(57)【要約】      （修正有）【課題】型の製造コストを抑え、かつパターンの重ね合わせ精度を向上させることが可能な型を提供する。【解決手段】型２０１は、凹凸パターン２０３が形成されたチップ部と該チップ部を支持する支持部とが接合してあり、インプリント装置１０１で用いられる型２０１であって、前記支持部の材料は前記チップ部の材料に比べてヤング率が小さい。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹凸パターンが形成されたチップ部と該チップ部を支持する支持部とが接合してあり、インプリント装置で用いられる型であって、
前記支持部の材料は前記チップ部の材料に比べてヤング率が小さいことを特徴とする型。
【請求項２】
前記支持部の材料のヤング率は、前記チップ部の材料のヤング率の６０％以上、９８％以下であることを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項３】
前記チップ部に用いられる材料は石英ガラスであることを特徴とする請求項１または２に記載の型。
【請求項４】
前記支持部に用いられる材料はアルミニウム、または、マグネシウム、二酸化珪素の何れかを主成分とした材料であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の型。
【請求項５】
前記支持部の材料の線膨張係数と、前記チップ部の線膨張係数が同程度であることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の型。
【請求項６】
前記支持部には、前記チップ部に形成されたパターンの領域よりも大きく、前記チップ部の外形よりも小さい外形の開口が形成されおり、前記開口と前記チップ部とから、前記型に凹部が構成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の型。
【請求項７】
前記支持部の体積が前記チップ部の体積よりも大きいことを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の型。
【請求項８】
請求項１乃至７の何れか一項に記載の型を用いて、基板にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記型を保持する型保持部と、
前記型保持部に保持された前記型の形状を変える型変形機構と、
を備えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項９】
前記型変形機構は前記型保持部に保持された前記型の支持部の側面に力を加えることによって前記チップ部の形状を変えることを特徴とする請求項８に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
請求項８又は９に記載のインプリント装置を用いて前記基板にインプリント材のパターンを形成する工程と、
前記工程でパターンが形成された基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型、インプリント装置、及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント装置で用いられる型は従来の半導体露光装置で用いるレチクルと比較して高精度な物が要求される。インプリント装置は、縮小投影での転写ではなく、型を直接基板に塗布されたインプリント材に押し付ける等倍での転写となるからである。よって、使用する型は高精度な加工が必要となるため高価になる傾向がある。さらに、インプリント装置で使われる型は一般的に高純度の石英ガラスで作られているため、石英ガラス自体の材料の価格自体が型を高価にしている要因である。
【０００３】
型の加工において特に難しい場所の一つにキャビティの加工がある。キャビティとは凹凸パターンが形成された面と逆側の面に設けられた凹部（くぼみ）であり、キャビティの空間を加圧して、凹部のある面に圧力をかける事でパターン面を基板に対して凸形状に変形させることができる。パターン面を凸形状に変形させることで、押印時には凹凸パターンの凹部へインプリント材の充填性を高め、離型時には凹凸パターンとインプリント材の剥離を補助する役割を果たす。キャビティは型の厚み方向のほとんどを彫り込むので、パターンが形成された領域は薄い為に高精度な加工が必要となっている。キャビティの加工精度が低いと基板上に形成されるパターンの厚みムラに繋がる為に変形量にばらつきが生じ、重ね合わせ精度を低下させてしまう懸念がある。
【０００４】
