JP2019046820A - インプリント装置、インプリント方法、及び、物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステージの重心からずれた位置で押印や離型する場合でも、モーメントの発生を低減し、パターン形成の精度の低下を抑えることができるインプリント装置を提供する。【解決手段】基板２を保持するステージ４と、案内面５に向けて気体を噴出することにより、ステージを案内面に対して非接触で支持する複数の案内機構１０と、複数の案内機構が噴出する気体の流量をそれぞれ調整する流量調整機構６と、を有し、流量調整機構は、基板上のインプリント材を成形する位置に応じて案内機構が噴出する気体の流量を調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置に関する。

半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法が知られている。インプリント方法は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、基板上にインプリント材のパターンが形成される。

インプリント方法では、基板上に形成されたインプリント材のパターンが後工程のエッチング処理による影響を受けないように、基板上に形成されるインプリント材の厚さを一定にすることが重要である。そのため、型のパターン面（パターンが形成された面）と基板の被転写面（パターンが形成される面）とを平行に維持した状態で、型をインプリント材に押し付ける必要がある。

そこで、型をインプリント材に押し付ける際の型と基板の位置関係を検出して制御することが要求される。特許文献１には、モールド及び基板に設けられた複数の検出マークを検出することにより、モールドとレジスト（インプリント材）とが接触している状態で、検出マークの位置とマーク像のコントラストから相対位置を調整する方法が提案されている。

また、特許文献２には、エアーガイドを備えたステージにおいて、ステージの移動状態に応じてエアーガイドの剛性及び減衰比を調整することでステージの位置制御精度を向上する方法が提案されている。

特開２００７−２５０７６７号公報 特開２００６−０６６５８９号公報

インプリント装置において、ステージの重心からずれた位置で押印や離型を行う場合、押印力や離型力によりステージにモーメントが発生する。このモーメントは、押印時や離型時に型を動かす方向とは異なり、基板の被転写面に沿った方向（略水平方向）の力を発生させ、パターンの横ずれやパターン倒れといった、パターン形成の精度を低下させる原因となる。また、基板上に形成されるインプリント材の厚みにむらが発生する原因になりうる。

そのため、特許文献１のインプリント方法では、パターン面と被転写面を平行に維持制御するものの、基板の被転写面に沿った方向の力によりパターン形成の精度が低下する恐れがある。また、特許文献２のインプリント方法も同様に、型や基板の面内位置における制御精度が向上するものの、ステージにモーメントが生じた場合には、面内位置の精度が低下する恐れがある。

本発明は、ステージの重心からずれた位置で押印や離型する場合でも、モーメントの発生を低減し、パターン形成の精度の低下を抑えることができるインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明のインプリント装置は、型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、前記基板を保持するステージと、案内面に向けて気体を噴出することにより、前記ステージを前記案内面に対して非接触で支持する複数の案内機構と、複数の案内機構が噴出する気体の流量をそれぞれ調整する流量調整機構と、を有し、前記流量調整機構は、基板上のインプリント材を成形する位置に応じて前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とすることを特徴とする。

本発明によれば、ステージの重心からずれた位置で押印や離型する場合でも、モーメントの発生を低減し、パターン形成の精度の低下を抑えることができるインプリント装置を提供することができる。

第１実施形態のインプリント装置を示した図である。 第１実施形態のインプリント装置のステージを示した図である。 従来例のステージを示す図である。 第１実施形態のインプリント装置のステージを示した図である。 第１実施形態のインプリント方法を示したフローチャートである。 第１実施形態の押印・離型力とエアーガイドの圧力を示した図である。 第２実施形態のインプリント装置を示した図である。 物品の製造方法を説明するための図である。

以下、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。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

（第１実施形態）
図１は第１実施形態におけるインプリント装置１００の構成を示した図である。図１を用いてインプリント装置１００の構成について説明する。ここでは、基板２が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置１００は、基板上に供給されたインプリント材を型１（モールド）と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。図１のインプリント装置１００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る。ここでは光硬化法を採用したインプリント装置１００について説明する。

インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。このように、インプリント装置は型を用いて基板上のインプリント材を成形する装置である。

