JP2007287942A - 微細構造パターンの転写方法及び転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】微細な凹凸パターンの表面構造を被転写体に転写する微細構造パターンの転写技術に関し、凹凸パターンの転写不良や有効な転写領域が減少する問題を解決する。
【解決手段】凹凸表面(41)を有するスタンパ(40)を被転写体(50)に押圧して凹凸表面(41)を被転写体(50)の被転写面(51)に転写する微細構造パターンの転写装置において、凹凸表面(41)と被転写面(51)を接触させた状態にしてスタンパ(40)及び被転写体(50)を載置するとともに水平面が大きく構成されている加圧板(60)と、加圧板(60)を載置するとともにその下面に向けて流体を噴出する流体噴出面(31)と、スタンパ(40)の上面を当接させる当接面(21)と、が解決手段として発明の構成に含まれる。
【選択図】図１

Description

本発明は、微細な凹凸パターンの表面構造を被転写体に転写する微細構造パターンの転写技術に関する。

近年、半導体集積回路は微細化・集積化が進んできたことにより、その加工寸法は、フォトリソグラフィ技術に使用する光源の波長程度まで小さくなってきている。このため、従来から用いられてきたフォトリソグラフィ技術は、パターン形成の技術として限界に近づいてきている。そこで、更なる微細化、高精度化を図ることを目的として、フォトリソグラフィ技術に代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置をパターン形成に用いる技術が検討されている。

しかし、この電子線描画装置を用いたパターン形成は、i線、エキシマレーザー等の光源を用いて一括して露光するパターン形成方法と異なり、マスクパターンを直接描画する方法である。このため、電子線描画装置を用いるパターン形成は、描画するパターンが多いほど露光（描画）時間が増加し、パターンを完成させるまでに時間が掛かるという欠点を有している。

このため、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、パターン形成に必要な時間が増大し、スループットの低下が懸念されている。そこで、電子線描画装置を高速化させるため、各種形状のマスクを組み合わせて、一括して電子ビームを照射してそのビーム形状を複雑にする一括図形照射法による技術が検討されている。しかし、パターンに要求される微細度が進むなか、電子線描画装置の大型化、マスク位置制御の高精度化等、製造コストを押し上げる要因が多いことが欠点であった。

このような状況下、近年、微細なパターン形成を低コストで行うための技術として、インプリント技術への注目が高まっている。このインプリント技術は、基板の表面に形成したいパターンと同じパターンの凹凸を有するスタンパを予めフォトリソグラフィ技術や電子線描画装置などを用いて作製しておく。そして、このスタンパを被転写基板の表面に形成されたレジスト膜に対して型押しした後、スタンパを剥離するという単純な手順によって所定のパターンを転写する技術である。

この時、スタンパ自体の作製方法は電子線描画装置を用いる必要があるが、例えばこのスタンパを原盤として複数のレプリカを作製し、このレプリカを実際のパターン転写に使用するスタンパとして用いることで、全体のコストを低減することができる。このインプリント技術は、半導体集積回路のパターン形成のほか、大容量記録媒体の記録ビット形成等への応用も検討されている。

ところで、インプリント技術において、半導体集積回路基板や大容量記録媒体基板等の被転写基板に微細パターンを高精度に転写する為には、これら表面のパターン転写領域にスタンパが押し付けられる圧力を均一にする必要がある。
例えば、特許文献１では、スタンパを被転写基板の表面の一部に機械的に押し付けることで微細パターンを転写する技術が開示されている。しかし、これら被転写基板の表面は微細なうねりを有しており、特にパターン転写領域が拡大するにつれ、スタンパの表面を被転写基板の表面のうねりに追従させることは困難になる。

このようなうねりを表面に有する大面積な被転写基板へ均一に加圧する技術として、例えば特許文献２には、スタンパ又は被転写基板とプレスヘッドとの間に応力緩衝材層を設置して加圧力を均等にする技術が開示されている。また、特許文献３には、応力緩衝材層の代わりに流体を封入する室をスタンパ又は被転写基板の背面に設ける技術が開示されている。更に、特許文献４には、スタンパ及び被転写基板を内部の圧力調整が可能な容器内に配置して、容器内の圧力を滅圧した後に、容器内にガス等の流体を封入することでスタンパ及び被転写基板全体に均一な圧力をかけ、最大２００ｍｍ直径のウェハ上に微細パターンを形成する技術が開示されている。
米国特許第６６９６２２０号明細書 特開２００３−１５７５２０号公報 米国公開２００３年第０１８９２７３号公報 米国特許第６４８２７４２号明細書

