JP2012204380A - インプリント方法およびインプリント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材を短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することができるインプリント方法を提供すること。
【解決手段】実施形態のインプリント方法では、テンプレートに形成されたテンプレートパターンが転写される被転写基板に、転写材としてのレジストを滴下する。そして、前記テンプレートを前記被転写基板上のレジストに押し当てるとともに、この状態で前記レジストを硬化させる。その後、硬化したレジストから前記テンプレートを引き離すことによって、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする。そして、前記硬化したレジストから前記テンプレートを引き離した後から次のショットのレジストに前記テンプレートを押し当てるまでの間の所定のタイミングで、前記テンプレートを前記テンプレートパターン面側から脱気する。
【選択図】図８

Description

本発明の実施形態は、インプリント方法およびインプリント装置に関する。

ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System：微小電気機械システム）装置や磁気記録装置などの微細構造を有する電子デバイスの製造、半導体装置の製造、磁気記録媒体の製造では、微細パターンを高生産性で形成するために、基板に原版（テンプレート）の型を転写するインプリント法が注目されている。

インプリント法においては、転写すべきパターンが形成されたテンプレートと、基板上の転写材と、を接触させて、テンプレートパターンの凹部に転写材を充填させる。そして、転写材を硬化させ後、基板からテンプレートを引き離すことにより、基板上の転写材にテンプレートパターンを転写する。

従来のインプリント法では、テンプレートパターンの凹部へ転写材を欠陥なく充填するには長い時間を要しており、生産性向上の妨げになっていた。例えば、テンプレートは、インプリントを繰り返し実施することで、徐々に充填時間が伸びるという問題があった。このため、転写材を短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが望まれる。

特開２０１０−１４９４８２号公報 特開２００８−１９４９８０号公報

本発明が解決しようとする課題は、転写材を短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することができるインプリント方法およびインプリント装置を提供することである。

実施形態によれば、インプリント方法が提供される。インプリント方法では、テンプレートに形成されたテンプレートパターンが転写される被転写基板に、転写材としてのレジストを滴下する。そして、前記テンプレートを前記被転写基板上のレジストに押し当てるとともに、この状態で前記レジストを硬化させる。その後、硬化したレジストから前記テンプレートを引き離すことによって、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングする。そして、前記硬化したレジストから前記テンプレートを引き離した後から次のショットのレジストに前記テンプレートを押し当てるまでの間の所定のタイミングで、前記テンプレートを前記テンプレートパターン面側から脱気する。

図１は、第１の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図２は、レジストの充填時間と残留気泡サイズとの関係を説明するための図である。 図３は、テンプレートを脱気した結果の一例を示す図である。 図４は、第２の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図５は、真空引き部の構成を示す図である。 図６は、第３の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 図７は、第３の実施形態に係る原版搬送アームの構成を示す図である。 図８は、第４の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。 図９は、第５の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１０は、第６の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。 図１１は、第７の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照して、実施形態に係るインプリント方法およびインプリント装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。インプリント装置１０１は、ウエハＷなどの被転写基板（被加工基板）に、テンプレート（原版）Ｔのテンプレートパターン（回路パターンなど）を転写する装置である。本実施形態のインプリント装置１０１は、例えば、テンプレートＴによるインプリント回数が所定の規定回数を超えた場合に、テンプレートＴを脱気用真空室２０内に搬送してテンプレートＴの脱気を行う。ここでのテンプレートＴは、石英テンプレートまたはガス透過性を有するガラステンプレートなどである。

インプリント装置１０１は、脱気制御部１、原版ステージ２、基板チャック４、試料ステージ５、基準マーク６、アライメントセンサ７、液滴下装置８、ステージベース９、ＵＶ光源１０、ステージ常盤１１、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ１２、原版搬送アーム１３を備えている。また、本実施形態のインプリント装置１０１は、脱気部としての脱気用真空室２０を備えている。

ステージ常盤１１は、水平方向の主面を有しており、この主面の上を試料ステージ５が移動する。試料ステージ５は、ウエハＷを載置するとともに、載置したウエハＷと平行な平面内（水平面内）を移動する。試料ステージ５は、ウエハＷに転写材としてのレジストを滴下する際にはウエハＷを液滴下装置８の下方側に移動させ、ウエハＷへの押印処理を行う際には、ウエハＷをテンプレートＴの下方側に移動させる。

また、試料ステージ５上には、基板チャック４が設けられている。基板チャック４は、ウエハＷを試料ステージ５上の所定位置に固定する。また、試料ステージ５上には、基準マーク６が設けられている。基準マーク６は、試料ステージ５の位置を検出するためのマークであり、ウエハＷを試料ステージ５上にロードする際に用いられる。

ステージベース９は、テンプレートＴなどを支持するとともに、テンプレートＴのテンプレートパターンをウエハＷ上のレジストに押し当てる。ステージベース９は、上下方向（鉛直方向）に移動することにより、テンプレートＴのレジストへの押し当てと、テンプレートＴのレジストからの引き離し（離型）を行う。インプリントに用いるレジストは、例えば、光硬化性などの樹脂（光硬化剤）である。

