インプリント装置及び物品の製造方法
【課題】基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を抑える。
【解決手段】モールド１２０は、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部１２２と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口１２３を有する基部とを含む。装置は、前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部１４０と、複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構１５０と、基板１１０の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、樹脂とパターン面との間に気体が取り込まれないように、複数の排気機構のそれぞれによる排気動作を個別に制御する制御部１６０と、を有することを特徴とする。
【解決手段】モールド１２０は、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部１２２と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口１２３を有する基部とを含む。装置は、前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部１４０と、複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構１５０と、基板１１０の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、樹脂とパターン面との間に気体が取り込まれないように、複数の排気機構のそれぞれによる排気動作を個別に制御する制御部１６０と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、半導体デバイスや磁気記憶媒体の量産用ナノリソグラフィ技術の１つとして注目されている。インプリント技術とは、微細パターンが形成されたモールドを原版とし、基板（シリコンウエハやガラスプレート）の上の樹脂にモールドを押し付けた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することでパターンを転写（形成）する技術である。
【０００３】
インプリント技術を用いたインプリント装置には、露光装置などの他のリソグラフィ装置と同様に、高い生産性が要求される。インプリント装置の生産性を向上させるためには、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に、樹脂とモールドとの間にトラップされた（取り込まれた）気体を短時間で消滅させることが重要となる。
【０００４】
そこで、基板とモールドとの間の空間を減圧し、樹脂とモールドとを接触させる際に取り込まれる気体の量（気泡サイズ）を小さくすることで気体の消滅を促進させる技術が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１には、モールドのパターン面（パターンが形成された領域）の周囲にモールドを貫通する複数の排気口を形成し、かかる排気口を介して基板とモールドとの間の気体を排気する技術が開示されている。また、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に、モールドのパターン面を基板に対して凸形状に変形させる（撓ませる）ことで基板とモールドとの間の気体を追い出し、取り込まれる気体の量を小さくする技術も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３２２４５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１１４６８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２の技術では、基板上の樹脂とモールドとを接触させる際に、基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を十分には小さくすることができず、インプリント装置の生産性を向上させることができない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を抑え、生産性の向上の点で有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記モールドは、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口を有する基部と、を含み、前記インプリント装置は、前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部と、前記複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構と、前記基板の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、前記樹脂と前記パターン面との間に気体が取り込まれないように、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作を個別に制御する第１制御部と、を有することを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を抑え、生産性の向上の点で有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【図２】モールドの排気口に接続する各排気機構の排気動作を個別に制御しない場合の問題を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。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。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態におけるインプリント装置１を説明するための図である。インプリント装置１は、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離（離型）することで基板にモールドのパターン（凹凸パターン）を転写（形成）するリソグラフィ装置である。
【００１４】
インプリント装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板１１０を保持して移動する基板ステージ（不図示）と、モールド１２０を保持して移動するモールド保持機構１３０と、変形部１４０と、複数の排気機構１５０と、第１制御部１６０とを有する。図１（ａ）は、インプリント装置１の構成を示す図（図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図１（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００１５】
モールド１２０は、薄板状の原版であって、基板１１０に転写すべきパターンが形成されたパターン面１２１を含むパターン部１２２と、パターン面１２１の周囲に形成された複数の排気口１２３を有する基部１２４とを含む。本実施形態では、パターン面１２１は、長方形形状を有し、複数の排気口１２３は、パターン面１２１の各辺に沿った矩形形状を有する４つの排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄを含む。但し、排気口１２３の形状は、矩形形状に限定されるものではなく、また、排気口１２３の数も４つに限定されるものではない。
【００１６】
変形部１４０は、パターン面１２１に垂直な断面におけるパターン面１２１の形状が基板側に凸形状となるようにパターン面１２１を変形させる（撓ませる）。変形部１４０は、例えば、図１（ａ）に示すように、モールド保持機構１３０に設けられた圧力調整口を介して、モールド保持機構１３０に保持されたモールド１２０の背面側の圧力を調整する（具体的には、上昇させる）圧力調整機構で構成される。
【００１７】
複数の排気機構１５０は、複数の排気口１２３のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して基板１１０とモールド１２０との間の気体を排気する排気動作を行う。排気機構１５０は、例えば、排気口１２３に接続する排気管１５２と、排気管１５２に設けられ、排気口１２３から排気される気体の排気流量を調整するための流量調整弁１５４と、排気口１２３及び排気管１５２を介して気体を吸引するためのポンプとを含む。本実施形態では、複数の排気機構１５０は、４つの排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄのそれぞれに対応して、４つの排気機構１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ及び１５０ｄを含む。
