(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターンを有するモールドの前記パターンを基板上に転写するインプリント装置であって、
前記基板を保持しうるステージと、
前記ステージに対向する位置に設けられ、前記モールドを保持しうる複数の第１開口部を有するモールドホルダと、
前記モールドホルダを挟んで前記ステージの反対側に設けられ、前記モールドに圧力を加えるモールド加圧機構と、
前記ステージ上の前記複数の第１開口部に対向する位置に設けられた複数の圧力センサとを備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記圧力センサからの検出情報をモニタリングしながら、前記モールド加圧機構によって前記モールドに加えられる圧力を制御する制御部を備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】
前記モールドホルダは、前記第１開口部を有する複数の第１ホルダと、前記複数の第１ホルダを移動可能に保持しうる複数の第２開口部を有する第２ホルダとを備え、
前記モールド加圧機構は、前記複数の第１ホルダに対向する位置のそれぞれに設けられ、前記モールドに圧力を加える複数の加圧機構を備え、
前記複数の加圧機構は、それぞれ光源を備え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。
【請求項４】
前記ステージは、ヒータを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
ステージ昇降機構によって基板を保持するステージを昇降させ、前記基板とモールドホルダに保持された複数のモールドとの間の距離を調整し、
モールド加圧機構によって前記モールドに圧力を加えて前記モールドを前記基板に押し付け、
前記ステージ上の前記複数のモールドに対向する位置に設けられた複数の圧力センサからの検出情報をモニタリングしながら、前記モールド加圧機構によって前記モールドに加えられる圧力を制御することを特徴とするインプリント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及びインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、安価で高い量産性を有する微細加工技術として、インプリント法が注目を集めている。
インプリント法は、スタンプの要領で基板上にパターンを形成するものであり、従来の光露光装置を用いる露光技術と異なり、解像性が露光に用いる光の波長に依存しないことなどの利点がある。このため、パターンドメディア、フォトニッククリスタル、ＬＳＩ（Large scale integration）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）などの微細加工技術として、幅広い分野への応用が期待されている。
【０００３】
インプリント法では、従来の光露光装置を用いた微細加工技術とは異なり、予めモールドに形成された微細構造パターンを樹脂に接触させて基板に転写する。この際、樹脂が光硬化性であれば光を当て、熱可塑性又は熱硬化性であれば加熱を施すことによって、モールドに形成されたパターンの凹部に充填された樹脂を硬化させて、基板上にモールドの反転パターンを形成する。
【０００４】
従来のインプリント装置には大きく分けて２つの種類がある。
つまり、一つは、図２０（Ａ）に示すように、比較的小型のモールドを用いて、同一基板上にステップアンドリピートを行なって、次々にパターンを形成していく、ステップアンドリピート方式を採用したインプリント装置である。
このようなインプリント装置では、まず、樹脂を塗布した基板上の最初のパターン形成エリアの上方にモールドを位置させた後、樹脂の表面にモールドを接触させ、この状態で樹脂を硬化させてパターンを転写する。そして、モールドを基板から離し、基板を載せたステージを移動させて、モールドを次のパターン形成エリアの上方に位置させた後、同様の方法でパターンを転写する。このような工程を繰り返して、基板上の全面にパターンを形成する。
【０００５】
もう一つは、図２０（Ｂ）に示すように、基板と同等程度のサイズの比較的大型のモールドを用いて、基板上に一度にパターンを形成する、一括転写方式を採用したインプリント装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国特許第６３３４９６０号明細書
【特許文献２】特開２００７−４２７１５号公報
【特許文献３】特開２００８−１２８５８号公報
【特許文献４】特表２００６−５２１６８２号公報
【特許文献５】特開２００６−１８９７７号公報
【特許文献６】特開２００６−３０３２９２号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Stephan Y. Chou et al., “Imprint of sub-25 nm vias and trenches in polymers”, Appl. Phys. Lett., Vol. 67, No, 21, 20 November 1995, pp. 3114-3116
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述のステップアンドリピート方式を採用したインプリント装置は、スループットが低いという課題がある。特に、同一基板上に異なるパターンを形成する場合には、モールドを取り替えなくてはならないため、さらにスループットが低くなる。
また、上述の一括転写方式を採用したインプリント装置は、比較的大型のモールドを押し付けるため、モールド中央部付近は加圧が不十分になり、また、気泡の逃げ場となる空間もない。このため、モールドに形成されたパターンの凹部に十分に樹脂が充填されず、気泡が残ってしまい、パターンの欠陥を生じやすいという課題がある。
【０００９】
特に、パターンを転写する基板が、平坦なＳｉウエハや石英等でなく、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板である場合に、比較的大型のモールドを用いると、密着不良が生じたり、密着時に基板に与えるストレスが大きくなったりする。より密着させるために、基板を載せたステージを昇降させてモールドに基板を押し付ける際の圧力を高くすると、基板が受けるストレスが大きくなる。また、このような方法では、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板にパターンを転写する際の上記密着不良等の課題を解消するのは難しい。このため、一括転写方式を採用したインプリント装置は適用範囲が狭い。
【００１０】
そこで、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくくし、基板に与えるストレスも小さい、インプリント装置及びインプリント方法を実現したい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
このため、本インプリント装置は、パターンを有するモールドのパターンを基板上に転写するインプリント装置であって、基板を保持しうるステージと、ステージに対向する位置に設けられ、モールドを保持しうる複数の第１開口部を有するモールドホルダと、モールドホルダを挟んでステージの反対側に設けられ、モールドに圧力を加えるモールド加圧機構と、ステージ上の複数の第１開口部に対向する位置に設けられた複数の圧力センサとを備えることを要件とする。
【００１２】
本インプリント方法は、ステージ昇降機構によって基板を保持するステージを昇降させ、基板とモールドホルダに保持された複数のモールドとの間の距離を調整し、モールド加圧機構によってモールドに圧力を加えてモールドを前記基板に押し付け、ステージ上の複数のモールドに対向する位置に設けられた複数の圧力センサからの検出情報をモニタリングしながら、モールド加圧機構によってモールドに加えられる圧力を制御することを要件とする。
【発明の効果】
【００１３】
したがって、本インプリント装置及びインプリント方法によれば、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】第１実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態にかかるインプリント装置において用いられるモールドの構成を示す模式図であって、（Ａ）はその側面図であり、（Ｂ）はその底面図である。
【図３】第１実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールドホルダの構成を示す模式的平面図である。
