JP2020167345A - 成形装置、成形装置を用いた物品製造方法 - Google Patents

成形装置、成形装置を用いた物品製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡易な構造で、成形のための光照射量を得るのに有利な成形装置を提供することを目的とする。【解決手段】 基板を保持する基板保持部と、基板保持部を支持する支持台と、型を保持する型保持部と、基板保持部に保持されている基板上に塗布された光硬化性の成形可能材料と、型保持部に保持されている型とを接触させる駆動部と、駆動部により成形可能材料と型とを接触させた状態で、成形可能材料に成形可能材料を硬化させる光を照射する照射部と、を備え、照射部は、支持台または前記基板保持部に配置され、２次元に配列された複数の発光素子を有する発光素子アレイと、型保持部の上方に配置され、複数の発光素子からの光を基板上の成形可能材料に向けて導光する光学部材と、を備えることを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、型を用いて光硬化性の成形可能材料を成形する成形装置に関する。また、本発明は、成形装置を用いた物品製造方法に関する。
従来から、型を用いて光硬化性の成形可能材料を成形する成形装置が知られている。このような成形装置は、例えば、半導体デバイスや微細構造体の製造工程において利用される。
特許文献１は、平坦な表面を有する型を用いて、基板上に平坦層を形成するための成形装置を開示している。特許文献２や特許文献３は、凹凸パターンを有する型を用いて、基板上にパターン層を形成するための成形装置を開示している。後者の成形装置は、インプリント装置と呼ばれることもある。
特許文献１は、エネルギー供給源が生じさせた広帯域の紫外線放射を用いて、成形可能材料を固化させることを開示している。しかしながら、エネルギー供給源について詳細は記載されていない。
典型的には、高輝度の紫外線放射手段としてＵＶランプが使われるが、特許文献２には、ＬＥＤ発光素子を用いて紫外線を発生させることが記載されている。
特表２０１１−５２９６２６号公報 特表２０１２−５０５５４４号公報
ＵＶランプは、高輝度の紫外線を得やすいが、発熱量が大きいことや、照射システムの構成が大型化・複雑化してしまうという問題があった。それに対して、ＬＥＤ発光素子はＵＶランプに比べて輝度が低いため、光路距離を短くするための工夫が必要となる。
特許文献２は、型保持部の斜め上方にＬＥＤ発光素子を並べる構成であり、光路の距離を短くするうえで不利となる。また、光ファイバーを設けて型保持部の筐体に導光することが記載されているが、光ファイバーは光の損失が大きいため、光照射量あるいは効率の面で不利となる。
本発明は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で、成形のための光照射量を得るのに有利な成形装置を提供することを目的とする。
本発明の成形装置は、基板を保持する基板保持部と、基板保持部を支持する支持台と、型を保持する型保持部と基板保持部に保持されている基板上に塗布された光硬化性の成形可能材料と、型保持部に保持されている型とを接触させる駆動部と、駆動部により成形可能材料と型とを接触させた状態で、成形可能材料に成形可能材料を硬化させる光を照射する照射部と、を備え、照射部は、支持台または基板保持部に配置され、２次元に配列された複数の発光素子を有する発光素子アレイと、型保持部の上方に配置され、複数の発光素子からの光を基板上の成形可能材料に向けて導光する光学部材と、を備えることを特徴としている。
本発明によれば、簡易な構造で、成形のための光照射量を得るのに有利な成形装置を提供することを目的とする。
成形装置の成形処理部を示す図 成形処理部の光学部材２０を示す図 成形処理部の光学部材３０を示す図 光学部材２０と光学部材３０の領域を示す図 成形装置による成形動作を示す図 成形処理部の変形例１を示す図 成形処理部の変形例２を示す図 成形処理部の変形例３を示す図
［実施例１］
以下、本発明を実施するための形態を、図面を用いながら説明する。
図１に、成形装置の成形処理部の一例を示す。成形装置は、光硬化性の成形可能材料を成形する。ここでは、紫外線の照射によって硬化させる装置の例で説明するが、これに限られない。また、基板として半導体製造において使用されるウエハの例で説明するがこれに限られない。典型的なウエハは、直径３００ｍｍあるいは２００ｍｍの円形の外周形状を有する。また、型ＳＳとしてウエハと同サイズの円形の外周形状の例で説明するが、これに限られない。
