(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上の未硬化樹脂と、モールドとを接触させて、前記基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記モールドは、前記基板に対向する側に凹凸パターンが形成された平板部と、外周側に位置する壁部と、を有し、
前記インプリント装置は、
前記壁部を保持する保持部と、
前記壁部、又は前記保持部に対して外力を作用させることで、前記平板部の中央部と前記壁部との間の形状を変形させるモールド変形機構と、を備え、
前記モールド変形機構は、前記モールドと前記樹脂とを互いに引き離す離型動作時に、前記壁部、又は前記保持部に対して、前記平板部から前記壁部に向かう方向に前記外力を作用させることで、前記平板部の中央部と前記壁部との間の領域の一部を、前記モールドが前記基板上の樹脂から離れる方向に変形させることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記保持部にて前記外力を作用させる領域は、前記外力の作用に対して、前記壁部と前記平板部の中央部との間の前記モールドの内部に反力を作用させ、前記平板部に変形を生じさせるモーメントが発生する位置であ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】
前記モールド変形機構は、前記凹凸パターンと前記未硬化樹脂とを接触させる押印動作時に、前記壁部、又は前記保持部に対して、前記壁部から前記平板部に向かう方向に前記外力を作用させることで、前記平板部を前記基板の表面の側に向けて凸形に変形させ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】
前記壁部の側壁における前記平板部に対向する領域に対して外力印加手段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】
前記平板部の前記凹凸パターンが形成された面とは反対の面の側の圧力を調整する圧力調整手段を備え、
前記押印動作時に、前記圧力を上げるように、前記圧力調整手段を制御することを特徴
とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記モールドは、前記凹凸パターンの周囲に吸引口を備え、
前記押印動作時に、前記凹凸パターンと前記未硬化樹脂との間の空間を減圧することを特徴とする請求項３に記載のインプリント装置。
【請求項７】
基板上の未硬化樹脂と、モールドとを接触させて、前記基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
前記モールドは、前記基板に対向する側に凹凸パターンが形成された平板部と、外周側に位置する壁部と、を有し、
前記インプリント装置は、
前記壁部を保持する保持部と、
前記壁部、又は前記保持部に対して外力を作用させることで、前記平板部の中央部と前記壁部との間の形状を変形させるモールド変形機構と、
前記モールドの変形量を計測する計測手段と、を備え、
前記モールド変形機構は、前記凹凸パターンと前記未硬化樹脂とを接触させる押印動作時に、前記壁部、又は前記保持部の側壁に対して、前記壁部から前記平板部に向かう方向に前記外力を作用させることで、前記モールドの前記平板部を前記基板の表面に向けて凸形に変形させ、
前記押印動作時に、前記凹凸パターンと前記未硬化樹脂との間の空間を減圧し、前記計測手段の出力に基づいて前記モールド変形機構を制御することを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
前記インプリント装置は、前記モールドのパターンの形状を補正するための、前記モールド変形機構とは異なる、形状補正機構を備えることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて基板上に樹脂のパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンを形成された基板を加工する工程と、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１０】
基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、
凹凸パターンが形成された平板部と、外周部に位置する壁部とを有するモールドを、前記基板に対向させる工程と、
前記基板上に未硬化樹脂を供給する工程と、
前記基板上に供給された未硬化樹脂と前記モールドの凹凸パターンとを接触させる接触工程と、