従来の技術においては、スタンパや被転写基板の表面状態や外観形状に合わせた面内圧力分布を制御することが不可能であるという問題がある。
これを解決するための方策として、スタンパや被転写基板の表面に対して近接した位置に隙間を保持した状態でステージを設置して、この隙間内にステージの所定の位置から流体を噴出することによって圧力分布を加える方法が考えられる。

しかし、この方法においては、スタンパや被転写基板の周辺に広がる空間の大きさが、ステージとの隙間の間隔と比べて極端に大きいため、狭い空間に流体を噴出することで得られる隙間内の圧力分布が、隙間に面するスタンパや被転写基板の端部に向かって急速に低下することになる。
このことはスタンパや被転写基板の端部付近での加圧力不足に繋がり、パターン転写不良や有効な転写領域が減少する問題が新たに発生することになる。

そこで本発明はこのような問題を解決することを課題とし、スタンパを被転写体の表面に押圧するのに必要な加圧力がその端部において低下することを防止する微細構造パターンの転写方法及び転写装置の提供するものである。

前記した課題を解決するために本発明は、凹凸表面を有するスタンパを被転写体に押圧して前記凹凸表面の形状を前記被転写体の被転写面に転写する微細構造パターンの転写方法において、前記凹凸表面と前記被転写面を接触させた状態で前記スタンパ及び前記被転写体のうちいずれか一方の物を当接面に対向させるとともに他方の物を加圧板の第１面に接触させる段階と、前記加圧板の前記第１面とは反対側の第２面に流体を当てて前記一方の物を対向する前記当接面に当接させる段階と、を含み、前記第１面の面積は、前記他方の物に接触する接触面積よりも大きく構成されていることを特徴とする。

発明がこのような手段から構成されることで、前記加圧板の前記接触領域に該当する部分の裏面に流体が及ぼす圧力は端部付近において低下することがない。

本発明により、スタンパを被転写体の表面に押圧するのに必要な加圧力がその端部において低下することがないので、パターン転写不良や有効な転写領域が減少する問題が解消される。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態を説明する。
図１（ａ）に縦断面図が示されるように第１実施形態に係る微細構造パターンの転写装置１０は、当接面２１を有するバックアッププレート２０と、流体噴出面３１を有するステージ３０とをチャンバの内部空間Ｃに備えるものであって、このバックアッププレート２０及びステージ３０の間隔をなすスペースＳに、図１（ｃ）に示されるスタンパ４０と、被転写体５０と、加圧板６０とが配置されるように構成されている。
このように構成される微細構造パターンの転写装置１０は、突起４１（凹凸表面）を有するスタンパ４０を被転写体５０に押圧して凹凸表面４１の形状を被転写体５０の表面に形成されている被膜５１（被転写面）に転写するものである。

バックアッププレート２０は、スタンパ４０及び被転写体５０のうち「一方の物」（図１ではスタンパ４０）の上面に当接する当接面２１を有している。そして、バックアッププレート２０は、ステージ３０の上方にスペースＳをはさんで設けられるものである。そして、バックアッププレート２０は、その当接面２１と、ステージ３０の流体噴出面３１とが平行になるように傾きを調整する機構（図示せず）が設けられている。

バックアッププレート２０は、被転写体５０の被転写面（被膜５１）が光硬化性の樹脂薄膜層であれば、この樹脂薄膜層を硬化させる光（ＵＶ光など）に対して透明な石英等の材質で構成される。この場合、バックアッププレート２０の上面側にはこのバックアッププレート２０を透過する光の光源７０が配置されることになる（図２（ｂ１）参照）。

またバックアッププレート２０は、被転写体５０の被転写面（被膜５１）が熱可塑性の樹脂薄膜層であれば、この樹脂薄膜層を可塑化させる熱の良導体であることが望ましい。この場合、バックアッププレート２０の一部にはこのバックアッププレート２０を加熱する熱源８０が配置されることになる（図２（ｂ２）参照）。この熱源８０はバックアッププレート２０の下面の温度分布が少なくなるように構成・配置されることが望ましい。