【００１８】
第１制御部１６０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１の全体（インプリント処理）を制御する。第１制御部１６０は、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体が取り込まれないように、複数の排気機構１５０のそれぞれによる排気動作を個別に制御する。本実施形態では、第１制御部１６０は、流量調整弁１５４を調整することで、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して排気する気体の排気流量を個別に制御する。例えば、第１制御部１６０は、排気機構１５０ａが排気口１２３ａを介して排気する気体の排気流量を第１排気流量に、排気機構１５０ｂが排気口１２３ｂを介して排気する気体の排気流量を第１排気流量よりも小さい第２排気流量に制御することが可能である。
【００１９】
インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図１（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理に大別される。図１（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００２０】
塗布処理では、基板１１０（の対象ショット領域）が樹脂塗布機構（不図示）の下に位置するように基板ステージを移動させ、樹脂塗布機構（不図示）を介して、基板１１０の上に紫外線硬化型の樹脂を塗布する。なお、樹脂の塗布方法は、例えば、当業界で周知のいかなる方法も適用することができ、例えば、基板を移動させながら液滴状の樹脂を塗布するインクジェット法や基板を回転させながら樹脂を塗布するスピンコート法などを適用すればよい。押印処理では、基板ステージを介して、モールド１２０のパターン面１２１と対向する位置に基板１１０を位置決めし、モールド１２０を下降させて基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる（樹脂にモールド１２０を押印する）。なお、基板１１０に対してモールド１２０を下降させるのではなく、モールド１２０に対して基板１１０を上昇させてもよい。硬化処理では、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させた状態において、モールド１２０を介して樹脂に紫外線を照射し、かかる樹脂を硬化させる。離型処理では、モールド１２０を上昇させて基板１１０の上の硬化した樹脂からモールド１２０を引き離す（離型する）。
【００２１】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、モールド１２０の裏面側の圧力は、押印処理が開始されてから離型処理が終了するまでの間、所定の圧力に維持される（即ち、変形部１４０は、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を一定に維持する）。
【００２２】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図１（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御し、排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量が高く、排気機構１５０ｂの排気流量が低くなるように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。この際、各排気機構１５０の排気流量のうち最小の排気流量（本実施形態では、排気機構１５０ｂの排気流量）が最大の排気流量（本実施形態では、排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量）の５０％以下になるように制御するとよい。
【００２３】
次いで、押印処理が開始され、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させるが、基板１１０とモールド１２０との間隔が狭くなると、モールド１２０（パターン部１２２）の外側の気体（空気）の流入経路の抵抗が増加する。従って、モールド１２０の排気口１２３の周辺の圧力が急激に低下し、モールド１２０（特に、パターン面１２１）が変形する。特に、排気流量が高くなるように制御された３つの排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄのそれぞれに接続されている排気口１２３ａ、１２３ｃ及び１２３ｄの近傍では、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に強く押し付けられる。その結果、３つの排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量が急激に低下する。一方、排気流量が低くなるように制御された排気機構１５０ｂに接続された排気口１２３ｂの近傍では、モールド１２０の下の圧力が比較的高いため、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に押し付けられにくくなる。その結果、排気機構１５０ｂの排気流量も緩やかに低下する。従って、排気口１２３ｂの近傍（パターン面１２１が基板１１０に押し付けられていない領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。換言すれば、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれることを低減しながら、樹脂とモールド１２０とを接触させることができる。なお、各排気機構１５０の排気流量のうち最小の排気流量が最大の排気流量の５０％を超える場合には、パターン面１２１の周縁部が全周に渡って基板１１０に強く押し付けられる。その結果、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれてしまう。気体を取り込まないためには、最小の排気流量が最大の排気流量の５０％以下になるように制御するとよい。
【００２４】
ここで、モールド１２０の排気口１２３に接続する各排気機構１５０の排気動作を個別に制御しない場合、例えば、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御する場合を考えてみる。この場合、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御すると、全ての排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄの近傍で、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に強く押し付けられることになる。その結果、図２に示すように、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、パターン面１２１の中央部付近に気体（大量の気体）を取り込んでしまう。従って、モールド１２０のパターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間が長くなったり、パターン面１２１の中央部付近ではパターンを転写することができなくなったりしてしまう。
【００２５】
一方、本実施形態では、モールド１２０の排気口１２３に接続する各排気機構１５０の排気流量を個別に制御している。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１は、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ（即ち、モールド１２０のパターン面１２１に樹脂が短時間で充填され）、生産性を向上させることが可能となる。
【００２６】
なお、基板１１０の端部（周辺ショット領域）に対してインプリント処理を行う場合には、基板１１０の端部に近い排気口に接続された排気機構の排気流量が低くなるように、排気機構の動作を制御するとよい。基板１１０の外側の領域では、モールド１２０の下の空間が広いため、基板１１０の端部に向けて効率的に気体を除去することができる。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態におけるインプリント装置１Ａを説明するための図である。インプリント装置１Ａは、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することで基板にモールドのパターンを転写するリソグラフィ装置である。
