(57)【要約】      （修正有）【課題】残膜厚を均一にするインプリント装置を提供する。【解決手段】パターンを有する型を基板上の樹脂に押し付け、前記型を前記樹脂から離すことによって前記パターンを前記基板に転写するインプリント装置であって、基板Ｗに対向するチャックの表面に設けられた溝２０３を硬化時に陽圧にして基板ＷをモールドＭに押し付けるインプリント装置１を提供する。【選択図】図１
2010067796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有する型を基板上の樹脂に押し付け、前記型を前記樹脂から離すことによって前記パターンを前記基板に転写するインプリント装置であって、
前記基板を保持する面に溝を有する基板保持部材と、
前記基板保持部材の前記溝を排気する排気系と、
前記樹脂を硬化する硬化部と、
前記基板保持部材の前記溝に、前記基板の雰囲気の圧力以上の圧力を加える加圧系と、
を有し、
前記硬化部が前記樹脂を硬化している間、前記排気系は前記基板保持部材の前記溝の排気を停止し且つ前記加圧系は前記基板保持部材の前記溝に前記圧力を加えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記インプリント装置は、前記型を前記基板上の前記樹脂に押し付けると共に前記型を前記樹脂から離れるように移動させる型移動部を更に有し、
前記型移動部が前記型を前記基板上の前記樹脂に押し付けている間、前記排気系は前記基板保持部材の前記溝の排気を停止し且つ前記加圧系は前記基板保持部材の前記溝に圧力を加え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。
【請求項３】
前記型移動部が前記型を前記基板上の前記樹脂から離型する間、前記排気系は前記基板保持部材の前記溝を排気し且つ前記加圧系は前記基板保持部材の前記溝に圧力を加えることを停止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。
【請求項４】
前記インプリント装置は、
前記基板に加わる荷重を検出する荷重検出部と、
前記荷重検出部の検出結果に基づいて前記型移動部、前記排気系及び前記加圧系の動作を制御する制御部と、
を更に有し、
前記制御部は、
前記型移動部が前記型を前記基板に向かって移動してから前記荷重検出部が規定値を検出するまでは、前記排気系に前記基板保持部材の前記溝を排気させ、前記加圧系に前記基板保持部材の前記溝に圧力を加えることを停止させ、
前記荷重検出部が前記規定値を検出した場合に、前記排気系に前記基板保持部材の前記溝の排気を停止させ、前記加圧系に前記基板保持部材の前記溝に圧力を加えさせ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。
【請求項５】
前記インプリント装置は設定された時間を計時するタイマをさらに有し、
前記制御部は、前記荷重検出部が前記規定値を検出した後で前記タイマが前記設定された時間を計測すると、前記排気系に前記基板保持部材の前記溝を排気させ、前記加圧系に前記基板保持部材の前記溝に圧力を加えることを停止させ、前記型移動部に前記型を前記基板上の前記樹脂から離型するように移動させ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。
【請求項６】
前記基板は複数の転写領域を有し、各転写領域に前記型のパターンが転写され、
前記基板保持部材は、各転写領域に対して設けられた一又は複数の溝を有し、
前記排気系は、各転写領域に対応する溝を個別に排気することができ、
前記加圧系は、各転写領域に対応する溝に個別に圧力を加えることができ、
前記硬化部は、各転写領域の上にある樹脂の少なくとも一部を硬化することができ、
前記硬化部が第１転写領域の上にある樹脂を硬化している間、前記排気系は前記第１転写領域に対応する第１溝の排気を停止すると共に前記第１転写領域以外の第２転写領域に対応する第２溝を排気し且つ前記加圧系は前記第１溝に圧力を加えると共に前記第２溝に圧力を加えることを停止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。
【請求項７】
パターンを有する型をシート上の樹脂に押し付け、前記型を前記樹脂から離すことによって前記型の前記パターンを前記樹脂に転写するインプリント装置であって、
