JP2021097116A - インプリント装置、および物品製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型のパターン部の保護性能とスループットの両立に有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】インプリント装置は、基板の隣接する複数のショット領域のそれぞれにインプリント剤を供給する供給工程を行い、供給工程の後、複数のショット領域におけるそれぞれのショット領域ごとに、接触工程と、硬化工程と、離型工程を含むインプリント処理が行う。インプリント装置は、硬化工程において、ショット領域上のインプリント材に対して光を照射する照射部と、照射部からの光の照射領域を規定する遮光部と有する。遮光部は、第１ショット領域における該第１ショット領域と隣接する第２ショット領域側の端部のインプリント材が第２ショット領域に対する硬化工程における光照射によって補完的に硬化されるように、照射領域を規定する。【選択図】 図１

Description

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。

半導体デバイスを製造するための新たなパターン形成技術として、インプリント技術が注目されている。インプリント装置は、シリコンウエハやガラスプレート等の基板の上のインプリント材に型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型を剥離することによって基板上にインプリント材のパターンを形成する。なお、インプリント材を硬化させる方法の一つとして、光（紫外線）の照射によってインプリント材を硬化させる光硬化法がある。

インプリント装置においては、インプリント材と型を接触させたときにインプリント材がパターン領域外にはみ出す場合があり、これが後続のインプリント処理に影響を及ぼす可能性がある。これに対し、特許文献１には、インプリント材がパターン領域外にはみ出して型に付着した状態でもインプリントが続行できるよう、ショット外周領域のインプリント材を完全硬化させず柔らかい状態にすることが記載されている。

特開２００９−２１２４４９号公報

従来のインプリント装置では、基板にインプリント材を供給（塗布）する供給工程、インプリント材と型とを接触させる接触工程、インプリント材を硬化させる硬化工程、インプリント材から型を引き離す離型工程が、ショット領域ごとに繰り返される。しかし近年では、スループット向上のために、基板上の隣接する複数のショット領域または基板の全ショット領域に供給工程を先に実施しておき、その後、ショット領域ごとに接触工程、硬化工程、離型工程を実施するシーケンスが考えられている。本明細書において、このようなシーケンスを「マルチエリア先行塗布」ともいう。

マルチエリア先行塗布においては、インプリント対象のショット領域上のインプリント材を硬化させるための光が隣接ショット領域にも届き、隣接ショット領域上のインプリント材も部分的に硬化させてしまう。そのため、１つのショット領域内に硬化状態の異なるインプリント材が混在することになる。その場合、接触工程において、押圧力不足により未露光のインプリント材を適切な力で押圧できずパターンを良好に形成できないばかりか、型のパターン部が破損する可能性もある。

特許文献１には、上記のように、ショット外周領域のインプリント材を完全硬化させず柔らかい状態にすることが記載されているが、マルチエリア先行塗布のようなシーケンスは想定されていないため、上記のような課題に対処することはできない。

本発明は、例えば、型のパターン部の保護性能とスループットの両立に有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面によれば、基板の上にインプリント材を供給する供給工程と、前記基板の上のインプリント材と型とを接触させる接触工程と、前記インプリント材と前記型とが接触した状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させる硬化工程と、前記硬化したインプリント材と前記型とを分離する離型工程と含み、前記基板の隣接する複数のショット領域のそれぞれに前記供給工程が行われ、前記供給工程の後、前記複数のショット領域におけるそれぞれのショット領域ごとに、前記接触工程と、前記硬化工程と、前記離型工程を含むインプリント処理が行われるインプリント装置であって、前記硬化工程において、ショット領域上のインプリント材に対して光を照射する照射部と、前記照射部からの光の照射領域を規定する遮光部と、有し、前記遮光部は、第１ショット領域における該第１ショット領域と隣接する第２ショット領域側の端部のインプリント材が前記第２ショット領域に対する前記硬化工程における光照射によって補完的に硬化されるように、前記照射領域を規定する、ことを特徴とするインプリント装置が提供される。

本発明によれば、例えば、型のパターン部の保護性能とスループットの両立に有利なインプリント装置を提供することができる。

インプリント装置の構成を示す図。 インプリントシーケンスの例を示す図。 ショット領域と光の照射領域の関係を示す図。 隣接する複数のショット領域と光の照射範囲の関係を示す図。 ショット領域と光の照射領域の関係を示す図。 隣接する複数のショット領域と光の照射範囲の関係を示す図。 インプリント装置の構成を示す図。 インプリントシーケンスの例を示す図。 ショット領域と光の照射領域の関係を示す図。 隣接する複数のショット領域と光の照射範囲の関係を示す図。 隣接する複数のショット領域と光の照射範囲の関係を示す図。 実施形態における物品製造方法を説明する図。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

＜第１実施形態＞
まず、実施形態に係るインプリント装置の概要について説明する。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。

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、インプリント材供給装置により、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。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。

図１は、第１実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示す図である。本明細書および図面においては、水平面をＸＹ平面とするＸＹＺ座標系において方向が示される。一般には、基板１はその表面が水平面（ＸＹ平面）と平行になるように基板ステージ１０の上に置かれる。よって以下では、基板１の表面に沿う平面内で互いに直交する方向をＸ軸およびＹ軸とし、Ｘ軸およびＹ軸に垂直な方向をＺ軸とする。また、以下では、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方向という。

基板ステージ１０は、基板１を保持して位置決め駆動する。型２を保持する型保持部２０は、型２を駆動する型駆動部（インプリントヘッド）として機能する。また、型保持部２０は、補正部２１を介して型２を保持する。補正部２１は、型２の形状を補正する形状補正機構を持つ。型保持部２０の駆動によって、型２と基板１上のインプリント材３１との接触、および型２と基板１上のインプリント材３１との分離（離型）が行われうる。供給部３０（ディスペンサ）は、基板１の上にインプリント材を供給（吐出）する。供給部３０は、基板１の上に配置されたインプリント材を塗布する機能を有していてもよい。照射部４０は、型２と基板１上のインプリント材３１とが接触した状態でインプリント材３１を硬化させるために、型２を介してインプリント材３１に光（紫外線）を照射する。照射部４０は、ｉ線および／またはｇ線を発生するハロゲンランプまたは水銀ランプ等の光源を含みうる。遮光部４１は、照射部４０からのショット領域に対する光の照射領域を規定する開口（絞り）を形成している。駆動部４５は、遮光部４１を駆動して開口の大きさを調整する。

