(57)【要約】【課題】モールドと基板との位置合わせに有利なインプリント装置を提供する。【解決手段】モールド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インプリント装置であって、前記モールドを保持するヘッドと、前記基板を保持して移動するステージと、前記ヘッドを支持する支持部材と、を有し、前記支持部材は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で前記ヘッドに保持された前記モールドが前記インプリント材を介して前記ステージの移動に追従するように、水平方向のバネ定数が垂直方向のバネ定数より小さく設定されていることを特徴とするインプリント装置を提供する。【選択図】図１
2018101671.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールド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インプリント装置であって、
前記モールドを保持するヘッドと、
前記基板を保持して移動するステージと、
前記ヘッドを支持する支持部材と、を有し、
前記支持部材は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で前記ヘッドに保持された前記モールドが前記インプリント材を介して前記ステージの移動に追従するように、水平方向のバネ定数が垂直方向のバネ定数より小さく設定されていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記ヘッドに保持されたモールドを前記垂直方向に駆動するアクチュエータを更に有し、
前記支持部材は、前記垂直方向において前記アクチュエータよりも上に配置されてい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】
前記ヘッドに保持されたモールドを前記垂直方向に駆動するアクチュエータを更に有し、
前記支持部材は、前記垂直方向において前記アクチュエータよりも下に配置されてい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４】
前記ステージの位置を計測する計測部と、
前記計測部の計測値に基づいて前記ステージを移動させるための操作量を決定し、前記操作量を前記ステージに与えて前記ステージの移動を制御する制御系と、
を更に有し、
前記支持部材に支持された前記ヘッドの前記水平方向の固有振動数は、前記制御系の交差周波数の１／２倍以上、且つ、２倍以下の範囲内の値であることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記支持部材は、バネ定数が異なる他の支持部材に交換可能であることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記支持部材の前記水平方向の減衰比を調整する減衰部材を更に有することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記支持部材を支持する構造体と、
前記ヘッドを前記構造体に固定する固定部と、
を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記基板にインプリント材を供給する供給部を更に有し、
前記固定部は、前記供給部によるインプリント材の供給が行われる供給位置に向けて前記ステージを移動させている間において、前記ヘッドを前記構造体に固定することを特徴とする請求項７に記載のインプリント装置。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いてパターンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された前記基板を処理する工程と、
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、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】
半導体デバイスやＭＥＭＳなどの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加えて、基板上に数ナノメートルオーダーの微細なパターン（構造体）を形成することができるインプリント技術が注目されている。インプリント技術は、基板上に未硬化のインプリント材を供給（塗布）し、かかるインプリント材とモールド（型）とを接触させて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応するインプリント材のパターンを基板上に形成する微細加工技術である。
【０００３】
インプリント技術において、インプリント材の硬化法の１つとして光硬化法がある。光硬化法は、基板上のショット領域に供給されたインプリント材とモールドとを接触させた状態で光を照射して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引き離すことでインプリント材のパターンを基板上に形成する方法である。
【０００４】
インプリント技術を採用したインプリント装置では、基板上のインプリント材とモールドとを接触させる際に、基板に形成されているパターンの位置と、モールドに形成されているパターンの位置とを合わせる必要がある。従って、モールドと基板との位置合わせを高精度に行うための技術が従来から提案されている（特許文献１及び２参照）。
【０００５】
特許文献１に開示された技術では、モールドの動きがモールドの中心（ピボット点）の周囲で生じるように、モールドを撓み部材で支持している。これにより、モールドで成形されたインプリント材のパターン形状をせん断する可能性がある振動や他の動きを実質的に低減させることができる。また、撓み部材は、高い剛性を有するように設計されているため、モールドの側面方向の動きを無視することができる。
