JP2013038365A - インプリント装置、それを用いた物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】型と基板上の樹脂との重ね合わせ精度の改善に有利なインプリント装置を提供する。
【解決手段】このインプリント装置は、基板上の未硬化樹脂を型により成形して硬化させて、基板上に硬化した樹脂のパターンを形成する。ここで、このインプリント装置は、型の平面方向に力を加えて、型に形成されたパターン部の平面形状を変更する第１駆動機構と、型と未硬化樹脂との押し付け方向（Ｚ軸方向）と、第１駆動機構による力の方向（例えばＸ軸方向）とに対して直交する軸（例えばＹ軸）を中心として、型を変形させる第２駆動機構３３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、インプリント装置、それを用いた物品の製造方法に関する。

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、基板上の未硬化樹脂を型（モールド）で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。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１つとして、光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板（ウエハ）上のインプリント領域であるショットに紫外線硬化樹脂（インプリント材、光硬化性樹脂）を塗布する。次に、この樹脂（未硬化樹脂）を型により成形する。そして、紫外線を照射して樹脂を硬化させたうえで引き離すことにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。

ここで、インプリント処理が施される基板は、一連のデバイス製造工程において、例えばスパッタリングなどの成膜工程での加熱処理を経ることで、基板全体が拡大または縮小し、平面内で直交する２軸方向でパターンの倍率（サイズ）が変化する場合がある。したがって、インプリント装置では、型と基板上の樹脂とを押し付けるに際し、基板上に形成されているパターンの倍率と型に形成されているパターン部の倍率とを合わせる必要がある。このような倍率補正は、従来の露光装置であれば、基板の倍率に合わせて投影光学系の縮小倍率を変更したり、基板ステージの走査速度を変更したりすることで、露光処理時の各ショットサイズを変化させて対応している。しかしながら、インプリント装置では、投影光学系がなく、また型と基板上の樹脂とが直接接触するため、このような倍率補正を実施できない。そこで、インプリント装置では、型の側面から外力を与えたり、型を加熱することで膨張させたりして型を物理的に変形させる倍率補正機構を採用している。

例えば、このインプリント装置を３２ｎｍハーフピッチ程度の半導体デバイスの製造工程に適用する場合を考える。このとき、ＩＴＲＳ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｏａｄｍａｐ ｆｏｒ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ）によれば、重ね合わせ精度は、６．４ｎｍとなる。したがって、これに対応するためには、倍率補正も数ｎｍ以下の精度で実施する必要がある。その一方で、インプリント装置に用いられる型（パターン部）も、以下のような原因で歪曲が発生する可能性がある。例えば、型は、製作時にはパターン面が上向きであるのに対し、使用時（押し付け時）にはパターン面が下向きとなる。したがって、使用時には重力の影響などによりパターン部が変形する可能性がある。また、パターン部は、一般に電子ビームなどを用いる描画装置により形成されるが、この形成の際にも、描画装置の光学系の歪曲収差などに起因して歪曲が生じる可能性がある。さらに、パターン部が歪曲なしで製作できたとしても、予め基板上に形成されていたパターンに歪曲が生じていれば、重ね合わせ精度に影響が出る。そこで、このような型の歪曲（変形）を抑制するためのものとして、特許文献１は、モールドチャックに、モールドの複数の周辺部を保持する保持部と、この保持部を基部に対してＺ軸方向に位置決めする駆動機構とを有する押印装置を開示している。この押印装置は、モールドの形状を基板の形状に倣うように補正することで、重ね合わせ精度を改善するものである。