そこで特許文献１では型に用いる基板を、所定の形状の孔が形成された基材を含む、少なくとも２枚の基材を接合することで形成している。特許文献１の型は、２枚の基材を接合することで所定の形状の孔が凹部（キャビティ）となり、孔が形成された基材とは異なる基材であって、凹部が形成されている面とは反対側の面には凹凸パターンが形成される。こうする事で加工が困難な型の離型（剥離）を容易にするための凹部を精度良く形成できる為、加工の工程負荷が小さくなる技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１７９６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
インプリント装置には型の側面を押圧する事で型全体を変形させて、型の凹凸パターンが形成された領域の形状を変え得る装置がある。
【０００７】
特許文献１の接合タイプの型は、２枚の基材にシリコンが使われている。シリコンは石英ガラスよりもヤング率が大きいため、特許文献１の型は、全てを石英ガラスで作成された型と比べて外力に対して変形し難くなる。従って、特許文献１の型の側面を押圧する事で型全体を変形させるときは押圧用のアクチュエータの出力を大きくしなければならなくなる。型が変形し難くなると、アクチュエータの出力を最大にしても、凹凸パターンが形成された領域の最大の変形量が小さくなる。凹凸パターンが形成された領域の変形範囲が狭くなる為に形状補正の効果が下がり、重ね合わせ精度が低下する恐れがある。
【０００８】
本発明は、パターンの重ね合わせ精度を向上させることが可能な接合タイプの型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の型は、凹凸パターンが形成されたチップ部と該チップ部を支持する支持部とが接合してあり、インプリント装置で用いられる型であって、前記支持部の材料は前記チップ部の材料に比べてヤング率が小さいことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明を適用する事で型の製造コストを抑え、かつパターンの重ね合わせ精度を向上させることが可能な型およびインプリント装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係るインプリント装置を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る型を示す図である。
【図３】第２実施形態に係る型をインプリント装置に搭載した状態を示す図である。
【図４】物品の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、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。
【００１３】
（第１実施形態）
（インプリント装置について）
図１は、第１実施形態の型（モールド）をインプリント装置１０１に搭載して使用するものである。図１を用いてインプリント装置１０１の構成について説明する。ここでは、基板１１１が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置１０１は、基板上に供給されたインプリント材を型（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ることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。図１のインプリント装置１０１は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置１０１について説明する。
【００１４】
インプリント装置１０１は光照射部１０２と、型保持部１０３と、基板保持部１０４と、塗布部１０５と、制御部１０６と、計測手段１２２と、筺体１２３を備える。さらに、インプリント装置１０１は、型２０１を変形するための型変形機構１３０が配置されている。型変形機構１３０は、型２０１の側面に力を加えて側面を変位させることによって型２０１の形状を変えることができる。さらに、インプリント装置１０１は、型２０１を型保持部１０３へ搬送する型搬送機構（不図示）と、基板１１１を基板保持部１０４へ搬送する基板搬送機構（不図示）を備える。
【００１５】
光照射部１０２は、インプリント材を硬化させるための紫外線１０８を照射する。光照射部１０２は、紫外線１０８を照射する光源１０９と、光源１０９から照射された紫外線１０８をインプリントに適切な光に補正するための光学素子１１０から構成される。なお、第１実施形態では光硬化法を採用するために光照射部１０２を設置しているが、例えば熱硬化法を採用する場合には、光照射部１０２に換えて、インプリント材を硬化させるための熱源部を設置することになる。
【００１６】
