JP7023744B2 - インプリント方法及び製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法及び製造方法に関する。

基板上に塗布された未硬化の樹脂（組成物、インプリント材）を型（モールド、テンプレート）で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成するインプリント技術が注目を集めている。インプリント技術として例えば光硬化法がある。光硬化法では、まず、基板上のインプリント領域であるショット領域に光硬化性の樹脂を塗布する。次に、この樹脂を型により成形する。そして、光、例えば紫外線を照射して樹脂を硬化させて型と樹脂を引き離すことにより、樹脂のパターンを基板上に形成する。

また、インプリント技術を用いて、マスターモールドと呼ばれる型からレプリカモールドを多数製造し、レプリカモールドから半導体デバイスなどの物品を製造する方法も知られている。この方法では低コストでレプリカモールドを製造できるため、レプリカモールドが破損した場合でも製造コストを抑制することができる。

なお、インプリント時において型と硬化した樹脂とを引き離す際に、引き離し力が高いと型の破損や、成形されたパターンに欠陥を発生させる要因となる。そのため、引き離し力が低減されることが望ましい。特許文献１には、レプリカモールドとなる基板へのインプリントを実施する前に、離型剤を含む樹脂が塗布された慣らし用基板へのインプリントを行い、離型性を向上させる方法が開示されている。

特開２０１６－６６７９１号公報

特許文献１に記載の慣らし用基板にはパターンが形成される領域にクロム膜が形成されている。クロム膜が形成されていると、インプリント時に樹脂に照射される光の一部がクロム膜を透過せずに熱エネルギーとしてクロム膜に吸収される。クロム膜で吸収された熱が熱伝導によってマスターモールドに移動すると、マスターモールドは熱で温度が上昇して変形する。熱変形したマスターモールドを使用して、レプリカモールドとなる基板にインプリントを行った場合、基板上に形成されるパターンの位置ずれ、歪み等のパターン異常が生じることとなる。そのため、マスターモールドの温度が低下するまで待機して熱変形の影響が少ない状態でインプリントを行うことになるが、マスターモールドの温度上昇が大きいと待機時間が長くなり、スループットが低下してしまう。

そこで、本発明は、慣らし用基板へのインプリント時においてマスターモールドの温度上昇を低減するインプリント方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一側面としてのインプリント方法は、型を用いて基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、保持部に保持された第１基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第１基板上の組成物を露光して前記第１基板上の組成物と前記型とを離す、慣らし工程と、前記慣らし工程の後、第２基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第２基板上の組成物を露光して前記第２基板上の組成物と前記型とを離すことにより前記第２基板上の組成物にパターンを形成するインプリント工程と、を有し、前記第１基板の母材の熱伝導率は前記第２基板の母材の熱伝導率よりも高く、前記第２基板はインプリント用の型として用いられる、ことを特徴とする。

本発明によれば、慣らし用基板へのインプリント時においてマスターモールドの温度上昇を低減することができる。

インプリント装置の概要図である。 インプリント方法のフローチャートである。 第２実施形態における慣らし用基板の断面図である。 第３実施形態における慣らし用基板の断面図である。 ブランクモールドのパターン部の加工工程を示す概略図である。 慣らし用基板を用いた慣らしインプリントの様子を示す図である。 第４実施形態に係るブランクモールド７と慣らし用基板６１とを並べて示す図である。

以下に、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。

＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係るインプリント方法を適用するインプリント装置について説明する。このインプリント装置は、基板上の未硬化樹脂（組成物、インプリント材）を型（モールド、テンプレート）で成形し、基板上に樹脂のパターンを形成する装置である。

本実施形態のインプリント装置は、基板としてのウエハ上に形成されたパターンから、半導体デバイスなどの物品を製造するために使用されうる。また、基板としてレプリカモールド用の基板（ブランクモールド）を用いて、レプリカモールドを製造するためにも使用される。ただし、インプリント装置は、レプリカモールドを製造する専用装置としても良い。この場合は、半導体デバイスなどの物品を製造するための他のインプリント装置を止める事なく、半導体デバイスなどの物品の製造と並行してレプリカモールドを製造できるため、物品の生産性を向上させることができる。

