用于确定压印模具的图案的方法、压印方法和装置

摘要

在本发明中，在包含压缩气体的气氛中执行的压印处理中，图案以比现有技术高的准确度形成在基板上。提供有一种用于使用计算机来确定模具的图案的确定方法，这种模具被用在通过执行以下步骤而在压印材料上形成图案的压印处理中：在包含通过压缩而液化的压缩气体的气氛中，将基板上的压印材料和模具的图案压在一起的步骤；固化压印材料的步骤；以及使压印材料和模具分离的步骤。在按压步骤中，作为压印材料和模具之间的压缩气体液化的结果并且已渗入压印材料中的凝结液体在按压步骤完成之后与压印材料分离，并且引起压印材料的图案的收缩；计算该收缩的量；并且使用收缩量来确定模具图案的尺寸。

权利要求

1.一种通过使用计算机来确定模具的图案的确定方法，所述模具的图案被用在通过执行以下步骤来在压印材料上形成图案的压印处理中：在包含将会因压缩而液化的可凝结气体的气氛中将基板上的压印材料按压向模具的图案、固化压印材料、以及从压印材料中释放模具，所述确定方法包括以下步骤：

计算压印材料上的图案的收缩量，所述压印材料上的图案由于凝结液体在按压步骤完成之后从压印材料中解吸而收缩，所述凝结液体是通过在按压步骤中在压印材料与模具的图案之间的可凝结气体的液化而产生的并且溶解在压印材料中；以及通过使用所计算的收缩量来确定模具的图案的尺寸。

2.根据权利要求1所述的确定方法，其中，在计算步骤中，通过使用溶解在压印材料中的凝结液体的浓度以及浓度与收缩量之间的关系来计算收缩量。

3.根据权利要求2所述的确定方法，其中，在计算步骤中，根据气氛中的可凝结气体的浓度来获得凝结液体的浓度。

4.根据权利要求3所述的确定方法，其中，在计算步骤中，通过使用气氛中的可凝结气体的浓度分布来获得在压印材料上形成的图案区域中的凝结液体的浓度分布，并且其中，通过使用凝结液体的浓度分布来计算收缩量。

5.根据权利要求3所述的确定方法，在计算步骤中，

其中，通过使用在按压步骤中被限制在压印材料与模具的图案之间的可凝结气体的量来获得在压印材料上形成的图案区域中的凝结液体的浓度分布，并且其中，通过使用凝结液体的浓度分布来计算收缩量。

6.根据权利要求1所述的确定方法，其中，在计算步骤中，针对尺寸相互不同的多个图案成分中的每个图案成分计算收缩量。

7.根据权利要求1所述的确定方法，其中，在确定步骤中，通过使用因在固化压印材料的步骤中压印材料的固化而产生的收缩量来确定模具的图案的尺寸。

8.一种用于制造模具的模具制造方法，该模具制造方法包括以下步骤：通过使用根据权利要求1至7中任何一个所述的确定方法，来确定模具的图案的尺寸；

以及

以使得图案的尺寸与所确定的尺寸相匹配的方式处理模具上的图案。

9.一种通过执行以下步骤来在压印材料上形成目标图案的压印方法：通过使用利用根据权利要求8所述的模具制造方法而制造的模具，在包含将会因压缩而液化的可凝结气体的气氛中，将基板上的压印材料压向模具的图案；

固化压印材料；以及

从压印材料中释放模具。

10.一种压印装置，该压印装置通过在包含将会因压缩而液化的可凝结气体的气氛中将基板上的压印材料压向模具的图案并且然后从压印材料中释放模具，来在压印材料上形成图案，该压印装置包括：通过使用根据权利要求8所述的模具制造方法制造的模具；以及将可凝结气体供应到所述气氛的供应单元。