特開２０１０−８０７１４号公報

しかしながら、従来のインプリント装置では、押し付け動作時に倍率補正機構が型を変形させる際、型に形成されているパターン部は、押し付け方向に変形し、その変形量は、倍率補正機構による補正量に応じて変化する。したがって、この状態で型（パターン部）を基板上の樹脂に押し付けると、パターン部の一部、特にその最外周部に応力が集中した状態で型が変形し、パターンピッチの線形性が崩れ、重ね合わせ精度に影響を及ぼす。また、ＸＹ平面の２軸方向にて異なる倍率の補正を行う場合には、パターン部に生じる歪みや応力も、Ｘ、Ｙ軸の両方向で異なる。そこで、パターン部に生じる応力集中（Ｘ、Ｙ軸方向のそれぞれの応力集中を含む）を抑制する必要がある。しかしながら、特許文献１に示す押印装置では、４箇所の保持部を単にＺ軸方向に駆動させるだけであるため、応力集中の抑制効果が不十分である。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、型と基板上の樹脂との重ね合わせ精度の改善に有利なインプリント装置を提供することを目的とする。

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を型により成形して硬化させて、基板上に硬化した樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、型の平面方向に力を加えて、型に形成されたパターン部の平面形状を変更する第１駆動機構と、型と未硬化樹脂との押し付け方向と、第１駆動機構による力の方向とに対して直交する軸を中心として、型を変形させる第２駆動機構と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、型と基板上の樹脂との重ね合わせ精度の改善に有利なインプリント装置を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。 第１実施形態に係るモールドチャックの構成を示す図である。 インプリント処理時の動作シーケンスを示すフローチャートである。 押し付け動作時のモールドの状態を示す図である。 第２実施形態に係るモールドチャックの構成を示す図である。

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。

（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、インプリント装置の構成を示す図である。本実施形態におけるインプリント装置は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用され、被処理基板であるウエハ上（基板上）の未硬化樹脂をモールド（型）で成形し、ウエハ上に樹脂のパターンを形成する装置である。なお、ここでは光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、以下の図においては、ウエハ上の樹脂に対して紫外線を照射する照明系の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。インプリント装置１は、まず、光照射部２と、モールド保持機構３と、ウエハステージ４と、塗布部５と、制御部６とを備える。

光照射部２は、インプリント処理の際に、モールド７に対して紫外線８を照射する。この光照射部２は、光源９と、この光源９から射出された紫外線８をインプリントに適切な光に調整するための光学素子１０とから構成される。なお、本実施形態では光硬化法を採用するために光照射部２を設置しているが、例えば熱硬化法を採用する場合には、光照射部２に換えて、熱硬化性樹脂を硬化させるための熱源部を設置することとなる。

モールド７は、外周形状が矩形であり、ウエハ１１に対する面に３次元状に形成されたパターン部（例えば、回路パターンなどの転写すべき凹凸パターン）７ａを含む。また、モールド７の材質は、石英など紫外線８を透過させることが可能な材料である。さらに、モールド７は、紫外線８が照射される面に、モールド７の変形を容易とするためのキャビティ（凹部）７ｂを有する形状としてもよい。このキャビティ７ｂは、円形の平面形状を有し、厚み（深さ）は、モールド７の大きさや材質により適宜設定される。また、後述するモールド保持機構３内の開口領域１７に、この開口領域１７の一部とキャビティ７ｂとで囲まれる空間１２を密閉空間とする光透過部材１３を設置し、不図示の圧力調整装置により空間１２内の圧力を制御する構成もあり得る。例えば、モールド７とウエハ１１上の樹脂１４との押し付けに際し、圧力調整装置により空間１２内の圧力をその外部よりも高く設定することで、パターン部７ａは、ウエハ１１に向かい凸形に撓み、樹脂１４に対してパターン部７ａの中心部から接触する。これにより、パターン部７ａと樹脂１４との間に気体（空気）が閉じ込められるのを抑え、パターン部７ａの凹凸部に樹脂１４を隅々まで充填させることができる。

