(57)【要約】      （修正有）【課題】金型を被成形物に押しつけて行う成型処理において、金型と被成形物との平行を維持しながら押しつけ量を精密に制御する。【解決手段】大変位アクチュエータにより型２７を被成形物Ｗに押しつける押しつけ動作を行わせ、押しつけ動作が所定の要件を満たしたら押しつけ動作を停止し、押しつけ動作の結果型に生じた反力を３カ所以上の異なる点で測定し、測定した反力のすべてが略同一になるように大変位アクチュエータと型との間に設けられた３基以上の変位の制御範囲が小さな小変位アクチュエータ１１に押しつけ動作をさせ、３つ以上の距離測定手段２により型と被成形物との距離を測定してそれぞれを初期距離Ｌｓとして記憶し、距離測定手段が測定した距離と初期距離との差が設定値以上になるまでそれぞれの小変位アクチュエータに押しつけ動作をさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を被成形物に押しつけて、前記型に形成された凹凸を前記被成形物に転写する成形方法であって、
大変位アクチュエータにより前記型に押しつけ動作を行わせ、
前記押しつけ動作が所定の要件を満たしたら前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を停止し、
前記押しつけ動作の結果前記型に生じた反力または前記型を支持する部材に生じた反力を押しつけ方向に直交する方向における３カ所以上の異なる場所で測定し、
前記大変位アクチュエータと前記型との間に設けられ前記大変位アクチュエータよりも小さな変位の制御が可能な並列に配置された３基以上の小変位アクチュエータに対して測定した前記反力のすべてが略同一になるように押しつけ動作をさせ、
前記型または前記型を支持する部材と前記被成形物または前記被成形物を支持する部材との距離を距離測定手段により３カ所以上の異なる場所で測定してそれぞれを初期距離として記憶し、
前記距離測定手段が測定した距離と前記初期距離との差が設定値以上になるまでそれぞれの前記小変位アクチュエータに押しつけ動作をさせる
ことを特徴とする成形方法。
【請求項２】
前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を停止する前記所定の要件は、
前記３カ所以上の異なる場所で測定した前記型に生じた反力または前記型を支持する部材に生じた反力のいずれかまたは全てが特定の値以上になったことである
請求項１に記載の成形方法。
【請求項３】
型を被成形物に押しつけて、前記型に形成された凹凸を前記被成形物に転写する成形装置であって、
前記型に連続し前記型を前記被成形物に押しつける方向に移動させる互いに並列に配置された小変位の制御が可能な３つ以上の小変位アクチュエータと、
前記小変位アクチュエータに連続し前記小変位アクチュエータを前記型に近づける方向に移動させ前記小変位アクチュエータよりも大変位の制御が可能な大変位アクチュエータと、
前記型を前記被成形物に押しつける方向に移動させたときに前記型に生じる反力または前記型を支持する部材に生じる反力を押しつけ方向に直交する方向における３カ所以上の異なる場所で測定する荷重測定手段と、
前記型または前記型を支持する部材と前記被成形物または前記被成形物を支持する部材との距離を３カ所以上の異なる場所で測定する距離測定手段と、を有し、
前記荷重測定手段の測定結果に基づいて前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を制御し、前記距離測定手段の測定結果に基づいて前記小変位アクチュエータの押しつけ動作を制御するように構成されてなる
ことを特徴とする成形装置。
【請求項４】
前記小変位アクチュエータのそれぞれの押しつけ動作を前記距離測定手段のそれぞれの測定結果が略同一になるように制御する制御手段を備えた
請求項３に記載の成形装置。
【請求項５】
前記小変位アクチュエータによる押しつけ動作の終了後に前記小変位アクチュエータを高周波振動させるように構成された
