JP7712832B2 - 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 - Google Patents

Description

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。

半導体デバイスなどを製造するためのリソグラフィ技術として、モールドを用いて基板上のインプリント材を成型するインプリント技術が知られている。インプリント技術では、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、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、インプリント材で構成された凹凸パターンを基板上に形成することができる。

インプリント技術では、モールドと基板上のインプリント材とを接触させた時にモールドの凹凸パターンに気泡が残存すると、インプリント材に形成された凹凸パターンに欠損が生じうる。

特許文献１には、当該インプリント材の気泡の残存を低減するため、モールドと基板の少なとも一方を凸形状に変形させてモールドと基板を接触させる方法が開示されている。

特許文献２には、前記インプリント材に形成された凹凸パターンのエッチング加工後のパターン寸法の均一性を高めるために、インプリント材の残膜厚に基づき、インプリント材の塗布量を調整し、凹凸パターンの残膜厚の均一性を高める方法が開示されている。

特開２０１７－１９９７３０号公報 特開２００７－２９６７８３号公報

モールドと基板の少なくとも一方には、パターン領域を変形しやすくするため、パターン領域とその周辺の厚さが薄くなるように、パターン領域を有する面と反対側にキャビティ（凹部）が形成されうる。しかしながら、キャビティは、例えば製造誤差などにより、キャビティ中心がパターン領域の中心からずれて形成されることがある。インプリント材の残膜厚の均一性の調整方法の一つとして、モールドと基板上のインプリント材が接触した際のインプリント力で調整する方法がある。しかし、インプリント力を与えた時の残膜厚が、前記キャビティ中心のパターン領域の中心からのずれの影響を受け、残膜厚の均一性が低下する課題がある。

そこで、本発明は、インプリント材のパターン領域の残膜厚の均一性を向上させるため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。

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、モールドの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装置であって、パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと、基板が載置される基板載置面を有する基板保持部と、前記モールドを駆動してインプリント材が塗布された基板に対して３以上の位置で押圧する駆動部と、前記モールドと前記基板の少なくとも一方の対向する側の面を凸形状に変形可能な変形機構と、前記基板載置面に垂直なＺ方向における前記モールドの前記パターン領域の位置を計測するモールド計測部と、前記Ｚ方向における前記基板の位置を計測する基板計測部と、前記変形機構によって変形した、前記モールドと前記基板の少なくとも一方の凸形状の頂部と、前記駆動部との、前記基板載置面に平行なＸＹ平面内での距離に基づき、前記駆動部の押圧力を制御する制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、インプリント材のパターン領域の残膜厚の均一性を向上することができるインプリント装置を提供することができる。

第一実施形態のインプリント装置を示した図である。 第１実施形態におけるインプリント力によるモールドの変形のイメージ図である。 第１実施形態におけるインプリント力を変形中心とアクチュエータとの距離で制御する場合のフローチャートである。 式（６）（７）（８）の各パラメータの説明図である。 第２実施形態におけるインプリント力によるモールドと基板の変形のイメージ図である。 第２実施形態におけるインプリント力を変形中心とアクチュエータとの距離で制御する場合のフローチャートである。 式（１８）の各パラメータの説明図である。

以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。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、以下に示す図面は、本実施形態を容易に理解できるようにするために、実際とは異なる縮尺で描かれている場合があることに留意されたい。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態のインプリント装置の図である。
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モールドと接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えて硬化させ、インプリント材からモールドを剥離し、インプリント材にモールドの凹凸パターンを形成する装置である。

図１を用いてインプリント装置について説明する。ここでは、基板５が載置される基板載置面に平行で互いに垂直な方向をそれぞれＸ方向及びＹ方向、基板載置面に平行な平面をＸＹ面、それに垂直な方向（インプリント装置１の高さ方向）をＺ方向として、図１に示すように各軸を決める。

ここでは、インプリント技術の中でも光を照射することでインプリント材を硬化させる光硬化法を採用したインプリント装置１について説明する。

光源２はインプリント処理の際に、インプリント材１４を硬化させる光１６（例えば、紫外線）を照射する照明手段である。光源２から射出された光１６は、光学素子１５によって調整された後にインプリント材に照射される。