モールド保持機構３は、まず、真空吸着力や静電力によりモールド７を引き付けて保持するモールドチャック１５と、このモールドチャック１５を保持し、モールド７（モールドチャック１５）を移動させるモールド駆動機構１６とを有する。モールドチャック１５およびモールド駆動機構１６は、光照射部２の光源９から射出された紫外線８がウエハ１１に向けて照射されるように、中心部（内側）に開口領域１７を有する。さらに、モールド保持機構３は、モールドチャック１５におけるモールド７の保持側に、モールド７の側面に力または変位を与えることによりモールド７（パターン部７ａ）の形状を補正する倍率補正機構（第１駆動機構）１８を有する。この倍率補正機構１８は、モールド７の形状を変形させることで、ウエハ１１上に予め形成されているパターンの倍率に対して、モールド７に形成されているパターン部７ａの倍率を合わせることができる。

図２は、本実施形態に係るモールドチャック（型保持部）１５の構成を示す概略図である。特に、図２（ａ）は、モールドチャック１５の斜視図であり、図２（ｂ）は、紫外線８の照射側から見た平面図であり、図２（ｃ）は、図２（ｂ）に記載のＡ−Ａ´に対応したＡ−Ａ´断面図である。このモールドチャック１５は、モールド７よりも大きな平面積を有し、外周形状が矩形の平板部材である。また、モールドチャック１５は、外周部に位置し、紫外線８の照射側の面がモールド駆動機構１６に接続される基部３０と、この基部３０の内側に位置し、外周形状が矩形で、ウエハ１１に向かう側の面にモールド７を保持する保持部３１とを含む。この基部３０と保持部３１とは、４箇所の接続部３２により連接している。この接続部３２は、保持部３１を比較的小さい力で変形可能とするように、可撓性を有する板ばねで構成されており、例えば、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、保持部３１の対角線上の四隅にそれぞれ配置される。この接続部３２を設置する位置は、これに限定するものではないが、保持部３１が変形する方向に対して設置することが望ましい。なお、「可撓性を有する」とは、厚さを薄くして柔軟性を持たせ、所望の方向に撓みやすいことを意味する。

保持部３１は、そのＸＹ平面の中心部に、開口領域１７が形成されており、ウエハ１１に向かう側の面に、不図示であるが、開口領域１７の外周に位置するモールド７の外縁（外周部表面）を引きつける吸着部を含む。この吸着部は、例えば、外部に設置された不図示の真空排気装置に接続されており、この真空排気装置により吸着圧が調整され、吸着のＯＮ／ＯＦＦが切り替えられる。また、保持部３１は、紫外線８の照射側の面上に、第２駆動機構としてモールド７に曲げモーメントＭを発生させるための４つのアクチュエータ３３（３３ａ〜３３ｄ）を有する。これらのアクチュエータ３３は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、開口領域１７の周囲で、かつ、それぞれ保持部３１の外周の辺に沿うように配置される。また、アクチュエータ３３は、図２（ｃ）に示すＹ軸方向に設置されるアクチュエータ３３ａを例として見ると、本体の長さが開口領域１７の直径と略同一であり、駆動方向（ストローク方向）がモールドチャック１５の平面方向となる駆動部３４を含む。この駆動部３４としては、例えば、ピエゾアクチュエータ、リニアモータ、またはエアシリンダが採用可能である。また、駆動部３４は、その両端がそれぞれ固定部材３５に支持され、この固定部材３５を介してモールドチャック１５に固定される。その他の各アクチュエータ３３ｂ〜３３ｃも、アクチュエータ３３ａとそれぞれ同一構成である。このアクチュエータ３３によれば、Ｘ軸周りのωｘ方向、およびＹ軸周りのωｙ方向の曲げを、それぞれ個別に発生させることができる。例えば、Ｙ軸方向に設置されるアクチュエータ３３ａとアクチュエータ３３ｃの両方または一方を駆動させると、図２（ｃ）に示すように、保持部３１に対してＹ軸周りの回転モーメントＭ_Ｙが加わり、回転モーメントＭ_Ｙの方向に合わせてモールド７が変形する。同様に、Ｘ軸方向に設置されるアクチュエータ３３ｂとアクチュエータ３３ｄの両方または一方を駆動させると、保持部３１に対してＸ軸周りの回転モーメントＭ_Ｘが加わり、回転モーメントＭ_Ｘの方向に合わせてモールド７が変形する。このように、Ｘ軸およびＹ軸の各方向にアクチュエータ３３を複数設置する構成は、長いストロークのアクチュエータを採用する際に特に有効であり、比較的小さな発生力で、Ｚ軸方向の振幅駆動を高精度に実施することができる。さらに、保持部３１は、保持部３１自体の歪み（歪曲：変形量）を計測する歪みセンサ（計測器）３６を設置している。この歪みセンサ３６は、本実施形態では、図２（ｂ）に示すように、それぞれのアクチュエータ３３の設置位置に対応した面（チャック面）の歪みを計測するものとしている。なお、この歪みセンサ３６に換えて、例えば、基部３０の一部に位置センサを設置して、モールドチャック１５またはモールド７のＺ軸方向の変位を計測するような構成もあり得る。この位置センサを採用する場合には、Ｘ軸、Ｙ軸上のそれぞれ変位の大きい場所を計測可能な位置に設置することが望ましい。

