(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上のインプリント材にモールドを用いて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、
前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すことによって前記モールドの前記基板の側の第１面に帯電する第１電荷の量に関する情報を含む電荷情報を取得する取得部と、
前記モールドの前記第１面とは反対側の第２面に配置された電極に前記第１電荷の極性とは逆の極性の第２電荷を供給する供給部と、
前記電荷情報に基づいて、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御する制御部と、
を有するインプリント装置。
【請求項２】
前記電極は、
前記モールドの前記第１面に形成されたパターンを含むパターン領域の面積と等しい面積を有し、
前記パターン領域を前記第２面に投影した領域に重なるように前記第２面に配置されてい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、前記モールドと前記基板との間の空間の側において、前記第１電荷によって発生する電界を打ち消す向きの電界が発生するように、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御する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】
前記制御部は、前記第２面における前記第２電荷の量が前記第１面における前記第１電荷の量と等しくなるように、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量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、前記モールドと前記基板との間の空間の側において対向する部材上の電荷により発生する電界を打ち消す向きの電界が発生するように、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御する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】
前記制御部は、前記第２面における前記第２電荷の量が前記第１面における前記第１電荷の量の２倍となるように、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御することを特徴とする請求項１又は５に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記モールドと前記基板とが対向する状態から前記モールドと前記基板とが対向しない状態に移行する際に、前記第２面における前記第２電荷の量が前記第１面における前記第１電荷の量と等しくなるように、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を変更することを特徴とする請求項５又は６に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記電荷情報は、前記第１面に帯電する前記第１電荷の量から得られる前記第２面に供給すべき前記第２電荷の量と時間との関係を示すプロファイル情報を含む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】
前記制御部は、前記モールドと前記基板との相対的な位置関係、前記基板の周囲を取り囲むように配置された板状部材における帯電状態、及び、前記インプリント処理を行った回数のうちの少なくとも１つに基づいて、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御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】
前記供給部は、前記モールドの前記第２面に配置された電極に電圧を印加する電圧源及び電流を印加する電流源の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項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。
【請求項１１】
前記モールドの前記第２面への前記電極の着脱を行う着脱部を更に有することを特徴とする請求項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。
【請求項１２】
前記取得部は、前記第１面に帯電する前記第１電荷の量を計測する計測部を含むことを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１３】
前記電荷情報を記憶する記憶部を更に有し、
前記取得部は、前記記憶部に記憶された前記電荷情報を取得することを特徴とする請求項１乃至１１のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１４】
基板上のインプリント材を成形するためのモールドであって、
第１面と、前記第１面とは反対側の第２面とを含む基材と、
前記第２面に配置された電極と、
を有し、
前記第１面は、パターンが形成された第１領域と、前記第１領域の周囲の第２領域とを含み、
前記第２面は、前記第１領域を前記第２面に投影した領域に対応する第３領域と、前記第２領域を前記第２面に投影した領域に対応する第４領域とを含み、