制御部５０は、インプリント装置１００の各部を統括的に制御してインプリント処理の実行を管理する。制御部５０は、ＣＰＵ、マイクロコントローラ、あるいはマイクロプロセッサのような処理部を含む。処理部は、制御部５０の内部または外部にあるメモリに記憶されたインプリント処理に係る制御プログラムを実行する。

インプリント装置１００の構成は概ね以上のとおりである。次に、インプリント装置１００によるインプリント処理を説明する。
インプリント処理は、基板上に供給されたインプリント材と型とを接触させる接触工程と、インプリント材を硬化させる硬化工程と、インプリント材と型とを分離する離型工程とを含みうる。本実施形態では、基板の上にインプリント材を供給する供給工程を、隣接する複数のショット領域または基板の全ショット領域に対して一括して先に実施しておく。その後、ショット領域ごとにインプリント処理（接触工程、硬化工程、離型工程）が実施される。本実施形態ではこのようなシーケンスが採用される（マルチエリア先行塗布）。以下、このシーケンスに従う動作を具体的に説明する。この動作は、処理部５０が制御プログラムを実行することによって実施される。

供給工程において、供給部３０の直下で基板ステージ１０をＸ方向またはＹ方向に駆動させながら供給部３０からインプリント材を吐出することにより、基板１上のショット領域（インプリント領域）にインプリント材３１が供給される。本実施形態においては、基板１上の隣接する複数のショット領域に一括してインプリント材が供給される。

次に、接触工程において、基板ステージ１０は型保持部２０の直下に移動する。ショット領域が型保持部２０の直下に来たところで基板ステージ１０は停止する。その後、型保持部２０が型２を降下させることにより型２と基板１上のインプリント材３１との接触が開始される。このとき、補正部２１は型２のパターン部が所定の形状となるように型２を補正する。型２が基板１上のインプリント材３１と接触することにより、型２のパターン部にインプリント材３１が充填される。

次に、硬化工程において、照射部４０は光（紫外線）を照射してインプリント材を硬化させる。その後、離型工程において、型保持部２０が型２を上昇させることにより、硬化したインプリント材から型２を引き離される。

離型動作が完了した後、基板ステージ１０は、次のショット領域が型保持部２０の直下に来るように駆動する。基板１上のショット領域が型保持部２０の直下に来たら、そのショット領域に対して、接触工程、硬化工程、離型工程が実施される。この一連の動作は、基板１上にインプリント材が供給された全てのショット領域に対して繰り返し行われる。全てのショット領域でインプリント処理を終えたら、基板１はインプリント装置１００の外に搬出される。

図２を参照して、インプリント装置１００による基板１に対するインプリントシーケンスの例を説明する。図２の例では、供給工程において、Ｘ方向に沿う一行単位で、各ショット領域にインプリント材が供給され、その後、当該行におけるショット領域ごとに接触工程、硬化工程、離型工程が行われる。このようなマルチエリア先行塗布においては、従来、インプリント対象のショット領域上のインプリント材を硬化させるための光が隣接ショット領域にも届き、隣接ショット領域上のインプリント材も部分的に硬化させてしまう。そのため、１つのショット領域内に硬化状態の異なるインプリント材が混在することになる。その場合、接触工程において、押圧力不足により未露光のインプリント材を適切な力で押圧できずパターンを良好に形成できないばかりか、型のパターン部が破損する可能性もある。また、１つのショット領域内に硬化状態の異なるインプリント材が混在する場合、インプリント材と型と接触時に型が滑る、または型が傾くことによりパターンを良好に形成できないばかりか、型のパターン部が破損する可能性もある。

本実施形態では、遮光部４１は、第１ショット領域における該第１ショット領域と隣接する第２ショット領域側の端部のインプリント材が第２ショット領域に対する硬化工程における光照射によって補完的に硬化されるように、照射領域を規定する。これにより上記のような課題が解決される。以下、具体例を説明する。

図２（Ａ）は、ハッチングされたショット領域３１ｃには既にインプリントが完了しており、白地で示されたショット領域３１ｓには、まだインプリント材が供給されていない状態を示している。図２（Ｂ）において、ドッティングされたショット領域３１ａは、図２（Ａ）の状態から、直前にインプリントが完了した行の隣の行のショット領域であり、インプリント材が供給された状態を示している。なお、本例では、一行内の全てのショット領域にインプリント材が供給されているが、１個のショット領域だけにインプリント材が供給されてもよいし、１個飛ばしで複数のショット領域にインプリント材が供給されてもよい。

図２（Ｃ）は、ショット領域３１ｂに対してインプリントが行われている時、すなわち、型保持部２０が型２を降下させることにより型２とショット領域３１ｂ上のインプリント材とが接触した状態を示している。その後、照射部４０が光を照射してインプリント材を硬化させ、型保持部２０が型２を上昇させることにより、硬化したインプリント材から型２を引き離す。これにより、ショット領域３１ｂに新たなパターンが形成される。

図２（Ｃ）で示されたインプリント処理の後、図２（Ｄ）に示されるように、インプリント対象のショット領域が隣に移る。図２（Ｄ）において、図２（Ｃ）でインプリントの対象であったショット領域は、インプリントが完了したことを表すハッチングで示されている。基板ステージ１０は、次のショット領域が型保持部２０の直下になるように駆動する。なお本例では、インプリントの順を−Ｙ側から＋Ｙ側、−Ｘ側から＋Ｘ側へと順々にインプリントしているが、インプリント順は、装置の生産性や構成を考えて任意に選択されうる。

図３は、インプリント装置１００において、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順にインプリントする際の基板１上のショット領域ｓ１５と、照射部４０から照射される光との関係を示している。図３（Ａ）は、ショット領域ｓ１５と、ショット領域ｓ１５に対して照射部４０からの光の照射領域との関係を示している。図３（Ｂ）は、ショット領域のＸ方向の位置と露光量との関係を示している。図３（Ｂ）の縦軸は、インプリント材の硬化閾値に対する露光量の割合を示す。図３（Ｂ）は、ショット領域のＸ方向の中央部では、露光量はインプリント材の硬化閾値を超えるが、Ｘ方向の端部では、露光量はインプリント材の硬化閾値に達しないことを示している。