前記シートを保持する面に溝を設けたシート保持部材と、
前記樹脂を硬化する硬化部と、
前記シート保持部材の前記溝に圧力を加える加圧系と、
を有し、
前記硬化部が前記樹脂を硬化している間、前記加圧系は前記シート保持部材の前記溝に圧力を加えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちいずれか一項に記載のインプリント装置を使用して基板にパターンを転写するステップと、
転写された基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パターンを有するモールド（型）を樹脂（レジスト）が塗布された基板に押し付け、レジストを硬化した後に離型することによって、パターンを基板に転写するナノインプリント装置は知られている。そして、ナノインプリント装置は、歩留まりの向上のために残膜厚を均一にすることが益々要求されている。ここで、「残膜」とは、離型後の基板上のレジストの凹部の膜をいい、残膜厚とはその部分の厚さをいう。残膜は、モールドパターンの凸部に対応する。残膜はないことが好ましいので、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）によって残膜を除去する。図９（ａ）は、ＲＩＥ前の（被転写）基板Ｗ上に残膜ＲＦが存在する状態を示す断面図で、図９（ｂ）は、ＲＩＥ後に基板Ｗ上に残膜が存在しない状態を示す断面図である。Ｒはレジストを示し、図９（ｂ）の点線は図９（ａ）に対応する。
【０００３】
ＲＩＥは、残膜の厚さ方向と横方向へのエッチング速度が違う異方性を利用して樹脂の残膜を除去するが、実際には、厚さ方向（縦方向）のみではなく横方向にもエッチングされる。残膜厚に分布がある場合には、横方向にエッチングされる量が基板ごとに異なることになる。一方、半導体の製造においては、横方向の寸法（Ｃｒｉｔｉｃａｌ  Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ：ＣＤ）精度が非常に厳しいため、残膜厚の分布は均一であることが求められる。残膜厚の分布は、モールドの平坦度や基板の平坦度とモールドと基板との平行度の他、基板Ｗを真空吸着によって保持するチャック（保持部材）の溝（非特許文献１）にも依存する。
【非特許文献１】ベンドフェルド等、「ホットエンボスリソグラフィの真空チャックの溝設計」、マイクロエレクトロニック・エンジニアリング、エルセヴィア、２００２年７月、第６１−６２号、ｐ．４５５−４５９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図１０は、残膜厚の分布ができる様子を示す断面図である。基板ＷはチャックＣの表面にもうけられた複数の真空吸着溝Ｇを介してチャックＣの表面に吸着されて保持される。モールドＭが基板Ｗに押し付けられると、チャックＣの真空吸着溝Ｇには荷重を支える部材が存在しないので下方に基板Ｗが撓んでこの状態で樹脂Ｒを硬化すると残膜厚が不均一になる。
【０００５】
そこで、本発明は、残膜厚を均一にするインプリント装置を提供することを例示的な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのインプリント装置は、パターンを有する型を基板上の樹脂に押し付け、前記型を前記樹脂から離すことによって前記パターンを前記基板に転写するインプリント装置であって、前記基板を保持する面に溝を有する基板保持部材と、前記基板保持部材の前記溝を排気する排気系と、前記樹脂を硬化する硬化部と、前記基板保持部材の前記溝に、前記基板の雰囲気の圧力以上の圧力を加える加圧系と、を有し、前記硬化部が前記樹脂を硬化している間、前記排気系は前記基板保持部材の前記溝の排気を停止し且つ前記加圧系は前記基板保持部材の前記溝に前記圧力を加えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、残膜厚を均一にするインプリント装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【０００９】
図１は、実施例１のインプリント装置１のチャック２０１Ａ近傍の断面図である。インプリント装置１は、パターンを有するモールド（型）Ｍをウエハなどの（被転写）基板上の樹脂（レジスト）Ｒに押し付け、型を樹脂Ｒから離型することによってパターンを基板Ｗに転写するパターン転写装置（ナノインプリント装置）である。図１において、Ｚ２方向が重力方向である。