「レプリカモールド」とは、マスターモールドが有するパターン部を基準として製造された、マスターモールドと同一の形状のパターン部を有するモールドである。マスターモールドは電子線描画装置を用いて長時間かけて描画を行うことにより製造される。マスターモールドは高価である一方、レプリカモールドは低コストで大量に製造することができる。

「ブランクモールド」とは、パターン部が形成（加工）されておらず、平らで滑らかな表面の凸部（被転写部）を有し、後に、この凸部にパターン部が形成されることでレプリカモールドとなる加工用基板である。

図１に、第１実施形態のインプリント装置の概略断面図を示す。インプリント方法としては光硬化法を採用するものとする。図１においては、ブランクモールド７上の樹脂Ｒに対して照射する光（光学系）の光軸に平行な軸をＺ軸として、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸としている。インプリント装置１は、光照射部２と、モールド保持機構３と、ステージ４と、塗布部６と、制御部Ｃとを備える。

光照射部２は、樹脂Ｒを硬化させる際に、ブランクモールド７に向けて紫外線８を照射する。光照射部２は、光源と、光源から射出された紫外線８を樹脂Ｒの硬化に適切な光に調整するための光学素子とを含む。本実施形態では光硬化法を採用するために光照射部２を設置しているが、例えば熱硬化法を採用する場合には、光照射部２に換えて、熱硬化性樹脂Ｒを硬化させるための熱源部を設置することとなる。

マスターモールド１３は、モールド保持機構３のモールドチャック１０に載置される。マスターモールド１３は、その表面にブランクモールド７の凸部７ａに転写されるべきパターンが形成（加工）されたパターン部１３ａを有する。マスターモールド１３の材料は紫外線を透過させるために石英とする事ができる。さらに、マスターモールド１３は、その表面におけるパターン部１３ａの周辺領域の一部に、パターン部１３ａの位置を特定するためのアライメントマークが設置されている。このアライメントマークは、少なくとも１つ存在すればよいが、より高精度にパターン部１３ａの位置を特定するために、パターン部１３ａの四隅に１つずつ存在することが望ましい。

モールド保持機構（保持部）３は、マスターモールド１３を保持するモールドチャック１０と、このモールドチャック１０を保持しつつ移動可能とするモールド駆動機構１１とを含む。モールドチャック１０は、マスターモールド１３における光照射部２側の面の外側領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでマスターモールド１３を保持し得る。例えば、モールドチャック１０が真空吸着力によりマスターモールド１３を保持する場合には、モールドチャック１０は、外部に設置された不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプのＯＮ／ＯＦＦによりマスターモールド１３の脱着が切り替えられる。また、モールドチャック１０およびモールド駆動機構１１は、光照射部２から射出された紫外線８がステージ４上に載置されたブランクモールド７に向けて照射されるように、中心部（内側）に開口領域１２を有する。この開口領域１２には、不図示であるが、開口領域１２の一部とマスターモールド１３とで囲まれる空間を密閉空間とする光透過部材（例えばガラス板）が設置される。また、真空ポンプなどを含む圧力調整装置により、その空間内の圧力が調整される。この圧力調整装置は、例えば、マスターモールド１３とブランクモールド７上の未硬化樹脂Ｒとの押し付け動作に際し、空間内の圧力をその外部よりも高く設定する。これにより、パターン部１３ａをブランクモールド７に向かい凸形に撓ませ、未硬化樹脂Ｒに対してパターン部１３ａの中心部から接触させる。これにより、パターン部１３ａと未硬化樹脂Ｒとの間に気体（空気）が閉じ込められるのを抑え、パターン部１３ａに未硬化樹脂Ｒを隅々まで充填させることができる。パターン部１３ａの上記のような変形を容易とするため、マスターモールド１３は紫外線８が照射される面側に、平面形状が円形で、かつ、ある程度の深さを有するキャビティ１４（凹部）が形成された形状としてもよい。キャビティ１４は、マスターモールド１３の中心付近に設けることができる。図１ではマスターモールド１３の断面図が示されている。

さらに、モールド保持機構３は、モールドチャック１０におけるマスターモールド１３の保持側に倍率補正機構９を有する構成としてもよい。倍率補正機構９は、マスターモールド１３の側面に外力または変位を与えることによりマスターモールド１３（パターン部１３ａ）の形状を補正する。マスターモールド１３の形状が良好で補正する必要が無い場合は、倍率補正機構９は無くてもよい。