前記未硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、
前記硬化工程で硬化させた樹脂と前記モールドの凹凸パターンとを離間させる離型工程と、を有し、
前記離型工程において、前記壁部、又は前記保持部に対して、前記平板部から前記壁部に向かう方向に前記外力を作用させることで、前記離型時の引っ張り力による前記モールドの凹凸パターンの曲げ変形を緩和するように前記平板部の中央部と前記壁部との間の領域の一部を、前記モールドが前記基板上の樹脂から離れる方向に変形させ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、及びそれを用いた物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィ技術に加え、モールド（型）と基板上の未硬化樹脂とを互いに押し付けて、モールドに形成された微細な凹凸パターンに対応する樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が存在する。この技術は、インプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の一つとして、光硬化法がある。この光硬化法は、まず、基板上のショット領域（インプリント領域）に紫外線硬化樹脂（インプリント樹脂、光硬化樹脂）を塗布する。次に、この樹脂（未硬化樹脂）とモールドとを接触させる。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで離型することにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。
【０００３】
上記技術を採用した従来のインプリント装置では、モールドを基板上の樹脂に押し付ける際、樹脂のパターン形成部に気泡が混入する場合がある。この気泡が混入した状態で樹脂が硬化すると、形成されるパターンに欠陥が生じる。このパターンの欠陥を回避するために、特許文献１は、一旦、転写印刷版（モールド）を基板に向かって凸形に撓ませ、その状態で基板上の樹脂に押し付けた後、モールドを平面に戻し、パターン全面を樹脂に押し付ける転写印刷機を開示している。この印刷機によれば、モールドと樹脂との間に存在する気体を外部に押し出すことができるので、樹脂内に混入する気泡を減少させることができる。更に、モールドと基板との間の隙間（空間）を大気圧以下として、上記気泡の残留を低減させる技術も特許文献２で開示されている。
【０００４】
更に、従来のインプリント装置では、モールドの離型の際、モールドを押印箇所の硬化樹脂から全面同時に引き剥がすと、モールドと硬化樹脂との界面（接触部）に大きな引き剥がし応力が瞬間的に負荷される。この応力は、形成されるパターンの歪みを引き起こす場合があり、結果的にパターンの欠陥となり得る。これに対して、上記の特許文献１は、モールドの離型時には、上記と同様に、一旦モールドを変形させて、モールドを硬化樹脂のパターン形成部の周囲から徐々に引き剥がすことで、急激な応力の発生を回避する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４４４１６７５号公報
【特許文献２】特表２００９−５３２２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、モールドの離型時に、特許文献１の転写印刷機のようにモールドを変形させて硬化樹脂のパターン形成部の周囲から徐々に引き剥がすと、モールドの凹凸パターンにおける引き剥がし部分が、その周囲の樹脂のパターン形成部に斜めから接触する。このとき、樹脂のパターン形成部は、モールドの凹凸パターンに押されて傾き、その根元部分に応力が発生する。この応力が樹脂の塑性応力よりも大きくなると、樹脂のパターン形成部は、傾いたまま元の形状に戻らなくなる。更に、特許文献１の転写印刷機におけるモールドは、容易に撓ませるように、凹凸パターンの厚みを薄くしている。この場合、モールドの離型時には、モールドの変形が大きくなるので、結果的に、上記のような樹脂のパターンが傾くという欠陥が発生し易くなる。
【０００７】
また、特許文献２に示す装置では、モールドと基板との間の隙間を大気圧以下とするために、この隙間に存在する気体を回収する回収口を設けている。この場合、この隙間が大気圧以下となることで、モールドと基板との間には吸引力が働く。この吸引力は、モールドと基板とが接触する瞬間、モールドと基板との隙間に存在する気体を押し出す前に、回収口と基板とが接触することが考えられる。このような状態になると、モールドと基板との隙間に気体が閉じ込められ、その気体によってモールドの凹凸パターンに未充填欠陥が発生する。更に、モールドの変形によって、基板上に形成された樹脂パターンが傾く欠陥が発生し易くなる。