請求項３または請求項４に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹凸が設けられた金型を被成形物に押しつけて金型の凹凸を被成形物に転写する成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナノメートルオーダーの回路パターンの形成などに、従来から行われている光露光リソグラフィとエッチングとを併用する方法に代えて、近年、ナノインプリント技術により行う方法が注目されている。ナノインプリント技術は、例えば、板上に塗布されたポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱可塑性樹脂（レジスト）をそのガラス転移点以上にまで加熱して軟化させ、パターニングされたモールド（金型）を軟化した熱可塑性樹脂に押しつけてモールドの形状を熱可塑性樹脂に転写するものである。ナノインプリント技術は、装置の構成がシンプルで製造時間も短く、そのため製造コストの低減が期待できるとともに、形成できるパターンの自由度が高いという特徴を有している。
【０００３】
このナノインプリント技術において、例えば、微細パターンを持つ転写型を用いて基板上のフィルムに型形状の転写を行い、離型後フィルムに転写された形状の基板への再転写を行う場合、モールドと基板上のフィルムとの正確な相対位置（距離ｚ、平行度ｙ，ｚ）の調整は欠くことのできないものとされている（特許文献１）。
このモールドと被成形物との平行度を調整する方法として、例えば、テンプレート（モールド）を圧力媒体で加圧可能なキャビティを形成する可撓性材料の膜の外面に支持し、テンプレートを基板（被成形物）に押しつけるときにキャビティ内を加圧してテンプレート各部における押しつけの圧力を均一にして、平行度調節と同等の効果を得る技術が開示されている（特許文献２）。
【０００４】
また、モールドと被成形物との平行度を調整する他の方法として、モールドを搭載するためのモールドチャックを支持する部材（モールドＺチルトステージ）の姿勢および基板（被成形物）を搭載するための部材（Ｚチルトθステージ）の姿勢を別個に測定して、モールドと基板とが平行になるように位置あわせをする発明が開示されている（特許文献３）。
【特許文献１】米国特許第５，７７２，９０５号公報
【特許文献２】特表２００３−５１６６４４号公報
【特許文献３】特開２００５−１０１２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、モールドと基板上のフィルムとの正確な相対位置（距離ｚ、平行度ｙ，ｚ）の調整の重要性が記載され、相対的な位置の調整のために、ナノインプリント装置にＺポジショナーおよびＸ−Ｙポジショナーが備えられていることが記載されているが、これらをどのように動作させてモールドとフィルムとの相対位置を知り、モールドとフィルムとの平行関係を調整するのかは明らかにされていない。
【０００６】
特許文献２に開示された技術は、押しつけ処理においてテンプレートと基板とが平行に保たれること、および転写面積内において転写処理後のフィルム層の厚みが均一になることが期待できるが、フィルム層の厚みを制御するには流体の圧カを制御することになり、厳密に流体の圧力を制御する難しさを考慮すると、フィルム層の厚みについて転写ごとのばらつきが生ずるおそれが大きい。
【０００７】
特許文献３に開示された技術は、モールドの姿勢と基板の姿勢とを別個に制御し、また、モールドの位置および基板の位置をこれらの姿勢とは別に測定するため、全体の測定システムが複雑になるという問題がある。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、金型を被成形物に押しつけて行う成型処理において、金型と被成形物との平行を維持しながら押しつけ量を精密に制御することができる成形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】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る成形方法は、型を被成形物に押しつけて、前記型に形成された凹凸を前記被成形物に転写する成形方法であって、大変位アクチュエータにより前記型に押しつけ動作を行わせ、前記押しつけ動作が所定の要件を満たしたら前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を停止し、前記押しつけ動作の結果前記型に生じた反力または前記型を支持する部材に生じた反力を押しつけ方向に直交する方向における３カ所以上の異なる場所で測定し、前記大変位アクチュエータと前記型との間に設けられ前記大変位アクチュエータよりも小さな変位の制御が可能な並列に配置された３基以上の小変位アクチュエータに対して測定した前記反力のすべてが略同一になるように押しつけ動作をさせ、前記型または前記型を支持する部材と前記被成形物または前記被成形物を支持する部材との距離を距離測定手段により３カ所以上の異なる場所で測定してそれぞれを初期距離として記憶し、前記距離測定手段が測定した距離と前記初期距離との差が設定値以上になるまでそれぞれの前記小変位アクチュエータに押しつけ動作をさせる。