【図４】第１実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールド加圧機構の構成を示す模式的平面図である。
【図５】第１実施形態にかかるインプリント装置に備えられるステージ及び圧力センサの構成を示す模式的平面図である。
【図６】第１実施形態にかかるインプリント装置の制御機構を示す模式図である。
【図７】（Ａ）、（Ｂ）は第１実施形態にかかるインプリント方法を説明するための模式的断面図である。
【図８】第２実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す模式的断面図である。
【図９】第２実施形態にかかるインプリント装置に備えられる圧力伝達部の構成を示す模式的平面図である。
【図１０】第２実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールド加圧機構の構成を示す模式的平面図である。
【図１１】（Ａ）〜（Ｃ）は第１実施形態にかかるインプリント方法を説明するための模式的断面図である。
【図１２】第３実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１３】第３実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールドホルダの構成を示す模式的平面図である。
【図１４】第３実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールドホルダを構成する第１ホルダの構成を示す模式的平面図である。
【図１５】（Ａ）、（Ｂ）は第３実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールドホルダの動作を説明するための模式的断面図である。
【図１６】第３実施形態にかかるインプリント装置に備えられるモールド加圧機構の構成を示す模式的平面図である。
【図１７】（Ａ）〜（Ｃ）は第３実施形態にかかるインプリント方法を説明するための模式的断面図である。
【図１８】第４実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１９】第５実施形態にかかるインプリント装置の構成を示す模式的断面図である。
【図２０】（Ａ）、（Ｂ）は従来のインプリント装置を説明するための模式的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面により、本発明の実施の形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について説明する。
［第１実施形態］
まず、第１実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について、図１〜図７を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施形態にかかるインプリント装置は、モールドのパターンを基板上に転写するインプリント装置である。つまり、本インプリント装置は、予め加工面に形成されたパターンを有するモールドを、被転写基板上に形成された未硬化樹脂に接触させ、パターンの凹部に樹脂を充填した後、硬化させて、モールドのパターンを基板上にインプリントするインプリント装置である。なお、被転写基板を被加工基板ともいう。また、基板はワークともいう。
【００１７】
以下、本実施形態では、基板上に塗布された光硬化性樹脂にモールドのパターンをインプリントするインプリント装置を例に挙げて説明する。
例えば、本インプリント装置は、樹脂基板の表面上に埋め込まれたＬＳＩなどの複数の素子をつなぐ配線パターンをインプリントするのに用いることができる。
本インプリント装置は、図１に示すように、基板１を保持しうるステージ２と、パターン３Ａを有するモールド３を保持しうる複数の開口部（第１開口部）４Ａを有するモールドホルダ４と、モールド３に圧力を加えるモールド加圧機構５と、複数の圧力センサ６とを備える。
【００１８】
ここで、ステージ２は、ＸＹステージである。
モールド３は、モールドホルダ４の開口部４Ａに装着される。そして、後述するように、モールドホルダ４を挟んでステージ２の反対側に光源（露光光源）７が設けられているため、モールド３の素材としては、光源７からの光を十分に透過するものを選択することになる。モールド３の素材としては、例えば、石英、ガラス、サファイヤ、ダイヤモンドなどの素材を用いれば良い。ここでは、石英を素材として用いたモールド３を用いている。このようなモールド３を光透過性モールドという。
【００１９】
また、モールド３はパターン３Ａ（微細構造パターン）を有するが、このパターン３Ａは、例えば、以下のようにして形成すれば良い。
つまり、モールド３のパターン３Ａを形成する面に、例えばレジストを塗布し、適切な露光方法（例えばｇ線、ｉ線などによるフォトリソグラフィ技術、電子線リソグラフィ技術など）によってパターンを描画形成する。次に、このレジストパターンを、エッチングマスクとして、例えばＲＩＥ（Reactive Ion Etching；リアクティブイオンエッチング）などを行なって、モールド３のパターン形成面にパターンを転写して微細構造パターン３Ａを形成する。そして、レジストを除去する。このようにして、例えば図２（Ａ），（Ｂ）に示すようなパターン３Ａ（微細構造パターン）を有するモールド３を作製することができる。
【００２０】
ここでは、モールド３には、パターン３Ａが形成されている領域以外の領域を覆うように遮光膜３Ｂが設けられている。これは、パターン転写の際、モールド３のパターン３Ａが形成されている領域を透過して、基板１上に塗布された光硬化性樹脂８に光が照射されるが、この際に、パターンが形成されている領域以外の領域から光が漏れて迷光になるのを防ぐためである。この遮光膜３Ｂは必要に応じて設ければ良い。
【００２１】
モールドホルダ４は、図１に示すように、ステージ２に対向する位置に設けられている。ここでは、モールドホルダ４は、ステージ２に保持される基板１の上方に位置するように設けられる。ここでは、図３に示すように、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａのそれぞれにモールドストッパ４Ｂが設けられている。これにより、図１に示すように、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａのそれぞれにモールド３を固定することができるようになっている。
【００２２】
ここでは、モールドホルダ４には、複数の開口部４Ａの中の任意の開口部４Ａに、少なくとも２つのモールド３、即ち、複数のモールド３を固定する。
例えば、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合、うねりや反りが大きいエリアに対向する開口部４Ａにはモールド３を装着しないようにすれば良い。これにより、基板１に与えるストレスを小さくすることができる。また、うねりや反りが大きいエリアの周囲のエリアに密着不良が生じないようにすることができる。
【００２３】
また、例えば、同一基板１上に異なるパターンを形成する場合、複数の開口部４Ａのそれぞれに異なるパターン３Ａを有するモールド３を装着することができ、モールド３を取り替える必要がないため、スループットを高くすることができる。
さらに、比較的小型の複数のモールド３がモールドホルダ４に装着されており、各モールド３の間に気泡の逃げ場となる空間がある。このため、気泡等の巻き込みを極力抑えることができるため、気泡が残ってしまうことがなく、良好なパターンが得られる。
【００２４】
また、モールドホルダ４の開口部４Ａにモールド３を装着しないと、光源７からの光がモールドホルダ４の開口部４Ａを通過し、基板１上に塗布された光硬化性樹脂８に照射され、パターンを転写しない領域が硬化してしまうことになる。このため、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａの中でモールド３を装着しない開口部４Ａには、パターン３Ａを有せず、遮光性を有するダミーモールドを装着するのが好ましい。
【００２５】
また、モールドホルダ４には、位置合わせセンサ９が設けられており、基板１に対して位置合わせを行なうことができるようになっている。つまり、基板１に設けられた位置合わせマークをモールドホルダ４に設けられた位置合わせセンサ９によって検出することによって、基板１と、モールドホルダ４ひいてはモールドホルダに装着された各モールド３との位置合わせを行なうことができるようになっている。
【００２６】
モールド加圧機構５は、モールドホルダ４を挟んでステージ２の反対側に設けられており、モールドホルダ４に圧力を加えることによって、モールド３に圧力を加えるようになっている。モールド加圧機構５としては、例えば空気圧、油圧、水圧などの媒体を利用したもの、圧電素子、ステッピングモータなどの動力源を用いたアクチュエータを用いたものなどを用いれば良い。ここでは、油圧を用いた加圧機構、即ち、油圧シリンダを含む加圧機構５を用いている。このため、図４では、媒体送液口５Ｂを示している。なお、モールド加圧機構５は、圧力制御機構ともいう。
