(57)【要約】【課題】インプリント材を基板上に供給するためのレシピであって凝縮性気体の雰囲気でのインプリント処理に有利なレシピの生成方法を提供する。【解決手段】型により基板上にパターンを形成するインプリント処理のためのインプリント材を前記基板上に供給するためのレシピを生成する生成方法であって、前記型のパターンの体積に関する情報としての第１情報を取得し、前記基板上の前記インプリント材と前記型との間の空間に供給され、前記インプリント材と前記型との接触により液化しうる凝縮性気体の濃度に関する情報としての第２情報を取得し、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて前記レシピを生成する、ことを特徴とする生成方法を提供する。【選択図】図４
2017092350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型により基板上にパターンを形成するインプリント処理のためのインプリント材を前記基板上に供給するためのレシピを生成する生成方法であって、
前記型のパターンの体積に関する情報としての第１情報を取得し、
前記基板上の前記インプリント材と前記型との間の空間に供給され、前記インプリント材と前記型との接触により液化しうる凝縮性気体の濃度に関する情報としての第２情報を取得し、
前記第１情報及び前記第２情報に基づいて前記レシピを生成する、
ことを特徴とする生成方法。
【請求項２】
前記基板上のインプリント材と前記型とが接触するときの該インプリント材の液滴の面積に関する情報としての第３情報を取得し、
前記第３情報にも基づいて前記レシピを生成することを特徴とする請求項１に記載の生成方法。
【請求項３】
前記型のパターンの配置に関する情報としての第４情報を取得し、
前記レシピは、前記基板上における前記インプリント材の液滴の供給位置に関する情報を含み、
前記第４情報にも基づいて前記レシピを生成することを特徴とする請求項２に記載の生成方法。
【請求項４】
前記インプリント材に対する前記凝縮性気体の溶解度に関する情報としての第５情報を取得し、
前記第５情報にも基づいて前記レシピを生成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項に記載の生成方法。
【請求項５】
前記第５情報に基づいて前記基板上に供給する前記インプリント材の量を得ることを特徴とする請求項４に記載の生成方法。
【請求項６】
前記第１情報と前記第２情報と前記第５情報とに基づいて前記インプリント材に対する前記凝縮性気体の溶解量を得、当該溶解量に基づいて前記基板上に供給する前記インプリント材の量を得ることを特徴とする請求項５に記載の生成方法。
【請求項７】
前記基板のショット領域ごとに前記レシピを生成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項に記載の生成方法。
【請求項８】
前記基板のショット領域内の部分領域ごとに前記第２情報を取得し、
前記部分領域ごとの前記第２情報に基づいて前記レシピを生成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項に記載の生成方法。
【請求項９】
２０℃及び１気圧の環境における前記インプリント材に対する前記凝縮性気体の溶解度は、０．２モル／リットル以上であることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載の生成方法。
【請求項１０】
前記凝縮性気体は、ペンタフルオロプロパン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項に記載の生成方法。
【請求項１１】
型により基板上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、
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の生成方法により、前記インプリント処理のためのインプリント材を前記基板上に供給するためのレシピを生成することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１２】
型により基板上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、
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の生成方法により生成された、前記インプリント処理のためのインプリント材を前記基板上に供給するためのレシピに基づいて、前記インプリント材を前記基板上に供給する供給部を含むことを特徴とするインプリント装置。
【請求項１３】
請求項１乃至１０のうちいずれか１項に記載の生成方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１４】
請求項１２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、インプリント材を基板上に供給するためのレシピを生成する生成方法、インプリント方法、インプリント装置、プログラム、及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上のインプリント材（樹脂）をモールドで成形し、基板上にパターンを形成する微細加工技術が注目されている。かかる技術は、インプリント技術と呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体（パターン）を形成することができる。
【０００３】
インプリント技術の１つとして、例えば、光硬化法がある。光硬化法を採用したインプリント装置は、基板上に供給された光硬化性の樹脂をモールドで成形し、光を照射して樹脂を硬化させ、硬化した樹脂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。また、インプリント技術としては、光硬化法以外にも、モールドと基板上の樹脂とを接触させた状態で熱を加えて樹脂を硬化させる熱硬化法も知られている。
【０００４】