【００１０】
モールドＭは、紫外線を透過する透明な材料、例えば、石英で作成されており、下面（パターン面）ＰＳにパターンＰを有する型である。本実施例の樹脂Ｒは、紫外線（ＵＶ）硬化樹脂であるが、本発明は熱硬化樹脂を使用してもよい。ＵＶ硬化樹脂は、紫外線を当てることで硬化する樹脂であり、紫外線を照射する前は粘性体もしくは液体である。基板Ｗは、ガラス基板、シリコンウエハ、金属基板などの剛性の基板だけでなく、別の実施例では、シート（又はフィルム）に置換される。
【００１１】
本実施例のインプリント装置１は、光硬化型ナノインプリント装置であり、半導体、ＭＥＭＳ（ＭｉｃｒｏＥｌｅｃｔｒｏ−ＭｅｃｈａｎｉｃａｌＳｙｓｔｅｍｓ）、媒体（パターンドメディア）などの物品を製造する物品製造装置に適用可能である。なお、本実施例のインプリント装置は、型を基板に押し付けるが、型と基板との相対的距離を近接させる構成であれば足り、基板を型に押し付けてもよい。
【００１２】
図２は、チャック２０１Ａの斜視図である。図１及び図２を参照するに、チャック２０１Ａは、基部２０２と、排気系２１０と、加圧系２２０と、を有する。なお、排気系２１０と加圧系２２０は本実施例では別々に構成されているが、本発明は、これらが共通の機構により構成されることを妨げない。
【００１３】
基部２０２は、モールドＭのパターン面ＰＳに対向して基板Ｗを保持する表面２０２ａと、表面２０２ａと反対で基板ステージ２０に対向する裏面２０２ｂと、を有する。チャック２０１Ａは、基部２０２の表面２０２ａに基板Ｗを真空吸着して（負圧又は陰圧を加えて）これを保持する基板保持部材である。更に、本実施例のチャック２０１Ａは、基部２０２の表面２０２ａに配置された基板Ｗの裏面（樹脂Ｒが塗布された面と反対の面）Ｗ１に圧力（正圧又は陽圧）を加えて基板Ｗをその上にあるモールドＭに押圧する機能も有する。基部２０２は、内部圧力の変化によって容易に変形しない剛性を有する材料（金属、セラミック、樹脂など）から構成される。
【００１４】
基部２０２は、表面２０２ａに複数の溝２０３を有し、また、溝２０３は、その底部（裏面２０２ｂ側）において配管２０４と接続されている。溝２０３は、本実施例では、図２に示すように、複数の同一幅の同心円から構成されているため、円盤状の基板Ｗの底面に均一に圧力（負圧又は正圧）を加えることができる。但し、溝２０３の形状は限定されない。配管２０４は、基部２０２の内部において、複数の溝２０３を接続している。このため、配管２０４を負圧にすれば複数の溝２０３の内部の全てが負圧になり、基板Ｗを基部２０２の表面２０２ａに吸着することができる。また、配管２０４を正圧にすれば複数の溝２０３の内部の全てが正圧になり、基板Ｗを基部２０２の表面２０２ａから離れる方向に加圧することができる。なお、この場合の正圧とは基板Ｗの雰囲気以上の圧力であることが必要である。配管２０４は、一端が溝２０３に接続されており、他端が基部２０２の裏面２０２ｂから外部に２箇所突出している。但し、配管２０４が基部２０２の側面から外部に突出してもよい。
【００１５】
基部２０２は、表面２０２ａにリング状のリブ２０８を有する。リブ２０８は、その上面が平面であり、基板Ｗがチャック２０１Ａに吸着された時に基板Ｗの裏面の外周端との密着性を高めている。円盤状の基板Ｗの中心と基部２０２の中心とが一致するように基板Ｗはチャック２０１Ａの上に吸着及び保持される。
【００１６】
排気系２１０は、配管２０４の内部を排気（負圧又は陰圧を印加）することによってチャック２０１Ａの溝２０３を排気し、バルブ２１２と、配管２０４に接続された真空配管２１４と、真空ポンプ２１６と、を有する。バルブ２１２は、真空配管２１４を開いたり閉じたりすることができる。バルブ２１２は、例えば、電磁バルブから構成され、その開閉は、後述する制御部５０１によって制御可能である。真空ポンプ２１６は、図１においてＺ２方向に向かう矢印で示すように、真空配管２１４を排気する。
【００１７】
