプリカモールドを搬入し、新たな基板５に対してインプリント処理を行うことは、可能である。なお、図３（Ａ）〜（Ｄ）では、簡略化のため、マスターモールド３と基板５の関係を図示したが、インプリント装置１のその他の構成は図１の通りである。
【００４３】
（型製造装置について）
インプリント装置で用いられる型は、基板上のインプリント材と接触するため、パーティクルによる型のダメージや、インプリント材の型への付着など、様々な要因により、型が使えなくなる恐れがある。そこで、安価に型を製造する方法として、インプリント装置を使い、高価な原版（マスターモールド）から、安価な型（レプリカモールド）を複製する技術が提案されている。
【００４４】
マスターモールド３および基板５は、パーティクルの付着を防ぐために、ポッドと呼ばれる収納容器に格納されている。ポッドをインプリント装置１に設けられたロードポートに置くことで、ポッド内のマスターモールド３および基板５をインプリント装置１内に搬送する方法が一般的である。
【００４５】
インプリント方法を用いて型を作製する場合、マスターモールド３と同じ大きさの基板５をインプリント装置１に搬入してインプリントすることになる。インプリント装置１（型製造装置）のロードポートがマスターモールド用とレプリカモールド用に分かれている場合、人為的なミスにより、置き間違いが生じる恐れがある。また、インプリント装置１のロードポートがマスターモールド用とブランクモールド用に分かれていない場合は、装置内の搬送装置の操作ミスなどが生じる恐れがある。また、ポッドには、レプリカモールド用の基板はマスターモールド３に対して上下反転させて、インプリント装置１内に搬入する必要があるが、人為的なミスにより、上下向きの入れ間違いが生じる恐れがある。
【００４６】
このように、マスターモールド３や基板５の置き間違い、操作ミス、入れ間違いなどが発生した場合、そのまま、インプリント処理を行う基板５上に所望のパターンが形成されない恐れがある。例えばコアアウトが形成されたマスターモールド３を用いる製造プロセスにおいて、コアアウトが形成されていないマスターモールドとレプリカモールドを装置に入れてしまった場合について説明する。マスターモールド３とインプリント材１４を接触させる際に、マスターモールド３を凸状にたわませることができないため、マスターモールド３と基板５の間の空気を徐々に押し出すことができず、気泡が残り充填性が低下する。そのため、気泡が残ることでパターン２０に欠陥が発生して生産性を低下させる恐れがある。
【００４７】
そのため、インプリント装置１に搬入された型（例えばマスターモールド）や基板（例えばブランクモールド）のコアアウトの有無が適切な状態であるかをチェックする必要がある。
【００４８】
（コアアウトの制御について）
インプリント装置１内に搬入される型と基板のコアアウトの有無を検出した結果、様々な組み合わせが考えられる。図４にその一例を示す。図４は、第１実施形態の型製造装置に搬入される、マスターモールド３と基板５のそれぞれについて、コアアウトの有無の組み合わせを示したものである。インプリント装置１の制御部１０は、コアアウトの有無の組み合わせに応じてインプリント処理の動作を変えることができる。
【００４９】
図４（Ａ）と図４（Ｂ）は、基板５にコアアウト２２が形成されている場合である。図４（Ａ）に示すようにマスターモールド３にコアアウト２１が形成されている場合、インプリント装置１は、マスターモールド３と基板５をたわませて押印することができる。さらに、マスターモールド３と基板５をたわませることができるので、小さな力で離型することができる。そのため、インプリント装置１は、押印時と離型時にマスターモールド３のコアアウト２１と基板５のコアアウト２２に対して圧力の制御をする必要がある。
【００５０】
図４（Ｂ）に示すようにマスターモールド３にコアアウト２１が形成されていない場合、インプリント装置１は、基板５をたわませて押印することができる。さらに、基板５をたわませることができるので比較的小さな力で離型することが可能である。しかし、マスターモールド３にコアアウト２１が形成されていない場合は、コアアウトが形成されている場合に比べて、離型する時間を長くしたりするなど、インプリント処理を制御することが望ましい。また、コアアウト２２が形成されている基板５がたわみ過ぎないように、圧力の制御をする必要がある。
【００５１】
図４（Ｃ）と図４（Ｄ）は、基板５にコアアウト２２が形成されていない場合である。図４（Ｃ）に示すようにマスターモールド３にコアアウト２１が形成されている場合、インプリント装置１は、マスターモールド３をたわませて押印することができる。さらに、マスターモールド３をたわませることができるので比較的小さな力で離型することが可能である。基板５にコアアウト２２が形成されていない場合は、コアアウトが形成されている場合に比べて、離型する時間を長くしたりするなど、インプリント処理を制御することが望ましい。また、コアアウト２１が形成されているマスターモールド３がたわみ過ぎないように、圧力の制御をする必要がある。
【００５２】
