(57)【要約】【課題】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転写する上で有利なインプリント装置を提供する【解決手段】基板上の対象領域のインプリント材をモールドで成形して該対象領域にパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を加熱することにより前記対象領域を変形させる加熱部と、前記対象領域と前記モールドとの重ね合わせ状態を計測する計測部と、前記重ね合わせ状態が許容範囲内に収まるように前記加熱部を制御する制御部と、を含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の対象領域のインプリント材をモールドで成形して該対象領域にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記基板を加熱することにより前記対象領域を変形させる加熱部と、
前記対象領域と前記モールドとの重ね合わせ状態を計測する計測部と、
前記重ね合わせ状態が許容範囲内に収まるように前記加熱部を制御する制御部と、
を含む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、前記重ね合わせ状態に係る制御偏差の低減に応じて、単位時間当たりの加熱量が段階的に低減するように前記加熱部を制御する、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記制御偏差の複数の階級の各々に対して割り当てられた前記単位時間当たりの加熱量に基づいて、前記加熱部を制御する、ことを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記重ね合わせ状態が前記許容範囲内に収まった後、前記重ね合わせ状態を前記許容範囲内に維持するように前記加熱部を制御する、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。
【請求項５】
前記制御部は、前記インプリント材を硬化させるための熱量に対応する量だけ単位時間当たりの加熱量を低減させる、ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記重ね合わせ状態が前記許容範囲内に収まった場合に前記モールドと前記インプリント材とを接触させる、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。
【請求項７】
前記制御部は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で前記基板を加熱するように前記加熱部を制御する、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。
【請求項８】
前記モールドを変形させる変形部を含み、
前記制御部は、前記重ね合わせ状態が前記許容範囲内に収まるように前記加熱部と前記変形部とを制御する、ことを特徴とする請求項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。
【請求項９】
前記加熱部は、光源を含み、該光源から射出された光で前記基板を照射することにより前記基板を加熱する、ことを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９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の製造方法。
【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、および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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パターン領域を有する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。
【０００３】
半導体デバイスなどの製造では、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重ね合わせして転写することが求められている。そこで、モールドに赤外線を照射して加熱することによってモールドのパターン領域をショット領域に合わせて変形させて、基板とモールドとの重ね合わせを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。また、基板を加熱することによりショット領域を変形し、基板とモールドとの重ね合わせを行う方法が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００９／１５３９２５号
【特許文献２】特開２０１３−１０２１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１および２に記載された方法は、モールドまたは基板に与える加熱量を基板の加熱を開始する前に決定し、決定した加熱量に基づいて加熱を制御しているに過ぎない。即ち、特許文献１および２には、モールドのパターン領域と基板上のショット領域との形状差を計測しながら、その計測結果に基づいて基板の加熱をフィードバック制御することは記載されていない。