型保持部１０３は、吸着力や静電力により型２０１を引き付けて保持するチャック１１５と、チャック１１５を保持し、チャック１１５に保持された型２０１をチャックごと移動させる駆動機構１１６を有する。型２０１は、外周の形状が矩形であり、基板１１１に対する面に回路パターンなど、インプリント材に転写される凹凸パターンが形成されたパターン部２０３を含む。チャック１１５および駆動機構１１６は、光照射部１０２の光源１０９から照射された紫外線１０８が基板１１１に照射されるように、それぞれの中心部には開口領域１１７（開口部）を有する。駆動機構１１６は、型２０１と基板１１１上のインプリント材１１４を接触させたり（押型）、引き離したり（離型）するために型２０１をＺ軸方向に移動させる。この駆動機構１１６に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータまたはエアシリンダがある。また、駆動機構１１６は、型２０１の高精度な位置決めに対応するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向に移動させてもよい。さらに、Ｚ軸周りの回転方向であるθ方向の位置補正機能や、型２０１の傾きを補正するためのチルト機能（Ｘ軸周り及びＹ軸周りの回転方向）などを有していてもよい。
【００１７】
基板保持部１０４は、基板１１１を真空吸着により引き付けて保持する基板チャック１１９と、基板チャック１１９を機械的手段により保持し、基板チャック１１９に保持された基板１１１をＸＹ平面内で移動させる基板ステージ１２０を有する。基板保持部１０４は、型２０１と基板１１１上のインプリント材１１４との接触に際し、型２０１と基板１１１とのアライメントを行う。基板チャック１１９の表面上には、型２０１をアライメントする際に利用するステージ基準マーク１２１を有する。ステージ基準マーク１２１は、基板ステージ１２０に設けられていてもよい。基板ステージ１２０（基板駆動機構）に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータがある。また、基板ステージ１２０は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に対して、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、基板１１１のＺ軸方向の位置補正のための駆動系や、基板１１１のθ方向（Ｚ軸周りの回転方向）の位置補正機能、基板１１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有していてもよい。
【００１８】
なお、インプリント装置１０１における押型および離型の各動作は、基板１１１を基板保持部１０４によってＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、また、型２０１と基板１１１のその双方を相対的に移動させることによって実現してもよい。
【００１９】
塗布部１０５は、未硬化のインプリント材１１４を基板１１１上に供給する供給装置である。塗布部１０５には複数の吐出口（ノズル）が形成されており、吐出口からインプリント材の液滴が基板１１１上に供給される。第１実施形態の塗布部１０５は、ピエゾ素子の圧電効果を利用してインプリント材１１４を吐出口から押し出す方式とする。後述する制御部１０６は、ピエゾ素子を駆動させる駆動信号を作成して、ピエゾ素子を吐出に適した形状に変形するように駆動させる。塗布部１０５の吐出口は複数設けられており、それぞれを独立して制御することが出来る。塗布部１０５の吐出口から基板１１１上に供給されるインプリント材１１４の量や液滴の分布は、基板１１１上に形成されるインプリント材のパターンの厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。
【００２０】
インプリント材１１４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、紫外線などの光である。
【００２１】
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。
【００２２】
インプリント材１１４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上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００２３】
基板１１１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。
【００２４】
計測手段１２２は代表的な計測器としてアライメント検出器１２７とインプリント材観察手段１２８がある。アライメント検出器１２７は、基板１１１上に形成されたアライメントマークと、型２０１に形成されたアライメントマークを検出することができる。また、インプリント材観察手段１２８は、例えばＣＣＤカメラなどの撮像装置であり、基板１１１に供給されたインプリント材１１４と型２０１の接触状態を撮像することができる。インプリント材観察手段１２８は、押型工程や離型工程の状態を観察することができる。