【０００６】
特許文献２では、モールドと基板との位置合わせ（基板に対するモールドの位置決め）は、床振動などの外乱の影響が実質的にない状態で行うべきであるとしている。そこで、特許文献２には、モールドホルダ及び／又は基板ホルダを支持する支持構造の振動を絶縁するように構成された振動絶縁システムを備えたインプリント装置が開示されている。かかる振動絶縁システムは、例えば、１Ｈｚ以下のカットオフ周波数又は固有周波数を有する低剛性の支持で特徴づけられる、所謂、空気マウントを１つ又は複数備えていてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１０１０１６号公報
【特許文献２】特開２０１１−１３５０７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
インプリント装置においては、充填性を高めたインプリント材が開発されたことで、基板上のインプリント材とモールドとを接触させたときに生じるせん断力が低くなり、モールドと基板との位置合わせの精度が低下するという課題が生じている。
【０００９】
例えば、特許文献１では、モールドを高い剛性を有する撓み部材で支持しているため、モールドの水平方向の固有振動数が基板の水平方向の固有振動数よりも高くなる。このような状態において、床振動などの外乱が加わると、モールドと基板との固有振動数の差によって、モールドと基板との間に相対変位が生じてしまう。
【００１０】
また、特許文献２では、振動絶縁システムによって、床振動などの外乱を低減することはできるが、かかる外乱を完全に除去することはできない。特許文献２には、このような除去しきれない外乱に対する対策が開示されていないため、かかる外乱が支持構造に加わると、モールドと基板との間に相対変位が生じてしまう。
【００１１】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドと基板との位置合わせに有利なインプリント装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
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インプリント装置であって、前記モールドを保持するヘッドと、前記基板を保持して移動するステージと、前記ヘッドを支持する支持部材と、を有し、前記支持部材は、前記モールドと前記インプリント材とが接触している状態で前記ヘッドに保持された前記モールドが前記インプリント材を介して前記ステージの移動に追従するように、水平方向のバネ定数が垂直方向のバネ定数より小さく設定されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、例えば、モールドと基板との位置合わせに有利なインプリント装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す概略図である。
【図２】図１に示すインプリント装置の支持部材の構成の一例を示す概略図である。
【図３】本体構造体からモールドと基板との相対変位までの振動伝達率を示すゲイン線図である。
【図４】本体構造体からモールドと基板との相対変位までの振動伝達率を示すゲイン線図である。
【図５】図１に示すインプリント装置の支持部材の構成の一例を示す概略図である。
【図６】図１に示すインプリント装置の支持部材の構成の一例を示す概略図である。
【図７】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】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。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。
【００１７】
＜第１実施形態＞
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１の構成を示す概略図である。インプリント装置１は、物品としての半導体デバイスなどの製造に使用され、モールド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リソグラフィ装置である。本実施形態では、インプリント装置１は、基板上に供給されたインプリント材とモールドとを接触させ、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、モールド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。
【００１８】
インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることによって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、熱などが用いられる。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、紫外線などの光を用いる。
【００１９】
硬化性組成物は、光の照射によって、或いは、加熱によって硬化する組成物である。光の照射によって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、非重合性化合物又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。
【００２０】
インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターによって基板上に膜状に付与されてもよい。また、インプリント材は、液体噴射ヘッドによって、液滴状、或いは、複数の液滴が繋がって形成された島状又は膜状で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。
【００２１】