ステージ３０は、図１（ｂ）に示されるように複数の貫通する孔３２が設けられ、これら孔３２の開口部分を環状に連通する溝３３が、流体噴出面３１に設けられている。そして、孔３２の反対側の開口は図示しない流体供給系統に接続されている。この流体供給系統は流体を加圧する機能の他に減圧する機能を有しており、孔３２から流体を噴出させたり、部材を真空吸着させたりすることが可能になっている。このように構成される流体噴出面３１は、加圧板６０を載置するとともに加圧板６０の第２面６０ｂに向けて流体を噴出させてこの加圧板６０を浮上させる機能を有する。なお図示していないが、ステージ３０下方には、ステージ３０を水平及び垂直方向に移動させることができる移動機構が備えられている。

チャンバの内部空間Ｃは、大気開放されている内部空間に、スペースＳの間隔を任意に調節するためにバックアッププレート２０を移動させることができる移動機構（図示せず）が配置されるとともに、流体噴出面３１から噴出させる流体を供給する流体供給系統（図示せず）が配置されている。

スタンパ４０は、平面板４２の片面に規則配列した複数の突起４１（凹凸表面）が設けられて微細構造を形成している。そして平面板４２のこの凹凸表面４１の反対面は、バックアッププレート２０の当接面２１に面接触する平滑面となっている。
スタンパ４０は、被転写体５０の被転写面（被膜５１）が光硬化性の樹脂薄膜層であれば、この樹脂薄膜層を硬化させる光（ＵＶ光など）に対して透明な材質で構成される。具体的には、石英基板の表面に電子線描画法により所望の微細な凹凸パターン加工を施したもの等が該当する。
またスタンパ４０は、後記する被転写体５０の被転写面（被膜５１）が熱可塑性の樹脂薄膜層であれば、この樹脂薄膜層を可塑化させる熱の良導体であることが望ましい。
スタンパ４０の凹凸表面４１は、複数の突起が配列してなるものが例示されているが、このような形態に限定されるものではなく、例えば、複数の孔が配列してなるもの等も含まれる。

被転写体５０は、平滑で平行な二面を有する基板５２の一方の面に被転写面となる被膜５１が形成されているものである。そして基板５２としてはシリコン基板等を適用することが考えられる。
また被膜５１は、スタンパ４０の凹凸表面４１が押圧されるとその形状にあわせて塑性流動するとともに所定の処理を施すことによりその形状を保持したまま硬化するものである。さらにこの被膜５１は凹凸表面４１が押圧された状態で硬化してもこの凹凸表面４１が容易に分離されるように離型性を有していることが必要である。具体的に、被膜５１はＵＶ光の照射処理により硬化する光硬化性の樹脂薄膜層であったり、加熱処理により軟化して冷却すると硬化する熱可塑性の樹脂薄膜層であったりする。

加圧板６０は、スタンパ４０及び被転写体５０のうち加圧板６０の第１面６０ａに接触する「他方の物」（図では被転写体５０）との接触面積よりもこの第１面の面積が大きく構成されるものである。このように構成される加圧板６０は、凹凸表面４１と被転写面５１を接触させた状態にしてスタンパ４０及び被転写体５０をその第１面６０ａに載置するものである。そして、加圧板６０は、この第１面６０ａにスタンパ４０及び被転写体５０を載置した状態で、反対側の第２面６０ｂに流体噴出面３１から噴出する流体が当たり、浮上するものである。
加圧板６０は、後記する理由により高剛性であることが望まれるために石英で構成されることが考えられる。

次に図２（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明の実施形態に係る微細構造パターンの転写方法の工程を説明する。まず、スタンパ４０、被転写体５０及び加圧板６０を準備して、凹凸表面４１と被転写面５１とが接触するようにしてスタンパ４０及び被転写体５０を加圧板６０の上に重ね合わせる。

そして、スタンパ４０、被転写体５０及び加圧板６０は、図示しないアライメント機構によって互いに位置合わせされた後、図示しない試料搬送機構によってステージ３０の流体噴出面３１に載置される。次に、バックアッププレート２０の当接面２１とスタンパ４０の上面との間に数十マイクロメートル程度の隙間が生じるようにステージ３０の位置を移動させる（図２（ａ））。

次に、ステージ３０の流体噴出面３１から窒素ガスなどの流体Ｒを加圧板６０の下面に向けて噴出させると、スタンパ４０、被転写体５０及び加圧板６０が重ね合った状態で浮上して、スタンパ４０の上面がバックアッププレート２０の当接面２１に当接した状態で保持される。このとき被転写体５０の被転写面５１の樹脂薄膜層はスタンパ４０の凹凸表面４１に押圧されて凹凸パターン全体に流動して充填される（図２（ｂ１）（ｂ２））。