モールド駆動機構１１は、マスターモールド１３とブランクモールド７とで、押し付けまたは引き離しの動作を行うため、マスターモールド１３を各軸方向に移動させる。このモールド駆動機構１１は、単一の駆動系であってもよいし、粗動の駆動系と、粗動より精密な位置決めを行う微動の駆動系との組み合わせであってもよい。単一の駆動系の場合には、駆動系は少なくともＺ軸方向に駆動する。一方、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせの場合には、粗動駆動系は、主にＺ軸方向に長距離の駆動を行い、微動駆動系は、粗動駆動系に追従して、例えば６軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚ）方向に微小範囲の駆動を行う。なお、これらの駆動系に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータやエアシリンダがある。また、インプリント装置１における押し付けおよび引き離し動作は、マスターモールド１３をＺ軸方向に移動させることで実現する。しかし、ステージ４をＺ軸方向に移動させることで実現してもよく、または、その双方を相対的に移動させてもよい。

ステージ４は、ブランクモールド７を保持し、マスターモールド１３とブランクモールド７上の未硬化樹脂Ｒとの押し付けに際し、マスターモールド１３とブランクモールド７との位置合わせを実施する。ステージ４は、ブランクモールド７を吸着力により保持するチャック５と、チャック５を機械的手段により保持し、各軸方向に移動可能とする不図示のステージ駆動機構とを含む。このステージ駆動機構は、単一の駆動系であってもよいし、粗動の駆動系と微動の駆動系との組み合わせであってもよい。単一の駆動系の場合には、駆動系は、少なくともＸＹ軸による平面方向（水平方向）に駆動する。一方、粗動駆動系と微動駆動系との組み合わせの場合には、粗動駆動系は、主にＸＹ軸による平面方向に長距離の駆動を行い、微動駆動系は、粗動駆動系に追従して、例えば６軸（Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚ）方向に微小範囲の駆動を行う。なお、これらの駆動系に採用可能なアクチュエータとしては、例えばリニアモータや平面モータがある。

チャック５にはブランクモールド７の温度を調整するために、温調された流体を流す流路２１が構成されている。流路２１は温度制御装置につながっており、温度制御装置で温調された流体が流路２１を通過する。不図示の温度センサと制御器を使い、ブランクモールド７の温度が所定の温度になるようにアクティブまたはパッシブに制御することができる。例えば、ブランクモールド７の温度がマスターモールド１３と同じになるように制御することもできる。また、ブランクモールド７に紫外線８が照射（露光）されたときにブランクモールド７が吸収した熱を、チャック５を介して冷却することもできる。チャック５には熱伝導率の高い材料、例えばＳｉＣを選択する事ができる。チャック５に熱伝導率の高い材料を使用すれば、伝熱の観点から有利であり、効率的にブランクモールド７の温調ができる。チャック５をこのような構成とする事でパターンの転写倍率や、パターンの位置精度を向上させることが出来る。

加工用基板としてブランクモールド７（第２基板）が、チャック５に設置される。このブランクモールド７は、上述のとおり、パターン部（凹凸）が形成されていない凸部７ａを有し、後にレプリカモールドとなる構成部材である。凸部７ａの平面サイズは、例えば２６×３３ｍｍであり、凸部７ａの厚み（高さ）は、例えばその周囲の非凸部の面（凸部以外の面）から３０μｍである。ブランクモールド７の材料はマスターモールド１３と同様に石英とする事ができる。ブランクモールド７の材料としては石英以外のガラスや樹脂など透明な材料を用いることができる。また、インプリント装置１によって凸部７ａ上にパターンを形成した後のエッチング加工を容易にするために、ブランクモールド７上に樹脂が設けられる面側にクロム膜２２を形成することができる。ブランクモールド７に膜を形成した場合、ブランクモールド７の材料としては、石英、ガラス、樹脂などの主要な材料（母材）と、母材に形成された膜も含む。また、凸部７ａの表面には、パターン部を生成する樹脂Ｒの付着を促進するため、例えば有機系の化学化合物からなる密着剤が塗布（コーティング）されていることが望ましい。また、ブランクモールド７には、マスターモールド１３に構成したようなキャビティ１４を構成する事ができる。図１ではブランクモールド７の断面図が示されている。

