(57)【要約】【課題】基板のショット領域と型との間へのパーティクルの侵入の可能性を低減しつつインプリント材の揮発を抑制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、型を使って基板の上にパターンを形成する。インプリント装置は、前記基板を位置決めする基板位置決め機構と、前記基板が移動する空間に対向するように配置されたガス供給口を有するガス供給部とを備えている。前記基板の１つの箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口に継続して対向している第１期間の少なくとも一部における前記ガス供給口からのガス供給流量は、前記基板の前記箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口の正面を横切って移動している第２期間における前記ガス供給口からのガス供給流量より小さい。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を使って基板の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を位置決めする基板位置決め機構と、
前記基板が移動する空間に対向するように配置されたガス供給口を有するガス供給部と、を備え、
前記基板の１つの箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口に継続して対向している第１期間の少なくとも一部における前記ガス供給口からのガス供給流量は、前記基板の前記箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口の正面を横切って移動している第２期間における前記ガス供給口からのガス供給流量より小さい、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記第１期間の継続中において、前記第１期間の開始から所定時間が経過した場合に、ガス供給流量が前記第２期間におけるガス供給流量より小さくされる、
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】
前記第１期間は、前記基板位置決め機構による前記基板の駆動が停止している期間を含む、
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。
【請求項４】
オフアクシスコープを更に備え、
前記第１期間は、前記オフアクシスコープの視野に前記基板のマークが入らずに、前記マークのサーチ処理が実行されている期間を含む、
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。
【請求項５】
前記第１期間は、前記基板のパターン形成対象のショット領域が前記型の下に位置決めされてから、前記型を使って前記インプリント材によって前記ショット領域にパターンが形成される処理を経て、前記型の下からの前記ショット領域の移動が開始されるまでの期間を含む、
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。
【請求項６】
前記第１期間は、前記基板の前記箇所に配置された未硬化のインプリント材が前記ガス供給口に対向している期間である、
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記ガス供給部は、前記ガス供給口を含む複数のガス供給口を有し、
前記複数のガス供給口からのガス供給流量が個別に制御される、
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】
型を使って基板の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を位置決めする基板位置決め機構と、
前記基板が移動する空間に対向するように配置されたガス供給口を有するガス供給部と、を備え、
前記基板のショット領域の上の未硬化のインプリント材が前記ガス供給口に対向する積算時間が閾値を超える場合に、前記ショット領域が前記ガス供給口に対向する期間に前記ガス供給口からのガス供給流量が基準流量より小さくされる、
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項９】
型を使って基板の上にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を位置決めする基板位置決め機構と、
前記基板が移動する空間に対向するように配置されたガス供給口を有するガス供給部と、
前記基板のショット領域の上の未硬化のインプリント材が前記ガス供給口に対向する積算時間が閾値を超える場合にエラー処理を実行する制御部と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項１０】
前記エラー処理は、警告を発する処理を含む、
ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
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の上にパターンを形成する工程と、
前記工程において前記パターンが形成された基板の処理を行う工程と、