【００２７】
特に、本実施形態では、モールド加圧機構５は、図１、図４に示すように、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａに対向する位置に複数の開口部５Ａ（第３開口部）を有する。つまり、モールド加圧機構５は、光源７からの光が通過しうるスペース５Ａを有する。ここで、各開口部５Ａの開口面積は、モールド３の微細パターン形成エリアと等しくするのが好ましいが、必要に応じて調整しても良い。このように、モールド加圧機構５に開口部５Ａを設けているのは、後述するように、モールド加圧機構５を挟んでステージ２の反対側に光源７が設けられているため、パターン転写の際に、光源７からの光によって基板１上の光硬化性樹脂（レジスト）８を露光し、硬化させることを可能とするためである。これにより、光源７からの光は、モールド加圧機構５の開口部５Ａを通過し、モールドホルダ４の開口部４Ａに装着されたモールド３を透過して、基板１上の光硬化性樹脂８に照射され、モールド３のパターン３Ａが基板１上に転写されることになる。
【００２８】
複数の圧力センサ６は、図１、図５に示すように、ステージ２上のモールドホルダ４の複数の開口部４Ａに対向する位置に設けられている。そして、モールド３のパターン３Ａを基板１上に転写するためにモールド３を基板１上に押し付けた際に、個々のモールド３にかかる圧力を検出することができるようになっている。
また、本インプリント装置は、図１に示すように、ステージ２を昇降させるステージ昇降機構１０を備える。ここでは、ステージ昇降機構１０はステッピングモータ１０Ａを備えるものとして構成される。このステージ昇降機構１０によって、基板１上の光硬化性樹脂８とモールド３との間の距離が、光硬化性樹脂８とモールド３とが接触しない程度の任意の距離になるように、ステージ２の位置を調整することができる。
【００２９】
本実施形態では、ステージ２、モールドホルダ４、モールド加圧機構５は、減圧可能なチャンバ１１に収納されている。なお、ステージ昇降機構１０の一部又は全部（例えばステッピングモータ１０Ａまで）をチャンバ１１内に収納しても良い。ここでは、チャンバ１１には、チャンバ１１内を減圧するためのチャンバ減圧機構１２が設けられている。チャンバ減圧機構１２としては、例えばチャンバ１１の排気口１２Ａにバルブ１２Ｂを介して真空ポンプ１２Ｃを接続し、バルブ１２Ｂの開閉によってチャンバ１１内を減圧する機構を設ければ良い。これにより、パターン転写の際に、モールド３と基板１との間を減圧することで、モールド３のパターン３Ａと基板１上の光硬化性樹脂８との間に残る気泡による欠陥を低減し、転写精度を向上させることができるようにしている。なお、ここでは、チャンバ１１内に収納しているが、これに限られるものではなく、チャンバ１１内に収納しなくても良い。
【００３０】
さらに、本インプリント装置は、モールドホルダ４及びモールド加圧機構５を挟んでステージ２の反対側に設けられた光源（露光光源）７を備える。この光源７は、チャンバ１１の外側であって、チャンバ１１に設けられた窓（石英窓）１１Ａに対向する位置に設けられている。これにより、パターン転写の際に、モールド３が押し付けられた基板１上の光透過性樹脂８に光を照射することができるようになっている。つまり、パターン転写の際に、基板１とモールド３のパターン３Ａとの間に充填された光硬化性樹脂８に光を照射することができるようになっている。この光源７は、基板１上にモールド３のパターン３Ａを転写するのに光硬化性樹脂８を用いる場合に、モールド３が押し付けられた基板１上の光硬化性樹脂８を硬化させてモールド３のパターン３Ａを転写するのに利用される。
【００３１】
また、本インプリント装置は、図６に示すように、モールド加圧機構５、チャンバ減圧機構１２、光源７、圧力センサ６、ステージ昇降機構１０（ステッピングモータ１０Ａ）、ステージ２等を制御する制御部１３を備える。制御部１３はパーソナルコンピュータなどのコンピュータである。つまり、制御部１３によって、ステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａの駆動制御が行なわれ、ステージ２の昇降制御が行なわれるようになっている。また、制御部１３によって、チャンバ減圧機構１２に含まれるバルブ１２Ｂの開閉制御が行なわれ、チャンバ１１の減圧制御及び減圧解除制御が行なわれるようになっている。また、制御部１３によって、圧力センサ６を用いた圧力センシングを行ないながら、モールド加圧機構５の制御が行なわれ、モールド３に加えられる圧力の制御が行なわれるようになっている。つまり、制御部１３は、圧力センサ６からの検出情報をモニタリングしながら、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４を介してモールド３に加えられる圧力を制御する機能を有する。また、制御部１３によって、光源７の点灯・消灯が制御されるようになっている。
【００３２】
次に、本実施形態にかかるインプリント装置によるインプリント方法について説明する。
本インプリント方法では、まず、ステージ昇降機構１０によって基板１を保持するステージ２を昇降させ、基板１とモールドホルダ４に保持された複数のモールド３との間の距離を調整する。
【００３３】
次いで、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４を介してモールド３に圧力を加え、モールド３を基板１に押し付ける。
次に、ステージ２上の複数のモールド３に対向する位置に設けられた複数の圧力センサ６からの検出情報をモニタリングしながら、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４を介してモールド３に加えられる圧力を制御する。
【００３４】
以下、具体的に説明する。
まず、図１、図７（Ａ）に示すように、基板（ワーク）１上にレジスト８を塗布する。
ここで、使用する基板１は、特に制限はないが、ここではＳｉウエハである。
また、レジスト８としては、光硬化性樹脂を用いている。
また、塗布の方法としては、特に制限はないが、必要な膜厚や基板の大きさから適切に選択すれば良く、例えばスピンコート法、スプレー法、ディップ法、スキャンコート法などから選択すれば良い。ここでは、簡便に膜厚制御を行なうことができるという点から、スピンコート法を用いている。
【００３５】
次いで、レジスト８を塗布した基板１を、ＸＹステージ２上に位置させる。
次に、モールド３を、モールドホルダ４に少なくとも２つ装着する。
ここで、使用するモールド３の個数は、基板１の材質や平坦性、例えば樹脂基板のように反りやうねりがあるもの、Ｓｉ基板や石英基板のように平坦である程度固いものなどに応じて、２つ以上で任意に決められる。
【００３６】
例えば、樹脂基板１で平坦性が十分でない基板の場合には、基板１に与える応力を低くし、基板１上にあるデバイス等に損傷を与えないように、隣接しない任意の適切な位置にモールド３を装着するのが有効である。
また、例えば、平坦性の高いＳｉ等の基板１の場合は、基板サイズと、必要なパターンを形成したい場所（エリア、チップ）の数に応じて、装着するモールドの個数を決めても良い。
【００３７】
また、異なる種類のパターンを有するモールド３を複数使用することも可能であり、異種のデバイスを同一基板上に効率よく作製することも可能である。
ここでは、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａの全てにモールド３を装着している。
次に、モールド３を装着したモールドホルダ４を、モールド加圧機構５の下方に位置させる。
【００３８】
次いで、制御部１３が、ステージ２の下方に設けられたステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａを駆動し、ステージ２を上昇させる。これにより、基板１上に塗布されたレジスト８とモールドホルダ４に保持されたモールド３との間の距離が、レジスト８とモールド３が接触しない程度の距離、例えば１０００〜５００μｍ程度の距離になるように調整される。なお、レジスト８とモールド３との間の距離が、レジスト８とモールド３が接触しない程度の任意の距離になるようにステージ２を上昇させれば良いが、インプリント可能にするために、モールドホルダ４の可動範囲内の適切な位置にステージ２上の基板１を位置させることが望ましい。
【００３９】