図１に示す成形装置１００は、成形処理部１０１を有する。成形処理部１０１は、基板Ｗ上に塗布された成形可能材料ＭＬを硬化させる光を照射する照射部１０として、複数の発光素子を有する発光素子アレイ１１と、発光素子アレイ１１からの光を成形可能材料ＭＬに導光する光学部材２０、３０を有する。ステージ（支持台）４０は基板Ｗを保持するためのチャック（基板保持部）４１を支持する。ヘッド５０は、型ＳＳを保持するためのチャック５１（型保持部）と、チャック５１を駆動する駆動部５２と、駆動部５２を支持する支持部５３を有する。基板Ｗ上に塗布された成形可能材料ＭＬに型ＳＳを接触させ、この状態で成形可能材料ＭＬに照射部１０から光を照射し、成形可能材料ＭＬを硬化させる。型ＳＳは平坦な表面を有し、硬化後に型ＳＳを上方に移動させると、硬化された成形可能材料ＭＬの表面には型ＳＳの表面に応じた面が形成される。このようにして、成形可能材料を成形する。
ステージ４０は、基板Ｗをチャック４１に保持させた状態で、ベースＢＳ上を移動可能である。基板Ｗをチャック４１上に搬入または搬出する際に、ヘッド５０の下方から離れた位置にステージ４０を移動させることで、搬送ハンドとヘッド５０との干渉（物理的接触）の回避が容易となる。また、基板Ｗ上の成形可能材料ＭＬと型ＳＳとを接触させる前にステージ４０を微小量で移動させることで、型ＳＳと基板Ｗとの相対位置を微調整することができる。ステージを駆動する機構については公知の技術を適用しうる。ステージ４０は、天板と、天板に連結された板状部材と、を含みうる。
チャック４１は、ステージ４０に締結あるいは吸着により固定される。チャック４１は基板Ｗを保持する保持面を有する。チャック４１による基板Ｗの保持方式として、真空吸着方式、静電吸着方式などの公知の技術を適用しうる。真空吸着方式の場合には、チャック４１の表面に形成された溝と負圧発生装置と連通させ、基板Ｗが保持面に載置された状態で溝の内部を負圧にすることで基板Ｗを保持することができる。チャック４１には、基板Ｗを搬入および搬出する際にピンを保持面から突出させるための孔が形成されていてもよい。ピンを上下に駆動する機構を用いてピンを保持面から突出させることで、保持面から離間させた状態でピンに支持された基板Ｗを搬送ハンドに受け渡すことができる。また、ステージ４１は、型ＳＳを搬送ハンドに受け渡す際に使用されてもよい。ステージ４０とチャック４１の材質は公知の技術を適用しうる。例えば、セラミックス、金属、合金、ガラスなどの材質であってもよい。
つづいてヘッド５０について説明する。チャック５１は型ＳＳを保持する保持面を有する。チャック５１による型ＳＳの保持方式として、真空吸着方式、静電吸着方式などの公知の技術を適用しうる。真空吸着方式の場合には、チャック５１の表面に形成された溝と負圧発生装置と連通させ、基板ＳＳが保持面に載置された状態で溝の内部を負圧にすることで型ＳＳを保持することができる。
チャック５１は、型ＳＳの直径よりも大きな直径の円形の外周形状を有する。チャック５１は、型ＳＳを保持した状態で、チャック５１の上方からの光を成形可能材料ＭＬに照射可能に構成される。そのために、チャック５１の材質の少なくとも一部を、紫外光の透過率が６０％以上の材質としうる。より好適には、紫外光の透過率を７０％以上あるいは８０％以上の材質としうる。本実施例では、チャック５１のうち、型ＳＳと接触しない領域の材質も型ＳＳと接触する領域と同様に紫外光の透過率が高い材質としている。また、透過率が高い材質を配置する代わりに、チャック５１の一部に凹部（空間）を形成して、光の照射を妨げないようにしてもよい。
駆動部５２は支持部５３に支持される。駆動部５２は、支持部５３に対するチャック５１の上下方向（Ｚ方向）の相対位置を変化させるようにチャック５１を駆動する。駆動部５２として、例えば、ピエゾアクチュエータやボイスコイルモータなどのアクチュエータを用いることができる。要求される仕様（応答性など）によっては空圧を利用したものであってもよい。チャック５１をチルト方向（θｘ、θｙ方向）に駆動可能なように複数のアクチュエータを設けてもよい。チャック５１をチルト方向に駆動することで、型ＳＳと成形可能材料ＭＬとを接触させる際に型ＳＳと基板Ｗとの相対的な傾きを調整することができる。駆動部５２は、チャック５１をＸＹ方向に移動可能であってもよい。例えば、基板Ｗ上の成形可能材料ＭＬと型ＳＳとを接触させる前にＸＹ方向にチャック５１を微小量で移動させることで、型ＳＳと基板Ｗとの相対位置を微調整することができる。
