(57)【要約】【課題】  パターンを精度よく形成できるインプリント方法に有用な技術を提供する。【解決手段】  インプリントにおいて使用される型は、パターン面を有するパターン部と、型保持体に結合されるベースと、前記パターン部と前記ベースとを結合する結合部とを備える。前記結合部は、前記パターン面に直交する方向における前記型の剛性が前記パターン面に平行な方向における前記型の剛性より大きくなるように構成されている。【選択図】  図２
2013043445.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に供給されたインプリント材に型保持体によって保持された型のパターンを転写するインプリントにおいて使用される型であって、
前記パターンが形成されたパターン面を有するパターン部と、
前記型保持体に結合されるベースと、
前記パターン部と前記ベースとを結合する結合部と、
を備え、
前記結合部は、前記パターン面に直交する方向における前記型の剛性が前記パターン面に平行な方向における前記型の剛性より大きくなるように構成されている、
ことを特徴とする型。
【請求項２】
前記結合部は、前記パターン面に平行な方向に弾性を有する弾性部と、前記パターン部に結合された第１部分と、前記ベースに結合された第２部分とを含み、前記弾性部は前記第１部分と前記第２部分との間に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の型。
【請求項３】
前記結合部は金属材料からなり、前記パターン部は透明な無機材料からなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の型。
【請求項４】
前記結合部はインバーからなり、前記パターン部は石英からなることを特徴とする請求項３記載の型。
【請求項５】
前記結合部は前記パターン面に直交する方向に溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の型。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の型に形成されたパターンと基板に供給されたインプリント材とを接触させることで前記パターンを該基板に形成するインプリント方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の前記型を保持する型保持体と、
前記型に力を加えることで、前記型に形成されたパターンの形状補正する補正機構と、を備えるインプリント装置であって、
前記補正機構は、前記型保持体に保持された前記型のパターン部に力を加えることを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
請求項６に記載のインプリント方法を用いてパタ−ンを基板に形成する工程と、
前記工程で前記パタ−ンを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、当該型を使用するインプリント装置及びインプリント方法、並びに、当該インプリント方法を用いる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は、基板上にレジストを塗布した後、型を基板に押付ける押印動作を行う。押印動作によりレジストを型のパターン面の凹部に充填した後に、加熱又は紫外線照射を行うことでレジストを基板上で固化させ、型を基板から離す離型動作を行い、基板上にパターンを形成する。インプリント装置では、離型動作を行うときに、レジストの粘着力により型に強い力が加わる。また、型の形状補正を行うときに、型に形成されたパターンの形状誤差を補正するために、型自体を変形させる力が型に加わる。その為、結合力の弱い型と型保持体の間で横ずれが発生するという課題を有する。
【０００３】
特許文献１には、型のパターン面とは反対側に合成樹脂、ゴム、弾性係数の小さい金属材料からなる弾性部材を含むことが開示されている。特許文献１記載の型は、弾性部材を含むことにより、基板の平面がゆがんでいる場合にも型が基板にならい、均一の厚さのパターンを形成することができる。また、型に外力が働いた場合にも、弾性部材の作用によって、型と型保持体との間に横ずれを発生させない効果もある。しかしながら、この弾性部材はパターン面に直交する方向にも弾性を有する為、型のパターン面において精度の良い平面度を出すことができない。
【０００４】
特許文献２には、型のパターン面とは反対側に有機材料等の柔軟性を有する材料で形成された緩衝部を含むことが開示されている。特許文献２記載の型も、緩衝部がパターン面に直交する方向にも柔軟性を有する為、型のパターン面において精度の良い平面度を出すことができない。また、特許文献１の弾性部材、特許文献２の緩衝部を有機材料で製作した場合、光インプリントでは紫外線による有機材料の劣化が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１８０３１５号公報
