JP2011040589A - インプリント装置及び物品の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】押印工程の迅速化を図ることができるインプリント装置及び物品の製造方法を提供する。
【解決手段】インプリント装置１が、レジスト供給装置２２を制御して、モールド２と基板４との間の間隙がレジスト３で満たされるように、レジスト３を基板上に供給する。そして、インプリント装置１が、モールド２と基板４との間の間隙がモールド２で満たされた状態で、モールド２を基板４に押し付けることによって、基板４上にパターンを形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モールドに形成されたパターンを基板に形成するインプリント装置及び物品の製造方法に関する。

インプリントは、電子ビーム露光等によって微細なパターンが形成されたモールドを、レジストとしての樹脂材料を塗布した基板に押し付ける（押印する）ことによって、レジスト上にパターンを写し取る（転写する）技術である。

インプリントには、転写方法として、熱サイクル法や光硬化法（「ＵＶ硬化型」とも言われる）などの方式が提案されている。熱サイクル法は、加工対象の樹脂（熱可塑性材料）をガラス転移温度以上に加熱して、樹脂の流動性を高めて、モールドを押印し、冷却した後に離型する方法である。光硬化法は、紫外線硬化型の樹脂（ＵＶ硬化樹脂）を利用し、透明なモールドを樹脂に押印した状態で樹脂を感光及び硬化させてからモールドを剥離する方法である（特許文献１）。

図５は、光硬化法によるインプリントを説明する図である。図５（Ａ）は押印工程を示す。図５（Ｂ）はレジストの硬化工程を示す。図５（Ｃ）は離型工程を示す。まず、インプリント装置が、紫外線を透過する材料（例えば、石英）からなるモールド２を、図５（Ａ）に示すように、紫外線（ＵＶ：Ultra Violet）硬化樹脂であるレジスト３を塗布した基板４に押し付ける。これにより、レジスト３が、モールド２に形成されたパターン３０に沿って流動する。次に、インプリント装置が、モールド２を基板４に押し付けた状態で、図５（Ｂ）に示すように、紫外光３３を照射する。これにより、レジスト３が、モールド２に形成されたパターン形状に硬化する。そして、インプリント装置が、図５（Ｃ）に示すように、モールド２を基板４から引き離す。その結果、モールド２の形状が維持された硬化したレジスト３６が基板４に残り、基板４にパターンが転写（形成）される。
複数回のパターンの転写を必要とする大きな基板に対しては、インプリント装置が、パターンの転写毎に基板を移動し、上記図５（Ａ）乃至（Ｃ）の工程を繰り返して、基板全体にパターンを逐次転写する。転写されたパターンは、投影露光装置で転写されたパターンと同等である。光硬化法では、基板上に転写された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、感光及び硬化させる際の樹脂の厚さを一定（均一）にすることが重要である。また、モールドを押し付ける際に、樹脂に厚みむらを発生させないことが重要である。従って、モールドを押し付けた時に、モールドのパターンが形成された面と、基板のパターンが形成される対象となる面とが平行に維持された状態となる必要がある。さらに、パターン欠陥の原因となる、パーティクルや気泡が、パターン内のレジストに存在しないことも必要となる。

特開２０００−１９４１４２号公報

従来のインプリント装置においては、モールドが押し付けられる基板上の領域に、予めレジストをパターンの容積に対応する量だけ塗布機構により塗布する。このインプリント装置は、前述した図５に示すように、モールド２を基板４のレジスト３が塗布された領域に押し付けて（押印して）、パターン内にレジスト３が行き渡った後に紫外線硬化又は熱硬化によりレジスト３を硬化させる。
しかし、従来のインプリント装置は、図５（Ａ）に示すように、モールド２とレジスト３との間に気体が存在する状態で、モールド２をレジスト３に押し付ける。従って、モールドに形成されたパターン全域にレジストが回り込んでモールドに形成されたパターン内の空気が抜けるのに時間がかかるという問題がある。
パターン内の空気が存在した箇所は、後にパターン欠陥が生じる原因となる。従って、従来のインプリント装置は、モールドを基板に押し付ける際に、空気が抜けるのを待ってからレジストの硬化工程に移る必要がある。その結果、押印工程に要する時間が長くなって、インプリント装置のスループットが低下するという問題がある。
上記の課題を鑑み、本発明は、押印工程の迅速化を図ることができるインプリント装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態のインプリント装置は、モールドに形成されたパターンを基板上の樹脂に形成するインプリント装置である。前記インプリント装置は、前記基板を移動する基板移動手段と、前記モールドを基板方向に移動するモールド移動手段と、前記基板上に前記樹脂を供給する樹脂供給手段とを備える。前記樹脂供給手段が、前記基板と前記モールドに形成されたパターンとの間隙が前記樹脂で満たされるように該樹脂を前記基板上に供給し、前記モールド移動手段が、前記モールドと前記基板との間隙が前記樹脂で満たされた状態で、前記モールドを前記基板に押し付けることを特徴とする。