を含み、前記処理が行わ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、インプリント装置および物品製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント装置は、基板の上に配置されたインプリント材に型のパターン領域を接触させインプリント材を硬化させる。これによって、型のパターン領域のパターンが、基板の上のインプリント材に転写される。型のパターン領域は、パターンを構成する凹部を有し、基板の上のインプリント材に型のパターン領域を接触させると、凹部にインプリント材が充填される。型のパターン領域の凹部にインプリント材が充填されるためには相応の時間を要するので、これがスループットを低下させる一因になりうる。そこで、インプリント材に対する可溶性および／または拡散性が高いガス（例えば、ヘリウムガス）を基板と型との間に供給することによって、型のパターン領域の凹部へのインプリント材の充填が促進されうる。
【０００３】
また、基板のショット領域と型との間にパーティクルが存在すると、形成されるパターンに欠陥が生じることや、型が損傷を受けることがある。そこで、基板のショット領域と型との間へのパーティクルの侵入を防止するためにガス流が形成されうる。
【０００４】
特許文献１には、ショット領域にインプリント材を塗布する塗布部と押型部との間にガス流形成部が配置されたインプリント装置が記載されている。特許文献１に記載されたインプリント装置は、基板のショット領域にインプリント材を塗布した後に、ガスの供給量を減少させるか停止させるかし、その後に、該ショット領域を型の下の位置に移動させる。このような動作によれば、インプリント材が塗布されたショット領域がガス流形成部の下を通過する際のインプリント材の揮発が抑制される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２０１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インプリント材にあたるガスを減少させることによってインプリント材の揮発を抑制することができる。しかし、このような方法では、基板のショット領域と型との間へのパーティクルの侵入の可能性を増大させうる。
【０００７】
本発明は、基板のショット領域と型との間へのパーティクルの侵入の可能性を低減しつつインプリント材の揮発を抑制するために有利な技術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】
【０００８】
本発明の１つの側面は、型を使って基板の上にパターンを形成するインプリント装置に係り、前記インプリント装置は、前記基板を位置決めする基板位置決め機構と、前記基板が移動する空間に対向するように配置されたガス供給口を有するガス供給部と、を備え、前記基板の１つの箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口に継続して対向している第１期間の少なくとも一部における前記ガス供給口からのガス供給流量は、前記基板の前記箇所に配置されたインプリント材が前記ガス供給口の正面を横切って移動している第２期間における前記ガス供給口からのガス供給流量より小さい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板のショット領域と型との間へのパーティクルの侵入の可能性を低減しつつインプリント材の揮発を抑制するために有利な技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す側面図。
【図２】第１実施形態のインプリント装置の一部の構成要素を示す平面図。
【図３】第１実施形態のインプリント装置の一部の構成要素を示す平面図。
【図４】第１実施形態におけるガス供給口からのガスの供給流量の制御を例示する図。
【図５】第２実施形態のインプリント装置の一部の構成要素を示す平面図。
【図６】第２実施形態におけるガス供給口からのガスの供給流量の制御を例示する図。
【図７】第３実施形態におけるガス供給口からのガスの供給流量の制御を例示する図。
【図８】第４実施形態におけるガス供給口からのガスの供給流量の制御を例示する図。
【図９】第５実施形態のインプリント装置の構成を模式的に示す側面図。
【図１０】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】
図１は、本発明の第１実施形態のインプリント装置１の構成を模式的に示す側面図である。図２、図３は、インプリント装置１の一部の構成要素を示す平面図である。インプリント装置１は、基板Ｓの上に配置されたインプリント材ＩＭに型Ｍのパターン領域ＰＲを接触させ、インプリント材ＩＭを硬化させる。これによって、基板Ｓの上にパターンが形成される。インプリント材ＩＭは、揮発性を有する材料である。
【００１２】
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。
【００１３】
インプリント材ＩＭは、インプリント装置１の外部装置(塗布装置)において基板Ｓの上に塗布(配置)されうる。典型的には、基板Ｓが有する全ショット領域にインプリント材ＩＭが塗布されうる。インプリント装置１は、第５実施形態として例示されるように、基板Ｓの上にインプリント材ＩＭを塗布するディスペンサを備えていてもよい。この場合、インプリント装置１には、外部装置において下地層としてのインプリント材が塗布された基板Ｓが供給され、インプリント装置１において、ディスペンサによって下地層の上にインプリント材が塗布されうる。