【特許文献２】特開２０１０−０３００５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１，２に記載の型は、パターン面に直交する方向にも弾性又は柔軟性を有する為、型のパターン面において精度の良い平面度を出すことができない。一方、弾性部材や緩衝部を含まない従来技術の型では、型と型保持体の間の接触面に横ずれが発生する。その結果、パターン部の歪みの偏りが発生し、所望のパターン形状が得られないことが起こり得る。
【０００７】
本発明は、パターンを精度よく形成できるインプリント方法に有用な技術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】
本発明は、基板に供給されたインプリント材に型保持体によって保持された型のパターンを転写するインプリントにおいて使用される型であって、前記パターンが形成されたパターン面を有するパターン部と、前記型保持体に結合されるベースと、前記パターン部と前記ベースとを結合する結合部と、を備え、前記結合部は、前記パターン面に直交する方向における前記型の剛性が前記パターン面に平行な方向における前記型の剛性より大きくなるように構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、パターンを精度よく形成できるインプリント方法に有用な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】インプリント装置を示す図である。
【図２】型を示す図である。
【図３】型の結合部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［インプリント方法］
以下に、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。図１は、インプリント装置１００の構成例を示す。インプリント装置１００は、型（モールド）１、型保持体（モールドチャック）２、基板３、ステージ４、型１の形状を補正する補正機構５、光源６などで構成されている。インプリント装置１００は、基板３に供給された未硬化樹脂（レジスト、インプリント材）と型保持体２によって保持された型１のパターン面とを接触させてパターンを基板３に形成する。インプリント材は不図示の塗布機構を用いて基板３の表面に供給される。インプリント装置１００に使用される型１は、型保持体２に保持され、型１のパターン面８ａに直交する方向（Ｚ方向）に移動自在である。基板３はステージ４に保持され、パターン面８ａに平行な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）に移動自在である。
【００１２】
インプリント処理では、基板３にレジストが塗布され、ステージ４により基板３が型１の下の所定の位置に移動される。型１を基板３に押付ける押印動作により、型１のパターン面８ａの凹部にレジストが充填される。型１は、補正機構５に押圧されることによってその形状が補正される。光源６から射出された光、例えば紫外光は、型１を透過し基板３上のレジストに照射される。光を照射されたレジストは基板３上で固化した後に、型１を基板３から離す離型動作を行うことで、基板３上にパターンが形成（転写）される。
【００１３】
図１の（ｂ）はインプリント装置１００の一部拡大図である。離型動作時のレジストの粘着力や型１とレジストとの間の圧力差により、型１のパターン面８ａを有するパターン部８には力が加えられる。また、型１の形状を補正するときに、補正機構５によってパターン部８には力が加えられる。これらの力により型１が歪み、その歪みが型１と型保持体２との結合面にまで伝わると、結合面に横ずれが発生してしまう。結合面で横ずれが発生すると、型１の位置制御や形状補正が、目標値から離れてしまう。また、結合面で横ずれが発生すると、摩擦により型１又は型保持体２の表面が削れて、ごみが発生する。発生したごみが型１と型保持体２との結合面に挟まると、位置制御や形状補正に狂いが生じてしまう。また、発生したごみが基板３上に付着すると、パターン欠陥の原因となる。
【００１４】
この様な課題に対応するため、図１（ｂ）に示すように、本実施形態の型１は、型保持体２に接するベース７とパターン部８との間に可撓性を有する結合部９を有する。結合部９は、Ｚ方向には剛性を有し、Ｘ方向、Ｙ方向にはＺ方向よりも低い剛性を有する。本実施形態の型１はＸ方向、Ｙ方向には弾性ないしは可撓性を有する。そのため、型１のＺ方向の変形量よりもＸ方向、Ｙ方向の変形量を大きくすることができる。パターン形状を補正する際には、補正機構５が型保持体２に保持された型のパターン部８に力を加える。これにより、型１は、パターン面８ａに直交する方向（Ｚ方向）における剛性がパターン面８ａに平行な方向（Ｘ方向、Ｙ方向）における剛性よりも大きくなるように構成されている。その結果、Ｘ方向、Ｙ方向から力が作用してパターン部８がＸ方向、Ｙ方向に変位しても、その変位は可撓性のある結合部９によって吸収され、型１と型保持体２の結合面で横ずれの発生を低減することができる。結合部９は、可撓性に方向性を持たせるため、複雑な形状になる。その為、加工性が良く、剛性も高い金属材料で構成する。結合部９をインバー材等の低熱膨張金属で構成すると、温度安定性も高くなり、より安定したインプリントが可能になる。ベース７も結合部９と同じ金属材料で構成することができる。