ステージベース９の底面側（ウエハＷ側）には、原版ステージ２が設けられている。原版ステージ２は、テンプレートＴの裏面側（テンプレートパターンの形成されていない側の面）からテンプレートＴを真空吸着などによって所定位置に固定する。また、ステージベース９上には、アライメントセンサ７が設けられている。アライメントセンサ７は、ウエハＷの位置検出やテンプレートＴの位置検出を行うセンサである。

液滴下装置８は、ウエハＷ上にレジストを滴下する装置である。ＵＶ光源１０は、ＵＶ光を照射する光源であり、ステージベース９の上方に設けられている。ＵＶ光源１０は、テンプレートＴがレジストに押し当てられた状態で、テンプレートＴ上からＵＶ光を照射する。

ＣＣＤカメラ１２は、テンプレートＴのテンプレートパターンに充填中のレジストを、略透明のテンプレートＴを介して撮像するカメラである。ＣＣＤカメラ１２は、ステージベース９の上方に設けられている。ＣＣＤカメラ１２は、脱気制御部１に撮像した画像を送る。

脱気制御部１は、ＣＣＤカメラ１２からの画像に基づいて、レジスト内に混入した気泡の大きさ（残留気泡サイズ）を算出する。脱気制御部１は、算出した残留気泡サイズの経過特性に基づいて、テンプレートパターンの凹部にレジストが充填されるまでの時間（充填時間）を計測する。脱気制御部１は、例えば、残留気泡サイズが所定値以下となった時点、または残留気泡サイズの変化量が所定値以下となった時点を充填完了のタイミングとして、レジストの充填時間を計測する。脱気制御部１は、充填時間の計測結果に基づいた所定のタイミングで、原版搬送アーム１３と脱気用真空室２０を制御し、テンプレートＴの脱気を行わせる。

なお、脱気制御部１は、テンプレートＴが行ったインプリント回数に基づいて、原版搬送アーム１３と脱気用真空室２０を制御してもよい。この場合、脱気制御部１は、テンプレートＴが行ったインプリント回数をカウントしておく。そして、テンプレートＴが行ったインプリント回数が規定回数となった場合に、原版搬送アーム１３と脱気用真空室２０を制御してテンプレートＴを脱気させる。

原版搬送アーム１３は、インプリント装置１０１内でテンプレートＴを搬送するアームである。原版搬送アーム１３は、インプリント装置１０１の外部から搬入されてきたテンプレートＴを、原版ステージ２の位置に搬送する。また、本実施形態の原版搬送アーム１３は、所定のタイミング（例えば、充填時間が所定値よりも長くなった場合）で、原版ステージ２から脱気用真空室２０内にテンプレートＴを搬送する。原版搬送アーム１３は、脱気制御部１からの指示に従って、脱気用真空室２０内にテンプレートＴを搬送する。また、原版搬送アーム１３は、脱気用真空室２０で脱気されたテンプレートＴを脱気用真空室２０内から原版ステージ２に搬送する。

脱気用真空室２０は、テンプレートＴの搬出入口と、搬出入口を閉じることによって外気を遮断する壁面と、を有している。脱気用真空室２０は、脱気制御部１からの指示に従って、壁面で囲まれた室内を真空引きすることにより、室内に搬入されたテンプレートＴを脱気する。脱気用真空室２０は、テンプレートパターン面側からテンプレートＴを脱気する。

ウエハＷへのインプリントを行う際には、試料ステージ５に載せられたウエハＷが液滴下装置８の直下まで移動させられる。そして、ウエハＷの所定ショット位置にレジストが滴下される。その後、試料ステージ５上のウエハＷがテンプレートＴの直下に移動させられる。そして、テンプレートＴがウエハＷ上のレジストに押し当てられる。さらに、この状態でレジストを硬化させることにより、テンプレートパターンに対応する転写パターンがウエハＷ上のレジストにパターニングされる。

テンプレートＴは、インプリント処理を繰り返すことにより、インプリント中に用いられるガス（ヘリウムなど）やインプリント中に発生するガスを吸収する。そして、テンプレートＴがガスを吸収することにより、テンプレートパターンの凹部に充填するレジストの充填時間が長くなる。このため、本実施形態では、脱気制御部１による充填時間の計測結果に基づいた所定のタイミングで脱気用真空室２０がテンプレートＴを脱気する。

インプリント装置１０１は、テンプレートＴを脱気用真空室２０によって脱気した後、テンプレートＴを原版ステージ２に戻してインプリント処理を再開する。なお、テンプレートＴを脱気するタイミングは、インプリント中以外であれば何れのタイミングで行ってもよい。

ここで、レジストの充填時間と残留気泡サイズとの関係について説明する。図２は、レジストの充填時間と残留気泡サイズとの関係を説明するための図である。図２では、横軸にテンプレートＴをレジストに押し当ててからの充填時間（押印後経過時間）を示し、縦軸に残留気泡サイズを示している。