支持部５３は不図示の支持構造体に例えば締結により固定される。駆動部５２と支持部５３は、筐体に収納されていてもよい。この場合、駆動部５２と支持部５３は筐体を介して支持構造体に固定されてもよい。また、支持部５３が筐体を兼ねていてもよい。
ヘッド５０は、さらに、チャック５１に保持された型ＳＳを基板Ｗに向けて湾曲させるための機構を有してもよい。例えば、チャック５１に凹部を形成し、保持された型ＳＳと凹部とで囲まれた局所空間を圧力制御装置に連通させて、局所空間の圧力を陽圧にすることで、型ＳＳを湾曲させることができる。
成形処理部１０１は、型ＳＳと接触させている成形可能材料ＭＬを観察する観察部６０を有する。観察部６０は、観察光を照射するための光源と、撮像素子（撮像手段）とを有する。光源の波長は、成形可能材料の硬化に用いる光の波長とは異なることが好ましく、本実施例では可視光線である４５０ｎｍ〜７５０ｎｍの波長域のＬＥＤを用いる。光源からの観察光はレンズ６１を介してチャック５１の上方から成形可能材料に照射される。本実施例ではレンズ６１によりテレセントリック光学系を構成している。このような構成で、成形動作中の型ＳＳと成形可能材料ＭＬの状態を観察することができる。観察部６０は成形される領域全域で観察することが好ましい。
次に、図１〜図３を参照しながら照射部１０について説明する。図２は、ステージ４０を上方から見た図である。図３は光学部材３０の上面図である。
発光素子アレイ１０は、ＸＹ平面に沿って２次元に配列された複数の発光素子を有し、ステージ４０上に配置される。本実施例では、発光素子アレイ１０は、チャック４１の外周に沿って並べられた複数のＬＥＤモジュール１１を含む。各ＬＥＤモジュールは、矩形の電気プリント基板と、電気プリント基板に２次元に配列された複数のＬＥＤ素子（発光素子）１２とを含む。発光素子アレイ１０は、ステージ４０に形成された凹部の内側に配置され、発光素子アレイ１０の上方にはマイクロレンズアレイ１２が配置されている。マイクロレンズアレイ１２は、複数のマイクロレンズを含む。マイクロレンズアレイ１２は、各ＬＥＤ素子１２から広角で射出された光を集光し、マイクロレンズアレイ１２の上方に配置された光学部材２０に向けて導光する。
光学部材２０は、発光素子アレイ１０からのマイクロレンズアレイ１２を介した光を光学部材３０に向けて導光する。ここでは、発光素子アレイ１０から上方に向かう光が、チャック４１の中心側に向かうように、光学部材３０は光の向きを変える。光学部材２０として、好適には、平板状の回折光学素子が用いられる。
本実施例では光学部材２０は環状であるが、各ＬＥＤモジュールの上方にそれぞれ光学部材を離間させて配置させてもよい。
本実施例において、発光素子アレイはチャック４１の両側に配置されており、さらに発光素子アレイはチャック４１の周囲を囲むように配置されている。このような配置は、チャック４１の片側に配置した場合に比べて、光を強度や均一性の面で有利である。また、複数のＬＥＤ素子がチャック４１の中心をとおる線（例えば、図２のＸ方向あるいはＹ方向）に対して対称であることは、光の均一性の面で有利である。
光学部材３０は、チャック５１の上方に配置され、支持部５３あるいは不図示の筐体に複数の載置部３１を介して支持される。光学部材３０は、発光素子アレイ１０からの光を型ＳＳに接触している成形可能材料ＭＬに向けて導光する。光学部材３０は、好適には、基板Ｗに対向する面を反射面とする凹面ミラーであり、楕円ミラーを用いても良い。光学部材３０の材質として、観察部６０からの観察光（本実施例では可視光）を透過可能な材質が用いられる。すなわち、光学部材３０の少なくとも一部の材質は、紫外光を反射可能で、可視光を透過可能な材質であることが好ましい。好適には、観察光の透過率が６０％以上の材質としうる。より好適には、観察光の透過率を７０％以上あるいは８０％以上の材質としうる。また、光学部材３０の反射面に光を拡散させるための構造を形成してもよい。
複数の載置部３１は、光学部材３０の外周に沿って３箇所に離れて設けられる。載置部３１は、光学部材３０の中心から１２０°異なる方向に配置されることが好ましい。支持体５３との間に、接着剤、フレクシャ構造を介していてもよい。また、公知のキネマティックマウントを適用しうる。接着剤、フレクシャ構造、またはキネマティックマウントの採用により、支持体５３から伝わる力による光学部材３０の変形を抑制できる。