【０００８】
本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、樹脂のパターン形成部に混入する気泡を減少させつつ、パターン形成部の欠陥の発生を抑えることが可能なインプリント装置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】
上記課題を解決するために、本発明は、基板上の未硬化樹脂と、モールドとを接触させて、基板上に樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、モールドは、基板に対向する側に凹凸パターンが形成された平板部と、外周側に位置する壁部と、を有し、インプリント装置は、壁部を保持する保持部と、壁部、又は保持部に対して外力を作用させることで、平板部の中央部と壁部との間の形状を変形させるモールド変形機構と、を備え、モールド変形機構は、モールドと樹脂とを互いに引き離す離型動作時に、壁部、又は保持部に対して、平板部から壁部に向かう方向に外力を作用させることで、平板部の中央部と壁部との間の領域の一部を、モールドが基板上の樹脂から離れる方向に変形させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、樹脂のパターン形成部に混入する気泡を減少させつつ、パターン形成部の欠陥の発生を抑えることが可能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】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るモールド保持装置の構成を示す概略図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るモールド保持装置の構成を示す概略図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るモールド保持装置の構成を示す概略図である。
【図５】従来のインプリント動作時の様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。
【００１３】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るインプリント装置について説明する。図１は、本実施形態のインプリント装置の構成を示す概略図である。このインプリント装置は、半導体デバイス製造工程に使用される、被処理基板であるウエハ上（基板上）に対してモールドのパターンを転写する加工装置であり、インプリント技術の中でも光硬化法を採用した装置である。なお、以下の各図において、モールドに対する紫外線の照射軸に平行にＺ軸（鉛直方向）を取り、該Ｚ軸に垂直な平面内で後述のモールドベースに対してウエハが移動する方向にＸ軸（水平方向）を取り、更に、該Ｘ軸に直交する方向にＹ軸を取って説明する。本発明のインプリント装置１は、照明系ユニット２と、モールド保持装置４と、ウエハステージ６と、塗布装置７、制御装置８とを備える。
【００１４】
照明系ユニット２は、インプリント処理の際に、モールド３に対して紫外線を照射する照明手段である。照明系ユニット２は、光源２０と、該光源２０から射出された紫外線をインプリントに適切な光に調整するための照明光学系２１とから構成される。光源２０としては、例えば、紫外光を発生するハロゲンランプが採用可能である。また、照明光学系２１は、レンズ等の光学素子、アパーチャ（開口）、及び、照射及び遮光を切り替えるシャッター等を含む。
【００１５】
モールド３は、外周部が矩形であり、所定の微細パターン２２（例えば、後述する回路パターン等の凹凸パターン３ａ）が３次元状に形成された型である。微細パターンの表面は、ウエハ５の表面との密着性を保つために高平面度に加工されている。モールド３の材質は、石英ガラス等、紫外線を透過させることが可能な材料である。なお、本実施形態に係るモールド３の形状の詳細は、後述する。
【００１６】