インプリント装置は、通常、ステップ・アンド・リピート方式で基板上にパターンを逐次形成する。ここで、ステップ・アンド・リピート方式とは、基板のショット領域へのパターンの一括形成ごとに基板をステップ移動させて、次のショット領域に移動する方式である。基板に供給される樹脂の粘度は低いため、インプリント装置においては、露光装置のように基板上に樹脂を予め供給した状態で基板を移動させることは困難である。そこで、各ショット領域にパターンを形成する際に、モールドを押印するごとに基板に樹脂を供給（吐出）するディスペンス方式が提案されている（特許文献１参照）。
【０００５】
また、ディスペンス方式による樹脂の供給に関する技術として、設定した残膜厚に対して、モールドの情報に基づいて、ボロノイ分割法を用いた計算を繰り返すことで、樹脂の供給量及び供給位置を決定する方法が提案されている（特許文献２参照）。
【０００６】
空気中でインプリント処理を行う場合、モールドと基板上の樹脂とを接触させると、モールドと樹脂との間に空気が閉じ込められ、未充填欠陥を引き起こすことがある。未充填欠陥を抑制するためには、閉じ込められた空気が拡散する又は樹脂に溶解するまでモールドと樹脂とを接触させた状態を維持し、樹脂の充填に要する時間を長くする必要がある。このように、充填時間が長くなることに起因するスループットの低下は、インプリント装置の課題の１つである。
【０００７】
充填時間を短縮するために、基板を含む空間や基板上のインプリント処理を行う領域を凝縮性ガス（凝縮性気体）で曝露する（置換する）技術が提案されている（特許文献３参照）。かかる技術では、モールドと樹脂との間に閉じ込められた凝縮性ガスがモールドと樹脂とを接触させたときの圧力によって凝縮するため、充填時間を短縮するとともに、未充填欠陥を抑制することが可能である。
【０００８】
凝縮性ガスの一種である１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（以下、「ペンタフルオロプロパン」とする）を用いることで、硬化した樹脂からモールドを引き離す力（以下、「離型力」とする）を低減できることが報告されている（非特許文献１参照）。離型力を低減することで、モールドへの樹脂の付着を抑制し、基板に形成されるパターンの欠陥を少なくすることができる。更に、ペンタフルオロプロパンが樹脂に溶解すると、樹脂の粘度が低下する現象も報告されている（非特許文献２参照）。樹脂の粘度が低いほど、基板上で樹脂が広がり易くなるため、充填時間を短縮することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】米国特許第７０７７９９２号明細書
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／０１４９１７号
【特許文献３】特許第３７００００１号公報
【非特許文献】
【００１０】
【非特許文献１】Ｈｉｒｏｓｈｉｍａ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｖａｃｕｕｍ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｂ  ２７（６）（２００９）２８６２−２８６５
【非特許文献２】Ｈｉｒｏｓｈｉｍａ，Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｐｈｏｔｏｐｏｌｙｍｅｒ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  ａｎｄ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ  Ｖｏｌｕｍｅ２３，Ｎｕｍｂｅｒ１（２０１０）４５−５０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
凝縮性ガスの一種であるペンタフルオロプロパンは、充填時間の短縮や、未充填欠陥の低減、離型力（離型に伴う欠陥）の低減に有効である。しかしながら、ペンタフルオロプロパンが樹脂に溶解することで、ペンタフルオロプロパンの溶解量の分だけ、モールドのパターン（凹部）に充填される樹脂の量が減少する。従って、基板上に形成されるパターンの残膜厚が設定値（当該溶解量を考慮していない設計値）よりも厚くなってしまう。ペンタフルオロプロパンの溶解量は、ペンタフルオロプロパンの濃度や樹脂の種類によって異なりうるため、その都度、樹脂の供給量及び供給位置を最適化する必要があり、時間を要してしまう。
【００１２】
また、ペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気中では、凝縮性ガスの濃度に応じて樹脂の粘度が低下（低粘度化）する。低粘度化した樹脂は、基板上にドット状態（液滴）で供給されたときの領域から広がり易くなるため、押型（型の接触）までに、隣接する別の液滴と接触する可能性がある。隣接する樹脂の液滴どうしが接触すると、基板上に供給された樹脂の分布に、例えば異方性をもった、好ましくない変化が生じうる。そのため、基板上に形成されるパターンの残膜厚の均一性の点で不利となりうる。
【００１３】
本発明は、インプリント材を基板上に供給するためのレシピであって凝縮性気体の雰囲気でのインプリント処理に有利なレシピの生成方法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】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としての生成方法は、型により基板上にパターンを形成するインプリント処理のためのインプリント材を前記基板上に供給するためのレシピを生成する生成方法であって、前記型のパターンの体積に関する情報としての第１情報を取得し、前記基板上の前記インプリント材と前記型との間の空間に供給され、前記インプリント材と前記型との接触により液化しうる凝縮性気体の濃度に関する情報としての第２情報を取得し、前記第１情報及び前記第２情報に基づいて前記レシピを生成する、
ことを特徴とする。
【００１５】
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】
