(57)【要約】【課題】インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術を提供する。【解決手段】モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させることで前記基板上の複数のショット領域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は、前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させる加熱部と、前記加熱部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、インプリント処理を行うべきショット領域である対象ショット領域よりも前にインプリント処理を行ったショット領域を前記加熱部によって加熱するために使用した加熱の制御情報に基づいて、前記対象ショット領域にインプリント処理を行う際に、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状が目標形状に近づくように前記加熱部による前記基板の加熱を制御する。【選択図】図１
2015008279.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させることで前記基板上の複数のショット領域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、
前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させる加熱部と、
前記加熱部を制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、インプリント処理を行うべきショット領域である対象ショット領域よりも前にインプリント処理を行ったショット領域を前記加熱部によって加熱するために使用した加熱の制御情報に基づいて、前記対象ショット領域にインプリント処理を行う際に、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状が目標形状に近づくように前記加熱部による前記基板の加熱を制御する、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、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因する前記対象ショット領域の変形量を当該制御情報に基づいて決定し、
前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状を、前記制御情報に従った前記基板の加熱の前に取得された前記対象ショット領域の形状と前記変形量とを用いて決定する、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、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状と前記目標形状との差を示す形状差を複数の種類の変形成分に分解し、各変形成分を補正するための加熱分布を合成した分布に基づいて、前記対象ショット領域の形状が前記目標形状に近づくように前記加熱部による加熱を制御する、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】
前記加熱の制御情報は、前記加熱部が前記ショット領域に加える加熱量の情報を含む、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、前記加熱部によって加熱された時刻からの時間の経過に応じて前記制御情報に重み付けする、ことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記加熱部によって加熱された基板上の位置に応じて前記制御情報に重み付けする、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、前記対象ショット領域よりも前にインプリント処理を行うショット領域における加熱の前記制御情報を、該制御情報に基づいた該ショット領域の加熱に起因して前記対象ショット領域のインプリント処理の際に生じる前記対象ショット領域の変形量に関する変形情報に基づいて決定する、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】
前記制御部は、前記変形情報を用いて、前記対象ショット領域の形状が前記目標形状に近づくように前記制御情報を決定する、ことを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記制御部は、前記対象ショット領域における加熱の制御情報を、該制御情報に基づいた該対象ショット領域の加熱に起因して、前記対象ショット領域の後にインプリント処理を行うショット領域のインプリント処理の際に生じる該ショット領域の変形量に関する変形情報に基づいて決定する、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１０】
