(57)【要約】  支持具から取り外さずに金型の微細な凹凸パターン上に付着した異物を除去する金型の微細パターン面清掃方法とインプリント装置を提供する。  金型が押圧される被転写体の表面に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成し、前記金型を、前記被転写体表面に塗布した前記光硬化樹脂に対して押圧し、前記光硬化樹脂を硬化させた後に、当該硬化した光硬化樹脂を前記金型から分離することにより、前記微細パターンの表面に付着した異物を前記硬化した光硬化樹脂に取り込むことによって除去する金型の微細パターン面清掃方法であって、前記被転写体の表面上に形成される光硬化樹脂を、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する厚さで形成すると共に、前記金型を、前記被転写体表面に形成した前記光硬化樹脂層に対し、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する圧力で押圧する。
2012063948.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくともその一方の面に凹凸状の微細パターンを有する金型の当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する方法であって、
前記金型が押圧される被転写体の表面に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成し、
前記金型を、前記被転写体表面に塗布した前記光硬化樹脂に対して押圧し、
前記光硬化樹脂を硬化させた後に、当該硬化した光硬化樹脂を前記金型から分離することにより、前記微細パターンの表面に付着した異物を前記硬化した光硬化樹脂に取り込むことによって除去する金型の微細パターン面清掃方法において、
前記被転写体の表面上に形成される光硬化樹脂を、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する厚さで形成すると共に、
前記金型を、前記被転写体表面に形成した前記光硬化樹脂層に対し、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する圧力で押圧することを特徴とする金型の微細パターン面清掃方法。
【請求項２】
前記請求項１に記載した金型の微細パターン面清掃方法において、前記被転写体表面に形成する前記光硬化樹脂層を、１０μｍ〜５００μｍの範囲の厚さとすることを特徴とする金型の微細パターン面清掃方法。
【請求項３】
前記請求項２に記載した金型の微細パターン面清掃方法において、前記被転写体表面に塗布する前記光硬化樹脂の粘度は、５００ｃＰ〜６０００ｃＰの範囲内であることを特徴とする金型の微細パターン面清掃方法。
【請求項４】
前記請求項１に記載した金型の微細パターン面清掃方法において、前記金型の前記光硬化樹脂層に対する圧力を１ｋＰａ〜１０ｋＰａの範囲とすることを特徴とする金型の微細パターン面清掃方法。
【請求項５】
内部に被転写体である基板を格納すると共に、当該基板を供給する基板供給手段部と、
前記基板供給手段部により供給される前記基板の表面に光硬化性樹脂を膜状に塗布する光硬化性樹脂成膜部と、
前記光硬化性樹脂成膜部により膜状に塗布された前記光硬化性樹脂に金型を押圧して微細パターンを形成し、硬化することにより、前記基板の表面に微細パターンを形成する微細パターン形成部と、
前記基板供給手段部と前記光硬化性樹脂成膜部と前記微細パターン形成部における動作を制御するための制御部とを備えたインプリント装置において、
前記微細パターン形成部は、更に、
前記金型と、当該金型を前記基板の光硬化性樹脂膜形成面に対して押圧・剥離するための手段と、前記基板の表面に塗布された前記光硬化性樹脂にその硬化のための光を照射する手段とを備えており、そして、
前記制御部は、前記インプリント装置による前記基板表面への微細パターン形成動作において、所定のタイミングで、前記請求項１〜４の何れか１項に記載した金型の微細パターン面清掃方法を実行することを特徴とするインプリント装置。
【請求項６】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記制御部は、前記押圧・剥離手段の押圧力を変更するための手段を備えていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項７】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記制御部は、更に、前記光硬化性樹脂成膜部において塗布される前記光硬化性樹脂の厚さを変更するための手段を備えていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項８】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記制御部は、更