図３（Ａ）において、第１照射領域４２ａは、インプリント材の硬化閾値を超える第１光量の光が照射される領域であり、第１照射領域４２ａのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれ、Ｉｘ１およびＩｙ１で示されている。第２照射領域４２ｂは、第１照射領域４２ａを包囲する、第１照射領域４２ａの外側の領域である。第２照射領域４２ｂのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＩｘ２およびＩｙ２で示されている。第２照射領域４２ｂは、インプリント材の硬化閾値は超えないが、離型時にインプリント材が型２に付着しない程度に硬化できる第２光量の光が照射される領域である。第１照射領域４２ａと第２照射領域４２ｂは、同一の光源からの光が照射される領域であってもよいし、別々の光源からの光が同時に照射される領域であってもよい。第１照射領域４２ａと第２照射領域４２ｂとの間の位置関係は、例えば、Ｘ方向およびＹ方向の中心が同じである位置関係である。

ショット領域ｓ１５は、型２が基板１上のインプリント材と接触してパターンが形成される、インプリント対象のショット領域（第１ショット領域）であり、Ｘ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＳｘ、Ｓｙで示されている。ＳｘおよびＳｙの値は、装置の生産性や生産物の用途によって任意に設定される。ここでは、インプリント順が−Ｙ方向から＋Ｙ方向、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に設定されている。この場合、照射部４０からショット領域ｓ１５に対して露光光を照射する際、ショット領域ｓ１５に隣接する−Ｘ側（紙面左側）の領域と−Ｙ側（紙面下側）の領域には、インプリント材がない、もしくはインプリント材が露光済みである。ショット領域ｓ１５に隣接する＋Ｙ側（紙面上側）の領域にはインプリント材は未供給である。ショット領域ｓ１５に隣接する＋Ｘ側（紙面右側）には、ｓ１５より後にインプリント対象になるショット領域（第２ショット領域）があり、そこには未露光状態（未硬化状態）のインプリント材が存在する。

この場合、インプリント対象のショット領域ｓ１５の全面を含むように光が照射された場合、ショット領域ｓ１５の隣のショット領域のインプリント材の一部も硬化する。インプリント材の一部が硬化した状態でインプリントを実施した場合、型２が破損して所望のパターンを形成することができない可能性がある。そこで本実施形態では、例えば、遮光部４１は次の条件を満たすように照射領域を規定する。
（ａ）インプリント対象のショット領域ｓ１５と隣接するショット領域のうち、既にインプリント処理が行われたショット領域におけるショット領域ｓ１５側の端部には光が照射され、かつ、
（ｂ）インプリント対象のショット領域ｓ１５と隣接するショット領域のうち、まだインプリント処理が行われていないショット領域には光が照射されないこと。

すなわち、図３（Ａ）の例では、＋Ｘ方向側には露光光がはみ出さないように、第２照射領域４２ｂが調整される。よって、本実施形態では、第２照射領域４２ｂとショット領域ｓ１５の両方の＋Ｘ側の端が一致するように調整される。また、露光対象のショット領域の−Ｘ方向、±Ｙ方向に関しては、露光光が隣のショット領域にはみ出ても問題ないため、装置の生産性の観点からインプリント材の硬化閾値を超える露光光が露光対象のショット領域からはみ出すように調整されうる。よって、第２照射領域４２ｂとショット領域ｓ１５は、Ｙ方向の中心が一致するように調整される。第１照射領域４２ａのＩｘ１およびＩｙ１と、ショット領域ｓ１５のＳｘおよびＳｙの関係は、次式で表される。

Ｉｘ１≧Ｓｘ （１）
Ｉｙ１≧Ｓｙ （２）

また、第１照射領域４２ａおよび第２照射領域４２ｂの中心とショット領域ｓ１５の中心との間のＸ方向の距離ｄｘは、次式で表される。

ｄｘ＝（Ｉｘ２−Ｓｘ）／２ （３）

ｄｘの方向は、インプリント順によって決定される。インプリント順が−Ｘ方向から＋Ｘ方向に進む順である場合、ｄｘの方向は、ショット領域ｓ１５の中心から、次のインプリント対象のショット領域に向かう方向（＋Ｘ方向）とは反対の方向（−Ｘ方向）になる。遮光部４１は、ショット領域ｓ１５の中心から−Ｘ方向にオフセットした位置を中心とする領域を照射領域として規定する。

第１照射領域４２ａおよび第２照射領域４２ｂの露光量および照射領域の調整は、光源の照度を調整することにより行われてもよいし、照射部４０の遮光部４１を調整することにより行われてもよい。あるいは、遮光膜が設けられた遮光モールドを用いることにより調整が行われてもよい。パターン領域の外側に設けられた遮光膜の膜厚等を調整することにより露光量や照射領域を調整することができる。

図４は、連続してインプリントされる隣接するショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７と、照射部４０から照射される光との関係を示している。基板１上のインプリントは、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に実施される。図４（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７をインプリントしている最中の基板１の状態を示している。図４（Ａ２）、（Ｂ２）、（Ｃ２）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７をインプリントしている最中のショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７上のインプリント材の状態を示している。図４（Ａ３）、（Ｂ３）、（Ｃ３）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７のＸ方向の位置と露光量との関係を示している。図４（Ａ３）、（Ｂ３）、（Ｃ３）の縦軸は、インプリント材の硬化閾値に対する露光量の割合を示す。また、実線は各ショット領域までの露光の積算量、破線は各ショット領域の露光中の露光量、点線は各ショット領域直前までの露光履歴である。

ショット領域ｓ１５におけるショット領域ｓ１６側（第２ショット領域側）の端部のインプリント材３１ｄは、半硬化状態であることを示している。インプリント材３１ａに対して硬化閾値以下の光が照射されることにより、インプリント材３１ａは半硬化状態のインプリント材３１ｄになる。半硬化状態とは、硬化状態よりは低い粘度状態であるが、型２のパターンが転写された状態を維持する粘度状態である。また、インプリント材３１ｄと基板１とは、離型時に生じる離型力以上の力で密着しているため、離型によってインプリント材３１ｄが型２側に付着することはない。インプリント材自体の密着力、およびインプリント材と基板１との密着力は、インプリント材の物性、状態、基板１の表面状態、および周囲の環境雰囲気によって決定される。なお、図４（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）では、基板１のエッジ部付近のショットは省略されているが、装置の生産性向上の観点からはエッジ部における領域にもインプリントが行われうる。