モールド３は、モールド保持部４に保持され、基板５に対向する面に所定のパターンが形成された型である。モールド３は通常、石英など紫外線を透過することが可能な材料で作製されており、基板側の面（パターン面）には、デバイスパターンとして基板５に転写すべき凹凸パターンが形成されたパターン領域を有する。また、モールド３には、パターン領域を変形しやすくするため、パターン領域とその周辺の厚みが薄くなるように、パターンが形成されたパターン面と反対側にキャビティ（凹部）が形成される。このキャビティは、モールド保持部４によってモールド３が保持されることで、略密封された空間となる。キャビティは、キャビティ内の流体（気体）の圧力を調整する圧力調整部に接続されている。モールド保持部４と、キャビティ（凹部）を有するモールド３と、キャビティ内の圧力を調整する圧力調整部とによって、モールド３のパターン面を凸形状に変形可能な変形機構を構成している。

モールド３のキャビティの内部の圧力を変更することにより、モールド３のパターン領域を基板５に向かって突出した凸形状に変形する。例えば、モールド３と基板５とを近づけてモールド３と基板５上のインプリント材を接触させる際には、圧力調整部は、例えば、キャビティの内部に圧縮空気を供給することにより、キャビティの内部の圧力をその外部の圧力よりも高くする。これにより、圧力調整部は、モールド３のパターン領域を基板５に向かって突出した凸形状に変形させることができ、接触処理においてモールド３とインプリント材との接触領域を徐々に拡げることができる。その結果、インプリント材に接触したモールド３の凹凸パターン（凹部）に気泡が残存することを低減することができ、インプリント処理によってインプリント材に形成されたパターンに欠損が生じることを低減することができる。

モールド保持部４がモールド３を保持した状態で、アクチュエータ１７（駆動部）によって、モールド３をＺ方向に移動させる駆動機構と、モールド３と基板５の傾きに応じてモールド３を傾ける駆動機構を有する。また、モールド保持部４は、ＸＹ平面内でモールド保持部４を移動させる駆動機構を有してもよい。また、モールド保持部４は、モールド３に圧力を与え、モールド３の形状を変形する機構を有する。

基板保持部６は、基板５を真空吸着や静電吸着により保持する基板載置面を有し、かつ、ＸＹ平面内に移動可能な保持手段である。基板保持部６はインプリント装置１のステージ定盤１２の載置面に沿ってＸＹ平面内で駆動する。この場合は、基板保持部６がＸＹ平面内で駆動した時のＺ方向の位置や傾きの基準は、ステージ定盤１２となる。ステージ定盤１２は、マウント１３上に構成されており、インプリント装置１は、床からの振動の影響を受けにくい構造になっている。また、基板保持部６は、基板５をＺ方向に移動させる駆動機構や、Ｘ軸まわり、Ｙ軸まわりで基板５を回転させる回転機構を有していてもよい。また、基板保持部６は、基板５に圧力を与え、基板５の形状を変形する機構と、モールド計測部８を有する。

モールド計測部８は、モールドの表面内の各位置とモールド計測部８とのＺ軸方向の距離（モールドの表面内の各位置のＺ軸方向の位置）を計測することができる距離計測器である。基板保持部６がＸＹ平面に沿って移動することによって、モールド計測部８はモールド３の表面内の各位置（全面）を計測可能である。また、モールド計測部８は基板保持部６に搭載される必要はなく、基板保持部６とは異なる機構に設けられていてもよい。その場合も、モールド計測部８がＸＹ平面に沿って移動することでモールド３の表面の各位置を計測することができる。

インプリント装置１には、基板５の表面内の各位置におけるＺ軸方向の位置を計測することができる基板計測部９を備える。基板計測部９は、基板５の表面内の各位置と基板計測部９とのＺ軸方向の距離を計測することができる距離計測器である。基板保持部６がＸＹ平面に沿って移動することによって、基板計測部９は基板５の表面内の各位置（全面）を計測可能である。基板保持部６がＸＹ平面に沿って移動することなく、基板計測部９がＸＹ平面に沿って移動することによって基板５の各位置の表面を計測してもよい。

インプリント材供給部７は、基板５上にインプリント材１４を供給する供給手段である。インプリント材１４には、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、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光が用いられる。

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る。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。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１４は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、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５上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（摂氏２５度における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。