図４（Ｄ）に示すようにマスターモールド３と基板５の両方に、コアアウトが形成されていない場合、インプリント装置１はマスターモールド３と基板５のどちらもたわませて押印することができず、離型時に大きな力が必要である。また、押印時にはマスターモールド３のパターンにインプリント材が充填するのに時間を要する。マスターモールド３と基板５の両方に、コアアウトが形成されていないため、インプリント装置１はキャビティ圧を制御する必要はない。そのため、マスターモールド３と基板５を互いに傾けた状態でマスターモールド３とインプリント材を接触させたり、離型したりしてもよい。また、図４（Ｄ）の場合には、インプリント処理を中止して、マスターモールド３や基板をインプリント装置から搬出する制御を行ってもよい。
【００５３】
なお、図４（ａ）〜図４（ｃ）の場合においても、マスターモールド３と基板５を互いに傾けることによって押印したり離型したりすることができる。
【００５４】
（コアアウトの有無の検出について）
そこでインプリント装置１は、インプリント処理を行う前に、マスターモールド３および基板５の互いに対向する面の裏面にコアアウトが形成されているかを検出する。コアアウトの有無の検出には、コアアウト検出手段（取得部）を用いる。コアアウト検出手段には、マスターモールド３の表面を計測するモールド計測センサー９（型検出手段）と、基板５の表面を計測する基板計測センサー８（基板検出手段）を含む。さらに、コアアウト検出手段には、モールド搬送装置１１や基板搬送装置１２に設けられたセンサーやスコープなどの計測器を含む。また、コアアウトの有無の情報は、マスターモールド毎、基板毎、インプリントプロセス毎、インプリント装置毎に管理される装置パラメータの情報であっても良い。
【００５５】
以下に、コアアウト検出手段を用いた、マスターモールド３および基板５のコアアウトの有無の検出方法について説明する。
【００５６】
（コアアウトの検出方法１）
コアアウトの有無を検出する方法として、マスターモールド３や基板５にコアアウトが形成されている場合のコアアウトの位置と大きさの設計値を、予めインプリント装置１（制御部１０）に入力しておく方法がある。検出方法１は、予めインプリント装置１に入力された設計値と、製造誤差を含めたマージンに基づいて、コアアウト内部のマスターモールド３の基板側の表面をモールド計測センサー９で計測する。このとき、型の圧力調整部５０により、キャビティ圧を高圧と低圧に調整し、それぞれの場合においてモールド計測センサー９の計測結果を比較する。
【００５７】
図５（Ａ）は、マスターモールド３の表面を、モールド計測センサー９で計測している例を示した図である。予め入力されたコアアウトの位置と大きさの設計値の情報から、コアアウトの内側と思われる場所に、モールド計測センサー９を移動させ、モールド計測センサー９からマスターモールド３の表面までの距離を計測する。マスターモールド３のコアアウト２１の圧力調整による距離の差は通常数十μｍ程度である。モールド計測センサー９は、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の計測精度をもっているため、コアアウトの有無を確認するのに十分な精度を持っている。図５（Ａ）の左図はキャビティ圧を低圧に調整した場合を示しており、図５（Ａ）の右図はキャビティ圧を高圧に調整した場合を示している。マスターモールド３にコアアウトが形成されていると、圧力を調整した場合に、モールド計測センサー９の計測結果に差が生じるのに対し、コアアウトが形成されていないと、モールド計測センサー９の計測結果に差は生じない。
【００５８】
ここでは、コアアウトの有無を検出する方法について説明したが、上記の圧力調整によってマスターモールド３の表面の形状が可変であるか不変であるかを検出してもよい。例えば、コアアウトに限らず、マスターモールド３のパターンが形成されている領域が厚いか薄いかを検出することができる。マスターモールド３のパターンが形成されている領域のモールドの厚さが薄く、圧力調整によってマスターモールド３の表面の形状が可変であると検出されれば、押印時や離型時にマスターモールド３の表面の形状を凸形状に変形させることができる。
【００５９】
図５（Ａ）は、模式図であるためマスターモールド３に形成されたパターンを強調しているが、通常、パターンの凹部は数十ｎｍから数百ｎｍ程度であり、パターン面の高さは数十μｍを有する。そのため、マスターモールド３のパターンによって、モールド計測センサー９によるコアアウトの有無の検出結果が誤りとならないように、閾値を設けることは容易である。すなわち、型の圧力調整部５０によりキャビティ圧を変化させながら、マスターモールドの表面を計測した結果の差が、数μｍあるいは、数十μｍと、パターンの凹部に対して１０倍以上に設ければ十分である。
【００６０】
また、キャビティ圧とマスターモールド３の表面に対するモールド計測センサー９の計測値の傾向から、コアアウト２１の掘り込みの深さを確認することも可能である。さらに、型の圧力調整部５０によりキャビティ圧の大きさを複数設定しつつ、それぞれのキャビティ圧においてモールド計測センサー９で距離を計測することで、キャビティ圧に対するマスターモールド３の凸状の変形量の関係を求めることができる。このように複数のキャビティ圧でマスターモールド３の距離を複数計測することで、より信頼性を向上させることが可能となる。