【００１４】
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。
【００１５】
本明細書および添付図面では、基板Ｓの表面に平行な方向をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向を示す。ＸＹＺ座標系におけるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸にそれぞれ平行な方向をＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向とし、Ｘ軸周りの回転、Ｙ軸周りの回転、Ｚ軸周りの回転をそれぞれθＸ、θＹ、θＺとする。Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な方向、Ｙ軸に平行な方向、Ｚ軸に平行な方向に関する制御または駆動を意味する。また、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸に関する制御または駆動は、それぞれＸ軸に平行な軸の周りの回転、Ｙ軸に平行な軸の周りの回転、Ｚ軸に平行な軸の周りの回転に関する制御または駆動を意味する。また、位置は、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の座標に基づいて特定されうる情報であり、姿勢は、θＸ軸、θＹ軸、θＺ軸の値で特定されうる情報である。位置決めは、位置および／または姿勢を制御することを意味する。位置合わせは、基板および型の少なくとも一方の位置および／または姿勢の制御を含みうる。
【００１６】
インプリント装置１は、基板Ｓを保持し位置決めする基板位置決め機構ＳＡ、型Ｍを保持し位置決めする型位置決め機構ＭＡ、型位置決め機構ＭＡを支持する支持構造体５０を備えうる。基板位置決め機構ＳＡおよび型位置決め機構ＭＡは、基板Ｓと型Ｍとの相対位置が調整されるように基板Ｓおよび型Ｍの少なくとも一方を駆動する駆動機構ＤＭを構成する。駆動機構ＤＭによる相対位置の調整は、基板Ｓの上のインプリント材ＩＭに対する型Ｍの接触、および、硬化したインプリント材（硬化物のパターン）からの型Ｍの分離のための駆動を含む。また、駆動機構ＤＭによる相対位置の調整は、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの位置合わせのための駆動を含む。
【００１７】
基板位置決め機構ＳＡは、基板Ｓを保持する基板ステージＳＳと、基板ステージＳＳを駆動することによって基板Ｓを駆動する基板駆動機構２４とを含む。基板ステージＳＳは、基板Ｓを保持する基板チャック２１と、基板チャック２１を支持するテーブル２２とを含みうる。また、基板ステージＳＳは、基板Ｓの周囲を取り囲む同面板２３を含みうる。同面板２３の表面は、基板Ｓの表面とほぼ同一の高さを有しうる。型位置決め機構ＭＡは、型Ｍを保持する型チャック４１と、型チャック４１を駆動することによって型Ｍを駆動する型駆動機構４２とを含みうる。
【００１８】
基板位置決め機構ＳＡ（基板駆動機構２４）は、基板Ｓ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軸の６軸）について駆動するように構成されうる。型位置決め機構ＭＡ（型駆動機構４２は、型Ｍ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軸の６軸）について駆動するように構成されうる。
【００１９】
インプリント装置１は、基板１のショット領域の上のインプリント材と型Ｍのパターン領域ＰＲとが接触し、パターン領域ＰＲのパターンを構成する凹部にインプリント材が充填された状態でインプリント材に硬化用のエネルギーを照射する硬化部９０を備える。インプリント装置は、基板Ｓのショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの位置合わせのための計測を行うアライメントスコープＡＳを備えうる。アライメントスコープＡＳは、例えば、基板Ｓのショット領域のマークと型Ｍのマークとの相対位置を計測するように構成されうる。
【００２０】
インプリント装置１は、基板Ｓの位置、および、基板Ｓの複数のショット領域の配列を計測するためのオフアクシススコープＯＡＳを備えうる。オフアクシススコープＯＡＳは、例えば、基板Ｓのマークの位置および基板ステージＳＳに設けられた不図示の基準マークの位置を計測するように構成されうる。この計測の結果に基づいて、基準マークに対する基板Ｓの相対位置情報を得ることができる。また、オフアクシススコープＯＡＳは、例えば、基板Ｓの複数のショット領域の全部または一部のショット領域のマークを計測するように構成されうる。この計測の結果に基づいて、基板Ｓの複数のショット領域の配列情報を得ることができる。
【００２１】