本実施形態のインプリント装置は、モールドと基板との間の間隙がレジストで満たされた状態でモールドを基板に押し付けることを通じて、基板上にパターンを形成するので、押印工程において、パターン内の空気が抜けるのを待つ時間を短くすることができる。その結果、押印工程に要する時間を大幅に短縮することができ、スループットを向上させることができる。

本実施形態のインプリント装置の構成例を示す図である。 モールド近傍の拡大図と、レジスト供給回収ノズルの底面図の例である。 本実施形態のインプリント装置の動作処理例を説明する図である。 パターン形成対象面へのパターンの転写動作を説明する図である。 光硬化法によるインプリントを説明する図である。

以下に、添付図面を参照して、本実施形態のインプリント装置について説明する。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。
図１は、本実施形態のインプリント装置の構成例を示す図である。インプリント装置１は、パターンが形成された型であるモールド２を基板上の光硬化性の樹脂としてのレジスト３に押し付けて、基板４にパターンを転写する加工装置である。この例では、レジスト３は紫外線により硬化する性質を持つ液体の樹脂である。具体的には、インプリント装置１は、基板上のレジスト３にモールド２を押し付け、この状態でレジスト３に紫外線を照射してレジスト３を硬化させた後、基板４を離型して、基板４にパターンを転写する。すなわち、インプリント装置１は、光硬化法の転写方式を用いるインプリント装置であり、パターンが形成された型であるモールドを基板上の樹脂に接触させることを通じてパターンを基板に形成する。

インプリント装置１は、基板チャック５、微動ステージ６、ＸＹステージ７、ベース定盤８、参照ミラー９、レーザー干渉計１０ａ、１０ｂ、支柱１１、天板１２を備える。また、インプリント装置１は、モールドチャック１３、モールドチャックステージ１４、紫外光光源１５、コリメータレンズ１６、ガイドバープレート１７、ガイドバー１８、アクチュエータ１９とを備える。インプリント装置１は、レジスト供給装置２２、レジスト供給回収ノズル２０、レジスト供給管２１、レジスト回収装置２４、レジスト回収管２３、脱気装置３７を備える。また、インプリント装置１は、アライメントスコープ２５、モールド制御部２６、ステージ制御部２７、レジスト制御部２８、主制御部２９を備える。
基板上には、レジスト３が供給される。レジスト３は、紫外線の照射によって硬化する液体の樹脂である。基板チャック５は、基板４を保持する。微動ステージ６は、基板４のθ（ｚ軸回りの回転）方向位置、ｚ位置及び傾きを補正（調整）する機能を有する。微動ステージ６は、ＸＹステージ７に配置される。ＸＹステージ７は、基板４を所定の位置に移動して位置決めする基板移動手段である。ベース定盤８は、ＸＹステージ７を保持する。参照ミラー９は、微動ステージ６の位置を計測するために、レーザー干渉計１０ａからの光を反射する。参照ミラー９は、微動ステージ６上のｘ方向及びｙ方向に配置される。レーザー干渉計１０ａは、微動ステージ６の位置を検出するために、参照ミラー９に対して光を照射する。レーザー干渉計１０ｂは、モールドチャック１３のｘ方向及びｙ方向の位置を計測するための光を、モールドチャック１３が備える反射面３２（図２（Ａ）を参照）に照射する。