被転写体５０の被転写面５１が光硬化性の樹脂薄膜層である場合、凹凸表面４１と被転写面５１とが押圧された状態のまま、バックアッププレート２０の上方にある紫外光照射用の光源７０からＵＶ光が照射される。すると、ＵＶ光はバックアッププレート２０とスタンパ４０を透過して被転写体５０の被転写面５１に照射されこれを感光して硬化させる（図２（ｂ１））。
一方で、被転写体５０の被転写面５１が熱硬化性の樹脂薄膜層である場合、凹凸表面４１と被転写面５１とが押圧された状態のまま、熱源８０により加熱処理されているバックアッププレート２０を冷却処理すると、被転写体５０の被転写面５１が硬化する（図２（ｂ２））。

このようにして、被転写体５０の被転写面５１の樹脂薄膜層の硬化後、流体噴出面３１からの流体Ｒの噴出を停止すると、スタンパ４０、被転写体５０及び加圧板６０の浮上も停止してステージ３０上に載置された状態となる。
その後、スタンパ４０と被転写体５０が張り付いた状態のまま外部へ搬出して、図示していない剥離機構によってスタンパ４０を剥離することで、表面に微細構造パターン５３の形成された被転写体５０を得ることができる（図２（ｃ））。

次に図３（ａ）〜（ｄ）を参照して、本発明に適用される加圧板６０の作用について説明する。まず図３（ａ）は加圧板６０を採用する実施例を示し、図３（ｂ）は加圧板を採用しない比較例を示し、ともにステージ３０の上面から流体Ｒを噴出してスタンパ４０及び被転写体５０を浮上させた状態を示している。なお、図３（ａ）と図３（ｂ）においては、流体Ｒが噴出して形成される隙間は同じになるように、それぞれのバックアッププレート２０とステージ３０との間隔が調節されている。

図３（ｃ）は、流体Ｒの流量ｖを同じに設定した状態において、破線は図３（ａ）に示される加圧板６０とステージ３０で挟まれた隙間の水平面上の位置と流体の圧力との関係を流体解析プログラムによって解析した結果であり、点線は図３（ｂ）に示される被転写体５０とステージ３０で挟まれた隙間の水平面上の位置と流体の圧力との関係を流体解析プログラムによって解析した結果である。なお、隙間に掛かる圧力による各構成部材の変形についてはここでは考慮していない。

図３（ｃ）のグラフに示されるように、加圧板６０が存在する場合（実施例１）、不存在である場合（比較例）のいずれも、流体Ｒが噴出する隙間の水平面中心寄りの位置では流体Ｒの噴出量に応じた圧力が加わるものの、隙間の端部の位置では、その外側にこの隙間と比較して相対的に非常に大きな空間が広がっているため、隙間に加わる圧力は急速に低下している。

また図３（ｃ）における実施例１と比較例の結果を対比して明らかなのは、隙間の間隔が同一でかつ流体の流量ｖも同一の条件では、水平方向に大きい加圧板６０が採用されることにより、流体Ｒの圧力が隙間の位置全体において相対的に増加することである。その結果、加圧板６０が採用されることにより、充分な加圧力を加えることのできる領域が拡大する効果が得られることがわかる。

隙間内の流体がこのような圧力分布を示している状態で、図３（ｂ）の比較例のようにパターン転写を行うと、被転写体５０の端部付近では流体の圧力が大きく低下しているので、被転写体５０とスタンパ４０との加圧力が不足して、パターン転写不良や有効転写領域の減少が引き起される。
一方、図３（ａ）の実施例に示すように、加圧板６０を採用してパターン転写を行うと、被転写体５０の端部付近においても加圧力が低下しないので、パターン転写不良や有効転写領域の減少が防止される。

次に図３（ｄ）を参照して、本発明に適用した加圧板６０の水平面の大きさの効果について説明する。図３（ｄ）には、前記した図３（ｃ）の場合と比べて加圧板６０の水平面を大きくした場合を示している。
そして、加圧板６０とステージ３０で挟まれた隙間の水平面上の位置と流体の圧力との関係を流体解析プログラムによって解析した結果をグラフに示している。この図３（ｄ）のグラフ中、実線で示される結果は図３（ｃ）で実施した場合と同じく流体を流量ｖとして実施した場合を示し、二点鎖線で示される結果は、流体の圧力が図３（ｃ）で実施した場合と同じ圧力Ｐとなるように流量ｖから落として流量ｕで実施した場合を示している。なお、図３（ｃ）の場合と同様に、隙間内に掛かる圧力による各構成部材の変形については考慮していない。