図２は、レジスト充填性の劣化を示すグラフであり、レジストの充填時間と残留気泡サイズとの関係として、気泡サイズ特性ｓｈ１と気泡サイズ特性ｓｈ２５を示している。気泡サイズ特性ｓｈ１は、テンプレートＴを用いて１ショット目のレジスト充填を行う場合の気泡サイズの経過特性である。また、気泡サイズ特性ｓｈ２５は、テンプレートＴを用いて２５ショット目のレジスト充填を行う場合の気泡サイズの経過特性である。

１ショット目におけるレジスト充填では、気泡サイズ特性ｓｈ１に示すように、短時間で残留気泡サイズが小さくなる。一方、２５ショット目におけるレジスト充填では、気泡サイズ特性ｓｈ２５に示すように、残留気泡サイズが小さくなるまでに１ショット目におけるレジスト充填よりも長時間を要している。

このように、テンプレートＴを用いて複数のショットでレジスト充填する場合、レジスト充填の回数が進むにつれて、残留気泡サイズが小さくなるまでに要する時間が長くなる。したがって、本実施形態では、テンプレートＴをレジストから引き離した後から次のショットのレジストにテンプレートＴを押し当てるまでの間の所定のタイミングで、テンプレートＴをテンプレートパターン面側から脱気する。これにより、テンプレートＴが吸収していたガスが、テンプレートＴの外部に放出される。

図３は、テンプレートを脱気した結果の一例を示す図である。図３では、横軸にテンプレートＴをレジストに押し当ててからの充填時間（押印後経過時間）を示し、縦軸に残留気泡サイズを示している。

図３は、レジスト充填性の回復を示すグラフであり、レジストの充填時間と残留気泡サイズとの関係として、気泡サイズ特性Ａと気泡サイズ特性Ｂを示している。気泡サイズ特性Ｂは、所定量のガスを吸収したテンプレートＴを用いてレジスト充填を行なった場合の気泡サイズの経過特性である。また、気泡サイズ特性Ａは、所定量のガスを吸収したテンプレートＴを脱気用真空室２０で脱気処理した後のテンプレートＴを用いてレジスト充填を行なった場合の気泡サイズの経過特性である。換言すると、気泡サイズ特性Ｂは、脱気前の気泡サイズ特性であり、気泡サイズ特性Ａは、脱気後の気泡サイズ特性である。

気泡サイズ特性Ｂに示すように、脱気前の場合、残留気泡サイズが小さくなるまでに長時間を要している。一方、気泡サイズ特性Ａに示すように、脱気後の場合、脱気前の気泡サイズ特性Ｂよりも短時間で残留気泡サイズが小さくなる。

このように、テンプレートＴを脱気することにより、残留気泡サイズが小さくなるまでの時間が短くなる。このため、レジストを短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが可能となる。

テンプレートＴは、例えばウエハプロセスのレイヤ毎に準備される。半導体装置（半導体集積回路）を製造する際には、ウエハＷへの成膜処理、テンプレートＴを用いたインプリント処理、インプリント処理とインプリント処理の間に行う脱気処理、インプリント処理によって形成されたレジストパターン上からのエッチング処理などがレイヤ毎に繰り返される。

このように第１の実施形態によれば、脱気用真空室２０によってテンプレートＴを所定のタイミングで脱気するので、レジストを短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが可能となる。また、インプリント後にテンプレートパターン面側からテンプレートＴの脱気を行うので、短時間で脱気を行うことが可能となる。

（第２の実施形態）
つぎに、図４および図５を用いてこの発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態では、脱気用真空室２０の代わりに、試料ステージ５上に脱気部としての真空引き部３０を設けておく。

図４は、第２の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。図４の各構成要素のうち図１に示す第１の実施形態のインプリント装置１０１と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

インプリント装置１０２は、脱気用真空室２０の代わりに真空引き部３０を備えている。真空引き部３０は、試料ステージ５上のウエハＷが載置される位置とは別の位置に設けられている。真空引き部３０へは、テンプレートＴのテンプレートパターン面側が載置される。真空引き部３０は、テンプレートパターン面側からテンプレートＴの真空引きを行うことによってテンプレートＴの脱気を行う。

図５は、真空引き部の構成を示す図である。図５では、真空引き部３０の断面構成を示している。真空引き部３０は、上面側にテンプレートＴを載置する載置部３１を有している。載置部３１は、真空引き部３０の外周部に設けられている。

また、真空引き部３０の中心部には、概略平板状の上面を有した吸引部（真空引き込み口）３５が設けられている。吸引部３５は、テンプレートＴを載置部３１に載置した際に、テンプレートパターンに対向するよう真空引き部３０上に配置されている。吸引部３５は、吸引部３５の上面側からガスを吸いこむことにより、テンプレートＴの脱気を行う。