【０００６】
そこで、本発明は、重ね合わせ精度の点で有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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、基板上の対象領域のインプリント材をモールドで成形して該対象領域にパターンを形成するインプリント装置であって、前記基板を加熱することにより前記対象領域を変形させる加熱部と、前記対象領域と前記モールドとの重ね合わせ状態を計測する計測部と、前記重ね合わせ状態が許容範囲内に収まるように前記加熱部を制御する制御部と、を含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、重ね合わせ精度の点で有利な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】
【００１０】
【図１】第１実施形態のインプリント装置１を示す図である。
【図２】露光部および加熱部の構成および配置を示す図である。
【図３】加熱部が基板に与える加熱流と、ショット領域の変形量と、パターン領域とショット領域との形状差とにおける時刻に対する関係を示す図である。
【図４】インプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。
【図５】加熱部が基板に与える加熱流と、ショット領域の変形量と、パターン領域とショット領域との形状差とにおける時刻に対する関係を示す図である。
【図６】形状差を許容範囲内で維持させる方法について説明するための図である。
【図７】ショット領域を示す図である。
【図８】ショット領域の各部分に与える加熱流と時刻との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
＜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１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１は、モールド８のパターンを転写する対象のショット領域（対象領域）のインプリント材をモールドで成形して該対象領域にパターンを形成する。例えば、インプリント装置１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８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１は、基板１０とモールド８との間隔を広げ、硬化したインプリント材からモールド８を剥離することによって基板上にモールド８のパターン領域８ａ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１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８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８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。
【００１３】
図１は、第１実施形態のインプリント装置１を示す図である。インプリント装置１は、モールド保持部３と、基板ステージ４と、露光部２と、加熱部６と、樹脂供給部５と、ステージ位置計測部１９と、アライメント計測部２６とを含む。また、インプリント装置１は、インプリント処理を制御する（インプリント装置１の各部を制御する）制御部７を含む。制御部７は、ＣＰＵやメモリなどを有するコンピュータによって構成されており、インプリント装置１の各部に回線を介して接続され、プログラムなどに従って各部の制御を実行しうる。ここで、モールド保持部３は、ベース定盤２７により除振器２９と支柱３０とを介して支持されたブリッジ定盤２８に固定されており、基板ステージ４は、ベース定盤２７に固定されている。除振器２９は、インプリント装置１が設置されている床からブリッジ定盤２８に伝わる振動を抑制する。
【００１４】
モールド８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８ａ）には、基板１０に転写する凹凸のパターンが形成されている。また、モールド８は、基板側の面と反対側の面に、パターン領域８ａ付近の厚みが薄くなるように掘り込まれたキャビティ（凹部）が形成されるように構成されてもよい。このようにキャビティを有し、パターン領域８ａ付近を薄くすることで、後述する開口領域１３の圧力を増加させたとき、パターン領域８ａを基板１０に向かった凸形状に変形することができる。
【００１５】