11.一种用于制造产品的方法，该方法包括以下步骤：通过使用根据权利要求10所述的压印装置来在基板上形成图案；以及通过对其上形成有图案的基板进行处理来制造产品。

说明书

用于确定压印模具的图案的方法、压印方法和装置

技术领域

[0001] 本发明涉及用于确定压印模具的图案的方法、压印方法和装置。

背景技术

[0002] 通过使用模具(模具、原版、掩模)的图案并在基板(诸如晶圆或玻璃基板)上形成树脂图案从而在基板上模塑树脂(压印材料)的压印技术正在受到关注。该技术使得能够在基板上创建几纳米量级的精细结构。压印技术的示例包括光固化法、热固化法以及溶胶凝胶压印法。例如，采用光固化法的压印装置将紫外线可固化的树脂(压印树脂、光可固化树脂)涂覆于基板上的投射区域(压印区域)。然后，通过使用模具来模塑未固化的树脂。在发射紫外射线使得树脂被固化之后，释放模具，由此在基板上形成树脂图案。

[0003] 在PTL 1中，公开一种使用可凝结气体的压印装置，可凝结气体由于当在压印气氛中将模具压向树脂时发生的压力上升(压缩)而凝结并液化。当可凝结气体液化时，体积减小至当可凝结气体保持为气态时产生的体积的几百分之一。因此，影响图案形成并且由被压向彼此的模具与基板之间的残余气体所产生的影响可以得到抑制。

[0004] 引用列表

[0005] 专利文献

[0006] PTL 1：日本专利公开No.2004-103817号

发明内容

[0007] 技术问题

[0008] 已经发现下面的状态。在包含可凝结气体的气氛中进行的压印处理中，已被吸收到树脂中的凝结液体在按压完成之后从树脂中解吸(desorb)到外部。因此，在基板上形成的图案可能收缩，使得图案形状劣化。例如，图案线宽度减小，表面的粗糙度变大，和/或图案形状变形为非矩形的形状。

[0009] 本发明的目标在于在包含可凝结气体的气氛中进行的压印处理中，以比相关技术中的准确度高的准确度在基板上形成图案。

[0010] 问题的解决方案

[0011] 根据用于解决上述问题的本发明的一方面，提供了一种通过使用计算机来确定模具的图案的确定方法。模具的图案被用在通过执行以下步骤而在压印材料上形成图案的压印处理中：在包含将会因压缩而液化的可凝结气体的气氛中将基板上的压印材料压向模具的图案、固化压印材料、以及从压印材料中释放模具。该方法包括以下步骤：计算压印材料上的图案的收缩量，压印材料上的图案因按压步骤完成之后从压印材料中解吸凝结液体而收缩，凝结液体是通过在按压步骤中压印材料与模具的图案之间的可凝结气体的液化而产生的并且溶解在压印材料中；以及通过使用所计算的收缩量，确定模具的图案的尺寸。

[0012] 发明的有益效果

[0013] 根据本发明，在包含可凝结气体的气氛中进行的压印处理中，可以以比相关技术中的准确度高的准确度在基板上形成图案。

附图说明

[0014] 图1是例示了根据第一实施例的压印装置的配置的示意图。

[0015] 图2是示意性地例示了在模具被释放之后所形成的树脂图案的图。

[0016] 图3是例示了当模具被压时溶解在树脂中的凝结液体的比例与CD变化量之间的关系的图。

[0017] 图4是例示了用于确定模具图案的方法的图。

[0018] 图5包括示意性地例示了要被压的模具的图案的形状以及涂覆于基板上的树脂的形状的图。

[0019] 图6(a)是例示了图案线宽度与CD变化量之间的关系的图；以及图6(b)是例示了图案高度的平均收缩率与图案线宽度之间的关系的图。

[0020] 图7是例示了根据第二实施例的压印装置的配置的示意图。

具体实施方式

[0021] (第一实施例)

[0022] 图1是例示了压印装置的配置的示意图。压印装置是通过将模具图案压向待处理的基板上的树脂(压印材料)并然后从树脂中释放模具从而在基板上形成树脂图案的装置。根据本实施例，使用了采用光固化法的压印装置。本实施例可以应用于其他压印方法，诸如热固化法。在图1中，Z轴被设置为与使用紫外射线照射基板上的树脂的照明系统的光轴平行，并且X轴和Y轴被设置为在与Z轴垂直的平面上彼此正交。压印装置1包括照明系统2、模具保持单元3、基板台4、涂覆单元5、气体供应单元6和控制器7。