図３（ｄ）の実線で示す実施例２の結果と、図３（ｃ）の破線で示す実施例１の結果とを対比すると、加圧板６０を平面方向に大きくすることにより、隙間内の流体の圧力が位置全体において相対的に増加するといえる。その結果、加圧板６０が平面方向に大きくなることにより、充分な加圧力を加えることの出来る領域が拡大する効果が得られることがわかる。

次に、図３（ｄ）の実線で示す実施例２の結果と、二点鎖線で示す実施例３の結果とを対比すると、流体の流量を下げることにより、隙間内の流体の圧力が位置全体において相対的に減少するといえる。しかし、図３（ｃ）の点線で示す比較例１との対比から、加圧板６０が平面方向に大きくなることにより、端部における圧力低下が抑制される効果が得られることがわかる。

次に図４（ａ）〜（ｃ）を参照して、本発明に適用される加圧板６０の剛性が高いことにより得られる効果について説明する。
図４（ａ）に示される実施例は加圧板６０の剛性が高い場合を示し、図４（ｂ）に示される比較例は加圧板６０´の剛性が低い場合を示している。
図４（ｃ）は、図４（ａ）（ｃ）で示される加圧板６０、６０´の下面が図３（ｄ）で示した圧力分布を流体から受ける場合を仮定し、この圧力により変形する加圧板６０、６０´が被転写体５０との接触面に及ぼす加圧力分布を構造解析プログラムにより解析したグラフである。そして、図４（ｃ）の実線は図４（ａ）の実施例の結果を示し、点線は図４（ｂ）の比較例の結果を示している。

図４（ｂ）の比較例の結果が示すように、加圧板６０´の剛性が小さい場合には、加圧板６０´は下面が受けた流体の圧力によって被転写体５０はスタンパ４０に押圧されるものの、加圧板６０´の被転写体５０より外側に張り出した部分は対抗するものが無いために上方向へと変形する。
このため、被転写体５０の端部を支点として、それより内側の加圧板６０が逆に下方向に押し下げられて被転写体５０との接触が離れてしまう。このため、図４（ｃ）点線の比較例の結果が示すように、被転写体５０と加圧板６０との接触面内の加圧力は、被転写体５０の端部の支点部分が極めて高い数値を示し、反対に、中心位置の加圧力が低い値を示している。さらにこの中心位置と端部の中間領域は非接触領域であるために加圧力が０となっている。

図４（ａ）の実施例の結果が示すように、加圧板６０の剛性が高い場合には、加圧板６０は下面が受けた流体の圧力によって変形することがない。このため、被転写体５０と加圧板６０の非接触領域は存在しない。このため、図４（ｃ）実線の実施例の結果が示すように、被転写体５０と加圧板６０との接触面内の加圧力は、端部において若干の低下がみられるものの被転写体５０の中心から広い範囲にわたって均一で高い数値を示している。

以上示したように、加圧板６０は流体から受ける圧力により変形しないことが望ましく、そのために剛性が高いものであることが望まれる。
このような高剛性の要件が満たされる加圧板６０としては、加圧板６０を構成する材料のヤング率が、この加圧板６０に接触する被転写体５０（又はスタンパ４０）を構成する材料のヤング率よりも大きく構成されるとよい。また加圧板６０の厚さを、この加圧板６０に接触する被転写体５０（又はスタンパ４０）の厚さよりも大きく構成させてもよい。

次に、図５（ａ）〜（ｃ）を用いて、本発明に適用される加圧板に厚み分布を持たせた場合の効果について説明する。
図５（ａ）は、前記した図３（ａ）と対比すると、加圧板６０は、流体Ｒによる加圧方向に対して厚み分布を有している。つまり、加圧板６０の外周縁とステージ３０との隙間の間隔が狭くなるように、加圧板６０の中心部よりも外周縁寄りに厚み分布をもたせた構造となっている。すなわち、加圧板６０の厚さは、噴出する流体Ｒが略垂直方向に当たる部分が周縁よりも相対的に薄肉となる厚み分布を有するように構成されている。このように加圧板６０が構成されることにより、噴出した流体が薄肉部分の広い領域から厚肉部分の狭い領域に流れる際に、この狭い領域を上方向に押し広げようとする力が新たに加わることとなる。