前記制御部は、前記変形情報を用いて、前記対象ショット領域の後にインプリント処理を行うショット領域の形状が前記目標形状に近づくように前記対象ショット領域における加熱の制御情報を決定する、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のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてモールドのパターンを基板に形成するステップと、
前記ステップでパターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１２】
基板を加熱することにより前記基板上のショット領域を変形させる加熱部を含むインプリント装置において、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させることで前記基板上の複数のショット領域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方法であって、
インプリント処理を行うべきショット領域である対象ショット領域よりも前にインプリント処理を行ったショット領域を前記加熱部によって加熱するために使用した加熱の制御情報に基づいて、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状が目標形状に近づくように前記加熱部による前記基板の加熱を制御する制御工程を含む、ことを特徴とするインプリント方法。
【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、複数層のパターンを基板上に重ね合わせる必要がある。そのため、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位置合わせして転写することが重要である。そこで、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位置合わせを行う方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２５９９８５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に記載されたインプリント装置では、基板とモールドとの位置合わせの際に基板を加熱してショット領域を変形させている。そのため、インプリント処理を行うべきショット領域（対象ショット領域）では、その前のインプリント処理における基板の加熱に伴って基板に残留した熱の影響により形状が変わってしまう。したがって、基板を加熱してショット領域を変形させる際に、基板に残留した熱の影響を考慮しないと、モールドと基板との位置合わせを精度よく行うことが困難となってしまいうる。
【０００６】
そこで、本発明は、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術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、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた状態で当該インプリント材を硬化させることで前記基板上の複数のショット領域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、前記基板を加熱することにより前記ショット領域を変形させる加熱部と、前記加熱部を制御する制御部と、を含み、前記制御部は、インプリント処理を行うべきショット領域である対象ショット領域よりも前にインプリント処理を行ったショット領域を前記加熱部によって加熱するために使用した加熱の制御情報に基づいて、前記対象ショット領域にインプリント処理を行う際に、前記制御情報に従った前記基板の加熱に起因して変形した前記対象ショット領域の形状が目標形状に近づくように前記加熱部による前記基板の加熱を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、インプリント装置において、モールドと基板との位置合わせを精度よく行う上で有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態のインプリント装置を示す図である。
【図２】露光部および加熱部の構成および配置について説明するための図である。
【図３】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４】ショット領域の変形を説明するための図である。
【図５】基板に残留した熱の影響を考慮して各ショット領域における加熱量を決定する方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