図４（Ａ２）において、ショット領域ｓ１５のうち硬化閾値を超える光量が露光された第１照射領域４２ａのインプリント材３１ｂは硬化し、硬化閾値以下の光量が露光された第２照射領域４２ｂのインプリント材３１ｄは半硬化状態となる。ショット領域ｓ１５における半硬化状態のインプリント材３１ｄは、隣のショット領域ｓ１６のインプリント時における光照射によって補完的に露光されて硬化する。

同様に、図４（Ｂ２）において、ショット領域ｓ１６のうち硬化閾値を超える光量が露光された第１照射領域４２ａのインプリント材３１ｂは硬化し、硬化閾値以下の光量が露光された第２照射領域４２ｂのインプリント材は半硬化状態となる。ショット領域ｓ１６における半硬化状態のインプリント材３１ｄは、隣のショット領域ｓ１７への光照射によって補完的に露光されて硬化する。

なお、硬化閾値を超える光量で露光されたインプリント材は、その後更に露光されても硬化状態は変化せず、良好なパターンが維持される。しかし、使用される全てのインプリント材がこの限りではない状況が想定される。そのため、ショット領域内のインプリント材の積算露光量分布は概ね同一であることが望ましく、一つの基準として８％以下で実施することが望ましい。ショット領域ｓ２４においては、隣接するショット領域に未露光のインプリント材が存在しない。この場合、制御部５０は、ショット領域ｓ２４の全面にインプリント材の硬化閾値を超える光量の光が照射されるように駆動部４５を制御するようにしてもよい。これにより、ショット領域ｓ２４では一括でインプリント材が硬化される。また、照射部４０の遮光部４１を駆動させず、ショット領域ｓ２４を露光後、ショット領域ｓ２４から＋Ｘ軸方向に１ショット領域分ずれた位置に光を照射してショット領域ｓ２４上のインプリント材を補完的に硬化させてもよい。ショット領域ｓ２４が基板１の外周部に差し掛かっている場合で、未露光のインプリント材が第１照射領域４２ａ内に収まる場合は、遮光部４１の調整位置を変えずに露光を行うことが望ましい。未露光のインプリント材が第１照射領域４２ａ外にある場合は、遮光部４１を駆動し第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂを大きくして露光する。あるいは、ショット領域ｓ２４を露光後、ショット領域ｓ２４から＋Ｘ軸方向に１ショット領域分ずれた位置に光を照射してショット領域ｓ２４上のインプリント材を補完的に硬化させてもよい。インプリント装置１００は、この一連の動作を基板１の全ショット領域に対して行い、型２のパターンを全ショット領域上に形成する。

図５は、インプリント装置１００において、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順にインプリントする際の基板１上のショット領域ｓ１５と、照射部４０から照射される光との関係を示している。図５（Ａ）は、ショット領域ｓ１５と、ショット領域ｓ１５に対して照射部４０からの光の照射領域との関係を示している。図５（Ｂ）は、ショット領域のＸ方向の位置と露光量との関係を示している。図５（Ｂ）の縦軸は、インプリント材の硬化閾値に対する露光量の割合を示す。

図５（Ａ）において、第１照射領域４２ａは、インプリント材の硬化閾値を超える第１光量の光が照射される領域であり、第１照射領域４２ａのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれ、Ｉｘ１およびＩｙ１で示されている。第２照射領域４２ｂは、第１照射領域４２ａを包囲する、第１照射領域４２ａの外側の領域である。第２照射領域４２ｂのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＩｘ２およびＩｙ２で示されている。第３照射領域４２ｃは、第２照射領域４２ｂを包囲する、第２照射領域４２ｂの外側の領域である。第３照射領域のＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＩｘ３およびＩｙ３で示されている。第２照射領域４２ｂは、インプリント材の硬化閾値は超えないが、離型時にインプリント材が型２に付着しない程度に硬化できる第２光量の光が照射される領域である。第３照射領域４２ｃは、第２光量より小さい第３光量であって型２を壊すことなくインプリントすることが可能な程度の第３光量の光が照射される領域である。第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂ、および第３照射領域４２ｃは、同一の光源からの光が照射される領域であってもよいし、別々の光源からの光が同時に照射される領域であってもよい。第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂ、および第３照射領域４２ｃの間の位置関係は、例えば、Ｘ方向およびＹ方向の中心が同じである位置関係である。すなわち、遮光部４１は、各照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂ、および第３照射領域４２ｃの中心がインプリント対象のショット領域ｓ１５の中心と一致するように、各照射領域を規定している。

ショット領域ｓ１５は、型２が基板１上のインプリント材と接触してパターンが形成されるインプリント対象の領域であり、Ｘ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＳｘ、Ｓｙで示されている。ＳｘおよびＳｙの値は、装置の生産性や生産物の用途によって任意に設定される。インプリント順が−Ｙ方向から＋Ｙ方向、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に設定されている場合を考える。この場合、照射部４０からショット領域ｓ１５に対して露光光を照射する際、ショット領域ｓ１５に隣接する−Ｘ側の領域と−Ｙ側の領域には、インプリント材がない、もしくはインプリント材が露光済みである。ショット領域ｓ１５に隣接する＋Ｙ側の領域にはインプリント材は未供給である。ショット領域ｓ１５に隣接する＋Ｘ側の領域には、未露光状態のインプリント材が存在する。この場合、露光対象のショット領域ｓ１５の全面を含むように露光光が照射された場合、ショット領域ｓ１５の隣のショット領域のインプリント材の一部も硬化する。インプリント材の一部が硬化した状態でインプリントを実施した場合、型２が破損して所望のパターンを形成することができない可能性が高まる。そのような事態を回避するため、露光対象のショット領域外にはみ出す露光光は、インプリント材の硬化閾値以下にする。更に、露光された隣のショット領域をインプリントする際、型２を壊すことなくインプリントできるように、ショット領域外にはみ出す光の光量が調整される。本実施形態において、インプリント対象のショット領域ｓ１５（第１ショット領域）における隣接ショット領域（第２ショット領域）側の端部は、第２照射領域４２ｂに含まれる。また、隣接ショット領域（第２ショット領域）におけるショット領域ｓ１５（第１ショット領域）側の端部は、第３照射領域４２ｃに含まれる。第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂ、第３照射領域４２ｃ、およびショット領域ｓ１５の関係は、次式で表される。

Ｉｘ１＜Ｓｘ＝Ｉｘ２＜Ｉｘ３ （４）
Ｓｙ＜Ｉｙ１＜Ｉｙ２＜Ｉｙ３ （５）

第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂ、および第３照射領域４３ｃの露光量および照射領域の調整は、光源の照度を調整することにより行われてもよいし、照射部４０の遮光部４１を調整することにより行われてもよい。あるいは、遮光モールドを用いることにより調整が行われてもよい。