モールド保持部３は、例えば真空吸着力や静電力などによりモールド８を保持するモールドチャック１１と、モールドチャック１１をＺ方向に駆動するモールド駆動部１２とを含む。モールド駆動部１２は、中央部（内側）に開口領域１３を有しており、露光部２および加熱部から射出された光がモールドチャック１１およびモールド８を介して基板１０に照射されるように構成されている。また、開口領域１３の一部とモールド８に形成されたキャビティとによって規定される空間が密閉空間となるように、開口領域１３に光透過部材（例えばガラス板（不図示））を設けてもよい。このように光透過部材を設けた場合、光透過部材によって密閉された空間には、配管を介して圧力調整装置（不図示）が接続され、それにより当該空間内の圧力が調整される。例えば、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させる際には、圧力調整装置により空間内の圧力をその外部の圧力より高く設定し、モールド上のパターン領域８ａを基板１０に向かった凸形状に変形する。これにより、パターン領域８ａをその中心部から外側に向かって基板上の樹脂１４に接触させることができるため、モールド８のパターンに気泡が閉じ込められることを抑制することができる。その結果、基板上に転写されるパターンの欠損を防止することができる。
【００１６】
ここで、モールド８のパターン領域８ａ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、平行四辺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、図２に示すように、モールド８の側面における複数の箇所に力を加えてモールド８を変形させる変形部１５を設けてもよい。例えば、変形部１５は、モールド８の４つの側面に力を加えるようにそれぞれ配置された複数のアクチュエータによって構成される。そして、モールド８の各側面に配置された複数のアクチュエータが各側面における複数の箇所に個別に力を加える。これにより、変形部１５は、モールド８のパターン領域８ａを変形することができる。変形部１５のアクチュエータとしては、例えば、リニアモータやエアシリンダ、ピエゾアクチュエータなどが用いられる。
【００１７】
モールド駆動部１２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８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１１（モールド８）をＺ方向に駆動する。モールド駆動部１２は、モールド８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１２は、Ｚ方向の駆動だけでなく、ＸＹ方向およびωＺ方向（Ｚ軸周りの回転方向）にモールド８の位置を調整する位置調整機能や、モールド８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１では、モールド８と基板１０との間の距離を変える動作はモールド駆動部１２で行っているが、基板ステージ４のステージ駆動部１７で行ってもよいし、双方で相対的に行ってもよい。
【００１８】
基板１０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１０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。
【００１９】
基板ステージ４は、基板保持部１６とステージ駆動部１７とを含み、基板１０をＸ方向およびＹ方向に駆動する。基板保持部１６は、例えば真空吸着力や静電力などによって基板１０を保持する。ステージ駆動部１７は、基板保持部１６を機械的に保持するとともに、基板保持部１６（基板１０）をＸ方向およびＹ方向に駆動する。ステージ駆動部１７は、例えば、リニアモータや平面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１７は、基板１０をＺ方向に駆動する駆動機能や、基板１０をωＺ方向に回転駆動して基板１０の位置を調整する位置調整機能、基板１０ｎ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。
【００２０】
ステージ位置計測部１９は、例えば、レーザ干渉計やエンコーダなどを含み、基板ステージ４の位置を計測する。ここでは、ステージ位置計測部１９がレーザ干渉計を含む例について説明する。レーザ干渉計は、レーザ光を基板ステージ４の側面に備えられた反射板１８に向けて照射し、反射板１８で反射されたレーザ光によって基板ステージにおける基準位置からの変位を検出する。これにより、ステージ位置計測部１９は、レーザ干渉計によって検出された変位に基づいて基板ステージ４の現在位置を決定することができる。ステージ位置計測部１９は、基板ステージ４のＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向のそれぞれにおいて変位を検出する１つ以上のレーザ干渉計を含みうる。そして、この場合、基板ステージ４には、各レーザ干渉計に対応するように反射板１８が備えられている。これにより、ステージ位置計測部１９は、基板ステージ４のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向、ωＸ方向（Ｘ軸周りの回転方向）、ωＹ方向（Ｙ軸周りの回転方向）およびωＺ方向における位置を計測することができる。
【００２１】