テンプレートＴは、中心部側にテンプレートパターンが形成されており、外周部にはテンプレートパターンが形成されていない。そして、テンプレートパターンが真空引き部３０と接触すると、テンプレートパターンにダメージを与える場合がある。このため、真空引き部３０では、テンプレートＴを載置した場合にテンプレートパターンが真空引き部３０の中心部（吸引部３５）と接触しないよう、載置部３１を吸引部３５よりも高く構成しておく。そして、テンプレートパターンが真空引き部３０と接触することのないよう、テンプレートＴの外周部が載置部３１上に載置される。真空引き部３０は、脱気制御部１からの指示に従った所定のタイミングでテンプレートＴを脱気する。

このように第２の実施形態によれば、真空引き部３０によってテンプレートＴを所定のタイミングで脱気するので、レジストを短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが可能となる。また、インプリント後にテンプレートパターン面側からテンプレートＴの脱気を行うので、短時間で脱気を行うことが可能となる。

（第３の実施形態）
つぎに、図６および図７を用いてこの発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、脱気用真空室２０や真空引き部３０の代わりに、原版搬送アームに脱気部としての真空引きヘッドを設けておく。

図６は、第３の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。図６の各構成要素のうち図１に示す第１の実施形態のインプリント装置１０１と同一機能を達成する構成要素については同一番号を付しており、重複する説明は省略する。

インプリント装置１０３は、原版搬送アーム１３の代わりに原版搬送アーム４０を備えている。そして、原版搬送アーム４０が真空引きヘッド４５を備えている。これにより、インプリント装置１０３は、脱気用真空室２０や真空引き部３０の代わりに真空引きヘッド４５を備える構成となっている。

真空引きヘッド４５は、原版搬送アーム４０のうち、テンプレートＴを搬送する搬送ヘッド４１とは別の位置に設けられている。真空引きヘッド４５へは、テンプレートＴのテンプレートパターン面側が載置される。真空引きヘッド４５は、テンプレートパターン面側からテンプレートＴの真空引きを行うことによってテンプレートＴの脱気を行う。

図７は、第３の実施形態に係る原版搬送アームの構成を示す図である。図７では、原版搬送アーム４０の上面図を示している。原版搬送アーム４０は、テンプレートＴを搬送する搬送ヘッド４１と、テンプレートＴを脱気する真空引きヘッド４５と、を備えている。そして、原版搬送アーム４０では、搬送ヘッド４１および真空引きヘッド４５が、軸部４２によって上部側から支えられている。第１の実施形態で説明した原版搬送アーム１３は、搬送ヘッド４１および軸部４２で構成されており、本実施形態の原版搬送アーム４０は、搬送ヘッド４１、真空引きヘッド４５および軸部４２で構成されている。軸部４２は、軸部４２の軸方向を中心軸として回転自在である。テンプレートＴを搬送する際には、搬送ヘッド４１にテンプレートＴが載置され、テンプレートＴを脱気する際には、真空引きヘッド４５にテンプレートＴが載置される。

搬送ヘッド４１は、略コの字型で概略平板状のテンプレート載置部４６と、テンプレート載置部４６を軸部４２に接続する接続部４７と、を有している。この構成より、テンプレートパターンが搬送ヘッド４１と接触することを回避している。

真空引きヘッド４５は、略矩形環状で概略平板状の載置部４３と、載置部４３を軸部４２に接続する接続部４８と、を有している。また、真空引きヘッド４５の中心部（載置部４３の内側）には、概略平板状の上面を有した吸引部（真空引き込み口）４４が設けられている。載置部４３、吸引部４４は、例えば、載置部３１、吸引部３５と同様の構成を有している。

具体的には、吸引部４４は、テンプレートＴを真空引きヘッド４５に載置した際に、テンプレートパターンに対向するよう配置されている。吸引部４４は、上面側からガスを吸いこむことにより、テンプレートＴの脱気を行う。

真空引きヘッド４５では、テンプレートＴを載置した場合にテンプレートパターンが真空引きヘッド４５の中心部（吸引部４４）と接触しないよう、載置部４３を吸引部４４よりも高く構成しておく。そして、テンプレートパターンが吸引部４４と接触することのないよう、テンプレートＴの外周部が載置部４３上に載置される。真空引きヘッド４５は、脱気制御部１からの指示に従った所定のタイミングでテンプレートＴを脱気する。

この構成により、搬送ヘッド４１がテンプレートＴを搬送する際には、テンプレートＴの外周部がテンプレート載置部４６上に載せられる。また、真空引きヘッド４５がテンプレートＴを脱気する際には、テンプレートＴの外周部が載置部４３上に載せられる。なお、原版搬送アーム４０を真空引きヘッド４５と軸部４２とで構成してもよい。この場合、真空引きヘッド４５によってテンプレートＴを搬送する。

このように第３の実施形態によれば、原版搬送アーム４０（真空引きヘッド４５）によってテンプレートＴを所定のタイミングで脱気するので、レジストを短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが可能となる。また、インプリント後にテンプレートパターン面側からテンプレートＴの脱気を行うので、短時間で脱気を行うことが可能となる。

（第４の実施形態）
つぎに、図８を用いてこの発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態では、テンプレートＴによるインプリント回数が規定回数となった場合に、テンプレートＴの脱気を行う。