モールド駆動機構（型駆動機構）１６は、モールド７とウエハ１１上の樹脂１４との押し付け、または引き離しを選択的に行うようにモールド７をＺ軸方向に移動させる。このモールド駆動機構１６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またはエアシリンダがある。また、モールド７の高精度な位置決めに対応するために、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。さらに、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、またはθ（Ｚ軸周りの回転）方向の位置調整機能や、モールド７の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。なお、インプリント装置１における押し付けおよび引き離し動作は、上述のようにモールド７をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、ウエハステージ４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、その双方を相対的に移動させてもよい。

ウエハ１１は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板であり、この被処理面には、モールド７に形成されたパターン部７ａにより成形される紫外線硬化樹脂（以下「樹脂」という）１４が塗布される。

ウエハステージ（基板保持部）４は、ウエハ１１を保持し、モールド７とウエハ１１上の樹脂１４との押し付けに際し、モールド７と樹脂１４との位置合わせを実施する。このウエハステージ４は、ウエハ１１を、例えば真空吸着により保持するウエハチャック１９と、このウエハチャック１９を機械的手段により保持し、ＸＹ平面内で移動可能とするステージ駆動機構２０とを有する。ウエハチャック１９は、モールド７をアライメントする際に利用する基準マーク２１を有する。また、ステージ駆動機構２０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がある。ステージ駆動機構２０も、Ｘ軸および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。さらに、Ｚ軸方向の位置調整のための駆動系や、ウエハ１１のθ方向の位置調整機能、またはウエハ１１の傾きを補正するためのチルト機能などを有する構成もあり得る。

塗布部５は、ウエハ１１上に樹脂（未硬化樹脂）１４を塗布する。ここで、この樹脂１４は、紫外線８を受光することにより硬化する性質を有する光硬化性樹脂（インプリント材）であり、半導体デバイス製造工程などの各種条件により適宜選択される。また、塗布部５の吐出ノズルから吐出される樹脂１４の量も、ウエハ１１上に形成される樹脂１４の所望の厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。

制御部６は、インプリント装置１の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。制御部６は、例えば、コンピュータなどで構成され、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。本実施形態の制御部６は、少なくともモールド保持機構３（モールドチャック１５）の動作を制御する。なお、制御部６は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。