＜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、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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。モールドチャック１１およびモールド駆動部１２は、それぞれの中心部（内側）に開口領域１３を有しており、露光部２および加熱部６から射出された光がモールド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も高く設定し、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。
【００１５】
ここで、モールド上のパターン領域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、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を備えてもよい。このようにモールド保持部３に変形部１５を備えた場合、モールド上のパターン領域８ａを、パターン領域８ａの形状と目標形状との差が許容範囲に収まるように変形することができる。
【００１６】
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方向の駆動だけではなく、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。
【００１７】
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。
【００１８】
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１０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。
【００１９】
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。
【００２０】
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、モールド上のパターン領域８ａの形状と基板上のショット領域の形状との差を示す形状差を計測してもよい。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お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。
【００２１】
ここで、基板上のショット領域には、例えば一連の半導体デバイスの製造工程などの影響により、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、基板上のショット領域にモールド８のパターンを精度よく転写するためには、変形部１５によって変形されたパターン領域８ａの形状に合わせて、ショット領域も変形させる必要がある。即ち、パターン領域８ａの形状を変形部１５によって目標形状に変形したとき、ショット領域の形状も当該目標形状に近づくようにショット領域の形状を補正する必要がある。そのため、第１実施形態のインプリント装置１は、後述するように、基板１０に光を照射することによって当該基板１０を加熱し、ショット領域を変形させる加熱部６を含む。
【００２２】
露光部２は基板上の樹脂１４を硬化させる光を射出し、加熱部６は基板１０を加熱する光を射出する。また、光学部材２５は、露光部２から射出された光と加熱部６ｂから射出された光とを基板上に導く。ここで、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の構成および配置について説明するための図である。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。また、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。
【００２３】
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。
【００２４】
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を、ショット領域の形状と目標形状との差が許容範囲に収まるように変形させている。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ついて図３を参照しながら説明する。図３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。
【００２５】
Ｓ３０１では、制御部７は、モールド上のパターン領域８ａの形状をアライメント計測部２６により計測し、パターン領域８ａの形状と目標形状との差が許容範囲に収まるように変形部１５がモールド８に加える力（変形量）を決定する。目標形状としては、例えば、パターン領域８ａの設計データにおける形状や寸法が適用されうるが、それに限られるものではなく、目標形状は任意に設定されうる。例えば、モールド上のパターン領域８ａの形状と、基板上のショット領域の形状との中間形状を目標形状としてもよい。
【００２６】
