JP6936985B2 - インプリント装置、インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、モールドに形成されている転写パターンを被転写体に転写するインプリント装置、インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法に関する。

モールドを被転写体の樹脂に押しつけ、モールド上に形成された転写パターンを樹脂に転写するインプリント装置が知られている（例えば、特許文献１）。

特開２００７−２６６０５３号公報

モールドに形成された転写パターンを樹脂に転写する際にインプリント装置に振動やその他の外力が加わると、樹脂に対する転写パターンの位置ずれが発生し、所望の位置に転写パターンを転写できないという問題がある。

本発明の目的は、樹脂に対する転写パターンの位置ずれを防止することができるインプリント装置、インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の一態様によるインプリント装置は、所定パターンが形成されたモールドを保持するモールドホルダと、前記所定パターンが転写されるレジストが形成された基板を保持する第一ステージと、前記第一ステージを移動可能に保持する第二ステージと、前記第二ステージに設けられた電磁石と、前記電磁石に対向し且つ前記電磁石に対して近付く方向及び離れる方向に移動可能に前記モールドホルダに取り付けられて磁性材料を含むように形成されたダイセットガイドとを有し、前記モールドホルダと前記第二ステージとを固定する固定部と、を備えることを特徴とする。

また、上記目的を達成するために、本発明の一態様によるインプリント装置の運転方法は、所定パターンが形成されたモールドを保持するモールドホルダを、前記所定パターンが転写されるレジストが形成された基板を保持する第一ステージに近付けて前記レジストと前記モールドとを対向して配置し、前記第一ステージを移動可能に保持する第二ステージを前記モールドホルダに対して相対的に移動させて前記モールドと前記基板とを位置合わせし、前記第二ステージに設けられた電磁石と、前記電磁石に対向し且つ前記電磁石に対して近付く方向及び離れる方向に移動可能に前記モールドホルダに取り付けられて磁性材料を含むように形成されたダイセットガイドとを有する固定部を用いて、前記電磁石へ通電して発生させた磁力によって前記電磁石及び前記ダイセットガイドを固定することで前記モールドホルダと前記第二ステージとを固定し、前記第一ステージを前記モールドホルダに対して相対的に移動させて前記モールドと前記基板とを位置合わせすることを特徴とする。

さらに、上記目的を達成するために、本発明の一態様によるデバイスの製造方法は、上記本発明の一態様によるインプリント装置の運転方法を用いてデバイスを製造することを特徴とする。

本発明の一態様によれば、樹脂に対する転写パターンの位置ずれを防止することができる。

本発明の一実施形態によるインプリント装置１の概略構成を示す外観模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１に備えられたステージ装置３の概略構成を示す外観模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１に備えられたモールド装置７の概略構成を示す分解模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１に備えられたモールドホルダ７１の概略構成を示す模式図であり、図４（ａ）はモールドホルダ７１の平面模式図であり、図４（ｂ）はモールドホルダ７１の部分断面模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１に備えられたプレス機５の概略構成を説明する模式図であり、図５（ａ）はプレス機５に設けられた柱状部材５１近傍の正面模式図であり、図５（ｂ）は柱状部材５１近傍の右側面模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１を説明する図であって、モールド７２をプレス機５の柱状部材５１で押し下げた状態を説明する模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置の運転方法を説明する図であって、図７（ａ）は、インプリント工程におけるモールド７２と基板２１との平行度の調整方法を説明する図であり、図７（ｂ）は、比較例としての押圧部５６１が曲面状の端部を有している場合のモールド７２と基板２１との平行度の調整方法を説明する図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置１に備えられた基板保持テーブル２の概略構成を示す模式図であり、図８（ａ）は基板保持テーブル２の平面模式図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）中に示すＢ−Ｂ線で切断した基板保持テーブル２の断面模式図である。 本発明の一実施形態によるインプリント装置の運転方法を説明する図であって、インプリント工程を模式的に示す図である。

本発明の一実施形態によるインプリント装置、インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法について、図１から図９を用いて説明する。以下、本実施形態によるインプリント装置の概略構成について図１から図８を用いて説明した後、インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法について図１から図８を参照しつつ図９を用いて説明する。

（インプリント装置の全体構成）
図１に示すように、本実施形態によるインプリント装置１は、所定パターンが形成されたモールド７２を保持するモールドホルダ７１を有するモールド装置７と、所定パターンが転写されるレジスト（樹脂の一例）２１０が形成された基板２１を保持する基板保持テーブル２とを備えている。また、インプリント装置１は、基板保持テーブル２をモールドホルダ７１に対して移動可能に支持するステージ装置３と、ステージ装置３の一部とモールドホルダ７１とを固定する固定部９ａ，９ｂ，９ｃとを備えている。また、インプリント装置１は、所定パターンをレジスト２１０に転写する際にモールドを押圧するプレス機５と、モールド７２と基板２１との位置合わせ時に用いられる顕微鏡６とを備えている。さらに、インプリント装置１は、レジスト２１０を硬化するための光（本実施形態では紫外線）を照射する光源８を備えている。