インプリント装置１は、型Ｍの周囲に配置された第１ガス供給口６１を有する第１ガス供給部６０を備えうる。第１ガス供給部６０は、基板Ｓと型Ｍとの間の空間に対して第１ガス供給口６１から第１ガスを供給するように構成される。第１ガス供給部６０は、第１ガス供給口６１から吹き出される第１ガスの流量を制御する第１流量制御器６９を含みうる。第１ガスは、パージガスあるいは充填促進ガスとも呼ばれうる。パージガスとしては、インプリント材に対して可溶性および拡散性の少なくとも一方を有するガス、例えば、ヘリウムガスおよび窒素ガスの少なくとも一方が好適である。可溶性または拡散性により、型Ｍのパターン領域ＰＲのパターンを構成する凹部内のパージガスがインプリント材ＩＭに溶解または拡散し、凹部内にインプリント材ＩＭが速やかに充填される。あるいは、パージガスとしては、凝縮性ガス（例えば、ペンタフルオロプロパン（ＰＦＰ））が好適である。型Ｍのパターン領域ＰＲのパターンを構成する凹部内の凝縮性ガスは、インプリント材ＩＭとの接触時に凝縮することによって体積が著しく小さくなり、これによって凹部内にインプリント材ＩＭが速やかに充填される。第１ガス供給口６１は、例えば、型チャック４１に設けられて、型駆動機構４２によって型Ｍとともに駆動されてもよいし、型駆動機構４２に設けられてもよいし、他の部材に設けられてもよい。
【００２２】
インプリント装置１は、型チャック４１および第１ガス供給口６１を取り囲むように第１ガス供給口６１の周囲に配置された第２ガス供給口７１を有する第２ガス供給部７０を備えうる。第２ガス供給部７０は、基板Ｓ（および同面板２３）と型Ｍとの間の空間に対して第２ガス供給口７１から第２ガスを供給するように構成される。第２ガス供給部７０は、第２ガス供給口７１から吹き出される第２ガスの流量を制御する第２流量制御器７９を含みうる。第２ガスは、例えば、クリーンドライエア等の清浄なガスでありうる。第２ガス供給口７１は、型位置決め機構ＭＡに設けられてもよいし、支持構造体５０に設けられてもよいし、他の部材に設けられてもよい。第２ガス供給口７１から吹き出される第２ガスによって基板Ｓと型Ｍとの間の空間にパーティクルが侵入することを防止するエアカーテンが形成されうる。
【００２３】
インプリント装置１は、型チャック４１、第１ガス供給口６１および第２ガス供給口７１を取り囲むように第２ガス供給口７１の周囲に配置された第３ガス供給口８１を有する第３ガス供給部８０を備えうる。第３ガス供給部８０は、基板Ｓ（および同面板２３）と型Ｍとの間の空間に対して第３ガス供給口８１から第３ガスを供給するように構成される。第３ガス供給部８０は、第３ガス供給口８１から吹き出される第３ガスの流量を制御する第３流量制御器８９を含みうる。第３ガスは、例えば、クリーンドライエア等の清浄なガスでありうる。第３ガス供給口８１は、支持構造体５０に設けられてもよいし、他の部材に設けられてもよい。第３ガス供給口８１から吹き出される第３ガスによって基板Ｓと型Ｍとの間の空間にパーティクルが侵入することを防止するエアカーテンが形成されうる。
【００２４】
以上のように、第２ガス供給口７１から吹き出される第２ガスおよび第３ガス供給口８１から吹き出される第３ガスによって基板Ｓと型Ｍとの間の空間にパーティクルが侵入することを防止する二重のエアカーテンが形成されうる。
【００２５】
第１ガス供給口６１、第２ガス供給口７１および第３ガス供給口８１から吹き出される第１ガス、第２ガスおよび第３ガスの流速は、一例において、０．３〜０．５ｍ／ｓよりも大きくなりうる。基板Ｓの上の同一箇所のインプリント材ＩＭに対してこのような流速でガスが継続して当たり続けると、インプリント材ＩＭが揮発しうる。
【００２６】
インプリント装置１は、駆動機構ＤＭ、硬化部９０、アライメントスコープＡＳ、オフアクシススコープＯＡＳ、第１ガス供給部６０、第２ガス供給部７０および第３ガス供給部８０等を制御する制御部３０を備えうる。制御部３０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。
【００２７】
インプリント装置１は、駆動機構ＤＭ、硬化部９０、支持構造体５０、アライメントスコープＡＳおよびオフアクシススコープＯＡＳ等を収容するチャンバ１００を備えうる。チャンバ１００の内部空間は、不図示の空調機から送風される清浄なガス（空気）１０１によって空調されうる。
【００２８】
以下、インプリント装置１において各基板Ｓが処理される手順を例示的に説明する。まず、外部装置において複数のショット領域にインプリント材ＩＭが塗布された基板Ｓが基板ステージＳＳの基板チャック２１に供給され、基板チャック２１によって保持されうる。次いで、オフアクシススコープＯＡＳを使って配列計測工程が実行されうる。配列計測工程では、基板Ｓの複数のショット領域の全部または一部のショット領域のマークの位置がオフアクシススコープＯＡＳによって計測され、この計測結果に基づいて制御部３０が基板Ｓの複数のショット領域の配列情報を取得しうる。配列計測工程は、計測対象のマークがオフアクシススコープＯＡＳの視野に入るように基板位置決め機構ＳＡによって基板Ｓを駆動する駆動工程と、オフアクシススコープＯＡＳによってマークの位置を計測する計測工程とを含みうる。
【００２９】
次いで、基板Ｓの複数のショット領域に対して順にパターンを形成する繰り返し工程が実行されうる。繰り返し工程は、駆動工程と、インプリント工程とを含みうる。駆動工程では、パターン形成対象のショット領域が型Ｍの下に配置されるように基板位置決め機構ＳＡによって基板Ｓが駆動されうる。インプリント工程では、型Ｍを使ってパターン形成対象のショット領域にインプリント材ＩＭの硬化物からなるパターンが形成される。