次に、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４に保持されているモールド３に圧力が加えられ、基板１上に塗布されたレジスト８に対してモールド３が押し付けられる。つまり、基板１上に塗布されたレジスト８に適切な圧力でモールド３を接触させる。なお、モールド３が装着されていない部分はレジスト面には接触しない。
【００４０】
ここで、モールド３に加える圧力は、例えば０．０１ＭＰａ〜５ＭＰａ程度の範囲で任意に決めれば良い。このモールド３に加える圧力は、基板１の平坦性、応力、レジスト、パターニング特性などを総合的に判断して決める。
そして、制御部１３は、加圧時に、ステージ２上のモールド３に対向する位置に設けられた圧力センサ６によって検出される圧力をモニタリングし、圧力が適切な範囲内になるように、モールド加圧機構５を制御する。
【００４１】
その後、制御部１３は光源７を点灯させる。そして、レジスト８が硬化するのに十分な露光量を与えるまで、上述のようにして制御された圧力を加えた状態でレジスト８とモールド２との間の接触を維持する。この加圧と露光の時間は、パターンのサイズ、レジスト８の感度、光源７のパワー及び波長などの要素を勘案して適切に決められる。例えば、３０秒〜６０分程度である。
【００４２】
そして、レジスト８が十分硬化したら、図７（Ｂ）に示すように、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、圧力を解放する。次いで、制御部１３はステッピングモータ１０Ａを駆動させてステージ２を下降させ、モールド３とレジスト８との間の接触を解消する。このようにして、レジスト８のモールド３が装着されたエリアに対応する領域に微細な転写パターン８Ａがインプリントされた基板１が得られる。なお、ここでは、パターン８Ａがインプリントされたレジスト８は、配線を形成するためのマスクとして使われる。
【００４３】
なお、上述のインプリント方法では、必要に応じて、基板１を載せたステージ２のＸＹ移動、加圧、露光、離型を繰り返し行なう。また、ステージ２、モールドホルダ４、モールド加圧機構５等はチャンバ１１内に収納されており、チャンバ減圧機構１２が設けられているため、パターン転写の際に、必要に応じて、モールド３と基板１との間を減圧するようにしても良い。これにより、モールド３のパターン３Ａと基板１上の光硬化性樹脂８との間に残る気泡による欠陥を低減し、転写精度を向上させることができる。
【００４４】
したがって、本実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法によれば、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板１に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
これにより、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板１に対しても使用可能なインプリント装置を実現することができる。また、インプリント装置の適用範囲を広げることができる。例えばデバイス製造への適用性が広がる。
［第２実施形態］
次に、第２実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について、図８〜図１１を参照しながら説明する。
【００４５】
本実施形態にかかるインプリント装置は、上述の第１実施形態のものがチャンバ１１の外側に設けられた１つの光源７によって露光を行なうようにしているのに対し、図８に示すように、チャンバ１１内に収納された複数の光源７Ｘによって露光を行なうようにしている点が異なる。なお、図８では、上述の第１実施形態のもの（図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００４６】
このため、本実施形態では、モールド加圧機構５とモールドホルダ４との間に、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａに対向する位置のそれぞれに光源７Ｘ（露光光源）を有する圧力伝達部１４が設けられている。つまり、モールドホルダ４に装着しうるモールド３の数と同数の光源７Ｘが圧力伝達部１４に設けられている。そして、圧力伝達部１４は、モールドホルダ４やモールド加圧機構５とともに、チャンバ１１に収納されている。
【００４７】
ここでは、光源７Ｘとして、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を用いている。そして、圧力伝達部１４は、図８、図９に示すように、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａに対向する位置のそれぞれに凹部１４Ａを有し、これらの凹部１４ＡのそれぞれにＬＥＤ７Ｘが設けられている。この場合、モールドホルダ４に装着されたモールド３のパターン形成エリアの直上に、圧力伝達部１４に設けられたＬＥＤ７Ｘが位置するようになっている。
【００４８】
ここで、圧力伝達部１４の凹部１４Ａの開口面積は、モールド３のパターン形成エリアの大きさに等しくするのが好ましい。但し、必要に応じて調整しても良い。
なお、本実施形態では、光源７ＸとしてＬＥＤを用いているが、これに限られるものではない。モールド３のパターン形成エリアの大きさと同程度の開口面積を有する凹部１４Ａに設置可能な大きさであって、露光光源として使用可能なものであれば、ＬＥＤ以外の光源を用いても良い。
【００４９】
また、本実施形態では、圧力伝達部１４に複数の光源７Ｘを設けるようにしているが、これに限られるものではない。例えば、別の場所に光源７Ｘを設置した上で、圧力伝達部１４の各凹部１４Ａに例えば光ファイバ等を用いて導光するようにしても良い。
また、本実施形態では、モールド加圧機構５と圧力伝達部１４とを別体のものとして構成しているが、これに限られるものではない。例えば、モールド加圧機構５と圧力伝達部１４とを一体のものとして構成しても良い。この場合、モールド加圧機構５が、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａに対向する位置のそれぞれに光源７Ｘを有するものとして構成されることになる。
【００５０】
上述のように、本実施形態では、光源７Ｘはチャンバ１１内に収納されているため、チャンバ１１には窓は設けられていない。また、モールド加圧機構５にも、図１０に示すように、開口部が形成されていない。
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００５１】
次に、本実施形態にかかるインプリント装置によるインプリント方法について、具体的に説明する。
まず、図８、図１１（Ａ）に示すように、上述の第１実施形態の場合と同様に、基板１上にレジスト８を塗布する。
ここでは、基板１は、若干のうねりのあるガラス基板である。
【００５２】
また、レジスト８としては、上述の第１実施形態の場合と同様に、光硬化性樹脂を用いている。
次いで、上述の第１実施形態の場合と同様に、レジスト８を塗布した基板を、ＸＹステージ２上に位置させる。
次に、モールド３を、モールドホルダ４に少なくとも２つ装着する。
【００５３】
本実施形態では、基板１にうねりがあるため、モールドホルダ４の全ての開口部４Ａにモールド３を装着せずに、応力発生の少ない部分、即ち、図８、図１１（Ａ）に示す断面において２個のモールド３を装着した場合を例示している。
次に、モールド３を装着したモールドホルダ４を、モールド加圧機構５及び圧力伝達部１４の下方に位置させる。本実施形態では、モールド加圧機構５の下方に圧力伝達部１４が設けられているため、モールドホルダ４を圧力伝達部１４の下方に位置させる。
【００５４】
これにより、圧力伝達部１４に設けられた各ＬＥＤ７Ｘが、モールドホルダ４に設けられた各開口部４Ａの直上に位置することになる。つまり、圧力伝達部１４に設けられた各ＬＥＤ７Ｘが、モールドホルダ４に装着されたモールド３の直上、ここでは、モールド３のパターン形成エリアの直上に位置することになる。
次いで、制御部１３は、ステージ２の下方に設けられたステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａを駆動し、ステージ２を上昇させる。これにより、基板１上に塗布されたレジスト８とモールドホルダ４に保持されたモールド３との間の距離が、レジスト８とモールド３が接触しない程度の距離になるように調整される。ここでは、インプリント可能にするために、モールドホルダ４の可動範囲内の適切な位置にステージ２上の基板１を位置させる。
【００５５】
次に、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４に保持されているモールド３に圧力が加えられ、基板１上に塗布されたレジスト８に対してモールド３が押し付けられる。つまり、基板１上に塗布されたレジスト８に適切な圧力でモールド３を接触させる。なお、モールド３が装着されていない部分はレジスト面には接触しない。