モールド装置７は門型構造を有している。ステージ装置３は、モールド装置７の内側の空間に配置されている。つまり、ステージ装置３は、正面及び底面を除いて、右側面、左側面、背面及び上面（平面）のそれぞれの一部をモールド装置７に囲まれて配置されている。

モールド装置７に設けられたモールドホルダ７１は、ステージ装置３の上面側、すなわち上方に配置されている。ステージ装置３は、モールドホルダ７１に対向させて基板保持テーブル２を支持している。これにより、モールドホルダ７１に保持されるモールド７２と、基板保持テーブル２に保持される基板２１とが対向して配置される。さらに、モールド７２に形成された所定パターン（後述する転写パターン）と、基板２１上に形成されたレジスト２１０とが対向して配置される。

プレス機５は、モールドホルダ７１の上方に配置されている。プレス機５は、モールド７２の所定パターンをレジスト２１０に転写する際にモールド７２に圧力を加える柱状部材５１と、柱状部材５１が取り付けられる筐体５２と、筐体５２に取り付けられ筐体５２の上方に延在する支柱部５４とを有している。筐体５２は、支柱部５４や後述する顕微鏡６などを配置できるように内側に所定の空間が設けられた形状を有している。筐体５２は、例えば円筒形状や箱型形状を有していてよい。さらに、プレス機５は、柱状部材５１、筐体５２及び支柱部５４を一体に上下動させるモータ部５３を有している。詳細な構成の説明は省略するが、柱状部材５１は、モータ部５３を駆動することにより、筐体５２及び支柱部５４と一体になってモールドホルダ７１に近付く方向と、モールドホルダ７１から遠ざかる方向とに移動できるようになっている。

顕微鏡６は、柱状部材５１の上方に設けられている。顕微鏡６は、基板２１及びモールド７２のそれぞれに形成されたアライメントマークを観察できるようになっている。また、顕微鏡６は、柱状部材５１の上方から基板２１及びモールド７２にそれぞれ形成されたモアレパターンで生じるモアレ縞を観察できるようになっている。顕微鏡６には、不図示の撮像装置が設けられており、アライメントマークやモアレ縞を撮像できるようになっている。また、顕微鏡６及び撮像装置は、不図示のＸＹＺステージに固定され、モールド７２や基板２１に対して相対的に移動できるようになっている。

図示は省略するが、インプリント装置１は、ステージ装置３、プレス機５、顕微鏡６、モールド装置７及び光源８を制御する制御装置（例えばパーソナルコンピュータ）、顕微鏡６で観察されたアライメントマークや撮像装置で撮像された画像などを表示する表示装置を備えている。

（ステージ装置の構成）
次に、本実施形態によるインプリント装置１に備えられたステージ装置３の概略構成について図１を参照しつつ図２を用いて説明する。図２では、理解を容易にするため、ステージ装置３が支持する基板保持テーブル２及び基板保持テーブル２に保持される基板２１が併せて図示されている。また、図２には、ステージ装置３が移動可能な方向を示すｘｙｚ座標が図示されている。

図２に示すように、ステージ装置３は、モールド７２（図１参照）に形成された所定パターンが転写されるレジスト２１０が形成された基板２１を保持する微動ステージ（第一ステージの一例）３２と、微動ステージ３２を保持する粗動ステージ（第二ステージの一例）３１とを有している。

粗動ステージ３１は、微動ステージ３２をｘ方向及びｙ方向にモールドホルダ７１（図１参照）に対して相対的に移動可能なＸＹ方向移動部３１１と、ｘｙ座標平面に直交するｚ軸回りに微動ステージ３２をモールドホルダ７１（図１参照）に対して相対的に回転可能なθ方向移動部３１２とを有している。粗動ステージ３１は、±５μｍ以上のアライメント精度で基板２１とモールド７２との位置補正ができるようになっている。

粗動ステージ３１は、微動ステージ３２を移動可能に保持するフレーム３１３を有している。フレーム３１３は、θ方向移動部３１２に固定されている。θ方向移動部３１２は、ＸＹ方向移動部３１１の移動に伴ってｘ方向及びｙ方向に移動するようになっている。このため、フレーム３１３は、ＸＹ方向移動部３１１の移動に伴ってモールドホルダ７１に対してｘ方向及びｙ方向に相対的に移動でき、θ方向移動部３１２の回転動作に伴ってモールドホルダ７１に対して相対的に回転できる。

粗動ステージ３１は、微動ステージ３２を移動可能に保持している。より具体的には、微動ステージ３２は、フレーム３１３に対して移動可能に粗動ステージ３１に保持されている。これにより、微動ステージ３２は、ＸＹ方向移動部３１１の移動に伴ってモールドホルダ７１に対してｘ方向及びｙ方向に移動でき、θ方向移動部３１２の回転動作に伴ってモールドホルダ７１に対して相対的に回転できる。さらに、微動ステージ３２は、粗動ステージ３１とは独立して、モールドホルダ７１に対して相対的に、ｘ方向及びｙ方向に移動でき、ｚ軸回りに回転できるようになっている。