インプリント装置１００は、型１を保持する型保持部３、基板２を保持するステージ４、ステージ４を支持する定盤５、ステージ４を浮上させるエアーガイド１０（案内機構）、エアーガイド１０の流量を個別に調整可能な流量調整機構６を備える。基板２を保持するステージ４には、基準マーク７、光センサ８、制御部９を備える。制御部９は、インプリント装置１００内に設けてもよいし、インプリント装置１００とは別の場所に設置し遠隔で制御しても良い。また、インプリント装置１００は、型保持部３が支持される構造体３０、インプリント材を硬化させる光を照射する光源部３１、基板２上にインプリント材を供給する供給部３２（ディスペンサ）、マーク検出部３３、定盤５を支持する除振台３４を備える。さらに、インプリント装置１００は、型１及び基板２を搬送する搬送部３５と、搬送ポート３６、チャンバ３７を備える。

型保持部３は、型１をインプリント材に接触させたり引き離したりするように駆動する機構や、型１の傾きを変える機構を備える。型保持部３は、型１と基板２に形成されたアライメントマークを検出するスコープを備えていてもよい。インプリント装置１００は、型１と基板２に形成されたアライメントマークを検出し、検出結果に基づいて位置合わせを行うことで、基板の所望の位置（ショット領域）に型１のパターンを転写することができる。

ステージ４は、定盤５（案内面）に向けて気体を噴出することにより生じる流体圧力により、ステージ４を浮上させるエアーガイド１０と、不図示の駆動手段を備え、定盤５（案内面）上を非接触でＸＹ方向に駆動する。第１実施形態のエアーガイド１０はステージ４に複数備えられている。ステージ４に備えられた複数のエアーガイド１０には、それぞれ流量調整機構６を備える。流量調整機構６は、エアーガイド１０が案内面に向けて噴出する気体の流量を個別に調整し、エアーガイド１０の圧力を変化させることで、ステージ４の高さや傾きを調整することが可能である。流量調整機構６によるエアーガイド１０の流量、圧力の制御は、個別にセンサを設けた上でフィードバック制御をしてもよいし、事前に流量・圧力とステージの浮上、傾き量を事前に計測しておいた結果に基づいて制御してもよい。

チャンバ３７内は、インプリント装置１００が備える空調機構、クリーン度を維持する機構により、インプリントに最適な環境に維持されている。型１や基板２は、チャンバ３７に設けられた搬送ポート３６を介してインプリント装置１００（チャンバ３７）内に搬送される。

型１はクリーン度を維持するためのカセット内に配置され、搬送ポート３６からインプリント装置１００内に搬入される。搬送ポート３６はインプリント装置１００（チャンバ３７）内のクリーン度を保つため、装置外空間と装置内空間を分離することができる。搬送ポート３６からインプリント装置１００に搬入された型１は、搬送部３５により不図示の型アライメント機構や、温度調整等を経て型保持部３に搭載される。

同様に、基板２は搬送ポート３６からインプリント装置１００内に搬入され、搬送部３５によりステージ４に搭載される。インプリント装置１００は、ステージ４に基板２が搭載された後、マーク検出部３３にて基板２に形成されたマークとステージ４の基準マーク７を計測し、計測結果に基づき基板２やステージ４の位置調整を行う。マーク検出部３３は、基準マーク７、基板２に形成されたマークを検出する。

供給部３２は、位置調整が行われた基板２上のインプリント位置（ショット領域）にインプリント材を供給する。さらにインプリント装置１００は、型１とインプリント材が供給された基板２を位置合わせした後、型１と基板２の間隔を狭くすることにより型１とインプリント材を接触させる。光源部３１は、型１とインプリント材とが接触した状態で型１を介してインプリント材に紫外線を照射することで、インプリント材を硬化させる。光源部３１は紫外線を照射するものとしたが、光源部３１の光の波長は、基板上に供給されるインプリント材に応じて適宜決めることができる。インプリント装置１００は、インプリント材を硬化させた後、型１と基板２の間隔を広げることで、硬化したインプリント材から型１を引き離す。

インプリント材には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。

硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。

インプリント材は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。

基板は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。

（ステージについて）
図２はインプリント装置１００のステージ４を示す図である。図２（Ａ）はステージ４の下面図、図２（Ｂ）はステージ４の上面図を示す。図２の４０は、ステージ４の重心の位置を示している。ステージ４の重心４０の位置は、ステージ４の構造によって異なるが、ここではステージ４に保持された基板２の中心付近に位置する場合を示している。