【００２８】
インプリント装置１Ａは、図３（ａ）に示すように、インプリント装置１と同様な構成を有する。但し、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、パターン面１２１は、長方形形状を有する。また、複数の排気口１２３は、パターン面１２１の各辺に沿った矩形形状を有する４つの排気口１２３ａ、１２３ｃ、１２３ｅ及び１２３ｇと、パターン面１２１の各頂点に沿ったＬ次形状を有する４つの排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈとを含む。但し、排気口１２３の形状や数は、これに限定されるものではない。複数の排気機構１５０は、８つの排気口１２３ａ乃至１２３ｈのそれぞれに対応して、８つの排気機構１５０ａ乃至１５０ｈを含む。図３（ａ）は、インプリント装置１Ａの構成を示す図（図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図３（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００２９】
本実施形態では、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御する（即ち、各排気機構１５０の動作の開始タイミングに時間差を設ける）。例えば、第１制御部１６０は、排気機構１５０ａが排気口１２３ａを介して気体を排気し始める排気開始時刻を第１時刻に、排気機構１５０ｂが排気口１２３ｂを介して気体を排気し始める排気開始時刻を第１時刻よりも遅い第２時刻に制御することが可能である。
【００３０】
インプリント装置１Ａによるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図３（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理を含む。図３（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００３１】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、モールド１２０の裏面側の圧力は、押印処理が開始されてから離型処理が終了するまでの間、所定の圧力に維持される（即ち、変形部１４０は、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を一定に維持する）。
【００３２】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図３（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御する。例えば、第１制御部１６０は、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０（パターン面１２１）との接触領域に近い排気口１２３に接続された排気機構１５０から動作が開始されるように、各排気機構１５０を制御する。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、基板１１０とモールド１２０との間の気体を効率体に除去することができる。具体的には、第１制御部１６０は、最初に排気機構１５０ａ及び１５０ｅが動作し、次に排気機構１５０ｃ及び１５０ｇが動作し、最後に排気機構１５０ｂ、１５０ｄ、１５０ｆ及び１５０ｈが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。
【００３３】
本実施形態では、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させるため、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域は円形形状となる。従って、接触領域（即ち、パターン面１２１の中心）に最も近い排気口１２３ａ及び１２３ｅのそれぞれに接続された排気機構１５０ａ及び１５０ｅを最初に動作させる。次いで、接触領域が拡大するにつれて、排気口１２３ｃ及び１２３ｇのそれぞれに接続された排気機構１５０ｃ及び１５０ｇを動作させる。そして、排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈのそれぞれに接続された排気機構１５０ｂ、１５０ｄ、１５０ｆ及び１５０ｈを最後に動作させる。その結果、排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈの近傍（パターン面１２１が最後に基板１１０に押し付けられる領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。換言すれば、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれることを低減しながら、樹脂とモールド１２０とを接触させることができる。
【００３４】
本実施形態では、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御することで、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１Ａは、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態では、複数の排気口１２３のうちパターン面１２１の中心に最も近い排気口からパターン面１２１の中心に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、各排気機構１５０の排気開始時刻を制御している。これにより、パターン面１２１の中心に対して、各排気機構１５０が対称的に動作を開始することになり、押印処理でのモールド１２０（パターン面１２１）の変形を対称にすることができる。従って、モールド１２０の変形に起因するパターン位置のずれを、高精度、且つ、容易に補正することが可能となる。但し、各排気機構１５０の動作を開始させる順序は、図３（ｃ）に示す順序に限定されるものではない。例えば、後述するように、複数の排気口１２３のうちパターン面１２１の１つの頂点に最も近い排気口からかかる頂点の対角に位置する頂点に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、各排気機構１５０の排気開始時刻を制御してもよい。
【００３６】
なお、基板１１０の端部に対してインプリント処理を行う場合には、基板１１０の端部に遠い排気口に接続された排気機構から排気動作を開始するように、排気機構の動作を制御するとよい。これにより、基板１１０の端部に向けて効率的に気体を除去することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１制御部１６０は、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御していない（即ち、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御している）が、第１の実施形態と同様に、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御することも可能である。換言すれば、各排気機構１５０の排気流量の制御と各排気機構１５０の排気開始時刻の制御とを組み合わせてもよい。
【００３８】
なお、本実施形態では、各排気機構１５０の動作を開始させるタイミングを制御しているが、各排気機構１５０の排気管１５２に圧力損失に差を設けることで、各排気機構１５０が排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御してもよい。排気管１５２に圧力損失を設ける方法としては、例えば、排気管１５２の長さや内径を変更する方法や圧力損失を増加させる部材（絞りなど）を排気管１５２に配置する方法などがある。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態におけるインプリント装置１Ｂを説明するための図である。インプリント装置１Ｂは、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することで基板にモールドのパターンを転写するリソグラフィ装置である。
【００４０】