ステージ装置３は、微動ステージ３２の上面に基板保持テーブル２を設置する設置面３２ｓを有している。ステージ装置３は、基板保持テーブル２を設置面３２ｓに着脱可能に設置できるようになっている。基板保持テーブル２は、インプリント装置１の使用時に設置面３２ｓに固定される。これにより、ステージ装置３は、粗動ステージ３１及び微動ステージ３２のそれぞれの移動・回転とともに、基板保持テーブル２をモールドホルダ７１に対して相対的に移動したり回転したりできる。

図１に示すように、インプリント装置１は、モールドホルダ７１と粗動ステージ３１とを固定する３個の固定部９ａ，９ｂ，９ｃを備えている。固定部９ａは、電磁石９１ａと、電磁石９１ａに対向して配置されたダイセットガイド９２ａとを有している。固定部９ｂは、電磁石９１ｂと、電磁石９１ｂに対向して配置されたダイセットガイド９２ｂとを有している。固定部９ｃは、電磁石（不図示）と、この電磁石に対向して配置されたダイセットガイド９２ｃを有している。以下、説明の便宜上、ダイセットガイド９２ｃに対向して配置された電磁石を「電磁石９１ｃ」と称する。

ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、ステージ装置３に近付く方向及びステージ装置３から離れる方向に移動可能にモールドホルダ７１に取り付けられている。ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、通常状態では、不図示の弾性部材の付勢力によって、図１に示すように頭部がモールドホルダ７１から離れた状態で保持されている。ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃは磁性材料で形成されている。ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃには、電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃとの接触部にパーマロイが用いられてもよい。パーマロイは、透磁率が相対的に高いため、この接触部にパーマロイが用いられると、電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃの作動時にダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃとの接触力が向上し、かつ周囲への磁気影響も遮断される。電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃに通電すると、ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃは、電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃが発生する磁力に引き寄せられて、ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃの先端が電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃにくっついた状態で保持される。電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃは、フレーム３１３に取り付けられて固定されている。このため、ダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃの先端が電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃにくっつくことにより、モールドホルダ７１は、フレーム３１３を介して粗動ステージ３１に固定される。

インプリント装置１は、３個の固定部９ａ，９ｂ，９ｃを備え、３個の固定部９ａ，９ｂ，９ｃは、三角形状に配置されている。このため、固定部９ａ，９ｂ，９ｃは、モールドホルダ７１に３方向から力を加えて粗動ステージ３１に固定できる。これにより、粗動ステージ３１に振動やその他の外力が加わって粗動ステージ３１が動いたとしても、モールドホルダ７１は、粗動ステージ３１の動きに同調して動く。その結果、基板２１とモールド７２との相対位置は動かないため、基板２１上のレジスト２１０に対するモールド７２の転写パターンの位置ずれを防止できる。

（モールド装置の構成）
次に、本実施形態によるインプリント装置１に備えられたモールド装置７の概略構成について図１を参照しつつ図３及び図４を用いて説明する。図３中の上方にはモールドホルダ７１及びモールド７２が図示され、図３中の下方には、モールドホルダ７１の位置を制御する位置制御装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃが図示されている。

図３に示すように、モールド装置７は、転写パターン（所定パターンの一例）７２１が形成されたモールド７２を保持するモールドホルダ７１と、モールドホルダ７１の位置を制御する位置制御装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃを有している。位置制御装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、モールドホルダ７１の高さ方向の位置を主に制御するようになっている。位置制御装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃは、三角形状に配置されている。

位置制御装置７３ａは、モールドホルダ７１が取り付けられる被取付部７３１ａと、被取付部７３１ａを支持する支持部７３２ａと、インプリント装置１の制御装置（不図示）で制御され被取付部７３１ａ及び支持部７３２ａを上下動する駆動部７３３ａとを有している。駆動部７３３ａは例えばアクチュエータで構成されている。

位置制御装置７３ｂは、モールドホルダ７１が取り付けられる被取付部７３１ｂと、被取付部７３１ｂを支持する支持部７３２ｂと、インプリント装置１の制御装置（不図示）で制御され被取付部７３１ｂ及び支持部７３２ｂを上下動する駆動部７３３ｂとを有している。駆動部７３３ｂは例えばアクチュエータで構成されている。

位置制御装置７３ｃは、モールドホルダ７１が取り付けられる被取付部７３１ｃと、被取付部７３１ｃを支持する支持部７３２ｃと、インプリント装置１の制御装置（不図示）で制御され被取付部７３１ｃ及び支持部７３２ｃを上下動する駆動部７３３ｃとを有している。駆動部７３３ｃは例えばアクチュエータで構成されている。

図３に示すように、モールドホルダ７１は、モールド７２に形成された転写パターン７２１を下方に向けて保持するように構成されたモールド保持部７１１を有している。モールド７２は、石英などで形成されている。転写パターン７２１には、集積回路の回路パターンなどが描画されている。転写パターン７２１は、基板２１に形成されたレジスト２１０に転写する型となる。ここで、モールドホルダ７１の概略構成について図４を用いて説明する。

図４（ａ）に示すように、モールドホルダ７１は、三角形状に形成された本体部７１３と、本体部７１３に形成されたモールド保持部７１１と、本体部７１３の角部に設けられ位置制御装置７３ａ，７３ｂ，７３ｃに取り付ける取付部７１２ａ，７１２ｂ，７１２ｃとを有している。