塗布部６は、モールド保持機構３の近傍に設置され、ブランクモールド７上に未硬化樹脂Ｒを塗布する。ここで、樹脂Ｒは、紫外線８を受光することにより硬化する性質を有する光硬化性樹脂Ｒであり、半導体デバイス製造工程やレプリカモールドの製造工程などの各種条件により適宜選択される。塗布部６は、例えば液滴吐出方式（ドロップ式）を採用する事ができる。不図示の吐出ノズルから吐出される樹脂Ｒの量は、ブランクモールド７上に形成される樹脂Ｒの所望の厚さや、形成されるパターンの密度などにより適宜決定される。また、樹脂Ｒには離型剤を混入させておく事ができる。マスターモールド１３のパターン部１３ａの凹凸からの離型性を向上する事ができる。なお、この効果を利用してマスターモールド１３の洗浄後、マスターモールド１３とブランクモールド７を用いて初めてインプリントを実施する前又は定期的に、樹脂Ｒに混入されている離型剤をパターン部１３ａに付加させるために慣らしインプリントを行う。慣らしインプリント（慣らし工程）では、慣らしインプリント用の慣らし用基板３１（第１基板）上の樹脂とマスターモールド１３とを接触させて、慣らし用基板３１上の樹脂を露光して、慣らし用基板３１上の樹脂とマスターモールド１３とを引き離す。これにより、樹脂Ｒに混入されている離型剤がパターン部１３ａに付加される。図１では慣らし用基板３１の断面図が示されている。

ここで、慣らし用基板の材料として、加工用基板としてのブランクモールド７と同じ、クロム膜が形成された石英を用いた場合を考える。図６に、クロム膜６０２が形成された慣らし用基板６０１を用いた慣らしインプリントの様子を示す。慣らしインプリントにおいて押印動作で樹脂６０５がマスターモールド６０４のパターン領域で拡がる。拡がった樹脂６０５が紫外線６０３で露光されるときクロム膜６０２でその光の一部が透過されずに熱エネルギーとして吸収される。マスターモールド６０４はクロム膜６０２上にある樹脂６０５に接触しているため、クロム膜で吸収された熱は熱伝導によってマスターモールド１３に移動し、マスターモールド１３が熱で変形してしまう。石英の熱伝導率が低いため、クロム膜６０２で吸収された熱は、慣らし用基板６０１の母材（石英）に伝わりにくく、ステージ４上のチャック５側に伝熱されにくい。熱変形したマスターモールド６０４を使用して基板６０１にインプリントを行った場合、基板６０１上に形成されるパターンの位置ずれ、歪み等のパターン異常が生じることとなる。そのため、マスターモールド６０４の温度が低下するまで待機して熱変形の影響が少ない状態でインプリントを行うことになる。しかし、マスターモールド６０４の温度上昇が大きいと、マスターモールド６０４を使った次のインプリント工程を行う前の待機時間が長くなってしまう。

そこで、本実施形態では、慣らし用基板３１の材料（母材）として、基板加工用のブランクモールド７の材料（母材）と異なる材料を用いる。加工用基板のブランクモールド７の母材は石英、ガラス、樹脂などの熱伝導率が低い材料であるが、慣らし用基板３１の母材として、例えば、アルミニウムのような熱伝導率が高い金属を選択することが出来る。石英の熱伝導率は１．３８Ｗ／ｍ・Ｋであり、アルミニウムの熱伝導率は２３７Ｗ／ｍ・Ｋである。慣らしインプリント時において、慣らし用基板３１が紫外線８から吸収する熱エネルギーは、石英のマスターモールド１３よりも熱伝導率の高い慣らし用基板３１の内部に伝わり、基板を保持するチャック５に伝熱させる事ができる。チャック５に伝わった熱は流路２１に流れる温調された流体によって排出される。この結果、慣らしインプリントにおいて樹脂を露光するときに慣らし用基板３１上の樹脂に接触しているマスターモールド１３の温度上昇を低減する事ができる。そのため、マスターモールド１３の熱変形を低減することができる。