【００６１】
同様に、基板計測センサー８と基板の圧力調整部５１を用いて、基板５に形成されたコアアウトの有無を検出することができる。
【００６２】
図５（Ｂ）は、基板５の型側の表面を、基板計測センサー８で計測している例を示した図である。予め入力されたコアアウトの位置と大きさの設計値の情報から、コアアウトの内部と思われる場所に、基板計測センサー８を移動させ、基板計測センサー８から基板５までの距離を計測する。基板５のコアアウト２２の圧力調整による距離の差は通常数十μｍ程度である。基板計測センサー８は、数ｎｍ〜数十ｎｍ程度の計測精度をもっているため、コアアウトの有無を確認するのに十分な精度を持っている。図５（Ｂ）の左図はキャビティ圧を低圧に調整した場合を示しており、図５（Ｂ）の右図はキャビティ圧を高圧に調整した場合を示している。基板５にコアアウトが形成されていると、圧力を調整した場合に、基板計測センサー８の計測結果に差が生じるのに対し、コアアウトが形成されていないと、基板計測センサー８の計測結果に差は生じない。このように、基板５のコアアウトの有無を検出する方法も、図５（Ａ）のマスターモールド３と同様、設計値によって、コアアウトが形成されているマスターモールド３の表面を、基板保持部６を駆動することで計測している。
【００６３】
図９では、基板５としてのレプリカモールドが、複数のショット領域が形成される場合（マルチエリアインプリント）と、単一のショット領域が形成される場合（シングルエリアインプリント）を示している。この場合、基板５のコアアウトの形状（大きさ）が異なるため、同じキャビティ圧を与えたとしても、基板５の表面のたわみ方が異なる。図９では、基板５に同じキャビティ圧を与えた場合、コアアウトの大きさが小さい方がコアアウトの大きさが大きい場合と比較して、たわみ量が大きいことを示している。そのため、キャビティ圧を高圧と低圧に調整し、基板計測センサー８で基板５の表面を計測することによって、基板５のコアアウトの形状を計測することができる。
【００６４】
（コアアウトの検出方法２）
マスターモールド３や基板５までの距離を計測する検出器が、コアアウトが形成されている側に配置されている場合の、コアアウトの有無の検出方法について説明する。
【００６５】
図５（Ｃ）は、マスターモールド３のコアアウト２１が形成されている面に対し、ＸＹ方向に駆動可能に配置されたモールド計測センサー２９を用いて、マスターモールド３のコアアウトの有無を検出する方法を表している。モールド計測センサー２９は、マスターモールド３の表面までの距離を計測することができるセンサーである。モールド計測センサー２９をＸＹ面に沿って駆動しつつ、少なくとも２カ所以上計測することによって、その距離差からコアアウトの有無を検出することが可能である。また、モールド計測センサー２９を細かく駆動しつつ、マスターモールド３のパターンが形成された面と反対側の表面を計測することで、駆動位置と計測値の関係から、マスターモールド３の大きさ、形状を求めることも可能である。また、モールド計測センサー２９をコアアウトが計測できる位置に配置し、コアアウトが有る場合と無い場合の基準高さ（距離）を記憶していれば、マスターモールド３の表面を１か所計測することによりコアアウトの有無を検出することができる。
【００６６】
図５（Ｄ）は、基板５のコアアウト２２が形成されている面に対し、ＸＹ方向に駆動可能に配置された基板計測センサー３０を用いて、基板５のコアアウトの有無を検出する方法を表している。基板計測センサー３０は、基板５の表面までの距離を計測することができるセンサーである。基板計測センサー３０は、図５（Ｃ）で説明したモールド計測センサー２９と同様の方法で基板５に形成されたコアアウト２２の有無を検出することができる。また、図５（Ｃ）、図５（Ｄ）に記載された計測方法を利用することで、コアアウト内外の高さ差からコアアウトの掘り込みの深さを計測することが出来る。また、モールド計測センサー２９をモールド搬送装置１１、基板計測センサー３０を基板搬送装置１２内でも配置しても良い。
【００６７】
以上述べたコアアウトの検出方法１および検出方法２では、コアアウトの位置と形状（大きさや掘り込みの深さ）などの情報を、予めインプリント装置１に情報として入力しておくのが望ましい。何れの方法も、モールド計測センサーと基板計測センサーによる計測点を最小限に限定することで、コアアウトの有無の検出に要する時間を最小限に抑えられ、単位時間の型の製造能力、いわゆるスループットの低下を抑えることができる。
【００６８】