モールド保持部７１１は、本体部７１３のほぼ中央に設けられている。モールド保持部７１１は、円形状に形成され本体部７１３を開口して形成された開口部７１１ａと、開口部７１１ａの内壁の下部に形成された円環状の突出部７１１ｂとを有している。

図４（ｂ）に示すように、モールド７２は、転写パターン７２１を下方に配置された基板２１（図１参照に向けてモールド７２の外周端部を突出部７１１ｂに引っ掛けられ、突出部７１１ｂとリング状の固定治具７１４とでこの外周端部が挟まれて本体部７１３に配置される。固定治具７１４は、突出部７１１ｂに複数箇所でねじ止めされ、モールド７２を本体部７１３に固定するようになっている。モールド７２は、固定治具７１４を取り除くことにより、本体部７１３から取り除くことができる。このように、モールドホルダ７１は、モールド７２を取り替え可能である。

図４（ａ）に戻って、取付部７１２ａ，７１２ｂ，７１２ｃは、本体部７１３の中心から放射状に延在して設けられている。取付部７１２ａは、モールドホルダ７１の被取付部７３１ａ（図３参照）に着脱自在に取り付けられる。取付部７１２ｂは、モールドホルダ７１の被取付部７３１ｂ（図３参照）に着脱自在に取り付けられる。取付部７１２ｃは、モールドホルダ７１の被取付部７３１ｃ（図３参照）に着脱自在に取り付けられる。

（プレス機の構成）
次に、本実施形態によるインプリント装置１に備えられたプレス機５の概略構成について図１及び図４を参照しつつ図５を用いて説明する。図５には、柱状部材５１が移動可能な方向を示すｘｙｚ座標が図示されている。また、図５（ｂ）では、柱状部材５１のみ図５（ａ）中に示すＡ−Ａ線で切断した切断面が示されている。また、図５（ｂ）には、光源８が併せて図示されている。

図５(ａ)に示すように、インプリント装置１に備えられたプレス機５は、モールドホルダ７１に設けられた開口部７１１ａ（図４参照）を通過可能で平坦な端部をモールド７２の側に有する柱状部材５１を有し、モールドホルダ７１とは分離して設けられている（図１参照）。プレス機５は、筐体５２と、柱状部材５１の位置を制御する姿勢制御部５５ａ，５５ｂ，５５ｃとを有している。

柱状部材５１は、モールド７２に接触して圧力を加える押圧部５１１と、押圧部５１１を支持する支持部５１２とを有している。押圧部５１１は、支持部５１２に固定されている。押圧部５１１は、例えば円柱状に形成されている。押圧部５１１の外径は、モールドホルダ７１の開口部７１１ａの内径（より厳密には突出部７１１ｂの内径）よりも短く形成されている。このため、押圧部５１１は、開口部７１１ａを通過可能な大きさを有し、開口部７１１ａを通って転写パターン７２１の形成面の裏面側からモールド７２を押圧できるようになっている。また、押圧部５１１は、モールド７２に対面される端部に平らに形成された平坦面５１１ｓを有している。

プレス機５は、柱状部材５１を取り替え可能に構成されている。また、モールド装置７は、モールドホルダ７１を取り替え可能に構成されている。さらに、モールドホルダ７１は、モールド７２を取り替え可能に構成されている。このため、インプリント装置１は、モールドホルダ７１に形成された開口部７１１ａの面積よりも小さく、かつ転写パターン７２１の形成領域の面積よりも大きい面積の平坦面５１１ｓを有する押圧部５１１が設けられた柱状部材５１を選択して使用することができる。そこで、柱状部材５１、モールドホルダ７１の開口部７１１ａ及び転写パターンの形成領域の面積を適宜選択することにより、図６に示すように、プレス機５に備えられた柱状部材５１を用いてモールド７２の背面側を押圧するだけで、モールド７２を撓ませることができる。

その結果、インプリント装置１は、モールド７２を撓ませる特別な工程を実行することなく、転写パターン７２１をレジスト２１０に転写する工程の流れの中でモールド７２を撓ませて転写パターン７２１とレジスト２１０とを最初に点接触させ、両者を徐々に面接触させることができる。これにより、インプリント装置１は、モールド７２を基板２１に押し付ける初期状態においてレジスト２１０内に気体が封入されるのを防止できる。このため、インプリント装置１は、レジスト２１０に気泡が残存することを防止でき、所望のパターンをレジスト２１０に転写できる。

柱状部材５１の長手方向にモールドホルダ７１を見た場合、柱状部材５１の端部（より具体的には、押圧部５１１の端部）は、モールドホルダ７１の開口部７１１ａの中心点に重なるように配置されている。

姿勢制御部５５ａは、筐体５２に設けられ柱状部材５１の長手方向に伸縮可能なアクチュエータ５５１ａと、柱状部材５１に設けられアクチュエータ５５１ａから受ける圧力を検知する圧力検知部５５２ａと、筐体５２と柱状部材５１との間に設けられた弾性体５５３ａとで構成されている。