【００５６】
そして、制御部１３は、加圧時に、ステージ２上のモールド３に対向する位置に設けられた圧力センサ６によって検出される圧力をモニタリングし、圧力が適切な範囲内になるように、モールド加圧機構５を制御する。
その後、制御部１３は、モールド３が装着されたモールドホルダ４の開口部４Ａに対向する位置の光源（ＬＥＤ）７Ｘのみを点灯させる。つまり、モールドホルダ４に装着されたモールド３の直上のＬＥＤ７Ｘのみが点灯する。これにより、圧力伝達部１４に設けられたＬＥＤ７Ｘから照射された光が、モールド３を透過し、モールド３の直下のレジスト８を露光する。そして、レジスト８が硬化するのに十分な露光量を与えるまで、上述のようにして制御された圧力を加えた状態でレジスト８とモールド３との間の接触を維持する。
【００５７】
そして、レジスト８が十分硬化したら、図１１（Ｂ）に示すように、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、圧力を解放する。次いで、制御部１３はステッピングモータ１０Ａを駆動させてステージ２を下降させ、モールド３とレジスト８との間の接触を解消する。このようにして、レジスト８のモールド３が装着されたエリアに対応する領域のみに微細なパターン８Ａがインプリントされた基板１が得られる。
【００５８】
その後、上述と同様の工程を繰り返して、レジスト８の他の領域にもモールド３のパターン３Ａを転写する。例えば、図１１（Ｃ）に示すような順番でステップアンドリピートを行なって、レジスト８の他の領域にもパターン８Ａを形成する。これにより、レジスト８の全面にパターン８Ａがインプリントされた基板１が得られる。なお、図１１（Ｃ）中、番号は、レジスト８に加工を施す順番、インプリント処理番号を示している。このようにステップアンドリピートを行なう場合にも、圧力センサ６によって圧力をモニタリングしてモールド加圧機構５によって加えられる圧力を制御するため、基板１に与えるストレスが大きくなるのを防止することができる。
【００５９】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板１に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
【００６０】
これにより、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板１に対しても使用可能なインプリント装置を実現することができる。また、インプリント装置の適用範囲を広げることができる。例えばデバイス製造への適用性が広がる。
［第３実施形態］
次に、第３実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について、図１２〜図１７を参照しながら説明する。
【００６１】
本実施形態にかかるインプリント装置は、上述の第１実施形態のものに対し、モールドホルダが二重構造になっている点が異なる。また、本インプリント装置は、上述の第２実施形態のものと同様に、図１２に示すように、チャンバ１１内に収納された複数の光源７Ｘによって露光を行なうようにしている点が異なる。なお、図１２では、上述の第１実施形態のもの（図１参照）及び第２実施形態（図８参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００６２】
つまり、本実施形態では、図１３、図１４に示すように、モールドホルダ４Ｘは、開口部４ＸＡａ（第１開口部）を有する複数の第１ホルダ４ＸＡと、複数の第１ホルダ４ＸＡを移動可能に保持しうる複数の開口部４ＸＢａ（第２開口部）を有する第２ホルダ４ＸＢとを備える。なお、第１ホルダ４ＸＡを可動性ホルダともいう。
ここでは、複数の第１ホルダ４ＸＡは、図１５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、第２ホルダ４ＸＢの開口部４ＸＢａのそれぞれに摺動部１５を介して取り付けられている。これにより、複数の第１ホルダ４ＸＡは、第２ホルダ４ＸＢに対して独立に上下に移動することができるようになっている。つまり、複数の第１ホルダ４ＸＡのそれぞれに装着されるモールド３、即ち、複数のモールド３は、それぞれ独立に昇降しうるようになっている。
【００６３】
また、図１４に示すように、第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａにはモールドストッパ４ＸＣが設けられており、開口部４ＸＡａにモールド３を固定することができるようになっている。また、第２ホルダ４ＸＢに装着される複数の第１ホルダ４ＸＡのうち、少なくとも２つ、即ち、複数の第１ホルダ４ＸＡにモールド３を装着する。
また、図１２に示すように、第２ホルダ４ＸＢには、位置合わせセンサ９が設けられており、基板１に対して位置合わせを行なうことができるようになっている。
【００６４】
上述のように、本実施形態では、複数のモールド３はそれぞれ独立に昇降しうるようになっているため、モールド加圧機構５Ｘは、複数のモールド３のそれぞれに独立に圧力を加えることができるようになっている。つまり、本実施形態では、図１２、図１６に示すように、モールド加圧機構５Ｘは、モールドホルダ４Ｘの第１ホルダ４ＸＡに対向する位置のそれぞれに設けられ、モールド３に圧力を加える複数の加圧機構５ＸＡを備えるものとして構成される。
【００６５】
ここで、複数の加圧機構５ＸＡは、例えば、空気圧、油圧、水圧などの媒体を利用したもの、圧電素子、ステッピングモータなどの動力源を用いたアクチュエータを用いたものなどを用いることができる。ここでは、小型ステッピングモータを用いた加圧機構５ＸＡを用いている。なお、モールド加圧機構５Ｘは、圧力制御機構ともいい、複数の加圧機構５ＸＡは、複数の圧力制御機構ともいう。
【００６６】
そして、複数の加圧機構５ＸＡは、それぞれ光源（ここではＬＥＤ）７Ｘを備える。つまり、モールドホルダ４Ｘを構成する第２ホルダ４ＸＢの複数の開口部４ＸＢａ（第２開口部）のそれぞれに第１ホルダ４ＸＡが装着されており、これらの第１ホルダ４ＸＡに対向する位置のそれぞれに、光源７Ｘを有する加圧機構５Ｘが設けられている。この場合、複数の加圧機構５Ｘのそれぞれに備えられる光源７Ｘは、モールドホルダ４Ｘを構成する複数の第１ホルダ４ＸＡの開口部（第１開口部）４ＸＡａのそれぞれに対向する位置に設けられることになる。つまり、モールドホルダ４Ｘに装着しうるモールド３の数と同数の光源７Ｘがモールド加圧機構５Ｘに設けられている。
【００６７】
ここでは、複数の加圧機構５ＸＡは、それぞれ、モールドホルダ４Ｘの複数の開口部４ＸＡａ、即ち、モールドホルダ４Ｘを構成する複数の第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａに対向する位置のそれぞれに凹部５ＸＡａを有し、これらの凹部５ＸＡａのそれぞれにＬＥＤ７Ｘが設けられている。この場合、モールドホルダ４Ｘに装着されたモールド３のパターン形成エリアの直上に、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに設けられたＬＥＤ７Ｘが位置するようになっている。
【００６８】
ここで、複数の加圧機構５ＸＡの凹部５ＸＡａの開口面積は、モールド３のパターン形成エリアの大きさに等しくするのが好ましい。但し、必要に応じて調整しても良い。
そして、複数の加圧機構５ＸＡは、制御部１３（例えばＰＣなど）によって、それぞれ独立に作動させることができるようになっている。つまり、制御部１３が、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれを独立に作動させることで、複数の第１ホルダ４ＸＡのそれぞれに装着されたモールド３を、それぞれ独立に昇降させてインプリントすることが可能になっている。
【００６９】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例、上述の第２実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
次に、本実施形態にかかるインプリント装置によるインプリント方法について、具体的に説明する。
まず、図１２、図１７（Ａ）に示すように、上述の第１実施形態の場合と同様に、基板１上にレジスト８を塗布する。
【００７０】
ここでは、基板１は、反りのある樹脂製基板である。
また、レジスト８としては、上述の第１実施形態の場合と同様に、光硬化性樹脂を用いている。
次いで、上述の第１実施形態の場合と同様に、レジスト８を塗布した基板１を、ＸＹステージ２上に位置させる。
【００７１】
次に、モールド３を、モールドホルダ４Ｘに少なくとも２つ装着する。本実施形態では、モールドホルダ４Ｘは、第１ホルダ４ＸＡと第２ホルダ４ＸＢとを備える。このため、少なくとも２つのモールド３を、第１ホルダ４ＸＡに装着する。また、第１ホルダ４ＸＡを第２ホルダ４ＸＢに装着する。