【００３０】
インプリント工程は、第１位置合わせ工程、接触工程、第２位置合わせ工程、充填工程、硬化工程および分離工程を含みうる。第１位置合わせ工程では、アライメントスコープＡＳを使ってパターン形成対象のショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの相対的な位置および回転を計測しながら駆動機構ＤＭによって該ショット領域とパターン領域ＰＲとが位置合わせされうる。接触工程では、駆動機構ＤＭによってパターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭと型Ｍのパターン領域ＰＲとが接触させられる。第２位置合わせ工程では、アライメントスコープＡＳを使ってパターン形成対象のショット領域と型Ｍのパターン領域ＰＲとの相対的な位置および回転を計測しながら駆動機構ＤＭによって該ショット領域とパターン領域ＰＲとが位置合わせされる。第１位置合わせ工程、接触工程および第２位置合わせ工程と並行して、型Ｍのパターン領域ＰＲおよび基板Ｓのパターン形成対象のショット領域の形状が不図示の変形機構によって変形されてもよい。
【００３１】
充填工程では、型Ｍのパターン領域ＰＲの凹部に対するインプリント材ＩＭの充填の完了が待たれる。硬化工程では、硬化部９０が硬化用のエネルギーをパターン形成対象のショット領域の上のインプリント材ＩＭに照射することによってインプリント材ＩＭが硬化される。これによって、パターン形成対象のショット領域の上にインプリント材の硬化物からなるパターンが形成される。分離工程では、インプリント材の硬化物からなるパターンと型Ｍのパターン領域ＰＲとが分離される。
【００３２】
配列計測工程における計測工程およびインプリント工程が実行される期間は、基板Ｓが静止しているか、あるいは、微小範囲内でのみ駆動される期間であり、この期間を第１期間と呼ぶことにする。第１期間は、基板Ｓの１つの箇所（例えば、あるショット領域またはその一部）に配置されたインプリント材ＩＭがガス供給口６１、７１、８１のいずれかに継続して対向している期間として理解することができる。微小範囲とは、例えば、ガス供給口６１、７１、８１の寸法（例えば最小寸法）よりも十分に小さい範囲であり、例えば、１μｍ以下の範囲でありうる。また、第１期間では、基板Ｓの駆動速度は、例えば、１ｍｍ／ｓ以下の速度でありうる。
【００３３】
第１期間は、例えば、配列計測工程において、オフアクシスコープＯＡＳの視野にマークが入らずに、マークのサーチ処理が実行されている期間でありうる。あるいは、第１期間は、基板位置決め機構ＳＡによる基板Ｓの駆動中にエラーが発生して基板Ｓの駆動が停止している期間でありうる。あるいは、第１期間は、パターン形成対象のショット領域が型の下に位置決めされてから、型を使ってインプリント材によって該ショット領域にパターンが形成される処理を経て、型Ｍの下からの該ショット領域の移動が開始されるまでの期間を含みうる。
【００３４】
図２には、ショット領域ＳＲ１が型Ｍのパターン領域ＰＲの下に位置決めされた後のインプリント工程が示されている。このインプリント工程が実行される期間は、第１期間の一例であり、例えば、ショット領域ＳＲ２は、第２ガス供給口７１に継続して対向している。図２には、明示されていないが、ショット領域ＳＲ１に対するインプリント工程では、他のショット領域も、第２ガス供給口７１に継続して対向している。
【００３５】
配列計測工程における駆動工程および繰り返し工程における駆動工程が実行される期間は、基板Ｓがガス供給口６１、７１、８１からのガスの流れを横切るような範囲で駆動される期間である、この期間を第２期間と呼ぶことにする。第２期間は、基板Ｓの１つの箇所（例えば、あるショット領域またはその一部）に配置されたインプリント材ＩＭがガス供給口６１、７１、８１の少なくとも１つの正面を横切って移動している期間として理解することができる。第２期間では、１μｍより大きい範囲で基板Ｓが駆動されうる。また、第２期間では、基板Ｓの駆動速度は、例えば、１ｍｍ／ｓより大きい速度でありうる。図３には、ショット領域ＳＲ１が型Ｍのパターン領域ＰＲの下に移動するように基板Ｓが駆動されている駆動工程が示されている。この駆動工程が実行される期間は、第２期間の一例であり、例えば、ショット領域ＳＲ２に配置されたインプリント材ＩＭがガス供給口７１の少なくとも１つの正面を横切って移動している。
【００３６】
第１実施形態では、第１期間の少なくとも一部におけるガス供給流量が第２期間におけるガス供給流量より小さく制御される。これにより、基板Ｓのショット領域と型Ｍとの間へのパーティクルの侵入の可能性を低減しつつインプリント材ＩＭの揮発を抑制することができる。
【００３７】
第２期間では、基板Ｓの１つの箇所に配置されたインプリント材ＩＭがガス供給口６１、７１、８１の少なくとも１つの正面を横切って移動しているので、該インプリント材ＩＭがガスの流れに曝される続けることがなく、インプリント材ＩＭの揮発量が小さい。一方、第１期間では、基板Ｓの１つの箇所に配置されたインプリント材ＩＭがガス供給口６１、７１、８１のいずれかに継続して対向しているので、該インプリント材ＩＭがガスの流れに曝され続けることになり、インプリント材ＩＭの揮発量が大きい。したがって、上記のように、インプリント材ＩＭの揮発の観点において、第１期間の少なくとも一部におけるガス供給口６１からのガス供給流量が第２期間におけるガス供給口６１からのガス供給流量より小さいことが好ましい。また、第１期間の少なくとも一部におけるガス供給口７１からのガス供給流量が第２期間におけるガス供給口７１からのガス供給流量より小さいことが好ましい。また、第１期間の少なくとも一部におけるガス供給口８１からのガス供給流量が第２期間におけるガス供給口８１からのガス供給流量より小さいことが好ましい。