基板５は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板５とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板５としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。

モールド搬送装置１０は、モールド３をモールド保持部４に搬入したり、インプリント装置１から搬出したりする搬送手段である。また、基板搬送装置１１は、基板５を基板保持部６に搬入したり、インプリント装置１から搬出したりする搬送手段である。

従来のインプリント工程では、モールド計測部８でモールド３の表面のＺ方向の位置をパターン転写領域の複数点で計測する。また、基板計測部９で基板５の表面のＺ方向の位置をパターン転写領域の複数点で計測する。その後、モールド３と基板５の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。次に、基板５にインプリント材供給部７からインプリント材１４を塗布する。その後、モールド３のキャビティ内の圧力（キャビティ圧）を高め、モールド３の凹凸パターンが形成された面を凸形状に変形させる。この状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させ、キャビティ圧を小さくして、モールド３の凹凸パターンの形成面の凸形状を戻しながらパターン領域の全面を接触させインプリントする。また、モールド３とインプリント材１４を接触させた際に、アクチュエータ１７でインプリント力を与え、インプリント材１４の残膜厚の均一性を調整することができる。

しかしながら、図２に示したように、モールド３のキャビティの製造誤差などにより、キャビティ中心がパターン領域の中心からずれて形成された場合、モールド３の変形中心（Ｏｍ）がパターン領域の中心からずれて形成される虞がある。それに起因して、押圧位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３でインプリント力を与えた場合のインプリント材の残膜厚の均一性が低下することがある。インプリント力を与えるアクチュエータ１７は、３以上の位置（押圧位置）において、モールド３を基板５に向かう方向（Ｚ方向）に押圧する。

インプリント材の残膜厚の均一性を３箇所で与えるインプリント力で調整する場合において、キャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上する方法について説明する。

前記インプリント工程において、モールド３を平坦にした状態（キャビティ圧が与えられていない状態）で、モールド計測部８でモールド３の表面のＺ方向における位置をパターン領域の複数点で計測する。また、基板計測部９で基板５の表面のＺ方向における位置をパターン転写領域の複数点で計測し、モールド３と基板５の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。ここでは、傾きの調整はアクチュエータ１７でモールド３を移動させて実施する形態として説明する。しかし、本発明はこれに限定されることはなく、基板保持部６を移動させて平行度を調整するようにしてもよい。

続いて、モールド３にキャビティ圧を与え、モールド３のパターン領域の面を基板５に対して凸形状に変形させる。この状態で、モールド計測部８で、モールド３の表面のＺ方向の位置をパターン領域の複数点で計測し、モールド３の変形中心の座標を求める。ここで、変形中心とは、モールド３の基板５側の表面（ＸＹ平面）の各位置におけるＺ方向の位置が最も基板側となる（Ｚ位置が最も小さい）位置であり、変形中心の座標はその位置のＸＹ座標である。

次に、基板５にインプリント材供給部７から供給されるインプリント材１４を塗布する。その後、モールド３にキャビティ圧を与え凸形状に変形させた状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させた後、キャビティ圧を小さくしながらパターン領域の全面を接触させインプリントする。

モールド３とインプリント材１４を接触させた際のインプリント力は、次のように設定される。モールド３の変形中心から各アクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルと該アクチュエータ１７の押圧力の分配比との積、の和がゼロとなるように各アクチュエータ１７の押圧力の分配比を設定する。ここで、モールド３の変形中心とは、凸形状の頂部の位置である。例えば３箇所に配置されたアクチュエータ１７でインプリント力が与えられる場合、モールド３の変形中心から第ｎアクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルをＶｎ（＝（Ｘｎ，Ｙｎ））とし、第ｎアクチュエータの押圧力の分配比をＲｎとするとき、
を満たすように各アクチュエータ１７の押圧力の分配比Ｒｎ（ｎ＝１、２、３）を決定する。式（１）は、Ｘ成分、Ｙ成分に分解すると、
である。

このように、モールド３の変形中心と各アクチュエータ１７の位置との関係に基づいて、各アクチュエータ１７の押圧力の分配比を設定する。それによって、モールド３の変形中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上させることができる。