一方で、コアアウトの位置と形状などの情報を、予め装置に入力しておかなくても、型の圧力調整部５０や基板の圧力調整部５１を調整しながら、マスターモールド３や基板５の全面を計測してもよい。例えば、基板保持部６を等速で駆動中に基板計測センサー８の計測値を取り出すスキャン計測と、基板５の全面をある間隔でステップアンドリピートしながら計測するステップ計測とが考えられる。いずれの場合も、コアアウトの有無の検出において、コアアウトの大きさより十分小さい間隔で計測すれば十分である。この検出方法では、コアアウトの位置と形状などの情報があらかじめ不要であるという利点の他、それらの情報が間違って入力されてしまった場合でも、コアアウトの有無を正確に確認できるという利点がある。計測範囲や計測間隔は、通常考えられるコアアウトの位置や形状や大きさで決定してもよい。例えば、円形状のコアアウトの中心位置が分かっていれば、中心位置付近で円を描くように数点計測するように計測位置を決めてもよい。
【００６９】
（コアアウトの検出方法３）
コアアウトの有無の検出方法に、撮像部２３でマスターモールド３に形成されたパターン領域よりも広範囲を撮像し、撮像画像からコアアウトの有無を検出する方法がある。撮像部２３がコアアウト有無に関する情報を取得する取得部として機能する。図６（Ａ）は、マスターモールド３のコアアウト２１の有無を検出するための画像を示している。図６（Ａ）は、撮像部２３の視野２４内を示した画像であり、マスターモールド３のコアアウト２１とパターンが形成されているメサ部２５が撮像されていることが分かり、この例ではマスターモールド３にコアアウトが形成されていると判断できる。
【００７０】
図６（Ｂ）の例では、基板保持部６を数ｎｍ〜数十ｍｍ程度駆動させ、マスターモールド３と基板５が、撮像部２３の視野２４内の画像で重ならないようにしている。図６（Ｂ）に示す画像には、マスターモールド３のコアアウト２１とメサ部２５、基板５のコアアウト２２とパターンが形成される領域のメサ部２６が撮像されていることが分かる。このように図６（Ｂ）は、撮像部２３による１つの撮像結果でマスターモールド３と基板５のそれぞれに形成されたコアアウトの有無を検出することができる例を示している。検出方法３でも、撮像画像のコアアウトの形状から、マスターモールド３や基板５が、図９に示すような、マルチエリアインプリントかシングルインプリントかを検出することが可能である。
【００７１】
このように、マスターモールド３に形成されたパターン領域の全体を撮像することができる撮像部２３を用いることによって、コアアウトの有無やコアアウトの形状を検出することができる。
【００７２】
（コアアウトの検出方法４）
コアアウトの有無の検出方法に、ＴＴＭスコープ１３を使用する方法がある。図７（Ａ）〜（Ｃ）は、ＴＴＭスコープ１３を使用してコアアウトの有無を検出する方法の例を示している。ＴＴＭスコープ１３がコアアウト有無に関する情報を取得する取得部として機能する。図７（Ａ）と図７（Ｂ）の例は、マスターモールド３のキャビティ圧を高圧と低圧に調整し、コアアウト２１に形成されたマーク２７を計測した際のフォーカス差を比較する方法である。図７では２つのマークが形成されている場合について示しているが、コアアウトの有無の検出には、少なくとも一つのマーク２７が形成されていればよい。キャビティ圧を低圧にした時のＴＴＭスコープ１３のフォーカス位置と、キャビティ圧を高圧にしたときのＴＴＭスコープ１３のフォーカス位置とに差が発生する場合は、マスターモールド３にコアアウトが形成されていると判断される。
【００７３】
また、図７（Ａ）と図７（Ｃ）に示すようにコアアウトの有無で明らかにフォーカス差があるため、マーク２７に対してフォーカス計測を行い、ＴＴＭスコープ１３のフォーカス位置に応じて、コアアウトの有無を判断しても良い。
【００７４】
また、マスターモールド３の製造時にコアアウトが形成されている場合に、マーク２７を形成しても良い。図７（Ａ）のようにマスターモールド３のマーク２７が有るかどうかを計測することで、コアアウトの有無を検出することができる。マーク２７の検出結果を、型製造装置やリモートホストで管理されたデータと合わせて、コアアウトの有無や、形状、大きさ、掘り込みの深さなどを判断しても良い。反対に、マスターモールド３の製造時にコアアウトが形成されていない場合に、マーク２７を形成しても良い。また、マーク２７は、マスターモールド３のパターンが形成されている面に配置しても良い。
【００７５】
マーク２７が有るか無いかを検出する場合は、マーク２７はマスターモールド３のコアアウトの内側でも外側でも、どちらに配置しても良い。例えば、コアアウトが形成されている場合はマスターモールド３の表側にマーク２７を配置し、コアアウトが形成されていない場合はマスターモールド３の裏側にマーク２７を配置する。マーク２７を検出した時のＴＴＭスコープ１３のフォーカス位置から、コアアウトの有無を判断しても良い。
【００７６】
これらのコアアウトの検出方法４は、基板５に対しても同様にコアアウトの検出方法を行うことが出来る。基板５に対してコアアウトの検出を行う場合、基板５に形成されるマークをオフアクシススコープ２８で検出しても良い。検出方法４でも、マークの検出結果から、マスターモールド３や基板５が、図９に示すような、マルチエリアインプリントかシングルインプリントかを検出することが可能である。
【００７７】
（コアアウトの検出方法５）