【００３８】
一方で、第１期間における基板ステージＳＳの移動量は、第２期間における基板ステージＳＳの移動量よりも遥かに小さいので、第１期間におけるパーティクルの移動および発生は、第２期間におけるパーティクルの移動および発生よりも遥かに小さい。したがって、第１期間の少なくとも一部におけるガス供給流量が第２期間におけるガス供給流量より小さくても、これによって引き起こされうる基板Ｓと型Ｍとの間の空間へのパーティクルの侵入の可能性の増大は、無視可能である。
【００３９】
インプリント材ＩＭの揮発量の低減の観点では、第１期間の全体においてガス供給流量を第２期間におけるガス供給流量より小さくすることが望ましい。しかしながら、基板Ｓと型Ｍとの間の空間へのパーティクルの侵入の可能性を低減するためには、第１期間のうちガス供給流量を第２期間におけるガス供給流量より小さくする期間を短くすることが望ましい。そこで、第１期間の継続中において、第１期間の開始から所定時間が経過した場合に、ガス供給流量が第２期間におけるガス供給流量より小さくされうる。
【００４０】
図４には、ガス供給口６１、７１、８１からのガスの供給流量の制御が例示されている。この制御は、制御部３０によって実行される。基板の処理が開始されると、前述の配列計測工程と、それに続く繰り返し工程（駆動工程およびインプリント工程の繰り返し）とが実行される。これと並行して、図４に示す制御が実行されうる。図４に示された制御は、ガス供給口６１、７１、８１ごとになされてもよいが、以下では、説明の簡単化のために、ガス供給口６１、７１、８１について同一の制御がなされる例を説明する。
【００４１】
まず、工程Ｓ４００において、制御部３０は、ガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量を第２期間中のガス供給流量である第２ガス供給流量に設定する。ここで、第２ガス供給量としてのガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量は互いに異なっていてもよいし、互いに同じでもよい。工程Ｓ４０１において、制御部３０は、現在時刻が第１期間であるかどうかを判断し、第１期間であれば、工程Ｓ４０２に進み、そうでなければ、工程Ｓ４０１を繰り返す。第１期間は、配列計測工程における計測工程、または、インプリント工程が実行される期間でありうる。インプリント工程は、第１位置合わせ工程、接触工程、第２位置合わせ工程、充填工程、硬化工程および分離工程を含みうる。インプリント工程が実行される期間は、パターン形成対象のショット領域が型の下に位置決めされてから、型を使ってインプリント材によって該ショット領域にパターンが形成される処理を経て、型の下からの該ショット領域の移動が開始されるまでの期間を含みうる。所定時間は、インプリント材ＩＭの特性に応じて変更されてもよい。所定時間は、ガス供給口６１、７１、８１ごとに設定されてもよい。
【００４２】
工程Ｓ４０２では、制御部３０は、第１期間の継続中において、第１期間の開始から所定時間が経過したかどうかを判断し、経過した場合には、工程Ｓ４０３に進み、そうでなければ、工程Ｓ４０２を繰り返す。所定時間は、例えば、典型的なケースにおけるインプリント工程に要する時間より長い時間でありうる。所定時間は、例えば、０．１秒から１分までの範囲内の時間でありうる。第１期間の開始から所定時間が経過するケースとしては、例えば、配列計測工程において、オフアクシスコープＯＡＳの視野にマークが入らずに、マークのサーチ処理が実行されているケースを挙げることができる。他のケースとしては、基板位置決め機構ＳＡによる基板Ｓの駆動中にエラーが発生して基板Ｓの駆動が停止しているケースを挙げることができる。
【００４３】
工程Ｓ４０３では、制御部３０は、第１期間が終了したかどうかを判断し、終了した場合には、工程Ｓ４０５に進み、そうでなければ、工程Ｓ４０４を繰り返す。工程Ｓ４０５では、制御部３０は、ガス供給流量を第２供給流量より小さい第１供給流量に低下させる。工程Ｓ４０４では、制御部３０は、第１期間が終了したかどうかを判断し、第１期間が終了した場合には、工程Ｓ４０５に進み、そうでなければ、工程Ｓ４０４を繰り返す。工程Ｓ４０５では、ガス供給流量を第１ガス供給流量から第２ガス供給流量に戻す。工程Ｓ４０６では、制御部３０は、基板の処理が終了したかどうかを判断し、基板の処理が終了した場合には、一連の処理を終了し、そうでなければ、工程Ｓ４００に戻る。
【００４４】
第１ガス供給口６１が型チャック４１に設けられる場合、接触工程から硬化工程までの期間において、基板Ｓと第１ガス供給口６１との距離が他の期間における距離よりも小さくなる。このような期間では、第１ガス供給口６１からのガスの供給流量が小さくても、該ガスが当たるインプリント材が揮発しやすい。そこで、このような期間では、所定時間を他の期間よりも短くしてもよい。
【００４５】