【０００９】
好ましくは、前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を停止する前記所定の要件は、前記３カ所以上の異なる場所で測定した前記型に生じた反力または前記型を支持する部材に生じた反力のいずれかまたは全てが特定の値以上になったことである。
本発明に係る成形装置は、型を被成形物に押しつけて、前記型に形成された凹凸を前記被成形物に転写する成形装置であって、前記型に連続し前記型を前記被成形物に押しつける方向に移動させる互いに並列に配置された小変位の制御が可能な３つ以上の小変位アクチュエータと、前記小変位アクチュエータに連続し前記小変位アクチュエータを前記型に近づける方向に移動させ前記小変位アクチュエータよりも大変位の制御が可能な大変位アクチュエータと、前記型を前記被成形物に押しつける方向に移動させたときに前記型に生じる反力または前記型を支持する部材に生じる反力を押しつけ方向に直交する方向における３カ所以上の異なる場所で測定する荷重測定手段と、前記型または前記型を支持する部材と前記被成形物または前記被成形物を支持する部材との距離を３カ所以上の異なる場所で測定する距離測定手段と、を有し、前記荷重測定手段の測定結果に基づいて前記大変位アクチュエータの押しつけ動作を制御し、前記距離測定手段の測定結果に基づいて前記小変位アクチュエータの押しつけ動作を制御するように構成されてなる。
【００１０】
これらの発明によれば、金型と被成形物との平行を維持しながら押しつけ量を精密に制御することができる。
前記成形装置において、好ましくは、前記小変位アクチュエータのそれぞれの押しつけ動作を前記距離測定手段のそれぞれの測定結果が略同一になるように制御する制御手段を備える。
【００１１】
上記制御手段を有することにより、金型の被成形物の押しつけをより精密に行うことができる。
また、好ましくは、前記小変位アクチュエータによる押しつけ動作の終了後に前記小変位アクチュエータを高周波振動させるように構成される。
このように構成することにより、成形処理の完了後金型と被成形物とを引き離すときに、被成形物の転写パターンの崩れを防止することができる。
【００１２】
なお、上記における「略同一」は、完全な同一を意味するものではなく、測定時の測定誤差を考慮した一定の幅を持つ「同一と認められる範囲」の意である。
また、「並列」の意は、「平行」だけではなく、互いに傾斜関係にあって「前記型を前記被成形物に押しつける方向に移動させる」場合も含む。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によると、金型を被成形物に押しつけて行う成型処理において、金型と被成形物との平行を維持しながら押しつけ量を精密に制御することができる成形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】
【００１４】
図１は成形装置１の構成を示す図、図２は成形装置１の正面部分断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視断面図、図４は相対変位測定手段２の概要を示す図、図５はコントロールユニット３の構成を示す図、図６は成形装置１の動作を示すフローチャートである。
図１において、成形装置１は、成形処理装置４およびコントロールユニット３からなる。
【００１５】
図２，３において、成形処理装置４は、下板５、固定軸６、上板７、４本の支柱８，８，８，８、ガイド板９、大変位アクチュエータ１０、３基の小変位アクチュエータ１１，１１，１１、移動軸１２、および３組の相対変位測定手段２，２，２からなる。
下板５は、厚みおよび重量を有する平面視が正方形の板材で形成されており、４隅には垂直に支柱８，…，８が固定されている。下板５の上面の中央部分には、被成形物Ｗを支持するための固定軸６が取り付けられている。また、下板５には、固定軸６と一定の間隔を有して固定軸６の外周を囲むように円筒状の下部チャンバ１３が固定され、下部チャンバ１３の外側には、下部チャンバ１３の外周を上下に摺動し下部チャンバ１３との間に一定の気密性を維持することができる円管状の気密リング１４が設けられている。
【００１６】
下板５の下面には、レーザ干渉計１５，１５，１５を収容するための凹部１６が設けられている。
また、下板５は、その下面の四隅にて、除振台５０によって支持される。この、除振台５０は、地面からの振動を成型処理装置４の本体に伝達させないよう設けられるものである。