インプリント装置１Ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、インプリント装置１Ａの構成に加えて、第２制御部１７０を有する。第２制御部１７０は、変形部１４０がモールド１２０のパターン面１２１を変形させる変形量を制御する（即ち、本実施形態では、モールド１２０の裏面側の圧力を制御する）。また、第２制御部１７０は、第１制御部１６０と協同し、各排気機構１５０の排気動作に同期させてパターン面１２１の変形量を制御することが可能である。本実施形態では、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを通信可能に接続することで第１制御部１６０と第２制御部１７０とを同期させている。但し、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを接続せずに、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを同期させる同期機構を設けてもよい。図４（ａ）は、インプリント装置１Ｂの構成を示す図（図４（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図４（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００４１】
本実施形態では、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して排気する気体の排気流量を個別に制御すると共に、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御する。
【００４２】
インプリント装置１Ｂによるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図４（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理を含む。図４（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００４３】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、第２制御部１６０は、各排気機構１５０の排気動作に同期させて、モールド１２０のパターン面１２１を変形させる変形量を第１変形量から第１変形量よりも大きい第２変形量に制御する（即ち、変形部１４０は、パターン面１２１の変形量を変更する）。
【００４４】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御及び第２制御部１７０によるモールド１２０のパターン面１２１の変形量（モールド１２０の裏面側の圧力）の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、第２制御部１７０の制御下において、モールド１２０のパターン面１２１の変形量が第１変形量となるように、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、パターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図４（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御する。具体的には、第１制御部１６０は、最初に排気機構１５０ｈが動作し、次いで排気機構１５０ａ及び１５０ｇが動作し、次に排気機構１５０ｂ及び１５０ｆが動作し、次に排気機構１５０ｃ及び１５０ｅが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。排気機構１５０ｃ及び１５０ｅが動作するときには、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域は、パターン面１２１の中央部まで拡大している。このタイミングにおいて、第２制御部１７０は、排気機構１５０ｃ及び１５０ｅの動作の開始と同期させて、モールド１２０のパターン面１２１の変形量が第１変形量よりも大きい第２変形量となるように、変形部１４０を制御する。そして、第１制御部１６０は、最後に排気機構１５０ｄが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。その結果、排気口１２３ｄの近傍（パターン面１２１が最後に基板１１０に押し付けられる領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。なお、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域がパターン面１２１の中央部まで拡大する前に、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を第２変形量とした場合には、問題が生じる可能性がある。パターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に大きく変形させると、パターン面１２１の凸形状の頂点部が基板１１０に接触し、かかる頂点部と他の接触領域の間に気体を取り込んでしまうことがある。本実施形態では、各排気機構１５０ｄの排気動作に同期してモールド１２０のパターン面１２１の変形量も制御されるため、このような気体の取り込みを防止し、効率的に気体を除去することができる。
【００４５】
本実施形態では、各排気機構１５０の排気動作とモールド１２０のパターン面１２１の変形量とを同期して制御する。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１Ｂは、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００４６】
＜第４の実施形態＞
物品としてのデバイス（半導体デバイス、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、インプリント装置１、１Ａ又は１Ｂを用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（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、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。
【００４７】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インプリント技術は、半導体デバイスや磁気記憶媒体の量産用ナノリソグラフィ技術の１つとして注目されている。インプリント技術とは、微細パターンが形成されたモールドを原版とし、基板（シリコンウエハやガラスプレート）の上の樹脂にモールドを押し付けた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することでパターンを転写（形成）する技術である。
【０００３】
インプリント技術を用いたインプリント装置には、露光装置などの他のリソグラフィ装置と同様に、高い生産性が要求される。インプリント装置の生産性を向上させるためには、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に、樹脂とモールドとの間にトラップされた（取り込まれた）気体を短時間で消滅させることが重要となる。
【０００４】
そこで、基板とモールドとの間の空間を減圧し、樹脂とモールドとを接触させる際に取り込まれる気体の量（気泡サイズ）を小さくすることで気体の消滅を促進させる技術が提案されている（特許文献１参照）。具体的には、特許文献１には、モールドのパターン面（パターンが形成された領域）の周囲にモールドを貫通する複数の排気口を形成し、かかる排気口を介して基板とモールドとの間の気体を排気する技術が開示されている。また、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に、モールドのパターン面を基板に対して凸形状に変形させる（撓ませる）ことで基板とモールドとの間の気体を追い出し、取り込まれる気体の量を小さくする技術も提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２００９−５３２２４５号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００７／０１１４６８６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２の技術では、基板上の樹脂とモールドとを接触させる際に、基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を十分には小さくすることができず、インプリント装置の生産性を向上させることができない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を抑え、生産性の向上の点で有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記モールドは、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口を有する基部と、を含み、前記インプリント装置は、前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部と、前記複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構と、前記基板の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、前記樹脂と前記パターン面との間に気体が取り込まれないように、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作を個別に制御する第１制御部と、を有することを特徴とすることを特徴とする。