【００１６】
本発明によれば、例えば、インプリント材を基板上に供給するためのレシピであって凝縮性気体の雰囲気でのインプリント処理に有利なレシピの生成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【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】一般的なドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図３】基板上に供給した樹脂の供給量と、凝縮性ガス及び空気のそれぞれの雰囲気で得られた残膜厚との関係を示す図である。
【図４】第１の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図５】第２の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図６】第３の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【図７】凝縮性ガスの濃度と、基板上の樹脂の液滴の直径との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
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。
【００１９】
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１０の構成を示す概略図である。インプリント装置１０は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に用いられ、型（モールド）により基板上にパターンを形成するインプリント処理を行う。本実施形態では、インプリント材として樹脂を使用し、樹脂硬化法として紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用する。但し、樹脂硬化法は、光硬化法に限定されるものではなく、熱を加えることによって樹脂を硬化させる熱硬化法を採用してもよい。
【００２０】
インプリント装置１０は、図１に示すように、光照射部５０と、モールド保持部４０と、基板保持部２０と、ディスペンサ３２と、制御部１５とを有する。また、インプリント装置１０は、定盤１１と、除振器１２と、フレーム１３と、アライメントスコープ１４とを有する。定盤１１は、インプリント装置１０の全体を支持するとともに、基板ステージ２３が移動する際の基準平面を形成する。除振器１２は、床からの振動を除去する機能を有し、フレーム１３を支持する。フレーム１３は、基板２１よりも上方に位置するインプリント装置１０の各部、例えば、光源５１からモールド４１を支持する。アライメントスコープ１４は、基板２１に設けられたアライメントマークを検出する。以下では、基板上の樹脂３０に対して照射される紫外線５３の光軸に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する方向をＸ軸及びＹ軸とする。
【００２１】
光照射部５０は、インプリント処理において、特に、基板上の樹脂３０を硬化させる際に、モールド４１を介して、基板上の樹脂３０に紫外線５３を照射する。光照射部５０は、例えば、光源５１と、光源５１から発せられた紫外線５３をインプリント処理に適した状態に調整してモールド４１に照射する光学系５２とを含む。本実施形態では、インプリント装置１０は、光硬化法を採用しているため、光照射部５０を有しているが、例えば、熱硬化法を採用する場合には、光照射部５０に換えて、熱硬化性の樹脂を硬化させるための熱源部を有することになる。
【００２２】
光源５１は、ハロゲンランプなどのランプ類を採用可能であるが、モールド４１を透過し、且つ、樹脂３０を硬化させる波長の光を発する光源であれば、特に限定するものではない。光学系５２は、例えば、レンズ、ミラー、アパーチャ、紫外線５３の照射と遮光とを切り替えるためのシャッターなどを含む。
【００２３】
モールド４１は、多角形（例えば、矩形又は正方形）の外周形状を有し、基板２１に対向する面に、基板２１に転写すべき凹凸パターン（例えば、回路パターン）が３次元状に形成されたパターン部４１ａを含む。モールド４１は、紫外線５３を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されている。モールド４１は、紫外線５３が照射される面に、平面形状が円形であり、且つ、ある程度の深さを有するキャビティ４４を含む。
【００２４】
モールド保持部４０は、モールド４１を保持するモールドチャック４２と、モールドチャック４２を移動可能に保持するモールド駆動部４３と、モールド４１（パターン部４１ａ）の形状を補正する倍率補正部４６とを含む。モールドチャック４２は、モールド４１における紫外線５３の照射領域の外周領域を真空吸着力や静電力によって引き付けることでモールド４１を保持する。例えば、真空吸着力によってモールド４１を保持する場合、モールドチャック４２は、外部に配置された真空ポンプ（不図示）に接続され、かかる真空ポンプの排気によって吸着圧を適宜調整することで、モールド４１に対する吸着力（保持力）を制御する。
【００２５】
モールド駆動部４３は、基板上の樹脂３０とモールド４１との接触（モールド４１の押印）又は基板上の樹脂３０からのモールド４１の引き離し（モールド４１の離型）を選択的に行うように、モールド４１をＺ軸方向に移動させる。モールド駆動部４３は、例えば、リニアモーターやエアシリンダーを含む。また、モールド保持部４０は、モールド４１の高精度な位置決めを実現するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。モールド駆動部４３は、Ｚ軸方向だけではなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向、或いは、θ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置を調整するための機能やモールド４１の傾きを補正するための機能を有してもよい。インプリント装置１０におけるモールド４１の押印及び離型の各動作は、モールド４１をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板２１をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、モールド４１及び基板２１の双方を相対的に移動させてもよい。