加圧系２２０は、配管２０４の内部を加圧（正圧（陽圧）を印加）することによってチャック２０１Ａの溝２０３に、基板Ｗの雰囲気の圧力以上の圧力を加える。加圧系２２０は、バルブ２２２と、レギュレータ２２４と、配管２０４に接続された圧空配管２２６と、圧空タンク２２８と、を有する。なお、本実施例の加圧系２２０は圧縮した空気を使用するが、本発明は加圧系が使用する気体の種類を空気に限定するものではない。また、基板Ｗの雰囲気の圧力は、例えば、大気圧であるが、これに限定されるものではない。バルブ２２２は、圧空配管２２６を開いたり閉じたりすることができる。バルブ２２２は、例えば、電磁バルブから構成され、その開閉は、後述する制御部５０１によって制御可能である。レギュレータ２２４は、圧縮された空気の流量を調節する。圧空タンク２２８は、図１においてＺ１方向に向かう矢印で示すように、圧空配管２２６に圧力を加える。
【００１８】
本実施例では、以下に説明するように、樹脂Ｒを硬化している間は、排気系２１０はチャック２０１Ａの溝２０３の排気を停止し、加圧系２２０はチャック２０１Ａの溝２０３に圧力を加える。
【００１９】
図３は、図２に示すチャック２０１Ａの変形例としてのチャック２０１Ｂの斜視図である。チャック２０１Ｂはピンチャック形状を有し、少ない接触面積で基板Ｗを保持するのに適している。チャック２０１Ｂの周囲には、チャック２０１Ａと同様に、リブ２０８が形成されている。リブ２０８の内側には、リブ２０８よりも低い面２０５が形成されている。面２０５の上には円筒形状のピン２０６が多数形成されて基板Ｗを吸着したときの基板Ｗの裏面Ｗ１との接触面積を少なくしている。この場合、ピン２０６の上面２０６ａとリブ２０８の表面がチャック２０１Ｂの表面を構成する。ピン２０６の表面２０６ａで基板Ｗを支えて基板Ｗの裏面Ｗ１との接触面積を非常に小さくできるため、裏面Ｗ１にパーティクルが付着していてもピン２０６と裏面Ｗ１との間にパーティクルを挟みこんで基板Ｗの表面形状が崩れることを低減している。面２０５には、排気系２１０の真空配管２１４に接続された排気口２０７ａと、加圧系２２０の圧空配管２２６に接続された加圧口２０７ｂが設けられている。
【００２０】
図４は、インプリント装置１の概略断面図である。インプリント装置１は、本実施例では、基板Ｗよりも小さなモールドＭを用いてインプリントするステップアンドリピート方式のナノインプリント装置であるが、本発明はステップ移動しないナノインプリント装置にも適用可能である。基板Ｗは複数の転写領域（ショット）に分割され、各ショットにモールドパターンが転写される。インプリント装置１は、複数のショットの一つのショットへのパターンの転写が終了すると次のショットに基板Ｗをステップ移動し、基板Ｗ上で転写とステップ移動を繰り返し、基板Ｗの全面に転写を行う。
【００２１】
インプリント装置１は、押印機構１０、基板ステージ２０、構造体３０、照明系４０、制御系５０、塗布機構６０、アライメントスコープ７０を有する。
【００２２】
押印機構１０は、モールドＭを基板上の樹脂Ｒに押し付けると共にモールドＭを樹脂Ｒから離れるように移動させる型移動部として機能する。押印機構１０は、モールドステージ１０１と、第１のモールド駆動部１０２と、第１のガイド１０３と、荷重センサ１０４と、第２のモールド駆動部１０５と、第２のガイド１０６と、ボールナット１０７と、ボールネジ１０８と、モータ１０９と、を有する。
【００２３】
押印機構１０は、モータ１０９を駆動してボールナット１０７を回転させ、ボールナット１０７に連結している第２のモールド駆動部１０５、荷重センサ１０４及び第１のモールド駆動部１０２を一体的に上下方向（Ｚ方向）に移動させる。これにより、第１のモールド駆動部１０２に連結したモールドステージ１０１に保持されたモールドＭが基板Ｗを押印する。
【００２４】
モールドステージ１０１は、モールドＭを保持し、モールドＭの姿勢を変化させる機能を有する。モールドステージ１０１は、基板ＷとモールドＭが樹脂Ｒを介して接触する際に両者が平行に接触するようにモールドＭのパターン面が基板表面に倣うように姿勢を変化させることが自由にできる構造（かわし機構と称する）も有している。モールドステージ１０１は、中央部に開口を有し、ＵＶ硬化樹脂を硬化させるための紫外光を通すことができる。
【００２５】
第１のモールド駆動部１０２はＺ方向に移動可能に構成される。第１のモールド駆動部１０２の上部は、荷重センサ１０４に連結されている。
【００２６】
第１のガイド１０３は、第１のモールド駆動部１０２をＺ方向に移動させるための案内機構であり、例えば、ボール又はローラーなどの転動機構を使用する。第１のガイド１０３は、本実施例では、ベアリングを使用しているが、エアガイドを用いてもよい。
【００２７】