【００１７】
上板７は、平面視が下板５と同じ形状の厚みを有する板材で形成されており、上板７の上方に配され４隅に支柱８，…，８が固定されて下板５および４本の支柱８，…，８と一体化されている。
支柱８は、円形断面の棒体であり、下板５および上板７とともに成形処理装置４を支えるフレーム構造を形成している。
【００１８】
ガイド板９は、平面視が下板５と同じ形状の厚みを有する板材で形成されており、上面には大変位アクチュエータ１０の可動部１７が固定的に連結され、下面には小変位アクチュエータ１１，１１，１１が固定的に連結されている。ガイド板９の４隅には孔が設けられており、孔には短管（短い円管）１８が嵌め込まれている。短管１８内には支柱８が貫通しており、ガイド板９は、短管１８の内周面が支柱８の外周面を摺動することにより、下板５と上板７との間において傾いたり水平方向にずれたりすることなく円滑に上下動可能となっている。
【００１９】
なお、短管１８の内周面には、図示しない低摺動部材が周設され、短管１８と支柱８との摺動が滑らかとなるよう構成してある。
大変位アクチュエータ１０は、サーボモータ１９、ボールネジ軸２０、ボールネジ２１、および可動部１７などからなる。サーボモータ１９は、上板７に固定されたモータ支持部２２に取り付けられている。ボールネジ軸２０は、サーボモータ１９の回転軸に直結されており、下方のネジ部分が可動部１７の上端に固定されたボールネジ２１に螺合されている。可動部１７はその下端がガイド板９に固定されているため、大変位アクチュエータ１０は、サーボモータ１９の回転により可動部１７に固定されたガイド板９を上下動させる構成となっている。
【００２０】
小変位アクチュエータ１１は３基使用されており、いずれも伸縮方向が上下方向になるように並列に、かつ大変位アクチュエータ１０の加圧中心軸を中心とする同ピッチ円上に３個等分に配置されて、ガイド板９の下面にそれぞれの一端が固定されている。各小変位アクチュエータ１１，１１，１１の他端は、移動軸１２の上面に固定的に連結されている。小変位アクチュエータ１１は、ピエゾアクチュエータが荷重センサ２３と一体化されたものが用いられ、小変位アクチュエータ１１ごとの押しつけ力の測定が可能となっている。
【００２１】
なお、ピエゾアクチュエータにはピエゾメカニック社製の高電圧予備付加付きピエゾアクチュエータ（歪ゲージ付き）ＰＳＴ１０００／３８／８０ＵＳ４５などが好適である。
小変位アクチュエータ１１として荷重センサ２３が組み込まれていないものを使用する場合には、小変位アクチュエータ１１，１１，１１と同数の荷重センサ２３，２３，２３を各小変位アクチュエータ１１，１１，１１の近傍に配置するのが好ましい。
【００２２】
そして、ガイド板９の下面には係止部材５２が設けられている。係止部材５２は、均等に１２個の挿入穴がその周りに形成され、その挿入穴には、基部２４の上面に固着されたボルト部材５３，…，５３が挿入されている。そして、係止部材５２とボルト部材５３，…，５３との間には、バネ部材５４，…，５４が設けられている。これらの構成により、チャンバ２８の内部が負圧（真空）にされた場合でも、小変位アクチュエータ１１，１１，１１を構成するピエゾアクチュエータに過度の引っ張り力がかかって破損することがないようにしている。
【００２３】
移動軸１２は、基部２４、金型支持部２５、および上部チャンバ２６などからなる。基部２４は、平面視の形状が円形であって、上面が小変位アクチュエータ１１，１１，１１の他端に固定的に連結され、下面には金型２７を支持するための金型支持部２５が一体化されている。基部２４の下面には、基部２４の外縁の周りを囲むようにして下方に延びた上部チャンバ２６が設けられている。上部チャンバ２６、気密リング１４、および下部チャンバ１３は、上部チャンバ２６の下端に気密リング１４の上端が当接することによりこれらの内側に形成されるチャンバ２８をある程度の気密状態に保つことが可能なように構成されている。
【００２４】
なお、下部チャンバ１３の外周に溝が形成され、その溝にＯリング等の部材５１が嵌めれ、チャンバ２８を気密状態に保つことができるように構成している。
相対変位測定手段２は、貫通孔２９、第１反射器３０、透過窓３１、第２反射器３２、およびレーザ干渉計１５からなる。
貫通孔２９は、チャンバ２８と凹部１６とを垂直に貫通する断面が円形の孔であり、平面視において基部２４の中心と各小変位アクチュエータ１１，１１，１１とを結ぶそれぞれの線上の小変位アクチュエータ１１近傍に設けられている（図３参照）。
【００２５】