慣らし用基板３１の母材として、ブランクモールド７の母材よりも熱伝導率が高い材料を用いることができる。慣らし用基板３１の母材として、例えば、カーボンナノチューブ、ダイヤモンド、銀、銅、金、またはセラミックス等を適宜選択する事ができる。慣らし用基板３１に膜が形成されていない状態について説明したが、マスターモールド１３のパターン部１３ａを保護する目的で慣らし用基板３１の凸部３２（母材）の表面にクロム膜（金属膜）をコーティングしてもよい。このようにする事でパターン部１３ａの削れによる寸法変化、また慣らし用基板３１の母材の一部が削れてパターン部１３ａへ逆転写することを低減する事が出来る。

インプリント装置１は、各構成要素の動作および調整などを制御し得る制御部Ｃを備え、プログラムなどにしたがって各構成要素の制御を実行し得る。また、インプリント装置１は、モールドと基板のアライメントを行うための計測系（アライメントスコープ）を含み得る。また、インプリント装置１は、マスターモールド１３を装置外部からモールド保持機構３へ搬送するモールド搬送機構、またはブランクモールド７を装置外部からステージ４へ搬送する基板搬送機構などを含み得る。特に、計測系は、モールド保持機構に載置されたマスターモールド１３のアライメントマークを観測（検出）し、パターン部１３ａの位置を特定する。なお、インプリント装置の構成上、例えば、ステージ４を複数搭載したり、１つのステージ４が複数のブランクモールド７を保持したり、または塗布部６を複数搭載したりするなどの種々の変更があり得る。

次に、本実施形態のインプリント方法について説明する。図２に本実施形態のインプリント方法のフローチャートを示す。各工程は、インプリント装置の制御部Ｃによる処理工程、あるいは制御部Ｃの指示に基づいてインプリント装置１の構成部材が実行する工程である。

制御部Ｃの指示に基づいて搬送機構がインプリント装置１内にマスターモールド１３及び慣らし用基板３１を搬入する（Ｓ１０１）。モールドチャック１０がマスターモールド１３を保持し、ステージ４のチャック５が慣らし用基板３１を保持する。ステージ４は、慣らし用基板３１の凸部３２が塗布部６と対向する位置に慣らし用基板３１を移動させ、塗布部６が凸部３２に未硬化状態の樹脂を供給する（Ｓ１０２）。ステージ４が、慣らし用基板３１をマスターモールド１３と対向する位置に移動させる（Ｓ１０３）。

モールド駆動機構１１が、マスターモールド１３を下降させ、押印動作を行う（Ｓ１０４）。パターン部１３ａと樹脂との接触により、樹脂のパターン部１３ａへの充填が始まる。光照射部２が紫外線８を樹脂に照射して樹脂を硬化させ、硬化した樹脂のパターンを形成する（Ｓ１０５）。モールド駆動機構１１が、マスターモールド１３を上昇させ、マスターモールド１３を樹脂から引き離す離型動作を行う（Ｓ１０６）。

以上の工程により、マスターモールド１３のパターン部１３ａには樹脂Ｒに混入される離型剤が凹凸面にコーティングされる。また、本実施形態の慣らし用基板３１は加工用基板とは材料が異なる。よって、前述のように、慣らしインプリント時に熱がマスターモールド１３に伝わりにくいため、マスターモールド１３の寸法変化が小さい。このため、マスターモールド１３の温度が低下するのを待つ時間が短いため、マスターモールド１３を使った次のインプリント工程に直ちに移行する事が可能となる。

マスターモールド１３と樹脂Ｒとを引き離した後、搬送機構が慣らし用基板３１をインプリント装置１から搬出する（Ｓ１０７）。搬出された慣らし用基板３１は樹脂Ｒを除去するために洗浄等の処理を行う事で繰り返し使用可能である。また、インプリント装置１の内部に洗浄機を構成してもよい。この場合、洗浄機を別途設ける必要がなく、また、搬出及び再度搬入する時間を削減できるためスループットをさらに向上させる事ができる。