図２（Ａ）に示すように、定盤５に対向するステージ４の下面には、複数のエアーガイド１０（１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ）が配置されている。複数のエアーガイド１０のそれぞれには流量調整機構６が接続されており、流量調整機構６はエアーガイド１０に流れる気体の流量を調整することができる。図２（Ｂ）に示すようにステージ４の上面には基準マーク７、光センサ８が配置されている。光センサ８は、高さセンサであり、例えば、ステージ４から型１のパターン面までの距離を計測することができる。インプリント装置１００は、光センサ８の計測結果に基づいて型保持部３に保持された状態の型１の傾きを求めることができる。基板２には型１のパターンが転写されるインプリント領域１１が複数配置されている。インプリント装置１００は、基板２上の全面をインプリント領域１１に沿って順にインプリント材のパターンを形成する。

（従来のステージ）
図３は従来のインプリント装置のステージ４の側面を示す図である。図３は、図２（Ｂ）に示した基板２のショット領域１２にインプリント材のパターンを形成する時のステージ４を示した図である。図３（Ａ）は基板２上のインプリント材（不図示）に型１を押し付けている（押印）状態を示し、図３（Ｂ）は硬化したインプリント材（不図示）から型１を引き離している（離型）状態を示す。

押印時は図３（Ａ）に示すように、型保持部３はステージ４の重心４０からｘ方向に距離ｄ１だけ離れた位置にｆ１の力でステージ４を押し付ける。その際、ステージ４にはｍ１＝ｄ１×ｆ１のモーメントが発生し、ステージ４は定盤５に対して傾いた状態となる。ステージ４には、ステージ４の傾き量と押印力ｆ１に応じてｘ方向の力が発生することがある。このように、押印時のモーメントによりステージ４に傾きが発生した場合、ステージ４のｘ方向の位置合わせ精度が低下する恐れがある。また、型１と基板２に形成されたアライメントマークを不図示の検出手段で検出することによって、型１と基板２の相対位置を計測している場合においても、ステージ４の傾き量に応じて位置合わせ精度の精度が低下する恐れがある。

同様に離型時は図３（Ｂ）に示すように、型保持部３はステージ４の重心４０からｘ方向に距離ｄ１だけ離れた位置でＦ１の力で型１をインプリント材から引き離そうとする。その際、ステージ４にはＭ１＝ｄ１×Ｆ１のモーメントが発生し、ステージ４は定盤５に対して傾いた状態となる。また押印時と同じようにｘ方向の力が発生することがある。このように、離型時のモーメントによりステージ４に傾きが発生した場合、離型時に基板上に形成されたインプリント材のパターンの横ずれやパターン倒れが発生する恐れがある。

（本実施形態のステージ）
図４は第１実施形態のインプリント装置１００のステージ４の側面を示す図である。図４は、図２（Ｂ）に示した基板２のショット領域１２にインプリント材のパターンを形成する時のステージ４を示した図である。図４（Ａ）は基板２上のインプリント材（不図示）に型１を押し付けている（押印）状態を示し、図４（Ｂ）は硬化したインプリント材（不図示）から型１を引き離している（離型）状態を示す。

押印時は図４（Ａ）に示すように、型保持部３はステージ４の重心４０からｘ方向に距離ｄ１離れた位置にｆ１の力でステージ４を押し付ける。その際、ステージ４にはｍ１＝ｄ１×ｆ１のモーメントが発生する。第１実施形態のインプリント装置１００は、押印時にエアーガイド１０ｂと１０ｄにｆ２の力を発生させることにより、モーメントｍ１と逆方向に同等のモーメントｍ２＝ｄ２×ｆ２が生じる。ここでは、エアーガイド１０ｂと１０ｄは、ステージの重心４０からｘ方向に距離ｄ２離れた位置にｆ２の力を発生させることができるものとする。

ステージ４に発生するモーメントは、基板２のショット領域の位置に応じて変化する。そこで流量調整機構６は、エアーガイド１０ｂと１０ｄに発生させるｆ２の力の大きさを、ショット領域（押印する位置）に応じて制御する。これにより、インプリント装置１００の押印時に生じるモーメントを相殺することができ、押印時にステージ４の傾きの発生を低減することができる。ステージ４の傾きの発生を低減することで、高精度なパターン形成が可能となる。