図６は、連続してインプリントされる基板１上の隣接するショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７と、照射部４０から照射される光との関係を示している。基板１上のインプリントは、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に実施される。図６（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７をインプリントしている最中の基板１の状態を示している。図６（Ａ２）、（Ｂ２）、（Ｃ２）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７をインプリントしている最中のショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７上のインプリント材の状態を示している。図６（Ａ３）、（Ｂ３）、（Ｃ３）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７のＸ方向の位置と露光量との関係を示している。図６（Ａ３）、（Ｂ３）、（Ｃ３）の縦軸は、インプリント材の硬化閾値に対する露光量の割合を示す。また、実線は各ショット領域までの露光の積算量、破線は各ショット領域の露光中の露光量、点線は各ショット領域直前までの露光履歴である。

第３照射領域４２ｃにおいて、インプリント材３１ａに対して硬化閾値以下の光量の光が照射されると、インプリント材３１ａは半硬化状態のインプリント材３１ｅになる。インプリント材３１ｅは、型２を破損させることなく基板１上にパターンを形成できる程度の流動性を維持した状態である。インプリント材３１ｅの状態は、インプリント材の物性、基板１の表面状態、周囲の環境雰囲気、および積算露光量によって決定される。なお、図６（Ａ１）、（Ｂ１）、（Ｃ１）では、基板１のエッジ部付近のショットは省略されているが、装置の生産性向上の観点からはエッジ部における領域にもインプリントが行われうる。

図６（Ａ２）において、ショット領域ｓ１５のうち硬化閾値を超える光量で露光された第１照射領域４２ａのインプリント材３１ｂは硬化し、硬化閾値以下の光量で露光された第２照射領域４２ｂのインプリント材３１ｄは半硬化状態となる。また、隣のショット領域ｓ１６のうちの第３照射領域４２ｃのインプリント材３１ｅは硬化閾値以下の少ない光量で露光されて半硬化状態となる。

図６（Ｂ２）において、ショット領域ｓ１６のうち硬化閾値を超える光量で露光された第１照射領域４２ａのインプリント材は硬化してインプリント材３１ｂとなる。また、第２照射領域４２ｂのインプリント材は、ショット領域ｓ１５の第３照射領域４２ｃの露光によって既に半硬化状態となっており、硬化閾値以下の光量の光が追加的に照射されることにより硬化する。こうして、ショット領域ｓ１５における半硬化状態のインプリント材３１ｄは、隣のショット領域ｓ１６への光照射によって補完的に露光されて硬化する。

ショット領域ｓ１６をインプリントする時、ショット領域ｓ１５のインプリントによって、ショット領域ｓ１６の一部は半硬化状態となっている。そのため、型２とインプリント材３１ａおよび３１ｄとを接触させる際、インプリント材３１ｄはインプリント材３１ａよりも粘度が高いため、押圧力不足になり所望のパターンを形成することができない可能性がある。そこで、制御部５０は、ショット領域内において粘度状態の違うインプリント材が存在する場合、未露光のインプリント材３１ａと半硬化状態のインプリント材３１ｄの割合に応じて押圧力を決定する。制御部５０は、接触工程において、ショット領域に対する型２の押圧力が上記決定された押圧力に調整されるよう型保持部２０の駆動を制御する。

ここで、未露光のインプリント材３１ａの領域をＲａ、半硬化状態のインプリント材３１ｄの領域をＲｄとする。また、未露光のインプリント材３１ａがショット領域全域にある状態で必要とされる押圧力をＦａ、半効果状態のインプリント材３１ｄがショット領域全域にある状態で必要とされる押圧力をＦｄとする。この場合、粘度の違うインプリント材が混在するショット領域に対するインプリントにおける押圧力Ｆ１は、次式で表される。

Ｒａ＝Ｓｘ×Ｓｙ−（Ｉｘ３−Ｉｘ２）／２×Ｓｙ （６）
Ｒｄ＝（Ｉｘ３−Ｉｘ２）／２×Ｓｙ （７）
Ｆ１＝（Ｆａ×Ｒａ＋Ｆｄ×Ｒｄ）／（Ｓｘ×Ｓｙ） （８）

押圧力Ｆａおよび押圧力Ｆｄは、使用されるインプリント材の種類によって異なるため、インプリント装置１００を用いて実際に求めることが望ましい。また、ショット領域内に粘度状態の違うインプリント材３１ａおよび３１ｄが存在する場合、型２を基板１上のインプリント材３１ａおよび３１ｄと接触させる場合、型２が滑る、もしくは型２が傾き、所望のパターンを形成できない可能性がある。そこで、制御部５０は、ショット領域ｓ１６をインプリントする場合は、接触工程において、型２の姿勢を補正しながら型２とインプリント材との接触が行われるよう型保持部２０を制御する。型２の姿勢の補正は、例えば、インプリント材３１ａおよび３１ｄとの接触前もしくは接触した時点における型２の姿勢と接触後の型２の姿勢との差分に基づく。補正に用いられる差分は、型保持部２０の駆動軸の力の差分を用いてもよいし、型保持部２０の駆動量が分かるようにリニアスケールを配置し、その差分を用いてもよい。また、ショット領域にインプリント材３１ａしか存在しないショット領域の型２との接触時に生じる型２の姿勢を記憶し、その姿勢を基準に差分を補正してもよい。

また、インプリント時に型２の姿勢が傾かないように、粘度分布がショット領域内で対称形になるように露光を行う方法が採用されてもよい。これは例えば、複数のショット領域に対してインプリント処理が行われるショット領域の順序を、インプリント材の粘度分布がショット領域内で対称形となる順序にすることで達成される。具体的には、Ｘ方向のインプリントの順番を１ショット領域飛ばしで行い、＋Ｘ方向端のショット領域、もしくはその１つ手前のショット領域をインプリントしたら、−Ｘ方向側の未露光のショット領域のインプリントを順番に行うことで達成される。

また、＋Ｘ方向端のショット領域ｓ２４（図６）をインプリントする場合を考える。ショット領域ｓ２４は、一行における隣接する複数のショット領域のうちの、次に隣接するショット領域がない終端のショット領域である。この場合、ショット領域ｓ２４から＋Ｘ方向に更に１ショット領域分ずれた領域に対して硬化工程を実施する。これにより、ショット領域ｓ２４におけるＸ方向の両側には半硬化状態のインプリント材３１ｅが作られ、インプリント材の粘度分布が対称形になる。その後、ショット領域ｓ２４に対してインプリント処理が実施される。