アライメント計測部２６は、モールド保持部３の開口領域１３に配置され、基板上に形成された複数のショット領域の各々における形状を計測する。複数のショット領域の各々における形状を計測する方法としては、各ショット領域に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。例えば、各ショット領域には、その四隅にアライメントマークがそれぞれ設けられており、そのアライメントマークをショット領域ごとに検出することにより複数のショット領域の各々における形状を計測することができる。また、アライメント計測部２６は、モールド８と、モールド８のパターンを転写する対象の基板上のショット領域（対象領域）との重ね合わせ状態を計測してもよい。重ね合わせ状態は、例えば、モールド上のパターン領域８ａの形状とモールドのパターンを転写する対象の基板上のショット領域（対象領域）の形状との差を示す形状差を含みうる。アライメント計測部２６は、パターン領域８ａとショット領域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。パターン領域８ａのアライメントマークとショット領域のアライメントマークとは、パターン領域８ａとショット領域とを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、開口領域１３に配置されたアライメント計測部２６がパターン領域８ａのアライメントマークとそれに対応するショット領域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ついてそれぞれ検出する。これにより、アライメント計測部２６は、パターン領域８ａとショット領域との形状差を計測することができる。以下では、アライメント計測部２６は、対象領域とモールド８との重ね合わせ状態として、パターン領域８ａとショット領域との形状差を計測するものとして説明する。
【００２２】
樹脂供給部５は、基板上に樹脂１４（未硬化樹脂）を吐出ノズル５ａを介して供給（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）が樹脂１４として用いられている。そして、樹脂供給部５の吐出ノズル５ａ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５ａ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８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８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。
【００２３】
ここで、インプリント装置１によりインプリント処理が施される基板１０は、一連の半導体デバイスの製造工程において、例えばスパッタリングなどの成膜工程での加熱処理などを経た後にインプリント装置１内に搬入される。したがって、基板上のショット領域には、倍率成分や台形成分、平行四辺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、変形部１５によってモールド８のパターン領域８ａを変形することだけでは、モールド８のパターン領域８ａの形状と基板上のショット領域の形状とを高精度に位置合わせすることが不十分となりうる。そのため、基板上のショット領域を、変形部１５によって変形されたモールド８のパターン領域８ａの形状に合うように変形することが望ましい。そこで、第１実施形態のインプリント装置１は、基板１０を加熱することによりショット領域の形状を変形させる加熱部６を含んでいる。以下に、露光部２および加熱部６の構成および配置について、図２を参照しながら説明する。図２は、露光部２および加熱部６の構成および配置を示す図である。
【００２４】
露光部２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６は、基板１０を加熱する光を射出する光源２２と、光源２２から射出された光の強度を調整するための光調整器２３とを含みうる。そして、加熱部６は、基板上に供給された樹脂１４を硬化させず、かつ基板１０の加熱に適した特定の波長（例えば、４００ｎｍ〜２０００ｎｍ）を有する光２４を射出するように構成される。加熱部６から特定の波長を有する光２４を射出させる方法としては、例えば、加熱部６の光源２２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６の光源２２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６の光調整器２３は、ショット領域における温度分布が所望の温度分布になるように、基板１０に照射される光の強度を調整する。加熱部６の光調整器２３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１０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１０に照射される光の強度を変化させることができる。
【００２５】
また、加熱部６は、インプリント装置１内において、樹脂１４を硬化させる際に露光部２から照射される紫外線の光路を妨げないように配置されることが望ましい。そのため、第１実施形態では、図１および図２に示すように、加熱部６は、開口領域１３の上方のＸ方向側面から光を射出するように配置され、加熱部６から射出された光を反射して基板上に導く光学部材２５が開口領域１３の上方に配置されうる。光学部材２５は、例えば、露光部２から射出された光（紫外線）を透過し、加熱部６から射出された光２４を反射するビームスプリッタなどを含みうる。