Ｓ３０２では、制御部７は、基板上に形成された複数のショット領域の各々について計測されたショット領域の形状情報を取得する（基板上に形成された全てのショット領域について形状情報を取得する）。ショット領域の形状情報は、例えば、基板１０をインプリント装置１内に配置したとき、即ち、基板１０に対してインプリント処理を開始する前に、上述したアライメント計測部２６によって計測されうる。または、ショット領域の形状情報は、基板１０をインプリント装置内に配置する前に、インプリント装置１の外部に設置された計測装置によって計測されてもよい。Ｓ３０３では、制御部７は、Ｓ３０２で取得したショット領域の形状情報を用いて、ショット領域の形状と目標形状との差が許容範囲に収まるように、加熱部６による加熱の制御情報を基板上における複数のショット領域の各々について決定する。各ショット領域における加熱の制御情報には、例えば、ショット領域の形状と目標形状との差が許容範囲に収まるような温度分布が当該ショット領域に生じるように、基板上の複数箇所にそれぞれ与えられる加熱量の情報が含まれうる。
【００２７】
Ｓ３０４では、制御部７は、インプリント処理を行うべきショット領域である対象ショット領域２０が樹脂供給部５の吐出ノズル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、対象ショット領域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。Ｓ３０５では、制御部７は、樹脂１４が供給された対象ショット領域２０がモールド上のパターン領域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。Ｓ３０６では、制御部７は、Ｓ３０１で決定された変形量に基づいて変形部１５を制御して、モールド上のパターン領域８ａを変形する。Ｓ３０７では、制御部７は、Ｓ３０３で決定された加熱の制御情報に基づいて加熱部６を制御し、対象ショット領域２０を変形する。
【００２８】
Ｓ３０８では、制御部７は、パターン領域８ａと対象ショット領域２０との形状差をアライメント計測部２６により計測し、計測された形状差が許容範囲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に収まっているときはＳ３１０に進む。Ｓ３０９では、制御部７は、Ｓ３０８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に収まるように加熱部６が基板上の複数箇所に与える加熱量を決定し、当該加熱量に基づいて加熱部６を制御する。そして、加熱部６を制御して対象ショット領域２０を変形した後、Ｓ３０８に戻り、パターン領域８ａと対象ショット領域２０との形状差が許容範囲に収まっているか否かの判断が再び行われる。
【００２９】
Ｓ３１０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。Ｓ３１１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、当該樹脂を硬化させる。Ｓ３１２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。Ｓ３１３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Ｓ３０３に戻り、次のショット領域がない場合は１枚の基板１０におけるインプリント処理を終了する。
【００３０】
このように第１実施形態のインプリント装置１では、基板上における複数のショット領域の各々にモールド８のパターンを転写するため、Ｓ３０４〜Ｓ３１３の工程が繰り返される。そのため、インプリント処理を行うべき対象ショット領域２０よりも前にインプリント処理が行われたショット領域がある場合、その対象ショット領域２０のインプリント処理を開始するときには既に加熱部６により基板１０が加熱されていることとなる。そして、この場合、対象ショット領域２０のインプリント処理よりも前に基板１０に加えた熱が、そのまま基板１０に残留するとともに対象ショット領域２０にも伝達する。その結果、対象ショット領域２０の形状も変わってしまいうる。即ち、対象ショット領域２０のインプリント処理よりも前に基板１０に加えた熱に起因して、対象ショット領域２０が変形してしまいうる。したがって、基板１０を加熱して対象ショット領域２０を変形させる際に、基板１０に残留した熱の影響を考慮しないと、モールド８と基板１０との位置合わせを精度よく行うことが困難となってしまいうる。これについて、図４を参照して説明する。図４（ａ）は、ｎ−１番目にインプリント処理が行われるショット領域Ｒｎ−１の形状と、ｎ番目にインプリント処理が行われるショット領域Ｒｎ（対象ショット領域２０）の形状との関係を示す図である。また、図４（ｂ）は、ショット領域Ｒｎの形状と目標形状との関係を示す図である。ショット領域Ｒｎとショット領域Ｒｎ−１とは、基板１０を加熱する前においては、図４（ａ）の左図に示すように、Ｘ方向における寸法が同じであり、Ｙ方向に沿って隣接しているものとする。
【００３１】