第１反射器３０は、貫通孔２９がチャンバ２８に開口する部分に設けられ、凹部１６のレーザ干渉計１５から貫通孔２９を通って入射した光を１８０度変換してレーザ干渉計１５に向けて反射するためのものである。
透過窓３１は、貫通孔２９がチャンバ２８に開口する部分に第１反射器３０の横に並べて設けられている。透過窓３１は、レーザ干渉計１５から貫通孔２９を通って入射した光をチャンバ２８に透過させるためのものであり、レーザ光を透過するガラスなどで形成されている。
【００２６】
透過窓３１および第１反射器３０は、貫通孔２９の開口部を閉じてチャンバ２８の気密を維持できるように構成されて固定軸６に組み込まれている。
第２反射器３２は、金型２７の近傍における透過窓３１を透過する光の光路上に設けられ、入射した光を１８０度変換してレーザ干渉計１５に向けて反射するためのものである。第２反射器３２を金型２７に付属させて形成してもよい。
【００２７】
レーザ干渉計１５は、光源３３、分配器３４、屈折器３５、およびデテクター３６などからなる。
光源３３には、単一波長の半導体レーザ光源が使用される。
分配器３４は、光源３３から発せられ集光されたレーザビームを、透過光ＴＬ１と透過光ＴＬ１に対して９０度屈折する反射光ＲＬ１との２光束に分配する働きをする。
【００２８】
屈折器３５は、分配された反射光ＲＬ１を透過光ＴＬ１と平行になるように屈折させる。
デテクター３６は、第１反射器３０で反射して戻った透過光ＴＬ２と、第２反射器３２で反射して戻った反射光ＲＬ２とが合波された合成波を検知し、検知された合成波から反射光ＲＬ２に対する透過光ＴＬ２の位相差を検出して、第１反射器３０と第２反射器３２との相対距離を求める。
【００２９】
なお、レーザ干渉計１５を用いて行う相対距離の測定方法は公知である。
レーザ干渉計１５，１５，１５は、いずれも、透過光ＴＬ１が第１反射器３０に入射しかつ反射光ＲＬ１が第２反射器３２に入射するように、凹部１６に位置決めされ固定されている。
コントロールユニット３は、インタフェース３７、第１押しつけ判別部３８、第２押しつけ判別部３９、平行判別部４０、記憶部４１、大変位アクチュエータドライバ４２、および小変位アクチュエータドライバ４３，４３，４３などからなる。
【００３０】
コントロールユニット３は、レーザ干渉計１５，１５，１５が測定した相対距離および荷重センサ２３が測定した荷重に基づいて大変位アクチュエータ１０および小変位アクチュエータ１１，１１，１１をコントロールし、成形処理装置４における成形処理を適切に行うことができるように移動軸１２の上下動を制御する働きをする。成形処理におけるコントロールユニット３の各構成の機能については、後に成形処理装置４の動作の説明とともに説明する。
【００３１】
第１押しつけ判別部３８、第２押しつけ判別部３９、および平行判別部４０は、制御プログラム、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）、ＲＡＭなどにより実現される。記憶部４１はＲＡＭおよびハードディスクなどの外部記憶装置により、インタフェース３７、大変位アクチュエータドライバ４２、および小変位アクチュエータドライバ４３，４３，４３は専用の電子回路により実現される。コントロールユニット３には図示しないキーボード、マウスなどの入力装置、およびＬＣＤまたはＣＲＴなどの表示装置が接続され、コントロールユニット３の動作に関する種々の条件を入力しまたは変更し、またコントロールユニット３の動作を監視することが可能となっている。
【００３２】
次に、コントロールユニット３が成形処理装置４を制御して行う、被成形物Ｗへの金型２７による成形処理について説明する。
成形処理は、チャンバ２８が気密リング１４によって気密にされ、連通する図示しない真空ポンプによりチャンバ２８が減圧にされた状態で行われる。
成形処理が開始されると、サーボモータ１９が始動して大変位アクチュエータ１０が降下動作を開始する（＃１２）。可動部１７の降下とともに可動部１７に固定されたガイド板９、ガイド板９に固定された小変位アクチュエータ１１，１１，１１、小変位アクチュエータ１１，１１，１１に固定的に連結されている移動軸１２、および移動軸１２に支持された金型２７が一体となって降下する。気密リング１４は、その上端が上部チャンバ２６の下端に当接した状態で移動軸１２の降下とともに降下し、チャンバ２８の気密状態は維持される。チャンバ２８の気密状態は、この後に行われる小変位アクチュエータ１１，１１，１１の動作時にも同様にして維持される。
【００３３】