前記電極は、前記第３領域の少なくとも一部を含む領域に配置され、前記第３領域の面積に対して０．８倍から１．２倍の面積を有することを特徴とするモールド。
【請求項１５】
前記第１領域は、前記第２領域から前記第２面の側とは反対側に突出しており、
前記電極は、前記第３領域の面積と等しい面積、且つ、前記第３領域の形状と同一の形状を有し、前記電極の中心と前記第３領域の中心とが一致するように配置されていることを特徴とする請求項１４に記載のモールド。
【請求項１６】
前記電極は、光透過性の材料で構成されていることを特徴とする請求項１４又は１５に記載のモールド。
【請求項１７】
基板上のインプリント材にモールドを用いてパターンを形成するインプリント方法であって、
前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すことによって前記モールドの前記基板の側の第１面に帯電する第１電荷の量に関する情報を含む電荷情報を取得する工程と、
前記モールドの前記第１面とは反対側の第２面に配置された電極に前記第１電荷の極性とは逆の極性の第２電荷を供給する工程と、
を有し、
前記第２電荷を供給する工程では、前記電荷情報に基づいて、前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１８】
請求項１乃至１３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が形成された前記基板を処理する工程と、
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、インプリント装置、モールド、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、ナノスケールの微細パターンの転写を可能にする技術であり、半導体デバイスや磁気記憶媒体の量産用ナノリソグラフィ技術の１つとして注目されている。インプリント技術を用いたインプリント装置では、微細な凹凸パターンが形成されたモールド（原版）を基板上のインプリント材に接触させる（押し付ける）。そして、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インプリント材を硬化させてからモールドを引き離すことで、基板上にパターンを形成する。
【０００３】
インプリント装置では、パターンを形成するために、モールドをインプリント材に接触させたり、モールドをインプリント材から引き離したりすることが必要となるため、モールドの寿命が大きな課題となっている。モールドの寿命を左右する大きな要因の１つは、インプリント装置内で発生するパーティクルである。パーティクルは基板の表面やモールドのパターン面に付着するため、その状態でモールドを基板上のインプリント材に接触させると、モールドのパターンが破損したり、基板上に形成されるパターンに欠陥（不良）が発生したりする。
【０００４】
インプリント装置内で発生するパーティクルとしては、ステージや搬送ロボットなどの各種アクチュエータの動作による摺動や摩擦に起因するパーティクルが考えられる。インクジェット方式で基板上にインプリント材を供給する場合には、ミストとして漂うインプリント材が乾燥及び固化してパーティクルに変化することがある。また、インプリント装置の組立時に各部材の表面に弱く付着しているパーティクルが、装置稼働後の僅かな状態変化によって表面から離脱することも考えられる。
【０００５】
特に、モールドへのパーティクルの付着のメカニズムの１つとして、基板上のインプリント材からモールドを引き離すことによってモールドの表面が帯電（剥離帯電）し、モールドの近傍の部材の表面に付着しているパーティクルを引き付けるという現象がある。例えば、基板を保持する基板ステージには、各種センサや各種マークが配置され、更に、気流を制御するための平板部材が基板の周囲を取り囲むように配置されている。インプリント装置内で発生するパーティクルは、これらの表面に付着して蓄積されていく。モールドと基板ステージとは常に近接しており、帯電したモールドは、基板ステージとの間に強い電界を発生させるため、かかる電界によって、基板ステージに弱く付着しているパーティクルがモールドに引き付けられて付着してしまう。
【０００６】
そこで、帯電したモールドから電荷を除去する技術が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１には、モールドのパターン面に透明導電膜を配置し、かかる透明導電膜を接地することによって、基板上のインプリント材からモールドを引き離した際にモールドのパターン面に生じた電荷を除去する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第４５４２１６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に開示された技術では、モールドへのパーティクルの付着を低減するのには不十分である。例えば、基板上のインプリント材からモールドを引き離した直後では、モールドと対向する部材、例えば、インプリント材に電荷が存在しているため、かかる電荷との間に電界が発生する。従って、パーティクルは、その極性に応じて、モールドやモールドと対向する部材に引き付けられて付着してしまう。
【０００９】
また、特許文献１に開示された技術では、モールドのパターン面に透明導電膜が必要となる。但し、加工方法が確立されて普及が進んだ透明なモールド（石英で構成されたモールド）に対して、透明導電膜を付加的に成膜することが必要となるため、製造コストの上昇やパターン精度の低下を招く可能性がある。更に、半導体デバイスの製造への適用を考えると、導電膜に存在する元素がコンタミネーションとして基板側に移行し、電子回路の電気特性の低下につながる可能性もある。