ここで、３つのアクチュエータ１７とモールド３の変形中心とを結ぶ３本の線分間の角度が１２０度で近似できる場合は、次のように簡易的に分配比を得ることができる。モールド３の変形中心と３箇所のアクチュエータ１７の位置との基板載置面に平行な平面内での距離をそれぞれＬｎ（ｎ＝１、２、３）としたとき、第ｎアクチュエータ１７の押圧力の分配比Ｒｎ（ｎ＝１、２、３）は、
と設定するとよい。このように、モールド３の変形中心から各アクチュエータ１７の位置への距離（の逆比）に基づき各アクチュエータ１７の押圧力を制御する。それによって、モールド３のキャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上することができる。

なお、３つのアクチュエータ１７とモールド３の変形中心とを結ぶ３本の線分間の角度が１２０度で近似できるとは、１１０～１３０度の角度範囲である場合を指すものとする。さらにこの角度範囲は、好ましくは１１５～１２５度、より好ましくは１１８～１２２度、さらにより好ましくは１１９～１２１度であるとよい。

図３を参照しながら第１実施形態に係る第１実施例のインプリント装置によるインプリント方法を説明する。本発明のインプリント方法は、図３のフローチャートに示された処理フローに従い、不図示の制御装置（制御部）によって制御され実行される。ここで、第１実施例のインプリント装置は、３つのアクチュエータ１７がＸＹ平面内で構成する三角形の中に、モールド３のキャビティの中心が位置するように構成されている。

最初にＳ１０１で、モールド３のパターン面を平坦にした状態（キャビティ内に圧力をかけない状態）で、モールド保持部４または基板保持部６をＸＹ平面内で移動させながら、モールド計測部８でモールド３のＺ方向の位置をパターン領域の複数点で計測する。また、基板計測部９で基板５のＺ方向の位置をパターン転写領域の複数点で計測する。

Ｓ１０２において、モールド３と基板５の互いに対向する面の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。

Ｓ１０３において、モールド３にキャビティ圧を与え、基板５に対向するパターン面を凸形状に変形させる。

Ｓ１０４において、モールド３のパターン面を凸形状に変形させた状態で、モールド計測部８で、モールド計測部８とモールド３との距離（モールド３の基板５と対向する面のＺ方向の位置）をパターン領域の複数点で計測し、モールド３の変形中心（頂部）の座標を取得する。

Ｓ１０５において、基板５にインプリント材供給部７から供給されたインプリント材１４を塗布する。

Ｓ１０６において、モールド３が凸形状に変形した状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させ、キャビティ圧を小さくしながらパターン領域の全面を接触させる。

次に、Ｓ１０７において、モールド３とインプリント材１４を接触させて押圧するインプリント力を、モールドの変形中心と其々のアクチュエータとの距離の逆比に基づくインプリント力で、３つのアクチュエータ１７それぞれを制御する。式（６）（７）（８）のＬｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３は、図４に示した通り、モールド３の変形中心と３つのアクチュエータそれぞれの押圧位置との基板載置面に平行な平面内における距離である。また、３つのアクチュエータ１７のインプリント力の合計値をＦ、３つのアクチュエータのインプリント力をそれぞれＦ１、Ｆ２、Ｆ３とする。
Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＝Ｆ （９）

次に、Ｓ１０８において、光源２からの光１６（例えば、紫外線）をインプリント材１４に照射して硬化させる。

その後、Ｓ１０９において、モールド３をインプリント材１４から剥離し、インプリント材１４にモールドの凹凸パターンを形成する。

このように、モールド３の変形中心から各アクチュエータ１７の位置への距離（の逆比）に基づき押圧力の分配比を制御することで、モールド３の変形中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上することができる。

本実施例では、モールド３にキャビティ圧を与え凸形状に変形した状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させたが、本発明はこれに限定されることはない。モールド３ではなく、基板５がモールド３側の面を凸形状に変形させる機構を有し、モールド３に対向する側の面が凸形状に変形した基板５の上のインプリント材１４とモールド３とが接触する構成としてもよい。すなわち、モールド３と基板５のいずれか一方が対抗する側の面を凸形状に変形させる機構を有するものとしてもよい。