基板は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂などが用いられ、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。
【００２２】
インプリント装置１は、インプリント材の硬化法として光硬化法を採用している。インプリント装置１は、照射部２と、ヘッド３と、基板ステージ４と、供給部５と、アライメントスコープ６と、ステージ駆動部１７と、計測部１８と、本体構造体２７とを有する。ここでは、基板上のインプリント材に照射される紫外線９の光軸に平行な方向をＺ軸とし、Ｚ軸に垂直な平面内で互いに直交する方向をＸ軸及びＹ軸とする。
【００２３】
照射部２は、基板上のインプリント材１４を硬化させる際に、モールド８を介して、基板上のインプリント材１４に紫外線９を照射する。照射部２は、例えば、光源（不図示）と、かかる光源から発せられた紫外線９をインプリント材１４の硬化に適した光に調整する光学系とを含む。
【００２４】
モールド８は、矩形の外周形状を有し、基板１０に対向する面に、基板１０に転写すべき凹凸パターン（例えば、回路パターン）が３次元状に形成されたパターン８ａを有する。モールド８は、紫外線９を透過させることが可能な材料、例えば、石英で構成されている。モールド８は、紫外線９が照射される面に、平面形状が円形であり、且つ、ある程度の深さを有するキャビティ（凹部）を有する。
【００２５】
ヘッド３は、モールド８を保持するモールドチャック１１と、モールドチャック１１を移動可能に保持するモールド駆動部１２とを含む。モールドチャック１１は、モールド８における紫外線９の照射領域の外周領域を真空吸着力や静電力によって引き付けることでモールド８を保持する。例えば、真空吸着力によってモールド８を保持する場合、モールドチャック１１は、外部に設置された真空ポンプ（不図示）に接続され、かかる真空ポンプをＯＮ／ＯＦＦすることで、モールド８の着脱が切り替えられる。
【００２６】
モールド駆動部１２は、インプリント材１４とモールド８との接触（押印）やインプリント材１４からのモールド８の引き離し（離型）を選択的に行えるように、モールドチャック１１（モールド８）を各軸の方向に移動させる（駆動する）。モールド駆動部１２に採用可能なアクチュエータとしては、例えば、リニアモータやエアシリンダがある。また、モールド駆動部１２は、モールド８の高精度な位置決めを実現するために、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。モールド駆動部１２は、モールド８の傾きを補正するための機能を有してもよい。インプリント装置１におけるモールド８の押印及び離型の各動作は、モールド８をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板１０をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、モールド８及び基板１０の双方を相対的に移動させてもよい。
【００２７】
モールドチャック１１は、中心部（内側）に、照射部２からの紫外線９が基板上のインプリント材１４に照射されることを可能とする開口領域を有する。かかる開口領域には、開口領域の一部とモールド８とで囲まれる空間を密閉空間とする光透過部材（例えば、ガラス板）が設置されている。密閉空間の内部の圧力は、真空ポンプなどを含む圧力調整装置（不図示）によって調整される。かかる圧力調整装置は、例えば、基板上のインプリント材１４とモールド８とを接触させる際に、密閉空間の内部の圧力をその外部の圧力よりも高くすることによって、モールド８のパターン８ａ（パターン面）を基板１０に向かって凸形状に変形させる。これにより、パターン８ａの中心部から基板上のインプリント材１４に接触させることが可能となり、パターン８ａとインプリント材１４との間に気体（空気）が残留することを抑制し、パターン８ａの隅々までインプリント材１４を充填させることができる。
【００２８】
基板ステージ４は、基板１０を吸着力によって引き付ける基板チャック１６を介して、基板１０を保持する。基板１０には、モールド８のパターン８ａを転写するためのインプリント材１４が供給される。基板ステージ４は、基板上のインプリント材１４とモールド８とを接触させる際に、モールド８と基板１０との位置合わせに用いられる。ステージ駆動部１７は、基板ステージ４（基板１０）を各軸の方向に移動させる。ステージ駆動部１７に採用可能なアクチュエータとしては、例えば、リニアモータや平面モータがある。ステージ駆動部１７は、Ｘ軸及びＹ軸の各方向に対して、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。また、ステージ駆動部１７は、Ｚ軸方向の位置を調整するための駆動系、基板１０のθ方向の位置を調整するための駆動系、基板１０の傾きを補正するための駆動系などを有していてもよい。本体構造体２７には、本体構造体２７に対する基板ステージ４の各軸の方向の位置や角度を計測するための計測部１８が配置されている。
【００２９】
供給部５は、ヘッド３の近傍に配置されている。供給部５は、インプリント材１４を吐出するディスペンサ５ａを含み、基板上にインプリント材１４を供給する。インプリント材１４は、本実施形態では、紫外線９の照射によって硬化する性質を有するが、その種類は、半導体デバイスの製造工程などの各種条件に応じて適宜選択される。また、ディスペンサ５ａから吐出されるインプリント材１４の量は、基板上に形成すべきインプリント材１４の厚さ（残膜厚）や基板上に形成すべきパターンの密度などに応じて適宜決定される。
【００３０】
アライメントスコープ６は、モールド８及び基板１０のそれぞれに形成された位置合わせマークを検出して、モールド８と基板１０とのＸ軸及びＹ軸の各方向の位置ずれを計測する。
【００３１】