工程Ｓ４０２では、第１期間においてガス供給口６１、７１、８１の少なくとも１つに対して未硬化のインプリント材ＩＭが対向する状態になった時点から所定時間が経過したかどうかを判断してもよい。これは、ガス供給口６１、７１、８１に対向する位置に配置されたインプリント材ＩＭが既に硬化した状態である場合、インプリント材ＩＭの揮発を考慮する必要がないからである。
【００４６】
以下、本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第２実施形態のインプリント装置１は、図５に例示されるように、各ガス供給部６０、７０、８０が複数のガス供給口を有しうる。より具体的には、第１ガス供給部６０は、複数の第１ガス供給口６１〜６４と、第１ガス供給口６１〜６４からのガス供給流量を個別に制御する複数の流量制御器（不図示）とを含みうる。また、第２ガス供給部７０は、複数の第１ガス供給口７１〜７４と、第２ガス供給口７１〜７４からのガス供給流量を個別に制御する複数の流量制御器（不図示）とを含みうる。また、第３ガス供給部８０は、複数の第３ガス供給口８１〜８４と、第３ガス供給口８１〜８４からのガス供給流量を個別に制御する複数の流量制御器（不図示）とを含みうる。
【００４７】
第２実施形態では、制御部３０は、第１期間の少なくとも一部において、複数のガス供給口のうち未硬化のインプリント材に対向しているガス供給口からのガス供給量を第２期間におけるガス供給量より小さくする。より具体的には、制御部３０は、第１期間の少なくとも一部において、複数のガス供給口６１〜６４、７１〜７４、８１〜８４のうち未硬化のインプリント材に対向しているガス供給口からのガス供給量を第２期間におけるガス供給量より小さくする。
【００４８】
図６には、複数のガス供給口６１〜６４、７１〜７４、８１〜８４からのガス供給流量の制御が例示されている。この制御は、制御部３０によって実行される。基板の処理が開始されると、前述の配列計測工程と、それに続く繰り返し工程（駆動工程およびインプリント工程の繰り返し）とが実行される。これと並行して、図６に示す制御が実行されうる。図６に示された処理は、工程Ｓ４００と工程Ｓ４０１との間に工程Ｓ５０１が追加されている点で図４に示された処理と異なる。
【００４９】
工程Ｓ５０１では、制御部３０は、複数のガス供給口６１〜６４、７１〜７４、８１〜８４の中に未硬化のインプリント材と対向するガス供給口があるかどうかを判断し、未硬化のインプリント材と対向するガス供給口がある場合には、工程Ｓ４０１に進む。その後、未硬化のインプリント材と対向するガス供給口について、工程Ｓ４０１〜Ｓ４０６が実行される。
【００５０】
以下、本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第３実施形態では、制御部３０は、基板Ｓのショット領域の上の未硬化のインプリント材がガス供給口に対向する積算時間が閾値を超える場合に、該ショット領域が該ガス供給口に対向する期間に該ガス供給口から供給されるガスの量を基準流量より小さくする。
【００５１】
図７には、複数のガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量の制御が例示されている。この制御は、制御部３０によって実行される。基板の処理が開始されると、前述の配列計測工程と、それに続く繰り返し工程（駆動工程およびインプリント工程の繰り返し）とが実行される。これと並行して、図７に示す制御が実行されうる。工程Ｓ６００では、制御部３０は、ガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量を基準供給量に設定する。ここで、基準供給量は、ガス供給口６１、７１、８１間で互いに異なっていてもよいし、互いに同じでもよい。工程Ｓ６０１では、制御部３０は、未硬化のインプリント材がガス供給口６１、７１、８１の少なくとも１つに対向した積算時間をショット領域ごとに更新する。
【００５２】
工程Ｓ６０２では、制御部３０は、工程Ｓ６０１で更新した積算時間が閾値を越えたかどうかを判断し、積算時間が閾値を越えた場合には工程Ｓ６０３に進み、そうでなければ、工程Ｓ６０１に進む。工程Ｓ６０３では、制御部３０は、積算時間が閾値を越えたショット領域に対向するガス供給口からのガスの供給流量を基準流量より小さくする。工程Ｓ６０４では、制御部３０は、基板の処理が終了したかどうかを判断し、基板の処理が終了した場合には一連の処理を終了し、そうでなければ工程Ｓ６００に戻る。
【００５３】
第３実施形態は、第２実施形態に対して適用されてもよく、この場合、工程Ｓ６０１では、制御部３０は、未硬化のインプリント材がガス供給口６１〜６４、７１〜７４、８１〜８４の少なくとも１つに対向した積算時間をショット領域ごとに更新する。
【００５４】
以下、本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態として言及しない事項は、第１実施形態に従いうる。第４実施形態では、制御部３０は、基板Ｓのショット領域の上の未硬化のインプリント材がガス供給口に対向する積算時間が閾値を超える場合に、エラー処理を実行する。なお、前述の第３実施形態は、エラー処理として、ガス供給口から供給されるガスの量を基準流量より小さくする処理を実行する例として理解されうる。
【００５５】