に、前記光硬化性樹脂成膜部において塗布される前記光硬化性樹脂の粘度を変更するための手段を備えていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項９】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記制御部は、前記金型の微細パターン面清掃方法を、当該インプリント装置が行う前記基板表面への微細パターン形成動作の回数に応じたタイミングで実行することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１０】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記制御部は、前記金型の微細パターン面清掃方法を、当該インプリント装置が行う前記基板表面への微細パターン形成動作の実行時間に応じたタイミングで実行することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１１】
前記請求項５に記載したインプリント装置において、前記微細パターン形成部は、更に、前記金型表面の異物の付着を検出する手段を備えており、かつ、
前記前記制御部は、前記異物検出手段からの検出出力のタイミングで、前記金型の微細パターン面清掃方法を実行することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１２】
前記請求項４に記載したインプリント装置において、前記基板供給手段部は、その内部に前記基板と共に、金型清掃用基板を格納すると共に、当該基板と当該金型清掃用基板とを選択的に供給し、
前記前記制御部は、前記金型清掃用基板が供給されたタイミングで、前記金型の微細パターン面清掃方法を実行することを特徴とするインプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体の表面に微細パターンを転写・形成するインプリント装置に関し、特に、かかるインプリント装置に好適な金型の微細パターン面清掃方法と当該清掃方法を利用することにより金型の微細パターン面の清掃を自動的かつ確実に行うことが可能なインプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータなどの各種情報機器の目覚ましい性能向上により、使用者が扱う情報量は増大の一途を辿っており、既に、ギガからテラ単位の領域にまで達している。このような環境下において、これまでよりも一層記録密度の高い情報記録・再生装置や媒体、更にはメモリなどの半導体装置に対する需要が益々増大している。【０００３】
記録密度を増大させるには、一層微細な加工技術が必要となる。露光プロセスを用いた従来の光リソグラフィー法は、一度に大面積を微細加工することができるが、光の波長以下の分解能を持たないため、自らの光の波長以下（例えば、１００ｎｍ以下）の微細構造の作成には適さない。光の波長以下の微細構造の加工技術として、電子線を用いた露光技術、Ｘ線を用いた露光技術及びイオン線を用いた露光技術などが既に存在する。しかしながら、電子線描画装置によるパターン形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を使用した一括露光方式によるものと異なり、電子線で描画するパターンが多ければ多いほど、描画（露光）時間がかかる。従って、記録密度が増大するにつれて、微細パターンの形成に要する時間が長くなり、製造スループットが著しく低下する。一方、電線描画装置によるパターン形成の高速化を図るために、各種形状のマスクを組み合わせてそれらに一括して電子線を照射する、所謂、一括図形照射法の開発が進められているが、一括図形照射法を使用する電子線描画装置は大型化すると共に、マスクの位置を一層高精度に制御する機構が更に必要となるため、描画装置自体のコストが高くなり、結果的に、媒体製造コストが高くなる等の問題点がある。【０００４】
光の波長以下の微細構造の加工技術として、上述した従来の露光技術に代えて、プリント技術による方法が提案されている。例えば、特許文献１には「ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）技術」に関する発明が記載されている。ナノインプリントリソグラフィー技術は、前もって電子線露光技術等の光の波長以下の微細構造の加工技術を用いて、所定の微細構造パターンを形成したモールドをレジスト塗布被転写基板に加圧しながら押し当て、モールドの微細構造パターンを被転写基板のレジスト層に転写する技術である。モールドさえあれば、特別に高価な露光装置は必要がなく、通常の印刷機レベルの装置で複製物を量産できるので、上述した電子線露光技術等に比較してスループットは飛躍的に向上し、製造コストも大幅に低減される。【０００５】