[0023] 照明系统2在压印处理中使用穿过模具8的紫外射线照射树脂12以便固化树脂12。照明系统2包括光源以及用于将从光源发射的紫外射线调节成适合于固化的光的光学设备。

[0024] 模具8是在面向基板10的表面上三维地形成有预定图案(例如，与电路图案对应的凹/凸图案)的模具。模具8的材料是紫外射线可以穿透的材料，诸如石英。

[0025] 对齐标记检测系统(未例示)与照明系统2相邻或者在照明系统2附近，或者在照明系统2内部。对齐标记检测系统检测基板10上的对齐标记和模具8上的对齐标记以便使模具与基板的位置对齐，其中基板10上的对齐标记在压印处理中被形成用于基础(groundwork)。

[0026] 模具保持单元3是使用真空吸引力或者静电力拉住模具8以保持模具8并且由压印装置的结构支撑的保持单元。模具保持单元3包括模具卡盘9和用于在Z轴方向上移动模具保持单元3的驱动机构(未例示)。驱动机构使模具保持单元3在Z轴方向上移动，使得执行将模具8的图案压向涂覆在基板10上的树脂12的操作以及从树脂12中释放模具的操作。在压印装置1中执行的按压和释放模具的操作可以通过如上所述在Z轴方向上移动模具8来实现。然而，例如，这些操作可以通过在Z轴方向上移动基板台4(基板10)或者通过移动模具8和基板台4这二者来实现。

[0027] 基板台4是例如使用真空吸引来保持基板10并且包括在XY平面中可移动的基板卡盘11的保持单元。基板10是待处理的目标并且由例如单晶硅组成，并且具有待处理的并且被涂覆树脂12的表面，所述树脂12将要通过使用模具8来模塑。基板台4在基板台4的附近设有多个参考镜(反射单元)13，使得基板台4的位置和角度可以由六个自由度(X、Y、Z、ωx、ωy、ωz)控制。压印装置1包括多个激光干涉仪(测量装置)14，激光干涉仪14通过使用相应光束照射这些参考镜13来测量基板台4的位置。激光干涉仪14实时地测量基板台4的位置，并且控制器7基于测量值执行对基板10(基板台4)的定位控制。

[0028] 涂覆单元5是用于将树脂12(未固化树脂)涂覆到基板10的涂覆装置。树脂12是具有通过接收紫外射线而固化的性质的光可固化树脂。取决于例如制造待制造的产品(设备)的处理而适当地选择树脂12，并且将树脂12涂覆于基板。

[0029] 气体供应单元6是在将模具8和基板10上的树脂12压向彼此的操作中向模具被按压的模具按压位置供应混合气体的供应装置(供应单元)。气体供应单元6包括可渗透气体供应单元20，可渗透气体供应单元20供应具有溶解或扩散在模具8、树脂12和基板10中的至少一个中的性质的可渗透气体。气体供应单元6还包括可凝结气体供应单元21，可凝结气体供应单元21供应具有通过施加压力(压力上升、压缩)而凝结并液化的性质的可凝结气体。

[0030] 诸如氦气或氢气之类的气体可以用作可渗透气体。当使用易燃的氢气作为可渗透气体时，需要在压印装置1中单独地提供防爆系统，使得不会爆发火灾。作为可凝结气体，可以采用在大气压下沸点等于或大于15℃且等于或小于30℃或者在室温下蒸汽压力等于或大于0.05Mpa且等于或小于1.00Mpa的气体。例如，可以采用HFC-245fa(1、1、1、3、3-五氟丙烷，CHF2CH2CF3)。除了HFC(氢氟烃)之外，还可以采用HFE(氢氟醚)、HFO(氢氟烯烃)等。