図４を参照しながら、光学部材２０と光学部材３０の好適な例を説明する。図４は、光学部材２０と光学部材３０の領域毎の光学特性の違いを説明するための図である。図４（ａ）に示すように、光学部材３０は、光学部材３０の中心を含む中心領域３０ａと、光学部材３０の外周を含む外周領域３０ｃと、中心領域３０ａと外周領域３０ｃの間に位置する中間領域３０ｂと、を含む。
光学部材３０は、中心領域３０ａの反射率が中間領域３０ｂの反射率よりも高く、中間領域３０ｂの反射率が外周領域３０ｃの反射率よりも高くなるように構成される。反射率を領域に応じて異ならせるために、例えば誘電体多層膜のような反射膜を設けてもよい。上述のように反射率を径方向の位置に応じて異ならせる（中心側の反射率を高く、外周側の反射率を低くする）ことで、全領域で反射率が同じである場合に比べて照度をより均一化することができる。反射率は８０％以上（１００％未満）の範囲で選択することが好ましい。
光学部材３０の反射率を領域に応じて異ならせる代わりに、拡散のし易さを領域に応じて異ならせてもよい。光学部材３０は、中心領域３０ａの拡散角が中間領域３０ｂの拡散角よりも小さく（狭角度）、中間領域３０ｂの拡散角が外周領域３０ｃの拡散角よりも小さく（狭角度）なるように構成される。
図４（ｂ）に示すように、光学部材２０は、内側領域２０ａと、外側領域２０ｂとを含む。光学部材２０は回折光学素子であり、内側領域２０ａの回折ピッチを、外側領域２０ｂの回折ピッチよりも大きく（粗く）している。このような構成により、外側領域２０ｂにおいて内側領域２０ａよりも光を拡散しやすくすることで、基板Ｗへの照度をより均一化することができる。また、回折ピッチを異ならせるのに代えて、回折格子の形状を異ならせてもよい。
図４（ｃ）を参照しながら、上述の光学部材２０、３０による効果を説明する。図４（ｃ）においてＩＬａ、ＩＬｂは光線を示す。図からわかるように、光線ＩＬａの方が光線ＩＬｂよりもＬＥＤ素子から基板Ｗまでの導光距離が長い。発光素子アレイ１０の発光面が均一であったとしても、この導光距離の違いによって照度分布が生じてしまう。本実施形態に、発光素子アレイ１０から基板Ｗへ照射される光の照度分布が均一になるように、光学部材２０、３０の少なくともいずれかの光学特性を領域（例えば、チャック４１の中心側と外側の領域）によって異ならせている。
成形処理部１０１を用いた成形動作について図５を参照しながら説明する。本実施例では、平坦な表面を有する型を用いて成形を行う装置について説明をする。
まず、成形可能材料ＭＬが塗布された基板Ｗをチャック４１に搭載する。次に、チャック４１に保持された基板Ｗをチャック５１に保持された型ＳＳに対向させる。さらに、駆動部５２により型ＳＳを下方（基板Ｗの方向）に降下させて（図５（ａ）の状態）、型ＳＳと成形可能材料ＭＬを接触させる。その後、照射部１０から光を照射し、光学部材２０、３０、および型ＳＳを介した光を成形可能材料ＭＬに照射する（図５（ｂ）の状態）。この結果、成形可能材料ＭＬの光硬化反応が発生し、成形可能材料ＭＬが硬化する。最後に、硬化した成形可能材料ＭＬから、駆動部５２により型ＳＳを剥離させる（図５（ｃ）の状態）。以上のような工程で、基板Ｗ上に成形された成形可能材料ＭＬを形成することができる。このような成形処理は、基板Ｗの全面に対して一括で行われる。
ここで、本実施例では型ＳＳとして、厚さ０．３以上１．０ｍｍ以下、より好適には、厚さ０．５以上０．７以下の部材を用いている。型ＳＳは、紫外光を透過可能な材質であり、石英などが好適に用いられる。型ＳＳは回路パターンのようなデバイス用途のパターンを有さず、平坦な面を有する。このような型は、平坦化部材あるいはスーパーストレートと称されることもある。型ＳＳは、デバイス用途ではなく位置合わせ用途のパターン（マーク）を有していてもよい。このようなパターン（マーク）は、例えば成形処理において型ＳＳと基板Ｗとの相対位置を調整するために用いられ、アライメントマークと称されることがある。
図５からわかるように、成形可能材料と接触した際に基板全体のうねりに対して型ＳＳは基板のうねりに倣うが、局所的な領域において、下地パターンの凹凸を平坦にしている。本明細書で「平坦化装置」という用語は、このような局所的な領域を平坦にする装置を含む意味で用いられる。