本実施形態では、複数の第１ホルダ４ＸＡの全てにモールド３を装着し、モールド３が装着された複数の第１ホルダ４ＸＡの全てを第２ホルダ４ＸＢに装着するようにしている。
【００７２】
次に、モールド３を装着したモールドホルダ４Ｘを、例えば小型ステッピングモータを用いたモールド加圧機構５Ｘの下方に位置させる。つまり、モールド３を装着した複数の第１ホルダ４ＸＡのそれぞれを、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれの下方に位置させる。
これにより、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに設けられた各ＬＥＤ７Ｘが、モールドホルダ４Ｘを構成する複数の第１ホルダ４ＸＡのそれぞれの開口部４ＸＡａの直上に位置することになる。つまり、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに設けられた各ＬＥＤ７Ｘが、モールドホルダ４Ｘを構成する複数の第１ホルダ４ＸＡのそれぞれに装着されたモールド３の直上、ここでは、モールド３のパターン形成エリアの直上に位置することになる。
【００７３】
次いで、制御部１３は、ステージ２の下方に設けられたステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａを駆動し、ステージ２を上昇させる。これにより、基板１上に塗布されたレジスト８とモールドホルダ４Ｘに保持されたモールド３との間の距離が、レジスト８とモールド３が接触しない程度の距離になるように調整される。ここでは、インプリント可能にするために、モールドホルダ４Ｘの可動範囲内の適切な位置にステージ２上の基板１を位置させる。
【００７４】
次に、図１７（Ａ）に示すように、制御部１３は、モールド加圧機構５Ｘを構成する複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれを独立に作動させる。これにより、各加圧機構５ＸＡによってモールドホルダ４Ｘに保持されているモールド３のそれぞれに独立に圧力が加えられ、基板１上に塗布されたレジスト８に対して各モールド３が独立に押し付けられる。つまり、基板１上に塗布されたレジスト８に適切な圧力で複数のモールド８のそれぞれを独立に接触させる。
【００７５】
そして、制御部１３は、加圧時に、ステージ２上のモールド３に対向する位置に設けられた複数の圧力センサ６のそれぞれによって検出される各圧力をモニタリングし、各圧力が適切な範囲内になるように、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれを独立に制御する。
その後、制御部１３は、モールド３が装着されたモールドホルダ４Ｘの開口部４ＸＡａ、即ち、第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａに対向する位置の光源（ＬＥＤ）７Ｘを点灯させる。これにより、複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに設けられたＬＥＤ７Ｘから照射された光が、各モールド３を透過し、各モールド３の直下のレジスト８を露光する。そして、レジスト８が硬化するのに十分な露光量を与えるまで、上述のようにして制御された圧力を加えた状態でレジスト８と各モールド３との間の接触を維持する。
【００７６】
そして、レジスト８が十分硬化したら、制御部１３は、モールド加圧機構５Ｘを構成する複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれを独立に作動させ、圧力を解放する。
本実施形態では、図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、基板１にかかる応力が大きくならないように順番に個々のモールド３を作動させてインプリントを行なう。
次いで、図１７（Ｃ）に示すように、インプリントされた部分のレジスト８が全て十分に硬化したら、即ち、複数の加圧機構５ＸＡのすべての圧力を解放したら、制御部１３はステッピングモータ１０Ａを駆動させてステージ２を下降させ、モールド３とレジスト８との間の接触を解消する。このようにして、レジスト８のモールド３が装着されたエリアに対応する領域、ここでは、レジスト８の全面に微細なパターン８Ａがインプリントされた基板１が得られる。
【００７７】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例、及び、上述の第２実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法によれば、上述の第１及び第２実施形態の場合と同様に、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板１に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
【００７８】
これにより、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板１に対しても使用可能なインプリント装置を実現することができる。また、インプリント装置の適用範囲を広げることができる。例えばデバイス製造への適用性が広がる。
なお、上述の実施形態では、光源７Ｘをモールド加圧機構５Ｘの複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに設けているが、これに限られるものではない。例えば第１実施形態のように１つの光源７を設け、一括露光するようにしても良い。この場合、モールド加圧機構５Ｘの複数の加圧機構５ＸＡのそれぞれに光源７Ｘを設けるのに代えて、モールド加圧機構の複数の加圧機構のそれぞれに開口部を設けることになる。また、チャンバ１１にも窓１１Ａを設けることになる。また、モールド３を装着しない第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａを通過した光によって光硬化性樹脂８が硬化してしまうのを防止すべく、光源７からの光が第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａを通過しないようにシャッタによってモールド３が装着されていない第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａを閉じるか、モールド３を装着しない第１ホルダ４ＸＡの開口部４ＸＡａに、パターンを有せず、遮光性を有するダミーモールドを装着するのが好ましい。
［第４実施形態］
次に、第４実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について、図１８を参照しながら説明する。
【００７９】
本実施形態にかかるインプリント装置は、上述の第１実施形態のものが基板１上の光硬化性樹脂８にインプリントするインプリント装置であるのに対し、図１８に示すように、基板１上の熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂）８Ｘにインプリントするインプリント装置である点が異なる。なお、図１８では、上述の第１実施形態のもの（図１参照）と同一のものには同一の符号を付している。
【００８０】
つまり、本インプリント装置は、上述の第１実施形態のものに対し、光源７が設けられていない点、チャンバ１１に窓１１Ａが設けられていない点、モールド加圧機構５に光源７からの光を通過させるための開口部５Ａが設けられていない点、ステージ２に熱源（加熱機構）としてのヒータ１６が設けられている点が異なる。
本インプリント装置では、ステージ２にヒータ１６が設けられており、制御部１３によってヒータ１６の作動を制御できるようになっている。そして、ヒータ１６によって基板１上に塗布された熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂）８Ｘを加熱することで、モールド３のパターン３Ａを基板１に転写することができるようになっている。
【００８１】
また、本実施形態では、未硬化樹脂として熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂）８Ｘを用い、熱源としてステージ２に設けられたヒータ１６を用いるため、モールド３として光透過性モールドを用いる必要はない。例えばニッケルなどの金属材料を素材として用いたモールドを用いても良い。
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
【００８２】
次に、本実施形態にかかるインプリント装置によるインプリント方法について、具体的に説明する。