【００２６】
倍率補正部４６は、モールドチャック４２に配置されている。倍率補正部４６は、モールド４１の側面に対して外力又は変位を機械的に与えることによってモールド４１（パターン部４１ａ）の形状を補正する（変形させる）。
【００２７】
モールドチャック４２及びモールド駆動部４３は、中心部（内側）に、光照射部５０からの紫外線５３が基板２１に照射されることを可能とする開口領域４７を有する。モールドチャック４２又はモールド駆動部４３は、開口領域４７の一部とモールド４１とで囲まれるキャビティ４４を密閉空間とするためのガラス板などの光透過部材４５を含む。キャビティ４４の内部の圧力は、真空ポンプなどを含む圧力調整装置（不図示）によって調整される。かかる圧力調整装置は、例えば、モールド４１と基板上の樹脂３０とを接触させる際に、キャビティ４４の内部の圧力をその外部の圧力よりも高くすることによって、パターン部４１ａを基板２１に向かって凸形状に変形させる。これにより、パターン部４１ａの中心部から基板上の樹脂３０に接触させることが可能となり、パターン部４１ａと樹脂３０との間に気体が残留することを抑制し、パターン部４１ａの隅々まで樹脂３０を充填させることができる。
【００２８】
ガス供給部６０は、モールド保持部４０又はモールド保持部４０の近傍に配置されている。ガス供給部６０は、インプリント処理を行う際に、モールド４１（パターン部４１ａ）と基板２１（基板上の樹脂３０）との間の空間に凝縮性ガス（凝縮性気体）を供給する。凝縮性ガスは、基板上の樹脂３０とモールド４１との接触により液化しうるガスである。凝縮性ガスは、２０℃及び１気圧の環境における樹脂３０に対する溶解度が０．２モル／リットル以上であり、例えば、ペンタフルオロプロパンを含む。ペンタフルオロプロパンの沸点は約１５℃であり、ペンタフルオロプロパンの２３℃における飽和蒸気圧は約０．１４ＭＰａである。モールド４１と基板２１との間の空間の空気を凝縮性ガスに置換することで、モールド４１と基板上の樹脂３０との間に空気が残留することによって生じる未充填欠陥を抑制することができる。
【００２９】
ガス回収部６１は、モールド保持部４０又はモールド保持部４０の近傍に、ガス供給部６０を取り囲むように配置されている。ガス回収部６１は、ガス供給部６０によってモールド４１と基板２１との間の空間に供給された凝縮性ガスを回収する。
【００３０】
基板２１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板を含む。基板２１の複数のショット領域には、モールド４１のパターン部４１ａによって樹脂３０のパターンが形成される。一般的に、基板２１がインプリント装置１０に搬入される前に、基板２１の複数のショット領域には、前工程によってパターン（基板側パターン）が形成されている。
【００３１】
基板保持部２０は、基板２１を移動可能に保持する。基板保持部２０は、例えば、モールド４１と基板上の樹脂３０とを接触させる際に、モールド４１（パターン部４１ａ）と基板２１（基板側パターン）との位置合わせに用いられる。基板保持部２０は、基板２１を吸着力によって保持する基板チャック２２と、基板チャック２２を機械的に保持して各軸方向に移動可能とする基板ステージ２３とを含む。
【００３２】
基板ステージ２３は、例えば、リニアモーターや平面モーターなどを含む。基板ステージ２３は、Ｘ軸及びＹ軸の各方向に対して、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されてもよい。また、基板ステージ２３は、Ｚ軸方向の位置を調整するための機能、基板２１のθ方向の位置を調整するための機能、基板２１の傾きを補正するための機能などを有していてもよい。
【００３３】
基板保持部２０には、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωＸ、ωＹ、ωＺの各方向に対応した複数の参照ミラー７０が配置されている。また、参照ミラー７０のそれぞれに対応して、参照ミラー７０にレーザー光７１を照射することで基板ステージ２３（基板２１）の位置を計測する複数のレーザー干渉計７２が配置されている。但し、図１では、参照ミラー７０とレーザー干渉計７２との組を１つだけ図示している。レーザー干渉計７２は、基板ステージ２３の位置を実時間で計測し、制御部１５は、レーザー干渉計７２によって計測された基板ステージ２３の位置に基づいて、基板ステージ２３の位置決めを行う。なお、基板ステージ２３の位置を計測する機構としては、レーザー干渉計７２の他にも半導体レーザーを用いたエンコーダなどを採用可能である。
【００３４】
ディスペンサ３２は、モールド保持部４０の近傍に配置されている。ディスペンサ３２は、未硬化の樹脂３０を収容する容器３１を含み、基板上（基板２１の各ショット領域）に樹脂３０を供給する。樹脂３０は、本実施形態では、紫外線５３の照射によって硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂であるが、その種類は、半導体デバイスの製造工程などの各種条件に応じて適宜選択される。
【００３５】
ディスペンサ３２は、例えば、ピエゾタイプの吐出機構を含み、樹脂３０の液滴を吐出する。ディスペンサ３２から吐出される樹脂３０の液滴の量（吐出量）は、０．１〜１０ｐＬ／滴の範囲で設定可能であり、通常、約２ｐＬ／滴に設定される場合が多い。
【００３６】
制御部１５からの指令、具体的には、制御部１５から提供されるドロップレシピに基づいて、ディスペンサ３２から供給される樹脂３０の供給量や供給位置が制御される。ここで、ドロップレシピとは、インプリント処理のための樹脂を基板上に供給するためのレシピであって、基板上に供給すべき樹脂３０の供給量に関する情報や基板上に供給すべき樹脂３０の供給位置に関する情報を含む。ドロップレシピは、樹脂塗布パターンやインプリントレシピとも呼ばれる。