例えば、加熱部６により基板１０を加熱してショット領域Ｒｎ−１の倍率補正を行った場合、加熱部６により基板１０に加えられた熱はショット領域Ｒｎにも伝達する。そして、ショット領域Ｒｎは、図４（ａ）の右図に示すように、ショット領域Ｒｎ−１の変形に伴って台形型に変形してしまいうる。即ち、図４（ｂ）に示すように、ショット領域Ｒｎ（対象ショット領域２０）が形状２０ａから形状２０ｂに変形した場合、ショット領域Ｒｎと目標形状２１との差（補正量Δ（ｎ））は、Δ１（ｎ）−Δ２（ｎ）となる。そのため、第１実施形態のインプリント装置１では、制御部７は、図３のＳ３０３において、基板に残留した熱の影響を考慮して、各ショット領域における加熱の制御情報を決定している。ここで、Δ１（ｎ）は、変形する前のショット領域Ｒｎの形状２０ａと目標形状２１との差（形状差）を示している。Δ２（ｎ）は、変形する前のショット領域Ｒｎの形状２０ａと変形した後のショット領域Ｒｎの形状２０ｂとの差、即ち、ショット領域Ｒｎ−１を変形させるために基板１０に加えられた熱の影響によるショット領域Ｒｎの変形量を示している。また、図４（ｂ）では、説明を簡単にするため、ショット領域Ｒｎはその中心を基準として形状２０ａから形状２０ｂに変形しているものとしており、−Ｙ方向側の辺におけるシフトのみについて説明した。しかしながら、実際には、各辺におけるシフトや変形なども考慮されうる。
【００３２】
次に、制御部７が、基板１０に残留した熱の影響を考慮して各ショット領域における加熱の制御情報を決定する方法について、図５を参照しながら説明する。図５は、基板に残留した熱の影響を考慮して各ショット領域における加熱の制御情報を決定する方法を示すフローチャートであり、図３のＳ３０３において実行されうる。
【００３３】
Ｓ３０３−１では、制御部７は、最初にインプリント処理が行われるショット領域（第１ショット領域）における加熱の制御情報Ｑ（１）を算出する。第１ショット領域においては、そのインプリント処理の前に加熱部６による加熱が行われていない。そのため、第１ショット領域における加熱の制御情報Ｑ（１）は、Ｓ３０２において取得した第１ショット領域の形状のみに基づいて決定される。即ち、第１ショット領域における加熱の制御情報Ｑ（１）は、Ｓ３０２において取得した第１ショット領域の形状と目標形状との形状差Δ１（１）が許容範囲に収まるように決定される。
【００３４】
Ｓ３０３−２では、制御部７は、ｎ番目にインプリント処理が行われるショット領域（第ｎショット領域）において、基板１０に残留する熱の影響により第ｎショット領域が変形した量を示す変形量Δ２（ｎ）を決定する。第ｎショット領域の変形量Δ２（ｎ）は、第ｎショット領域のインプリント処理の前にインプリント処理が行われた各ショット領域おける加熱部６による加熱の制御情報に基づいて決定される。
【００３５】
Ｓ３０３−３では、制御部７は、Ｓ３０２において取得した第ｎショット領域の形状と目標形状との形状差Δ１（ｎ）を決定し、形状差Δ１（ｎ）と変形量Δ２（ｎ）との差を第ｎショット領域の補正量Δ（ｎ）として算出する。Ｓ３０３−４では、制御部７は、第ｎショット領域の補正量Δ（ｎ）が許容範囲に収まるように、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定する。第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）は、例えば、基板１０とその周辺部材（例えば、基板保持部）の伝熱モデルに基づいて決定されうる。加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を計算によって決定する場合では、例えば、第ｎショット領域の補正量Δ（ｎ）を目的関数とし、第ｎショット領域の加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を変数とした最適化問題を考える。そして、補正量Δ（ｎ）が許容範囲εに収まるように最適化問題を解くことにより加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定することができる。また、加熱の制御情報Ｑ（ｎ）は実験によって決定されてもよい。同一の製造工程を経てインプリント装置１に搬送される複数の基板１０の間では、各基板１０に形成されたパターンにおいて略同一の変形が生じていることが多い。そのため、当該同一の製造工程を経た基板１０（例えば、ダミー基板）を用意し、その基板１０において加熱部６による加熱を加熱量などを変えて行うことで、補正量Δ（ｎ）が許容範囲εに収まるときの加熱量を取得する。そして、制御部は、第ｎショット領域とその加熱の制御情報Ｑ（ｎ）との関係をデータベース化しておくことにより、インプリント処理時に第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定することができる。
【００３６】