[0031] 气体供应单元6包括气体混合单元22和气体供应控制器25，气体混合单元22将从可渗透气体供应单元20供应的气体与从可凝结气体供应单元21供应的气体混合，气体供应控制器25通过使用第一阀门23和第二阀门24来控制要供应到气体混合单元22的每种气体的供应量。气体供应控制器25是在通过控制第三阀门26调节混合气体的供应量的同时，从气体供应喷嘴27朝位于模具8与晶圆10之间的模具按压位置供应通过在气体混合单元22中以期望的组成比例混合气体而产生的混合气体的调节单元。气体供应控制器25可以以通过线路连接到下面描述的控制器7的方式单独设置在压印装置1中，或者可以与控制器7集成在一起。

[0032] 当朝模具按压位置供应通过使用可渗透气体和可凝结气体而产生的混合气体时，气体回收喷嘴30和31可以设置在压印装置1中的两个位置。第一气体回收喷嘴30设置在在重力方向上比模具按压位置高的位置处，而第二气体回收喷嘴31设置在比模具按压位置低的位置处。气体回收喷嘴30和31分别连接到第一气体回收单元32和第二气体回收单元33。在该配置中，由第一气体回收单元32回收的气体对于重力小的可渗透气体具有更高丰度比。相反，由第二气体回收单元33回收的气体对于重力大的可凝结气体具有更高丰度比。因此，在压印装置1中彼此分离的可渗透气体和可凝结气体可以被有效地回收，从而在气体重复利用方面具有优点。

[0033] 控制器7可以控制压印装置1中的每个组件的操作、调节等。由计算机等构成的控制器7经由线路连接到压印装置1的每个组件，并且可以根据程序等来施加对每个组件的控制。在本实施例中，除了模具保持单元3、基板台4等的操作之外，控制器7还控制激光干涉仪14和对齐检测系统(未例示)的操作。控制器7可以与压印装置1的其他组件集成在一起，或者可以安装在与压印装置1的其他组件的位置不同的位置。

[0034] 将描述由压印装置1执行的压印处理。控制器7通过使用基板运输装置(未例示)来使基板10被放置并固定在基板台4上，然后使基板台4移动到涂覆单元5执行涂覆操作的位置。之后，作为涂覆过程，涂覆单元5将树脂(未固化树脂)12涂覆于基板10上的预定投射区(压印区域)。然后，控制器7使基板台4移动到预定位置，使得基板10上的投射区位于模具8的正下方。在控制器7执行模具8与基板10上的投射区的对齐、由倍率校正机构(未示出)对模具8执行的倍率校正等之后，控制器7驱动模具驱动机构以使基板8被压向基板10上的树脂12(按压过程)。该按压过程使树脂12填充在被形成于模具8上的图案的凹部中。在这种状态下，作为固化过程，照明系统2从模具8的背面(顶面)发射紫外射线，使得穿过模具8的紫外射线使树脂固化。在树脂12固化之后，控制器7再次驱动模具驱动机构以使模具8从基板10中释放(释放处理)。这样，在晶圆10上的投射区的表面上形成了树脂12的三维图案。

[0035] 在上述压印处理中的至少按压过程中，向基板与模具之间的空间供应可凝结气体，并且在包含可凝结气体的气氛中执行按压过程。基板与模具之间的可凝结气体因压缩而液化，并且可凝结气体的体积减小直至当可凝结气体保持为气态时产生的体积的几百分之一，从而实现对因残余气体而影响图案形成的影响的抑制。由液化的可凝结气体产生的凝结液体被吸收到树脂12中降低了树脂12的粘度。因此，当模具被按压时，树脂以更快的速度延展到模具图案的凹部中，从而导致在短时间内完成图案形成的优点。

[0036] 然而，在包含可凝结气体的气氛中进行的压印处理中，在按压过程完成之后，例如，当树脂在模具被释放之后开始暴露于气氛时，已被吸收到树脂12中的凝结液体从树脂12中解吸到外部。因此，在基板上形成的树脂图案可能收缩，从而导致树脂的图案形状的退化。可凝结气体的浓度越高，这种趋势越强。相反，可凝结气体的浓度越高，图案形成时间越短。因此，在将形状从模具图案转印到树脂图案的准确度与装置生产率(吞吐量)之间存在权衡关系。