コアアウトの有無の検出方法に、バーコードリーダを用いる方法がある。例えば、インプリント装置１にバーコードリーダが配置されており、インプリント装置に搬入されたマスターモールド３や基板５に設けられたバーコードを読み取る。ここでは、基板に配置されたバーコードを読み取るバーコードリーダが基板検出手段（取得部）として機能し、型に配置されたバーコードを読み取るバーコードリーダが型検出手段（取得部）として機能する。インプリント装置は、バーコードを読み取った結果を用いてインプリント装置内に保存されたデータやリモートホストで管理されたデータから、型や基板の形状が分かる。そのため、インプリント装置に搬入されたマスターモールド３や基板５に設けられたバーコードを読み取ることでコアアウトの有無の検出することができる。
【００７８】
また、バーコードリーダはモールド搬送装置１１、基板搬送装置１２に配置して良い。バーコード情報から、コアアウトの形状、大きさ、掘り込みの深さ、マルチエリアインプリントかどうかを判断することもできる。
【００７９】
また、バーコードの読み取りが出来なかった場合、バーコードの位置が間違っている可能性がある。そのため、コアアウトの有無、形状、大きさ、掘り込みの深さ、マルチエリアインプリントかどうかを上述のコアアウトの検出方法１〜４で説明した一つ以上の方法を兼ね合わせて、判断しても良い。また、バーコードの読み取りが出来なかった時点で、コアアウトの有無、形状、大きさ、掘り込みの深さ、マルチエリアインプリントかどうかが判定できなかったとしても良い。判定ができなかった場合は、インプリント処理を停止したり、マスターモールド３や基板５をエラーと判断してインプリント装置１から搬出するなどしたりすることができる。
【００８０】
（コアアウトの検出方法６）
コアアウトの有無の検出方法に、マスターモールド毎、基板毎、インプリントプロセス毎、インプリント装置毎、型製造装置毎に管理される装置パラメータの情報を用いる方法がある。例えば、マスターモールドをインプリント装置に搬入する際に、マスターモールドと、マスターモールド毎に管理される装置パラメータやリモートホストで管理される情報とを関連付けし、関連付けされた情報からコアアウトの有無の情報を導出する。しかし、この方法では、マスターモールドと型を入れ間違いするなど、意図しないマスターモールドが搬入されてしまった場合に、正しい判断を行うことは出来ない。そのため、上述のコアアウトの検出方法１〜５で説明した一つ以上の方法と本検出方法で判断する方法とを兼ね合わせて、ダブルチェックやトリプルチェックを行うことができる。
【００８１】
以上述べたようなコアアウトの有無の検出方法による検出結果に基づき、インプリント処理を行う前に、インプリント装置や型製造装置、搬送装置の処理の切替えを行う。コアアウトの有無を検出した結果、例えば、マスターモールド３と基板５のどちらにもコアアウトが形成されていない場合には、図２のＳ１０３でインプリント処理ができないと判断し、Ｓ１２０でエラー処理を行う。エラー処理としては、インプリント処理を停止したり、適切でないマスターモールド３や基板５をインプリント装置１から搬出したりする方法がある。製造プロセスによっては、インプリント材のパターンへの充填性が低下しても問題にならない場合があり、その場合はインプリント処理を停止させなくても良い。また、コアアウトの有無、大きさ、形状を検出し、検出結果が装置パラメータで管理している情報と、不一致であれば、インプリント処理を行わずに、インプリント処理を停止させるものである。
【００８２】
またインプリント装置１は、コアアウトの有無を検出した検出結果を表示させたり、インプリント処理ができない旨のエラーを表示させたりしてもよい。そのための表示装置をインプリント装置１に備えていてもよいし、インプリント装置１とは異なる場所で検出結果を表示させてもよい。表示装置に表示された検出結果やエラー表示によってオペレータは、インプリント装置１に搬入されたマスターモールド３や基板５（ブランクモールド・レプリカモールド）のそれぞれの状態を確認することができる。その結果、インプリント装置１に誤って搬入されてしまった型や基板を搬出（回収）し、正しい状態（表裏）にしたり、別のものをインプリント装置１に正しい状態で搬入したりすることで、インプリント処理を再開することができる。
【００８３】
このように、インプリント装置１に所望のマスターモールド３や基板５が搬入されない場合には、インプリント処理を停止することで、パターン欠陥などの発生を低減することができる。また、誤ったパターンを基板上に形成してしまうリスクを低減することができる。また、コアアウトの有無が判定できなかった場合は、その後のインプリント処理を停止したり、型や基板をインプリント装置から搬出したりすることで、誤ったパターンを基板上に形成してしまうリスクを低減することができる。
【００８４】
（第２実施形態）
第１実施形態では、マスターモールド３と基板５のコアアウトの有無を検出して、所望のコアアウトが形成されていない場合に、インプリント処理を停止する形態について説明した。第２実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無の検出結果に応じて、インプリント処理時のキャビティ圧を制御する。
【００８５】