【００１５】
光インプリントの場合、パターン部８は紫外線等の光を透過させる必要がある。光が通過すると、パターン部８に熱が発生する。その為、パターン部８は、光によって劣化しにくい透明な無機材料で構成でき、また、低熱膨張材料で構成することができる。パターン部８は、例えば石英で構成することができる。金属材料で構成されたベース７、結合部９と無機材料で構成されたパターン部８とを結合する場合、接着剤又はろう付けにより両者を結合し得る。例えば、インバー材と石英とをろう付けにより結合する場合、金属系のろうとガラス系のろうとを両者の間に挟み、高真空化にて高温高圧をかけることにより、インバー材と石英が結合される。
【００１６】
図２は、本実施形態の型１を示した図である。図２の（ａ）は型１の側面図、（ｂ）は斜視図、（ｃ）は分解図を示す。図２では、結合部９が複数個（１２個）設けられている。図３は、結合部９の詳細を示す図である。図３の（ａ）は下面図、（ｂ）は斜視図を示す。また、図３（ｃ）は結合部９の弾性部を示す図である。結合部９を精度良く製作するには、ワイヤーカット加工にて導電性の金属ブロックを加工すると良い。ドリルで金属ブロックに微小な貫通穴を開け、そこにワイヤーを通しワイヤーに電気を通すことで、導電性の金属ブロックとの間で放電を起こし、金属ブロックに貫通溝を掘っていく。
【００１７】
図３に示すように、各結合部９は、第１部分９ａと第２部分９ｂと弾性部９ｃとを含む。第１部分９ａは、結合部９の中央部に配置され、第２部分９ｂ、弾性部９ｃよりパターン部８側に突出するように形成されている。第２部分９ｂは、結合部９の周辺部に配置されている。なお、第１部分９ａを結合部９の周辺部に、第２部分９ｂを結合部９の中央部に配置することもできる。弾性部９ｃ（フレクシャ、板ばね）は、第１部分９ａとの境界及び第２部分９ｂとの境界に形成された複数の貫通穴、溝９ｄによって形成されている。弾性部９ｃは図３（ｃ）の斜線で示すように、第１部分９ａを囲んで第１部分９ａと第２部分９ｂとの間に形成されている。弾性部９ｃは貫通穴、溝９ｄによりＸ方向、Ｙ方向の弾性変形量を大きくすることができる。
【００１８】
結合部９は、上述の弾性部を含むことによって、Ｚ方向に剛性を有し、かつ、中央部分の第１部分９ａが周辺部分の第２部分９ｂに対してＸ方向、Ｙ方向の剛性をＺ方向の剛性よりも低くすることができる。第１部分９ａのパターン部側の面（図３における下面）はパターン部８の上面と接着剤、ろう付け等で結合される。第２部分９ｂはベース７を介して型保持体２と結合される。パターン面８ａを含むパターン部８と型保持体２とは弾性部を含む結合部９によって結合されているため、型保持体２を介して型１にＺ方向の力が作用しても、パターン面８ａの平面度、平行度は高精度に保たれる。弾性部９ｃを含む結合部９はＸ方向、Ｙ方向の変形量がＺ方向の変形よりも大きく、かつ、結合部９は複数配置されている為、型１のパターン部８がパターン面８ａに平行な方向に変位しても、その変位を複数の結合部９における弾性部９ｃによって吸収できる。これにより、パターン部８の変位を、型１と型保持体２の結合面に伝えず、パターンを精度良く形成することが可能となる。
【００１９】
溝９ｄは結合部９の裏面まで貫通しているものとして説明したが、貫通していなくても良い。また、第１部分９ａと弾性部９ｃのベース７側の面はベース７と結合されていても結合されていなくても良い。ベース７と結合されていなければ、結合されている場合と比較して弾性部９ｃをＸ方向、Ｙ方向に大きく変形させることができる。
【００２０】
［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）にパターンを転写（形成）する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンが転写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、パターンを転写された基板を加工する他の処理を含みうる。以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。
【００２１】
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。
【図１】
2013043445.tif 000003
【図２】
2013043445.tif 000004
【図３】
2013043445.tif 000005