【００１０】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドへのパーティクルの付着を低減するのに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】
【００１１】
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、基板上のインプリント材にモールドを用いて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、前記基板上の硬化したインプリント材から前記モールドを引き離すことによって前記モールドの前記基板の側の第１面に帯電する第１電荷の量に関する情報を含む電荷情報を取得する取得部と、前記モールドの前記第１面とは反対側の第２面に配置された電極に前記第１電荷の極性とは逆の極性の第２電荷を供給する供給部と、前記電荷情報に基づいて、前記供給部から前記電極に供給する前記第２電荷の量を制御する制御部と、を有する。
【００１２】
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】
【００１３】
本発明によれば、例えば、モールドへのパーティクルの付着を低減するのに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】
【００１４】
【図１】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の一側面としてのモールドの構成を示す概略図である。
【図３】一般的なインプリント装置における離型後の状態を説明するための図である。
【図４】図１に示すインプリント装置における離型後の状態を説明するための図である。
【図５】本発明の動作原理を説明するための図である。
【図６】図１に示すインプリント装置における離型後の状態を説明するための図である。
【図７】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。
【図８】図７に示すインプリント装置における離型後の状態を説明するための図である。
【図９】インプリント装置における電荷供給部の構成の一例を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
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。
【００１６】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、半導体デバイスなどの製造プロセスで使用されるリソグラフィ装置であって、基板上のインプリント材にモールドを用いて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１は、パターンが形成されたモールドと基板に供給（塗布）されたインプリント材とを接触させた状態でインプリント材を硬化させ、硬化したインプリント材からモールドを引き離すことで基板上にパターンを転写する。
【００１７】
インプリント装置１は、図１に示すように、モールド１０を固定するモールドチャック１２と、電極１４と、基板１８を固定する基板チャック２０と、硬化部２２と、ステージ２４と、板状部材２６とを有する。また、インプリント装置１は、硬化制御部２８と、電荷供給部３０と、電荷制御部３２と、位置制御部３４と、主制御部３６とを有する。図１では、互いに直交する３軸方向に、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義している。
【００１８】
モールド１０と基板１８とは、インプリント材１６を挟んで対向するように配置されている。モールド１０は、基板上のインプリント材を成形するための原版である。モールド１０には、インプリント材１６に転写するためのパターンが形成されている。モールド１０の材料としては、金属、シリコン（Ｓｉ）、各種樹脂、各種セラミックなどを用いることができる。但し、インプリント材１６として、光硬化性の樹脂材料を用いる場合には、石英、サファイア、透明樹脂などの光透過性の材料が用いられる。
【００１９】
モールド１０は、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、パターンが形成された基板１８の側の第１面、即ち、表面１０２と、表面１０２とは反対側の第２面、即ち、裏面１０４とを含む基材１０６で構成されている。モールド１０の表面１０２は、パターンを含むパターン領域（第１領域）１０８と、パターン領域１０８の周囲の周辺領域（第２領域）１１０とを含む。パターン領域１０８は、基板上のインプリント材１６と接触する領域であって、本実施形態では、周辺領域１１０から裏面１０４の側とは反対側に突出した凸構造を有する。これにより、モールド１０と基板上のインプリント材１６とを接触させた際に、未硬化のインプリント材１６がパターン領域１０８からはみ出すことを表面張力によって低減することができる。従って、基板上の硬化したインプリント材１６の外形を高精度に規定することができる。ここで、図２（ａ）は、モールド１０をＹ軸方向から見た断面図であり、図２（ｂ）は、モールド１０をＺ軸方向から見た平面図である。
【００２０】