また、インプリント装置１は、アライメント計測系２２と、モールド７とウエハ１１との間の距離を計測する距離計測系２３とを備える。アライメント計測系２２は、例えばウエハアライメントとして、ウエハ１１上に形成されたアライメントマークと、モールド７に形成されたアライメントマークとのＸ軸およびＹ軸の各方向への位置ずれを計測する。距離計測系２３は、例えば、計測用光源から照射された光が、ウエハ１１、モールド７、再度ウエハ１１と順に通過して干渉し合い、その干渉光を撮像素子により観察することで距離を計測する。また、インプリント装置１は、ウエハステージ４を載置するベース定盤２４と、モールド保持機構３を固定するブリッジ定盤２５と、ベース定盤２４から延設され、ブリッジ定盤２５を支持するための支柱２６とを備える。さらに、インプリント装置１は、共に不図示であるが、モールド７を装置外部からモールド保持機構３へ搬送するモールド搬送機構と、ウエハ１１を装置外部からウエハステージ４へ搬送する基板搬送機構とを備える。

次に、インプリント装置１の動作について説明する。図３は、インプリント装置１により、複数枚のウエハ１１に対し、ウエハ１１上に凹凸層となるパターンをインプリント処理にて成形する際の動作シーケンスを示すフローチャートである。なお、この複数枚のウエハ１１を含む１つのロットにおいては、同一のモールド７を用いるものとする。まず、制御部６は、動作シーケンスを開始すると、モールド搬送機構により、モールド７をモールドチャック１５に搬送させ、搭載させる（ステップＳ１００）。次に、制御部６は、アライメント計測系２２により、基準マーク２１とモールド７に形成されたアライメントマークとの間のＸ軸、Ｙ軸、およびθの各方向のずれを計測させる（ステップＳ１０１）。ここで、制御部６は、モールドアライメントとして、この計測結果に基づいて基準マーク２１とモールド７に形成されたアライメントマークとの位置合わせを実施させる。次に、制御部６は、基板搬送機構により、ウエハ１１をウエハチャック１９に搬送させ、搭載させる（ステップＳ１０２）。次に、制御部６は、ステージ駆動機構２０により、ウエハ１１上のショット（被処理領域）が塗布部５による塗布位置に位置するように、ウエハ１１を移動させる（ステップＳ１０３）。次に、制御部６は、塗布部５によりウエハ１１上のショットに対して樹脂（未硬化樹脂）１４を塗布させる（塗布工程：ステップＳ１０４）。次に、制御部６は、ステージ駆動機構２０により、ウエハ１１上のショットがモールド７に形成されたパターン部７ａの直下の押し付け位置に位置するように、ウエハ１１を移動させる（ステップＳ１０５）。次に、制御部６は、倍率補正機構１８により、モールド７のパターン倍率を補正させる（ステップＳ１０６）。次に、制御部６は、圧力調整装置により、空間１２内の圧力を調整させて、モールド７に変形（曲げ）を与える（ステップＳ１０７）。そして、制御部６は、モールド７が変形した状態で、モールド駆動機構１６により、モールド７（パターン部７ａ）をウエハ１１上の樹脂１４に押し付ける（押型工程：ステップＳ１０８）。このステップＳ１０８の処理前後のモールド７の変形について、以下に詳説する。

図４は、モールド７をウエハ１１上の樹脂１４に押し付ける際のモールド７の状態を示す図である。まず、図４（ａ）は、モールド７を樹脂１４に押し付ける前の状態を示す図である。このとき、モールド７に形成されたパターン部７ａは、重力やモールド７の外周部に対して倍率補正機構１８により加えられた力（圧縮力）により変形している。次に、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す状態を維持したまま、モールド７を樹脂１４に押し付けたときの状態を示す図である。このとき、パターン部７ａの形状は、樹脂１４と接した部分は、ウエハ１１の平面形状に倣って平面となり、一方、樹脂１４と接していない部分（パターン部７ａの周辺部分も含む）は、膨らんだままの状態となる。したがって、このままでは各部分の境界付近、すなわちパターン部７ａの最外周部に応力が集中し、パターンピッチの線形性が崩れて、重ね合わせ精度に影響を及ぼす可能性がある。そこで、本実施形態では、モールドチャック１５に設置したアクチュエータ３３により、図４（ｃ）に示すようにモールド７に変形を与え、この状態でステップＳ１０８の押型工程、および以下の硬化工程を実施する。