モールド保持装置４は、モールド３を保持するための保持手段である。モールド保持装置４は、形状補正機構（倍率補正機構）２３と、吸着力や静電力によりモールド３を引きつけて保持するモールドベース（保持部）２４と、該モールドベース１２を駆動する不図示のベース駆動機構とを備える。形状補正機構２３は、モールド３に圧縮力を加えることにより、モールド３に形成されたパターンを所望の形状に補正する装置であり、モールド３の外周部側面の領域に対してそれぞれ対向するように設置された複数の駆動機構からなる。なお、形状補正機構２３の構成は、これに限定されず、例えば、モールド３に対して引張力を加える構成としてもよいし、又は、モールドベース２４自体を駆動させることでモールド３とモールドベース２４との接触面にせん断力を与える構成としてもよい。ベース駆動機構は、ウエハ５上に塗布された紫外線硬化樹脂にモールド３を接触させるためにモールドベース２４をＺ軸方向に駆動する駆動系である。この駆動機構に採用するアクチュエーターは、特に限定するものではなく、リニアモーターやエアシリンダー等が採用可能である。なお、本実施形態のインプリント装置１では、固定されたウエハ５上の紫外線硬化樹脂に対してモールド３を押し付ける構成としているが、これとは反対に、固定されたモールド３に対してウエハ５上の紫外線硬化樹脂を押し付ける構成もあり得る。
【００１７】
更に、本実施形態のモールド保持装置４は、上記の構成に加え、モールド３の形状を変形させるモールド変形機構５０を備える。図２（ａ）は、モールド変形機構５０の構成を示す概略図である。また、図２（ｂ）は、モールド３の各部の寸法を示す概略断面図である。なお、図２（ａ）以下の各図において、図１に示すインプリント装置１と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。本実施形態では、特に、モールド３の形状は、平板部３ａと、外周側に壁部３ｂとを有する箱形であり、また、平板部３ａの押印面の中央部には、上述したように、凹凸パターン３ｃが形成されている。この場合、モールド保持装置４のモールドベース２４は、中心部（内側）を照明系ユニット２の光源２０から射出された紫外線が通過するように空間とし、モールド３の外周部である壁部３ｂの垂直面（被保持面）３ｄを吸着することによりモールド３を保持するものとする。
【００１８】
モールド変形機構５０は、モールド３を形成する壁部３ｂの外周部側面である側壁３ｅの領域と接し、該領域に対して外向きに引張力を作用させる駆動機構５１を備える。この駆動機構５１は、吸引機構や、アクチュエーター等で構成される外力印加手段であり、モールド３の４方それぞれの側壁３ｅに引張力を作用させるため、モールドベース２４に固定されたモールド３の周囲に複数台設置される。ここで、本実施形態では、駆動機構５１が引張力を作用させる領域は、側壁３ｅにおいて、垂直面３ｄ側に寄るＺ方向の上部である。この領域は、図２（ａ）中の矢印に示すように、引張力Ａの作用に対して、壁部３ｂ側から平板部３ａの中央部側に向けてモールド３の内部に反力Ｂが作用し、平板部３ａに所望の変形が生じるようなモーメントＭが発生する位置とする。例えば、このモーメントＭの支点は、壁部３ｂのＺ方向の高さ寸法Ｌ１に対する中間位置（垂直面３ｄ又は平板部３ａの押印面からの距離Ｌ１／２）、かつ、壁部３ｂのＸ方向の幅寸法Ｌ２に対する中間位置（側壁３ｅ又は対向する内壁からの距離Ｌ２／２）とする。この場合、駆動機構５１が引張力Ａを作用させる位置は、モーメントＭの支点からの高さ距離が、平板部３ａの厚さ寸法Ｄ１の中心位置、即ち、反力Ｂの作用中心への距離と同等の距離となる位置とすることがより効率的である。更に、図２（ｄ）に示すように、モールド変形機構５０は、駆動機構５１が側壁３ｅに対して圧縮力Ｄを作用させることもできる。その場合、図２（ｄ）中の矢印に示すように、圧縮力Ｄの作用に対して、平板部３ａの中央部側から壁部３ｂ側に向けてモールド３の内部に反力Ｅが作用し、モーメントＭ３が発生する。
【００１９】
なお、このモールド変形機構５０により平板部３ａを所望の形状に好適に変形させるためには、モールド３において、平板部３ａの厚さ寸法Ｄ１を可能な限り薄くし、かつ、平板部３ａの内壁の距離寸法Ｌ３を可能な限り長くすることが望ましい。これは、離型動作時の平板部３ａの変形に有利なだけでなく、押印動作時に、平板部３ａがウエハ５側に向かって凸形に変形し易くなることから、樹脂内への気泡の混入が減少するという効果もある。
【００２０】
ウエハ５は、例えば、単結晶シリコンからなる被処理基板であり、被処理面には、成形部となる紫外線硬化樹脂（以下、単に「樹脂」と表記する）が塗布される。また、ウエハステージ６は、ウエハ５を真空吸着により保持し、かつ、ＸＹ平面内を自由に移動可能な基板保持手段である。このウエハステージ６は、ウエハ５を直接保持する補助部材（チャック）２５と、該補助部材２５を駆動するためのアクチュエーターとを備える。また、ウエハステージ６は、パターンの重ね合せのための精密な位置決めだけではなく、ウエハ５の表面の姿勢を調整する不図示の機構をも有する。
【００２１】