姿勢制御部５５ｂは、筐体５２に設けられ柱状部材５１の長手方向に伸縮可能なアクチュエータ５５１ｂと、柱状部材５１に設けられアクチュエータ５５１ｂから受ける圧力を検知する圧力検知部５５２ｂと、筐体５２と柱状部材５１との間に設けられた弾性体５５３ｂとで構成されている。

姿勢制御部５５ｃは、筐体５２に設けられ柱状部材５１の長手方向に伸縮可能なアクチュエータ５５１ｃと、柱状部材５１に設けられアクチュエータ５５１ｃから受ける圧力を検知する圧力検知部５５２ｃと、筐体５２と柱状部材５１との間に設けられた弾性体５５３ｃとで構成されている。

姿勢制御部５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、柱状部材５１の周りに３個配置されている。姿勢制御部５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、柱状部材５１の周りにほぼ等間隔（約１２０°間隔）に配置されている。本実施形態では、姿勢制御部５５ａ，５５ｂ，５５ｃは、３個設けられているが、インプリント装置１において姿勢制御部は少なくとも３個配置されていればよく、４個以上設けられていてもよい。

アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、例えばピエゾ素子で構成されている。アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、筐体５２に取り付けられている。アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、上下方向（ｚ軸方向）に伸縮できるように構成されている。アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、インプリント装置１の制御装置によって独立して制御されるようになっている。

圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃは、例えばロードセルで構成されている。圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃは、柱状部材５１に取り付けられている。より具体的には、圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃは、支持部５１２の側壁から突出して形成された突起部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃに配置されている。圧力検知部５５２ａは、アクチュエータ５５１ａに対向して配置された突起部５１２ａに配置されている。圧力検知部５５２ｂは、アクチュエータ５５１ｂに対向して配置された突起部５１２ｂに配置されている。圧力検知部５５２ｃは、アクチュエータ５５１ｃに対向して配置された突起部５１２ｃに配置されている。これにより、圧力検知部５５２ａはアクチュエータ５５１ａに接触して設けられ、圧力検知部５５２ｂはアクチュエータ５５１ｂに接触して設けられ、圧力検知部５５２ｃはアクチュエータ５５１ｃに接触して設けられる。

圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃが配置された面とは反対側の突起部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃの面と、筐体５２の下方側の面との間に、弾性体５５３ａ，５５３ｂ，５５３ｃが張り渡されて設けられている。弾性体５５３ａ，５５３ｂ，５５３ｃは、例えば板ばねで構成されている。図５（ａ）に示すように、弾性体５５３ａは、一端部が筐体５２にねじ５５４ａでねじ止めされ、他端部が突起部５１２ａにねじ５５５ａでねじ止めされている。弾性体５５３ｂは、一端部が筐体５２にねじ５５４ｂでねじ止めされ、他端部が突起部５１２ｂにねじ５５５ｂでねじ止めされている。図５（ｂ）に示すように、弾性体５５３ｃは、一端部が筐体５２にねじ５５４ｃでねじ止めされ、他端部が突起部５１２ｃにねじ５５５ｃでねじ止めされている。

これにより、支持部５１２は、弾性体５５３ａ，５５３ｂ，５５３ｃを介して筐体５２に連結される。アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、筐体５２と突起部５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃとの間に取り付けられている。アクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃは、制御装置から入力される制御信号によって伸縮して支持部５１２をｚ方向に押し引きする。制御装置は、圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃが検知する圧力に基づいて、柱状部材５１がモールド７２の裏面に倣うようにアクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃを個別に制御する。

図７（ａ）に示すように、モールド７２と基板２１（図７（ａ）ではレジスト２１０は不図示）との平行度を調整する際に、例えば矢印Ｙ１の方向に力を加えたとする。柱状部材５１の押圧部５１１は平坦面５１１ｓを有しているため、押圧部５１１とモールド７２とが面で接触してモールド７２に矢印Ｙ１の方向に力を加えることができる。これにより、柱状部材５１はモールド７２と基板２１との平行度を調整できる。

一方、図７（ｂ）に示すように、押圧部５６１が曲面状の端部を有している場合、矢印Ｙ１の方向に力を加えると、押圧部５６１がモールド７２の背面上を矢印Ｙ２の方向に滑ってしまう。その結果、押圧部５６１は、モールド７２に矢印Ｙ１の方向に力を加えることができず、モールド７２と基板２１との平行度を調整できない。

このように、インプリント装置１は、平坦な端部を有する柱状部材５１を備えているため、柱状部材５１からモールド７２に効率よく力を加えることができるので、モールド７２と基板２１との平行度の調整の高効率化を図ることができる。

図５（ｂ）に戻って、光源８は、柱状部材５１の支持部５１２に着脱自在に取り付けられるようになっている。光源８は、例えば紫外線ＵＶを発光する発光部８１と、発光部８１から出射された紫外線ＵＶをモールド７２側に反射する反射部８２とを有している。光源８は、例えばレジスト２１０（図５（ｂ）では不図示）を硬化する際に、押圧部５１１上に設けられた支持部５１２の空間に挿入され、レジスト２１０に紫外線を照射するようになっている。