【００２５】
制御部１０６は、インプリント装置１０１の各構成要素の動作および補正などを制御し得る。制御部１０６は、例えば、コンピュータなどで構成され、インプリント装置１０１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。制御部１０６は、計測手段１２２の計測結果に基づき、型保持部１０３や基板保持部１０４、塗布部１０５の各動作を制御する。制御部１０６はアライメント検出器１２７の検出結果に基づき、型２０１と基板１１１との相対的な位置を計測することができる。例えば、型２０１のアライメントマークと基板１１１のアライメントマークのＸ軸方向およびＹ軸方向の位置ずれを計測する。また、制御部１０６は、インプリント材観察手段１２８の撮像結果に基づき、押型工程や離型工程の良否を判定することができる。
【００２６】
なお、制御部１０６は、インプリント装置１０１と一体で構成してもよいし、インプリント装置１０１とは別体で構成してもよい。また、１台のコンピュータではなく複数台のコンピュータで構成されていてもよい。
【００２７】
筺体１２３は、基板保持部１０４を載置するベース定盤１２４と、型保持部１０３を固定するブリッジ定盤１２５と、ブリッジ定盤１２５を支持するための支柱１２６とを備える。
【００２８】
（インプリント方法について）
次に、インプリント装置１０１を用いて基板１１１上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法について説明する。
【００２９】
制御部１０６は、インプリント装置１０１に搬入された基板１１１を基板搬送機構により基板ステージ１２０の基板チャック１１９に載置して、保持させる。基板１１１を保持した基板保持部１０４は塗布部１０５の塗布位置へ移動する。そして、塗布部１０５は、基板１１１上の所定のパターン形成領域（ショット領域）にインプリント材１１４を塗布する（塗布工程）。
【００３０】
次に、制御部１０６は、基板１１１上のインプリント材が塗布されたパターン形成領域が、型２０１に形成されたパターン部２０３の直下に位置するように基板保持部１０４を移動させる。制御部１０６は、駆動機構１１６を駆動させ、基板１１１上のインプリント材１１４と型２０１のパターン部２０３を接触させる（押型工程）。この時、インプリント装置１０１は、アライメント検出器１２７によって検出された型２０１と基板１１１のアライメントマークの検出結果に基づいて、型２０１と基板１１１の位置合わせを行う。さらに、型変形機構１３０は、アライメントマークの検出結果に基づいて、型２０１を変形させることができる。
【００３１】
この押型工程により、インプリント材１１４は、型２０１のパターン部２０３に形成された凹凸部に充填する。インプリント材１１４がパターンに充填した状態で、制御部１０６は、光照射部１０２に型２０１の上面から紫外線１０８を照射する。型２０１を透過した紫外線１０８によりインプリント材１１４は硬化する（硬化工程）。そして、インプリント材１１４が硬化した後、制御部１０６は、駆動機構１１６を駆動させ、型２０１を硬化したインプリント材１１４から引き離す（離型工程）。
【００３２】
これにより、基板１１１上のパターン形成領域には、型２０１のパターン部２０３に形成された凹凸部が反転した３次元形状のインプリント材１１４のパターンが形成される。このように、塗布工程から離型工程まで一連のインプリント動作を、基板保持部１０４の駆動によりパターン形成領域を変更しつつ複数回実施することで、１枚の基板１１１上に複数のインプリント材１１４のパターンを形成することができる。
【００３３】
（型について）
次に、第１実施形態の型２０１について図２を用いて説明する。図２（ａ）は、第１実施形態の型２０１を構成するチップ部２０２と支持部２０４が分離されている状態を示している。図２においては、図１と同じように、基板１１１が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図２に示したように各軸を決める。
【００３４】
チップ部２０２には基板１１１側に凸形状のメサ部が形成されており、メサ部にはパターン部２０３が形成されている。また、支持部２０４にはキャビティ２０５が設けられている。また、支持部２０４にはキャビティ２０５（コアアウト）が設けられている。図２の型２０１はチップ部２０２と支持部２０４を貼り合せることによってキャビティ２０５が形成される。図２（ｂ）はチップ部２０２と支持部２０４を貼り合せた後の型２０１の状態を示している。このキャビティ２０５は、円形の平面形状を有し、深さは、支持部２０４の大きさや材質により適宜設定される。また、キャビティ２０５の円形の平面形状は、パターン部２０３の領域よりも大きく、チップ部２０２の外形よりも小さい。図１に示すように、型保持部１０３内の開口領域１１７に、この開口領域１１７の一部とキャビティ２０５とで囲まれる空間１１２を密閉空間とする光透過部材１１３を設置し、空間１１２（キャビティ２０５）の圧力を調整することができる。