【０００９】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、例えば、基板の上の樹脂とモールドとを接触させる際に基板とモールドとの間に取り込まれる気体の量を抑え、生産性の向上の点で有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【図２】モールドの排気口に接続する各排気機構の排気動作を個別に制御しない場合の問題を説明するための図である。
【図３】本発明の第２の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【図４】本発明の第３の実施形態におけるインプリント装置を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。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。
【００１３】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態におけるインプリント装置１を説明するための図である。インプリント装置１は、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離（離型）することで基板にモールドのパターン（凹凸パターン）を転写（形成）するリソグラフィ装置である。
【００１４】
インプリント装置１は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、基板１１０を保持して移動する基板ステージ（不図示）と、モールド１２０を保持して移動するモールド保持機構１３０と、変形部１４０と、複数の排気機構１５０と、第１制御部１６０とを有する。図１（ａ）は、インプリント装置１の構成を示す図（図１（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図１（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００１５】
モールド１２０は、薄板状の原版であって、基板１１０に転写すべきパターンが形成されたパターン面１２１を含むパターン部１２２と、パターン面１２１の周囲に形成された複数の排気口１２３を有する基部１２４とを含む。本実施形態では、パターン面１２１は、長方形形状を有し、複数の排気口１２３は、パターン面１２１の各辺に沿った矩形形状を有する４つの排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄを含む。但し、排気口１２３の形状は、矩形形状に限定されるものではなく、また、排気口１２３の数も４つに限定されるものではない。
【００１６】
変形部１４０は、パターン面１２１に垂直な断面におけるパターン面１２１の形状が基板側に凸形状となるようにパターン面１２１を変形させる（撓ませる）。変形部１４０は、例えば、図１（ａ）に示すように、モールド保持機構１３０に設けられた圧力調整口を介して、モールド保持機構１３０に保持されたモールド１２０の背面側の圧力を調整する（具体的には、上昇させる）圧力調整機構で構成される。
【００１７】
複数の排気機構１５０は、複数の排気口１２３のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して基板１１０とモールド１２０との間の気体を排気する排気動作を行う。排気機構１５０は、例えば、排気口１２３に接続する排気管１５２と、排気管１５２に設けられ、排気口１２３から排気される気体の排気流量を調整するための流量調整弁１５４と、排気口１２３及び排気管１５２を介して気体を吸引するためのポンプとを含む。本実施形態では、複数の排気機構１５０は、４つの排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄのそれぞれに対応して、４つの排気機構１５０ａ、１５０ｂ、１５０ｃ及び１５０ｄを含む。
【００１８】
第１制御部１６０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１の全体（インプリント処理）を制御する。第１制御部１６０は、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体が取り込まれないように、複数の排気機構１５０のそれぞれによる排気動作を個別に制御する。本実施形態では、第１制御部１６０は、流量調整弁１５４を調整することで、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して排気する気体の排気流量を個別に制御する。例えば、第１制御部１６０は、排気機構１５０ａが排気口１２３ａを介して排気する気体の排気流量を第１排気流量に、排気機構１５０ｂが排気口１２３ｂを介して排気する気体の排気流量を第１排気流量よりも小さい第２排気流量に制御することが可能である。
【００１９】
インプリント装置１によるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図１（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理に大別される。図１（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００２０】
塗布処理では、基板１１０（の対象ショット領域）が樹脂塗布機構（不図示）の下に位置するように基板ステージを移動させ、樹脂塗布機構（不図示）を介して、基板１１０の上に紫外線硬化型の樹脂を塗布する。なお、樹脂の塗布方法は、例えば、当業界で周知のいかなる方法も適用することができ、例えば、基板を移動させながら液滴状の樹脂を塗布するインクジェット法や基板を回転させながら樹脂を塗布するスピンコート法などを適用すればよい。押印処理では、基板ステージを介して、モールド１２０のパターン面１２１と対向する位置に基板１１０を位置決めし、モールド１２０を下降させて基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる（樹脂にモールド１２０を押印する）。なお、基板１１０に対してモールド１２０を下降させるのではなく、モールド１２０に対して基板１１０を上昇させてもよい。硬化処理では、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させた状態において、モールド１２０を介して樹脂に紫外線を照射し、かかる樹脂を硬化させる。離型処理では、モールド１２０を上昇させて基板１１０の上の硬化した樹脂からモールド１２０を引き離す（離型する）。
【００２１】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、モールド１２０の裏面側の圧力は、押印処理が開始されてから離型処理が終了するまでの間、所定の圧力に維持される（即ち、変形部１４０は、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を一定に維持する）。
【００２２】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図１（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御し、排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量が高く、排気機構１５０ｂの排気流量が低くなるように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。この際、各排気機構１５０の排気流量のうち最小の排気流量（本実施形態では、排気機構１５０ｂの排気流量）が最大の排気流量（本実施形態では、排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量）の５０％以下になるように制御するとよい。