ショット領域ｓ１５およびショット領域ｓ２４に関しては、Ｘ方向に隣接するショット領域が存在しない場合、第１照射領域４２ａのＩｘ１およびＩｙ１をＳｘおよびＳｙまで拡張して露光してもよい。第１照射領域４２ａの拡張は、照射部４０の遮光部４１を駆動させ調整すればよい。また、事前もしくは事後に１ショット領域分だけずらして露光を行ってもよい。ショット領域ｓ１５またはｓ２４が基板１の外周部に差し掛かっている場合、未露光のインプリント材が第１照射領域４２ａ内に収まる場合は、遮光部４１の調整位置を変えずに露光を行ってもよい。未露光のインプリント材が第１照射領域４２ａ外にある場合は、遮光部４１を駆動し第１照射領域４２ａ、第２照射領域４２ｂを大きくして露光する。あるいは、ショット領域ｓ１５の露光前に、ショット領域ｓ１５から−Ｘ軸方向に１ショット領域分ずれた位置に露光光を照射し、ショット領域ｓ１５を硬化させてもよい。また、ショット領域ｓ２４を露光後、ショット領域ｓ２４から＋Ｘ軸方向に１ショット領域分ずれた位置に露光光を照射し、ショット領域ｓ２４を硬化させてもよい。インプリント装置１００は、この一連の動作を基板１の全ショット領域に対して行い、型２のパターンを全ショット領域上に形成する。

＜第２実施形態＞
図７は、第２実施形態におけるインプリント装置１０１の構成を示す図である。第１実施形態（図１）では、インプリント材３１は供給部３０によって基板１の上に供給されたが、本実施形態では、インプリント材３２は、インプリント装置１０１の外部にある例えばコーターディベロッパー等によって基板１に塗布される。その他の構成は概ね第１実施形態と同じである。

図８を参照して、第２実施形態におけるインプリント装置１０１による基板１に対するインプリントシーケンスの例を説明する。はじめに、インプリント装置１０１の外部にある例えばコーターディベロッパーによって、インプリント材３２ａが基板１上の全面に塗布される。そのことを示すため、図８では基板全面が薄くドッティングされている。濃くドッティングされたショット領域３２ｂは、型２によってインプリントをしている最中の状態を示している。ハッチングで示されたショット領域３２ｃは、既に型２によってインプリントが完了した状態を示している。

図８（Ａ）は、複数のショット領域のうち下から３行のショット領域へのインプリントが完了した状態を示している。インプリント装置１０１は、次にインプリントする領域が型２の直下に配置されるよう基板ステージ１０を駆動させる。図８（Ｂ）は、ショット領域３２ｂに対するインプリントを行っている最中を示しており、型保持部２０が型２を降下させることにより型２とショット領域３２ｂ上のインプリント材とが接触した状態を示している。図８（Ｃ）は、対象ショット領域が図８（Ｂ）状態から隣のショットに移行し（すなわち隣のショット領域が型２の直下に来るよう基板ステージ１０を駆動し）、そのショット領域３２ｂをインプリントしている状態を示している。本実施形態では、インプリントの順を−Ｙ側から＋Ｙ側へ、−Ｘ側から＋Ｘ側へと順々にインプリントしているが、装置の生産性や構成を考えて任意に選択される。

図９は、インプリント装置１００において、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順にインプリントする際の基板１上のショット領域ｓ１５と、照射部４０からの照射される光との関係を示している。図９（Ａ）は、ショット領域ｓ１５と、ショット領域ｓ１５に対して照射部４０から光の照射領域との関係を示している。図９（Ｂ）は、ショット領域のＸ方向の位置と露光量との関係を示している。図９（Ｂ）の縦軸は、インプリント材の硬化閾値に対する露光量の割合を示す。図９（Ｂ）は、ショット領域のＸ方向の中央部では、露光量はインプリント材の硬化閾値を超えるが、Ｘ方向の端部では、露光量はインプリント材の硬化閾値に達しないことを示している。

図９（Ａ）において、第１照射領域４３ａは、インプリント材の硬化閾値を超える光量の光が照射される領域であり、第１照射領域４３ａのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれ、Ｉｘ１およびＩｙ１で示されている。第２照射領域４３ｂは、第１照射領域４３ａを包囲する、第１照射領域４３ａより大きい領域である。第２照射領域４３ｂのＸ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＩｘ２およびＩｙ２で与えられる。第２照射領域４３ｂにおける第１照射領域４３ａの外側の領域は、インプリント材の硬化閾値は超えないが、離型時にインプリント材が型２に付着しない程度に硬化できる光量の光が照射される領域である。第１照射領域４３ａと第２照射領域４３ｂは、同一の光源からの光が照射される領域であってもよいし、別々の光源からの光が同時に照射される領域であってもよい。第１照射領域４３ａと第２照射領域４３ｂとの間の位置関係は、例えば、Ｘ方向およびＹ方向の中心が同じ位置関係である。

ショット領域ｓ１５は、型２が基板１上のインプリント材と接触してパターンを形成する領域であり、Ｘ方向の幅およびＹ方向の幅はそれぞれＳｘ、Ｓｙで示されている。ＳｘおよびＳｙの値は、装置の生産性や生産物の用途によって任意に設定される。インプリント順が−Ｙ方向から＋Ｙ方向、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に設定されている場合を考える。この場合、照射部４０からショット領域ｓ１５に対して露光光を照射する際、ショット領域ｓ１５に隣接する−Ｘ側の領域と−Ｙ側の領域には、インプリント材がない、もしくはインプリント材が露光済みである。ショット領域ｓ１５に隣接する＋Ｘ側の領域と＋Ｙ側の領域には、未露光状態のインプリント材が存在する。露光対象のショット領域ｓ１５の全面を含むように光が照射された場合、ショット領域ｓ１５の隣のショット領域のインプリント材の一部も硬化する。インプリント材の一部が硬化した状態でインプリントを実施した場合、型２が破損して所望のパターンを形成することができない可能性がある。そのため、例えば、露光対象のショット領域の＋Ｘ方向側と＋Ｙ方向側には露光光がはみ出さないように調整される。よって、本実施形態では、第２照射領域４３ｂとショット領域ｓ１５は、＋Ｘ方向の端部で一致し、かつ、＋Ｙ方向の端部で一致するように調整される。また、露光対象のショット領域の−Ｘ方向、−Ｙ方向の隣接ショット領域には露光光が照射されても問題がないため、装置の生産性の観点からインプリント材の硬化閾値を超える露光光が露光対象のショット領域からはみ出すように調整されてよい。よって、第１照射領域４３ａのＩｘ１およびＩｙ１と、ショット領域ｓ１５のＳｘおよびＳｙの関係は、次式で表される。