図８は、第４の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、第４の実施形態に係るインプリント処理は、第１〜第３の実施形態で説明したインプリント装置１０１〜１０３の何れを用いてもよい。ここでは、インプリント装置１０１を用いた場合のインプリント処理手順について説明する。

インプリント装置１０１内の原版ステージ２にテンプレートＴがロードされる（ステップＳ１１０）。具体的には、原版搬送アーム１３によって外部からテンプレートＴが搬入される。そして、原版搬送アーム１３は、テンプレートＴを原版ステージ２にセットする。また、インプリント装置１０１内の試料ステージ５上にウエハＷがロードされる（ステップＳ１２０）。

この後、ウエハＷのアライメントであるウエハアライメント（ウエハＷの試料ステージ５上での位置検出）が行われる（ステップＳ１３０）。ここでのウエハアライメントは、レジスト滴下位置を確認するためのラフアライメントである。具体的には、アライメントセンサ７が、ウエハＷの外形位置や、ウエハＷ内に設けられたウエハＷ上アライメントマークなどを読み取ることにより、ウエハＷのアライメントが行われる。

試料ステージ５は、ウエハＷ上アライメントマークの位置読み取り結果に基づいて、液滴下装置８側に移動することにより、ウエハＷをレジスト滴下位置に移動させる（ステップＳ１４０）。

そして、ウエハＷ上のうち、インプリントの対象ショット位置に液滴下装置８からレジストが滴下（ドロップ）される（ステップＳ１５０）。レジストの滴下が完了すると、試料ステージ５は、原版ステージ２側に移動する（ステップＳ１６０）。

この後、テンプレートＴとウエハＷとの間のアライメントであるテンプレートアライメント（テンプレートＴとウエハＷとの間の位置関係の検出）が行われる（ステップＳ１７０）。ここでのテンプレートアライメントは、インプリントする位置を確認するためのファインアライメントである。具体的には、アライメントセンサ７が、テンプレートＴに設けられたテンプレート上アライメントマークの位置を読み取ることにより、テンプレートアライメントが行われる。

なお、テンプレートＴにテンプレート上アライメントマークが設けられていない場合は、原版ステージ２が支持するテンプレートＴの位置が固定的な位置（不変）であるとして、テンプレートＴとウエハＷとの間の位置関係の検出が行われる。また、ウエハアライメントやテンプレートアライメントは、アライメントセンサ７の代わりにＣＣＤカメラ１２を用いて行ってもよい。

試料ステージ５は、ウエハＷ上アライメントマークの位置読み取り結果と、テンプレート上アライメントマークの位置読み取り結果と、に基づいて、インプリント位置に移動することにより、ウエハＷをインプリント位置に移動させる（ステップＳ１８０）。

この後、ウエハＷの所定ショットにインプリントが行われる（ステップＳ１９０）。具体的には、原版ステージ２が下降することにより、テンプレートＴがウエハＷ上のインプリント位置に移動する。これにより、テンプレートＴが、インプリント位置のレジストに押し当てられる。そして、テンプレートＴがレジストに押し当てられた状態で、ＵＶ光源１０からのＵＶ光がテンプレートＴ上から照射される。これにより、レジストが硬化し、テンプレートパターン（凹凸パターン）がウエハＷ上に転写される。その後、原版ステージ２が上昇することにより、テンプレートＴがレジストから離型（引き剥がし）される（ステップＳ２００）。

インプリントが完了すると、脱気制御部１は、テンプレートＴが行ったインプリント回数のカウント数に１をプラスする。そして、脱気制御部１は、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、脱気制御部１は、テンプレートＴを用いたインプリント回数（インプリントショット数）が規定回数となったか否かを判断する（ステップＳ２２０）。ここでの規定回数は、例えば、テンプレートＴ中のガス濃度が飽和するインプリント回数に基づいて設定される。

テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となっていなければ（ステップＳ２２０、Ｎｏ）、次のショットへのインプリントが行われる。具体的には、ステップＳ１５０〜Ｓ２１０の処理が行われる。

そして、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ２１０、Ｎｏ）、脱気制御部１は、テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となったか否かを判断する（ステップＳ２２０）。

テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となっていれば（ステップＳ２２０、Ｙｅｓ）、脱気制御部１は、第１の実施形態で説明した脱気用真空室２０にテンプレートＴの脱気を行わせる（ステップＳ２３０）。このとき、原版搬送アーム１３は、原版ステージ２からテンプレートＴをアンロードし、脱気用真空室２０内にテンプレートＴをロードする。この後、脱気用真空室２０内が真空引きされることにより、テンプレートＴが脱気される。これにより、テンプレートＴへのレジストの充填性（泡抜け）が回復する。

なお、テンプレートＴへの脱気処理は、例えば、第２の実施形態で説明した真空引き部３０で行なってもよい。この場合、原版搬送アーム１３は、原版ステージ２からテンプレートＴをアンロードし、真空引き部３０上にテンプレートＴをロードする。この後、吸引部３５が真空引きを行うことによってテンプレートＴが脱気される。