【００２３】
次いで、押印処理が開始され、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させるが、基板１１０とモールド１２０との間隔が狭くなると、モールド１２０（パターン部１２２）の外側の気体（空気）の流入経路の抵抗が増加する。従って、モールド１２０の排気口１２３の周辺の圧力が急激に低下し、モールド１２０（特に、パターン面１２１）が変形する。特に、排気流量が高くなるように制御された３つの排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄのそれぞれに接続されている排気口１２３ａ、１２３ｃ及び１２３ｄの近傍では、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に強く押し付けられる。その結果、３つの排気機構１５０ａ、１５０ｃ及び１５０ｄの排気流量が急激に低下する。一方、排気流量が低くなるように制御された排気機構１５０ｂに接続された排気口１２３ｂの近傍では、モールド１２０の下の圧力が比較的高いため、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に押し付けられにくくなる。その結果、排気機構１５０ｂの排気流量も緩やかに低下する。従って、排気口１２３ｂの近傍（パターン面１２１が基板１１０に押し付けられていない領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。換言すれば、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれることを低減しながら、樹脂とモールド１２０とを接触させることができる。なお、各排気機構１５０の排気流量のうち最小の排気流量が最大の排気流量の５０％を超える場合には、パターン面１２１の周縁部が全周に渡って基板１１０に強く押し付けられる。その結果、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれてしまう。気体を取り込まないためには、最小の排気流量が最大の排気流量の５０％以下になるように制御するとよい。
【００２４】
ここで、モールド１２０の排気口１２３に接続する各排気機構１５０の排気動作を個別に制御しない場合、例えば、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御する場合を考えてみる。この場合、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御すると、全ての排気口１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ及び１２３ｄの近傍で、パターン面１２１の周縁部が基板１１０に強く押し付けられることになる。その結果、図２に示すように、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、パターン面１２１の中央部付近に気体（大量の気体）を取り込んでしまう。従って、モールド１２０のパターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間が長くなったり、パターン面１２１の中央部付近ではパターンを転写することができなくなったりしてしまう。
【００２５】
一方、本実施形態では、モールド１２０の排気口１２３に接続する各排気機構１５０の排気流量を個別に制御している。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１は、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ（即ち、モールド１２０のパターン面１２１に樹脂が短時間で充填され）、生産性を向上させることが可能となる。
【００２６】
なお、基板１１０の端部（周辺ショット領域）に対してインプリント処理を行う場合には、基板１１０の端部に近い排気口に接続された排気機構の排気流量が低くなるように、排気機構の動作を制御するとよい。基板１１０の外側の領域では、モールド１２０の下の空間が広いため、基板１１０の端部に向けて効率的に気体を除去することができる。
【００２７】
＜第２の実施形態＞
図３は、本発明の第２の実施形態におけるインプリント装置１Ａを説明するための図である。インプリント装置１Ａは、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することで基板にモールドのパターンを転写するリソグラフィ装置である。
【００２８】
インプリント装置１Ａは、図３（ａ）に示すように、インプリント装置１と同様な構成を有する。但し、本実施形態では、図３（ｂ）に示すように、パターン面１２１は、長方形形状を有する。また、複数の排気口１２３は、パターン面１２１の各辺に沿った矩形形状を有する４つの排気口１２３ａ、１２３ｃ、１２３ｅ及び１２３ｇと、パターン面１２１の各頂点に沿ったＬ次形状を有する４つの排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈとを含む。但し、排気口１２３の形状や数は、これに限定されるものではない。複数の排気機構１５０は、８つの排気口１２３ａ乃至１２３ｈのそれぞれに対応して、８つの排気機構１５０ａ乃至１５０ｈを含む。図３（ａ）は、インプリント装置１Ａの構成を示す図（図３（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図３（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００２９】
本実施形態では、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御する（即ち、各排気機構１５０の動作の開始タイミングに時間差を設ける）。例えば、第１制御部１６０は、排気機構１５０ａが排気口１２３ａを介して気体を排気し始める排気開始時刻を第１時刻に、排気機構１５０ｂが排気口１２３ｂを介して気体を排気し始める排気開始時刻を第１時刻よりも遅い第２時刻に制御することが可能である。
【００３０】
インプリント装置１Ａによるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図３（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理を含む。図３（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００３１】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、モールド１２０の裏面側の圧力は、押印処理が開始されてから離型処理が終了するまでの間、所定の圧力に維持される（即ち、変形部１４０は、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を一定に維持する）。
【００３２】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図３（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御する。例えば、第１制御部１６０は、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０（パターン面１２１）との接触領域に近い排気口１２３に接続された排気機構１５０から動作が開始されるように、各排気機構１５０を制御する。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、基板１１０とモールド１２０との間の気体を効率体に除去することができる。具体的には、第１制御部１６０は、最初に排気機構１５０ａ及び１５０ｅが動作し、次に排気機構１５０ｃ及び１５０ｇが動作し、最後に排気機構１５０ｂ、１５０ｄ、１５０ｆ及び１５０ｈが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。
【００３３】