上記の説明では、エアーガイド１０ｂと１０ｄの圧力を増加させる場合について記載したが、エアーガイド１０ａと１０ｃの圧力を減少させることでモーメントを発生させる方法でも構わない。この場合、ステージ４の位置は押印前と比較して−ｚ方向に移動している可能性があるが、ステージ４の傾きの発生を抑えて押印することができる。

同様に離型時は図４（Ｂ）に示すように、型保持部３はステージ４の重心４０からｘ方向に距離ｄ２だけ離れた位置でＦ１の力で型１をインプリント材から引き離そうとする。その際、ステージ４にはＭ１＝ｄ１×Ｆ１のモーメントが発生する。第１実施形態のインプリント装置１００は、エアーガイド１０ｂと１０ｄにＦ２の力を発生させることにより、モーメントＭ１と逆方向に同等のモーメントＭ２＝ｄ２×Ｆ２が生じる。ここでは、エアーガイド１０ｂと１０ｄは、ステージの重心４０からｘ方向に距離ｄ２離れた位置にｆ２の力を発生させることができるものとする。エアーガイド１０ｂと１０ｄの圧力を、押印時よりも減少させることで、図４（Ｂ）に示すＦ２の力を発生させることができる。

ステージ４に発生するモーメントは、基板２のショット領域の位置に応じて変化する。そこで流量調整機構６は、エアーガイド１０ｂと１０ｄに発生させるＦ２の力の大きさを、ショット領域（離型する位置）に応じて制御する。これにより、インプリント装置１００の離型時に生じるモーメントを相殺することができ、離型時にステージ４の傾きの発生を低減することができる。ステージ４の傾きの発生を低減することで、パターンの横ずれやパターン倒れを防止することができ、高精度なパターン形成が可能になる。

上記の説明では、エアーガイド１０ｂと１０ｄの圧力を減少させる場合について記載したが、エアーガイド１０ａと１０ｃの圧力を増加させることでモーメントを発生させる方法でも構わない。この場合、ステージ４の位置は離型前と比較して＋ｚ方向に移動している可能性があるが、ステージ４の傾きの発生を抑えて離型することができる。

なお上述の説明では、ｙ軸周りの回転方向（ωｙ方向）のモーメントを計算する場合について説明したが、ｘ軸周りの回転方向（ωｘ方向）のモーメントについても同様に求めることができる。

例えば、図２（Ｂ）に示した基板２のショット領域１２にインプリント材のパターンを形成する時は、ステージ４にはωｘ方向にモーメントが発生する。そこで、エアーガイド１０ａと１０ｂの圧力を調整することで、押印時や離型時のステージ４の傾きの発生を低減することができる。押印時にはエアーガイド１０ａと１０ｂの圧力を増加させ、離型時にはエアーガイド１０ａと１０ｂの圧力を減少させることでステージ４の傾きの発生を抑える。

押印時にステージ４に配置されたエアーガイド１０で発生させる圧力は、ショット領域１２のＸＹ座標（距離ｄ１）と押印力ｆ１と、エアーガイド１０（１０ａ〜１０ｄ）のＸＹ座標上の力点位置（距離ｄ２）から求めることができる。また、離型時にエアーガイド１０で発生させる圧力も同様に、ショット領域１２のＸＹ座標（距離ｄ１）と型１を引き離そうとする力Ｆ１と、エアーガイド１０（１０ａ〜１０ｄ）のＸＹ座標上の力点位置（距離ｄ２）から求めることができる。

上記の説明では、エアーガイド１０ａと１０ｂの圧力を調整（増加や減少）してモーメントを発生させる場合について記載したが、エアーガイド１０ｃと１０ｄの圧力を調整してモーメントを発生させる方法でもよい。

エアーガイド１０に設けられた流量調整機構６について説明する。エアーガイド１０がプレッシャーエアーのみを供給する場合、流量調整機構６は、エアーガイド１０に供給するエアーの供給圧力を調整する（増減を行う）ことで押印時や離型時に発生するモーメントをステージ４で相殺することができる。また、エアーガイド１０がプレッシャーエアーとバキュームエアーを備える場合、流量調整機構６は、バキュームエアーの圧力を調整してもよいし、プレッシャーエアーとバキュームエアーの圧力を調整してもよい。