ナノインプリントリソグラフィー技術においては、前記特許文献１に記載されるように、レジストとして熱可塑性樹脂（例えば、ＰＭＭＡ）を使用する場合、その材料のガラス転移温度（Ｔｇ）近傍又はそれ以上の温度に上げて加圧して転写する。この方式は熱転写方式と呼ばれる。この熱転写方式は、熱可塑性の樹脂であれば、汎用の樹脂を広範囲に使用することが出来る利点がある。これに対し、レジストとして感光性樹脂を使用する場合には、紫外線などの光を暴露すると硬化する硬化性樹脂により転写が行われる。この方式は光転写方式と呼ばれる。【０００６】
光転写胞子のナノインプリント加工法では、特殊な光硬化性の樹脂を用いる必要があるが、熱転写方式と比較して、転写印刷版や被印刷部材の熱膨張による完成品の寸法誤差を小さくできる利点がある。また、装置上では、加熱機構の装備や、昇温、温度制御、冷却などの付属装置が不要であること、更に、ナノインプリント装置全体としても、断熱などの熱歪み対策のための設計的な配慮が不要となるなどの利点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】米国特許第５，７７２，９０５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図７は、従来技術になる光転写方式のナノインプリント技術による微細構造転写方法の工程を示す模式図である。図７（Ａ）に示すステップにおいて、基板１００の上面にレジスト１２０が塗布された被転写体を準備し、レジスト１２０に当接される側に微細パターン３４が形成されたスタンパ３３を、被転写体である基板１００と対峙させる。図７（Ｂ）のステップでは、スタンパ３３を被転写体１００のレジスト塗布面に押圧する。図７（Ｃ）のステップでは、スタンパ３３の上面から紫外（ＵＶ）光を照射し、レジスト１２０を硬化させる。次いで、図７（Ｄ）のステップにおいて、スタンパ３３を被転写体１００から剥離する。暫くして、被転写体である基板１００の表面にレジストのパターン層１２０が形成される。パターン層１３０はスタンパ３３の微細パターン３４の反転像である。【０００９】
しかしながら、上述した微細パターン３４の凹凸パターン上に異物が付着する場合があり、特に、上述した反転作業を続ける場合には尚更である。微細パターン３４の凹凸パターン上に異物が付着したまま転写作業を行った場合には、被転写体である基板１００のパターン層１３０に欠陥が発生し、製品不良の原因となる。そのため、微細パターン３４の凹凸パターン上に異物が付着した場合、新しい金型に交換する、又は、金型をその支持具から取り外して洗浄し、その上面に付着した異物を除去してから、再び、金型を支持具に取り付け直すことが必要であった。【００１０】
そこで、従来、微細パターンの凹凸パターン上から異物を除去するための方法としては、例えば、液体による洗浄や粘着テープによる剥離等が行われてきた。しかしながら、これらの従来の方法では、パターン凹部を除いた部分に付着した異物は容易に除去できるが、特に、パターン凹部内に入り込んだ微細な異物を確実に除去することは不可能、又は、非常に困難であった。また、特に、液体による洗浄の場合、パターン凹部の中に侵入した液体についても、これを乾燥などによって除去する必要があり、このことが金型の清掃作業を一層複雑にする原因ともなっていた。何れにせよ、従来の金型の清掃作業は、手間と時間がかかり、これが転写作業によるスループットを著しく低下させる原因となっていた。【００１１】
本発明は、上述した従来技術における問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、金型を支持具から取り外すことなく、金型の微細な凹凸パターン上に付着した異物を除去することが可能な金型の微細パターン面清掃方法、更には、それを用いたインプリント装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するため、本発明によれば、まず、少なくともその一方の面に凹凸状の微細パターンを有する金型の当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する方法であって、前記金型が押圧される被転写体の表面に光硬化樹脂を塗布して光硬化樹脂層を形成し、前記金型を、前記被転写体表面に塗布した前記光硬化樹脂に対して押圧し、前記光硬化樹脂を硬化させた後に、当該硬化した光硬化樹脂を前記金型から分離することにより、前記微細パターンの表面に付着した異物を前記硬化した光硬化樹脂に取り込むことによって除去する金型の微細パターン面清掃方法において、前記被転写体の表面上に形成される光硬化樹脂を、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する厚さで形成すると共に、前記金型を、前記被転写体表面に形成した前記光硬化樹脂層に対し、当該微細パターンの表面に付着した異物を除去する圧力で押圧する金型の微細パターン面清掃方法が提供される。【００１３】
また、本発明では、前記に記載した金型の微細パターン面清掃方法において、前記被転写体表面に形成する前記光硬化樹脂層を、１０μｍ〜５００μｍの範囲の厚さとすることが好ましく、更には、前記被転写体表面に塗布する前記光硬化樹脂の粘度は、５００ｃＰ〜６０００ｃＰの範囲内であることが好ましい。又は、前記金型の前記光硬化樹脂層に対する圧力を１ｋＰａ〜１０ｋＰａの範囲とすることが好ましい。【００１４】