平坦化装置は、基板上に形成された第１層（図５の斜線パターン層）の上に、平坦な面を有する型を用いて成形可能材料を成形することにより、第１層の上に第１層よりも平坦性が高い第２層を形成する。なお、本明細書における「第１層」は、厳密にベースから１番目にある層を意味するものではない。例えば半導体デバイスの製造においては、数十〜数百の層を形成する場合もあり、この場合において「第１層」はベースから１番目以外の層を含む。
成形可能材料ＭＬとして、好適には光硬化性の樹脂が用いられる。また、成形可能材料ＭＬは、重合性化合物と光重合開始材を含んでいてもよい。成形可能材料は、非重合性化合物または溶剤を含んでいてもよい。非重合性化合物として、例えば増感剤、水素供与体、内添型離型材、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分の少なくともいずれかを含んでいてもよい。
成形可能材料ＭＬは使用されるデバイス製造プロセスに依存することがある。本実施例では、例えば、成形可能材料としては波長３００〜３５０ｎｍの光に対する感度が他の波長に比べて高い材料が使用される。成形可能材料ＭＬの波長３００〜３５０ｎｍの光に対する感度は、波長３５０〜４００ｎｍの光に対する感度の５倍以上、より好適には８倍以上であってもよい。
ＬＥＤモジュール１１のＬＥＤ素子１２は、超高圧水銀ランプとは異なり単一波長であり、発光強度は波長に依存する。一般に、３６５ｎｍ以上の波長のＬＥＤ素子に比べて、３００〜３５０ｎｍの波長のＬＥＤ素子の発光強度は大幅に小さい。本実施例によれば、ヘッド側に比べてレイアウト制約が少ないステージ４１に発光素子アレイ１０を配置することで、成形可能材料への硬化光の照度を向上させることが容易となる。また、ステージ４１上に発光素子アレイ１０を配置することで、ＬＥＤ素子の交換といったメンテナンス性を向上させることができる。
成形装置は、成形の位置精度によっては、型と成形可能材料が塗布された基板との間の（接触前の）間隔が小さいことが要求される。そこで、本実施形態は、発光素子アレイの上端がチャック４１の保持面よりも低い位置にあるように、ステージ４０の凹部の内側に配置されている。
本実施例では、ステージ４０に発光素子アレイ１０を配置している。そのため、チャック４１を交換したとしても、発光素子アレイ１０をそのまま使用し続けることができる。さらに、チャック４１の加工・製造時における保持面の平坦度の低下を抑制できる。しかしながら、加工技術や要求される精度によっては、ステージ４０ではなくチャック４１に発光素子アレイ１０を配置してもよい。この場合、保持面に沿う方向（ここではＸＹ方向）におけるチャック４１の寸法を大きくして、チャック４１の保持面よりも外側（端部側）に発光素子アレイ１０を配置させてもよい。
また、好適な例として、発光素子アレイ１０は、波長が異なる複数のＬＥＤ素子を有していてもよい。ユーザーが装置を使用する際に、成形可能材料を変更する、あるいは、成形可能材料の品質のばらつきがあった場合であっても、各波長のＬＥＤ素子の照射を制御することによって効率よく成形可能材料を硬化させることができる。
また、所定の複数のＬＥＤ素子の波長を、当該ＬＥＤ素子よりもチャック４１から離れたＬＥＤ素子の波長よりも光感度の波長としてもよい。
一般に、超高圧水銀ランプは、高輝度の紫外線を得やすいという利点があるが、発熱量が大きいことや、照射システムの構成が大型化、複雑化してしまうという点で不利となる。本実施例によれば、より簡易な構成で、成形可能材料への照射量を得ることができる。
制御部ＣＯＮは、ＣＰＵ等のプロセッサと、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＨＤＤ等の記憶部と、外部デバイスとプロセッサとをインターフェースするインターフェース部と、を含む。インターフェース部には、ホストコンピュータとの通信を行う通信インターフェースも含まれる。ホストコンピュータは、例えば、成形装置１００が配置された工場全体または一領域を制御するコンピュータである。プロセッサは記憶部に記憶されたプログラムを実行し、成形処理部１１０の動作を制御する。制御部ＣＯＮは、複数の回路基板を有していてもよい。また、制御部ＣＯＮの全部あるいは一部は、成形処理部が配置されるチャンバ（筐体）内のラックに配置されてもよく、チャンバ外に配置されてもよい。
（変形例１）
図６は、図１の光学部材３０の変形例１を示す図である。図１と同様の部分については説明を省略する。
成形装置２００の成形処理部２０１は、図１の光学部材３０に代えて、チャック５１の上面に配置させた反射膜３２を有する。