次に、制御部Ｃの指示に基づいて搬送機構がインプリント装置１内に加工用基板としてのブランクモールド７を搬入する（Ｓ２０１）。そして、ステージ４のチャック５がブランクモールド７を保持する。ステージ４は、ブランクモールド７の凸部７ａが塗布部６と対向する位置にブランクモールド７を移動させ、塗布部６が凸部７ａに未硬化状態の樹脂Ｒを供給する（Ｓ２０２）。

次に、ステージ４が、ブランクモールド７をマスターモールド１３と対向する位置に移動させる（Ｓ２０３）。そして、モールド駆動機構１１が、マスターモールド１３を下降させ、押印動作を行う（Ｓ２０４）。パターン部１３ａと樹脂Ｒとの接触により、樹脂Ｒのパターン部１３ａへの充填が始まる。光照射部２が紫外線８をブランクモールド７上の樹脂Ｒに照射して樹脂Ｒを硬化させ、硬化した樹脂Ｒのパターンを形成する（Ｓ２０５）。次に、モールド駆動機構１１が、マスターモールド１３を上昇させ、マスターモールド１３を樹脂Ｒから引き離す離型動作を行う（Ｓ２０６）。

以上の工程により、ブランクモールド７の凸部７ａ上の樹脂Ｒには、マスターモールド１３のパターン部１３ａと同じ凹凸構造が高精度に転写される。マスターモールド１３と樹脂Ｒとを引き離した後、搬送機構がブランクモールド７をインプリント装置１から搬出する（Ｓ２０７）。上記インプリント方法にて凸部にパターンが形成されたモールドは、インプリント装置１の外部に搬出された後、他の製造装置によりパターン部の最終加工が実施され、型として製造される。

図５は、ブランクモールドのパターン部の最終加工工程での動作を示す概略図である。まず、インプリント装置１によってパターンが形成されたブランクモールド７上の樹脂層（樹脂Ｒ）に対してエッチングが行われる（ＳＴＥＰ１）。エッチングが終了した後（ＳＴＥＰ２）、残留した樹脂Ｒは、除去処理（洗浄処理）により除去され（ＳＴＥＰ３）、レプリカモールドが完成する。

本実施形態によれば、慣らしインプリント時に、慣らし用基板３１が紫外線８から吸収する熱エネルギーはマスターモールド１３側よりも熱伝導性の高い慣らし用基板及びチャック５側に伝熱させる事ができる。チャック５に伝わった熱は流路２１に流れる温調流体で排出される。この結果、慣らし用基板へのインプリント時においてマスターモールド１３の温度上昇を低減することができる。つまり、慣らしインプリント後のマスターモールド１３の熱変形量を減少させることができる。そのため、慣らしインプリントの後の工程、マスターモールド１３と加工用基板（ブランクモールド）を用いたインプリントを行うまでの待機時間を短くすることができる。これにより、単位時間あたりに製造することができるレプリカモールドの数、つまり、スループットを向上させる事ができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るインプリント方法では、慣らし用基板が第１実施形態と異なる。それ以外の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。

図３は、第２実施形態に係る慣らし用基板４１の断面図である。慣らし用基板４１は、凸部４２を含む、マスターモールド１３に対向する面、つまり、樹脂が塗布される側の面に反射膜４３を付加している。反射膜４３としては、樹脂を硬化するための光の波長に応じた金属膜を適宜選択して付加する事ができる。たとえば、金属膜としてアルミニウム膜（アルミコーティング）を採用して紫外線に対する反射率を高める事ができる。慣らし用基板４１の母材はガラス、樹脂や金属とすることができ、第１実施形態のアルミニウムを用いることもできる。

加工用基板としてのブランクモールド７は第１実施形態と同様である。ブランクモールド７にクロム膜が形成されている場合、反射膜４３は、ブランクモールド７のクロム膜の反射率より高い膜とする。これにより、樹脂を硬化するための光を反射膜４３で反射し、反射膜４３で吸収される熱を小さくする。つまり、慣らしインプリント時に、慣らし用基板４１にクロム膜を付けた場合と比較して、慣らし用基板４１の反射膜４３の紫外線８に対する反射率が向上する。そのため、反射膜４３が紫外線８から吸収する熱エネルギーが減少し、反射膜４３つまり慣らし用基板４１の温度上昇が抑制される。