（インプリント方法）
図５は、第１実施形態のインプリント方法のシーケンスを示している。図６は、各シーケンスに対する押印・離型力（図６（Ａ））とエアーガイドの圧力（図６（Ｂ））の関係を示している。

図５を用いてインプリント方法について説明する。図５に示す期間ｔ１では、ステップＳ５１でインプリント装置に型と基板を搬入し、ステップＳ５２で基板上にインプリント材を供給し、ステップＳ５３でステージが駆動することで型の下にショット領域が配置される。図５に示す期間ｔ２では、ステップＳ５４で型をインプリント材に接触させる（押印）ために型保持部３が駆動する。この時、上述したようにステージ４のエアーガイド１０の圧力を調整する。図５に示す期間ｔ３では、ステップＳ５５で型１と基板２のアライメントを行い、ステップＳ５６でインプリント材に光を照射してインプリント材を硬化させる。図５に示す期間ｔ４では、ステップＳ５７で硬化したインプリント材から型１を引き離す（離型）ために型保持部３が移動する。この時、上述したようにステージ４のエアーガイド１０の圧力を調整する。図５に示す期間ｔ５では、ステップＳ５８で次のショット領域にインプリント材を供給するためにステージが移動する。

ステップＳ５８でステージが駆動した後、Ｓ５２に戻り次のショット領域にインプリント材を供給することで、基板上のショット領域に対して順次パターンを形成することができる。このインプリント動作を繰り返すことで、基板全面にインプリント材のパターンを形成することができる。

図６を用いて上述したインプリント方法の各期間における押印・離型力とエアーガイドの圧力について説明する。図５に示した期間ｔ１では、型と基板上のインプリント材とが接触していないため、押印力と離型力は生じておらず（Ｆ０）、ステージ４のエアーガイドの圧力も一定値（Ｐ０）を示す。この時、エアーガイド１０には、ステージ４を浮上させるのに必要な圧力が生じている。図５に示した期間ｔ２では、型とインプリント材とが接触し、押印力の発生に応じて、エアーガイドの圧力を調整（増加）して、押印時に発生するモーメントを相殺する。図６（Ａ）では、インプリント装置１００の＋ｚ方向に生じる力を正の力として示し、図６（Ｂ）では、インプリント装置１００の＋ｚ方向に生じる圧力を正の圧力として示している。図５に示した期間ｔ３では、型と基板上のインプリント材が接触している状況であって、一定の押印力（Ｆ１）が加えられており、ステージのエアーガイドの圧力も一定値（Ｐ１）が加えられている。図５に示した期間ｔ４では、硬化後に型と基板を剥離させる（離型）と同時に、離型力に応じてエアーガイドの圧力を調整（減少）する。図５に示した期間ｔ５では、型と基板上のインプリント材とが接触していないため、押印力と離型力は生じておらず（Ｆ０）、ステージ４のエアーガイドの圧力も一定値（Ｐ０）を示す。

また、転写精度を更に向上させるために、押印・離型時において、型と基板の接触部の形状を、型・基板の各々の吸着固定部エアー圧の調整により変形制御する場合がある。例えば、押印時に型のパターン面を基板に対して凸状に変形させることがある。この場合、変形制御のために生じる押印力と離型力の変化をステージに生じるモーメントに加味し、エアーガイドの圧力調整を行うことで、さらにステージの傾きの発生を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、図７に基づいて第２実施形態のインプリント装置１００について説明する。図７は第２実施形態のインプリント装置の型保持部３とステージ４を示した図である。図１に示した第１実施形態のインプリント装置１００と同様の符号については説明を省略する。第２実施形態のステージ４には、ステージ４と定盤５の距離を計測するための測長センサ２０ａ、２０ｂを備える。

図７に示すように型１を基板２上のインプリント材に接触させると押印力が−ｚ方向に加えられて、ステージ４が傾くことにより、測長センサ２０ｂの計測値が測長センサ２０ａの計測値よりも小さくなる。第２実施形態のインプリント装置は、押印力により、基板ステージにモーメントが発生した場合でも、測長センサの値が常に一定となるよう、エアーガイド１０（案内機構）の圧力を調整、制御することで、ステージ４の傾きの発生を低減する。