また、テンプレートＴへの脱気処理は、例えば、第３の実施形態で説明した原版搬送アーム４０で行なってもよい。この場合、原版搬送アーム４０は、真空引きヘッド４５によって原版ステージ２からテンプレートＴをアンロードする。そして、吸引部４４が真空引きを行うことによってテンプレートＴが脱気される。

この後、脱気用真空室２０、真空引き部３０、原版搬送アーム４０の何れかで脱気されたテンプレートＴは、原版搬送アーム１３または原版搬送アーム４０によって原版ステージ２にロードされる。

テンプレートＴを脱気した後、脱気制御部１は、テンプレートＴが行ったインプリント回数のカウント数をリセットする。そして、インプリント装置１０１では、最終ショットのインプリントが完了するまでステップＳ１５０〜Ｓ２２０の処理またはステップＳ１５０〜Ｓ２３０の処理が繰り返される。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであれば（ステップＳ２１０、Ｙｅｓ）、原版搬送アーム１３が、テンプレートＴを原版ステージ２からアンロードして、インプリント装置１０１から搬出する（ステップＳ２４０）。この後、次のウエハＷがインプリント装置１０１内にロードされ、ステップＳ１２０〜Ｓ２４０の処理が行われる。

なお、テンプレートＴのロードと、ウエハＷのロードは、何れが先でもよい。また、テンプレートＴのロードと、ウエハＷのロードと、を同時に行ってもよい。また、ウエハＷにレジストを滴下している間に、テンプレートＴを脱気してもよい。換言すると、ステップＳ２３０の処理を行う際には、ステップＳ２３０の処理と、ステップＳ１５０の処理と、を同時に行ってもよい。

また、原版搬送アーム１３がテンプレートＴを原版ステージ２からアンロードする際に、脱気制御部１は、テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となったか否かを判断してもよい。この場合、テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となっていれば、インプリント装置１０１は、ウエハＷをアンロードしながら、テンプレートＴを脱気してもよい。

このように第４の実施形態によれば、テンプレートＴを用いたインプリント回数が規定回数となった際にテンプレートＴを脱気するので、充填時間が長時間になることを防止できる。したがって、複数のショットに対してインプリントする場合であっても、各ショットに対するレジストの充填を短時間で行うことが可能となる。この結果、スループット劣化の少ない高生産性のインプリントを効率良く行うことが可能となる。

（第５の実施形態）
つぎに、図９を用いてこの発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態では、インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長くなった場合に、テンプレートＴの脱気を行う。

図９は、第５の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図９に示すインプリント処理の処理手順のうち、図８に示すインプリント処理の処理手順と同様の処理手順については、その説明を省略する。また、第５の実施形態に係るインプリント処理は、第１〜第３の実施形態で説明したインプリント装置１０１〜１０３の何れを用いてもよい。ここでは、インプリント装置１０１を用いた場合のインプリント処理手順について説明する。

インプリント装置１０１では、テンプレートＴのロードからウエハＷのインプリント処理（押印）まで、第４の実施形態で説明した図８の処理と同様の処理が行われる。換言すると、図９に示すステップＳ３１０〜Ｓ３９０の処理は、それぞれ図８に示したステップＳ１１０〜Ｓ１９０の処理と同様の処理である。

インプリント装置１０１では、テンプレートＴがレジストに押し当てられた状態で、ＵＶ光源１０からのＵＶ光がテンプレートＴ上から照射されことにより、レジストが硬化し、テンプレートパターンがウエハＷ上に転写される（ステップＳ３９０）。

インプリント処理の際、ＣＣＤカメラ１２は、テンプレートパターンに充填中のレジストを、略透明のテンプレートＴを介して撮像する。また、インプリント処理の際、脱気制御部１は、ＣＣＤカメラ１２からの画像に基づいて、レジストの気泡の大きさ（残留気泡サイズ）を算出する。脱気制御部１は、算出した残留気泡サイズに基づいて、テンプレートパターンの凹部にレジストが充填されるまでの時間（充填時間）を計測する。脱気制御部１は、例えば、残留気泡サイズが所定値以下となった時点、または残留気泡サイズの変化量が所定値以下となった時点を充填完了のタイミングとして、レジストの充填時間を計測する（ステップＳ３９５）。

レジストが硬化した後、原版ステージ２が上昇することにより、テンプレートＴがレジストから離型される（ステップＳ４００）。そして、脱気制御部１は、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであるか否かを判断する（ステップＳ４１０）。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ４１０、Ｎｏ）、脱気制御部１は、インプリント時のレジストの充填時間（計測結果）が規定時間よりも長かったか否かを判断する（ステップＳ４２０）。

レジストの充填時間が規定時間よりも短かった場合（ステップＳ４２０、Ｎｏ）、次のショットへのインプリントが行われる。具体的には、ステップＳ３５０〜Ｓ４１０の処理が行われる。

そして、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ４１０、Ｎｏ）、脱気制御部１は、インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長かったか否かを判断する（ステップＳ４２０）。

インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長くなっていれば（ステップＳ４２０、Ｙｅｓ）、脱気制御部１は、脱気用真空室２０にテンプレートＴの脱気を行わせる（ステップＳ４３０）。テンプレートＴへの脱気処理は、図８で説明したＳ２３０の処理と同様の処理である。

この後、脱気用真空室２０、真空引き部３０、原版搬送アーム４０の何れかで脱気されたテンプレートＴは、原版搬送アーム１３または原版搬送アーム４０によって原版ステージ２にロードされる。

テンプレートＴを脱気した後、インプリント装置１０１では、最終ショットのインプリントが完了するまでステップＳ３５０〜Ｓ４２０の処理またはステップＳ３５０〜Ｓ４３０の処理が繰り返される。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであれば（ステップＳ４１０、Ｙｅｓ）、原版搬送アーム１３が、テンプレートＴを原版ステージ２からアンロードして、インプリント装置１０１から搬出する（ステップＳ４４０）。この後、次のウエハＷがインプリント装置１０１内にロードされ、ステップＳ３２０〜Ｓ４４０の処理が行われる。

なお、原版搬送アーム１３がテンプレートＴを原版ステージ２からアンロードする際に、脱気制御部１は、インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長かったか否かを判断してもよい。この場合、インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長くなっていれば、インプリント装置１０１は、ウエハＷをアンロードしながら、テンプレートＴを脱気してもよい。

このように第５の実施形態によれば、インプリント時のレジストの充填時間が規定時間よりも長くなった場合にテンプレートＴを脱気するので、充填時間が長時間になることを防止できる。したがって、複数のショットに対してインプリントする場合であっても、各ショットに対するレジストの充填を短時間で行うことが可能となる。この結果、スループット劣化の少ない高生産性のインプリントを効率良く行うことが可能となる。

（第６の実施形態）
つぎに、図１０を用いてこの発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態では、ウエハＷをアンロードする際にテンプレートＴの脱気を行う。

図１０は、第６の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１０に示すインプリント処理の処理手順のうち、図８に示すインプリント処理の処理手順と同様の処理手順については、その説明を省略する。また、第６の実施形態に係るインプリント処理は、第１〜第３の実施形態で説明したインプリント装置１０１〜１０３の何れを用いてもよい。ここでは、インプリント装置１０１を用いた場合のインプリント処理手順について説明する。

インプリント装置１０１では、テンプレートＴのロードからテンプレートＴの離型まで、第４の実施形態で説明した図８の処理と同様の処理が行われる。換言すると、図１０に示すステップＳ５１０〜Ｓ６００の処理は、それぞれ図８に示したステップＳ１１０〜Ｓ２００の処理と同様の処理である。

インプリント装置１０１では、テンプレートＴがレジストから離型された後、脱気制御部１が、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであるか否かを判断する（ステップＳ６１０）。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ６１０、Ｎｏ）、次のショットへのインプリントが行われる。具体的には、ステップＳ５５０〜Ｓ６１０の処理が行われる。

一方、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであれば（ステップＳ６１０、Ｙｅｓ）、原版搬送アーム１３が、テンプレートＴを原版ステージ２からアンロードして、インプリント装置１０１から搬出する（ステップＳ６２０）。このとき、脱気制御部１は、脱気用真空室２０にテンプレートＴの脱気を行わせる（ステップＳ６３０）。テンプレートＴへの脱気処理は、図８で説明したステップＳ２３０の処理と同様の処理である。

この後、次のウエハＷがインプリント装置１０１内にロードされ、ステップＳ５２０〜Ｓ６１０の処理が行われる。インプリント装置１０１では、ステップＳ５２０〜Ｓ６３０の処理が繰り返されることにより、各ウエハＷが順番にインプリント処理される。

なお、本実施形態では、ウエハＷをアンロードする際にテンプレートＴの脱気を行う場合について説明したが、ウエハＷをロードする際にテンプレートＴの脱気を行なってもよい。また、ウエハＷをアンロードする際およびロードする際にテンプレートＴの脱気を行なってもよい。また、ウエハアライメント（ステップＳ５３０）の際にテンプレートＴの脱気を行なってもよい。

このように第６の実施形態によれば、ウエハＷをアンロードする際にテンプレートＴを脱気するので、効率良くテンプレートＴを脱気することが可能となる。換言すると、脱気以外の他の動作と、脱気動作と、を平行実施するので、脱気処理による生産性の低下を回避することが可能となる。したがって、効率良くインプリントを行うことが可能となる。

（第７の実施形態）
つぎに、図１１を用いてこの発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では、ウエハＷにレジストを滴下する際にテンプレートＴの脱気を行う。

図１１は、第７の実施形態に係るインプリント処理の処理手順を示すフローチャートである。なお、図１１に示すインプリント処理の処理手順のうち、図８に示すインプリント処理の処理手順と同様の処理手順については、その説明を省略する。また、第７の実施形態に係るインプリント処理は、例えば、第３の実施形態で説明したインプリント装置１０３を用いて行われる。