荷重センサ１０４は、基板Ｗに加わる荷重を検出する荷重検出部として機能し、本実施例では、ロードセルを使用する。荷重センサ１０４は、モールドＭを基板Ｗに押し付ける（押印力であるので圧縮方向の荷重が発生している）時やモールドＭを基板Ｗから離す（離型する力であるので、引張り方向の荷重が発生している）時にモールドＭにかかる荷重を検出する。荷重センサ１０４による検出結果は、モールドＭの駆動を制御し、転写時のモールドＭの押印力の制御と基板Ｗの吸着と裏面を高圧に切換えるためのバルブの動作のタイミングを決定する際に使用される。荷重センサ１０４の上部は、第２のモールド駆動部１０５に連結されている。
【００２８】
第２のモールド駆動部１０５は、第１のモールド駆動部１０２と同様に、Ｚ方向のみに移動可能に構成される。第２のモールド駆動部１０５の上部は、ボールナット１０７に連結されている。第２のモールド駆動部１０５は、ボールナット１０７に係合したボールネジ１０８が回転することよって、上下方向（Ｚ方向）に移動する。
【００２９】
第２のガイド１０６は、第１のガイド１０３と同様に、第２のモールド駆動部１０５をＺ方向に移動させるための案内機構である。モータ１０９は、ボールネジ１０８に連結されている。モータ１０９が駆動することで、ボールネジ１０８に係合したボールナット１０７に連結している第２のモールド駆動部１０５、荷重センサ１０４及び第１のモールド駆動部１０２が上下に駆動する。
【００３０】
基板ステージ２０は、基板ＷをＸＹ方向に移動させる。基板ステージ２０は、基板Ｗを保持し、基板Ｗの姿勢を制御する。基板ステージ２０は、ＸＹ方向に基板Ｗを移動及び位置決めする機能を有する。基板ステージ２０は、モールドＭのパターンを逐次転写する際に、Ｘ方向又はＹ方向にステップ移動する。基板ステージ２０の位置及び姿勢は、図示しないレーザー干渉計によって高精度に制御されて残膜厚の分布を均一にする機能を有する。基板ステージ２０には、基板Ｗを保持するためのチャック２０１Ａが搭載されている。チャック２０１Ａには、排気系２１０及び加圧系２２０が接続されている。
【００３１】
構造体３０は、インプリント装置１の全体を支える。構造体３０は、定盤３０１、フレーム３０２、除振装置３０３を有する。定盤３０１は、インプリント装置１の全体の剛性を担っており、基板ステージ２０及びフレーム３０２を支持する。定盤３０１は、除振装置３０３を介して、床に載置される。除振装置３０３は、基板ステージ２０に要求される高精度な位置決め精度を維持するために、床からの振動を遮断する。除振装置３０３は、例えば、エアダンパなどで構成される。
【００３２】
照明系４０は、樹脂Ｒを硬化させる硬化部である。照明系４０は、ランプボックス４０１と、光ファイバ４０２と、照明光学系４０３と、を有する。ＵＶ硬化樹脂を硬化させるための紫外光は、ランプボックス４０１に配置された高圧水銀ランプによって生成され、光ファイバ４０２を介してインプリント装置１に導かれる。インプリント装置１に導かれた紫外光は、照明光学系４０３によって画角及び強度分布が整えられ、モールドＭを通って基板Ｗ上の樹脂Ｒに照射される。照明光学系４０３は、第１のモールド駆動部１０２の内部に配置される。照明光学系４０３は、例えば、照度分布を均一化するレンズ群や、第１のモールド駆動部１０２の下部に形成された開口を介して紫外光を照射するために紫外光を反射するミラーで構成される。
【００３３】
制御系５０は、押印機構１０の駆動及びチャックに繋がるバルブの駆動を制御する。制御系５０は、制御部５０１、モータドライバ５０２、記憶部５０３、インターフェース部５０４、タイマ５０５を有し、モールドＭをＺ方向に駆動する押印機構１０を制御する。制御部５０１は、荷重センサ１０４の検出結果を演算処理し、モータドライバ５０２に駆動信号を出力する。更に、制御部５０１は、バルブ２１２及び２２４の開閉の制御信号及びレギュレータ２２４の制御信号を出力する。このように、制御部５０１は、荷重センサ１０４の検出結果に基づいて押印機構１０、排気系２１０及び加圧系２２０の動作を制御する。モータドライバ５０２は、制御部５０１からの駆動信号に従って、モータ１０９を駆動する。５０４は、制御系への制御パラメータの入力など装置と外部とのデータの通信を行うインターフェース部である。記憶部５０３は、制御パラメータなどを記憶する。タイマ５０５は、設定された時間を計時する。
【００３４】