例えば、型の圧力調整部５０によるキャビティ圧の調整を、マスターモールド３にコアアウトが形成されていない場合は行わず、コアアウトが形成されている場合は行うようにインプリント処理を制御する。具体的に、型の圧力調整部５０は、コアアウトが形成されているマスターモールド３に対しては、インプリント動作時にキャビティ圧を高くするなどの制御を行なう。また、コアアウトが形成されていないマスターモールド３に対しては、インプリント動作時にキャビティ圧の制御を行わないようにしたり、キャビティ圧を低くしたりするなどの制御を行なう。
【００８６】
また、離型時に、マスターモールド３と基板５のたわみ方が対称になることで、パターン倒れが軽減されることが分かっている。そのため、マスターモールド３と基板５に形成されたコアアウトの掘り込みの深さに応じて、キャビティ圧を制御する。コアアウトの形状や掘り込み部の深さによって、マスターモールド３や基板５のたわみ方が異なる。例えば、コアアウト部の掘り込みが浅い場合は、深い場合と比較してマスターモールド３や基板５の表面がたわみにくい。そこで、マスターモールド３や基板５に形成されたコアアウトの掘り込みの深さに応じて、キャビティ圧の高低を制御しても良い。インプリント装置１は、離型時にマスターモールド３と基板５のたわみ方が対称になるように、型の圧力調整部５０と基板の圧力調整部５１を制御する。
【００８７】
また、コアアウトの形状の検出結果から、基板５が図９に示すようなマルチエリアインプリントの場合、シングルエリアインプリントの基板に比べてたわみにくい。そのため、コアアウトの広さの検出結果に応じて、インプリント装置１はキャビティ圧の高低を制御することができる。
【００８８】
このように、マスターモールドや基板のコアアウトの有無や形状に応じてキャビティ圧を制御することができ、押印時や離型時にマスターモールドや基板を所望の形状にたわませることができる。
【００８９】
（第３実施形態）
第３実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無の検出結果に応じて、インプリント処理時の充填時間を制御する。
【００９０】
例えば、マスターモールド３にコアアウトが形成されていない場合、表面形状を変化させにくい。そのため、マスターモールド３に形成されたパターンの凹凸形状によっては、パターンの凹部にインプリント材が充填する時間が長くなる場合がある。そのため、マスターモールド３に、コアアウトが形成されている場合はインプリント時の充填時間を短くし、コアアウトが形成されていない場合はインプリント時の充填時間を長くするように制御する。
【００９１】
また、コアアウトの形状の検出結果から、図９に示すようにマルチエリアインプリントの場合、パターン部の面積が広いため、マスターモールド３とインプリント材の接触後に充填時間を長くするように制御することができる。
【００９２】
このように、マスターモールドや基板のコアアウトの有無や形状に応じて充填時間を制御することができ、パターンの凹部にインプリント材が充填しないことによる欠陥を低減することができる。
【００９３】
（第４実施形態）
第４実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無の検出に応じて、押印時と離型時の型保持部４の制御方法を変える。
【００９４】
例えば、マスターモールド３にコアアウトが形成されている場合、マスターモールドをたわませてインプリント材に接触させても、キャビティ圧の影響により、マスターモールドがたわんだ状態のままになることがある。そのため、マスターモールド３にコアアウトが形成されていない場合と比較し、インプリント材と接触後にマスターモールドをさらに押し付ける方向へ駆動するように型保持部４の目標位置を与える必要がある。このように、コアアウトの有無に応じて、押印時の型保持部４の制御方法を変える。
【００９５】
また、マスターモールド３にコアアウトが形成されている場合、キャビティ圧の制御でマスターモールド３の表面形状をたわませて、硬化したインプリント材から引き離すことができる。マスターモールド３をたわませて離型することで、離型力を低減させることができる。
【００９６】
しかし、コアアウトが形成されていない場合、離型時にマスターモールド３の表面形状をたわませることが出来ない。そのため、離型力が大きくなり、インプリント材のパターンが倒れてしまうなどの欠陥が生じる恐れがある。このような離型時の欠陥の発生を低減するためには、マスターモールド３が硬化したインプリント材から引きはがす時間を、遅くするように型保持部４の駆動を制御しなければならない。
【００９７】
また、コアアウトの大きさや形状によっては、キャビティ圧を加圧しても、たわみにくかったり、表面が傾いたりする可能性がある。そのため、コアアウトの大きさ、形状に応じて、型保持部４の駆動の制御方法を変えて、マスターモールド３の高さや傾きを変えても良い。
【００９８】
この例では、マスターモールド３のコアアウトの有無について述べているが、基板５に対しても同様に考えてよいし、マスターモールド３と基板５のコアアウト有無、大きさ、形状に応じて、型保持部４の制御方法を変えても良い。