このモールド７に変形を与える工程では、制御部６は、各アクチュエータ３３を駆動させることで、上述の通り、保持部３１に対して発生させたＸ軸、Ｙ軸周りのそれぞれの回転モーメントＭ_Ｘ、Ｍ_Ｙにより保持部３１を変形させる。モールド７は、保持部３１のチャック面に吸着されているため、保持部３１の変形に倣い、同様に変形する。このとき、モールド７の形状は、例えば、図２に示す構成で言えば、Ｙ軸方向用のアクチュエータ３３ａとアクチュエータ３３ｃとの動作により、図４（ｃ）に示すように、パターン中心Ｘ０を基準としてウエハ１１に向かうωｙ方向に曲げが発生したものとなる。ここで、制御部６は、まず、アライメント計測系２２により得られたモールド７とウエハ１１との各アライメントマークのずれ量、すなわち、パターン部７ａと、予めウエハ１１上に成形されているパターンとの相対位置に基づいて、指標となる曲げ量を決定する。さらに、制御部６は、この曲げ量を、倍率補正機構１８によるパターン部７ａの変形量に基づいて決定してもよい。次に、制御部６は、保持部３１に設置された歪みセンサ３６により得られた計測値（変形量）が所望の曲げ量となるように、アクチュエータ３３ａ、３３ｃの駆動量を制御する。これにより、インプリント装置１は、押型工程および硬化工程において、パターン部７ａの一部、特に最外周部に生じる応力集中を抑えることができる。なお、図４（ｃ）では、モールド７に対してωｙ方向に曲げを発生させるものとしているが、ωｘ方向についても同様である。

ここで、図４（ｃ）では、モールド７の変形形状は、パターン中心Ｘ０を基準として対称となる曲げである。これに対して、例えば、ウエハ１１のエッジ部付近のショットに押し付けを実施する場合や、モールド７またはウエハ１１のディストーションにより、形状が非対称をなすようにモールド７を変形させたい場合もあり得る。例えば、図４（ｃ）に示すパターン部７ａのパターン中心Ｘ０から＋Ｘ方向の半分の領域のみを使用して押し付けを行う場合には、モールド７をωｙ方向に曲げる際の中心軸（基準軸）を＋Ｘ方向にシフトさせればよい。これにより、上記と同様に、接触部分の境界付近に生じる応力集中を抑えることができる。また、図４（ｃ）では、ステップＳ１０６にて、倍率補正機構１８がモールド７の側面に対して圧縮力を加えた例を示しているので、パターン部７ａの変形形状は、ウエハ１１に向かい凸形となっている。これに対して、倍率補正機構１８は、このような圧縮力に限らず、引っ張り力を加える場合もある。この場合、パターン部７ａの変形形状は、ウエハ１１に向かい凹形となり、これに応じて、モールド７に曲げを与えるωｘ、ωｙ方向も反対となる。

なお、図３に示す動作シーケンスでは、上記ステップＳ１０６、Ｓ１０７は、ステップＳ１０８の押型工程の前に実施するものとしているが、ステップＳ１０８の後、またはステップＳ１０８の動作中に実施してもよい。