塗布機構６０は、基板Ｗに樹脂Ｒを塗布する。塗布機構６０は、樹脂Ｒを基板Ｗに塗布する機構であり、モールドＭのパターンを転写する位置にＵＶ硬化樹脂を滴下する機能を有する。なお、ＵＶ硬化樹脂が、スピンコートなどによって、基板Ｗの全体に予め塗布されている場合には、塗布機構６０は不要である。
【００３５】
アライメントスコープ７０は、基板Ｗの位置を計測する。アライメントスコープ７０は、フレーム３０２に保持され、基板ＷにモールドＭのパターンを転写する際に、基板Ｗ上に配置されたアライメントマークを計測する。アライメントスコープ７０は、モールドＭと基板Ｗとの位置合わせに使用される。
【００３６】
以下、インプリント装置１の動作について説明する。まず、図示しないモールド搬送系によって、モールドＭをインプリント装置１に搬入し、モールドステージ１０１に装着する。そして、図示しない計測系がモールドＭのパターン面の姿勢を計測し、計測結果に基づいてモールドステージ１０１が駆動されてモールドＭの姿勢を装置基準に合わせる。装置基準とは、例えば、基板ステージ２０の走査面（ＸＹ平面）である。
【００３７】
次に、図示しない基板搬送系が基板Ｗをインプリント装置１に搬入する。搬送された基板Ｗはチャック２０１Ａに真空吸着される。このとき、バルブ２１２が開かれて溝２０３と配管２０４が真空となり、基板Ｗがチャック２０１Ａに吸着される。そして、アライメントスコープ７０によって基板Ｗ上のアライメントマークを複数計測し、計測結果から装置上の基板Ｗの位置（Ｘ位置、Ｙ位置及びＸＹ面における回転位置）を演算して求める（グローバルアライメント）。演算結果に基いて、基板ステージ２０上の所定の位置に基板Ｗを位置決めする。
【００３８】
次に、モールドＭのパターンを基板Ｗに逐次転写する。転写動作は、押印工程と、硬化工程と、離型工程とを含む。
【００３９】
押印工程は、まず、塗布機構６０が、基板Ｗ上のモールドＭのパターンを転写する位置に樹脂Ｒを滴下する。そして、基板ステージ２０が基板ＷをモールドＭの真下の位置に位置決めし、押印機構１０を駆動してモールドＭを基板Ｗに押し付ける。これにより、モールドＭのパターン面（即ち、モールドＭに形成されたパターン）に沿って樹脂Ｒが流動する。制御部５０１は、モールドＭを基板Ｗに押し付けるときに荷重センサ１０４の値を監視しており、モールドＭが基板Ｗに接触したかどうかを判断する。モールドＭが基板Ｗに接触し、荷重が予め設定した値になると、制御部５０１は、バルブ２１２を閉じ、同時にバルブ２２２を開く。すると、圧空源から高圧の空気が圧空配管２２６を通ってチャック２０１Ａの溝２０３に導入される。圧力は、適切な値（例えば、３ｋｇｆ／ｃｍ２）にレギュレータ２２４によって制御される。基板裏面の圧力が上昇すると基板Ｗがモールド側に押し付けられる。その結果、基板裏面の溝２０３に位置する部分のたわみが解消され、モールドＭに押し付けられる。
【００４０】
図５は溝２０３が高圧状態の様子を示す断面図である。押印機構１０がモールドＭを基板Ｗ上の樹脂Ｒに押し付けている間は、チャック２０１Ａの溝２０３の形状に起因した残膜厚の不均一性がなくなり、均一な残膜厚の分布を得ることができる。基板Ｗの裏面Ｗ１が高圧（例えば、２ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力）になっても上からモールドＭによって支えられているため、基板Ｗは動かない。
【００４１】
このように、制御部５０１は、押印機構１０がモールドＭを基板Ｗに向かって移動してから荷重センサ１０４が規定値を検出するまでは、排気系２１０にチャック２０１Ａの溝２０３を排気させ、加圧系２２０に溝２０３に圧力を加えることを停止させる。これにより、押印前にモールドＭと基板Ｗとの間の位置ずれを防止することができる。また、制御部５０１は、荷重センサ１０４が規定値を検出した場合に、排気系２１０にチャック２０１Ａの溝２０３の排気を停止させ、加圧系２２０に溝２０３に圧力を加えさせる。これにより、押印時に樹脂ＲをモールドＭのパターンＰに追従するように広がることを容易にする。
【００４２】
押印機構１０は、荷重センサ１０４の検出結果に基づいて所定の荷重値になるようにバルブ２１２を開状態に制御する。タイマ５０５が所定時間を計時した後で、照明系４０はモールドＭを介して樹脂Ｒに紫外線を照射し、樹脂Ｒを硬化する（硬化工程）。この時、荷重は所定の値のまま保たれている。
【００４３】