慣らし用基板４１の温度上昇が抑制されると、慣らし用基板４１からマスターモールド１３に伝わる熱を減らし、慣らしインプリント時に接触しているマスターモールド１３の温度上昇も抑制する事ができる。そのため、マスターモールド１３の熱変形が小さく、マスターモールド１３の温度が低下するのを待つ時間が短いため、次の工程に直ちに移行する事が可能となる。これにより、スループットを向上させる事ができる。

＜第３実施形態＞
第３実施形態に係るインプリント方法では、慣らし用基板が第１実施形態と異なる。それ以外の構成は第１実施形態と同様なので説明を省略する。ただし、本実施形態ではブランクモールド７にはクロム膜が形成されている。

図４は、第３実施形態に係る慣らし用基板５１の断面図である。慣らし用基板５１は、ブランクモールド７と母材が同じである。母材としては、ガラスや樹脂が用いられる。慣らし用基板５１にはクロム膜が形成されていない。慣らし用基板５１は、その母材の透過率がブランクモールド７の母材の透過率よりも高い、又は、透過率が高い表面状態とする事ができる。例えば、慣らし用基板５１の透過率は９２％以上の高純度の石英を採用する事が好ましい。また、透過率はより高い方が好ましいため材料及び表面処理を組み合わせても良い。

これにより、慣らしインプリント時に、慣らし用基板５１にクロム膜を付けた場合と比較して、慣らし用基板５１の紫外線８に対する透過率が向上する。そのため、慣らし用基板５１が紫外線８から吸収する熱エネルギーが減少し、慣らし用基板５１の温度上昇が抑制される。

慣らし用基板５１の温度上昇が抑制されると、慣らし用基板５１からマスターモールド１３に伝わる熱を減らし、慣らしインプリント時に接触しているマスターモールド１３の温度上昇も抑制する事ができる。そのため、マスターモールド１３の熱変形が小さく、マスターモールド１３の温度が低下するのを待つ時間が短いため、次の工程に直ちに移行する事が可能となる。これにより、スループットを向上させる事ができる。

＜第４実施形態＞
本実施形態では、前述の実施形態に適用できる、慣らし用基板の変形例を説明する。前述の実施形態では、慣らし用基板とブランクモールド７は、ステージ４上のチャック５に保持される面の形状や面積を同じとしていた。本実施形態では、慣らし用基板とブランクモールド７は、チャック５に保持される面の形状や面積が互いに異なる。具体的には、慣らし用基板において、チャック５に保持される面の面積は、ブランクモールド７の面積よりも大きい。

図７は、第４実施形態に係るブランクモールド７と慣らし用基板６１との断面図を並べて示す図である。ブランクモールド７の母材はガラス、樹脂や金属であり、クロム膜が形成されていない。ブランクモールド７には、ステージ４上のチャック５に保持される面側に、キャビティという空間、凹部が構成されている。慣らし用基板６１は、チャック５に保持される面側にはキャビティの空間が無く、チャック５に保持される面は平坦な面となっている。慣らし用基板６１の、チャック５に保持される面の面積は、ブランクモールド７の面積よりも大きい。

本実施形態によれば、チャック５と慣らし用基板６１との接触面積が大きいため、慣らしインプリント時に、慣らし用基板６１が紫外線８から吸収する熱エネルギーをチャック５側に効率的に伝熱させる事ができる。チャック５に伝わった熱は流路２１に流れる温調流体で排出される。この結果、慣らしインプリント時においてマスターモールド１３の温度上昇を低減することができる。つまり、慣らしインプリント後のマスターモールド１３の熱変形量を減少させることができる。そのため、慣らしインプリントの後の工程、加工用基板を用いたインプリントを行うまでの待機時間を短くすることができる。これにより、スループットを向上させることが出来る。なお、慣らし用基板６１の、チャック５に保持される面は平坦な面に限らず、凹部や凸部を設けてよい。