ステップＳ１０８の後、次に、制御部６は、ステップＳ１０９において生じるウエハ１１上のアライメントマークとモールド７に形成されたアライメントマークとの相対位置が最小となるように、ステージ駆動機構２０の位置を調整する（ステップＳ１０９）。この調整（ウエハアライメント）は、モールド７とウエハ１１との相対位置が、ステップＳ１０８により、ステップＳ１０５での位置からＸ−Ｙ軸方向にずれる場合などに特に有効となる。なお、このステップＳ１０９は、ステップＳ１０６〜Ｓ１０８の各工程の間に、継続して実施してもよい。次に、制御部６は、光照射部２により、モールド７を押し付けられた樹脂１４に対して紫外線８を照射させ、樹脂１４を硬化させる（硬化工程：ステップＳ１１０）。次に、制御部６は、モールド駆動機構１６により、モールド７（パターン部７ａ）をウエハ１１上の樹脂１４から引き離す（離型工程：ステップＳ１１１）。次に、制御部６は、ウエハ１１上に、引き続きパターンを形成するショットがあるかどうかの判定を実行し（ステップＳ１１２）、新たなショットがあると判定した場合には、ステップＳ１０３に移行する。次に、制御部６は、ステップＳ１１２にて、新たなショットがないと判定した場合には、基板搬送機構により、ウエハ１１をウエハチャック１９から回収させる（ステップＳ１１３）。次に、制御部６は、引き続き処理対象となるウエハ１１があるかどうかの判定を実行し（ステップＳ１１４）、新たなウエハ１１があると判定した場合には、ステップＳ１０２に移行する。そして、制御部６は、ステップＳ１１４にて、新たなウエハ１１がないと判定した場合には、モールド搬送機構により、モールド７をモールドチャック１５から回収させ（ステップＳ１１５）、動作シーケンスを終了する。

このように、インプリント装置１では、ステップＳ１０８の押型工程やステップＳ１１０の硬化工程において、モールド７に対し、倍率補正機構１８による倍率補正とは別に、アクチュエータ３３による適切な曲げを与える。これにより、上述の通り、パターン部７ａの一部、特に最外周部に生じる応力集中を抑え、パターンピッチの線形性、延いては重ね合わせ精度への影響を抑えることができる。また、上記のようなモールドチャック１５の構成によれば、モールド駆動機構１６に接続される基部３０と、モールド７を保持しつつ変形する保持部３１とは、板ばねを用いた接続部３２の介在により、独立した状態となる。したがって、保持部３１が変形している状態でも、モールドチャック１５は、モールド駆動機構１６に強固に支持される。さらに、モールドチャック１５の構成によれば、倍率補正機構１８の構成や設置位置などを特別なものとする必要がなく、モールドチャック１５を含むモールド保持機構３の全体形状を大型化することがないという利点もある。

以上のように、本実施形態によれば、モールド７とウエハ１１上の樹脂１４との重ね合わせ精度の改善に有利なインプリント装置１を提供することができる。

（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。本実施形態に係るインプリント装置の特徴は、第１実施形態のモールドチャック１５の構成を変更した点にある。図５は、本実施形態に係るモールドチャック４０の構成を示す概略図である。特に、図５（ａ）は、紫外線８の照射側から見た平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に記載のＢ−Ｂ´に対応したＢ−Ｂ´断面図である。以下、第１実施形態に係るインプリント装置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。このモールドチャック４０は、それぞれ外周形状が矩形の平板部材であり、紫外線８の照射方向（Ｚ軸方向）にて４つの接続部４１を介して互いに重なるように配置される基部４２と保持部４３とを含む。基部４２は、そのＸＹ平面の中心部に開口領域４４（モールドチャック１５の開口領域１７に相当）を有し、紫外線８の照射側の面が、モールド駆動機構１６に接続される。保持部４３は、モールド７を保持し、モールド７よりも大きな平面積を有する。また、保持部４３は、基部４２と同様に、そのＸＹ平面の中心部に開口領域（不図示）を有し、ウエハ１１に向かう側の面に、不図示であるが、前記開口領域の外周に位置するモールド７の外縁を引きつける吸着部を含む。接続部４１は、例えば、基部４２の保持部４３に向かう面の四隅に配置され、ωｘ、ωｙ方向のそれぞれに可撓性を有する。特に、本実施形態の接続部４１は、それぞれ、Ｘ軸方向に薄く、保持部４３をωｙ方向に柔軟に支持する板ばね４１ａと、Ｙ軸方向に薄く、保持部４３をωｘ方向に柔軟に支持する板ばね４１ｂとを有する。また、モールドチャック４０は、基部４２と保持部４３との間に、４つのアクチュエータ４５（４５ａ〜４５ｄ）を含む。これらのアクチュエータ４５は、図５（ａ）に示すように、開口領域４４の周囲で、かつ、それぞれ２箇所の接続部４１の間に配置される。また、アクチュエータ４５は、図５（ｂ）に示すＹ軸方向に設置されるアクチュエータ４５ａを例とすると、駆動方向（ストローク方向）がＺ軸方向となる駆動部４６と、可撓性部材４７とを含む。駆動部４６は、一端が基部４２に固定され、他端が可撓性部材４７を介して保持部４３に固定されている。