サーボモータ１９の回転の管理は、第１押しつけ判別部３８が大変位アクチュエータドライバ４２の動作を制御することにより行われる。大変位アクチュエータ１０が降下動作を行っているときの各荷重センサ２３，２３，２３により検出された荷重の信号は、インタフェース３７によりＡ／Ｄ変換され、予め設定され記憶部４１に記憶された荷重Ｐｊと第１押しつけ判別部３８によって比較される（＃１３）。
【００３４】
金型２７が被成形物Ｗに接触し、各荷重センサ２３，２３，２３で検出された荷重Ｐのいずれかが荷重Ｐｊ以上になると（＃１３でＹｅｓ）、第１押しつけ判別部３８は大変位アクチュエータ１０の降下動作を停止させる（＃１４）。
この後、各荷重センサ２３，２３，２３で検出される荷重Ｐが全て同一となるまで、第２押しつけ判別部３９は、最大荷重を検出した荷重センサ２３が一体化された小変位アクチュエータ１１を除く小変位アクチュエータ１１，１１に押しつけ動作をさせるため、該当する小変位アクチュエータドライバ４３，４３を動作させる（＃１５，＃１６）。ここでいう小変位アクチュエータドライバ４３は、第２押しつけ判別部３９の指示に従い小変位アクチュエータ１１に印加するための電圧を発生させるものをいう。なお、「荷重Ｐが全て同一」とは、測定誤差を考慮して一定の幅を持たせた「同一と認められる範囲」の意であり、完全な同一を意味するものではない。以下に記載する「同一」についても「同一と認められる範囲」を意味するものとする。
【００３５】
各荷重センサ２３，２３，２３で検出された荷重Ｐが全て同一と判断されると（＃１５でＹｅｓ）、そのときの各レーザ干渉計１５，１５，１５で測定された相対距離Ｌをそれぞれの原点位置（Ｌｓ＝Ｌ）として記憶部４１に記憶する（＃１７）。
続いて、第２押しつけ判別部３９は各小変位アクチュエータドライバ４３，４３，４３を制御して、小変位アクチュエータ１１，１１，１１に被成形物Ｗへの金型２７の押しつけ動作を行わせる（＃１８）。この時、平行判別部４０は、各小変位アクチュエータ１１，１１，１１近傍のレーザ干渉計１５，１５，１５が測定したそれぞれの相対距離Ｌと原点位置Ｌｓとの差Ｌ−Ｌｓ（以下、それぞれの「押しつけ距離Ｈ」という）に基づいて、その後の押しつけ後の押しつけ距離Ｈが同一となるように、各小変位アクチュエータ１１，１１，１１の動作を制御する第２押しつけ判別部３９に小変位アクチュエータ１１ごとの指示を与える。具体的には、目標押しつけ距離を都度想定し、各押しつけ距離Ｈが同時に目標押しつけ距離となるように、各小変位アクチュエータ１１，１１，１１の動作速度をレーザ干渉計１５，１５，１５が測定したそれぞれの最新の相対距離Ｌに応じて制御する。そして、このような各小変位アクチュエータ１１，１１，１１の動作速度の制御は、順次目標押しつけ距離を更新しながら、各レーザ干渉計１５，１５，１５が測定した相対距離Ｌから算出された押しつけ距離Ｈが予め設定した最終押しつけ距離Ｈｊ以上になるまで行われる（＃１９）。第２押しつけ判別部３９が、押しつけ距離Ｈが最終押しつけ距離Ｈｊ以上になったと判断したとき、小変位アクチュエータ１１，１１，１１による押しつけ動作が停止される（＃１９でＹｅｓ、＃２０）。
【００３６】
なお、仮定される目標押しつけ距離は、最初は最終押しつけ距離Ｈｊより小さな値が選択され、最終的には最終押しつけ距離Ｈｊが選択される。
小変位アクチュエータ１１，１１，１１による押しつけ動作の停止により成形処理は完了し（＃２１）、金型２７が上昇して被成形物Ｗの取り出しが可能となる。
成形装置１による成形処理では、本格的な金型２７の被成形物Ｗへの押しつけ動作の前に一旦各荷重センサ２３，２３，２３で検出された荷重Ｐが全て同一となるように調整し（＃１５，＃１６）、その後の押しつけ動作において各レーザ干渉計１５，１５，１５が測定する相対距離Ｌに基づく押しつけ距離Ｈが同一となるように各小変位アクチュエータ１１，１１，１１を制御するので（＃１８）、被成形物Ｗと金型２７との平行度を保ちながらかつ被成形物Ｗの厚み方向の成形の寸法精度を高めることが可能となる。
【００３７】
大変位アクチュエータの降下動作の停止（＃１４）を、特願２００５−３０３２１８号に記載されているように、サーボモータ１９の回転（大変位アクチュエータ１０の押しつけ動作）をロータリエンコーダからのパルス信号の累積値として検出し、押しつけを行わないときのパルス信号の累積値とパルス信号の累積値増加速度との関係（動作速度パターン）と比較して、押しつけ時の累積値増加速度が動作速度パターンから所定量逸脱したときに行うようにしてもよい。
【００３８】