また、モールド１０の裏面１０４には、電極１４が配置されている。電極１４は、例えば、光透過性の材料で構成された透明電極として具現化される。モールド１０の裏面１０４は、パターン領域１０８を裏面１０４に投影した領域に対応する中央領域（第３領域）１１２と、周辺領域１１０を裏面１０４に投影した領域に対応する周辺領域（第４領域）１１４とを含む。電極１４は、モールド１０の裏面１０４のうち、中央領域１１２の少なくとも一部を含む領域に配置されている。電極１４は、本実施形態では、中央領域１１２（パターン領域１０８）の面積と等しい面積、且つ、中央領域１１２の形状と同一の形状を有し、電極１４の中心と中央領域１１２の中心とが一致するように配置されている。従って、図２（ｂ）に示すように、パターン領域１０８と電極１４とは、互いに重なる。但し、電極１４は、中央領域１１２の面積と等しい面積を有することに限定されるものではなく、例えば、０．８倍から１．２倍の面積、好ましくは、０．９倍から１．１倍の面積を有していてもよい。なお、「等しい」や「同一」、及び、上記数値については、製造誤差などを含め、同等と見なせる範囲を含む。
【００２１】
インプリント材１６には、モールド１０のパターンへの充填時に流動性を有し、インプリント処理後に形状を保持するように固体であることが求められる。このため、インプリント材１６には、光硬化性の樹脂材料、熱硬化性の樹脂材料、熱可塑性の樹脂材料などが用いられる。特に、光硬化性の樹脂材料は、硬化プロセスにおいて温度変化を必要とせず、モールド１０や基板１８、インプリント装置１の各部材の熱膨張及び収縮による基板上に形成されるパターンの位置及び形状の変化が少ないため、半導体デバイスなどの製造に適している。
【００２２】
インプリント材１６は、スピンコート法、スリットコート法、スクリーン印刷法などで予め基板上に供給（塗布）してもよいし、空圧式、機械式、インクジェット式などのディスペンサを用いてインプリント装置内で基板上に供給してもよい。特に、後者では、モールド１０のパターンの粗密に応じて、基板上に供給するインプリント材１６の供給量を局所的に調整することが可能であるため、基板上に形成されるインプリント材１６の残膜厚の精度を高めることができる。また、基板上にインプリント材１６を供給してからモールド１０をインプリント材１６に接触させるまでを短時間で行うことが可能となるため、高揮発性及び低粘度のインプリント材１６を選択することでインプリント材１６の充填時間を短縮することができる。従って、高精度、且つ、高スループットが要求される半導体デバイスなどの製造に有利である。
【００２３】
基板１８には、加工後の利用法に応じた材料が選択される。例えば、半導体デバイスとしての用途であればシリコン（Ｓｉ）を、光学素子としての用途であれば石英、光学ガラス、透明樹脂を、発光素子としての用途であれば窒化ガリウム（ＧａＮ）やシリコンカーバイド（ＳｉＣ）を、基板１８の材料とする。
【００２４】
硬化部２２は、基板上に供給されたインプリント材１６を硬化させる。硬化部２２は、インプリント材１６の種類に応じて、これを硬化可能な構成を有する。例えば、インプリント材１６が光硬化性の樹脂材料であれば、硬化部２２は、基板上のインプリント材１６に光を照射する光照射機構で構成され、特に、紫外線領域の波長を有する光（ＵＶ光）を一般的に照射する。インプリント材１６が熱硬化性の樹脂材料であれば、硬化部２２は、基板上のインプリント材１６を加熱する加熱機構で構成される。また、インプリント材１６が熱可塑性の樹脂材料であれば、硬化部２２は、基板上のインプリント材１６を冷却する冷却機構で構成されるが、充填時にインプリント材１６を軟化させるための加熱機構を備えているとよい。冷却機構としては、インプリント処理に要する時間を短縮するために、チラーやペルチェ素子などの能動的な機構が適しているが、自然放熱などの受動的な機構であってもよい。
【００２５】
ステージ２４は、基板チャック２０を介して基板１８を保持して移動する。ステージ２４には、基板１８及び基板チャック２０の周囲を取り囲む同面板と呼ばれる板状部材２６が配置されている。板状部材２６及び基板１８のモールド１０の側の面は、ほぼ同一面になるように構成されている。板状部材２６は、例えば、半導体露光装置のように、基板１８を高速で移動させる装置において、基板１８の近傍の気流を安定させるために広く用いられている。
【００２６】
硬化制御部２８は、主制御部３６の制御下において、硬化部２２を制御する。硬化制御部２８は、硬化部２２を介して、所定のタイミングにおいて、モールド１０と基板上のインプリント材１６とを接触させた状態でインプリント材１６を硬化させる。
【００２７】
電荷制御部３２は、主制御部３６の制御下において、電荷供給部３０を制御する。電荷制御部３２は、電荷供給部３０を介して、モールド１０の裏面１０４に配置された電極１４に供給する電荷の量を制御（調整）する。また、電荷制御部３２は、後述する電荷情報を取得する取得部としても機能する。電荷供給部３０は、例えば、電極１４に電圧を印加する電圧源及び電流を印加する電流源の少なくとも一方を含み、電極１４に電荷を供給可能な方式を適宜選択可能である。
【００２８】
位置制御部３４は、主制御部３６の制御下において、ステージ２４を制御する。位置制御部３４は、ステージ２４を介して、モールド１０と基板１８との相対位置を制御（調整）する。
【００２９】
主制御部３６は、硬化制御部２８、電荷制御部３２、位置制御部３４などを介して、インプリント装置１の全体（動作）を制御する。主制御部３６は、インプリント装置１の各部を制御して、インプリント処理を行う。
【００３０】