[0037] 图2例示了在模具8的图案从树脂12中释放之后所形成的树脂12的凸部121。在图2中，为了进行比较，用来形成树脂12的凸部121的模具8的凹部(在凸部81与凸部82之间)被例示在树脂12的凸部121上方。模具8的凹部具有线宽度L和高度H。在图2中，已被吸收到树脂12中的凝结液体被解吸，由此树脂12的凸部121收缩。因此，凸部121的线宽度变成比L小的L'，而线宽度(CD)的变化量ΔCD被表示为表达式ΔCD＝L-L'。凸部121的平均高度变成比H小的H'。平均高度是凸部121的顶面上的各位置的高度的平均值。

[0038] 树脂图案的收缩与溶解在树脂中的凝结液体的溶解量(浓度)有关。图3例示了对于高度为60nm并且线宽度为100nm的图案成分，由在模具被按压时已液化的可凝结气体产生的并且已溶解在树脂中的凝结液体的比例(浓度)与由图案收缩引起的CD变化量之间的关系。如图3中所例示的，在溶解的凝结液体的浓度与CD变化量之间存在近似线性关系。因此，当确定了溶解在树脂中的凝结液体的浓度时，则获得树脂图案的收缩量(宽度和高度的变化量)。

[0039] 将描述用于确定在压印处理中使用的模具图案的方法。该确定方法通过在模具图案的设计中使用计算机来执行。用于确定模具图案的方法以如下方式执行：计算机处理器(诸如CPU、MPU、DSP或FPGA)读取并执行程序，并且计算机使用图案数据来执行计算。实现根据本实施例的功能的软件或程序经由网络或者各种记录介质被供应到由一个或多个计算机构成的信息处理装置。信息处理装置的处理器读取记录或存储在记录介质或存储介质中的程序，由此执行程序。位于远处的多个计算机可以通过有线或无线通信从彼此接收数据或者向彼此传输数据，由此可以执行根据程序的各种过程。信息处理装置的处理器构成用于执行下面描述的步骤的装置。

[0040] 图4例示了用于确定模具图案的方法的流程图。

[0041] 计算机获得关于要形成在基板上的目标图案的尺寸的信息(在步骤1中)。关于尺寸的信息的示例包括图案的宽度(纵向宽度和横向宽度)和高度(深度)、宽度与高度的比例、间距、半径和形状。通过使用该确定方法确定的尺寸可以是至少一条尺寸信息，诸如仅图案的宽度或者仅高度。然后，设置模具图案的临时尺寸(在步骤2中)。例如，模具图案的凹部的尺寸被设置为与目标图案的通过使用凹部而形成的凸部的尺寸相同的尺寸。

[0042] 获得表示由在模具被按压时已液化的可凝结气体产生的并且已溶解在树脂中的凝结液体的浓度与图案的收缩之间的关系的数据(在步骤3中)。关于图案的收缩的数据的示例包括图案的宽度和高度的收缩量(变化量)以及体积收缩率(每单位体积的收缩率)。该数据可以事先存储在计算机中的存储器(存储设备)中，或者可以经由线路从外部装置获得。数据可以通过分析在实际压印处理中获得的测量结果来产生，或者可以在计算机模拟中通过计算来产生。

[0043] 使用在步骤3中获得的数据来计算由已溶解在树脂中的凝结液体在将模具压向树脂的处理完成之后从树脂中解吸而引起的树脂图案的收缩量(在步骤4中)。在该步骤中，通过使用在步骤2中设置的模具图案的临时尺寸以及通过将在模具被按压时已溶解在树脂中的凝结液体的浓度设置为预定值，来执行计算。