ここで、基板ステージ４の移動を制御する制御系について説明する。インプリント装置１は、計測部１８、第１補償器４２、ステージ駆動部１７及び第１入力部４１からなる第１フィードバック制御系４０を有する。第１補償器４２は、計測部１８の出力（計測部１８で計測された基板ステージ４の位置（計測値））と、第１入力部４１から入力される基板ステージ４の目標位置（目標値）とに基づいて、ステージ駆動部１７に与える操作量を演算（決定）する。かかる操作量を基板ステージ４に与えることで基板ステージ４の移動が制御される。本実施形態では、第１補償器４２としてＰＩＤ補償器を用いている。
【００３２】
更に、インプリント装置１は、アライメントスコープ６の出力（モールド８と基板１０との位置ずれ）に基づいて、基板ステージ４の位置を補正するための第２フィードバック制御系５０を有する。第２フィードバック制御系５０は、アライメントスコープ６、第２補償器５２及び第２入力部５１からなる。第２補償器５２は、アライメントスコープ６の出力と、第２入力部５１から入力されるアライメント目標値とに基づいて、基板ステージ４の位置を補正するための補正量を演算する。本実施形態では、第２補償器５２としてＰＩ補償器を用いている。第２補償器５２で演算された補正量を、基板ステージ４の目標位置に加算することで、モールド８と基板１０との位置合わせを実現することができる。
【００３３】
モールド８と基板１０との位置合わせが終了した後に、床振動などの外乱が本体構造体２７に加わると、モールド８と基板１０との間に相対変位が生じてしまう。そこで、本実施形態では、インプリント装置１は、ヘッド３を水平方向に関して本体構造体２７から柔軟に支持するための支持部材３０を有する。支持部材３０は、モールド８とインプリント材１４とが接触している状態でヘッド３に保持されたモールド８がインプリント材１４を介して基板ステージ４の移動に追従するように、水平方向のバネ定数が垂直方向のバネ定数より小さく設定されている。支持部材３０は、図１に示すように、垂直方向において、モールドチャック１１（ヘッド３に保持されたモールド８）を垂直方向に駆動するモールド駆動部１２よりも上に配置してもよいし、下に配置してもよい。なお、ここでの「上」及び「下」とは、それぞれ、図１の紙面において、「上」及び「下」を表すものとする。
【００３４】
支持部材３０は、ヒンジ機構、板ばね、コイルスプリング、振り子などのばね部材で構成されている。図２は、ヒンジ機構で構成された支持部材３０の一例を示す概略図である。但し、支持部材３０を構成するヒンジ機構の形状は、図２に示す形状に限定されるものではない。
【００３５】
支持部材３０は、水平方向のバネ定数を垂直方向のバネ定数より小さくするために、本実施形態では、以下に説明するように構成されている。例えば、支持部材３０の水平方向の剛性をＫｍとし、インプリント材１４の水平方向（せん断方向）の剛性をＫｒとすると、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍは、以下の式１を満たしている。これにより、床振動などの外乱が本体構造体２７に加わり、基板ステージ４が振動した場合に、ヘッド３は、基板ステージ４の振動に追従して振動しやすくなる。従って、モールド８と基板１０との相対変位が生じにくくなる。
【００３６】
【数１】
2018101671.tif 000003
【００３７】
インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒは、インプリント材１４の縦弾性係数をＥ、ポワソン比をν、モールド８とインプリント材１４の接触領域の面積をＡ、インプリント材１４の厚さをｄとすると、以下の式２から求めることができる。
【００３８】
【数２】
2018101671.tif 000004
【００３９】
また、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒは、インプリント装置１を用いて実験的に求めることも可能である。例えば、モールド８と基板１０との位置合わせの工程において、アライメントスコープ６の出力がＸ１になるまで基板ステージ４を移動させ、かかる基板ステージ４の移動のためにステージ駆動部１７が出力した力をＦとする。この場合、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒは、以下の式３から求めることができる。なお、専用の実験装置を用いて、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒを求めてもよい。
【００４０】
【数３】
2018101671.tif 000005
【００４１】
図３は、本体構造体２７からモールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３までの振動伝達率を示すゲイン線図である。図３には、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒを１ｅ７［Ｎ／ｍ］とし、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍを５ｅ７［Ｎ／ｍ］としたときの振動伝達率と、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍを１ｅ５［Ｎ／ｍ］としたときの振動伝達率とを示している。図３において、縦軸はゲイン［ｄＢ］を示し、横軸は周波数［Ｈｚ］を示している。図３を参照するに、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍをインプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒよりも小さくした方が、振動伝達率が小さくなっていることがわる。
【００４２】