まず、図１８に示すように、基板１上にレジスト８Ｘを塗布する。
ここでは、レジスト８Ｘとしては、用途によって熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができるが、ここでは熱可塑性樹脂を用いている。
【００８３】
次いで、上述の第１実施形態の場合と同様に、レジスト８Ｘを塗布した基板１を、ＸＹステージ２上に位置させる。
次に、モールド３を、モールドホルダ４に少なくとも２つ装着する。
次に、モールド３を装着したモールドホルダ４を、モールド加圧機構５の下方に位置させる。
【００８４】
次いで、制御部１３はヒータ１６を作動させ、ステージ２を加熱する。ここでは、レジスト８Ｘとして熱可塑性樹脂を用いているため、レジスト８Ｘが流動化する温度（基材樹脂によって様々であるが、ここでは例えば１３０℃）まで加熱する。
次に、制御部１３は、ステージ２の下方に設けられたステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａを駆動させて、ステージ２を上昇させる。これにより、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘとモールドホルダ４に保持されたモールド３との間の距離が、レジスト８Ｘとモールド３が接触しない程度の距離になるように調整される。ここでは、インプリント可能にするために、モールドホルダ４の可動範囲内の適切な位置にステージ２上の基板１を位置させる。
【００８５】
次に、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４に保持されているモールド３に圧力が加えられ、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘに対してモールド３が押し付けられる。つまり、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘに適切な圧力でモールド３を接触させる。なお、モールド３が装着されていない部分はレジスト面には接触しない。
【００８６】
そして、制御部１３は、加圧時に、ステージ２上のモールド３に対向する位置に設けられた圧力センサ６によって検出される圧力をモニタリングし、圧力が適切な範囲内になるように、モールド加圧機構５を制御する。そして、このようにして制御された圧力を加えた状態でレジスト８Ｘとモールド３との間の接触を維持する。ここで、加圧時間は、パターンのサイズ、レジスト膜厚、基材樹脂の柔らかさなどの要素を勘案して適切に決められるが、例えば３０秒〜６０分程度である。
【００８７】
その後、制御部１３はヒータ１６の作動を停止させる。これにより、ステージ２が冷却され、レジスト８Ｘが十分硬化する温度まで下がったら、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、圧力を解放する。次いで、制御部１３はステッピングモータ１０Ａを駆動させてステージ２を下降させ、モールド３とレジスト８Ｘとの間の接触を解消する。このようにして、レジスト８Ｘのモールド３が装着されたエリアに対応する領域に微細なパターン８Ａがインプリントされた基板が得られる。
【００８８】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板１に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
【００８９】
これにより、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板１に対しても使用可能なインプリント装置を実現することができる。また、インプリント装置の適用範囲を広げることができる。例えばデバイス製造への適用性が広がる。
［第５実施形態］
次に、第５実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法について、図１９を参照しながら説明する。
【００９０】
本実施形態にかかるインプリント装置は、上述の第１実施形態のものが基板１上の光硬化性樹脂８にインプリントするインプリント装置であるのに対し、基板１上の熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂）８Ｘにインプリントするインプリント装置である点が異なる。
つまり、本インプリント装置は、上述の第１実施形態のものに対し、図１９に示すように、露光光源７に代えて熱源として赤外線ランプ１７を備える点、ステージ２に温度センサ１８が設けられている点が異なる。
【００９１】
本インプリント装置では、熱源（加熱機構）としての赤外線ランプ１７は、モールドホルダ４及びモールド加圧機構５を挟んでステージ２の反対側に設けられている。
このように、モールドホルダ４を挟んでステージ２の反対側に熱源としての赤外線ランプ１７が設けられているため、モールド３の素材としては、赤外線ランプ１７からの赤外線を十分に透過するものを選択することになる。モールド３の素材としては、例えば、シリコン、カルコゲン化物ガラス、サファイヤ、アルミナ、ダイヤモンドなどの素材を用いれば良い。ここでは、石英を素材として用いたモールド３を用いている。
【００９２】
また、モールド加圧機構５は、モールドホルダ４の複数の開口部４Ａ（第１開口部）に対向する位置に複数の開口部５Ａ（第３開口部）を有する。
また、ステージ２は、例えば熱電対などの温度センサ１８を備え、温度センサ１８からの検出情報が制御部１３へ送られるようになっている。
そして、赤外線ランプ１７からの赤外線を照射して、基板１上に塗布された熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂）８Ｘを加熱することで、モールド３のパターン３Ａを基板１に転写することができるようになっている。また、加熱時には、制御部１３は、温度センサ１８からの検出情報をモニタリングし、赤外線ランプ１７の点灯・消灯を制御するようになっている。
【００９３】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
次に、本実施形態にかかるインプリント装置によるインプリント方法について、具体的に説明する。
まず、図１９に示すように、基板１上にレジスト８Ｘを塗布する。
【００９４】
ここでは、レジスト８Ｘとしては、用途によって熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を用いることができるが、ここでは熱可塑性樹脂を用いている。
次いで、上述の第１実施形態の場合と同様に、レジスト８Ｘを塗布した基板１を、ＸＹステージ２上に位置させる。
次に、モールド３を、モールドホルダ４に少なくとも２つ装着する。
【００９５】
次に、モールド３を装着したモールドホルダ４を、モールド加圧機構５の下方に位置させる。
次に、制御部１３は、ステージ２の下方に設けられたステージ昇降機構１０に含まれるステッピングモータ１０Ａを駆動させて、ステージ２を上昇させる。これにより、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘとモールドホルダ４に保持されたモールド３との間の距離が、レジスト８Ｘとモールド３が接触しない程度の距離になるように調整される。ここでは、インプリント可能にするために、モールドホルダ４の可動範囲内の適切な位置にステージ２上の基板１を位置させる。
【００９６】
次いで、制御部１３は赤外線ランプ１７を点灯させる。これにより、赤外線ランプ１７から照射された赤外線が、チャンバ１１の窓１１Ａ、モールド加圧機構５の開口部５Ａを通過し、モールド３を透過して、モールド３の直下のレジスト８Ａを加熱する。ここでは、レジスト８Ａとして熱可塑性樹脂を用いているため、レジスト８Ａが流動化する温度（基材樹脂によって様々であるが、ここでは例えば１３０℃）まで加熱する。つまり、制御部１３は、ステージ２に設けられた温度センサ１８からの検出情報をモニタリングし、レジスト８Ａが流動化する温度になったら、赤外線ランプ１７を消灯する制御を行なうようになっている。
【００９７】
次に、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、モールド加圧機構５によってモールドホルダ４に保持されているモールド３に圧力が加えられ、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘに対してモールド３が押し付けられる。つまり、基板１上に塗布されたレジスト８Ｘに適切な圧力でモールド３を接触させる。なお、モールド３が装着されていない部分はレジスト面には接触しない。
【００９８】