[0044] 使用在步骤4中计算的收缩量来将模具图案的临时尺寸改变成更大的尺寸以使得在树脂上形成的图案的尺寸与目标尺寸相匹配，并且确定模具图案的尺寸(在步骤5中)。也就是说，让模具图案的尺寸更大，以使得通过使用所计算的收缩量来进行补偿。例如，假设目标图案的尺寸为30nm，并且与在步骤4中计算的收缩量相对应的尺寸为0.5nm。在这种情况下，模具图案的尺寸被确定为比目标图案的尺寸大出与所计算的收缩量对应的尺寸的尺寸。也就是说，模具图案的尺寸被确定为30.5nm，其为比30nm大0.5nm的尺寸。可以考虑诸如在固化过程中由树脂的固化引起的收缩之类的与图案形成有关的影响来确定模具图案的尺寸。在上述示例中，当与由树脂的固化产生的收缩量对应的尺寸为0.4nm时，让模具图案的尺寸进一步比30.5nm大0.4nm，并且确定为30.9nm，其中，0.4nm对应于通过固化树脂而产生的收缩量。

[0045] 对于模具的图案区域的倍率校正，图案区域的尺寸可以被设置为比基板上的图案区域(投射区域)大，使得模具可以通过按压模具的四个侧面而轻微地收缩和变形。

[0046] 在压印处理中，在模具被按压时溶解在树脂中的凝结液体的浓度与气氛中的可凝结气体的浓度成比例。因此，当仅确定气氛中的可凝结气体的浓度时，在模具被按压时溶解在树脂中的凝结液体的浓度便可以根据气氛中的可凝结气体的浓度而获得。可替代地，可以事先获得表示可凝结气体的浓度与图案的收缩量之间的关系的数据，并且使用该数据来根据可凝结气体的浓度直接计算图案的收缩量。

[0047] 执行压印处理的气氛中的可凝结气体的浓度受可凝结气体的供应端口和回收端口的放置以及外围部件的放置影响，从而导致气氛中的可凝结气体的浓度分布的出现。另外，出现其中模具8中的中心部分中的浓度与外围部分中的浓度不同的分布。可凝结气体的不同浓度引起溶解到树脂中的凝结液体的不同浓度，从而导致当在释放模具时凝结液体从树脂中解吸时所产生的树脂图案的不同体积收缩率。也就是说，在树脂上形成的图案中的各位置处的体积收缩率取决于可凝结气体的浓度分布而不同。

[0048] 因此，在步骤4中的计算中，气氛中的可凝结气体的浓度分布可以用来获得在树脂上形成的图案区域中的凝结液体的浓度分布。然后，凝结液体的浓度分布可以用来计算模具的每个图案成分(位置)的收缩量。之后，在步骤5中，可以针对每个图案成分改变和确定尺寸。

[0049] 在通过使模具和基板彼此接近地移动而按压模具时为进行倍率校正而使模具变形的情况下，取决于位置，模具的形状可能引起被限制在模具与树脂之间的可凝结气体的不同量。在这种情况下，溶解到树脂中的凝结液体的浓度也取决于位置，并且因在模具被释放时从树脂中解吸的凝结液体而产生的树脂图案的体积收缩率取决于位置。图5示意性地例示了：就在模具被按压之前，在为进行倍率校正而使模具变形的情况下，模具图案的横截面形状以及涂覆于基板上的树脂的形状。在图5(a)和5(b)中，模具图案的形状和尺寸以及所涂覆的树脂的液滴的形状和尺寸相同，但是模具的凸部的位置因模具8的变形而不同。在图5(a)中，模具8的凸部81与凸部82之间的凹部正好位于树脂12的半圆形液滴的中心上方。在图5(b)中，模具8的凸部81与82中的每个正好位于树脂12的液滴的中心上方，而模具8的凹部位于树脂12的两个液滴之间。因此，图5(a)中模具8的凸部(凹部)与树脂12的液滴之间的相对位置与图5(b)中的不同。因此，图5(b)中模具8的凹部与树脂12之间的空间比图5(a)中的大，并且图5(b)中被限制在模具8的凹部与树脂12之间的可凝结气体的量比图5(a)中的大。被限制在模具8的多个凹部的每个凹部的位置处的气体量可以通过使用关于每个模具图案的形状、尺寸和放置的数据、关于涂覆于基板的树脂的液滴的形状、尺寸和放置的数据以及关于在模具要被按压时变形的模具的形状的数据来获得。另外，可以通过使用关于在模具被按压时所使用的模具形状的数据来执行计算。然后，在树脂上形成的图案区域中的凝结液体的浓度分布可以通过使用被限制在树脂与模具图案之间的可凝结气体的量来获得。