【００３７】
制御部１５は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１０の全体を制御する。制御部１５は、インプリント装置１０の各部を制御してインプリント処理を行う処理部として機能する。制御部１５は、インプリント装置１０の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１０の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００３８】
また、制御部１５は、基板上に供給すべき樹脂３０の供給量に関する情報や供給位置に関する情報を含むドロップレシピを生成する機能を有することも可能である。従って、制御部１５は、モールド４１のパターンに関するパターン情報を取得する機能や基板上の樹脂３０とモールド４１との間に供給される凝縮性ガスの濃度に関する情報（第２情報）を取得する機能を実現する。更に、制御部１５は、パターン情報、詳細には、モールド４１のパターンの体積に関する情報（第１情報）及び凝縮性ガスの濃度に関する情報に基づいて、ドロップレシピを生成する機能を実現する。
【００３９】
ここで、図２を参照して、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を空気の雰囲気とする場合における一般的なドロップレシピの生成方法を説明する。Ｓ０１では、モールド４１のパターンに関するパターン情報を取得する。パターン情報は、モールド４１のパターンの配置（第４情報）、パターンの方向、パターンの幅、パターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さ、当該凹部の占有面積などを含む。
【００４０】
Ｓ０２では、Ｓ０１で取得したパターン情報に基づいて、設定された残膜厚（基板上に形成されるパターンの残膜厚）に対する、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を空気の雰囲気とする場合に基板上に供給すべき樹脂３０の供給量を求める。基板上に供給すべき樹脂３０の供給量は、基板２１のショット領域の面積と、設定された残膜厚との積と、パターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さと、当該凹部の占有面積との積との和から求められる。
【００４１】
Ｓ０３では、基板上に供給すべき樹脂３０の初期供給位置を求める。具体的には、まず、Ｓ０２で求めた樹脂３０の供給量と、ディスペンサ３２から吐出される樹脂３０の液滴の量（吐出量）とに基づいて、基板２１に供給すべき樹脂３０の液滴の数（液滴数）を求める。次いで、かかる液滴数に基づいて、ボロノイ分割法を用いて、基板上に供給すべき樹脂３０の初期供給位置を求める。
【００４２】
Ｓ０４では、Ｓ０３で求めた樹脂３０の初期供給位置に基づいて、基板上に供給すべき樹脂３０の供給位置を最適化する。基板上に供給された樹脂３０の広がる速度は、モールド４１のパターンの方向によって異なる。そこで、モールド４１のパターンの方向に基づいて、樹脂３０の初期供給位置を適宜変更して、設定された残膜厚が得られるように、基板上における樹脂３０の供給位置を決定する。
【００４３】
Ｓ０５では、Ｓ０４で最適化した供給位置に基づいて基板上に樹脂３０を供給し、かかる樹脂３０をモールド４１で成形して基板上にパターンを形成し（即ち、インプリント処理を行い）、基板上に形成されたパターンの残膜厚を計測する。
【００４４】
Ｓ０６では、Ｓ０５で計測された残膜厚に基づいて、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっているかどうかを判定する。基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ０４に移行して、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まるまで、Ｓ０４乃至Ｓ０６を繰り返す。一方、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっている場合には、処理を終了する。これにより、Ｓ０４で最適化した供給位置を含むドロップレシピが生成される。なお、Ｓ０６では、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっているかどうかの判定に加えて、ショット領域の残膜厚の均一性が許容範囲に収まっているかどうかを判定してもよい。
【００４５】
このように、図２に示す生成方法では、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を空気の雰囲気とする場合におけるドロップレシピを生成することができる。但し、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を凝縮性ガスの雰囲気とする場合には、図２に示す生成方法で生成されたドロップレシピを用いてインプリント処理を行ったとしても、設定された残膜厚を得ることができない。これは、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間に供給された凝縮性ガスが基板上に供給された樹脂３０に溶解するためである。
【００４６】
図３は、基板上に供給した樹脂の供給量と、凝縮性ガスの雰囲気及び空気の雰囲気のそれぞれでインプリント処理を行うことで得られた残膜厚との関係を示す図である。図３では、基板上に形成されるパターンの残膜厚［ｎｍ］を縦軸に採用し、基板上に供給した樹脂の供給量を横軸に採用している。ここでは、凝縮性ガスをペンタフルオロプロパンとし、ペンタフルオロプロパンの雰囲気と空気の雰囲気とで、同一のモールド及び同一の種類の樹脂を用いた。図３を参照するに、設定された残膜厚を、例えば、１５ｎｍとすると、ペンタフルオロプロパンの雰囲気で基板上に供給すべき樹脂の供給量は、空気の雰囲気で基板上に供給すべき樹脂の供給量と比べて１／３程度減少させなければならない。この減少分は、ペンタフルオロプロパンが基板上の樹脂に溶解した量、即ち、ペンタフルオロプロパンの溶解量に相当する。