Ｓ３０３−５では、制御部７は、基板上における全てのショット領域において加熱の制御情報を決定したか否かを判定する。全てのショット領域において加熱の制御情報を決定した場合はＳ３０４に進み、全てのショット領域において加熱の制御情報を決定していない場合はＳ３０３−２に戻る。このように、Ｓ３０３では、制御部７は、基板上における全てのショット領域において、基板に残留した熱の影響を考慮して加熱の制御情報を決定することができる。そして、第１実施形態のインプリント装置１では、Ｓ３０３で決定された加熱の制御情報に基づいて各ショット領域のインプリント処理が行われる。そのため、例えば、図３のＳ３０８における制御部７に判断によってＳ３０９に進む過程を無くす、もしくは少なくすることができる。その結果、インプリント装置１のスループット（生産性）を向上させることができる。
【００３７】
なお、各ショット領域における加熱量は、加熱部６によって加熱された時刻からの時間の経過や、各ショット領域と第ｎショット領域との距離（加熱部６によって加熱された基板上の位置）に応じて重み付けされてもよい。例えば、３番目にインプリント処理が行われるショット領域（第３ショット領域）における変形量Δ２（３）は、第１ショット領域における加熱の制御情報Ｑ（１）と、第２ショット領域における加熱の制御情報Ｑ（２）に基づいて決定される。そして、第１ショット領域と第２ショット領域とでは、加熱部６により加熱される時刻、並びに第３ショット領域との距離がそれぞれ異なるため、それらの加熱による第３ショット領域への影響が互いに異なることとなる。したがって、第３ショット領域における変形量Δ２（３）は、加熱部６によって加熱された時刻からの時間の経過や、基板上の位置に応じてそれぞれ重み付けされた加熱の制御情報Ｑ（１）およびＱ（２）に基づいて決定されうる。
【００３８】
上述したように、第１実施形態のインプリント装置１では、パターン領域８ａとショット領域との位置合わせを行う際、ショット領域の形状が目標形状に近づくように、加熱部６により基板１０を加熱してショット領域を変形させている。そして、インプリント装置１は、加熱部６により基板１０を加熱し、ショット領域を変形させるために使用する加熱の制御情報を、基板１０に残留した熱の影響を考慮して決定する。このように決定された加熱の制御情報に基づいて制御部７が加熱部６を制御することにより、モールド８と基板１０との位置合わせを精度よく行うことができる。
【００３９】
＜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では、第１実施形態のインプリント装置１と比べて、各ショット領域における加熱の制御情報を決定する方法が異なる。以下では、第２実施形態において、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定する方法（図５におけるＳ３０３−４に対応する）について説明する。第２実施形態では、第ｎショット領域の補正量Δ（ｎ）を複数の種類の変形成分に分解し、各変形成分を補正するための加熱分布を合成することにより第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）が決定される。ここで、第２実施形態のインプリント装置では、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同様であるため、装置構成についての説明は省略する。
【００４０】
以下に、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定する方法について説明する。上述したように、第ｎショット領域の補正量Δ（ｎ）は、Δ１（ｎ）−Δ２（ｎ）によって表される。そして、加熱の制御情報Ｑ（ｎ）に従って加熱部を制御し、基板を加熱した際における第ｎショット領域の変形量をΔＱ（ｎ）とすると式（１）が成り立つ。ここで、εは、基板１０に加熱量Ｑ（ｎ）を与えて変形した第ｎショット領域の形状における補正残差の許容範囲を示す。
【００４１】
【数１】
2015008279.tif 000003
【００４２】
形状差Δ１（ｎ）、変形量Δ２（ｎ）および変形量ΔＱ（ｎ）を複数の種類の変形成分に分解すると、式（２）によって表される。ここで、複数の種類の変形成分は、式（２）においてδｉ（ｉ＝１、２、３・・・）によって表され、例えば、倍率成分や台形成分、平行四辺形成分などを含む。また、係数ａｉ、ｂｉおよびｃｉはそれぞれ、形状差Δ１（ｎ）、変形量Δ２（ｎ）および変形量ΔＱ（ｎ）の変形成分δｉでの展開係数であり、Σは各変形成分を合成することを示している。
【００４３】
【数２】
2015008279.tif 000004
【００４４】
このとき、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）は、ΔＱ（ｎ）＝Δ（ｎ）＝Δ１（ｎ）−Δ２（ｎ）が成り立つように、即ち、ｃｉ＝ａｉ−ｂｉが成り立つように求めればよい。そして、上述したように、ΔＱ（ｎ）はｃｉに対応するため、式（２）を式（３）によって表すことができる。つまり、変形量Δ（ｎ）を補正するための加熱の制御情報Ｑ（ｎ）は、各変形成分δｉを補正するための加熱分布Ｑｉがそれぞれ分かれば、各加熱分布Ｑｉに係数を乗じて合成することにより算出することができる。加熱分布Ｑｉは、例えば、変形成分δｉを補正するために基板上の複数箇所にそれぞれ与えられる加熱量を含みうる。例えば、図４（ｂ）に示すショット領域Ｒｎの形状２０ｂは台形成分を含んでいる。