塗布装置（ディスペンサー）７は、ウエハ５上に未硬化の樹脂を塗布する塗布手段である。塗布装置７は、未硬化樹脂を収容する収容部２６と、該収容部２６に連通し、収容部２６から供給された未硬化樹脂をウエハ５上に塗布する供給口２７とを備える。樹脂は、紫外線を受光することにより硬化する性質を有する光硬化樹脂であって、製造する半導体デバイスの種類により適宜選択される。
【００２２】
制御装置８は、インプリント装置１の各構成要素の動作、及び調整等を制御する制御手段である。この制御装置８は、不図示であるが、インプリント装置１の各構成要素に回線により接続された、磁気記憶媒体等の記憶手段を有するコンピュータ、又はシーケンサ等で構成され、プログラム又はシーケンスにより各構成要素の制御を実行する。なお、制御装置８は、インプリント装置１と一体で構成しても良いし、若しくは、インプリント装置１とは別の場所に設置し、遠隔で制御する構成としても良い。
【００２３】
また、インプリント装置１は、押印動作時にモールド３とウエハ５との隙間に気体を供給するガス供給装置３５ａ〜３５ｃを備える。一般に、押印動作時に、モールド３に形成された凹凸パターン３ｃとウエハ５上の樹脂との間に気泡が残留すると、樹脂に形成されるパターンが歪み、欠陥が発生する可能性がある。そこで、気体供給装置は、樹脂に対して溶解性が高いヘリウムや二酸化炭素等のパージガスを供給することで、気泡の発生を抑える。このガス供給装置３５ａ〜３５ｃは、モールド３の周囲に配置した第１〜第３のガス供給口２８ａ〜２８ｃを備え、少なくとも押印動作の直前からパージガスを噴出させることで、モールド３の周囲のパージガス濃度を極力高める。
【００２４】
また、モールド３は、図２（ｄ）に示すように、凹凸パターン３ｃの周囲に、不図示の減圧機構に接続される排気口（吸引口）８１を備える。減圧機構は、押印動作時にモールド３とウエハ５との隙間を減圧することで、大気圧環境下より、気泡の発生を効果的に抑えることができる。
【００２５】
更に、インプリント装置１は、ウエハステージ６の位置を計測するための干渉計測長装置と、ウエハ５上に形成されたアライメントマークの位置を計測するためのアライメントスコープ２９とを備える。干渉計測長装置は、ウエハステージ６の端部に設置されたミラー３０と干渉計３１とを備える。制御装置８は、干渉計測長装置による計測結果に基づいて、ウエハステージ６を目標位置に駆動させる。また、制御装置８は、アライメントスコープ２９が計測したウエハ５上のアライメントマークの位置に基づいて、ウエハステージ６の位置決めを行う。また、インプリント装置１は、定盤３２、フレーム３３、及び除振装置３４を含む。定盤３２は、インプリント装置１全体を支持すると共に、ウエハステージ６の移動の基準平面を形成する。フレーム３３は、ウエハ５よりも上方に位置する各種構成要素を支持する。また、除振装置３４は、床面からの振動の伝達を低減する機能を有し、フレーム３３を支持する。
【００２６】
次に、インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。まず、制御装置８は、不図示のウエハ搬送系により、ウエハ５をウエハステージ６に載置させ、その後、ウエハステージ６に構成された不図示の真空吸着手段により、ウエハ５を補助部材２５上に保持させる。次に、制御装置８は、ウエハステージ６を適宜駆動させ、同時に、アライメントスコープ２９によりウエハ５上のアライメントマークを順に計測させることで、ウエハ５の位置情報を取得する。制御装置８は、取得した位置情報から、各転写座標を演算し、所定のショット（被転写領域）毎に行う逐次転写（押印動作）や、樹脂の塗布動作の基準とする。次に、制御装置８は、ウエハステージ６を移動させて、ウエハ５上の目標となるショットが樹脂の供給口２７の直下に位置するように位置決めする。その後、塗布装置７は、供給口２７から適量の樹脂（未硬化樹脂）を、目標となるショットに塗布する。次に、制御装置８は、モールド３の押印面とウエハ５上の塗布面との位置合わせ、及び形状補正機構２３によるモールド３の形状補正を実施した後、ベース駆動機構を駆動させ、ウエハ５上の樹脂にモールド３を押印する。押印動作の完了は、モールド保持装置４の内部に設置された荷重センサーの計測値に基づいて制御装置８が判断する。この押印動作時には、樹脂は、モールド３に形成された凹凸パターン３ｃに沿って流動する。この状態にて、照明系ユニット２は、モールド３の上面から紫外線を照射し、モールド３を透過した紫外線により樹脂が硬化する。そして、樹脂が硬化した後、制御装置８は、ベース駆動機構を再駆動させ、モールド３をウエハ５から引き離す（離型動作）。これにより、ウエハ５上のショットの表面には、モールド３のパターンに倣った３次元形状の樹脂の層が形成される。
【００２７】