【００４７】
ペンタフルオロプロパンの溶解量は、ペンタフルオロプロパンの濃度や基板上に供給される樹脂の種類によって異なる。従って、図２に示す生成方法では、樹脂の種類やペンタフルオロプロパンの濃度が変更されるたびに、ドロップレシピに含まれる樹脂の供給量や供給位置を最適化する必要があり、膨大な時間を要してしまう。
【００４８】
そこで、以下の各実施形態において、ペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気でのインプリント処理に有利なドロップレシピを生成する生成方法を説明する。
【００４９】
＜第１の実施形態＞
図４は、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンの雰囲気とする場合における第１の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。
【００５０】
Ｓ１１では、モールド４１のパターンに関するパターン情報を取得する。パターン情報は、上述したように、モールド４１のパターンの配置、パターンの方向、パターンの幅、パターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さ、当該凹部の占有面積などを含む。
【００５１】
Ｓ１２では、インプリント処理を行う際のモールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度を取得する。モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間に対して、ペンタフルオロプロパンに、例えば、空気やヘリウムなどを混合して希釈したガスを供給する場合には、その混合比率からペンタフルオロプロパンの濃度を求めることができる。また、光干渉計でモールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間の屈折率を計測し、かかる計測結果からペンタフルオロプロパンの濃度を求めてもよいし、フロン検知器や赤外分光光度計などの計測結果からペンタフルオロプロパンの濃度を求めてもよい。
【００５２】
Ｓ１３では、基板上の樹脂３０へのペンタフルオロプロパンの溶解度（に関する情報（第５情報））を取得する。基板上の樹脂３０へのペンタフルオロプロパンの溶解度は、例えば、事前に樹脂３０に対してペンタフルオロプロパンをバブリングする（即ち、ペンタオロプロパンが飽和するまで溶解させる）ことで求めることができる。但し、基板上の樹脂３０へのペンタフルオロプロパンの溶解度は、バブリング以外の手法で求めてもよい。
【００５３】
Ｓ１４では、Ｓ１１、Ｓ１２及びＳ１３で取得したパターン情報、濃度及び溶解度に基づいて、設定された残膜厚に対する、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンとする場合に基板上に供給すべき樹脂３０の供給量を求める。具体的には、まず、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を空気の雰囲気とする場合の基板上に供給すべき樹脂３０の供給量を求める。かかる供給量は、Ｓ０２と同様に、基板２１のショット領域の面積と、設定された残膜厚との積と、パターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さと、当該凹部の占有面積との積との和から求められる。次いで、基板上の樹脂３０に溶解する凝縮性ガスの溶解量を求める。かかる溶解量は、Ｓ１２で取得した濃度と、Ｓ１３で取得した溶解度と、モールド４１のパターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さと、当該凹部の占有面積との積から求められる。そして、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間を空気の雰囲気とする場合の基板上に供給すべき樹脂３０の供給量と、基板上の樹脂３０に溶解する凝縮性ガスの溶解量との差分を求める。かかる差分を、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンとする場合に基板上に供給すべき樹脂３０の供給量とする。
【００５４】
ここで、ペンタフルオロプロパンの雰囲気での樹脂の供給量をＳＡ１、空気の雰囲気での樹脂の供給量をＳＡ２とする。また、ペンタフルオロプロパンの濃度をｘ、ペンタフルオロプロパンの溶解度をｙ、モールド４１のパターン部４１ａにおけるパターンの凹部の高さをｈ、当該凹部の占有面積をｒとする。この場合、ペンタフルオロプロパンの雰囲気での樹脂の供給量ＳＡ１は、以下の式（１）で表される。
ＳＡ１＝ＳＡ２−ｘ・ｙ・ｈ・ｒ      ・・・（１）
Ｓ１５では、基板上に供給すべき樹脂３０の初期供給位置を求める。具体的には、まず、Ｓ１４で求めた樹脂３０の供給量と、ディスペンサ３２から吐出される樹脂３０の液滴の量（吐出量）とに基づいて、基板２１に供給すべき樹脂３０の液滴の数（液滴数）を求める。次いで、かかる液滴数に基づいて、ボロノイ分割法を用いて、基板上に供給すべき樹脂３０の初期供給位置を求める。
【００５５】
Ｓ１６では、Ｓ１５で求めた樹脂３０の初期供給位置に基づいて、基板上に供給すべき樹脂３０の供給位置を最適化する。上述したように、基板上に供給された樹脂３０の広がる速度は、モールド４１のパターンの方向によって異なる。そこで、モールド４１のパターンの方向に基づいて、樹脂３０の初期供給位置を適宜変更して、設定された残膜厚が得られるように、基板上における樹脂３０の供給位置を決定する。
【００５６】
Ｓ１７では、Ｓ１６で最適化した供給位置に基づいて基板上に樹脂３０を供給し、かかる樹脂３０をモールド４１で成形して基板上にパターンを形成し（即ち、インプリント処理を行い）、基板上に形成されたパターンの残膜厚を計測する。
【００５７】