ステージ４の傾きを計測する測長センサ２０ａ、２０ｂ（計測部）の計測値に応じてエアーガイド１０にそれぞれ設けられた流量調整機構６が、エアーガイド１０に生じる圧力を調整することにより、ステージ４に発生するモーメントを相殺することができる。測長センサ２０ａ、２０ｂは、ステージ４と定盤５の距離を計測することができればよいので、定盤５に設けられてもよい。

さらに、型保持部３に備えられた駆動機構に、押印力や離型力を計測するための力センサなどの力計測手段を備えてもよい。インプリント装置は、押印時や離型時の力計測手段の計測値を、流量調整機構６によるエアーガイド１０の圧力制御にフィードバックすることで、より正確にステージ４に発生するモーメントを相殺することができる。また、型１と基板２の間隔を計測する手段や、型１と基板２の少なくとも一方の傾き量を計測する手段を備えてもよい。インプリント装置は、型１と基板２の間隔を計測することで押印時や離型時を検出することができ、検出結果に応じて流量調整機構６によるエアーガイド１０の圧力を調整することができる。さらにインプリント装置は、型１や基板２の傾きを計測することで、ステージ４の傾きを計測することができ、計測結果に応じて流量調整機構６によるエアーガイド１０の圧力を調整する制御にフィードバックする方法も有効な手段である。

上述の実施形態では、インプリント方法として光を用いてインプリント材を硬化させる光硬化法について説明したが、熱を用いてインプリント材を硬化させる熱サイクル法でもよい。熱サイクル法では、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上の温度に加熱し、樹脂の流動性を高めた状態で樹脂を介して基板に型を押し付け、冷却した後に樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。

光硬化法では、紫外線硬化樹脂を使用し、樹脂を介して基板に型を押し付けた状態で紫外線を照射して樹脂を硬化させた後、硬化した樹脂から型を引き離すことによりパターンが形成される。

（物品の製造方法）
インプリント装置１００を用いて形成した硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。

硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。

次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図８（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。

図８（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図８（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１ｚと型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。

図８（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。

図８（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。なお、当該エッチングとは異種のエッチングにより当該残存した部分を予め除去しておくのも好ましい。図８（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。

１ 型
２ 基板
３ 型保持部
４ ステージ
６ 流量調整機構
１０ エアーガイド
１００ インプリント装置

Claims (9)

1. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント装置であって、
   前記基板を保持するステージと、
   案内面に向けて気体を噴出することにより、前記ステージを前記案内面に対して非接触で支持する複数の案内機構と、
   複数の案内機構が噴出する気体の流量をそれぞれ調整する流量調整機構と、を有し、
   前記流量調整機構は、基板上のインプリント材を成形する位置に応じて前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とするインプリント装置。
2. 前記流量調整機構は、前記ステージの傾きを低減するように前記複数の案内機構のそれぞれが噴出する気体の流量を調整す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. 前記流量調整機構は、前記型と前記基板上のインプリント材が接触して前記型を前記ステージに対して押し付けている際に、前記案内機構の圧力を大きくするように前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント装置。
4. 前記流量調整機構は、前記型を前記基板上のインプリント材から引き離す際に、前記案内機構の圧力を小さくするように前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のインプリント装置。
5. 前記ステージと前記案内面との距離を計測する複数の計測部を備え、
   前記複数の計測部の計測結果に基づいて前記ステージの傾きを求め、該求めたステージの傾きに応じて前記流量調整機構は、前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のインプリント装置。
6. 前記計測部は前記ステージに設けられ、前記ステージと前記案内面との間隔を計測することを特徴とする請求項５に記載のインプリント装置。
7. 前記流量調整機構は、前記ステージの重心から前記基板上のインプリント材を前記成形する位置の距離に基づいて、前記案内機構の圧力が変化するように前記案内機構が噴出する気体の流量を調整することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のインプリント装置。
8. 型を用いて基板上のインプリント材を成形するインプリント方法であって、
   前記基板上のインプリント材を成形する位置に応じて、案内面に向けて気体を噴出することにより、前記基板を保持するステージを前記案内面に対して非接触で支持する複数の案内機構が噴出する気体の流量を調整する工程を有することを特徴とするインプリント方法。
9. 請求項１乃至７の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて基板の上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
   前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する加工工程と、を有し、該加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。

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