支柱１１は、ベース定盤８上に屹立し、天板１２を支持する。天板１２にはレジスト供給回収ノズル２０が取り付けられている。モールドチャック１３は、モールド２を保持する。モールド２は、パターンが形成されており、紫外線を透過する材料（例えば、石英）からなる。モールドチャック１３は、モールドチャックステージ１４に載置される。モールドチャックステージ１４は、モールドチャックステージ１４に載置されたモールドチャック１３を固定する。紫外光光源１５は、紫外光３３を照射する。コリメータレンズ１６は、照射された紫外光３３を導光する。ガイドバープレート１７は、ガイドバー１８を固定する。ガイドバー１８は、天板１２を貫通し、一端がモールドチャックステージ１４に固定され、他端がガイドバープレート１７に固定される。アクチュエータ１９は、エアシリンダ又はリニアモータからなるリニアアクチュエータであり、ガイドバー１８をｚ方向に駆動する。ガイドバー１８がｚ方向に駆動することによって、モールドチャック１３に保持されたモールド２を基板４に押し付けたり、モールド２を基板４から離したりすることができる。すなわち、アクチュエータ１９、ガイドバー１８、及びモールドチャック１３は、型であるモールド２を基板方向に移動するモールド移動手段としての機能を有する。モールド２を基板方向に移動させ、基板４に押し付ける工程を押印工程という。また、モールド２を基板４から離す工程を離型工程という。

レジスト供給装置２２は、レジスト制御部２８からの指示に従って、レジスト供給管２１、レジスト供給回収ノズル２０を介して、レジスト３を基板上に供給する樹脂供給手段である。レジスト供給装置２２は、例えば、レジスト３を貯めるタンク、レジスト３を送り出す圧送装置、レジスト供給流量の制御を行う流量制御装置を備える。レジスト供給装置２２が、更に、レジスト３の供給温度を制御するための温度制御装置を備えるようにしてもよい。レジスト供給管２１は、レジスト供給装置２２から供給されるレジスト３をレジスト供給回収ノズル２０に導く。レジスト回収装置２４は、レジスト制御部２８からの指示に従って、レジスト回収管２３、レジスト供給回収ノズル２０を介して、基板上のレジスト３を回収する樹脂回収手段である。レジスト回収装置２４は、例えば、回収したレジスト３を一時的に貯めるタンク、レジスト３を吸い取る吸引装置、レジスト３の回収流量を制御するための流量制御装置を備える。レジスト回収管２３は、レジスト供給回収ノズル２０によって基板上から回収されるレジスト３をレジスト回収装置２４に導く。

レジスト供給回収ノズル２０は、基板４の上方かつモールド２の近傍に配置されている。また、レジスト供給回収ノズル２０は、レジスト供給管２１を介してレジスト供給装置２２と接続している。また、レジスト供給回収ノズル２０は、レジスト回収管２３を介してレジスト回収装置２４と接続している。レジスト供給回収ノズル２０は、レジスト供給管２１によって導かれるレジスト３を、図２（Ｂ）を参照して後述するレジスト供給口を通じて基板上に供給する。また、レジスト供給回収ノズル２０は、図２（Ｂ）を参照して後述するレジスト回収口を通じて、基板上のレジスト３を回収する。
脱気装置３７は、レジスト供給装置２２が供給する樹脂内すなわちレジスト３内の気体をレジスト３から除去する脱気手段としての機能を有する。脱気装置３７によって、レジスト３における気泡の発生を抑制することができ、また、気泡が発生しても即座にレジスト中に吸収できる。例えば、気体中に多く含まれる窒素、酸素を対象とし、レジスト３に溶存可能なガス量の８０％以上を除去すれば、十分に気泡の発生を抑制することができる。脱気装置３７としては、例えば、真空脱気装置が好適である。この真空脱気装置は、２つの領域をパーティクルフィルタ、ケミカルフィルタ等のガス透過性の膜で隔て、一方の領域にレジスト３を流し、他方の領域を真空にして、レジスト３中の溶存ガスをその膜を介して真空中に追い出す。