このように台形成分を含む形状２０ｂを矩形形状にするためには、＋Ｙ方向になるにつれて加熱部６による加熱量が大きくなるように加熱分布を設定する必要がある。即ち、台形成分を補正するための加熱分布Ｑｉには、台形成分を補正するために基板上の複数箇所にそれぞれ与えられる加熱量が含まれている。このような、変形成分δｉを補正するための加熱分布Ｑｉは、第１実施形態で説明したように、伝熱モデルに基づいて事前に計算してもよいし、実験によって事前に求めてもよい。これにより、第ｎショット領域における補正量Δ（ｎ）を補正するために基板１０に与える加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を式（４）によって求めることができる。即ち、各変形成分δｉを補正するための加熱分布Ｑｉに、それぞれ係数を乗じて合成することにより、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定することができる。
【００４５】
【数３】
2015008279.tif 000005
【００４６】
【数４】
2015008279.tif 000006
【００４７】
上述したように、第２実施形態のインプリント装置は、第ｎショット領域における補正量Δ（ｎ）を複数の種類の変形成分δｉに分解し、各変形成分δｉをそれぞれ補正するための加熱分布Ｑｉに係数をそれぞれ乗じて合成する。これにより、第ｎショット領域における加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定することができる。このように、加熱の制御情報Ｑ（ｎ）を決定する際に補正量Δ（ｎ）を複数の変形成分δｉに分解する方法を用いた場合、第１実施形態のインプリント装置１に比べ、制御部７における計算規模を小さくすることができる。また、第１実施形態のインプリント装置１と同様に、モールド８と基板１０との位置合わせを精度よく行うことができるとともに、インプリント装置１のスループット（生産性）も向上させることができる。
【００４８】
＜第３実施形態＞
本発明の第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、第１実施形態のインプリント装置１と比べて、各ショット領域における加熱の制御情報（加熱量を含む）を決定する方法が異なる。以下では、第３実施形態において、加熱の制御情報を決定する方法（図３におけるＳ３０３に対応する）について説明する。第３実施形態では、第ｎショット領域（対象ショット領域）の形状補正が最適に行われるように、第ｎショット領域より前にインプリント処理が行われるショット領域（第ｎ−１ショット領域、第ｎ−２ショット領域・・・）における加熱の制御情報が決定される。即ち、第ｎショット領域よりも前にインプリント処理が行われるショット領域における加熱の制御情報が、その制御情報に基づく加熱に起因して第ｎショット領域のインプリント処理の際に生じる第ｎショット領域の変形量に関する情報に基づいて決定される。また、第ｎショット領域より後にインプリント処理を行うショット領域（第ｎ＋１ショット領域、第ｎ＋２ショット領域・・・）の形状補正が最適に行われるように、第ｎショット領域における加熱の制御情報が決定される。即ち、第ｎショット領域における加熱の制御情報が、その制御情報に基づく加熱に起因して、第ｎショット領域の後にインプリント処理を行うショット領域のインプリント処理の際に生じる該ショット領域の変形量に関する変形情報に基づいて決定される。ここで、第３実施形態のインプリント装置では、第１実施形態のインプリント装置１と装置構成が同様であるため、装置構成についての説明は省略する。
【００４９】
以下に、第ｎショット領域とその前後にインプリント処理が行われるショット領域との加熱による影響を連携させて、それらにおける加熱の制御情報を決定する方法について説明する。第ｎショット領域の形状補正は、第ｎショット領域の制御情報に従って加熱部を制御したときの第ｎショット領域の変形量をΔＱ（ｎ）とすると、式（５）を満たすように行われる（εは補正残差の許容範囲を示す）。式（５）において、Δ１（ｎ）は、第ｎショット領域の形状と目標形状との形状差（目標変形量）を示し、基板１０のインプリント処理を開始した時点で決定されうる。また、Δ２（ｎ）は、第ｎショット領域より前にインプリント処理が行われる複数のショット領域の各々（以下、前の各ショット領域）への加熱による第ｎショット領域の変形量を示す。そして、変形量Δ２（ｎ）は、前の各ショット領域への加熱による基板１０への熱の残留に基づいて複数の変形成分ｄｎ（ｄｎ（ｎ−１）、ｄｎ（ｎ−２）・・・）に分割されうる。そのため、制御部７は、前の各ショット領域への加熱を制御して各変形成分ｄｎを変更することにより、変形量Δ２（ｎ）を調整することができる。つまり、制御部７は、第ｎショット領域の形状補正において、制御情報Ｑ（ｎ）の制御による変形量ΔＱ（ｎ）の最適化に加えて、前の各ショット領域の制御情報（Ｑ（ｎ−１）、Ｑ（ｎ−２）・・・）による変形量Δ２（ｎ）中の各変形成分ｄｎの最適化を行う。これにより、第ｎショット領域に生じる補正残差をさらに低減することができる。このように、第３実施形態では、第１実施形態および第２実施形態において第ｎショット領域の制御情報Ｑ（ｎ）の変更だけで行われていた第ｎショット領域の形状補正が、変形量Δ２（ｎ）の変更によっても行われる。そのため、第３実施形態のインプリント装置は、モールド８のパターン領域８ａとショット領域との位置合わせをさらに精度よく行うことができる。