第１実施例では、３つのアクチュエータ１７がＸＹ平面内で構成する三角形の中に、モールド３のキャビティの中心が位置するように構成されているが、３つのアクチュエータ１７とモールド３の変形中心とを結ぶ３本の線分は互いに１１０～１３０度の範囲の角度である。前記角度は、好ましくは１１５～１２５度、より好ましくは１１８～１２２度、さらにより好ましくは１１９～１２１度であるとより好適に本発明の効果を享受することができる。

＜第２実施形態＞
図１を用いて、モールド３と基板５の両方にキャビティ圧を与え変形させてインプリントする本発明の第２実施形態について説明する。

第２実施形態では第１実施形態の構成に加えて、モールド３だけでなく、基板５もモールド３側の面を凸状に変形させる機構を有することが異なる。すなわち、不図示の圧力調整部は、基板５のモールド３側の面を凸形状に変形させるような、基板保持部６と基板保持部６に吸着された基板５との間に形成される略密閉された空間（キャビティ（凹部））内の流体（気体）の圧力も調整する。モールド保持部４と、モールド３と、基板保持部６と、キャビティ内の圧力を調整する圧力調整部とによって、モールド３のパターン面と基板５とを凸形状に変形する変形機構を構成している。

従来のインプリント工程では、モールド計測部８でモールド３の表面のＺ方向の位置をパターン転写領域の複数点で計測する。また、基板計測部９で基板５の表面のＺ方向の位置をパターン転写領域の複数点で計測する。その後、モールド３と基板５の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。次に、基板５にインプリント材供給部７からインプリント材１４を塗布する。その後、モールド３と基板５の両方にキャビティ圧を与え凸形状に変形した状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させ、キャビティ圧を小さくしながらパターン領域の全面を接触させインプリントする。また、モールド３とインプリント材１４を接触した際に、３つのアクチュエータ１７でインプリント力を与え、インプリント材１４の残膜厚の均一性を調整することができる。

しかしながら、図５に示したように、キャビティの製造誤差などにより、キャビティ中心がパターン領域の中心からずれて形成された場合、モールド３の変形中心（Ｏｍ）及び基板５の変形中心（Ｏｓ）がパターン領域の中心からずれて形成される虞がある。それに起因して、インプリント力を与えた場合のインプリント材１４の残膜厚の均一性が、低下することがある。インプリント力を与えるアクチュエータ１７は、少なくとも３箇所の位置において、モールド３を基板５の方向（Ｚ方向）に押圧する。

インプリント材１４の残膜厚の均一性を３箇所で与えるインプリント力で調整する場合において、キャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上する方法について説明する。

前記インプリント工程において、モールド３を平坦にした状態（モールド３へのキャビティ圧が与えられていない状態）で、モールド計測部８でモールド３の表面のＺ方向における位置をパターン領域の複数点で計測する。また、基板５を平坦にした状態（基板保持部６へのキャビティ圧が与えられていない状態）で、基板計測部９で基板５の表面のＺ方向における位置をパターン転写領域の複数点で計測する。計測結果に基づきモールド３と基板５の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。ここでは、傾きの調整はアクチュエータ１７でモールド３を移動させて実施する形態として説明するが、本発明はこれに限定されることはなく、基板保持部６を移動させて平行度を調整するようにしてもよい。

続いて、モールド３にキャビティ圧を与え、モールド３のパターン領域の面を基板５に対して凸形状に変形させる。この状態で、モールド計測部８で、モールド３との距離（モールド３の表面のＺ方向の位置）をパターン領域の複数点で計測し、モールド３の変形中心の座標を求める。ここで、変形中心とは、モールド３の基板５側の表面（ＸＹ平面）のＺ方向における位置が最も基板側となる（Ｚ位置が最も小さい）ＸＹ座標の位置である。

更に、基板５側にもキャビティ圧を与え、基板５のモールド３側の面を凸形状に変形させた状態で、基板計測部９で、基板５との距離（基板５の表面のＺ方向の位置）をパターン転写領域の複数点で計測し、基板５の変形中心の座標を求める。ここで、変形中心とは、基板５のモールド３側の表面（ＸＹ平面）のＺ方向における位置が最もモールド３側となる（Ｚ位置が最も大きい）ＸＹ座標の位置である。

次に、基板５にインプリント材供給部７からインプリント材１４を塗布する。その後、モールド３と基板５の両方にキャビティ圧を与え凸形状に変形させた状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させた後、モールド３と基板５のキャビティ圧を小さくしながらパターン領域の全面を接触させインプリントする。