インプリント装置１０３では、テンプレートＴのロードからテンプレートＴの離型まで、第４の実施形態で説明した図８の処理と同様の処理が行われる。換言すると、図１１に示すステップＳ７１０〜Ｓ８００の処理は、それぞれ図８に示したステップＳ１１０〜Ｓ２００の処理と同様の処理である。

インプリント装置１０３では、テンプレートＴがレジストから離型された後、脱気制御部１が、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであるか否かを判断する（ステップＳ８１０）。インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければ（ステップＳ６１０、Ｎｏ）、次のショットへのインプリントが行われる。具体的には、ステップＳ７５０〜Ｓ８１０の処理が行われる。これらの処理の際、本実施形態では、インプリント装置１０３が、テンプレートＴを脱気している間に（ステップＳ８１５）、ウエハＷにレジストを滴下する（ステップＳ７５０）。

具体的には、ウエハＷにレジストを滴下する際に、脱気制御部１は、真空引きヘッド４５にテンプレートＴの脱気を行わせる。テンプレートＴへの脱気処理は、図８で説明したステップＳ２３０の処理と同様の処理である。なお、真空引きヘッド４５は、テンプレートＴが原版ステージ２に支持された状態で、テンプレートＴを脱気してもよい。その後、ステップＳ７６０〜Ｓ８１０の処理が行われる。

インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットであれば（ステップＳ８１０、Ｙｅｓ）、原版搬送アーム１３が、テンプレートＴを原版ステージ２からアンロードして、インプリント装置１０３から搬出する（ステップＳ８２０）。

なお、本実施の形態では、インプリントしたショットがウエハＷの最終ショットでなければテンプレートＴを脱気することとしたが、ウエハＷにレジストを滴下する際のテンプレートＴの脱気は、所定ショットに１度の割合で行ってもよい。

このように第７の実施形態によれば、ウエハＷにレジストを滴下する際にテンプレートＴを脱気するので、効率良くテンプレートＴを脱気することが可能となる。換言すると、脱気以外の他の動作と、脱気動作と、を平行実施するので、脱気処理による生産性の低下を回避することが可能となる。したがって、効率良くインプリントを行うことが可能となる。

なお、第１〜第７の実施形態で説明したインプリント方法（脱気方法）を組み合わせてもよい。このように第１〜第７の実施形態によれば、転写材であるレジストを短時間でテンプレートパターンの凹部に充填することが可能となる。したがって、効率良くインプリントを行うことが可能となる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…脱気制御部、５…試料ステージ、８…液滴下装置、１０…ＵＶ光源、１２…ＣＣＤカメラ、１３，４０…原版搬送アーム、２０…脱気用真空室、３０…真空引き部、３１，４３…載置部、３５，４４…吸引部、１０１〜１０３…インプリント装置、Ｔ…テンプレート、Ｗ…ウエハ。

Claims (7)

1. テンプレートに形成されたテンプレートパターンが転写される被転写基板に、転写材としてのレジストを滴下するレジスト滴下ステップと、
   前記テンプレートを前記被転写基板上のレジストに押し当てるとともに、この状態で前記レジストを硬化させ、その後、硬化したレジストから前記テンプレートを引き離すことによって、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングするパターニングステップと、
   前記硬化したレジストから前記テンプレートを引き離した後から次のショットのレジストに前記テンプレートを押し当てるまでの間の所定のタイミングで、前記テンプレートを前記テンプレートパターン面側から脱気する脱気ステップと、
   を含むことを特徴とするインプリント方法。
2. 前記テンプレートを用いた前記レジストへのパターニングが規定回数を超えた場合に、前記テンプレートを脱気することを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. 前記テンプレートパターンの凹部に前記レジストを充填するのに要する時間が規定時間よりも長くなった場合に、前記テンプレートを脱気することを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
4. テンプレートに形成されたテンプレートパターンが転写される被転写基板に、転写材としてのレジストを滴下するレジスト滴下部と、
   前記テンプレートを前記被転写基板上のレジストに押し当てるとともに、この状態で前記レジストを硬化させ、その後、硬化したレジストから前記テンプレートを引き離すことによって、前記テンプレートパターンに対応する転写パターンを前記レジストへパターニングするパターニング部と、
   前記硬化したレジストから前記テンプレートを引き離した後から次のショットのレジストに前記テンプレートを押し当てるまでの間の所定のタイミングで、前記テンプレートを前記テンプレートパターン面側から脱気する脱気部と、
   を備えることを特徴とするインプリント装置。
5. 前記脱気部は、所定の壁面で囲まれた真空室であり、
   前記テンプレートは、前記真空室で真空引きされることによって脱気され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。
6. 前記転写パターンを前記レジストへパターニングする際に前記被転写基板が載置される基板載置部をさらに有し、
   前記脱気部は、前記基板載置部上に配置されるとともに、前記テンプレートを真空引きすることによって脱気す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。
7. 前記テンプレートを搬送する搬送アームをさらに有し、
   前記脱気部は、前記搬送アームに配置されるとともに、前記テンプレートを真空引きすることによって脱気す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。
   
   
   
   
   

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