【００２６】
このように第１実施形態のインプリント装置１は、加熱部６を含み、加熱部６により基板１０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２０を変形させることができる。即ち、第１実施形態のインプリント装置１は、変形部１５によってモールド８のパターン領域８ａを変形させるだけでなく、基板上のショット領域２０も変形させることができる。また、第１実施形態のインプリント装置１は、基板上のショット領域２０とモールド８のパターン領域８ａとの形状差をアライメント計測部２６によって計測しながら、計測された形状差が許容範囲内に収まるように加熱部６による基板１０の加熱を制御する。そして、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲内に収まった際に加熱部６によるショット領域２０の変形を停止し、当該形状差が許容範囲内に収まった状態でモールド８と樹脂１４とを接触させて当該樹脂１４を硬化させる。
【００２７】
例えば、図３（ａ）に示すように、加熱部６が基板１０に与える単位時間当たりの加熱量（以下、加熱流と称する）を一定として、加熱部６によって基板１０を加熱する場合を想定する。この場合、図３（ｂ）に示すようにショット領域２０は徐々に変形し、図３（ｃ）に示すようにショット領域２０とパターン領域８ａとの形状差が徐々に減少していく。第１実施形態のインプリント装置１は、基板を加熱している間、この形状差をアライメント計測部２６によって計測しながら、当該形状差が許容範囲内に収まった時刻ｔａにおいて加熱部６によるショット領域２０の変形を停止する。そして、インプリント装置１は、形状差が許容範囲内に収まった状態でモールド８と樹脂１４とを接触させ、当該樹脂１４を硬化させる。ここで、アライメント計測部２６による形状差の計測は、ショット領域２０を変形させている間に連続的に行われることが好ましいが、断続的に行われてもよい。また、許容範囲は、例えば、インプリント装置１に求められる重ね合わせ精度に基づいて予め設定されうる。
【００２８】
このように第１実施形態のインプリント装置１では、アライメント計測部２６によって形状差を計測しながら、その計測結果に基づいて加熱部６による基板の加熱を制御する。即ち、インプリント装置１では、加熱部６によってショット領域２０を変形する前に、アライメント計測部２６によって計測された形状差に基づいて基板に加える加熱量（加熱流を時間積分した量）を決定する必要が生じない。そのため、アライメント計測部２６によって計測された形状差に基づいて加熱量を決定し、決定した加熱量に基づいて加熱部６を制御する方法に比べて、容易に基板上のショット領域の変形を行うことができる。
【００２９】
ここで、第１実施形態のインプリント装置１において、モールドのパターンを基板上の複数のショット領域の各々に転写するインプリント処理について図４を参照しながら説明する。図４は、モールド８のパターンを基板上の複数のショット領域の各々に転写するインプリント処理における動作シーケンスを示すフローチャートである。
【００３０】
Ｓ３０１では、制御部７は、基板１０を基板保持部１６の上に搬送するように基板搬送機構（不図示）を制御し、基板１０を保持するように基板保持部１６を制御する。これにより、基板１０がインプリント装置１内に配置される。Ｓ３０２では、制御部７は、基板上のショット領域２０（インプリント処理が行われるショット領域）が樹脂供給部５（吐出ノズル５ａ）の下に配置されるようにステージ駆動部１７を制御する。そして、制御部７は、ショット領域２０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。Ｓ３０３では、制御部７は、樹脂１４が供給されたショット領域２０がモールド８のパターン領域８ａの下に配置されるようにステージ駆動部１７を制御する。Ｓ３０４では、制御部７は、モールド８のパターン領域８ａと基板上のショット領域２０との形状差をアライメント計測部２６によって計測する。Ｓ３０５では、制御部７は、Ｓ３０４においてアライメント計測部２６によって計測された形状差に基づいて、変形部１５でパターン領域８ａを変形する際の変形部１５の駆動量（変形部１５がモールドに加える力）を決定する。また、Ｓ３０６では、制御部７は、Ｓ３０５において決定した駆動量に基づいて変形部１５を制御し、モールド８のパターン領域８ａを変形する。ここで、制御部７は、パターン領域８ａの形状が設計データにおける形状や寸法になるように変形部１５の駆動量を決定しうるが、それに限られるものではない。例えば、制御部７は、パターン領域８ａの形状が、パターン領域８ａの形状とショット領域２０の形状との中間形状になるように変形部１５の駆動量を決定してもよい。また、変形部１５によるパターン領域８ａの変形は、後述する加熱部６によるショット領域２０の変形と並行して行われてもよい。
【００３１】