主制御部２９は、ステージ制御部２７、レジスト制御部２８、モールド制御部２６の動作を制御する。レジスト制御部２８は、レジスト供給装置２２に指示して、レジスト３の基板上への供給を制御する。また、レジスト制御部２８は、レジスト回収装置２４に指示して、基板上からのレジスト３の回収を制御する。具体的には、主制御部２９が、モールド２の現在位置、移動速度に関する情報をモールド制御部２６から取得する。また、主制御部２９が、基板４を移動するＸＹステージ７の現在位置、速度、加速度、目標位置、移動方向に関する情報をステージ制御部２７から取得する。主制御部２９は、モールド制御部２６から取得した情報とステージ制御部２７から取得した情報とに基づいて、レジスト制御部２８に指示して、レジスト制御部２８によるレジスト３の供給又は回収動作を制御させる。すなわち、主制御部２９及びレジスト制御部２８は、ＸＹステージ７による基板の移動動作に応じて、レジスト供給装置２２によるレジスト３の供給とレジスト回収装置２４によるレジスト３の回収を制御する制御手段としての機能を有する。また、主制御部２９及びレジスト制御部２８は、モールドの移動動作に応じて、レジスト３の供給とレジスト３の回収を制御する制御手段としての機能も有する。
例えば、レジスト制御部２８は、主制御部２９からの指示に従って、レジスト供給の開始又は中止、レジスト供給口の切り替え、供給するレジスト３の流量の制御指示をレジスト供給装置２２に与える。すなわち、主制御部２９及びレジスト制御部２８は、レジスト供給装置２２によるレジスト３の供給量を制御する。また、レジスト制御部２８は、主制御部２９からの指示に従って、レジスト回収の開始又は中止、レジスト回収口の切り替え、回収するレジスト３の流量の制御指示をレジスト回収装置２４に与える。すなわち、主制御部２９及びレジスト制御部２８は、レジスト回収装置２４によるレジスト３の回収量を制御する。

アライメントスコープ２５は、基板４及びモールド２に配置された、図示を省略するアライメントマークを観察する。アライメントマークの観察結果に基づいて、アライメント計測系（図示を省略）が、基板４とモールド２の位置合わせを行う。モールド制御部２６は、モールドチャックステージ１４に指示して、モールド２の姿勢を制御させる。モールド制御部２６からの指示を受けたモールドチャックステージ１４は、モールド２のθ方向位置及び傾きを補正して、モールド２の姿勢を制御する。ステージ制御部２７は、主制御部２９の指示に従って、基板４の姿勢を制御する。具体的には、主制御部２９から指示を受けたステージ制御部２７は、微動ステージ６に指示して、基板４のθ（ｚ軸回りの回転）方向位置、ｚ位置及び傾きを補正させる。また、ステージ制御部２７は、ＸＹステージ７に指示して、基板４をＸＹ方向に移動させて、基板を位置決めする。

図２は、モールド近傍の拡大図と、レジスト供給回収ノズルの底面図の例である。図２（Ａ）は図１に示すモールド２近傍の拡大図の例を示す。モールド２は、基板４に転写される凹凸のパターン３０が形成された面であるパターン面を有する。モールド２は、真空吸着などの機械的保持手段（図示を省略）によって、モールドチャック１３に固定される。同様に、モールドチャック１３は、真空吸着などの機械的保持手段（図示を省略）によって、モールドチャックステージ１４に載置される。モールドチャック１３は、モールド２を固定する際にモールド２の位置を規制する複数の位置決めピン３１を有する。また、モールドチャック１３は反射面３２を有し、この反射面３２が、図１中のレーザー干渉計１０ｂからの光を反射する。モールドチャック１３とモールドチャックステージ１４とは、それぞれ、紫外光光源１５からコリメータレンズ１６を介して照射される紫外光を、モールド２に導光するための開口部を有する。モールド２の側面部は、パターンが形成された部分の外部に紫外光が漏れないように、遮光部材又は遮光膜で覆われている。モールド２と基板４との間の間隙へのレジスト３の供給は、レジスト供給回収ノズル２０によって実現される。レジスト供給回収ノズル２０には、内側にレジスト供給口３４が設けられており、外側にレジスト回収口３５が設けられている。