反射膜３２は、図４で説明したように、領域に応じて反射率を異ならせることが好ましい。
（変形例２）
図７は、図１の光学部材３０の変形例２を示す図である。図１と同様の部分については説明を省略する。
成形装置３００の成形処理部３０１は、図１の光学部材３０に代えて、ヘッドの筐体の内面に配置された反射膜３３を有する。本変形例では、支持部５３が筐体を兼ねており、支持部５３は環状（円に限らず、多角形でもよい）に構成される。
さらに、本実施例では、光学素子アレイ１０に加えて、支持部５３の側方に光学素子アレイ７０を配置している。支持部５３の側面には光学部材８０が支持されており、光学素子アレイ７０からの光が光学部材８０を介して成形可能材料ＭＬに照射される。本実施例において、光学素子アレイ１０よりも光学素子アレイ７０は小型であり、光学素子アレイ７０は補助として用いられる。
（変形例３）
図８は、図１の照射部の変形例３を示す図である。図１と同様の部分については説明を省略する。
成形装置４００の成形処理部４０１では、発光素子アレイ１０は、チャック４１の保持面に対してチャック４１の中心側を向くように傾けて配置されている。
成形装置は、成形の位置精度によっては、型と成形可能材料が塗布された基板との間の（接触前の）間隔が小さいことが要求される。そこで、本実施形態は、発光素子アレイ１０の上端がチャック４１の保持面よりも低い位置にあるように、ステージ４０の凹部の内側に配置されている。
このように、発光素子アレイ１０を傾けて配置することで、光学部材２０を省略することが可能となる。
上述の実施例および変形例１〜３では、デバイス用途のパターンが形成されていない型を用いて成形可能材料を成形する装置を説明した。このような装置は平坦化装置と称されることがある。しかしながら、本発明は、平坦化装置に限られるものではない。例えば、デバイス用途の凹凸パターンが形成された型を用いて成形可能材料を成形する装置にも適用できる。このような装置はインプリント装置やパターン転写装置と呼ばれることがあり、「型」は、マスク、モールド、テンプレートと呼ばれることがある。また、本発明は、型を複製するためのレプリカ装置にも適用されうる。本明細書において、「基板」は、転写先のブランク状態の型を含む。このような型は、ブランクマスク、ブランクテンプレートと呼ばれることがある。
本実施例の成形装置をインプリント装置に適用する場合、特に、基板の全面に一括でパターンを押印転写する装置において有利である。このような一括転写では、基板上のショット（フィールド）領域毎に押印する装置に比べて硬化のために必要な光量が大きいためである。しかしながら、一括転写に限定されるものではなく、例えば、複数のショット領域を同時に転写する装置においても有利である。
（デバイス製造方法の例１）
物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、成形装置１００を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）の表面に平坦化処理をする工程を含む。
かかる製造方法は、パターンを形成された基板を処理する工程を更に含む。当該処理ステップは、平坦化処理がされた層の上にデバイスパターンを形成するステップと、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
（デバイス製造方法の例２）
物品としてのデバイス（半導体デバイス、磁気記憶媒体、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、成形装置１００を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）の表面に型のパターンを転写する工程を含む。
かかる製造方法は、パターンを形成された基板を処理する工程を更に含む。当該処理ステップは、当該パターンの残膜を除去するステップを含みうる。また、当該パターンをマスクとして基板をエッチングするステップなどの周知の他のステップを含みうる。本実施形態における物品の製造方法は、従来に比べて、物品の性能、品質、生産性及び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及び変更が可能である。
Ｗ 基板
ＭＬ 成形可能材料
１００、２００、３００、４００ 成形装置
１０１、２０１、３０１、４０１ 成形処理部
４０ ステージ（支持台）
４１ チャック（基板保持部）
５１ チャック（型保持部）
５２ 駆動部