上述したように、基板ステージ４は、モールド８と基板１０との位置合わせの工程において、水平方向に移動する。基板ステージ４の移動に伴い、ヘッド３も水平方向に移動するため、支持部材３０は、ヘッド３の移動に対応できる可動範囲を有している必要がある。従って、支持部材３０の可動範囲Ｌは、モールド８と基板１０との初期の位置ずれ量をＸ２とすると、以下の式４を満たしている。これにより、支持部材３０を介して、ヘッド３を水平方向に関して本体構造体２７から柔軟に支持した場合であっても、モールド８と基板１０との位置合わせを実現することができる。
【００４３】
【数４】
2018101671.tif 000006
【００４４】
このように、第１実施形態では、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍをインプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒよりも小さくした。これにより、床振動などの外乱が本体構造体２７に加わって基板ステージ４が振動した場合に、ヘッド３が基板ステージ４の振動に追従して振動しやすくなる。従って、モールド８と基板１０との位置合わせが終了した後において、モールド８と基板１０との相対変位が生じることを低減することができる。
【００４５】
＜第２実施形態＞
第２実施形態では、床振動などの外乱が本体構造体２７に加わった場合に、基板ステージ４とヘッド３とが同じように振動するようにする。これは、特に、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒが小さい場合に有効である。
【００４６】
床振動などの外乱が加わった場合の本体構造体２７の水平方向の変位をＸＸ０とし、ヘッド３の質量をＭｍとすると、ヘッド３の変位ＸＸ１は、以下の式５で表される。但し、本体構造体２７から支持部材３０を介して支持されたヘッド３の固有振動数をＦｍとし、減衰比をζｍとする。また、式５において、ｓは、ラプラス変換に用いる複素数を表している。
【００４７】
【数５】
2018101671.tif 000007
【００４８】
次に、床振動などの外乱が加わった場合の基板ステージ４の変位ＸＸ２を求める。第１フィードバック制御系４０によって制御される基板ステージ４の本体構造体２７の水平方向の変位から基板ステージ４の水平方向の変位への伝達関数は、以下の式６で近似することができる。但し、第１フィードバック制御系４０の交差周波数をＦｗとし、第１フィードバック制御系４０の減衰性を減衰比ζｗとする。
【００４９】
【数６】
2018101671.tif 000008
【００５０】
モールド８と基板１０との相対変位をＸＸ３とすると、モールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３は、以下の式７で表される。
【００５１】
【数７】
2018101671.tif 000009
【００５２】
式７を参照するに、固有振動数Ｆｍと交差周波数Ｆｍとを同じにすれば、固有振動数Ｆｍ又は交差周波数Ｆｗ未満の周波数帯域において、モールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３を低減することができる。更に、減衰比ζｍと減衰比ζｗとを同じにすれば、固有振動数Ｆｍ又は交差周波数Ｆｗ以上の周波数帯域においても、モールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３を低減することができる。
【００５３】
図４は、基板ステージ４の交差周波数Ｆｗを６０Ｈｚとし、固有振動数Ｆｍを交差周波数Ｆｗの１／４倍、１／２倍、１倍、２倍又は４倍としたときの本体構造体２７からモールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３までの振動伝達率を示すゲイン線図である。ここでは、インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒを１ｅ５［Ｎ／ｍ］としている。図４において、縦軸はゲイン［ｄＢ］を示し、横軸は周波数［Ｈｚ］を示している。図４を参照するに、固有振動数Ｆｍが交差周波数Ｆｗの１／２倍から２倍である場合は、固有振動数Ｆｍが交差周波数Ｆｗの１／４倍又は４倍の場合に比べて、振動伝達率の最大値が小さいことがわかる。従って、固有振動数Ｆｗが交差周波数Ｆｗの１／２倍から２倍であれば、床振動などの外乱によるモールド８と基板１０との相対変位の発生を十分に低減することができる。
【００５４】
固有振動数Ｆｍは、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍ及びヘッド３の質量Ｍｍから、以下の式８で表される。従って、支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍは、固有振動数Ｆｍが交差周波数Ｆｗの１／２倍以上、且つ、２倍以下の範囲内の値となるように、設計されている必要がある。
【００５５】
【数８】
2018101671.tif 000010
【００５６】
また、固有振動数Ｆｍは、本体構造体２７に搭載される他のユニットの固有振動数の影響を受けて変化する場合がある。このような場合には、基板ステージ４の交差周波数Ｆｗを固有振動数Ｆｍと一致するように微調整してもよい。
【００５７】
＜第３実施形態＞
インプリント材１４には、上述したように、様々な種類が存在する。インプリント材１４の水平方向の剛性Ｋｒは、インプリント材１４の種類によって異なる。また、基板ステージ４の交差周波数Ｆｗは、インプリント装置１を設置する場所の環境によって変更されることがある。このような場合に対応するために、支持部材３０は、その水平方向の剛性Ｋｍを変更可能に構成するとよい。支持部材３０の水平方向の剛性Ｋｍを変更可能にするためには、例えば、図２に示す支持部材３０を交換可能に構成する、即ち、支持部材３０をバネ定数が異なる他の支持部材に交換可能に構成すればよい。また、水平方向の剛性Ｋｍを変更可能な調整機構（不図示）を支持部材３０に設けてもよい。
【００５８】
＜第４実施形態＞