図２（Ｂ）は、レジスト供給回収ノズル２０の底面図（図２（Ａ）において下から見た図）の例を示す。図２（Ｂ）に示すように、レジスト供給口３４とレジスト回収口３５とが、モールド２を取り囲むように、それぞれ複数設けられている。レジスト制御部２８が、主制御部２９からの指示に従って、これら複数のレジスト供給口３４、レジスト回収口３５からのレジスト３の供給流量、回収流量を制御する。例えば、レジスト制御部２８が主制御部２９からレジスト３の供給流量を変更する指示を受けると、レジスト供給装置２２が備える流量制御装置が、レジスト供給口３４からのレジスト３の供給量を変更する。この流量制御装置が、レジスト３を供給するレジスト供給口３４を切り替えるように制御してもよい。また、この流量制御装置が、図２（Ｂ）に示す各々のレジスト供給口３４からのレジスト３の供給量を別個に制御するようにしてもよい。また、例えば、レジスト制御部２８が主制御部２９からレジスト３の回収流量を変更する指示を受けると、レジスト供給装置２２が備える流量制御装置が、レジスト回収口３５からのレジスト３の回収量を変更する。この流量制御装置が、レジスト３を回収するレジスト回収口３５を切り替えるように制御してもよい。また、この流量制御装置が、図２（Ｂ）に示す各々のレジスト回収口３５からのレジスト３の供給量を別個に制御するようにしてもよい。
レジスト供給回収ノズル２０が、複数個のレジスト供給口３４を備える代わりに、モールド２の周囲を取り囲むように全周に渡った一つのレジスト供給口を備えるようにしてもよい。また、レジスト供給回収ノズル２０が、複数個のレジスト回収口３５を備える代わりに、モールド２の周囲を取り囲むように全周に渡った一つのレジスト回収口を備えるようにしてもよい。

図３は、本実施形態のインプリント装置の動作処理例を説明する図である。なお、図３の説明において、基板４の移動方向は、図３中の右から左であるものとする。まず、図３（Ａ）に示すように、インプリント装置１のレジスト供給装置２２が、基板４が静止した状態又は移動している状態で、基板上にレジスト３を供給する。具体的には、レジスト供給装置２２が、基板４の移動方向上流側のレジスト供給口３４からレジスト３を供給し、レジスト供給口３４の下面と基板４の上面にレジスト３を密着させる。これによって、レジスト３の液膜が形成される。
次に、図３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、レジスト供給装置２２が、レジスト供給口３４からレジスト３を供給し続けたまま、ＸＹステージ７が、基板４を矢印の方向に移動させる。すなわち、インプリント装置１は、レジスト３の液膜を途切れさせることなく、基板４の移動を利用して、レジスト３をモールド２のパターン面まで導く。基板４の移動に伴って、基板上のパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間の間隙に、レジスト３の液膜が途切れることなく供給される。パターン形成対象位置は、パターンをレジスト３に形成する基板４上の位置である。すなわち、基板上のパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間隙が常にレジスト３の液膜で満たされたまま基板４が移動する。

図３（Ｄ）は、レジスト３の液膜が、基板４の移動方向下流側のレジスト回収口３５に到達した状態を示す。この状態においては、基板上のパターン形成対象位置が、モールド２のパターン面と対向する位置に配置されている。インプリント装置１が、基板４の移動方向下流側のレジスト回収口３５から所定の量のレジスト３を回収する。これによって、基板上のパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間の間隙に、レジスト３の液膜が所定の幅で安定して満たされる。次に、インプリント装置１が、モールド２のパターンを基板上のパターン形成対象位置に転写する。パターン形成対象位置へのパターンの転写が完了すると、インプリント装置１が、基板４を移動して、次のパターン形成対象位置をモールドのパターン面に対向する位置に配置し、該パターン形成対象位置へのパターンの転写を行う。パターン形成対象位置へのパターンの転写動作については図４を参照して後述する。
図３（Ｅ）は、基板上の全てのパターン形成対象位置へのパターンの転写が完了し、基板４の移動によってレジスト３の液膜が基板４の移動方向上流側のレジスト供給口３４に到達した状態を示す。この状態になると、インプリント装置１が、基板４の移動方向上流側のレジスト供給口３４からのレジスト３の供給を停止する。インプリント装置１は、図３（Ｆ）に示すように、基板４を左方向に移動しながら、基板上に残ったレジスト３の液膜を基板４の移動方向下流側のレジスト回収口３５から回収していく。図３（Ｇ）は、基板上の液膜の回収が完了した状態を示す。