【００３５】
例えば、型２０１のパターン部２０３と基板１１１上のインプリント材１１４を接触させる際、空間１１２の圧力をその外部よりも高くする。そうすることで、パターン部２０３は、基板１１１に対して凸形状に撓み、インプリント材１１４に対してパターン部２０３の中心部から接触する。これにより、パターン部２０３の凹部とインプリント材１１４との間に気体（空気）が閉じ込められるのを抑えることができる。このため、パターン部２０３の凹部にインプリント材１１４を隅々まで充填させることができる。
【００３６】
第１実施形態の型２０１でチップ部２０２に用いられる材料を石英ガラス、支持部２０４に用いられる材料をアルミニウムとして説明する。石英ガラスのヤング率はおおむね７２〜７４ＧＰａとされており、アルミニウムのヤング率は７０ＧＰａである。このように、第１実施形態の型２０１は、支持部２０４に用いられる材料のヤング率の方が、チップ部２０２に用いられる材料のヤング率よりも小さい事が特徴である。
【００３７】
チップ部２０２に用いられる材料は、光の透過特性などを考慮して、ガラス系の材料が望ましく、特に石英ガラスが理想的である。石英ガラスは、他のガラス系の材料と比べて光線の透過特性、および材料として純度の高さが選定する理由である。これは、基板上のインプリント材１１４を硬化させるために、チップ部２０２のパターン部２０３に相当する部分を硬化光が透過する必要があるためである。例えば、基板１１１上のインプリント材１１４を硬化させる紫外線、あるいは照射熱により基板１１１に形成されたパターン形成領域を変形させる為のレーザー光等を透過させる必要がある。そのためチップ部２０２は、キャビティ２０５を十分に覆うことができる範囲の大きさが必要であり、また支持部２０４と十分に貼り合せることができる領域（接触領域）が必要となる。これらの条件を満たした上でチップ部２０２は、なるべく小さく作ることが望ましい。チップ部２０２を小さく作ることができると、例えば一枚のガラス基板からチップ部２０２を切りだして作る時に一度の工程での生産枚数が上がる。そのため、チップ部２０２の製造コストが低下するため型２０１のコストを下げることができる。
【００３８】
支持部２０４に用いられる材料は、金属系およびガラス系の材料が想定されている。例えば、アルミニウムやマグネシウム、二酸化珪素を主成分とした材料が支持部２０４に用いられる。支持部２０４は、チップ部２０２を支持する事が目的であり、チップ部２０２のように光線を透過させる必要は無いため、高価な石英ガラスを用いる必要は無い。型２０１の支持部２０４にはキャビティ２０５が形成されており、キャビティ２０５内の圧力を調整して周囲より高くすることで、チップ部２０２に形成されたパターン部２０３は基板に対して凸形状に変形する。キャビティ２０５内に加えた圧力に対して型２０１の変形の均一性が求められる。そのため、支持部２０４に使用される材料としては金属やガラス等のヤング率が安定して求められる材料が望ましい。支持部２０４に使用される材料のヤング率が安定していると、支持部に力を加えたときの変形の再現性を得ることができるため、型２０１の変形を高精度に制御することができる。
【００３９】
外力に対して変形しやすい材料としては樹脂材料が挙げられる。しかし、樹脂材料の応力と歪が作る関係は、線形の領域がほとんど存在しないために変形量が予想し難い特性がある。また、樹脂材料は変形しやすい材料ではあるが、チップ部２０２に使われる石英ガラスと比べて変形量が１０倍以上になることがある。そのため、型変形機構１３０のストロークが増大しすぎて、ストロークの仕様を超えてしまう可能性がある。
【００４０】
（ヤング率について）
支持部２０４に用いられる材料のヤング率の範囲について説明する。支持部２０４に用いられる材料のヤング率の上限値は、チップ部２０２に用いられる材料のヤング率よりも小さければ良い。支持部２０４に用いられる材料のヤング率の下限値は、一般的に工業製品で使われる金属材料の中でヤング率が小さいマグネシウムの４５ＧＰａ程度を想定している。よって、第１実施形態の支持部２０４に用いられる材料のヤング率は４５〜７２ＧＰａの範囲から選択する事が望ましい。即ち、支持部２０４に用いられる材料は、チップ部２０２の材料のヤング率の６０％以上かつ１００％未満のヤング率を持った材料が望ましい。アルミニウムは７０ＧＰａなので、上述の範囲内の特徴である。
【００４１】