[0050] 因此，在步骤4中的计算中，通过使用气氛中的可凝结气体的浓度分布以及被限制在模具的多个凹部的位置处的气体的量，可以获得树脂图案中的各个位置处的树脂中的凝结液体的浓度分布，并且可以获得各位置处的图案成分的收缩量。

[0051] 即使在压印处理中的气氛中的可凝结气体的浓度相同、溶解到树脂中的凝结液体的溶解率相同、以及因凝结液体的解吸而引起的树脂的体积收缩率相同的条件下，要形成的图案的尺寸的收缩量(收缩率)也取决于图案的尺寸。

[0052] 图6(a)例示了在凝结液体以高达30％的浓度溶解在树脂中(树脂中的凝结液体的浓度为30％)的情况下，对于高度为60nm的模具图案，模具图案线宽度L与因树脂图案的收缩而引起的CD变化量ΔCD之间的关系。图6(a)示出了对于线宽度等于或小于200nm的精细图案，线宽度与CD变化量之间存在近似线性关系。然而，当线宽度变成500nm或更大时，不管线宽度如何，CD变化量都基本上相同。

[0053] 图6(b)例示在凝结液体以高达25％的浓度溶解在树脂(树脂中的凝结液体的浓度为25％)的情况下，对于高度为60nm的模具图案，模具图案线宽度L与通过树脂图案的收缩而产生的图案高度的平均收缩率之间的关系。平均收缩率是树脂图案的凸部的顶面中的各位置的高度的收缩率(收缩量/60nm)的平均值。图6(b)示出了线宽度越大，图案高度的平均收缩率越大。

[0054] 因此，树脂图案的收缩量(收缩率)取决于图案尺寸，并且可以被预测。因此，在步骤4中的计算中，针对模具图案中具有不同尺寸的多个图案成分中的每个图案成分，计算因凝结液体的解吸而产生的图案成分的宽度和高度的收缩量。然后，在步骤5中，针对模具的每个图案成分，使用所计算的收缩量来确定模具图案尺寸。

[0055] 也就是说，在步骤4中的收缩量的计算中，可以执行下面的步骤。根据图案中的各位置的可凝结气体的局部浓度(浓度分布)以及被限制在多个凹部中的可凝结气体的量来计算在树脂上形成的每个图案成分的体积收缩率。然后，根据所计算的体积收缩率来获得图案宽度和图案高度的收缩量(收缩率)，以便反映每个图案成分的尺寸引起图案宽度和图案高度的不同收缩率的事实。在步骤5中，根据收缩量来调节并且以便确定模具的每个图案成分的尺寸。

[0056] 通过仿真或者压印处理中的实际测量，这样确定的模具图案尺寸可以用来计算收缩后的树脂图案的尺寸。可以将树脂图案的尺寸与目标尺寸相比较，以确定比较结果是否落在预定误差范围内。如果确定结果指示误差大于所述范围，则可以重复进一步改变模具图案尺寸的过程和执行确定的过程。

[0057] 如上所述，根据本实施例，考虑因在将模具压向基板时已溶解在树脂中的凝结液体从树脂中的解吸而产生的树脂图案的收缩量，确定模具图案尺寸。因此，在包含可凝结气体的气氛中进行的压印处理中，可以减小因收缩而影响图案变形的影响，从而使得图案能够以更高的准确度形成在基板上。

[0058] (第二实施例)

[0059] 将描述根据第二实施例的压印装置的配置。图7是例示了根据本实施例的压印装置100的配置的示意图。与第一实施例中相同的配置将不再描述。

[0060] 压印装置100包括测量该装置中的气氛中的可凝结气体的浓度的测量设备(测量单元)15以及存储多个模具的模具存储器41。被制造以在基板上的树脂上形成具有相同尺寸的目标图案的多个模具被制造为使得模具图案的尺寸彼此不同。另外，可以通过改变可凝结气体的浓度来针对多个浓度执行根据第一实施例的计算，并且可以确定模具图案的尺寸，由此可以制造多个模具。