モールド３とインプリント材１４を接触させた際のインプリント力を次のように設定する。
モールド３の変形中心から各アクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルと該アクチュエータ１７の押圧力の第１分配比との積、の和がゼロとなるように各アクチュエータ１７の押圧力の第１分配比を設定する。例えば３箇所に配置されたアクチュエータ１７でインプリント力が与えられる場合、モールド３の変形中心から第ｎアクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルをＶｍｎ（＝（Ｘｍｎ，Ｙｍｎ））（ｎ＝１、２、３）とし、第ｎアクチュエータの押圧力の第１分配比をＲｍｎ（ｎ＝１、２、３）とするとき、
を満たすように各アクチュエータ１７の押圧力の第１分配比Ｒｍｎを決定する。式（１０）は、Ｘ成分、Ｙ成分に分解すると、
である。

同様に、基板５の変形中心から各アクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルと 該アクチュエータ１７の押圧力の第２分配比との積の和がゼロとなるように各アクチュエータ１７の押圧力の第２分配比を設定する。３つのアクチュエータ１７でインプリント力が与えられる場合、基板５の変形中心から第ｎアクチュエータ１７の位置へのＸＹ平面内でのベクトルをＶｓｎ（＝（Ｘｓｎ，Ｙｓｎ））（ｎ＝１、２、３）とし、第ｎアクチュエータの押圧力の第２分配比をＲｓｎ（ｎ＝１、２、３）とするとき、
を満たすように各アクチュエータ１７の押圧力の第２分配比Ｒｓｎを決定する。式（１４）は、Ｘ成分、Ｙ成分に分解すると、
である。

以上より、３つのアクチュエータ１７で与えられるインプリント力Ｆは、第ｎアクチュエータ１７（ｎ＝１、２、３）に対して、分配比Ｒｎ＝Ｒｍｎ＋Ｒｓｎ、で分配するように制御される。

このように、モールド３の変形中心と各アクチュエータ１７の位置との関係と、基板５の変形中心と各アクチュエータ１７の位置との関係とに基づいて、各アクチュエータ１７の押圧力の分配比を設定する。これにより、モールド３のキャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上させることができる。

ここで、３つのアクチュエータ１７とモールド３の変形中心とを結ぶ３本の線分間の角度と、３つのアクチュエータ１７と基板５の変形中心とを結ぶ３本の線分間の角度が、１２０度で近似できる場合は、次のように簡易的に分配比を得ることができる。モールド３の変形中心と３つのアクチュエータ１７の位置との間の距離をそれぞれＬｍｎ（ｎ＝１、２、３）として、基板５の変形中心と３つのアクチュエータ１７のそれぞれの押圧位置との基板載置面に平行な平面内における距離をそれぞれＬｓｎ（ｎ＝１、２、３）としたとき、第ｎアクチュエータ１７の押圧力の分配比Ｒｎ（ｎ＝１、２、３）は、
と設定するとよい。このように、モールド３と基板５の変形中心とアクチュエータとの距離（の逆比）に基づき各アクチュエータ１７の押圧力を制御する。これにより、モールド３と基板５のキャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上することができる。

なお、３つのアクチュエータ１７とモールド３及び基板５の変形中心とを結ぶ３本の線分間の角度が１２０度で近似できるとは、１１０～１３０度の角度範囲である場合を指すものとする。さらにこの角度範囲は、好ましくは１１５～１２５度、より好ましくは１１８～１２２度、さらにより好ましくは１１９～１２１度であるとよい。

図６、７を参照しながら第２実施形態に係る第２実施例のインプリント装置によるインプリント方法を説明する。本発明のインプリント方法は、図６のフローチャートに示された処理フローに従い、不図示の制御装置（制御部）によって制御され実行される。ここで、第２実施例のインプリント装置は、３つのアクチュエータ１７がＸＹ平面内で構成する三角形の中に、モールド３のキャビティの中心及び基板５のキャビティの中心が位置するように構成されている。

最初にＳ２０１で、モールド３のパターン面を平坦にした状態（キャビティ内に圧力をかけない状態）で、モールド保持部４または基板保持部６をＸＹ平面内で移動させながら、モールド計測部８でモールド３のＺ方向の位置をパターン領域の複数点で計測する。