（基板保持テーブルの構成）
次に、本実施形態によるインプリント装置１に備えられた基板保持テーブル２の概略構成について図１及び図４を参照しつつ図８を用いて説明する。
図８に示すように、インプリント装置１は、モールド７２に形成された転写パターン（図４（ｂ）参照）が転写されるレジスト２１０が形成された基板２１を保持する基板保持テーブル２を備えている。

図８（ａ）に示すように、基板保持テーブル２は、基板保持領域２７の周囲に設けられ基板２１を基板保持テーブル２に固定する基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃを有している。基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、円形状を有し、三角形状に配置されている。基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、基板２１の側壁に接触して３方向から基板２１を挟んで基板保持テーブル２に固定するようになっている。基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃの中心と、基板保持領域２７の中心とはずらして設けられているので、基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃを基板設置面２２の面内方向で回転させることにより、基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、基板保持領域２７に配置された基板２１の側壁に近付いたり遠ざかったりできる。これにより、基板保持テーブル２は、基板２１を基板固定部２３ａ，２３ｂ，２３ｃで容易に固定したり解除したりできる。

基板保持テーブル２は、基板２１の側壁を利用して基板２１を基板設置面２２に固定することにより、基板２１とモールド７２とを位置合わせするために微動ステージ３２をｘｙ座標面内で移動させた際に、レジスト２１０の粘性抵抗によって基板２１がｘｙ座標面内で動いてしまうのを防止するようになっている。

図示は省略するが、基板保持テーブル２は、基板保持領域２７に設けられた吸引口で吸引することにより、基板２１の裏面を基板設置面２２に固定できるようになっている。基板保持テーブル２は、基板２１の側壁及び裏面を利用して基板２１を基板設置面２２に固定することにより、転写パターン７２１をレジスト２１０に転写した後に、モールド７２をレジスト２１０から剥がす際に、モールド７２に引っ張られて基板２１が基板保持テーブル２から外れてしまうのを防止するようになっている。

図８（ｂ）に示すように、インプリント装置１は、基板保持テーブル２の側からモールドホルダ７１の側に向かって基板２１を突き上げる突上部２８を備えている。インプリント装置１は、プレス機５によってモールド７２を撓ませる方向とは逆方向に基板２１を撓ませることができる。このため、インプリント装置１は、モールド７２の転写パターン７２１と基板２１上のレジスト２１０とを接触するときに、転写パターン７２１とレジスト２１０とを最初に点接触させることができる。これにより、インプリント装置１は、レジスト２１０に気泡が封入されるのを防止できる。

（インプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法）
次に、本実施形態によるインプリント装置の運転方法及びデバイスの製造方法について、図１から図８を参照しつつ図９を用いて説明する。
まず、図１及び図９（ａ）に示すように、転写パターン（所定パターンの一例）７２１が形成されたモールド７２を保持するモールドホルダ７１（図４参照）を、転写パターン７２１が転写されるレジスト２１０が形成された基板２１を保持する微動ステージ３２に近付けてレジスト２１０とモールド７２とを対向して配置する。このとき、基板２１は基板保持テーブル２に保持されているため、モールド７２が保持されたモールドホルダ７１と、転写パターンが転写されるレジスト２１０が形成された基板２１が保持された基板保持テーブル２とが対向して配置される。

次に、図９（ｂ）に示すように、平坦な端部をモールド７２の側に有する柱状部材５１を有しモールドホルダ７１とは分離して設けられたプレス機５（図１参照）をモールドホルダ７１に近付ける。

次に、図９（ｃ）に示すように、転写パターン７２１が形成された領域のモールド７２の背面側から柱状部材５１の端部を押し当てて基板保持テーブル２（図９では不図示、図８参照）の側に転写パターン７２１の少なくとも一部が突出するようにモールド７２を撓ませる。図９（ａ）から図９（ｃ）に示す工程がプレス機５の移動かつモールド撓み工程である。

次に、図９（ｄ）に示すように、モールド７２を撓ませた状態でプレス機９及びモールドホルダ７１を基板保持テーブル２に近付けて、基板保持テーブル２の側に突出する転写パターン７２１の頂部と基板２１の上に形成されたレジスト２１０と接触させる。これにより、転写パターン７２１とレジスト２１０とは、互いに接触する過程において、最初に点接触する。

次に、図９（ｅ）に示すように、モールドホルダ７１を基板保持テーブル２の側にさらに移動させて転写パターン７２１の全面とレジスト２１０とを接触させる。図９（ｄ）及び図９（ｅ）に示す工程が、モールド・レジスト接触工程である。

次に、図９（ｆ）に示すように、モールドホルダ７１を基板保持テーブル２の側にさらに移動させる。これにより、モールド７２は撓んだ状態からほぼ平坦な状態に移行する。図９（ｆ）に示す工程がモールド７２の撓み解消工程である。

次に、柱状部材５１の長手方向に伸縮可能なアクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃと、柱状部材５１に設けられアクチュエータ５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃから受ける圧力を検知する圧力検知部５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃと、筐体５２と柱状部材５１との間に設けられた弾性体５５３ａ，５５３ｂ，５５３ｃとで構成された姿勢制御部５５ａ，５５ｂ，５５ｃ（図５参照）を少なくとも３個（本実施形態では３個）用いて、モールド７２と基板２１との平行度を調整する。