[0061] 根据本实施例，控制器(选择单元)7使用由测量设备15测量的可凝结气体的浓度的测量结果以及表示可凝结气体的浓度与在树脂上形成的图案的收缩之间关系的数据，以便在多个模具中选择供使用的最佳模具。

[0062] 如上所述，由于已溶解在树脂中的凝结液体在按压过程完成之后从树脂中解吸而收缩的树脂图案的收缩量取决于气氛中的可凝结气体的浓度，其中凝结液体是通过在将模具压向基板时因压缩引起的液化而产生的。因此，表示收缩量与浓度之间的关系的数据可以事先获得并且可以存储在存储器中。可替代地，每次要选择模具时，可以根据由测量设备15测量的可凝结气体的浓度的测量结果来计算收缩量。根据第一实施例的计算方法也可以用在收缩量的计算中。

[0063] 考虑收缩量，控制器7选择具有如下图案尺寸的模具：该图案尺寸使得在压印处理中形成在树脂上的图案的尺寸最接近于目标图案的尺寸。

[0064] 所选择的模具由模具运输系统(未例示)从模具存储器41运输至模具保持单元3，并且用模具卡盘9固定住。

[0065] 控制器7通过使用基板运输装置(未例示)使基板10被放置并固定在基板台4上，然后使基板台4移动到涂覆单元5执行涂覆操作的位置。之后，作为涂覆过程，涂覆单元5将树脂(未固化树脂)12涂覆于基板10上的预定投射区(压印区域)。然后，控制器7使基板台4移动到预定位置，使得基板10上的投射区位于模具8的正下方。在控制器7执行模具8与基板10上的投射区的对齐、由倍率校正机构(未示出)对模具8执行的倍率校正等之后，控制器7驱动模具驱动机构以使基板8被压向基板10上的树脂12(按压过程)。该按压过程使树脂12被填充在形成于模具8上的图案的凹部中。在这种状态下，作为固化过程，照明系统2从模具8的背面(顶面)发射紫外射线，使得穿过模具8的紫外射线使树脂固化。在树脂12固化之后，控制器7再次驱动模具驱动机构以使模具8从基板10中释放(释放过程)。因为可凝结气体从树脂12中解吸，所以树脂图案收缩。模具具有考虑收缩而确定的尺寸的图案。因此，与目标图案相同或者基本上相同的三维图案被形成在基板10上的投射区的表面上。

[0066] 如上所述，根据本实施例，考虑通过凝结液体从树脂中的解吸而收缩的树脂图案的收缩量来选择模具。所选择的模具的使用使得目标图案能够以高准确度形成在树脂上。

[0067] (第三实施例)

[0068] 通过使用根据上述第一实施例的用于确定图案的方法而创建的模具图案按照要输入到模具制造装置(描绘装置)中的数据的格式而经受数据转换，并且所得到的数据被输入到模具制造装置。模具制造装置基于所输入的数据来在模具雏形(mold blank)上描绘图案，并且执行蚀刻等，以制造模具。

[0069] 所制造的模具被运输到压印装置，并且如上所述在压印装置中执行使用模具的压印处理，并且在基板上形成图案。

[0070] [制造产品的方法]

[0071] 用于制造设备(诸如半导体集成电路设备或者液晶显示器设备)的方法包括通过使用上述压印装置来在基板(晶圆、玻璃板、薄膜基板)上形成图案的过程。设备制造方法可以进一步包括对其上形成有图案的基板进行蚀刻的过程。用于制造诸如图案化的介质(记录介质)或光学设备之类的另一种产品的方法可以包括对其上形成有图案的基板进行处理的另一过程，而非蚀刻。与相关技术的方法相比较，就产品的性能、质量、生产率和生产成本中的至少一个而言，根据本实施例的产品制造方法具有优点。

[0072] 如上所述，描述了本发明的优选实施例。本发明并不限于这些实施例，并且可以在本发明的主旨的范围内进行各种变化和修改。