そして、制御部１３は、加圧時に、ステージ２上のモールド３に対向する位置に設けられた圧力センサ６によって検出される圧力をモニタリングし、圧力が適切な範囲内になるように、モールド加圧機構５を制御する。そして、このようにして制御された圧力を加えた状態でレジスト８Ｘとモールド３との間の接触を維持する。ここで、加圧時間は、パターンのサイズ、レジスト膜厚、基材樹脂の柔らかさなどの要素を勘案して適切に決められるが、例えば３０秒〜６０分程度である。
【００９９】
その後、レジストが十分硬化する温度まで下がったら、制御部１３はモールド加圧機構５を作動させ、圧力を解放する。次いで、制御部１３はステッピングモータ１０Ａを駆動させてステージ２を下降させ、モールド３とレジスト８Ｘとの間の接触を解消する。このようにして、レジスト８Ｘのモールド３が装着されたエリアに対応する領域に微細なパターン８Ａがインプリントされた基板１が得られる。
【０１００】
なお、その他の詳細は、上述の第１実施形態及びその変形例のものと同じであるため、ここではその説明を省略する。
したがって、本実施形態にかかるインプリント装置及びインプリント方法によれば、上述の第１実施形態の場合と同様に、スループットを高くしながら、良好な転写パターンが得られるようにし、さらに、樹脂基板等のうねりや反り等がある基板１にパターンを転写する場合にも密着不良が起こりにくく、基板１に与えるストレスも小さくすることができるという利点がある。
【０１０１】
これにより、樹脂基板等のうねりや反り等がある比較的柔らかい基板１に対しても使用可能なインプリント装置を実現することができる。また、インプリント装置の適用範囲を広げることができる。例えばデバイス製造への適用性が広がる。
［その他］
なお、上述の第１〜第３実施形態では、光硬化性樹脂にインプリントするインプリント装置を例に挙げ、上述の第４、第５実施形態では、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂にインプリントするインプリント装置を例に挙げて説明しているが、これに限られるものではない。
【０１０２】
例えば、上述の第１〜第３実施形態のインプリント装置において、加熱機構（熱源）を設けて、光硬化性樹脂だけでなく、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂にインプリントするインプリント装置としても利用することができるようにしても良い。つまり、上述の第１〜３実施形態のインプリント装置を、光インプリント及び熱インプリントの両方に利用できるインプリント装置として構成しても良い。この場合、加熱機構としては、例えば第４実施形態のようにステージにヒータ（例えば熱線）を設ければ良い。
【０１０３】
また、例えば、上述の第１実施形態のインプリント装置と上述の第５実施形態のインプリント装置とを組み合わせても良い。つまり、上述の第５実施形態のインプリント装置において、赤外線ランプと露光光源とを切り替え可能に設けるようにしても良い。
また、上述の各実施形態及び変形例では、インプリント装置及びインプリント方法を、例えばＬＳＩなどの半導体デバイスを埋め込まれた基板上に配線を形成するためにパターンをインプリントする場合に用いるものとして説明しているが、これに限られるものではない。つまり、上述の各実施形態及び変形例のインプリント装置及びインプリント方法は、半導体デバイスの製造のみならず、微細なパターンを有するものを製造する場合にも用いることができ、その場合も同様の作用・効果が得られる。
【０１０４】
つまり、微細なパターンを有するものとしては、マスクパターン、レチクルパターン、磁気ヘッド、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）、ＳＡＷフィルタ（弾性表面波フィルタ）等の機能部品、光配線の接続に利用される光部品、マイクロアクチュエータ等の微細部品等を挙げることができる。また、上述の各実施形態及び変形例のインプリント装置及びインプリント方法は、半導体の実装工程として、二次元実装、三次元実装、シリコンインターポーザの製造などにも応用可能である。
【０１０５】
また、本発明は、上述した各実施形態及び変形例に記載した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。
以下、上述の各実施形態及びその変形例に関し、更に、付記を開示する。
（付記１）
パターンを有するモールドの前記パターンを基板上に転写するインプリント装置であって、
前記基板を保持しうるステージと、
前記ステージに対向する位置に設けられ、前記モールドを保持しうる複数の第１開口部を有するモールドホルダと、
前記モールドホルダを挟んで前記ステージの反対側に設けられ、前記モールドに圧力を加えるモールド加圧機構と、
前記ステージ上の前記複数の第１開口部に対向する位置に設けられた複数の圧力センサとを備えることを特徴とするインプリント装置。
【０１０６】
（付記２）
前記圧力センサからの検出情報をモニタリングしながら、前記モールド加圧機構によって前記モールドに加えられる圧力を制御する制御部を備えることを特徴とする、付記１に記載のインプリント装置。
（付記３）
前記モールドホルダは、前記第１開口部を有する複数の第１ホルダと、前記複数の第１ホルダを移動可能に保持しうる複数の第２開口部を有する第２ホルダとを備え、
前記モールド加圧機構は、前記複数の第１ホルダに対向する位置のそれぞれに設けられ、前記モールドに圧力を加える複数の加圧機構を備え、
前記複数の加圧機構は、それぞれ光源を備えることを特徴とする、付記１又は２に記載のインプリント装置。
【０１０７】
（付記４）
前記モールド加圧機構と前記モールドホルダとの間に設けられ、前記複数の第１開口部に対向する位置のそれぞれに光源を有する圧力伝達部を備えることを特徴とする、付記１又は２に記載のインプリント装置。
（付記５）
前記モールドホルダ及び前記モールド加圧機構を挟んで前記ステージの反対側に設けられた光源を備え、
前記モールド加圧機構は、前記複数の第１開口部に対向する位置に複数の第３開口部を有することを特徴とする、付記１又は２に記載のインプリント装置。
【０１０８】
（付記６）
前記ステージは、ヒータを備えることを特徴とする、付記１〜５のいずれか１項に記載のインプリント装置。
（付記７）
前記モールドホルダ及び前記モールド加圧機構を挟んで前記ステージの反対側に設けられた熱源をさらに備え、
前記モールド加圧機構は、前記複数の第１開口部に対向する位置に複数の第３開口部を有し、
前記ステージは、温度センサを備えることを特徴とする、付記１又は２に記載のインプリント装置。
【０１０９】
（付記８）
前記ステージ、前記モールドホルダ、前記モールド加圧機構が、減圧可能なチャンバに収納されていることを特徴とする、付記１〜７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
（付記９）
前記ステージを昇降させるステージ昇降機構を備えることを特徴とする、付記１〜８のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【０１１０】
（付記１０）
ステージ昇降機構によって基板を保持するステージを昇降させ、前記基板とモールドホルダに保持された複数のモールドとの間の距離を調整し、
モールド加圧機構によって前記モールドに圧力を加えて前記モールドを前記基板に押し付け、
前記ステージ上の前記複数のモールドに対向する位置に設けられた複数の圧力センサからの検出情報をモニタリングしながら、前記モールド加圧機構によって前記モールドに加えられる圧力を制御することを特徴とするインプリント方法。
【符号の説明】
【０１１１】
１  基板
２  ステージ
３  モールド
３Ａ  パターン
３Ｂ  遮光膜
４，４Ｘ  モールドホルダ
４Ａ  開口部（第１開口部）
４Ｂ，４ＸＣ  モールドストッパ
４ＸＡ  第１ホルダ
４ＸＡａ  開口部（第１開口部）
４ＸＢ  第２ホルダ
４ＸＢａ  開口部（第２開口部）
５，５Ｘ  モールド加圧機構
５Ａ  開口部（第３開口部）
５Ｂ  媒体送液口
５ＸＡ  加圧機構
５ＸＡａ  凹部
６  圧力センサ
７  光源（露光光源）
７Ｘ  光源（ＬＥＤ）
８  光硬化性樹脂（レジスト）
８Ａ  転写パターン
８Ｘ  熱可塑性樹脂（又は熱硬化性樹脂；レジスト）
９  位置合わせセンサ
１０  ステージ昇降機構
１０Ａ  ステッピングモータ
１１  チャンバ
１１Ａ  窓
１２  チャンバ減圧機構
１２Ａ  排気口
１２Ｂ  バルブ
１２Ｃ  真空ポンプ
１３  制御部
１４  圧力伝達部
１４Ａ  凹部
１５  摺動部
１６  ヒータ（熱源；加熱機構）
１７  赤外線ランプ（熱源；加熱機構）
１８  温度センサ
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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