上述のとおり、モールドホルダ７１を微動ステージ３２へ近付け、転写パターン７２１にレジスト２１０を接触させ、モールド７２と基板２１との平行度を調整した後、微動ステージ３２を保持する粗動ステージ３１をモールドホルダ７１に対して相対的に移動させてモールド７２と基板２１とを位置合わせする。粗動ステージ３１を用いてモールド７２と基板２１とを位置合わせする第一位置合わせ工程では、モールド７２に形成されたアライメントマークと基板２１に形成されたアライメントマークとを顕微鏡６で観察しながら、粗動ステージ３１を制御してモールド７２と基板２１とを位置合わせする。

次に、モールドホルダ７１と粗動ステージ３１とを固定部９ａ，９ｂ，９ｃを用いて固定する。上述のとおり、固定部９ａ，９ｂ，９ｃは電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃとダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃから構成されている（図１参照）。電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃは、粗動ステージ３１に設けられて微動ステージ３２を移動可能に保持するフレーム３１３に配置されている。電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃへ通電して磁力を発生させ、電磁石９１ａ，９１ｂ，９１ｃとダイセットガイド９２ａ，９２ｂ，９２ｃとを磁力により固定することでモールドホルダ７１を粗動ステージ３１の構成要素であるフレーム３１３に固定する。これにより、粗動ステージ３１とモールドホルダ７１の振動系が共通化され、粗動ステージ３１に振動やその他の外力が加わって粗動ステージ３１が動いても、モールドホルダ７１も粗動ステージと３１と同じように動く。このため、粗動ステージ３１に所定の外力が加わっても、第一位置合わせ構成において位置合わせした基板２１とモールド７２とが位置ずれしてしまうことを防止できる。

モールドホルダ７１と粗動ステージ３１とを固定部９ａ，９ｂ，９ｃを用いて固定した後に、微動ステージ３２をモールドホルダ７１に対して相対的に移動させてモールド７２と基板２１とを位置合わせする。微動ステージ３２を用いてモールド７２と基板２１とを位置合わせする第二位置合わせ工程では、モールド７２に形成されたモアレマークと基板２１に形成されたモアレマークとが干渉して発生するモアレ縞の撮像画像に基づいて、微動ステージ３２を制御してモールド７２と基板２１とを位置合わせする。微動ステージ３２を用いる位置合わせ精度は、粗動ステージ３１を用いる位置合わせ精度よりも高い。このため、第二位置合わせ工程では、第一位置合わせ工程よりも微少な位置合わせができる。

次に、光源８で発光した紫外線をレジスト２１０に照射してレジスト２１０を硬化する。次に、レジスト２１０からモールド７２を剥離することにより、レジスト２１０に転写パターン７２１が転写された微細パターンが完成する。

インプリント装置１は、モールドホルダ７１及び基板保持テーブル２が着脱自在に構成されている。また、モールドホルダ７１はモールド７２が着脱自在に構成され、基板保持テーブル２は基板２１が着脱自在に構成されている。このため、複数の異なる回路パターンがそれぞれ形成された複数の転写パターンを準備しておき、本実施形態によるインプリント装置の運転方法によってこの複数の転写パターンを基板２１上に順次形成することにより、所望の動作が可能な電子デバイス（例えば集積回路）を製造することができる。

以上説明したように、本実施形態によるインプリント装置１は、モールドホルダ７１と粗動ステージ３１とを固定する固定部９ａ，９ｂ，９ｃを備えている。これにより、本実施形態によるインプリント装置１、インプリント装置１の運転方法及びデバイスの製造方法によれば、レジスト２１０に対する転写パターン７２１の位置ずれを防止することができる。

また、本実施形態によるインプリント装置１は、モールドホルダ７１に形成された開口部７１１ａを通過可能で平坦な端部をモールド７２の側に有する柱状部材５１を有し、モールドホルダ７１とは分離して設けられたプレス機９を備えている。これにより、本実施形態によるインプリント装置１、インプリント装置１の運転方法及びデバイスの製造方法によれば、モールド７２と基板２１との平行度が確保され、レジスト２１０気泡が残存することを防止できる。

本発明は、上記実施形態に限らず、種々の変形が可能である。
上記実施形態によるインプリント装置の運転方法では、転写パターン７２１とレジスト２１０とを接触させる際にモールド７２のみを撓ませているが、本発明はこれに限られない。例えば、転写パターン７２１とレジスト２１０とを接触させる際に、基板２１がモールドホルダ７１の側に突出するようにレジスト２１０とともに基板２１を撓ませてもよい。さらに、モールドホルダ７１を基板保持テーブル２の側にさらに移動させるとともに、基板２１の突き上げを解除して、転写パターン７２１の全面とレジスト２１０の全面とを接触させてもよい。