本実施例では押印工程で基板Ｗの裏面を加圧しているが、残膜厚を決定するのは硬化工程であるので、少なくとも硬化工程において加圧系が動作すればよい。このように、本実施例では、照明系４０が樹脂Ｒを硬化している間は、排気系２１０はチャック２０１Ａの溝２０３の排気を停止し、加圧系２２０はチャック２０１Ａの溝２０３に圧力を加える。これによって、溝２０３に基板Ｗの裏面Ｗ１の一部が侵入することを防止することができ、残膜厚の分布を均一にすることができる。
【００４４】
硬化工程が完了したら、離型工程に移行する。硬化完了後に、再び、制御部５０１はバルブ２２２を閉じ、バルブ２１２を開く。即ち、制御部５０１は、荷重センサ１０４が規定値を検出した後でタイマ５０５が設定された時間を計測すると、排気系２１０にチャック２０１Ａの溝２０３を排気させ、加圧系２２０に溝２０３に圧力を加えることを停止させる。その後、押印機構１０にモールドＭを基板上の樹脂Ｒから離型するように移動させる。
【００４５】
この結果、押印機構１０がモールドＭを基板Ｗ上の樹脂Ｒから離型する間は、排気系２１０はチャック２０１Ａの溝２０３を排気し、加圧系２２０はチャック２０１Ａの溝２０３に圧力を加えることを停止し、基板Ｗはチャック２０１Ａに吸着される。この状態で、離型動作を行う。離型時に基板Ｗの裏面を加圧したままではモールドＭの上昇に基板Ｗが追従して離型できなくなるからである。基板Ｗはチャック２０１Ａに吸着されているため、モールドＭは、基板Ｗから離される。
【００４６】
このようにして、転写動作が完了すると、基板Ｗには、モールドＭのパターン形状と同じ形状のレプリカパターンがＵＶ硬化樹脂で形成される。そして、基板ステージ２０を駆動し、基板Ｗの次の転写位置にＵＶ硬化樹脂を滴下した後、基板Ｗを転写位置に移動させ、上述した押印工程、硬化工程及び離型工程を繰り返す。
【００４７】
以上のように、押印工程と硬化工程において、モールドＭが基板Ｗを接触している状態で逆に基板Ｗの裏面を加圧することで、チャック２０１Ａの吸着面に依存した形状変化をなくすことができ、均一な押印を行うことが可能となる。更に、モールドＭの平坦度が悪い場合にも、基板上の樹脂ＲがモールドＭのパターン面の形状に倣うことになるため、より均一な残膜厚を得ることができる。
【実施例２】
【００４８】
図６は、実施例２のチャック２０１Ｃの平面図である。チャック２０１Ａ及び２０１Ｂは、硬化時及び押印時に基板Ｗの裏面全体を陽圧にしていたが、チャック２０１Ｃは、モールドＭでパターンを形成する領域に合わせて縦横に延びるリブ２０９が形成されている。リブ２０９の内部に矩形の凹部２０５Ｃが形成され、凹部２０５Ｃに不図示の排気口及び加圧口が形成されている。凹部２０５Ｃは点線で示すモールドサイズ（転写範囲）Ｅと略等しいか若干大きい。
【００４９】
凹部２０５Ｃごとに排気と加圧の切り換えができ、転写領域（ショット）のみを押印時に陽圧に切り換え、その他の凹部２０５Ｃを排気して吸着することができる（図７）。凹部２０５Ｃは更に一又は複数の溝を有してもよい。このように、チャック２０１Ｃは、各転写領域に対して設けられた一又は複数の溝（凹部）２０５Ｃを有する。そして、排気系は、図７に示すように、各転写領域に対応する溝を個別に排気することができる。また、加圧系は、各転写領域に対応する溝に個別に圧力を加えることができる。図７においては、各凹部２０５Ｃに対してバルブ２１２と２２２が設けられて、真空配管２１４と圧空配管２２６の開閉を行う。
【００５０】
本実施例の照明系４０は、各転写領域の上にある樹脂の少なくとも一部を硬化することができる。少なくとも一部としたのは、押印位置と離型位置とを離してその間に帯状の照明系４０を設け、押印位置から離型位置まで基板ステージ２０で移動させる構成でもよい趣旨である。
【００５１】
押印時及び硬化時に陽圧にすることによって、チャック２０１Ｃの表面と基板Ｗとの間のすべりとそれによる位置ずれを防止することができる。ここでは、チャック２０１Ｃの吸着面を転写サイズに合わせて分割し、転写領域のみを陽圧にする。即ち、照明系４０が転写領域Ａ１（第１転写領域）の上にある樹脂を硬化している間は、排気系２１０は転写領域Ａ１に対応する凹部２０５Ｃの排気（第１溝の排気）を停止する。また、排気系２１０は、それと共に第１転写領域以外の転写領域Ａ２（第２転写領域）に対応する凹部２０５Ｃ（第２溝）を排気する。また、加圧系２２０は、転写領域Ａ１に対応する凹部２０５Ｃ（第１溝）に圧力を加えると共に転写領域Ａ２（第２転写領域）に対応する凹部２０５Ｃ（第２溝）に圧力を加えることを停止する。
【００５２】