Ｓ２０２において、基板５を平坦にした状態（キャビティ内に圧力をかけない状態）で、基板計測部９で基板計測部９と基板５との距離（基板５のＺ方向の位置）をパターン転写領域の複数点で計測する。

Ｓ２０３において、モールド３と基板５の互いに対向する面の傾きが相対的に平行になるようにアクチュエータ１７でモールド３の傾きを調整する。

Ｓ２０４において、モールド３にキャビティ圧を与え、基板５に対向するパターン面を凸形状に変形させる。

Ｓ２０５において、基板５側にもキャビティ圧を与え、モールド３に対向する基板５の面を凸形状に変形させる。

Ｓ２０６において、モールド３の基板５と対向する面を凸形状に変形させた状態で、モールド計測部８で、モールド計測部８とモールド３との距離（モールド３のＺ方向の位置）をパターン領域の複数点で計測し、モールドの変形中心（頂部）の座標を取得する。

Ｓ２０７において、基板５のモールド３と対向する面を凸形状に変形させた状態で、基板計測部９で、基板計測部９と基板５との距離（基板５の面のＺ方向の位置）をパターン転写領域の複数点で計測し、基板５の変形中心の座標を求める。

Ｓ２０８において、基板５にインプリント材供給部７からインプリント材１４を塗布する。

Ｓ２０９において、モールド３と基板５の両方にキャビティ圧を与え凸形状に変形させた状態で、モールド３と基板５の上のインプリント材１４を接触させた後、双方のキャビティ圧を小さくしながらパターン領域の全面を接触させる。

Ｓ２１０において、モールド３とインプリント材１４を接触した際のインプリント力を、モールド３と基板５の其々の変形中心と、其々のアクチュエータ１７との距離の逆比に基づくインプリント力で、３つのアクチュエータ１７それぞれを制御する。式（１９）（２０）（２１）のＬｍ１，Ｌｍ２，Ｌｍ３，Ｌｓ１，Ｌｓ２，Ｌｓ３は、図７に示した通り、モールド３（図７（ａ））と基板５（図７（ｂ））の其々の変形中心と、其々のアクチュエータ１７の押圧位置との基板載置面に平行なＸＹ面内での距離である。また、３つのアクチュエータ１７のインプリント力の合計値をＦ、其々のアクチュエータ１７のインプリント力を（Ｆ１、Ｆ２、Ｆ３）とする。
Ｆ１＋Ｆ２＋Ｆ３＝Ｆ （２２）

次に、Ｓ２１１において、光源２からの光１６（例えば、紫外線）をインプリント材１４に照射して硬化させる。

その後、Ｓ２１２において、モールド３をインプリント材１４から剥離し、インプリント材１４にモールドの凹凸パターンを形成する。

このように、モールド３の変形中心から各アクチュエータ１７の位置への距離の逆比、及び、基板５の変形中心から各アクチュエータ１７の位置への距離の逆比に基づき各アクチュエータ１７の押圧力の分配比を設定して制御する。これにより、モールド３のキャビティ中心とパターン領域中心のズレが残膜厚に与える影響を低減し、残膜厚の均一性を向上させることができる。

第２実施例のインプリント装置は、３つのアクチュエータ１７がＸＹ平面内で構成する三角形の中に、モールド３及び基板５のキャビティの中心が位置するように構成されている。また、３つのアクチュエータ１７とモールド３の変形中心とを結ぶ３本の線分が互いに１１０～１３０度の範囲の角度となり、３つのアクチュエータ１７と基板５の変形中心とを結ぶ３本の線分が互いに１１０～１３０度の範囲の角度となる。前記１１０～１３０度の角度範囲は、好ましくは、１１５～１２５度、より好ましくは１１８～１２２度、さらにより好ましくは１１９～１２１度であるとより好適に本発明の効果を享受することができる。

＜物品の製造方法の実施形態＞
本発明の実施形態にかか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。インプリント装置を用いて成形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。

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を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。

＜その他の実施形態＞
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。

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。

１ インプリント装置
３ モールド
６ 基板保持部
８ モールド計測部
９ 基板計測部
１４ インプリント材
１７ アクチュエータ（駆動部）

Claims (11)