本実施形態のインプリント装置１は、上記図３（Ａ）乃至（Ｄ）に示すように、基板４の移動に伴ってレジスト３の液膜がモールド２と基板４との間に広がる（流入する）ように、基板４を移動させながら基板上に連続的にレジスト３を供給する。従って、モールド２と基板４との間の間隙に空気が入らないように、この間隙にレジスト３を満たしていくことができる。
基板４の移動方向が図３に示す例における基板４の移動方向と逆である場合にも、インプリント装置１は基板４の移動方向上流側のレジスト供給口３４からレジスト３を供給し続けたまま、基板４の移動を利用してレジスト３をモールド２のパターン面まで導く。これにより、基板４の移動に伴って、基板上のパターンの形成対象となる位置であるパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間の間隙に、レジスト３の液膜を途切れることなく供給することができる。
上記図３（Ｄ）を参照して説明したように、レジスト３の液膜が、基板４の移動方向下流側のレジスト回収口３５に到達した状態においては、インプリント装置１は、基板４の移動方向下流側のレジスト回収口３５から所定の量のレジスト３を回収する。すなわち、本実施形態のインプリント装置１は、基板４の移動方向に応じて、レジスト３を回収するレジスト回収口３５を切り替える。なお、誤動作などの不測の事態に備えて、少なくともレジスト３を供給している間は全てのレジスト回収口３５を同時に作動させて、レジスト３の飛散やこぼれをより確実に防止するようにしてもよい。
また、インプリント装置１が、ＸＹステージ７の移動方向、速度に応じて、各々のレジスト供給口３４のレジスト供給量、各々のレジスト回収口３５のレジスト回収量を制御するようにしてもよい。

上記図３（Ａ）に示すように、基板４とモールド２との間隙がレジスト３で満たされていない場合には、基板４の移動方向上流側からレジスト３を供給することが好ましい。また、上記図３（Ｂ）に示すように、レジスト３の満たし方が不完全で、基板上のパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間の間隙に気体が存在する場合にも、基板４の移動方向上流側からレジスト３を供給することが好ましい。一方、図３（Ｄ）に示すように、モールド２と基板４との間の間隙がレジスト３で満たされた後は、基板４の移動方向に拘わらず、レジスト供給口３４、レジスト回収口３５からレジスト３を供給、回収するように制御してもよい。このように制御した場合、供給するレジスト３の流量や回収するレジスト３の流量が増え、ランニングコストが高くなる欠点がある反面、レジスト供給口３４の切り替えを頻繁に行う必要がなくなる。その結果、切り替えに要する時間が減少し、インプリント装置の生産性が向上する。また、レジスト供給口３４を高速で切り替える駆動装置が不要となり、レジスト供給装置２２を小型化できるという利点もある。

図４は、基板上のパターン形成対象位置へのパターンの転写動作を説明する図である。図４（Ａ）は、基板上のパターン形成対象位置が、モールド２のパターン面と対向する位置に配置された状態を示す。図４（Ａ）に示す状態は、前述した図３（Ｄ）に示す状態に対応しており、この状態においては、基板上のパターン形成対象位置とモールド２のパターン面との間隙がレジスト３の液膜で満たされている。
図４（Ａ）に示す状態から、図１に示すインプリント装置１が、モールド２を基板上のパターン形成対象位置に押し付ける。モールド２をパターン形成対象位置に押し付ける前に、インプリント装置１は、図示を省略するアライメント計測系によって、基板４とモールド２との位置合わせを行う。具体的には、インプリント装置１は、アライメントスコープ２５によるアライメントマークの観察結果に基づいて、基板４とモールド２とのｘ方向及びｙ方向の位置ずれを計測する。そして、上記位置ずれ量を、モールドチャックステージ１４、微動ステージ６、及びＸＹステージ７によって修正する。
モールド２と基板４を正確に位置合わせした後に、インプリント装置１が、図４（Ｂ）に示すように、モールド２を基板４に押し付ける。すなわち、インプリント装置１が、アクチュエータ１９の駆動を通じて、モールドチャック１３及びモールド２を基板４方向に移動し、モールド２を基板４に押し付ける。これによって、モールド２と基板４との間の間隙がレジスト３で満たされた状態で、モールド２が基板４に押し付けられる。その結果、モールド２と基板４とで挟まれた領域にレジスト３が密閉され、密閉された空間内のレジスト３の流れが止まる。