【００５０】
【数５】
2015008279.tif 000007
【００５１】
ここで、第ｎショット領域の次にインプリント処理が行われる第ｎ＋１ショット領域の形状補正は、式（６）を満たすように行われる。そして、式（６）におけるΔ２（ｎ＋１）は、第ｎショット領域への加熱による変形成分ｄｎ＋１（ｎ）を含む。そのため、制御部７は、第ｎ＋１ショット領域の形状補正も考慮して第ｎショット領域の制御情報Ｑ（ｎ）を決定するとよい。これにより、第ｎ＋１ショット領域に生じる補正残差をさらに低減することができる。
【００５２】
【数６】
2015008279.tif 000008
【００５３】
また、変形量Δ２（ｎ＋１）は、第ｎショット領域より前にインプリント処理が行われる各ショット領域への加熱による変形成分ｄｎ＋１（ｄｎ＋１（ｎ−１）、ｄｎ＋１（ｎ−２）・・・）を含む。そのため、制御部７は、前の各ショット領域の制御情報（Ｑ（ｎ−１）、Ｑ（ｎ−２）・・・）を、第ｎ＋１ショット領域の形状補正も考慮して決定するとよい。このとき、例えば、１つ前にインプリント処理が行われる第ｎショット領域の制御情報Ｑ（ｎ）の方が、２つ前にインプリント処理が行われる第ｎ−１ショット領域の制御情報Ｑ（ｎ−１）より、変形量Δ２（ｎ＋１）に対する影響が大きい。そのため、第ｎ＋１ショット領域の形状補正において、前の各ショット領域の制御情報を、変形量Δ２（ｎ＋１）への影響を考慮して決定した方が補正残差の低減に効果がある。しかしながら、変形量Δ２（ｎ＋１）中の変形成分ｄｎ＋１（ｎ−１）の最適化を行うために第ｎ−１ショット領域の制御情報Ｑ（ｎ−１）を変更すると、変形量ΔＱ（ｎ−１）が最適値から大きく外れてしまうことがある。その結果、第ｎ−１ショット領域の形状補正に関する式（７）を満たさなくなりうる。そこで、制御部７は、式（５）および式（７）を同時に満たすように、変形量ΔＱ（ｎ−１）と変形量Δ２（ｎ）中の変形成分ｄｎ（ｎ−１）との最適化を制御情報Ｑ（ｎ−１）の変更で行い、変形量ΔＱ（ｎ）の最適化を制御情報Ｑ（ｎ）の変更で行うとよい。この場合、例えば、式（５）および式（７）を連立して計算することで、第ｎ−１ショット領域および第ｎショット領域の制御情報をまとめて算出することになる。これにより、各ショット領域の補正残差が許容範囲に収まった状態で、第ｎショット領域の補正残差を従来と比較して低減することができる。
【００５４】
【数７】
2015008279.tif 000009
【００５５】
同様に、制御部７は、式（５）〜式（７）を同時に満たすように、変形量ΔＱ（ｎ−１）、変形量Δ２（ｎ）中の変形成分ｄｎ（ｎ−１）、および変形量Δ２（ｎ＋１）中の変形成分ｄｎ＋１（ｎ−１）の最適化を制御情報Ｑ（ｎ−１）の制御で行うとよい。そして、制御部７は、変形量ΔＱ（ｎ）、変形量Δ２（ｎ＋１）中の変形成分ｄｎ＋１（ｎ）の最適化を制御情報Ｑ（ｎ）の制御で行い、変形量ΔＱ（ｎ＋１）の最適化を制御情報Ｑ（ｎ＋１）で行うとよい。この場合、例えば、式（５）〜式（７）を連立して計算することで、第ｎ−１ショット領域、第ｎショット領域および第ｎ＋１ショット領域の制御情報をまとめて算出することとなる。ここで、基板１０に残留する熱の影響を考慮するショット領域の数は任意の数でよい。例えば、次にインプリント処理が行われるショット領域に基板１０に残留した熱が常に影響するような順番で全ショット領域のインプリント処理を行う場合には、全ショット領域における制御情報を式（５）〜式（７）を用いてまとめて決定してもよい。また、基板１０に残留した熱が影響する範囲に含まれる所定数のショット領域を１つのグループとし、その１つのグループに含まれる所定数のショット領域における制御情報をまとめて決定してもよい。このように、対象ショット領域に対して、その前後にインプリント処理が行われるショット領域の制御情報を連携させて制御することで、モールド８と基板１０との位置合わせの精度を向上させることができる。
【００５６】
＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかけ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。
【００５７】
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。
【符号の説明】
【００５８】
１：インプリント装置、２：露光部、６：加熱部、７：制御部、８：モールド、１０：基板
【図１】
2015008279.tif 000010
【図２】
2015008279.tif 000011
【図３】
2015008279.tif 000012
【図４】
2015008279.tif 000013
【図５】
2015008279.tif 000014