図５（ｃ）は、加圧板６０とステージ３０で挟まれた隙間内における位置と流体の圧力との関係を流体解析プログラムによって解析した結果である。図５（ｃ）には、前記した図３（ａ）の構成で流体の流量が同じ場合における結果を比較例として破線で併記している。図５（ｃ）の実線で示される実施例、すなわち加圧板６０に厚み分布をもたせた場合は、そのような厚み分布がない比較例と対比して隙間内の圧力全体が上昇する効果が得られることがわかる。
この結果から、加圧板６０を水平方向に大きくさせなくとも、加圧板６０に厚み分布を設けることで、被転写体５０の端部の圧力低下を抑制する効果が得られることが判明した。

なお他の実施形態として、図５（ｂ）に示されるように、噴出する流体Ｒが略垂直方向に当たる部分のみがその周縁よりも相対的に薄肉となる厚み分布を有するように加圧板６０の厚さが構成される場合も考えられる。また、図示略とするが、噴出する流体Ｒが略垂直方向に当たる部分がその周縁よりも相対的に厚肉となる厚み分布を有する場合もとりうる。このように、加圧板６０が厚み分布を有することにより、面内の圧力分布を調節することも可能になる。
さらに、図５（ａ）（ｂ）では加圧板６０を構成する部材そのものの厚みに分布を持たせているが、図示を省略するが平坦な加圧板６０の表面に厚みを付与する薄膜を配置することで厚み分布を調整してもよい。このように、厚みを調整する位置については、加圧板６０の外周縁に限定するものではなく、被転写体５０の端部の圧力低下が抑制される効果が得られる範囲内で任意の位置において行うことが可能である。

また、以上の説明において、スタンパ４０を上側に配置してバックアッププレート２０に当接するようにし、被転写体５０を下側に配置して流体Ｒの噴出を受けるようにして説明を行ってきたが、スタンパ４０を下側に配置して被転写体５０を上側に配置する構成も取り得る。また、スタンパ４０、被転写体５０、加圧板６０はいずれも水平面が円形であるものを例示して説明を行ったが、この水平面の形状に限定はない。

＜第２実施形態＞
次に、図６、図７を参照して前記した加圧板を用いない場合を第２実施形態として説明する。この第２実施形態に係る微細構造パターンの転写方法においては、スタンパ４０及び被転写体５０のうち上側（当接面２１に対向する側）に配置される「一方の物」との接触面積よりも下側（流体Ｒが噴出する側）に配置される「他方の物」の水平面が大きく構成されている。
そして、図６はスタンパ４０が前記「一方の物」に該当するものとして上側に、水平面が相対的に大きい被転写体５０が前記「他方の物」に該当するものとして下側に配置される場合が示されている。図７には、被転写体５０が前記「一方の物」に該当するものとして上側に、水平面が相対的に大きいスタンパ４０が前記「他方の物」に該当するものとして下側に配置される場合が示されている。

図６（ａ）及び図７（ａ）は、ともに、凹凸表面４１と被転写面５１を接触させた状態でスタンパ４０及び被転写体５０をステージ３０に載置した場合を示している。そして、図６（ｂ）及び図７（ｂ）は、ともに、ステージ３０から流体Ｒを噴出させてスタンパ４０及び被転写体５０を浮上させて、上側に配置される前記「一方の物」をバックアッププレート２０の当接面２１に当接させている状態が示されている。
この状態において、下側で流体から圧力を受ける前記「他方の物」の水平面が、上側でバックアッププレート２０に当接する前記「一方の物」の水平面よりも相対的に大きく構成されていることにより、上側に位置する前記「一方の物」の端部における加圧力の低下が抑制される効果が得られることになる。

また、被転写体５０とスタンパ４０のうち噴出された流体を受ける前記「他方の物」を第１実施形態における加圧板６０に相当するものとして考えれば、この「他方の物」の厚みを厚くすることやヤング率の大きな材料を利用することで剛性を高めたり、厚み分布を持たせたりすることが、接触領域における加圧力を均一にするために有効な措置であることは明らかである。
なお、図６、図７において示される各構成部材のうち、すでに第１実施形態において説明したものと同じものについては同じ符号を付して説明を省略することとする。また、微細構造パターンの転写方法の工程についても、すでに第１実施形態において説明したものと同等であるので、その説明を省略することとする。