次に、本実施形態のモールド保持装置４の作用について説明する。まず、比較のために従来のインプリント装置における離型動作について説明する。図５は、従来のインプリント装置におけるインプリント動作を示す概略図である。特に、図５（ａ）は、離型動作時に、ウエハ１００上に形成された樹脂層１０１から、モールド１０２（凹凸パターン１０３）を剥離する途中の動作を示す。通常、モールド１０２をウエハ１００から引き離す際は、モールド１０２は、ウエハ１００から離れる方向、即ち、Ｚ軸上方向の力を受ける。同時に、凹凸パターン１０３と樹脂層１０１とが固着している領域では、モールド１０２は、ウエハ１００へ向かう方向、即ちＺ軸下方向の引き離し応力を受ける。したがって、従来のインプリント装置では、図５（ａ）に示すように、モールド１０２をウエハ１００に向かう方向に凸となる鉢状に変形させることで、凹凸パターン１０３を樹脂層１０１の周囲から徐々に剥離させ、引き離し応力の急激な発生を回避する。
【００２８】
また、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるパターン形成部の近傍を示す拡大図である。図５（ｂ）に示すように、凹凸パターン１０３を樹脂層１０１の周囲から徐々に剥離させる際、凹凸パターン１０３の剥離部分は、モールド１０２の変形に伴って、Ｚ方向（離型方向）に対して斜め方向に傾く。この剥離部分の傾きにより、その剥離部分と隣り合う樹脂層１０１のパターン形成部１０１ａは、同様に押されて傾き、その根元部分に応力が発生する。この応力が樹脂の塑性応力よりも大きくなると、パターン形成部１０１ａは、傾いたまま元に戻らなくなる。
【００２９】
これに対して、本実施形態のモールド保持装置４では、上記モールド変形機構５０を採用することにより、樹脂５２内に混入する気泡を減少させ、かつ、樹脂５２のパターン形成部の倒れも減少させる。図２（ｃ）は、離型動作時におけるモールド３の状態を示す概略図である。まず、インプリント装置１は、上記の通り、紫外線の照射による樹脂５２の硬化動作を実施する。次に、モールド保持装置４は、離型動作を実施するが、通常、モールド３は、ウエハ５に向かう方向に引張り力（引き離し応力）を受けることで、ウエハ５に向かって凸形に変形しようとする。このとき、モールド変形機構５０は、駆動機構５１によりモールド３に対して引張力Ａを作用させる。この作用により、モールド３の平板部３ａには反力Ｂが作用してモーメントＭが発生し、平板部３ａの中央部には、Ｚ方向上向きの力Ｃが作用する。ここで、平板部３ａは、壁部３ｂの幅寸法Ｌ２と比較して、厚さ寸法Ｄ１が薄いので、力Ｃと上記の引き離し応力との互いの力の作用により、中心部と壁部３ｂとの間の領域の一部３ｆが、ウエハ５の表面とは反対側に向けて湾曲する、所謂Ｗ形に変形する。そして、モールド変形機構５０は、不図示の制御装置にて駆動機構５１が作用させる引張力Ａの大きさを適宜調整し、モールド３の凹凸パターン３ｃを樹脂（硬化樹脂）５２の外周部から徐々に引き離すことにより、モールド３と樹脂５２とを相対的に退避させる。例えば、この場合、モールド変形機構５０は、平板部３ａの中央部をＺ方向上向きに数〜数十μｍ程度変形させることで、モールド保持装置４は、好適に離型動作を実施することが可能となる。また、通常、離型動作の開始時は、凹凸パターン３ｃと樹脂５２との接触面積が大きいので、モールド３を引き離す際に大きな力が必要であり、一方、離型動作が進行するにつれて接触面積が小さくなり、モールド３を引き離す際の力も小さくてよい。そこで、上記制御装置は、凹凸パターン３ｃと樹脂５２との接触面積の変化に基づいて、駆動機構５１による引張力を制御すれば、平板部３ａの凹凸パターン３ｃが急激に曲げられるのを防止することができる。このように、モールド変形機構５０は、離型動作時に、モールド３の変形量を適宜調整することで引き離し応力の発生を抑えるので、従来の引き離し応力に起因した樹脂５２のパターン形成部の倒れが減少する。
【００３０】
更に、図２（ｄ）において、モールド変形機構５０は、押印動作時に駆動機構５１によりモールド３に対して圧縮力Ｄを作用させる。この作用により、モールド３の平板部３ａには反力Ｅが作用してモーメントＭ３が発生し、平板部３ａの中央部には、Ｚ方向下向きの力Ｆが作用する。その結果、モールド３をウエハ５に向かって凸形に撓ませた状態で凹凸パターン３ｃを樹脂５２に押し付けることができる。また、インプリント装置１は、モールド変形機構５０とは別に、モールド３を変形させる機構として、不図示の圧力調整手段を備える。この圧力調整手段は、モールドベース２４の内側に存在する空間と、モールド３の壁部３ｂにて囲まれた内部空間とで形成される空間領域を密閉空間にし、密閉空間の圧力を調整する。密閉空間に気体を供給して加圧することでモールド３をウエハ５に向かって凸形に撓ませることができる。モールド変形機構５０と圧力調整手段を併用してモールド３を撓ませてもよい。これにより、減圧機構８０によってモールド３とウエハ５との隙間を更に低い圧力に設定してもモールド３と樹脂５２との間の気体を外側へ押出し、樹脂５２中に混入する気泡を低減させることができる。