各小変位アクチュエータ１１，１１，１１による押しつけ動作の終了は、全てのレーザ干渉計１５，１５，１５が測定した相対距離Ｌに基づく押しつけ距離Ｈが最終押しつけ距離Ｈｊ以上になったときに行うのが好ましいが、いずれかの押しつけ距離Ｈが最終押しつけ距離Ｈｊ以上になったとき、または２つ以上の押しつけ距離Ｈが最終押しつけ距離Ｈｊ以上になったときに行うようにしてもよい。
【００３９】
成形処理の完了後、金型２７と被成形物Ｗとを引き離すときに被成形物Ｗの転写パターンが崩れないようにするには、引き離しの際に各小変位アクチュエータ１１，１１，１１を伸縮させかつその伸縮速度を制御したり、各小変位アクチュエータ１１，１１，１１を微小振幅（高周波）で振動させると効果的である。微小振動は、例えば、ピエゾアクチュエータにより実現される。
【００４０】
成型装置では、成形時に被成形物Ｗが加熱または冷却を必要とする場合、被成形物Ｗに応じた適切な条件で加熱または冷却が行われる。ただし、原点位置Ｌｓを記憶（確定）する時（＃１７）の被成形物Ｗの温度は、被成形物Ｗが金型２７に接触するだけで変形するほどの高温であってはならない。被成形物Ｗが加熱を必要とする場合には、固定軸６および移動軸１２に加熱手段が組み込まれる。このとき、加熱手段によって発生する熱が小変位アクチュエータ１１，１１，１１および相対変位測定手段２，２，２などの精密機器に悪影響を与えないように、固定軸６、移動軸１２、下部チャンバ１３、および上部チャンバ２６に適切な断熱手段が設けられる。
【００４１】
また、成形処理の完了後、転写されたパターンが被成形物Ｗに確実に固定されるように、金型２７と被成形物Ｗとを密着したまま滴当な温度まで冷却することが考えられる。このときにお互いが被成形物Ｗの収縮により離れてしまわないように金型２７の位置を小変位アクチュエータ１１，１１，１１で制御するのが好ましい。
上述の実施形態において、大変位アクチュエータ１０および小変位アクチュエータ１１は、上述した形式のものに限られず種々のものを使用することができる。大変位アクチュエータ１０は、２つ以上のアクチュエータで構成することができる。また、小変位アクチュエータ１１、荷重センサ２３、および相対変位測定手段２の数は、何れも３基または３組以上であれば上記実施形態の数に限られない。例えば、図７に示されるように、小変位アクチュエータ１１、荷重センサ２３、および相対変位測定手段２を何れも４基または４組用いて成形装置を構成することができる（図７において図３と同一の符号を付された部位の構成は図３における構成と同一である）。ただし、小変位アクチュエータ１１、荷重センサ２３、および相対変位測定手段２の数は全て同じであることが好ましく、また、これらを組み合わせた１組の小変位アクチュエータ１１、荷重センサ２３、および相対変位測定手段２は、それぞれが移動軸１２の軸心からの略同一ラジアル方向に位置するように配置するのが好ましい。
【００４２】
小変位アクチュエータ１１，１１，１１を、金型２７の押しつけ方向から傾斜させて設けることができる。その場合、加重センサ２３，２３，２３の荷重の測定値はそれぞれの小変位アクチュエータ１１，１１，１１の傾きを考慮した値に換算される。
その他、成形装置１、および成形装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明は、凹凸が設けられた金型を被成形物に押しつけて金型の凹凸を被成形物に転写するナノインプリント装置に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】成形装置の構成を示す図である。
【図２】成形装置の正面部分断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】相対変位測定手段の概要を示す図である。
【図５】コントロールユニットの構成を示す図である。
【図６】成形装置の動作を示すフローチャートである。
【図７】他の実施形態における図３に相当する図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  成形装置
２  距離測定手段（相対変位測定手段）
３  制御手段（コントロールユニット）
６  被成形物を支持する部材（固定軸）
１０  大変位アクチュエータ
１１  小変位アクチュエータ
１２  型を支持する部材（移動軸）
２３  荷重測定手段（荷重センサ）
２７  型（金型）
Ｗ  被成型物
【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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