本実施形態では、モールド１２０のパターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させるため、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域は円形形状となる。従って、接触領域（即ち、パターン面１２１の中心）に最も近い排気口１２３ａ及び１２３ｅのそれぞれに接続された排気機構１５０ａ及び１５０ｅを最初に動作させる。次いで、接触領域が拡大するにつれて、排気口１２３ｃ及び１２３ｇのそれぞれに接続された排気機構１５０ｃ及び１５０ｇを動作させる。そして、排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈのそれぞれに接続された排気機構１５０ｂ、１５０ｄ、１５０ｆ及び１５０ｈを最後に動作させる。その結果、排気口１２３ｂ、１２３ｄ、１２３ｆ及び１２３ｈの近傍（パターン面１２１が最後に基板１１０に押し付けられる領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。換言すれば、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間に気体が取り込まれることを低減しながら、樹脂とモールド１２０とを接触させることができる。
【００３４】
本実施形態では、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御することで、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１Ａは、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００３５】
なお、本実施形態では、複数の排気口１２３のうちパターン面１２１の中心に最も近い排気口からパターン面１２１の中心に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、各排気機構１５０の排気開始時刻を制御している。これにより、パターン面１２１の中心に対して、各排気機構１５０が対称的に動作を開始することになり、押印処理でのモールド１２０（パターン面１２１）の変形を対称にすることができる。従って、モールド１２０の変形に起因するパターン位置のずれを、高精度、且つ、容易に補正することが可能となる。但し、各排気機構１５０の動作を開始させる順序は、図３（ｃ）に示す順序に限定されるものではない。例えば、後述するように、複数の排気口１２３のうちパターン面１２１の１つの頂点に最も近い排気口からかかる頂点の対角に位置する頂点に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、各排気機構１５０の排気開始時刻を制御してもよい。
【００３６】
なお、基板１１０の端部に対してインプリント処理を行う場合には、基板１１０の端部に遠い排気口に接続された排気機構から排気動作を開始するように、排気機構の動作を制御するとよい。これにより、基板１１０の端部に向けて効率的に気体を除去することができる。
【００３７】
また、本実施形態では、第１制御部１６０は、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御していない（即ち、各排気機構１５０の排気流量を一定に制御している）が、第１の実施形態と同様に、各排気機構１５０の排気流量を個別に制御することも可能である。換言すれば、各排気機構１５０の排気流量の制御と各排気機構１５０の排気開始時刻の制御とを組み合わせてもよい。
【００３８】
なお、本実施形態では、各排気機構１５０の動作を開始させるタイミングを制御しているが、各排気機構１５０の排気管１５２に圧力損失に差を設けることで、各排気機構１５０が排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御してもよい。排気管１５２に圧力損失を設ける方法としては、例えば、排気管１５２の長さや内径を変更する方法や圧力損失を増加させる部材（絞りなど）を排気管１５２に配置する方法などがある。
【００３９】
＜第３の実施形態＞
図４は、本発明の第３の実施形態におけるインプリント装置１Ｂを説明するための図である。インプリント装置１Ｂは、基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することで基板にモールドのパターンを転写するリソグラフィ装置である。
【００４０】
インプリント装置１Ａは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、インプリント装置１Ａの構成に加えて、第２制御部１７０を有する。第２制御部１７０は、変形部１４０がモールド１２０のパターン面１２１を変形させる変形量を制御する（即ち、本実施形態では、モールド１２０の裏面側の圧力を制御する）。また、第２制御部１７０は、第１制御部１６０と協同し、各排気機構１５０の排気動作に同期させてパターン面１２１の変形量を制御することが可能である。本実施形態では、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを通信可能に接続することで第１制御部１６０と第２制御部１７０とを同期させている。但し、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを接続せずに、第１制御部１６０と第２制御部１７０とを同期させる同期機構を設けてもよい。図４（ａ）は、インプリント装置１Ｂの構成を示す図（図４（ｂ）のＡ−Ａ’断面図）であり、図４（ｂ）は、基板側からのモールド１２０を示す図である。
【００４１】
本実施形態では、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して排気する気体の排気流量を個別に制御すると共に、複数の排気機構１５０のそれぞれが排気口１２３を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御する。
【００４２】
インプリント装置１Ｂによるインプリント処理について説明する。インプリント処理は、図４（ｃ）に示すように、塗布処理、押印処理、硬化処理及び離型処理の４つの処理を含む。図４（ｃ）は、モールド１２０のＺ軸方向の位置（高さ）と、排気機構１５０が排気する気体の排気流量と、モールド１２０の裏面側の圧力との関係を示す図である。
【００４３】
インプリント処理において、第１制御部１６０は、複数の排気機構１５０が押印処理の開始前から排気動作を開始し、硬化処理が開始前に排気動作を停止するように制御する。また、第２制御部１６０は、各排気機構１５０の排気動作に同期させて、モールド１２０のパターン面１２１を変形させる変形量を第１変形量から第１変形量よりも大きい第２変形量に制御する（即ち、変形部１４０は、パターン面１２１の変形量を変更する）。
【００４４】
本実施形態における第１制御部１６０による各排気機構１５０の排気動作の制御及び第２制御部１７０によるモールド１２０のパターン面１２１の変形量（モールド１２０の裏面側の圧力）の制御を説明する。まず、押印処理の開始前に、第２制御部１７０の制御下において、モールド１２０のパターン面１２１の変形量が第１変形量となるように、変形部１４０がモールド１２０の裏面側の圧力を上昇させ、パターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に変形させる。この際、第１制御部１６０は、図４（ｃ）に示すように、各排気機構１５０の排気開始時刻を個別に制御する。具体的には、第１制御部１６０は、最初に排気機構１５０ｈが動作し、次いで排気機構１５０ａ及び１５０ｇが動作し、次に排気機構１５０ｂ及び１５０ｆが動作し、次に排気機構１５０ｃ及び１５０ｅが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。排気機構１５０ｃ及び１５０ｅが動作するときには、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域は、パターン面１２１の中央部まで拡大している。このタイミングにおいて、第２制御部１７０は、排気機構１５０ｃ及び１５０ｅの動作の開始と同期させて、モールド１２０のパターン面１２１の変形量が第１変形量よりも大きい第２変形量となるように、変形部１４０を制御する。そして、第１制御部１６０は、最後に排気機構１５０ｄが動作するように、各排気機構１５０の排気動作を制御する。その結果、排気口１２３ｄの近傍（パターン面１２１が最後に基板１１０に押し付けられる領域）を介して、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との間の気体が除去される。なお、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０との接触領域がパターン面１２１の中央部まで拡大する前に、モールド１２０のパターン面１２１の変形量を第２変形量とした場合には、問題が生じる可能性がある。パターン面１２１を基板１１０に対して凸形状に大きく変形させると、パターン面１２１の凸形状の頂点部が基板１１０に接触し、かかる頂点部と他の接触領域の間に気体を取り込んでしまうことがある。本実施形態では、各排気機構１５０ｄの排気動作に同期してモールド１２０のパターン面１２１の変形量も制御されるため、このような気体の取り込みを防止し、効率的に気体を除去することができる。