Ｓ３０７では、制御部７は、変形部１５によって変形されたパターン領域８ａとショット領域２０との形状差をアライメント計測部２６によって計測する。Ｓ３０８では、制御部７は、Ｓ３０７においてアライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲内に収まっているか否かを判断する。アライメント計測部２６により計測された形状差が許容範囲内に収まっていないときはＳ３０９に進む。一方で、アライメント計測部２６により計測された形状差が許容範囲内に収まっているときはＳ３１１に進む。Ｓ３０９では、制御部７は、Ｓ３０７においてアライメント計測部２６によって計測された形状差に基づいて加熱部６の加熱流を決定する。また、Ｓ３１０では、制御部７は、Ｓ３０９で決定した加熱流で、加熱部６により基板を加熱する。
【００３２】
ここで、図３に示す例では、加熱流を一定として基板１０の加熱を行っている。しかしながら、加熱流を一定として基板１０の加熱を行うと、外乱などの影響によって基板１０を過度に加熱してしまう場合がある。この場合、モールド８のパターン領域８ａとショット領域２０との形状差が許容範囲内に収まるまで、基板１０からの熱の放出を待っておく必要が生じてしまいうる。基板１０の過度な加熱を防止するには、図５に示すように、Ｓ３０９においてアライメント計測部２６により計測された形状差（重ね合わせ状態）に係る制御偏差の低減に応じて基板１０に与える加熱流が段階的に低減するように加熱部６を制御するとよい。また、図５に示す例では加熱流を段階的に低減させているが、それに限られるものではなく、加熱流を連続的に低減させてもよい。
【００３３】
図５（ａ）は基板１０に与える加熱流と時刻との関係を示し、図５（ｂ）はショット領域の変形量と時刻との関係を示し、図５（ｃ）は形状差と時刻との関係を示す。例えば、図５において、時刻ｔｂ０（加熱開始時刻）にアライメント計測部２６によって計測された形状差を形状差Ｄｂ０とすると、制御部７は、基板１０に与える加熱流を、形状差Ｄｂ０に基づいて加熱流Ｑｂ０に決定する。そして、制御部７は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が所定値Ｄｂ１（例えば形状差Ｄｂ０の所定の割合）になるまで加熱流Ｑｂ０で加熱部６によって基板を加熱する。
【００３４】
アライメント計測部２６によって計測された形状差が時刻ｔｂ１において所定値Ｄｂ１になったとする。このとき、制御部７は、時刻ｔｂ１においてアライメント計測部２６によって計測された形状差（≒所定値Ｄｂ１）に基づいて、基板１０に与える加熱流を加熱流Ｑｂ１に決定する。そして、制御部７は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が所定値Ｄｂ２（例えば所定値Ｄｂ１の所定の割合）になるまで加熱流Ｑｂ１で加熱部６によって基板１０を加熱する。また、アライメント計測部２６によって計測された形状差が時刻ｔｂ２において所定値Ｄｂ２になったとする。このとき、制御部７は、時刻ｔｂ２においてアライメント計測部２６によって計測された形状差（≒所定値Ｄｂ２）に基づいて、基板１０に与える加熱流を加熱流Ｑｂ２に決定する。そして、制御部７は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲に収まるまで加熱流Ｑｂ２で加熱部６によって基板１０を加熱し、計測された形状差が許容範囲に収まった時刻ｔｂ３において加熱部６によるショット領域２０の変形を停止する。このように、基板１０に与える加熱流を、アライメント計測部２６によって計測された形状差に係る制御偏差に基づいて低減させることで、基板を過度に加熱することを防止することができる。ここで、所定の割合は、例えば５割〜９割が好ましく、インプリント処理を行う前にユーザなどによって予め設定されうる。加熱部６によってショット領域を変形させている間に加熱流を変更する回数も、インプリント処理を行う前にユーザなどによって予め設定されうる。また、制御部７が形状差に基づいて加熱流を決定する方法の例として、以下の方法が挙げられる。１つの方法として、制御部７は、形状差に係る制御偏差に複数の階級を設定し、その各階級に対して所定の加熱流が割り当てる。そして、制御部７は、各階級に対して割り当てられた加熱流と、計測された形状差とに基づいて加熱流を決定する。また、他の方法として、制御部７は、上述した所定の割合で加熱流が減少するように加熱流を決定する。
【００３５】
図４に戻り、Ｓ３１１では、制御部７は、モールド８と基板上の樹脂１４とが接触するようにモールド駆動部１２を制御する。Ｓ３１２では、制御部７は、モールド８を接触させた樹脂１４に対して紫外線を照射するように露光部２を制御し、当該樹脂１４を硬化させる。Ｓ３１３では、制御部７は、モールド８を基板上の樹脂１４から剥離する（離型する）ようにモールド駆動部１２を制御する。Ｓ３１４では、制御部７は、基板上に引き続きモールド８のパターンを転写するショット領域（次のショット領域）があるか否かの判定を行う。次のショット領域がある場合はＳ３０４に戻り、次のショット領域がない場合はインプリント処理を終了する。ここで、図４では、加熱部６によってショット領域２０を変形させ、アライメント計測部によって計測された形状差が許容範囲内に収まった状態でモールド８と基板上の樹脂１４とを接触させているが、それに限られるものではない。例えば、モールド８と基板上の樹脂１４とが接触させてから、その状態で加熱部６によってショット領域２０を変形させてもよい。即ち、図４において、Ｓ３１１をＳ３０７の前に行ってもよい。また、露光部２によって樹脂１４に紫外線を照射している期間（Ｓ３１２）においても、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲を維持するように加熱部６によって基板１０を加熱してもよい。このとき、基板１０には、露光部２によって樹脂１４に紫外線を照射することによる露光熱が加わる。そのため、制御部７は、加熱部６が基板に加える加熱流を、露光熱の熱量（樹脂１４を硬化させるための熱量）に対応する量だけ低下させるとよい。