ここで、インプリント装置１が、モールド２のパターン面と基板４のパターン形成対象面とを平行に保ったままモールド２を基板４に押し付けると、パターンの形成に不要なレジストがモールド２と基板４との間の間隙から排出されるのに時間がかかる。ここで、パターン形成対象面とは基板４のパターン対象となる面のことである。従って、インプリント装置１が、モールド移動手段として機能するアクチュエータ１９の駆動によって、モールド２のパターン形成面と基板４のパターン形成対象面とが所定の角度をなすようにモールド２を基板４に接近させるようにしてもよい。そして、インプリント装置１が、モールド２のパターン形成面の一端が基板４のパターン形成対象面に接触した後に、パターン形成面の全面をパターン形成対象面に押し付けるようにモールド２を移動させる。このような押し付け方法は、インプリント装置１が、図１中の２台のアクチュエータ１９の動作を独立して制御することによって実現される。上記の押し付け方法によれば、パターンの形成に不要なレジストがモールド２と基板４との間の間隙から早く排出されるので、押印工程を迅速に行うことができる。上記のようにモールド２のパターン面をパターン形成対象面に対して斜めに傾けた状態で基板４に近づけていく押し付け方法をとる場合には、一時的にレジスト３の供給量、回収量を変化させることが有効である。例えば、主制御部２９が、モールド制御部２６からモールド２の位置情報、移動速度を取得し、取得した情報に基づいて、レジスト制御部２８にレジスト３の供給量、回収量を変化させるように指示する。主制御部２９から指示を受けたレジスト制御部２８が、レジスト供給装置２２、レジスト回収装置２４に指示を与えて、レジスト３の供給量、回収量を変化させる。インプリント装置１が、一時的にレジスト３の供給量を減らすか、又はレジスト３の回収量を増やすか、あるいはその両方を行うことにより、レジスト３の飛散やこぼれを防ぐことができる。また、インプリント装置１がモールド２を基板４に押し付けている間は、レジスト３が流れる経路はモールド２の外部の領域にのみ存在する。従って、モールド２が基板４に押し付けられた状態では、レジスト３の供給量とレジスト３の回収量とを減少させることが望ましい。

上記のようにしてモールド２が基板４に押し付けられた状態で、図４（Ｂ）に示すように、インプリント装置１が、紫外光光源１５から紫外光３３を照射する。照射された紫外光３３は、コリメータレンズ１６、モールドチャック１３の開口部、及びモールド２を介してレジスト３に導光される。これによって、モールド２と基板４とで挟まれた領域のレジスト３が硬化する。モールド２の側面部は、パターンが形成された部分の外に紫外光が漏れないように、遮光部材又は遮光膜で覆われているので、モールド２の外側のレジスト３は硬化しない。
モールド２と基板４とで挟まれた領域にあるレジスト３が硬化した後、図４（Ｃ）に示すように、インプリント装置１が、アクチュエータ１９の駆動によって、モールド２を持ち上げる。モールド２が持ち上がると、レジスト３６が基板上に形成されている。レジスト３６は、紫外線の照射によって硬化したレジストである。そして、図４（Ｄ）に示すように、インプリント装置１が、ＸＹステージ７を駆動して、基板上の次のパターン形成対象位置がモールド２のパターン面と対向する位置に配置されるように基板４を移動する。すなわち、基板４上のパターン形成対象位置にパターンを形成した後、次のパターン形成対象位置にパターンを形成するまで、レジスト供給装置２２が、基板４とモールド２に形成されたパターンとの間隙がレジストで満たされるようにレジストを供給する。