1. モールドの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装置であって、
   パターンが形成されたパターン領域を有するモールドと、
   基板が載置される基板載置面を有する基板保持部と、
   前記モールドを駆動してインプリント材が塗布された基板に対して３以上の位置で押圧する駆動部と、
   前記モールドと前記基板の少なくとも一方の対向する側の面を凸形状に変形可能な変形機構と、
   前記基板載置面に垂直なＺ方向における前記モールドの前記パターン領域の位置を計測するモールド計測部と、
   前記Ｚ方向における前記基板の位置を計測する基板計測部と、
   前記変形機構によって変形した、前記モールドと前記基板の少なくとも一方の凸形状の頂部と、前記駆動部との、前記基板載置面に平行なＸＹ平面内での距離に基づき、前記駆動部の押圧力を制御する制御部と、を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記変形機構は、前記モールドの前記基板に対向する側の面を凸形状に変形可能であり、
   前記制御部は、前記変形機構によって変形した前記モールドの前記凸形状の頂部と、前記駆動部との前記ＸＹ平面における距離とに基づき、前記駆動部の前記押圧力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記変形機構は、前記基板の前記モールドに対向する側の面を凸形状に変形可能であり、
   前記制御部は、前記変形機構によって変形した、前記基板保持部に保持された前記基板の前記凸形状の頂部と、前記駆動部との前記ＸＹ平面における距離に基づき、前記駆動部の前記押圧力を制御する、
   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。
4. 前記駆動部は互いに異なる位置に配置されている複数のアクチュエータを含み、
   前記制御部は、前記変形機構によって変形した、前記モールドと前記基板のうちの少なくとも一方の前記凸形状の前記頂部と、前記複数のアクチュエータのそれぞれとの前記ＸＹ平面における距離に基づき前記複数のアクチュエータそれぞれの前記押圧力を制御する、
   ことを特徴とする請求項１から３までのいずれか一項に記載のインプリント装置。
5. 前記駆動部は３つのアクチュエータを有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。
6. 前記モールドの前記凸形状の前記頂部は、前記変形機構によって凸形状に変形された前記モールドの面の前記パターンが形成された領域の複数の位置において、前記モールド計測部で計測されたＺ方向の位置に基づいて得られることを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
7. 前記基板の前記凸形状の前記頂部は、前記変形機構によって凸形状に変形された前記基板の面の前記パターンの転写領域の複数の位置において、前記基板計測部で計測されたＺ方向の位置に基づいて得ら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。
8. 前記制御部は、前記変形機構によって変形した、前記モールドと前記基板のうちの少なくとも一方の前記凸形状の頂部と、前記駆動部との前記ＸＹ平面内での距離の逆比に基づき、前記駆動部の前記押圧力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。
9. モールドと基板の少なくとも一方の対向する側の面を凸形状に変形可能なインプリント装置を用いた、モールドの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方法であって、
   モールドと基板の少なくとも一方の対向する側の面を凸形状に変形させていない前記モールドと前記基板の互いに対向する面の平行度を調整し、
   前記モールドと前記基板の少なくとも一方の対向する側の面を凸形状に変形させ、
   凸形状に変形した前記モールドと前記基板の少なくとも一方の対向する側の面の凸形状の頂部の位置を取得し、
   パターンが形成されたパターン領域を有するモールドをインプリント材が塗布された基板に対して３以上の押圧位置で押圧し、
   前記凸形状に変形した前記モールドと前記基板のうちの少なくとも一方の凸形状の頂部と、前記３以上の押圧位置との、前記基板が載置される面に平行な面内での距離に基づき、前記３以上の押圧位置での押圧力を制御する、
   ことを特徴とするインプリント方法。
10. 前記３以上の押圧位置での押圧力は、前記凸形状に変形した前記モールドと前記基板のうちの少なくとも一方の凸形状の頂部と、前記３以上の押圧位置との、前記基板が載置される面に平行な面内での距離の逆比に基づき制御されることを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
11. 請求項１から８までのいずれか一項に記載のインプリント装置を用いて基板にパターンを形成する工程と、
    前記工程で前記パターンが形成された前記基板を加工する工程と、
    を有することを特徴とする物品の製造方法。