【００３１】
また、インプリント装置１は、平板部３ａの変形量を計測する計測手段９０を備える。計測手段９０は、押印動作時に平板部３ａの変形量を計測し、計測結果をモールド変形機構５０に出力する。不図示の減圧機構によって、モールド３とウエハ５との隙間を大気圧以下まで減圧する場合、モールド３とウエハ５との間には吸引力が働く。この吸引力は、モールド３とウエハ５とが接触する瞬間、図５（ｃ）に示すように、モールド３とウエハ５との隙間に存在する気体を押し出す前に、排気口８１とウエハ５が接触することが考えられる。このような状態になると、モールド３とウエハ５との隙間に気体が閉じ込められるため、樹脂５２中に混入する気泡を低減させることができない。そこで、上述したように、押印動作中、排気口８１による吸引力が発生している環境においても、モールド３がウエハ５に向かって凸形となるように、計測手段９０からの計測結果を元に、モールド変形機構５０でモールド３に印加する外力を調整する。こうすることで、モールド３とウエハ５との隙間に存在する気体を押し出す前に、排気口８１とウエハ５とが接触することを防ぐことができる。以上により、モールド３と樹脂５２との隙間を大気圧以下とした押印動作が可能となり、該隙間で発生する樹脂５２中への気泡の混入を、大気圧環境下より低減させることができる。
【００３２】
以上のように、本実施形態のインプリント装置１によれば、モールド保持装置４においてモールド変形機構５０を採用することにより、押印動作時の樹脂内への気泡の混入を減少させつつ、離型動作時の樹脂のパターン形成部の倒れを減少させることができる。
【００３３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインプリント装置について説明する。図３は、本実施形態の特徴部であるモールド保持装置６０の構成を示す概略図である。なお、図３において、図２に示すモールド保持装置４と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。このモールド保持装置６０の特徴は、第１実施形態のモールド変形機構５０が有する駆動機構５１の設置位置を変化させたモールド変形機構６１を備える点にある。
【００３４】
例えば、図３（ａ）に示すモールド変形機構６１では、駆動機構５１ａは、モールド３の垂直面３ｄを吸着するモールドベース２４の吸着部における側面２４ａの領域に引張力Ａ２を作用させる位置に配置される。この場合、モーメントＭ２の支点は、第１実施形態のモールド変形機構５０での位置とは異なることになる。しかしながら、モールド３とモールドベース２４とが吸引力により強固に固定されていれば、モールド３の平板部３ａには反力Ｂ２が作用してモーメントＭ２が発生し、第１実施形態と同様に、平板部３ａの中央部にはＺ方向上向きの力Ｃ２が作用する。同様に、図３（ｃ）の矢印に示すように、駆動機構５１ａは、側面２４ａに圧縮力Ｄ２を加えることで平板部３ａには反力Ｅ２が作用してモーメントＭ４が発生し、平板部３ａの中央部にはＺ方向下向きの力Ｆ２が作用する。したがって、本実施形態のインプリント装置によれば、モールド保持装置６０を備えることにより第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３５】
一方、図３（ｂ）に示すモールド変形機構６１では、駆動機構５１ｂは、モールド３の側壁３ｅにおける平板部３ａに対向する領域に、圧縮力Ｂ３を加える位置に配置される。この場合、平板部３ａの中央部に向けて側壁３ｅから直接圧縮力Ｂ３が作用することにより、第１実施形態と同様に、平板部３ａの中央部にはＺ方向上向きの力Ｃ３が作用する。同様に、図３（ｄ）の矢印に示すように、駆動機構５１ｂは、平板部３ａの中央部に向けて側壁３ｅから直接引張力Ｅ３が作用することにより、第１実施形態と同様に、平板部３ａの中央部にはＺ方向下向きの力Ｆ３が作用する。したがって、この場合のインプリント装置でも、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００３６】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインプリント装置について説明する。