本実施形態によれば、アクチュエータ４５を伸縮させることで、可撓性を有する接続部４１も作用し、保持部４３をωｘ、ωｙ方向に変形させ、この変形に伴いモールド７を適宜変形させることができるという第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、本実施形態の構成は、アクチュエータ４５がＺ軸方向を駆動方向としているので、比較的大きな発生力で、かつ、小さなストロークのアクチュエータを採用する場合に有効となる。

（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。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。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形成された基板を加工する他の処理を含み得る。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。

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。

１ インプリント装置
７ モールド
１１ ウエハ
１４ 樹脂
１８ 倍率補正機構
３３ アクチュエータ

Claims (11)

1. 基板上の未硬化樹脂を型により成形して硬化させて、前記基板上に硬化した樹脂のパターンを形成するインプリント装置であって、
   前記型の平面方向に力を加えて、前記型に形成されたパターン部の平面形状を変更する第１駆動機構と、
   前記型と前記未硬化樹脂との押し付け方向と、前記第１駆動機構による前記力の方向とに対して直交する軸を中心として、前記型を変形させる第２駆動機構と、
   を有することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記型を前記押し付け方向に移動可能とする型駆動機構と、
   前記型を引き付けて保持する保持部と、可撓性を有する接続部を介して前記保持部を支持し、前記型駆動機構に保持される基部とを含む型保持部と、を有し、
   前記第２駆動機構は、前記保持部に対して力を加えて該保持部の形状を変形させることで、前記型を変形させ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。
3. 前記第２駆動機構は、前記保持部の面上に、前記押し付け方向に直交する２つの方向にそれぞれ対応して複数設置され、
   前記２つの方向で前記型の中心を通る軸を基準として対称となる形状に前記保持部を変形させるように前記力を加えることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. 前記保持部は、前記基部に対して平面方向の内側に位置し、
   前記第２駆動機構は、駆動方向の両端をそれぞれ前記保持部に固定する固定部材を介して設置され、
   前記駆動方向は、前記押し付け方向に対して直交する方向であ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。
5. 前記保持部は、前記基部に対して前記押し付け方向の前記基板に向かう側に位置し、
   前記第２駆動機構は、駆動方向の両端のうち、一端が前記基部に接続され、他端が前記保持部に接続され、
   前記駆動方向は、前記押し付け方向に対して平行な方向であ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。
6. 前記接続部は、前記保持部が変形する方向に対して可撓性を有する板ばねであることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
7. 前記保持部の変形量を計測する計測器と、
   前記第２駆動機構の駆動量を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記変形量が、予め決定された前記保持部に対する曲げ量となるように前記駆動量を制御することを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 前記制御部は、前記型に形成されたパターン部と、予め前記基板上に成形されているパターンとの相対位置に基づいて、前記曲げ量を決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。
9. 前記制御部は、前記第１駆動機構の駆動により生じる前記パターン部の変形形状に基づいて、前記曲げ量を決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。
10. 前記計測器は、前記保持部に生じた歪みを計測する歪みセンサ、または、前記保持部もしくは前記型の変位を計測する位置センサであ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。
11. 請求項１ないし１０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、
    を含むことを特徴とする物品の製造方法。

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