Ｉｘ１≧Ｓｘ （９）
Ｉｙ１≧Ｓｙ （１０）

また、第１照射領域４３ａおよび第２照射領域４３ｂの中心とショット領域ｓ１５の中心との間のＸ方向の距離ｄｘ、Ｙ方向の距離ｄｙは、次式で表される。ｄｘおよびｄｙの方向は、インプリント順によって決定され、インプリント順が−Ｙ方向から＋Ｙ方向、−Ｘ方向から＋Ｘ方向に進む順である場合は、ショット領域ｓ１５の中心から−Ｘ方向および−Ｙ方向になる。

ｄｘ＝（Ｉｘ２−Ｓｘ）／２ （１１）
ｄｙ＝（Ｉｙ２−Ｓｙ）／２ （１２）

第１照射領域４３ａおよび第２照射領域４３ｂの露光量および照射領域の調整は、光源の照度を調整することにより行われてもよいし、照射部４０の遮光部４１を調整することにより行われてもよい。あるいは、遮光モールドを用いることにより調整が行われてもよい。

図１０は、隣接するショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７、ｓ２５、ｓ２６、ｓ２７に関して、連続してインプリントする際の各ショット領域におけるインプリント材の状態を示している。図１０（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれ、ショット領域ｓ１５、ｓ１６、ｓ１７、ｓ２５、ｓ２６、ｓ２７に対して露光中のインプリント材の状態を示している。

基板１上のインプリントは、−Ｙ方向から＋Ｙ方向へ、−Ｘ方向から＋Ｘ方向の順に実施される。図１０（Ａ）において、インプリント対象であるショット領域ｓ１５のうち硬化閾値を超える光量が露光された領域のインプリント材３２ｂは硬化し、硬化閾値以下の光量が露光された領域のインプリント材３２ｄは半硬化状態となる。ショット領域ｓ１５における半硬化状態のインプリント材３２ｄは、隣のショット領域ｓ１６、ｓ２５、ｓ２６のインプリント時における光照射によって補完的に露光されて硬化する。ただし、ショット領域ｓ１５の半硬化状態のインプリント材３２ｄは、ｓ２６のインプリント時における光照射によらずとも硬化するよう光強度を上げてよい。

同様に、図１０（Ｂ）において、インプリント対象であるショット領域ｓ１６のうち硬化閾値を超える光量が露光された領域のインプリント材３２ｂは硬化し、硬化閾値以下の光量が露光された領域のインプリント材３２ｄは半硬化状態となる。ショット領域ｓ１６における半硬化状態のインプリント材３２ｂは、隣のショット領域ｓ１７、ｓ２６、ｓ２７のインプリント時における光照射によって補完的に露光されて硬化する。

隣接するショット領域に未露光のインプリント材が存在しない場合は、第１照射領域４３ａおよび第２照射領域４３ｂを拡大して一括でインプリント材を硬化させてもよい。また、第１照射領域４３ａおよび第２照射領域４３ｂを変えず、１ショット領域分ずれた位置に光を照射することで半硬化状態のインプリント材を硬化させてもよい。インプリント装置１０１は、この一連の動作を基板１の全ショット領域に対して行い、型２のパターンを全ショット領域上に形成する。

図１１は、隣接するショット領域ｓ２５、ｓ２６、ｓ２７、ｓ３５、ｓ３６、ｓ３７に関して、連続してインプリントする際の各ショット領域におけるインプリント材の状態を示している。図１１（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）はそれぞれ、ショット領域ｓ２５、ｓ２６、ｓ２７、ｓ３５、ｓ３６、ｓ３７に対して露光中のインプリント材の状態を示している。

第３照射領域４２ｃにおいて、インプリント材３２ａに対して硬化閾値以下の光量の光が照射されると、インプリント材３２ａは半硬化状態のインプリント材３２ｅとなる。インプリント材３２ｅは、型２を破損させることなく基板１上にパターンを形成できる程度の流動性を維持した状態である。インプリント材３２ｅの状態は、インプリント材の物性、基板１の表面状態、周囲の環境雰囲気、および積算露光量によって決定される。

各ショット領域において、第１照射領域４２ａのインプリント材３２ｂは、硬化閾値を超える光量で露光されて硬化する。第２照射領域４２ｂのインプリント材３２ｄおよび第３照射領域４２ｃのインプリント材３２ｅは、硬化閾値以下の光量で露光されて半硬化状態になる。この半硬化状態にされたインプリント材３２ｄ，３２ｅは、Ｘ方向またはＹ方向に関して隣接するショット領域のインプリント時の第２照射領域４２ｂおよび第３照射領域４２ｃへの光照射によって硬化する。例えば、図１１（Ｂ）において、ショット領域ｓ２６のうち硬化閾値以下の光量で露光された第２照射領域４２ｂのインプリント材は半硬化状態となる。このインプリント材は、図１１（Ｃ）、（Ｄ）、（Ｅ）、（Ｆ）で示されるように、ショット領域Ｓ２６に隣接するショット領域ｓ２７、ｓ３５、ｓ３６、ｓ３７のインプリント時の第２照射領域４２ｂおよび第３照射領域４２ｃへの光照射によって硬化する。

ところで、ショット領域ｓ２６をインプリントするとき、領域の一部のインプリント材は半硬化状態となっている。そのため、型２を基板１上のインプリント材３２ａおよびインプリント材３２ｄと接触させる際、インプリント材３２ｄはインプリント材３２ａよりも粘度が高いため、押圧力不足により所望のパターンを形成することができない可能性がある。そこで、実施形態では、ショット領域内における未露光のインプリント材３２ａと半硬化状態のインプリント材３２ｄの割合に応じて押圧力が決定される。

また、型２を基板１上の粘度状態の違うインプリント材３２ａおよびインプリント材３２ｄと接触させる場合、型２が滑るまたは型２が傾くことにより所望のパターンを形成することができない可能性がある。そこで、実施形態では、型２の姿勢を補正しながら接触動作が行われるようにしてもよい。接触動作時における型２の押圧力および型２の姿勢は、第１実施形態で説明したような方法で補正される。