インプリント装置１の構成は、上述した機能を満たせば、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示す構成に限定されるものではない。例えば、基板１８を移動させるのではなく、モールド１０を移動させる構成としてもよいし、基板１８及びモールド１０の両方を移動させる構成としてもよい。また、硬化部２２は、モールド１０の側ではなく、基板１８の側に配置してもよい。インプリント材１６が光硬化性の樹脂材料である場合、モールド１０の材料をＳｉなどの不透明な材料とし、基板１８の材料を石英などの透明な材料とすると、硬化部２２を基板１８の側に配置しなければならない。
【００３１】
ここで、図３（ａ）乃至図３（ｃ）を参照して、電極１４、電荷供給部３０及び電荷制御部３２を有していない一般的なインプリント装置において、基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離した後（離型後）の状態について説明する。基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離す（剥離する）と、図３（ａ）に示すように、モールド１０において、基板上のインプリント材１６と接触していたパターン領域１０８は、剥離帯電によって電荷を帯びている（帯電している）。パターン領域１０８に帯電する電荷の極性は、モールド１０の材料とインプリント材１６の材料との組み合わせで一意に決まることが知られており、かかる組み合わせは、一般的に帯電列と呼ばれる図によって示されることが多い。ここでは、パターン領域１０８に帯電する電荷の極性を負とし、図中では−（マイナス）の記号で示す。
【００３２】
パターン領域１０８が帯電した状態で、図３（ｂ）に示すように、モールド１０が板状部材２６と対向すると、板状部材２６に蓄積されたパーティクルＰＴがパターン領域１０８の電荷に静電気力で引き付けられてパターン領域１０８に付着する。このような状態で、図３（ｃ）に示すように、次のインプリント処理を行うと、パーティクルＰＴがモールド１０のパターン領域１０８とインプリント材１６との間に挟まってパターンの欠陥となる。また、モールド１０が破損する場合もあり、このような場合には、モールド１０を交換しない限り、以降のインプリント処理でパターンの欠陥が繰り返し発生することになる。
【００３３】
そこで、本実施形態では、図４（ａ）に示すように、電荷供給部３０から、モールド１０の裏面１０４に配置された電極１４に対して、パターン領域１０８における電荷（第１電荷）の極性とは逆の極性の電荷（第２電荷）を供給する。具体的には、モールド１０の裏面１０４における電荷量がモールド１０の表面１０２における電荷量と等しくなるように、電荷供給部３０から電極１４に正の電荷を供給する。図中では、正の電荷を＋（プラス）の記号で示す。
【００３４】
図５（ａ）及び図５（ｂ）を参照して、本発明の動作原理について説明する。図５（ａ）に示すように、モールド１０のパターン領域１０８における電荷を表面電荷分布ＣＤ１、電極１４における電荷を裏面電荷分布ＣＤ２とし、それぞれの平面上に分布しているものとする。表面電荷分布ＣＤ１及び裏面電荷分布ＣＤ２のそれぞれが単独で存在している場合、電気力線ＥＬで示されるように、それぞれに起因する電界が生じている。但し、このような電荷分布が近接して相対すると、それぞれが生じた電界が単純に足し算される。これは、電界の重ね合わせの原理と呼ばれている。特に、図５（ｂ）に示すように、表面電荷分布ＣＤ１と裏面電荷分布ＣＤ２とが平行に相対し、両者の中央から見て鏡像の関係にある場合、それぞれが生じた電界がほぼ打ち消し合うため、電気力線ＥＬは、端部を除いてほぼ外に漏れなくなる。従って、モールド１０のパターン領域１０８における電荷を取り除いた場合とほぼ同じ効果を得ることができる。このようにするためには、上述したように、パターン領域１０８と電極１４とが、モールド１０の表裏対応する領域に設けられているとよい。
【００３５】
図４（ｂ）に戻って、本実施形態では、電荷供給部３０から電極１４に対してモールド１０のパターン領域１０８における電荷の極性と逆の極性の電荷を供給した状態で、モールド１０を板状部材２６と対向させる。上述したように、パターン領域１０８における電荷が生じた電界は、電極１４における電荷が生じた電界で打ち消される。従って、パターン領域１０８への板状部材２６に蓄積されたパーティクルＰＴの付着（引き付け）を大幅に低減することができる。
【００３６】
図４（ｃ）は、図４（ｂ）に示す状態から次のインプリント処理を行った状態を示している。モールド１０のパターン領域１０８へのパーティクルＰＴの付着が大幅に低減されているため、パーティクルＰＴがパターン領域１０８とインプリント材１６との間に挟まれる確率も大幅に低減される。従って、基板上に形成されるパターンの欠陥やモールド１０の破損を大幅に低減することができる。
【００３７】
本実施形態のように、モールド１０の裏面１０４に配置された電極１４に電気的に電荷を供給することで、モールド１０（パターン領域１０８）の帯電による影響（パーティクルの付着）を短時間で低減させることが可能となる。また、モールド１０の表面１０２、特に、パターン領域１０８の材料を自由に選択可能であるため、モールドに導電膜を形成する技術に比べて、パターンの形成が容易となり、製造コストの上昇やパターン精度の低下を抑えることができる。
【００３８】
以下、本実施形態におけるインプリント処理について、特に、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷の量（電荷量）に関して具体的に説明する。ここでは、モールド１０が合成石英で構成され、インプリント材１６が光硬化性の樹脂材料であり、基板１８がシリコンウエハであるものとする。硬化部２２は、基板上のインプリント材１６にＵＶ光を照射する。電荷供給部３０は、電圧源を含み、所定の電荷量が電極１４に供給されるように、電荷制御部３２によって電圧源の電圧値が制御（調整）される。