さらに、チップ部２０２に用いられる材料と、支持部２０４に用いられる材料の線膨張係数は同程度である事が望ましい。何故なら、型２０１は、製造時、輸送時、保管時、装置内などの様に複数の異なる環境に置かれることがあり、各異なる環境で温度に差がある事が想定されるからである。この異なる環境の温度差によって生じる型２０１の熱変形量は、型２０１に用いられる材料の線膨張係数によって異なる。この熱変形量の差はチップ部２０２と支持部２０４の熱変形量に現れて、それぞれが貼り合わされた結合部に熱歪を発生させてしまう。この熱歪の影響はパターン部２０３のショット領域に対するアライメント精度を低下させるだけでなく、チップ部２０２が支持部２０４から剥離する恐れがある。
【００４２】
第１実施形態においては、チップ部２０２に用いられる石英ガラスの線膨張係数は０．５×１０−６Ｋ−１であり、支持部２０４に用いられるアルミニウムの線膨張係数は２３×１０−６Ｋ−１であり、線膨張係数の差は４６倍程度ある。これは型２０１のコストを下げられる例としての紹介であり、本発明の理想としては線膨張係数の差を出来るだけ小さくする事が理想である。線膨張係数を同程度にする例として、チップ部２０２に石英ガラスを用いるならば支持部２０４には石英ガラスのヤング率以下のガラス系の材料を選ぶと良い。支持部２０４の材料がガラス系の材料であれば、チップ部２０２と支持部２０４の材料特性が似ているため線膨張係数の差が小さくなる傾向があるからである。
【００４３】
図２（ｂ）に示す型２０１となるようにチップ部２０２と支持部２０４を貼り合せる工程について説明する。チップ部２０２と支持部２０４を貼り合せる際には、チップ部２０２と支持部２０４が剥離しないように、十分な接着力が求められる。型２０１のキャビティ２０５にかける圧力や型変形機構１３０による押圧力がかかっても、支持部２０４からチップ部２０２が剥離しない接着力でなければならない。また、チップ部２０２は１枚のガラス基板から切り出して作成する事を想定している為、なるべく小さくして生産性を上げてコストを下げる事が望ましい。ただし、チップ部２０２を小さくし過ぎると、支持部２０４との貼り合せ面の面積が小さくなり、十分な接着力が得られなくなる可能性がある。
【００４４】
支持部２０４にアルミニウムを使う事で石英ガラスと比較して型２０１の材料費を抑える事ができる。また、アルミニウムは石英ガラスと比較して加工しやすいので、型２０１を製造する時のコストを抑える事ができる。このように、支持部２０４で用いる材料が安価であると、型２０１を製造するコストを抑えることができる。なお、チップ部２０２と支持部２０４を貼り合せる方法は、溶接（溶着）法、接着法、陽極接合法、フッ酸接合法、光学溶着法（オプティカルコンタクト）などがある。
【００４５】
チップ部２０２と支持部２０４を貼り合せた型２０１を型変形機構１３０で変形させる際にはフックの法則σ＝Ｅ×εに倣う。σは応力、Ｅはヤング率、εは歪を表している。即ち物体（型）をある一定の変形量にしたい場合、必用な応力と変形する物体が持つヤング率は反比例の関係にある。
【００４６】
型２０１の構成を見ると、チップ部２０２よりも支持部２０４の方が体積は大きいため、型２０１の変形は支持部２０４の機械的特性であるヤング率（剛性）が支配的になる。よって、アルミニウムのヤング率は石英ガラスのヤング率の９７．２％であるため、型変形機構１３０の出力も、その数値に準ずる程度低下する見込みがある。
【００４７】
以上のように第１実施形態で説明した型２０１を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成する事で、型の製造コストを抑え、かつ型変形機構の出力を下げる事ができる為に重ね合わせ精度が向上する。
【００４８】
（第２実施形態）
第１実施形態では型２０１の構成について述べた。第２実施形態では第１実施形態で説明した型２０１をインプリント装置１０１に搭載する場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した型の構成やインプリント装置の構成についての説明は重複を避けるために省略する。
【００４９】
図３は、型２０１が型保持部１０３に保持され、型２０１の側面に型変形機構１３０が配置された状態を示す。図３において、第１実施形態と同様に、基板１１１が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図３に示したように各軸を決める。図３（ａ）は、型保持部１０３に保持された型２０１を基板１１１側から見た状態を示しており、図３（ｂ）は、型保持部１０３に保持された型２０１の側面を見た状態を示している。
【００５０】