第２実施形態で説明したように、減衰比ζｍと基板ステージ４の減衰性を表す減衰比ζｗとを同じにすれば、固有振動数Ｆｍ又は交差周波数Ｆｗ以上の周波数帯域において、床振動などの外乱によるモールド８と基板１０との相対変位ＸＸ３を低減することができる。従って、インプリント装置１では、支持部材３０の水平方向の減衰比に対応する減衰比ζｍを変更可能に構成するとよい。具体的には、図５に示すように、支持部材３０の水平方向の減衰比を調整するための減衰部材３１を支持部材３０に設ければよい。減衰部材３１の材質及び量の少なくとも一方を変更することによって、減衰比ζｍを調整することができる。
【００５９】
＜第５実施形態＞
インプリント装置１では、モールド８と基板１０との位置合わせの工程以外に、供給部５から基板１０にインプリント材１４を供給する供給工程などを行わなければならない。供給工程を行うためには、供給部５の下、即ち、供給部５によるインプリント材１４の供給が行われる供給位置に向けて基板ステージ４を移動させる必要がある。このような場合、支持部材３０を介して、ヘッド３が水平方向に関して本体構造体２７に対して柔軟に支持されていると、基板ステージ４の移動に伴う反力の影響で振動し、残留振動の影響でインプリント装置１の性能が低下してしまうことがある。
【００６０】
そこで、インプリント装置１は、図６に示すように、支持部材３０に加えて、ヘッド３を本体構造体２７に固定するための固定部３２を更に有している。固定部３２は、供給工程において、具体的には、供給部５によるインプリント材１４の供給が行われる供給位置に向けて基板ステージ４を移動させている間において、ヘッド３を本体構造体２７に固定する。また、固定部３２は、モールド８と基板１０との位置合わせの工程において、ヘッド３の本体構造体２７への固定を解除する。
【００６１】
＜第６実施形態＞
これまでの実施形態では、ヘッド３を水平方向に関して本体構造体２７から柔軟に支持するための支持部材３０をインプリント装置１が有する場合について説明した。但し、インプリント装置１は、支持部材３０の代わりに、基板１０を保持した基板チャック１６を、水平方向に関して基板ステージ４から柔軟に支持する支持部材を有していてもよい。かかる支持部材に対しても、第１実施形態から第５実施形態で説明した構成を適用する（即ち、支持部材３０と同様に構成する）ことで、上述したのと同様の効果を得ることができる。
【００６２】
インプリント装置１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、センサー、或いは、型などである。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭなどの揮発性又は不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡなどの半導体素子などが挙げられる。型としては、インプリント用のモールドなどが挙げられる。
【００６３】
硬化物のパターンは、上述の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などの処理が行われた後、レジストマスクは除去される。
【００６４】
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図７（ａ）に示すように、絶縁体などの被加工材が表面に形成されたシリコンウエハなどの基板１０を用意し、続いて、インクジェット法などにより、被加工材の表面にインプリント材１４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１４が基板上に付与された様子を示している。
【００６５】
図７（ｂ）に示すように、インプリント用のモールド８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１４に向け、対向させる。図７（ｃ）に示すように、インプリント材１４が付与された基板１０とモールド８とを接触させ、圧力を加える。インプリント材１４は、モールド８と被加工材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モールド８を介して照射すると、インプリント材１４は硬化する。
【００６６】
図７（ｄ）に示すように、インプリント材１４を硬化させた後、モールド８と基板１０を引き離すと、基板上にインプリント材１４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、モールド８の凹部が硬化物の凸部に、モールド８の凸部が硬化物の凹部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材１４にモールド８の凹凸パターンが転写されたことになる。
【００６７】
図７（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、被加工材の表面のうち、硬化物がない、或いは、薄く残存した部分が除去され、溝となる。図７（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材の表面に溝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、半導体素子などに含まれる層間絶縁用の膜、即ち、物品の構成部材として利用してもよい。
【００６８】
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及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１：インプリント装置    ３：ヘッド    ４：基板ステージ    ８：モールド    １０：基板    ３０：支持部材
【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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