【００４５】
本実施形態では、各排気機構１５０の排気動作とモールド１２０のパターン面１２１の変形量とを同期して制御する。これにより、基板１１０の上の樹脂とモールド１２０とを接触させる際に、樹脂とパターン面１２１との間に気体を取り込んでしまう現象を防止することができる。従って、インプリント装置１Ｂは、パターン面１２１に樹脂を充填するために必要な時間を短縮することができ、生産性を向上させることが可能となる。
【００４６】
＜第４の実施形態＞
物品としてのデバイス（半導体デバイス、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、インプリント装置１、１Ａ又は１Ｂを用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（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、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。
【００４７】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置であって、
前記モールドは、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口を有する基部と、を含み、
前記インプリント装置は、
前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部と、
前記複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構と、
前記基板の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、前記樹脂と前記パターン面との間に気体が取り込まれないように、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作を個別に制御する第１制御部と、
を有することを特徴とすることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して排気する気体の排気流量を個別に制御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。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して排気する気体の排気流量を、最小の排気流量が最大の排気流量の５０％以下になるように制御す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。
【請求項５】
前記パターン面は、長方形形状を有し、
前記第１制御部は、前記複数の排気口のうち前記パターン面の中心に最も近い排気口から前記パターン面の中心に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記パターン面は、長方形形状を有し、
前記第１制御部は、前記複数の排気口のうち前記パターン面の１つの頂点に最も近い排気口から前記１つの頂点の対角に位置する頂点に最も近い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記変形部が前記パターン面を変形させる変形量を制御する第２制御部を更に有し、
前記第２制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作に同期させて前記変形量を制御することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記第２制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記排気動作を行っている間において、前記変形量を第１変形量から前記第１変形量よりも大きい第２変形量に変更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。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成するステップと、
前記ステップで前記パターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１】
基板の上の樹脂とモールドとを接触させた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板に前記モールドのパターンを転写するインプリント装置であって、
前記モールドは、前記パターンが形成されたパターン面を含むパターン部と、前記パターン面の周囲に形成された複数の排気口を有する基部と、を含み、
前記インプリント装置は、
前記パターン面に垂直な断面における前記パターン面の形状が前記基板側に凸形状となるように前記パターン面を変形させる変形部と、
前記複数の排気口のそれぞれに接続され、接続された排気口を介して前記基板と前記モールドとの間の気体を排気する排気動作を行う複数の排気機構と、
前記基板の上の樹脂と前記モールドとを接触させる際に、前記樹脂と前記パターン面との間に気体が取り込まれないように、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作を個別に制御する第１制御部と、
を有することを特徴とすることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して排気する気体の排気流量を個別に制御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。
【請求項３】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を個別に制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記第１制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して排気する気体の排気流量を、最小の排気流量が最大の排気流量の５０％以下になるように制御す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。
【請求項５】
前記パターン面は、長方形形状を有し、
前記第１制御部は、前記複数の排気口のうち前記パターン面の中心に最も近い排気口から前記パターン面の中心に最も遠い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記パターン面は、長方形形状を有し、
前記第１制御部は、前記複数の排気口のうち前記パターン面の１つの頂点に最も近い排気口から前記１つの頂点の対角に位置する頂点に最も近い排気口に向かう順で気体が排気され始めるように、前記複数の排気機構のそれぞれが前記接続された排気口を介して気体を排気し始める排気開始時刻を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記変形部が前記パターン面を変形させる変形量を制御する第２制御部を更に有し、
前記第２制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれによる前記排気動作に同期させて前記変形量を制御することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記第２制御部は、前記複数の排気機構のそれぞれが前記排気動作を行っている間において、前記変形量を第１変形量から前記第１変形量よりも大きい第２変形量に変更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。
【請求項９】
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成するステップと、
前記ステップで前記パターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−３８１９１（Ｐ２０１３−３８１９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１７２３６７（Ｐ２０１１−１７２３６７）
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月２１日（２０１３．２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月５日（２０１１．８．５）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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