Ｓ１８では、Ｓ１７で計測された残膜厚に基づいて、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっているかどうかを判定する。基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっていない場合には、Ｓ１６に移行して、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まるまで、Ｓ１６乃至Ｓ１８を繰り返す。一方、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっている場合には、処理を終了する。これにより、Ｓ１６で最適化した供給位置を含むドロップレシピが生成される。なお、Ｓ１８では、基板上に形成されたパターンの残膜厚が設定された残膜厚に対して許容範囲に収まっているかどうかの判定に加えて、ショット領域の残膜厚の均一性が許容範囲に収まっているかどうかを判定してもよい。
【００５８】
本実施形態によれば、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合におけるドロップレシピを生成することができる。また、本実施形態では、樹脂の種類やペンタフルオロプロパンの濃度が変更されても、かかる樹脂に対するペンタフルオロプロパンの溶解量を求めるだけで、ドロップレシピに含まれる樹脂の供給量や供給位置を最適化することができる。従って、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合におけるドロップレシピを短時間で生成することができる。
【００５９】
＜第２の実施形態＞
図５は、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンの雰囲気とする場合における第２の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のドロップレシピの生成方法は、基本的には、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態との相違点のみについて説明する。
【００６０】
モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度は、基板２１のショット領域の位置によって異なることがある。例えば、基板２１の中心部とエッジ部とでは、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの置換状態が異なるため、基板２１の各ショット領域でペンタフルオロプロパンの濃度も異なることになる。
【００６１】
また、ディスペンサ３２の直下（樹脂３０の供給位置）からモールド４１の直下（インプリント位置）までの基板２１の移動距離は、基板２１の各ショット領域で異なる。基板２１の移動距離が短い場合には、ペンタフルオロプロパンを供給する時間が短くなるため、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度が低くなる可能性がある。
【００６２】
そこで、図５に示すように、Ｓ２２では、基板２１のショット領域ごとに、インプリント処理を行う際のモールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度を取得する。ショット領域ごとのペンタフルオロプロパンの濃度は、インプリント装置１０の内部に光干渉計、フロン検知器、赤外分光光度計などを配置して予め計測すればよい。また、インプリント処理を実際に行い、基板上に形成されたパターンの体積を計測し、基板上に供給された樹脂３０に対する体積収縮率からショット領域ごとのペンタフルオロプロパンの濃度を類推してもよい。
【００６３】
Ｓ２４では、Ｓ１４と同様にして、基板２１のショット領域ごとに、設定された残膜厚に対する、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンとする場合に基板上に供給すべき樹脂３０の供給量を求める。
【００６４】
本実施形態によれば、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合において、基板のショット領域ごとに、基板上に供給すべき樹脂の供給量や供給位置を最適化することができる。
【００６５】
＜第３の実施形態＞
図６は、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンの雰囲気とする場合における第３の実施形態のドロップレシピの生成方法を説明するためのフローチャートである。本実施形態のドロップレシピの生成方法は、基本的には、第１の実施形態と同様であるため、第１の実施形態との相違点のみについて説明する。
【００６６】
モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度は、基板２１のショット領域内の位置（部分領域）によって異なることがある。例えば、基板２１のショット領域内の中心部と端部とでは、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの置換状態が異なるため、ショット領域内でペンタフルオロプロパンの濃度も異なることになる。
【００６７】
また、モールド４１のパターン部４１ａを基板２１に向かって凸形状に変形させ、パターン部４１ａの中心部から基板上の樹脂３０に接触させる場合には、基板２１のショット領域内の中心部と端部とで、樹脂３０と接触する時間が異なる。これにより、基板２１のショット領域内の端部でのペンタフルオロプロパンの濃度がショット領域内の中心部でのペンタフルオロプロパンの濃度よりも低くなることがある。
【００６８】
そこで、図６に示すように、Ｓ３２では、基板２１のショット領域内を複数の部分領域に分割し、部分領域ごとに、インプリント処理を行う際のモールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間におけるペンタフルオロプロパンの濃度を取得する。例えば、インプリント処理を実際に行い、ショット領域内を、例えば、１０μｍ程度の部分領域に分割し、各部分領域に形成されたパターンの体積を計測する。そして、基板上に供給された樹脂３０に対する各部分領域に形成されたパターンの体積収縮率から部分領域ごとのペンタフルオロプロパンの濃度を類推する。