また、第１実施形態と同様に、型２の姿勢が傾かないように、ショット領域内のインプリント材の配置が対称形となるようにインプリント順を変えて露光を行ってもよい。インプリント装置１０１は、この一連の動作を基板１の全ショット領域に対して行い、型２のパターンを全ショット領域上に形成する。

＜物品製造方法の実施形態＞
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。

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。

次に、物品製造方法について説明する。図１２の工程ＳＡでは、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコン基板等の基板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。

図１２の工程ＳＢでは、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１２の工程ＳＣでは、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚ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を介して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図１２の工程ＳＤでは、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、型の凸部が硬化物の凹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。

図１２の工程ＳＥでは、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１２の工程ＳＦでは、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。

発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。

１００：インプリント装置、１：基板、２：型、１０：基板保持部、２０：型保持部、３０：供給部、３１：インプリント材、４０：照射部、４１：遮光部、５０：制御部

Claims (14)

1. 基板の上にインプリント材を供給する供給工程と、前記基板の上のインプリント材と型とを接触させる接触工程と、前記インプリント材と前記型とが接触した状態で前記インプリント材を光照射によって硬化させる硬化工程と、前記硬化したインプリント材と前記型とを分離する離型工程と含み、前記基板の隣接する複数のショット領域のそれぞれに前記供給工程が行われ、前記供給工程の後、前記複数のショット領域におけるそれぞれのショット領域ごとに、前記接触工程と、前記硬化工程と、前記離型工程を含むインプリント処理が行われるインプリント装置であって、
   前記硬化工程において、ショット領域上のインプリント材に対して光を照射する照射部と、
   前記照射部からの光の照射領域を規定する遮光部と、有し、
   前記遮光部は、第１ショット領域における該第１ショット領域と隣接する第２ショット領域側の端部のインプリント材が前記第２ショット領域に対する前記硬化工程における光照射によって補完的に硬化されるように、前記照射領域を規定する、
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記第１ショット領域はインプリント対象のショット領域であり、
   前記第２ショット領域は前記第１ショット領域よりも後にインプリント対象になるショット領域であり、
   前記遮光部は、前記第１ショット領域と隣接する既にインプリント処理が行われたショット領域における前記第１ショット領域側の端部には光が照射され、まだインプリント処理が行われていない前記第２ショット領域には光が照射されないように、前記照射領域を規定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記遮光部は、前記第１ショット領域の中心から、前記第２ショット領域に向かう方向とは反対の方向にオフセットした位置を中心とする領域を前記照射領域として規定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。
4. 前記照射領域は、
   前記インプリント材の硬化閾値を超える第１光量の光が照射される第１照射領域と、
   前記第１照射領域を包囲する前記第１照射領域の外側の領域であって、前記硬化閾値を超えない第２光量の光が照射される第２照射領域と、を含み、
   前記第１ショット領域における前記第２ショット領域側の前記端部は、前記第２照射領域に含まれる、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のインプリント装置。
5. 前記第１ショット領域における前記第２ショット領域側の前記端部のインプリント材は、前記第２光量の光が照射されることにより、硬化状態よりは低い粘度状態であるが、前記型のパターンが転写された状態を維持する粘度状態になり、該インプリント材は、離型時に生じる離型力以上の力で前記基板に密着し、離型時に前記型には付着しない、ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
6. 前記遮光部を駆動する駆動部と、
   前記駆動部を制御する制御部と、を更に有し、
   前記制御部は、前記第１ショット領域に隣接するショット領域に未露光のインプリント材が存在しない場合、前記第１ショット領域の全面に前記インプリント材の硬化閾値を超える光量の光が照射されるように前記駆動部を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
7. 前記第１ショット領域はインプリント対象のショット領域であり、
   前記第２ショット領域は前記第１ショット領域よりも後にインプリント対象になるショット領域であり、
   前記遮光部は、前記第１ショット領域と隣接する既にインプリント処理が行われたショット領域における前記第１ショット領域側の端部、および、まだインプリント処理が行われていない前記第２ショット領域における前記第１ショット領域側の端部にも光が照射されるように、前記照射領域を規定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
8. 前記遮光部は、前記照射領域の中心が前記第１ショット領域の中心と一致するように前記照射領域を規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。
9. 前記照射領域は、
   前記インプリント材の硬化閾値を超える第１光量の光が照射される第１照射領域と、
   前記第１照射領域を包囲する前記第１照射領域の外側の領域であって、前記硬化閾値を超えない第２光量の光が照射される第２照射領域と、
   前記第２照射領域を包囲する前記第２照射領域の外側の領域であって、前記第２光量より小さい第３光量の光が照射される第３照射領域と、を含み、
   前記第１ショット領域における前記第２ショット領域側の前記端部は、前記第２照射領域に含まれ、前記第２ショット領域における前記第１ショット領域側の端部は、前記第３照射領域に含まれる、
   ことを特徴とする請求項７または８に記載のインプリント装置。
10. 前記型を保持して移動する型保持部と、
    前記型保持部を制御する制御部と、を更に有し、
    前記制御部は、前記接触工程において、インプリント対象のショット領域における未露光のインプリント材と半硬化状態のインプリント材の割合に応じて前記ショット領域に対する前記型の押圧力を調整するよう前記型保持部の駆動を制御する
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
11. 前記型を保持して移動する型保持部と、
    前記型保持部を制御する制御部と、を更に有し、
    前記制御部は、前記接触工程において、インプリント対象のショット領域に対して前記型が傾かないように前記型の姿勢を補正しながら前記型と前記インプリント材との接触が行われるよう前記型保持部を制御する
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
12. 前記複数のショット領域に対して前記インプリント処理が行われるショット領域の順序は、前記インプリント材の粘度分布がショット領域内で対称形となる順序であることを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
13. 前記第１ショット領域が、前記複数のショット領域のうちの、隣接する前記第２ショット領域がない終端のショット領域である場合、前記第１ショット領域から更に１ショット領域分ずれた領域に対して前記硬化工程を実施することにより、前記第１ショット領域における前記インプリント材の粘度分布を対称形にし、その後、前記第１ショット領域に対して前記インプリント処理を実施する、ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載のインプリント装置。
14. 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により基板の上にパターンを形成する工程と、
    前記パターンが形成された基板を加工する工程と、
    を含み、前記加工された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。

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