【００３６】
上述したように、第１実施形態のインプリント装置１は、基板１０に熱を加えることによってショット領域２０を変形させる加熱部６を含む。第１実施形態のインプリント装置１は、基板上のショット領域２０とモールド８のパターン領域８ａとの形状差をアライメント計測部２６によって計測しながら、計測された形状差が許容範囲内に収まるように加熱部６による基板の加熱を制御する。そして、インプリント装置１は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲に収まった際に、加熱部６によるショット領域２０の変形を停止し、形状差が許容範囲内に収まった状態でモールド８と樹脂１４とを接触させて樹脂１４を硬化させる。これにより、基板上のショット領域２０とモールド８のパターン領域８ａとを高精度に重ね合わせし、モールド８のパターンを精度よくショット領域２０に転写することができる。
【００３７】
＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態のインプリント装置について説明する。第２実施形態のインプリント装置１では、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲内に収まった後、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲を維持するように加熱部６によって基板１０を加熱する。以下では、アライメント計測部２６による計測に基づいて形状差を許容範囲内で維持させる方法について説明する。ここで、第２実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成についての説明を省略する。
【００３８】
図６は、アライメント計測部２６による計測に基づいて形状差を許容範囲内で維持させる方法について説明するための図である。図６（ａ）は基板１０に与える加熱流と時刻との関係を示し、図６（ｂ）はショット領域２０の変形量と時刻との関係を示し、図６（ｃ）は形状差と時刻との関係を示す。図６（ｃ）において、形状差が正であるときは、パターン領域８ａがショット領域２０に対して寸法が大きいことを示し、形状差が負であるときは、パターン領域８ａがショット領域２０に対して寸法が小さいことを示す。制御部７は、アライメント計測部２６によって形状差を計測しながら、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲に収まった後、形状差が許容範囲を規定する一端（下限値）を下回ることを契機として加熱部６による基板１０の加熱を停止する。また、制御部７は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲を規定する他端（上限値）を上回ることを契機として加熱部６による基板１０の加熱を再開する。このように、第２実施形態のインプリント装置は、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲からはみ出すことを契機として、図６（ａ）に示すように、加熱部６による加熱の停止と再開を繰り返す。これにより、パターン領域８ａとショット領域２０との形状差を許容範囲内で維持させることができ、基板１０の温度が安定した状態、即ち、ショット領域２０の変形が安定した状態でモールド８と基板上の樹脂１４とを接触させることができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
第３実施形態のインプリント装置について説明する。第３実施形態のインプリント装置では、加熱部６は、ショット領域２０に含まれる複数の部分の各々を個別に加熱する。これにより、ショット領域２０において温度分布を得ることができ、ショット領域２０とパターン領域８ａとの形状差が許容範囲内に収まるようにショット領域２０を変形させることができる。ここで、第３実施形態では、複数の部分は、全てショット領域に含まれているが、それに限られるものではなく、ショット領域の外側に配置された部分を含んでもよい。また、第３実施形態のインプリント装置は、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同じであるため、ここでは装置構成についての説明を省略する。
【００４０】