【００３９】
モールド１０の表面１０２には、３０ｍｍ２のパターン領域１０８が周辺領域１１０に対して高さ０．１ｍｍの凸部として形成されている。パターン領域１０８におけるモールド１０の厚さは、１ｍｍである。モールド１０の裏面１０４、詳細には、中央領域１１２には、３０ｍｍ２、厚さ１μｍのＩＴＯ（酸化インジウムスズ）膜で構成された電極１４がパターン領域１０８の全面に重なるように配置されている。また、パターン領域１０８には、凹凸の微細構造からなるパターンが全面に形成され、かかるパターンの寸法は、平均で幅５０ｎｍ、深さ１００ｎｍである。
【００４０】
このような構成において、基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離すと、パターン領域１０８には、−３．４×１０−８［Ｃ］の電荷が帯電する。基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離すことによってパターン領域１０８に帯電する電荷量は、予め計測されており、インプリント処理を繰り返しても−３．４×１０−８［Ｃ］で安定していることが確認されている。なお、パターン領域１０８に帯電する電荷量に関する情報は、電荷情報として、例えば、主制御部３６のメモリなどのインプリント装置１の記憶部に記憶されている。そこで、記憶部に記憶された電荷情報に基づいて、電荷供給部３０から電極１４に＋３．４×１０−８［Ｃ］の電荷を供給する。これにより、モールド１０では、パターン領域１０８における電荷が生じた電界と電極１４における電荷が生じた電界とが互いに打ち消し合うことになる。
【００４１】
次いで、電荷供給部３０から電極１４に電荷を供給した状態でモールド１０の下から基板１８を退避（移動）させて（図４（ｂ）参照）、基板上の別の領域にインプリント材１６を供給する。この際、モールド１０のパターン領域１０８と板状部材２６とが近接して相対することになる。但し、上述したように、パターン領域１０８における電荷が生じた電界は、電極１４における電荷が生じた電界で打ち消されているため、パターン領域１０８へのパーティクルＰＴの付着は低減される。
【００４２】
次いで、モールド１０のパターン領域１０８と基板上の別の領域に供給されたインプリント材１６とを接触させる。そして、パターン領域１０８とインプリント材１６とを接触させた状態でインプリント材１６にＵＶ光を照射してインプリント材１６を硬化させ（図４（ｃ）参照）、硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離す。
【００４３】
このようにして基板上に形成されたインプリント材１６のパターンを欠陥検査装置で検査すると、電極１４に電荷を供給しない場合と比較して、基板上に形成されたインプリント材１６の欠陥数が２７％減少していることが確認された。
【００４４】
本実施形態では、基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離すことによってモールド１０の表面１０２、即ち、パターン領域１０８に帯電する電荷量を予め計測し、その計測結果を電荷情報としてインプリント装置１の記憶部に記憶させている。なお、電荷情報は、モールド１０の表面１０２に帯電する電荷量から得られるモールド１０の裏面１０４に供給すべき電荷量と時間との関係を示すプロファイル情報として記憶部に記憶させてもよい。そして、電荷制御部３２は、かかる記憶部に記憶された電荷情報を取得し、その電荷情報に基づいて、電荷供給部３０からモールド１０の裏面１０４、即ち、中央領域１１２に配置された電極１４に供給する電荷量を制御している。この際、モールド１０のパターン領域１０８に帯電する電荷量と正負逆の極性で同じ電荷量になるように、電極１４に供給する電荷量を制御している。但し、インプリント装置１に、電荷情報を取得する取得部として、モールド１０のパターン領域１０８に帯電する電荷量を計測する計測部を設けてもよい。このような構成は、剥離時にモールド１０のパターン領域１０８に帯電する電荷量が安定しない場合や電極１４に供給すべき電荷量が頻繁に変更される場合に、特に有利である。
【００４５】
＜第２実施形態＞
図６（ａ）乃至図６（ｃ）を参照して、第２実施形態を説明する。図６（ａ）は、離型後の状態を示している。図６（ａ）に示すように、モールド１０と基板上のインプリント材１６とが対向している状態において、かかるインプリント材１６は、剥離帯電によって、パターン領域１０８における電荷の極性とは逆の極性で、且つ、同じ電荷量で帯電している。従って、電極１４に電荷を供給することでパターン領域１０８における電荷による電界を打ち消したとしても、パターン領域１０８とインプリント材１６との間には、インプリント材１６における電荷による電界が残存している。
【００４６】
一方、モールド１０のパターン、離型条件、インプリント材１６の材料の強度などによって、基板上のインプリント材１６の一部が剥離時に基板１８から分離し、パーティクルＰＴ’となってしまう場合がある。かかるパーティクルＰＴ’は、基板上のインプリント材１６における電荷と同極に帯電（剥離帯電）しているため、基板上のインプリント材１６との間に反発力が生じて、モールド１０（のパターン領域１０８）に付着してしまう。
【００４７】