第２実施形態の型２０１のチップ部２０２は石英ガラスで作られており、チップ部２０２にはパターン部２０３が設けられている。また、型２０１の支持部２０４は低熱膨張ガラスで作られており、キャビティ２０５が設けられている。図３（ａ）ではキャビティ２０５の境界を破線で示している。型２０１は第１実施形態で説明した様に不図示のチャックに保持されており、型２０１の側面と型変形機構１３０が接触している。型変形機構１３０は型２０１の側面を取り囲むように複数設けられている。図３（ａ）に示すように支持部２０４に対し、それぞれの型変形機構１３０を動作させて矢印の方向に力を加える。型変形機構１３０は、支持部２０４に力を加えることでチップ部２０２を変形させ、パターン部２０３を変形させる。なお、型変形機構１３０を接触させる場所は型２０１（支持部２０４）の側面であることが望ましい。
【００５１】
第２実施形態においても、チップ部２０２よりも支持部２０４の方が体積は大きいため、型変形機構１３０による型２０１の変形は支持部２０４の特性が支配的になる。チップ部２０２の石英ガラスのヤング率が７２ＧＰａに対して、支持部２０４の低熱膨張ガラスのヤング率は６３ＧＰａである。このように、低熱膨張ガラスのヤング率は石英ガラスのヤング率の８７．５％であるため、従来の型と比較して型変形機構１３０の出力がその数値に準ずる程度低下する見込みがある。
【００５２】
ただし、型変形機構１３０のストロークの仕様を超える変形量にならないように注意する必要がある。パターン部２０３を意図した形状に変形させる為に、必要な型変形機構１３０のストロークは型２０１の構造解析によって予測する事が可能である。ここで構造解析とは、有限要素法用いた静変形解析を示す。
【００５３】
以上のように第２実施形態においても、上述した型２０１を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成する事で、型の製造コストを抑え、かつ型変形機構１３０の出力を下げる事ができる。第２実施形態のインプリント装置は、型変形機構１３０の出力を下げる事ができるため、かつ型変形機構の出力を下げる事ができる為に重ね合わせ精度を向上する。
【００５４】
第２実施形態では、型変形機構１３０を用いて説明した。上述した型変形機構に限らず、支持部に外力を加えることによって型のパターンを変形させて補正を行う型変形機構であれば、型変形機構の出力を下げる効果が期待できる。
【００５５】
（物品の製造方法）
インプリント装置を用いて形成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。
【００５６】
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。
【００５７】
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図４（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。
【００５８】
図４（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図４（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。
【００５９】
図４（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
【００６０】
図４（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。図４（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。
【００６１】
光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含み得る。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。
【００６２】
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ず、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。
【符号の説明】
【００６３】
１０１  インプリント装置
１０２  光照射部
１０３  型保持機構
１０４  基板ステージ
１１１  基板
１１４  インプリント材
１３０  型変形機構
２０１  型
２０２  チップ部
２０３  パターン部
２０４  支持部
【図１】
2018206815.tif 000003
【図２】
2018206815.tif 000004
【図３】
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【図４】
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