［物品の製造方法］
物品としてのデバイス（半導体ＩＣ素子、液晶表示素子、カラーフィルタ、ＭＥＭＳ等）の製造方法を説明する。

まず、前述のインプリント装置、方法を用いて、慣らしインプリントを行い、ブランクモールドにパターンを形成し、レプリカモールド（型）を製造する。物品の製造方法は、インプリント装置において、製造されたレプリカモールドを型として用いて、基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）上にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、形成されたパターンをマスクとしてエッチングする工程を含みうる。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、該製造方法は、エッチングの代わりに、パターンが形成された基板を加工する他の処理を含みうる。また、該製造方法は、ダイシング、ボンディング、パッケージング等が含まれる。本実施形態の物品製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも一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。例えば、加工用基板（第２基板）としてブランクモールドを用いるレプリカモールド製造装置に適用した場合について説明したが、第２基板としてデバイス等を製造するための基板を用いるデバイス製造装置としてのインプリント装置にも適用可能である。

Claims (14)

1. 型を用いて基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、
   保持部に保持された第１基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第１基板上の組成物を露光して前記第１基板上の組成物と前記型とを離す、慣らし工程と、
   前記慣らし工程の後、第２基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第２基板上の組成物を露光して前記第２基板上の組成物と前記型とを離すことにより前記第２基板上の組成物にパターンを形成するインプリント工程と、を有し、
   前記第１基板の母材の熱伝導率は前記第２基板の母材の熱伝導率よりも高く、
   前記第２基板はインプリント用の型として用いられる、ことを特徴とするインプリント方法。
2. 前記第１基板の母材は金属である、ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. 前記第２基板には前記組成物が設けられる面側にクロム膜が形成されており、前記第１基板には前記クロム膜が形成されていない、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方法。
4. 型を用いて基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、
   第１基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第１基板上の組成物を露光して前記第１基板上の組成物と前記型とを離す、慣らし工程と、
   前記慣らし工程の後、第２基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第２基板上の組成物を露光して前記第２基板上の組成物と前記型とを離すことにより前記第２基板上の組成物にパターンを形成するインプリント工程と、を有し、
   前記第１基板及び前記第２基板には前記組成物が設けられる面側に金属膜が形成されており、
   前記第１基板に形成されている前記金属膜の反射率は、前記第２基板に形成されている前記金属膜の反射率より高く、
   前記第２基板はインプリント用の型として用いられる、ことを特徴とするインプリント方法。
5. 前記第１基板の前記金属膜はアルミニウム膜を含み、
   前記第２基板の前記金属膜はクロム膜を含む、ことを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。
6. 前記第１基板の母材の熱伝導率は前記第２基板の母材の熱伝導率よりも高い、ことを特徴とする請求項４又は５に記載のインプリント方法。
7. 前記第１基板の母材は金属である、ことを特徴とする請求項４乃至６の何れか１項に記載のインプリント方法。
8. 型を用いて基板上にパターンを形成するインプリント方法であって、
   第１基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第１基板上の組成物を露光して前記第１基板上の組成物と前記型とを離す、慣らし工程と、
   前記慣らし工程の後、第２基板上の組成物と前記型とを接触させて前記第２基板上の組成物を露光して前記第２基板上の組成物と前記型とを離すことにより前記第２基板上の組成物にパターンを形成するインプリント工程と、を有し、
   前記第１基板と前記第２基板の母材は、ガラスまたは樹脂であり、
   前記第２基板には前記組成物が設けられる面側に金属膜が形成されており、前記第１基板には前記金属膜が形成されておらず、
   前記第２基板はインプリント用の型として用いられる、ことを特徴とするインプリント方法。
9. 前記慣らし工程において露光する時に前記第１基板を冷却する、ことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載のインプリント方法。
10. 前記第１基板を保持する保持部に温調された流体を流して前記第１基板を冷却する、ことを特徴とする請求項９に記載のインプリント方法。
11. 前記第１基板を保持する保持部に接触する前記第１基板の面の面積は、前記第２基板を保持する保持部に接触する前記第２基板の面の面積よりも大きい、ことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載のインプリント方法。
12. 前記慣らし工程において、前記第１基板上の組成物を露光するときに前記第１基板が吸収する熱を前記保持部へ伝えることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のインプリント方法。
13. 請求項１乃至１２のいずれか１項に記載のインプリント方法を用いて前記第２基板上の組成物にパターンを形成する工程と、
    前記第２基板にパターンを形成することによって型を製造する工程と、を含むことを特徴とする型の製造方法。
14. 請求項１３に記載の製造方法により製造された型を用いて基板上にパターンを形成する工程と、
    前記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。

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