なお、本発明が保護される範囲は、以上に示した実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態では、天地方向に対して下から上に向かって流体Ｒが噴出してスタンパ４０及び被転写体５０が浮上するものが例示されている。しかし、本発明における流体Ｒの噴出する方向は限定されるものではなく、例えば、下から上に向かって噴出してスタンパを被転写体の表面に押圧するのに必要な加圧力を重力に加勢する方向に付与する場合もある。また、天地方向に対して横方向に流体Ｒを噴出させて、スタンパを被転写体の表面に押圧するのに必要な加圧力を付与する場合もある。
また、バックアッププレート２０の当接面２１に当接する「一方の物」がスタンパ４０及び被転写体５０のいずれであってもよく、同様に、流体Ｒが噴出する側に位置する「他方の物」が被転写体５０及びスタンパ４０のいずれであってもよい。

以上説明したように、本発明に係る微細構造パターンの転写方法及び転写装置によれば、スタンパ４０や被転写体５０に付与される加圧力は、端部に向かうに従い急速に低下する現象が解消される。このため、前記した現象に関連して発生するパターン転写不良や有効な転写領域が減少する問題が解決されることになる。

本発明による微細構造パターンの転写方法は、大容量記録媒体の記録ビット、半導体集積回路パターン等の超微細構造体を必要とする高機能デバイスの製造方法として極めて有効である。また、本発明による微細構造パターンの転写装置は前記の高機能デバイスを製造する装置として有効である。

（ａ）は第１実施形態に係る微細構造パターンの転写装置の一部を示す断面図であり、（ｂ）はこの微細構造パターンの転写装置のステージの上面を示す平面図であり、（ｃ）は第１実施形態に係る微細構造パターンの転写装置の一部である加圧板とその上に載置される被転写体とスタンパとを示す斜視図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係る微細構造パターンの転写方法の工程を説明する説明図であり、このうち（ｂ１）は被転写面に光硬化性の樹脂薄膜層を採用した場合を示し、（ｂ２）は被転写面に熱可塑性の樹脂薄膜層を採用した場合を示している。 本発明に適用される加圧板の作用を説明する図であって、（ａ）はこの加圧板を適用した場合の実施例を示し、（ｂ）はこの加圧板を適用しない場合の比較例を示し、（ｃ）は隙間内の位置に対する流体の圧力分布を示すグラフであり、（ｄ）はこの加圧板の面積が大きくなった場合の効果を示す同グラフである。 本発明に適用される加圧板の剛性が高いことにより得られる効果について説明する図であって、（ａ）は加圧板の剛性が高い場合の実施例を示し、（ｂ）は加圧板の剛性が低い場合の比較例を示し、（ｃ）は隙間内の位置に対する接触面内の圧力分布を実施例と比較例とを対比して示すグラフである。 本発明に適用される加圧板に厚み分布を持たせた場合の効果について説明する図であって、（ａ）は加圧板の実施例を示す断面図であり、（ｂ）は加圧板の他の実施例を示す断面図であり、（ｃ）は隙間内の位置に対する接触面内の圧力分布を実施例と比較例を対比して示すグラフである。 第２実施形態に係る微細構造パターンの転写装置の断面図であり、被転写体が下側にスタンパ４０が上側に配置される場合を示し、（ａ）は流体を噴出させる直前の状態を示し、（ｂ）は流体を噴出させた直後の状態を示している。 第２実施形態に係る微細構造パターンの転写装置の断面図であり、被転写体が上側にスタンパ４０が下側に配置される場合を示し、（ａ）は流体を噴出させる直前の状態を示し、（ｂ）は流体を噴出させた直後の状態を示している。

符号の説明

１０ 転写装置
２０ バックアッププレート
２１ 当接面
３０ ステージ
３１ 流体噴出面
４０ スタンパ（一方の物、（他方の物））
４１ 突起（凹凸表面）
５０ 被転写体（他方の物、（一方の物））
５１ 被膜（被転写面）
５３ 微細構造パターン
６０ 加圧板
Ｐ 圧力
Ｒ 流体

Claims (18)