このような場合には、見かけ上、基板上のインプリント材１６における電極と同極にモールド１０を帯電させることが有利となる。そこで、本実施形態では、図６（ａ）に示すように、モールド１０の裏面１０４に配置された電極１４に、パターン領域１０８における電荷の極性とは逆の極性で、且つ、パターン領域１０８における電荷の量よりも大きな量の電荷を供給する。換言すれば、パターン領域１０８とインプリント材１６との間の空間において、インプリント材１６における電荷（パターン領域１０８と対向する部材上の電荷）による電界を打ち消すように、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷量を制御する。この際、モールド１０の全体としての見かけ上の電荷量が大きすぎると、基板上のインプリント材１６における電荷の極性とは逆の極性に帯電したパーティクルが存在した場合、かかるパーティクルをモールド１０が積極的に引き付けてしまう。本実施形態では、モールド１０に基板上のインプリント材１６と等しい反発力を生じさせる観点から、見かけ上、モールド１０と基板上のインプリント材１６とが等しい電荷量を有するようにする。従って、モールド１０の裏面１０４における電荷量がモールド１０の表面１０２における電荷量の２倍となるように、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷量を制御すればよい。但し、これは一例であって、電荷供給部３０から電極１４に供給すべき電荷量は、基板上のインプリント材１６に起因するパーティクルＰＴ’がどの程度の割合で存在するのかに依存する。
【００４８】
以下、本実施形態におけるインプリント処理について、特に、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷の量（電荷量）に関して具体的に説明する。例えば、モールド１０のパターン領域１０８に剥離時に−３．４×１０−８［Ｃ］の電荷が帯電する場合には、図６（ａ）に示すように、電荷供給部３０から電極１４に＋６．８×１０−８［Ｃ］の電荷を供給する。
【００４９】
次いで、図６（ｂ）に示すように、電荷供給部３０から電極１４に電荷を供給した状態でモールド１０の下から基板１８を退避（移動）させて、基板上の別の領域にインプリント材１６を供給する。但し、モールド１０（パターン領域１０８）が基板１８（基板上のインプリント材１６）と対向しない状態においては、モールド１０の裏面１０４における電荷量とモールド１０の表面１０２における電荷量とを等しくして、互いの電界を打ち消し合うようにする。これは、モールド１０のパターン領域１０８と板状部材２６とが近接して相対する場合に、板状部材２６に蓄積したパーティクルＰＴがモールド１０（パターン領域１０８）に付着することを低減するためである。そこで、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷量を減少させて、電極１４に＋３．４×１０−８［Ｃ］の電荷を供給する。このように、モールド１０と基板１８とが対向する状態からモールド１０と基板１８とが対向しない状態に移行する際に、モールド１０の裏面１０４における電荷量が表面１０２における電荷量と等しくなるように、電極１４に供給する電荷量を変更する。
【００５０】
次いで、図６（ｃ）に示すように、モールド１０のパターン領域１０８と基板上の別の領域に供給されたインプリント材１６とを接触させる。そして、パターン領域１０８とインプリント材１６とを接触させた状態でインプリント材１６にＵＶ光を照射してインプリント材１６を硬化させ、硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離す。
【００５１】
このようにして基板上に形成されたインプリント材１６のパターンを欠陥検査装置で検査すると、電極１４に電荷を供給しない場合と比較して、基板上に形成されたインプリント材１６の欠陥数が３１％減少していることが確認された。
【００５２】
本実施形態では、モールド１０（パターン領域１０８）と基板１８（基板上のインプリント材１６）との相対位置に応じて、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷量を制御（調整）しているが、これに限定されるものではない。例えば、板状部材２６が帯電している場合やインプリント処理の回数に応じてモールド１０のパターン領域１０８に帯電する電荷量が変化する場合などにおいても、電極１４に供給する電荷量を変更することが有利となる。従って、モールド１０と基板１８との相対的な位置関係、板状部材２６における帯電状態、及び、インプリント処理を行った回数のうちの少なくとも１つに基づいて、電極１４に供給する電荷量を制御するとよい。
【００５３】
＜第３実施形態＞
図７、図８（ａ）乃至図８（ｃ）及び図９を参照して、第３実施形態を説明する。図７は、本発明の一側面としてのインプリント装置１の別の構成を示す概略図である。本実施形態において、電極１４は、厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ３０３からなる金属板で構成されている。電極１４は、透明電極ではなく、硬化部２２から基板上のインプリント材１６に照射される光を透過しないため、モールド１０の裏面１０４に対して着脱可能に（別体として）配置されている。電極１４をモールド１０の裏面１０４に配置した状態において、電極１４とモールド１０のパターン領域１０８との位置関係は、第１実施形態と同様である（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。
【００５４】