図８には、複数のガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量の制御が例示されている。この制御は、制御部３０によって実行される。図８に示された制御では、図７の工程Ｓ６０３が工程Ｓ７００で置き換えられている。基板の処理が開始されると、前述の配列計測工程と、それに続く繰り返し工程（駆動工程およびインプリント工程の繰り返し）とが実行される。これと並行して、図８に示す制御が実行されうる。
【００５６】
工程Ｓ６００では、制御部３０は、ガス供給口６１、７１、８１からのガス供給流量を基準供給量に設定する。ここで、基準供給量は、ガス供給口６１、７１、８１間で互いに異なっていてもよいし、互いに同じでもよい。工程Ｓ６０１では、制御部３０は、未硬化のインプリント材がガス供給口６１、７１、８１の少なくとも１つに対向した積算時間をショット領域ごとに更新する。
【００５７】
工程Ｓ６０２では、制御部３０は、工程Ｓ６０１で更新した積算時間が閾値を越えたかどうかを判断し、積算時間が閾値を越えた場合には、工程Ｓ６０３に進み、そうでなければ、工程Ｓ６０１に進む。工程Ｓ７００では、制御部３０は、エラー処理を実行する。エラー処理は、例えば、インプリント装置１の操作者等に警告を発する処理を含みうる。工程Ｓ６０４では、制御部３０は、基板の処理が終了したかどうかを判断し、基板の処理が終了した場合には、一連の処理を終了し、そうでなければ、工程Ｓ６００に戻る。
【００５８】
第３実施形態は、第２実施形態に対して適用されてもよく、この場合、工程Ｓ６０１では、制御部３０は、未硬化のインプリント材がガス供給口６１〜６４、７１〜７４、８１〜８４の少なくとも１つに対向した積算時間をショット領域ごとに更新する。
【００５９】
第４実施形態では、配列計測工程および繰り返し工程と並行して積算時間が閾値を越えるかどうかが判断される。このよう方法に代えて、配列計測工程および繰り返し工程を制御するための制御情報が提供され又は生成された時点で積算時間が閾値を越えるかどうかを判断し、積算時間が閾値を越える場合に警告を発してもよい。この場合、基板の処理を開始する前に警告を発することができる。
【００６０】
以下、本発明の第５実施形態を説明する。図９は、本発明の第５実施形態のインプリント装置１の構成を模式的に示す側面図である。第５実施形態のインプリント装置１は、基板Ｓのインプリント材ＩＭ１の上にインプリント材ＩＭ２を供給あるいは配置するディスペンサ３５を備えている点で第１乃至第４実施形態と異なる。第５実施形態では、外部装置において下地層としてのインプリント材ＩＭ１が複数のショット領域に塗布された基板Ｓがインプリント装置１に提供される。そして、インプリント装置１において、ディスペンサ３５によってインプリント材ＩＭ１の上にインプリント材ＩＭ２が塗布される。インプリント材ＩＭ２は、１度に１つのショット領域に対して塗布されてもよいし、一度に２以上のショット領域に対して塗布されてもよい。
【００６１】
外部装置によるインプリント材ＩＭ１の塗布からインプリント材ＩＭ１、ＩＭ２が硬化されるまでの時間は、ディスペンサ３５によるインプリント材ＩＭ２の塗布からインプリント材ＩＭ１、ＩＭ２が硬化されるまでの時間より長い。そこで、第１乃至第３実施形態におけるガス供給流量の制御、第４実施形態におけるエラー処理は、インプリント材ＩＭ１を対象として実行されることが望ましい。ただし、インプリント材ＩＭ２を対象として第１乃至第３実施形態におけるガス供給流量の制御、第４実施形態におけるエラー処理がなされてもよい。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
次に、インプリント装置によって基板にパターンを形成し、該パターンが形成された基板を処理し、該処理が行われた基板から物品を製造する物品製造方法について説明する。図１０（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。
【００６５】
図１０（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１０（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。
【００６６】
図１０（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。
【００６７】
図１０（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１０（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。
【００６８】
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。
【符号の説明】
【００６９】
１：インプリント装置、Ｓ：基板、Ｍ：型、ＰＲ：パターン領域、ＳＡ：基板位置決め機構、６１、７１、８１：ガス供給口、６０、７０、８０：ガス供給部、ＭＡ：型位置決め機構、ＤＭ：駆動機構、３０：制御部、ＩＭ：インプリント材、ＡＳ：アライメントスコープ、ＯＡＳ：オフアクシススコープ
【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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