1. 凹凸表面を有するスタンパを被転写体に押圧して前記凹凸表面の形状を前記被転写体の被転写面に転写する微細構造パターンの転写方法において、
   前記凹凸表面と前記被転写面を接触させた状態で前記スタンパ及び前記被転写体のうちいずれか一方の物を当接面に対向させるとともに他方の物を加圧板の第１面に接触させる段階と、
   前記加圧板の前記第１面とは反対側の第２面に流体を当てて前記一方の物を対向する前記当接面に当接させる段階と、を含み、
   前記第１面の面積は、前記他方の物に接触する接触面積よりも大きく構成されていることを特徴とする微細構造パターンの転写方法。
2. 前記加圧板を構成する材料のヤング率は、この加圧板に接触する前記被転写体又は前記スタンパを構成する材料のヤング率よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の微細構造パターンの転写方法。
3. 前記加圧板の厚さは、この加圧板に接触する前記被転写体又は前記スタンパの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の微細構造パターンの転写方法。
4. 前記加圧板は、前記流体による加圧方向に対して厚み分布を有することを特徴とする請求項１に記載の微細構造パターンの転写方法。
5. 前記加圧板の前記厚み分布は、前記流体が略垂直方向に当たる部分が周縁よりも相対的に薄肉となるように形成されていることを特徴とする請求項４に記載の微細構造パターンの転写方法。
6. 厚み分布を有する前記加圧板の相対的に厚肉な部分は薄膜を配置して形成されていることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の微細構造パターンの転写方法。
7. 凹凸表面を有するスタンパを被転写体に押圧して前記凹凸表面の形状を前記被転写体の被転写面に転写する微細構造パターンの転写方法において、
   前記凹凸表面と前記被転写面を接触させた状態で前記スタンパ及び前記被転写体のうちいずれか一方の物を当接面に対向させる段階と、
   前記スタンパ及び前記被転写体のうち他方の物の前記接触する面とは反対側の面に流体を当てて前記一方の物を対向する当接面に当接させる段階と、を含み、
   前記他方の物の前記流体が当たる面の面積は、前記接触する面との接触面積よりも大きく構成されていることを特徴とする微細構造パターンの転写方法。
8. 前記被転写体及び前記スタンパのうち前記他方の物に該当するものを構成する材料のヤング率は、前記一方の物に該当するものを構成する材料のヤング率よりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の微細構造パターンの転写方法。
9. 前記被転写体及び前記スタンパのうち前記他方の物に該当するものの厚さは、前記一方の物に該当するものの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項７に記載の微細構造パターンの転写方法。
10. 前記被転写体及び前記スタンパのうち前記他方の物に該当するものは、前記流体による加圧方向に対して厚み分布を有することを特徴とする請求項７に記載の微細構造パターンの転写方法。
11. 前記他方の物の前記厚み分布は、前記流体が略垂直方向に当たる部分が周縁よりも相対的に薄肉となるように形成されていることを特徴とする請求項１０に記載の微細構造パターンの転写方法。
12. 厚み分布を有する前記他方の物の相対的に厚肉な部分は薄膜を配置して形成されていることを特徴とする請求項１０又は請求項１１に記載の微細構造パターンの転写方法。
13. 凹凸表面を有するスタンパを被転写体に押圧して前記凹凸表面の形状を前記被転写体の被転写面に転写する微細構造パターンの転写装置において、
    前記スタンパ及び前記被転写体のうちいずれか一方の物に対向して配置される当接面と、
    前記凹凸表面と前記被転写面を接触させた状態にして前記スタンパ及び前記被転写体のうち他方の物に接触する第１面の面積がこの他方の物との接触面積よりも大きく構成される加圧板と、
    前記加圧板の前記第１面とは反対側の第２面に流体を噴出する流体噴出面と、を備えることを特徴とする微細構造パターンの転写装置。
14. 前記加圧板を構成する材料のヤング率は、この加圧板に接触する前記被転写体又は前記スタンパを構成する材料のヤング率よりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載の微細構造パターンの転写装置。
15. 前記加圧板の厚さは、この加圧板に接触する前記被転写体又は前記スタンパの厚さよりも大きいことを特徴とする請求項１３に記載の微細構造パターンの転写装置。
16. 前記加圧板は、前記流体による加圧方向に対して厚み分布を有することを特徴とする請求項１３に記載の微細構造パターンの転写装置。
17. 前記加圧板の前記厚み分布は、前記流体が略垂直方向に当たる部分が周縁よりも相対的に薄肉となるように形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の微細構造パターンの転写装置。
18. 厚み分布を有する前記加圧板(60)の相対的に厚肉な部分は薄膜を配置して形成されていることを特徴とする請求項１６又は請求項１７に記載の微細構造パターンの転写装置。

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