１０ 発光素子アレイ
２０ 光学部材
３０ 光学部材
５３ 支持部
６０ 観察部

Claims (14)

  1. 基板を保持する基板保持部と、
    前記基板保持部を支持する支持台と、
    型を保持する型保持部と、
    前記基板保持部に保持されている前記基板上に塗布された光硬化性の成形可能材料と、前記型保持部に保持されている前記型とを接触させる駆動部と、
    前記駆動部により前記成形可能材料と前記型とを接触させた状態で、前記成形可能材料に前記成形可能材料を硬化させる光を照射する照射部と、を備え、
    前記照射部は、
    前記支持台または前記基板保持部に配置され、２次元に配列された複数の発光素子を有する発光素子アレイと、
    前記型保持部の上方に配置され、前記複数の発光素子からの光を前記基板上の前記成形可能材料に向けて導光する光学部材と、を備えることを特徴とする成形装置。
  2. 前記発光素子アレイは、前記基板保持部の保持面の両側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の成形装置。
  3. 前記発光素子アレイは、前記基板保持部の保持面の周囲を囲むように、前記保持面の外周に沿って配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の成形装置。
  4. 前記光学部材は、基板Ｗに対向する面を反射面とする凹面ミラーであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成形装置。
  5. 前記光学部材は少なくとも２つの領域を含み、前記成形可能材料に照射される光の照度が均一になるように、前記２つの領域の光学特性が異なることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の成形装置。
  6. 前記光学部材は第１の光学部材であり、さらに、前記照射部は、前記支持台に配置され、前記発光素子アレイからの光を前記第１の光学部材に向けて導光する第２の光学部材を備えることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の成形装置。
  7. 前記第２の光学部材は、回折光学素子を含むことを特徴とする請求項６に記載の成形装置。
  8. 前記第２の光学部材は少なくとも２つの領域を含み、前記成形可能材料に照射される光の照度が均一になるように、前記２つの領域の光学特性が異なることを特徴とする請求項６または７に記載の成形装置。
  9. 前記支持台は凹部を有し、前記基板保持部の保持面よりも前記発光素子アレイの上端の方が低い位置にあるように、前記発光素子アレイは前記凹部の内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の成形装置。
  10. 前記複数の発光素子の少なくとも１つの発光素子は、ＵＶ−ＬＥＤであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の成形装置。
  11. 前記成形装置は、前記基板の全面を一括で成形処理することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の成形装置。
  12. 前記型と接触させている前記成形可能材料を前記型保持部の上方から観察する観察部を備えることを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の成形装置。
  13. 前記成形装置は、前記基板上に形成された第１層の上に、平坦な面を有する前記型を用いて前記成形可能材料を成形することにより、前記第１層の上に前記第１層よりも平坦性が高い第２層を形成することを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の成形装置。
  14. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の成形装置を用いて基板上の層を成形するステップと、成形された層あるいは成形された層の上に配置されたパターンをマスクとしてエッチングするステップと、を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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