上記実施形態によるインプリント装置１は、柱状部材５１を有するプレス機５を備え、転写パターン７２１をレジスト２１０に転写する際にモールド７２を撓ませて転写パターン７２１とレジスト２１０とを最初に点接触させるように構成されているが、本発明はこれに限られない。インプリント装置１は、柱状部材５１を有さないプレス機を備え、転写パターン７２１をレジスト２１０に転写する際にモールド７２を撓ませずに転写パターン７２１とレジスト２１０とを最初から面接触させるように構成されていてもよい。

本発明は、レジストに蛍光レジストを用い、第二位置合わせ工程において、蛍光モアレ縞に基づいて、モールド７２と基板２１とを位置合わせしてもよい。インプリント装置１では、第二位置合わせ工程を実施する際に、粗動ステージ３１とモールドホルダ７１とが固定されて一体化されているため、蛍光モアレ縞を用いた位置合わせを適用し易い。

１ インプリント装置
２ 基板保持テーブル
３ ステージ装置
５ プレス機
６ 顕微鏡
７ モールド装置
８ 光源
９ プレス機
９ａ，９ｂ，９ｃ 固定部
２１ 基板
２２ 基板設置面
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ 基板固定部
２７ 基板保持領域
２８ 突上部
３１ 粗動ステージ
３２ 微動ステージ
３２ｓ 設置面
５１ 柱状部材
５２ 筐体
５３ モータ部
５４ 支柱部
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ 姿勢制御部
７１ モールドホルダ
７２ モールド
７３ａ，７３ｂ，７３ｃ 位置制御装置
８１ 発光部
８２ 反射部
９１ａ，９１ｂ 電磁石
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ ダイセットガイド
２１０ レジスト
３１１ ＸＹ方向移動部
３１２ θ方向移動部
３１３ フレーム
５１１，５６１ 押圧部
５１１ｓ 平坦面
５１２ 支持部
５１２ａ，５１２ｂ，５１２ｃ 突起部
５５１ａ，５５１ｂ，５５１ｃ アクチュエータ
５５２ａ，５５２ｂ，５５２ｃ 圧力検知部
５５３ａ，５５３ｂ，５５３ｃ 弾性体
７１１ モールド保持部
７１１ａ 開口部
７１１ｂ 突出部
７１２ａ，７１２ｂ，７１２ｃ 取付部
７１３ 本体部
７１４ 固定治具
７２１ 転写パターン
７３１ａ，７３１ｂ，７３１ｃ 被取付部
７３２ａ，７３２ｂ，７３２ｃ 支持部
７３３ａ，７３３ｂ，７３３ｃ 駆動部
ＵＶ 紫外線

Claims (7)

1. 所定パターンが形成されたモールドを保持するモールドホルダと、
   前記所定パターンが転写されるレジストが形成された基板を保持する第一ステージと、
   前記第一ステージを移動可能に保持する第二ステージと、
   前記第二ステージに設けられた電磁石と、前記電磁石に対向し且つ前記電磁石に対して近付く方向及び離れる方向に移動可能に前記モールドホルダに取り付けられて磁性材料を含むように形成されたダイセットガイドとを有し、前記モールドホルダと前記第二ステージとを固定する固定部と、
   を備えるインプリント装置。
2. 前記モールドホルダの高さ方向の位置を制御するように構成された位置制御部をさらに備え、
   前記第一ステージは、水平方向に移動可能、かつ、鉛直方向の軸周りに回転移動可能に構成され、
   前記第二ステージは、水平方向に移動可能、かつ、鉛直方向の軸回りに回転移動可能に構成されている、
   請求項１に記載のインプリント装置。
3. 前記ダイセットガイドを、前記電磁石に対して離れる方向に付勢する弾性部材をさらに備える、
   請求項１又は２に記載のインプリント装置。
4. 所定パターンが形成されたモールドを保持するモールドホルダを、前記所定パターンが転写されるレジストが形成された基板を保持する第一ステージに近付けて前記レジストと前記モールドとを対向して配置し、
   前記第一ステージを移動可能に保持する第二ステージを前記モールドホルダに対して相対的に移動させて前記モールドと前記基板とを位置合わせし、
   前記第二ステージに設けられた電磁石と、前記電磁石に対向し且つ前記電磁石に対して近付く方向及び離れる方向に移動可能に前記モールドホルダに取り付けられて磁性材料を含むように形成されたダイセットガイドとを有する固定部を用いて、前記電磁石へ通電して発生させた磁力によって前記電磁石及び前記ダイセットガイドを固定することで前記モールドホルダと前記第二ステージとを固定し、
   前記第一ステージを前記モールドホルダに対して相対的に移動させて前記モールドと前記基板とを位置合わせするインプリント装置の運転方法。
5. 前記モールドホルダを前記第一ステージへ近付け、前記所定パターンに前記レジストを接触させた後、前記モールドホルダと前記第二ステージとを前記固定部を用いて固定する
   請求項４に記載のインプリント装置の運転方法。
6. 前記第一ステージを用いる位置合わせ精度は、前記第二ステージを用いる位置合わせ精度よりも高い
   請求項４又は５に記載のインプリント装置の運転方法。
7. 請求項４から６までのいずれか一項に記載のインプリント装置の運転方法を用いてデバイスを製造する
   デバイスの製造方法。

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