本実施形態のインプリント装置１によれば、モールド２の基板４への押し付け工程（押印工程）、レジスト３の硬化工程、次のパターン形成のための基板４の移動工程を、モールド２と基板４との隙間を常にレジスト液膜で満たしたまま行うことができる。特に、図３及び図４を参照して説明したように、本実施形態のインプリント装置１は、モールド２と基板４との間の間隙がレジスト３で満たされた状態でモールド２を基板４に押し付けることを通じて、基板上にパターンを形成する。すなわち、基板４の移動に伴ってモールド２と基板４との間の間隙にレジスト３が流入するので、基板４のパターン形成対象面がモールド２のパターン面と対向する位置に配置された時には、既に上記間隙にレジスト３が満たされた状態となっている。従って、押印工程において、パターン３０内の空気が抜けるのを待つ必要がなくなる。その結果、押印工程に要する時間を大幅に短縮することができ、スループットを向上させることができる。また、本実施形態のインプリント装置によれば、硬化したレジスト３以外のレジスト３は、レジスト回収口３５を通して回収されて再利用される。従って、余分なレジスト３の消費（廃棄）が減り、レジスト３を無駄なく有効に使うことができるようになる。本実施形態では、転写方式として光硬化法を用いるインプリント装置について説明した。しかし、本発明のインプリント装置が、光硬化法以外の転写方式を用いるインプリント装置であってもよい。例えば、本発明のインプリント装置は、前述の熱サイクル法による転写方式にも適用することができる。
本実施例では、モールド２を基板４に押し付けるとはレジスト３を介して押し付けることであり、パターンの形成はパターンがレジストに転写されることである。また、図面を含め、モールド２をレジスト３に押し付けた様子は基板４の表面にパターン３０の凸部が接触しているように書かれているが、パターン３０の凸部が基板４の表面に接触しなくても良い。その場合には、基板４の表面にパターンの凸部に対応する箇所にレジスト３が膜として形成されることになる。この膜のことを残膜と呼ぶことがある。この場合には、酸素ガスによる反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）などによりこれを除去する。

（物品の製造方法）
次に、本発明のインプリント装置を用いた物品の製造方法の実施形態について説明する。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、前述したインプリント（押印）装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。さらに、パターンを転写された前記基板をエッチングするステップを含みうる。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、エッチングステップの代わりに、パターンを転写された前記基板を加工する他の加工ステップを含みうる。
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明はこれらの実施の形態に限定されず、その要旨の範囲内において様々な変形及び変更が可能である。

１ インプリント装置
２ モールド
３ レジスト
４ 基板
２２ レジスト供給装置
２４ レジスト回収装置
２６ モールド制御部
２７ ステージ制御部
２８ レジスト制御部
２９ 主制御部

Claims (8)

1. モールドに形成されたパターンを基板上の樹脂に形成するインプリント装置であって、
   前記基板を移動する基板移動手段と、
   前記モールドを基板方向に移動するモールド移動手段と、
   前記基板上に前記樹脂を供給する樹脂供給手段とを備え、
   前記樹脂供給手段が、前記基板と前記モールドに形成されたパターンとの間隙が前記樹脂で満たされるように該樹脂を前記基板上に供給し、
   前記モールド移動手段が、前記モールドと前記基板との間隙が前記樹脂で満たされた状態で、前記モールドを前記基板に押し付ける
   ことを特徴とするインプリント装置。
2. 前記パターンを前記樹脂に形成する前記基板上のパターン形成対象位置に、前記パターンを形成した後、次のパターン形成対象位置に前記パターンを形成するまで、前記樹脂供給手段は前記基板と前記モールドに形成されたパターンとの間隙が前記樹脂で満たされるように前記樹脂を供給する
   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. 前記基板上に供給された前記樹脂を回収する樹脂回収手段と、
   前記基板移動手段による前記基板の移動に応じて、前記樹脂供給手段による前記樹脂の供給と前記樹脂回収手段による前記樹脂の回収を制御する制御手段とを備える
   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。
4. 前記制御手段は前記樹脂供給手段による樹脂の供給量を制御す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. 前記制御手段は前記樹脂回収手段による樹脂の回収量を制御す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. 前記モールド移動手段が、前記モールドの前記パターンが形成されたパターン形成面と前記基板の前記パターンの形成対象となるパターン形成対象面とが所定の角度をなすように前記モールドを前記基板に接近させ、前記パターン形成面の一端が前記パターン形成対象面に接触した後に、前記パターン形成面の全面を前記パターン形成対象面に押し付けるように前記モールドを移動させる
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載のインプリント装置。
7. 前記樹脂供給手段が供給する前記樹脂内の気体を該樹脂から除去する脱気手段を備える
   ことを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のインプリント装置。
8. 請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載のインプリント装置を用いて前記パターンを前記基板に形成する工程と、
   前記パターンが形成された基板を加工する工程とを有する
   ことを特徴とする物品の製造方法。

Images