【００９９】
（第５実施形態）
第５実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無、形状、大きさの検出結果に応じて、離型時の型チャック５３と基板チャック５４の吸着圧を制御する。
【０１００】
例えば、マスターモールド３にコアアウトが形成されていない場合、離型時にマスターモールド３の表面形状をたわませることができず、離型力が大きくなる。そのため、吸着圧が弱いと、マスターモールド３を硬化したインプリント材から引き離す途中、型チャック５３からマスターモールド３がはがれて（デチャック）しまう恐れがある。ここで吸着圧が弱いとは、チャック（型チャック５３や基板チャック５４）が型や基板を保持する力が弱い状態を示している。
【０１０１】
同様に基板５にコアアウトが形成されていない場合、離型時に基板５の表面形状をたわませることができず、離型力が大きくなる。そのため、吸着圧が弱いと、離型時に基板チャック５４から基板５がはがれてしまう恐れがある。
【０１０２】
そのため、コアアウトが形成されていない場合は、吸着圧を強くする必要がある。また、コアアウトの形状や大きさでも離型力が異なる。そのため、コアアウト有無、形状、大きさの検出結果に応じて、型チャック５３や基板チャック５４の吸着圧を制御しても良い。
【０１０３】
（第６実施形態）
第６実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無、形状、大きさの検出結果に応じて、形状補正機構５２を制御する。形状補正機構５２は、複数個所で、マスターモールド３に対して側面から力を加えることによりパターン部の基板面に沿った方向の形状を変化させる機構である。形状補正機構５２は、マスターモールドのパターン部の倍率、ローテーション、ひし形、台形、といった形状の補正や、さらなる高次の形状補正を行うことができる。図８は、形状補正機構５２の一例を示した図である。この例では、マスターモールド３の側面に１６か所の押し引きする機構を設けているが、これより少ない数でも良いし、多くても良い。
【０１０４】
この形状補正機構５２によるパターン部の変形は、コアアウトの有無、形状、大きさにより、マスターモールド３に力を加えた際の、変形しやすさが異なる。
【０１０５】
例えば、形状補正機構５２でマスターモールド３に力を加えた際に、コアアウトが形成されている場合は空洞部が有ることから型が変形しやすいが、コアアウトが形成されていない場合は空洞部が無いことから型が変形しにくい。同様に、コアアウトの広さや深さによっても、型の変形のしやすさが異なる。また、図８に示すように、コアアウトの形状が円形の場合、形状補正機構５２によって同一の力で型中心部を押す場合と端部を押す場合では、中心部の方が変形しやすい。しかし、コアアウト形状が長方形の場合では、形状補正機構５２によって同一の力で型中心部を押す場合と端部を押す場合では、型の端部の方が変形しにくいが、変形のしやすさの差は、コアアウトの形状が円形の場合に比べて小さい。そのため、本実施形態のインプリント装置は、コアアウトの有無、形状、大きさに応じて、形状補正機構５２がマスターモールド３に加える力を大きくするなど、制御することができる。形状補正機構５２がマスターモールド３の側面に力を加えるタイミングは、押印前、押印中、離型中のいずれのタイミングでも良い。
【０１０６】
（第７実施形態）
第７実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、コアアウトの有無の検出結果に応じて、押印中のアライメント時に、ＴＴＭスコープ１３が検出するアライメントマークを変える。例えば、マスターモールド３にコアアウトが形成されていない場合、アライメントマークが形成されている場所によっては、マスターモールド３と基板５の間の空気を押し出すまでに時間が要する場合がある。アライメント時に、マスターモールド３と基板５の間に空気が入った状態だと、ＴＴＭスコープ１３がアライメントマークを検出する場合、アライメントマークがデフォーカスしたり、計測光が散乱、屈折したりする恐れがある。アライメントマークの検出にエラーが生じると、ＴＴＭスコープはアライメントマークを正確に検出できず、正しい計測値を得られない恐れがある。そのため、マスターモールドにコアアウトが形成されていない場合は、マスターモールド３と基板５の間に空気が入りにくい場所に形成されたアライメントマークを選択するように変える。このように、コアアウトの有無の検出結果に応じて、検出されるアライメントマークを変えることで、マスターモールド３と基板５の位置合わせの時間を短くすることができる。
【０１０７】
（第８実施形態）