図４は、本実施形態の特徴部であるモールド保持装置７０の構成を示す概略図である。なお、図４において、図２に示すモールド保持装置４と同一構成のものには同一の符号を付し、説明を省略する。このモールド保持装置７０の特徴は、モールドベース２４の内側に存在する空間と、モールド３の壁部３ｂにて囲まれた内部空間とで形成される空間領域Ｓに設置される補強部材７１を有するモールド変形機構７２を備える点にある。補強部材７１は、石英ガラス等の光透過性の部材で形成され、図４に示すように、通気口７１ａが平板部３ａの内面３ｇに対向するような少なくとも１つの圧力調整流路７１ｂを有する。特に、本実施形態では、通気口７１ａが設置される位置は、第１実施形態と同様、平板部３ａがＷ形に変形するように、平板部３ａにおける中心部と壁部３ｂとの間の領域３ｆに対応する位置とする。この圧力調整流路７１ｂは、空間領域Ｓ内の圧力を調整する不図示の圧力調整装置（結合分離手段）に接続される。更に、モールド変形機構７２は、補強部材７１の側面部７１ｃと、モールドベース２４の内部側面２４ｂとを連接する弾性部材７３と、補強部材７１をＺ方向に移動可能とする不図示の部材駆動機構とを備える。
【００３７】
この場合、モールド変形機構７２は、押印動作時には、図４（ａ）に示すように、圧力調整装置により空間領域Ｓ内に気体を供給して加圧することで、補強部材７１の表面をモールド３の内面３ｇと分離させる。一方、モールド変形機構７２は、離型動作時には、図４（ｂ）に示すように、圧力調整装置により圧力調整流路７１ｂを介して空間領域Ｓ内の気体を排気する。このとき、空間領域Ａの内部は、減圧されて弾性部材７３が変形し、補強部材７１は、モールド３の内面３ｇに一体的に吸着（結合）する。その際、補強部材７１は、モールド３の内面３ｇの領域３ｆ近傍と結合されていればよく、内面ｇの中心部は結合されない方が好ましい。次に、補強部材７１は、不図示の部材駆動機構によりモールド３をＺ方向上方へ駆動することで、平板部３ａにはＺ方向上向きの力Ｃ４が作用する。したがって、本実施形態のインプリント装置によれば、補強部材７１を備えることにより第１実施形態と同様の効果を奏する。なお、補強部材７１は、中心部で紫外線を通過させる必要があるため、全体を光透過性の部材で形成するとしているが、例えば、照射領域と重なる一部のみを光透過性の部材で形成してもよいし、又は、補強部材７１の紫外線通過部に貫通孔等を設けてもよい。更に、モールド保持装置７０は、上記部材駆動機構とは別の第２の部材駆動機構を備え、上記部材駆動機構に対し遅れて、もしくは遅い速度で、第２の部材駆動機構を駆動してもよい。
【００３８】
（物品の製造方法）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述した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）にパターンを形成する工程を含む。更に、該製造方法は、パターンが形成された基板をエッチングする工程を含みうる。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子等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、パターンが形成された基板を加工する他の処理を含みうる。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。
【００３９】
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及び変更が可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態では、モールド保持装置が有するモールド変形機構の構成を、形状補正機構（倍率補正機構）２３とは別構成としている。しかしながら、形状補正機構２３の構成を、上述したモールド変形機構と同様な構成とすることができるならば、本実施形態のモールド変形機構と、形状補正機構２３とを同一とすることも可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１    インプリント装置
３    モールド
３ａ  平板部
３ｂ  壁部
３ｃ  凹凸パターン
３ｄ  垂直面
４    モールド保持装置
５    ウエハ
２４  モールドベース
５０  モールド変形機構
５２  樹脂
【図１】
0005822597.tif 000002
【図２】
0005822597.tif 000003
【図３】
0005822597.tif 000004
【図４】
0005822597.tif 000005
【図５】
0005822597.tif 000006