【００６９】
Ｓ３４では、Ｓ１４と同様にして、基板２１のショット領域内の部分領域ごとに、設定された残膜厚に対する、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間をペンタフルオロプロパンとする場合に基板上に供給すべき樹脂３０の供給量を求める。
【００７０】
本実施形態によれば、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合において、基板のショット領域内の部分領域ごとに、基板上に供給すべき樹脂の供給量や供給位置を最適化することができる。
【００７１】
＜第４の実施形態＞
上述した各実施形態のドロップレシピの生成方法において、モールド４１と基板上の樹脂３０とが接触するときの基板上の樹脂３０の液滴の面積を取得し、かかる面積にも基づいて、基板上に供給すべき樹脂３０の供給量や供給位置を求めてもよい。
【００７２】
上述した各実施形態で生成されたドロップレシピに基づいて、ディスペンサ３２から供給される樹脂３０の供給量や供給位置が制御される。この際、ディスペンサ３２からは樹脂３０の液滴が吐出されるため、基板２１のショット領域ごとに、樹脂３０の液滴の配列が形成される。
【００７３】
凝縮性ガスの雰囲気では、凝縮性ガスが基板上の樹脂３０に溶解することによって、かかる樹脂３０の粘度が低下（低粘度化）する。このように低粘度化した樹脂３０は、基板上に液滴で供給されたときの領域（面積）を維持することができず、モールド４１で成形されるまでに、その領域が徐々に広がってしまう。モールドに成形されるまでに隣接する別の樹脂３０の液滴が接触すると、基板上に供給された樹脂３０の分布に変化が生じるため、基板上に形成されるパターンの残膜厚の均一性が低下してしまう。
【００７４】
そこで、本実施形態では、モールド４１と基板上の樹脂３０とが接触するときの基板上の樹脂３０の液滴の面積（に関する情報（第３情報））に基づいて、基板上に供給すべき樹脂３０の供給量や供給位置にフィードバックをかける。例えば、モールド４１と基板上の樹脂３０とが接触するまでに隣接する樹脂３０が接触しないように、基板上に供給すべき樹脂３０の供給量や供給位置を最適化する。
【００７５】
図７は、凝縮性ガスの濃度と、基板上の樹脂３０の液滴の直径との関係を示す図である。ここでは、凝縮性ガスをペンタフルオロプロパンとし、基板上の樹脂３０の液滴の直径比（ペンタフルオロプロパンの濃度が０％であるときの樹脂３０の液滴の直径に対する比）を縦軸に採用し、ペンタフルオロプロパンの濃度［％］を横軸に採用している。
【００７６】
図７を参照するに、ペンタフルオロプロパンの濃度が高くなると、基板上の樹脂３０の液滴の直径は大きくなる。これは、上述したように、凝縮性ガスが樹脂３０に接触すると、樹脂３０の粘度が低下して（即ち、流動性が高くなり）、樹脂３０が広がり易くなるからである。図７に示す関係に基づいて、上述した各実施形態で取得されたペンタフルオロプロパンの濃度から、モールド４１と基板上の樹脂３０とが接触するときの基板上の樹脂３０の液滴の面積を求めることができる。但し、樹脂３０の種類によって樹脂３０の粘度や溶解度が異なるため、図７に示す関係も樹脂３０の種類ごとに異なる。従って、樹脂３０の種類ごとに、図７に示す関係を求めておく必要がある。
【００７７】
また、アライメントスコープ１４を用いて、モールド４１と基板上の樹脂３０とが接触するときの基板上の樹脂３０の液滴の面積を求めることも可能である。具体的には、ディスペンサ３２から樹脂３０の液滴を吐出し、実際のインプリント処理においてモールド４１で成形する時間まで、その状態を維持する。そして、基板上に供給された樹脂３０を硬化させて、かかる樹脂３０をアライメントスコープで検出することで、その面積を求める。
【００７８】
本実施形態によれば、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合において、基板上に形成されるパターンの残膜厚の均一性を更に向上させることが可能なドロップレシピを生成することができる。
【００７９】
これまでは、凝縮性ガスの濃度や溶解度を、例えば、外部装置などから制御部１５が取得する場合を例に説明したが、凝縮性ガスの濃度や溶解度を計測する計測部をインプリント装置１０が有していてもよい。
【００８０】
インプリント装置１０では、上述した各実施形態の生成方法によってドロップレシピを生成し、かかるドロップレシピに基づいて、ディスペンサ３２から基板上に樹脂３０を供給する。そして、モールド４１と基板上の樹脂３０との間の空間に凝縮性ガスを供給し、かかる空間に凝縮性ガスが供給された状態でインプリント処理を行う。従って、モールドと基板上の樹脂との間の空間をペンタフルオロプロパンなどの凝縮性ガスの雰囲気とする場合であっても、インプリント装置１０は、基板上に形成されるパターンの残膜厚を許容範囲に収め、且つ、その均一性を維持することができる。
【００８１】
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１０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加工する工程を更に含む。当該加工ステップは、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。
【００８２】
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００８３】
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。
【符号の説明】
【００８４】
１０：インプリント装置    １５：制御部    ４１：モールド    ２１：基板    ３０：樹脂    ３２：ディスペンサ    ６０：ガス供給部
【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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