第８実施形態では、インプリント処理の制御の一例として、基板５のコアアウトの形状の検出結果に応じて、インプリント処理の動作を制御する。例えば、図９に示すように基板５がマルチエリアインプリントの場合、基板５の複数ショット領域の全てに対してインプリント処理を実施するが、シングルエリアインプリントの場合、１ショットのみインプリント処理するなど、インプリント動作を制御する。マルチエリアインプリントの場合、マスターモールド３に１ショット領域のパターンしか形成されていない場合は、１ショット毎にインプリント処理を行う。また、マスターモールド３に複数ショット領域のパターンが形成されている場合は、１回のインプリント処理で複数ショット領域分のインプリントを行うことが可能である。また、装置パラメータや、リモートホストの情報でショットレイアウトを管理している場合、シングルエリアか、マルチエリアかの判定結果が、管理された情報と不一致であれば、インプリント処理を行わずに、装置を停止させても良い。このように、コアアウトの形状の検出結果に応じて、インプリント処理の動作を制御することで、基板の形状に応じたパターンを形成することができる。
【０１０８】
上述の何れの実施形態も、基板５のパターンが形成される領域は、その周囲に対して凸状であるメサ部を有しており、マスターモールド３にはメサ部がない場合を示した。通常、基板としてのレプリカモールドにはメサ部を有しているため、マスターモールド３には、メサ部を有していても、有していなくてもよい。
【０１０９】
（デバイス製造装置について）
上述の何れの実施形態も、マスターモールドから型を複製する型製造装置の実施形態について説明しているが、本発明は型製造装置に限られない。図１０は、半導体デバイス製造装置としてのインプリント装置１を示した図である。図１の型を複製する型製造装置としてのインプリント装置と比較して異なる点を説明する。
【０１１０】
図１０のインプリント装置１は、レプリカモールドである基板５の代わりに、シリコンウエハである基板１９の上にインプリント材のパターンを形成する装置である。また、図１０のインプリント装置１は、マスターモールド３の代わりに、レプリカモールドを含む型１８を用いてパターンを形成する。型１８は、図１の型製造装置によって、マスターモールド３が複製されたレプリカモールドを使用する。基本的なインプリント処理は、第１実施形態で説明した通りである。これを、基板１９の全面に行うことで、半導体デバイス製造に必要な回路パターンを形成することができる。
【０１１１】
通常、基板１９にはコアアウトは形成されていないが、型１８にはコアアウトが形成されている。そのため、図１０のインプリント装置１には型の圧力調整部５０が備わっており、型１８を基板１９に対してたわませて、インプリント処理を行うことができる。図１０のインプリント装置１は、上述のコアアウトの有無の検出方法により型１８のコアアウトの有無を検出することができる。そして、図１０のインプリント装置は、コアアウトの有無の検出結果に応じて、インプリント動作を制御することができる。このように、型１８のコアアウトの検出結果に応じて、インプリント動作を制御することで、インプリント装置に搬入される型１８に応じて適切なインプリント処理を実行することができる。
【０１１２】
（物品の製造方法）
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、センサー、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。
【０１１３】
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。
【０１１４】
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図１１（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。
【０１１５】
図１１（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１１（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。
【０１１６】
図１１（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。
【０１１７】
図１１（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。なお、当該エッチングとは異種のエッチングにより当該残存した部分を予め除去しておくのも好ましい。図１１（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】
【０１１８】
１  インプリント装置
３  マスターモールド
４  型保持部
５  基板
６  基板保持部
８、３０  基板計測センサー
９、２９  モールド計測センサー
２１、２２  コアアウト
５０、５１  圧力調整部
５２  形状補正機構
【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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【図１０】
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【図１１】
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