また、インプリント装置１は、着脱部４２と、電極制御部４４とを更に有する。着脱部４２は、例えば、電極１４を搬送可能なロボットアームで構成され、モールド１０の裏面１０４への電極１４の着脱を行う。電極制御部４４は、主制御部３６の制御下において、着脱部４２を制御する。電極制御部４４は、例えば、硬化部２２から基板上のインプリント材１６にＵＶ光を照射する前に、着脱部４２を介して、モールド１０の裏面１０４から電極１４を退避させる。
【００５５】
電荷供給部３０は、本実施形態では、図９に示すように、電極１４に供給する電流の方向が互いに異なる第１電流源５２及び第２電流源５４を含む。電荷制御部３２は、モールド１０の裏面１０４に配置された電極１４に所定の電荷量が供給されるように、電極１４に供給された電流量の積分値を制御する。具体的には、電荷制御部３２は、タイマを含み、第１電流源５２又は第２電流源５４から電極１４に電流を供給している時間を監視して、第１電流源５２及び第２電流源５４のそれぞれと電極１４との間に設けられたスイッチのオン／オフを制御する。また、電荷制御部３２は、第１電流源５２と第２電流源５４との間で電極１４に電流を供給する電流源の切り替えも制御する。
【００５６】
以下、本実施形態におけるインプリント処理について、特に、電荷供給部３０から電極１４に供給する電荷の量（電荷量）に関して具体的に説明する。図８（ａ）は、離型後の状態を示している。本実施形態において、基板上の硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離すと、パターン領域１０８には、−２．７×１０−８［Ｃ］の電荷が帯電する。かかる電荷量は、予め計測されており、インプリント処理を繰り返しても−２．７×１０−８［Ｃ］で安定していることが確認されている。そこで、電荷供給部３０から電極１４に＋２．７×１０−８［Ｃ］の電荷を供給する。
【００５７】
次いで、図８（ｂ）に示すように、電荷供給部３０から電極１４に電荷を供給した状態でモールド１０の下から基板１８を退避（移動）させて、基板１８を交換する。この際、モールド１０のパターン領域１０８と板状部材２６とが近接して相対することになる。基板チャック２０に保持される新たな基板１８のインプリント処理を行う対象となる領域に、インプリント材１６を供給する。
【００５８】
次いで、図８（ｃ）に示すように、着脱部４２を介して、モールド１０の裏面１０４から電極１４を退避させて、モールド１０のパターン領域１０８と新たな基板上に供給されたインプリント材１６とを接触させる。そして、パターン領域１０８とインプリント材１６とを接触させた状態でインプリント材１６にＵＶ光を照射してインプリント材１６を硬化させ、硬化したインプリント材１６からモールド１０を引き離す。
【００５９】
このようにして基板上に形成されたインプリント材１６のパターンを欠陥検査装置で検査すると、電極１４に電荷を供給しない場合と比較して、基板上に形成されたインプリント材１６の欠陥数が２６％減少していることが確認された。
【００６０】
本実施形態では、基板上のインプリント材１６を硬化させる際に、かかるインプリント材１６にＵＶ光を照射する（即ち、ＵＶ光を透過させる）ために、不透明な電極１４をモールド１０の裏面１０４から退避させている。但し、モールド１０を介してアライメント計測を行う場合や基板上のインプリント材１６の状態（例えば、充填状態）を観察する場合などにおいて、モールド１０の裏面１０４からモールド１０を退避させることも有効である。
【００６１】
本実施形態では、着脱部４２や電極制御部４４などの付加的なユニットがインプリント装置１に必要となるが、モールド１０の裏面１０４に電極１４を設ける必要がなくなる。従って、多種のモールド１０を交換しながらインプリント処理を行うような場合に、トータルのコストを低減するのに有利となる。
【００６２】
＜第４実施形態＞
物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１を用いてパターンを基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）に形成する工程を含む。かかる製造方法は、パターンを形成された基板を処理する工程を更に含む。当該処理ステップは、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００６３】
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及び変更が可能である。例えば、本発明は、インプリント装置だけではなく、レチクルやマスクなどの原版のパターンを投影光学系を介して基板に転写する露光装置などにも適用することも可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１：インプリント装置    １０：モールド    １４：電極    １６：インプリント材    １８：基板    ３０：電荷供給部    ３２：電荷制御部    ３６：主制御部
【図１】
0006643145.tif 000002
【図２】
0006643145.tif 000003
【図３】
0006643145.tif 000004
【図４】
0006643145.tif 000005
【図５】
0006643145.tif 000006
【図６】
0006643145.tif 000007
【図７】
0006643145.tif 000008
【図８】
0006643145.tif 000009
【図９】
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