図７に示すように、ショット領域２０に台形成分のみを含む変形が生じており、ショット領域２０の形状をモールド８のパターン領域８ａの形状（図７の破線）に合わせるようにショット領域２０の各部分に加熱することを想定する。ここでは、説明を簡単化するため、図７に示すように、ショット領域２０は部分２０ａ〜２０ｄの４つの部分を含むものとし、各部分２０ａ〜２０ｄにおけるＸ方向の変形のみを考慮するものとする。第３実施形態のインプリント装置は、ショット領域２０の各部分２０ａ〜２０ｄにおける形状差をアライメント計測部２６によってそれぞれ計測しながら、各部分２０ａ〜２０ｄにおける形状差が許容範囲に収まるように加熱部６による基板１０の加熱を制御する。図８に、各部分２０ａ〜２０ｄに加える加熱流と時刻との関係を示す。図８（ａ）〜（ｄ）は、部分２０ａ〜２０ｄに加える加熱流と時刻との関係をそれぞれ示す図である。
【００４１】
例えば、制御部７は、各部分２０ａ〜２０ｄにおける形状差をアライメント計測部２６によって計測しながら、各部分２０ａ〜２０ｄに共通の加熱流Ｑｃをそれぞれ加える。この場合、部分２０ａでは、制御部７は、図８（ａ）に示すように、加熱流Ｑｃで加熱部６によって部分２０ａを加熱していき、アライメント計測部２６によって計測された部分２０ａにおける形状差が許容範囲内に収まったときに加熱流Ｑｃでの加熱を終了する。アライメント計測部２６によって計測された部分２０ａにおける形状差が許容範囲内に収まる時刻を時刻ｔｃ１とすると、時刻ｔｃ１より後では、制御部は、部分２０ａにおける形状差が許容範囲を維持するように加熱部６による基板１０の加熱を制御する。形状差が許容範囲を維持するように基板を加熱する方法としては、例えば、第２実施形態で説明したように、アライメント計測部２６によって計測された形状差が許容範囲を超えることを契機として基板１０の加熱を停止および再開させる方法がある。また、ショット領域２０から放射される熱量を算出し、算出した熱量を加熱流として基板に与える方法もある。ショット領域２０から放射される熱としては、例えば、基板１０内で拡散する熱、基板１０から空気などの流体に伝達される熱、基板１０から基板保持部１６に伝達される熱などがある。したがって、ショット領域から放熱される熱は、これらの熱やショット領域２０の温度などを考慮して算出されうる。
【００４２】
また、部分２０ｂでは、制御部７は、図８（ｂ）に示すように、加熱流Ｑｃで加熱部６によって部分２０ｂを加熱していき、アライメント計測部２６によって計測された部分２０ｂにおける形状差が許容範囲内に収まった時に加熱流Ｑｃでの加熱を終了する。アライメント計測部２６によって計測された部分２０ｂにおける形状差が許容範囲内に収まる時刻を時刻ｔｃ２とすると、時刻ｔｃ２より後では、制御部７は、部分２０ｂにおける形状差が許容範囲を維持するように加熱部６による基板１０の加熱を制御する。同様に、部分２０ｃ（部分２０ｄ）では、制御部７は、図８（ｃ）（図８（ｄ））に示すように、加熱流Ｑｃで加熱部６によって部分２０ｃ（部分２０ｄ）をそれぞれ加熱していく。そして、制御部７は、アライメント計測部２６によって計測された部分２０ｃ（部分２０ｄ）における形状差が許容範囲内に収まった時に加熱流Ｑｃでの加熱を終了する。アライメント計測部２６によって計測された部分２０ｃにおける形状差が許容範囲内に収まる時刻を時刻ｔｃ３とし、アライメント計測部２６によって計測された部分２０ｄにおける形状差が許容範囲内に収まる時刻を時刻ｔｃ４とする。部分２０ｃおよび部分２０ｄでは、時刻ｔｃ３および時刻ｔｃ４の後では、制御部７は、部分２０ｃおよび部分２０ｄにおける形状差が許容範囲を維持するように加熱部６による基板の加熱をそれぞれ制御する。ここで、制御部７は、各部分２０ａ〜２０ｄにおける形状差がそれぞれ許容範囲内を維持するように加熱部６による基板の加熱を制御している状態のとき、例えば、図８における時刻ｔｄにおいて、モールド８と基板上の樹脂１４とを接触させる。
【００４３】
上述したように、第３実施形態のインプリント装置は、加熱部６によって、ショット領域２０に含まれる各部分２０ａ〜２０ｄを個別に加熱する。これにより、第１実施形態と同様に、基板上のショット領域２０とモールド８のパターン領域８ａとを高精度に重ね合わせし、モールド８のパターンを精度よくショット領域２０に転写することができる。ここで、第３実施形態では、ショット領域２０に含まれる各部分２０ａ〜２０ｄに共通の加熱流Ｑｃを与えたが、それに限られるものではなく、各部分２０ａ〜２０ｄに異なる大きさの加熱流を与えてもよい。例えば、各部分２０ａ〜２０ｄに加える加熱流を、アライメント計測部によって計測された形状差が許容範囲内に収まる時刻が各部分２０ａ〜２０ｄで同じになるようにそれぞれ決定してもよい。また、第１実施形態において、図４のＳ３０７および図５を用いて説明したように、制御部７は、加熱部６によってショット領域２０を変形している期間に、アライメント計測部２６により計測された形状差に基づいて各部分に加える加熱流を変更してもよい。
【００４４】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかか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。
【００４５】
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。
【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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