なお、吸着する領域と陽圧にする領域とに分割が可能であり、転写領域の裏面全体を揚圧にすることができることができれば分割数は限定されない。基板Ｗを所定の位置に移動する間など、モールドＭが基板Ｗに接触していない時は、基板Ｗの全面を吸着し、押印時にはモールドＭが基板Ｗに接触する範囲全体が揚圧に制御される。
【実施例３】
【００５３】
図８は、実施例３のローラーインプリント装置２である。ローラーインプリント装置２はパターンを有するローラーモールドＭＣをシート上の樹脂に押し付け、モールドＭを樹脂から離型することによってモールドパターンをシートに連続的に転写するインプリント装置である。Ｓ１は、転写前の樹脂ロールであり、シート状の樹脂が送り出しシャフト８０Ａに巻きつけられた状態で取り付けられている。Ｓ２は、樹脂ロールＳ１から送り出された樹脂シートである。樹脂シートＳ２は、回転する駆動ローラー８２に上下を押さえられ、図８の左方向へ移動させられる。
【００５４】
ローラーモールドＭＣの下には、シート保持部材２０１Ｄが配置されており、シートをローラーモールドＭＣに押し付ける。更に、転写時にシート状樹脂Ｓ２をやわらかくするために温度を上昇させるためのヒーターも内蔵している。さらに、ローラーモールドＭＣの荷重がかかる位置の直下には、加圧口２０７ｃが形成されており、配管２２６Ｄを通して常に高圧ガスが供給されている。配管２２６Ｄの途中には、レギュレータ２２４Ｄが配置されて常に適切な圧力に保持している。
【００５５】
ローラーモールドＭＣが回転することによって、シート状樹脂Ｓ２の表面にはパターンが転写されてシートＳ３となる。シートＳ３は、駆動ローラー２００７を介して、巻取りシャフト８０Ｂに取り付けられた巻取りロールＳ４に順次巻き取られる。
【００５６】
ローラーモールドＭＣが、シート状樹脂Ｓ２へ転写をする際に、シートの裏面側を平滑なローラーとする場合があるが、シート裏面にごみをはさんでしまった場合には、シートに不均一に荷重がかかって転写形状が劣化してしまう。しかし、本実施例では、常に荷重を支えるシート保持部材２０１Ｄが、高圧ガスによってシートとは直接触れておらず、パーティクルが裏面に付着していても転写形状には影響なく転写が可能である。
【００５７】
デバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、前述の実施例のインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写するステップと、その基板をエッチングするステップと、を有する。なお、パターンドメディアなどの媒体又は物品を製造する物品製造方法の場合にはエッチングステップがなく、転写された基板を加工するステップを有する。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１のインプリント装置のチャックの近傍の断面図である。
【図２】図１に示すチャックの斜視図である。
【図３】図２に示すチャックの変形例の斜視図である。
【図４】実施例１のインプリント装置の断面図である。
【図５】図４に示すインプリント装置の押印状態を説明する拡大断面図である。
【図６】実施例２のチャックの平面図である。
【図７】図６に示すチャックの断面図である。
【図８】実施例２のインプリント装置のブロック図である。
【図９】従来のＲＩＥ前後の残膜状態を示す断面図である。
【図１０】図９の問題点を説明するための拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、２                  インプリント装置
２０１Ａ−Ｃ            チャック（保持部材）
２０１Ｄ                シート保持部材
２０２ａ                表面
２０３                  溝
２１０                  排気系
２２０                  加圧系
Ｍ                      モールド
Ｗ                      基板
Ｒ                      紫外線硬化樹脂
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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