加えて、本発明によれば、やはり上記目的を達成するため、内部に被転写体である基板を格納すると共に、当該基板を供給する基板供給手段部と、前記基板供給手段部により供給される前記基板の表面に光硬化性樹脂を膜状に塗布する光硬化性樹脂成膜部と、前記光硬化性樹脂成膜部により膜状に塗布された前記光硬化性樹脂に金型を押圧して微細パターンを形成し、硬化することにより、前記基板の表面に微細パターンを形成する微細パターン形成部と、前記基板供給手段部と前記光硬化性樹脂成膜部と前記微細パターン形成部における動作を制御するための制御部とを備えたインプリント装置において、前記微細パターン形成部は、更に、前記金型と、当該金型を前記基板の光硬化性樹脂膜形成面に対して押圧・剥離するための手段と、前記基板の表面に塗布された前記光硬化性樹脂にその硬化のための光を照射する手段とを備えており、そして、前記制御部は、前記インプリント装置による前記基板表面への微細パターン形成動作において、所定のタイミングで、前記に記載した金型の微細パターン面清掃方法を実行するインプリント装置が提供される。【００１５】
また、本発明では、前記に記載したインプリント装置において、前記制御部は、前記押圧・剥離手段の押圧力を変更するための手段を備えていることが好ましく、又は、前記制御部は、更に、前記光硬化性樹脂成膜部において塗布される前記光硬化性樹脂の厚さを変更するための手段を備えていることが好ましい。又は、前記制御部は、更に、前記光硬化性樹脂成膜部において塗布される前記光硬化性樹脂の粘度を変更するための手段を備えていることが好ましい。【００１６】
更に、本発明では、前記に記載したインプリント装置において、前記制御部は、前記金型の微細パターン面清掃方法を、当該インプリント装置が行う前記基板表面への微細パターン形成動作の回数に応じたタイミングで実行することが、又は、前記金型の微細パターン面清掃方法を、当該インプリント装置が行う前記基板表面への微細パターン形成動作の実行時間に応じたタイミングで実行することが好ましい。【００１７】
また、更に、本発明では、前記に記載したインプリント装置において、前記微細パターン形成部は、更に、前記金型表面の異物の付着を検出する手段を備えており、かつ、前記前記制御部は、前記異物検出手段からの検出出力のタイミングで、前記金型の微細パターン面清掃方法を実行することが好ましく、又は、前記基板供給手段部は、その内部に前記基板と共に、金型清掃用基板を格納すると共に、当該基板と当該金型清掃用基板とを選択的に供給し、そして、前記前記制御部は、前記金型清掃用基板が供給されたタイミングで、前記金型の微細パターン面清掃方法を実行することが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
以上に述べた本発明によれば、金型を支持具から取り外すことなく、金型の微細な凹凸パターン上に付着した異物を除去することが可能な金型の微細パターン面清掃方法、更には、それを用いたインプリント装置が提供されるという優れた効果が発揮されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施の形態になるインプリント装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図２】上記インプリント装置における転写（インプリント）部の詳細構造を示す側面図である。
【図３】上記インプリント装置における制御部の詳細構造示すブロック図である。
【図４】上記インプリント装置において実施される本発明の金型清掃方法の工程を説明するための説明図である。
【図５】本発明の金型清掃方法の効果を例証する金型表面の光学顕微鏡写真を示す図である。
【図６】上記インプリント装置における金型清掃方法の要否を判断する動作の一例を示すフローチャート図である。
【図７】従来技術における微細構造の転写方法の工程の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態になる、被転写体の表面に微細パターンを転写・形成するインプリント装置、更には、そのための金型の微細パターン面清掃方法について、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施例になる装置の一例として、光転写方式のインプリント装置の全体構成を示すための概略構成図であり、この図において、符号１０は、被転写体である基板１００を、以下に述べる装置に搬入するための基板の搬入部を示している。なお、本例では、被転写体である基板１００としては、その一例として、円盤状のものが示されており、そして、基板搬入部１０の内部には、多数枚の基板１００を格納されると共に、例えば、その先端に真空による吸着機構を備えた、一般のロボットアーム１１等を備えており、これにより、基板を一枚毎に、順次、搬入・供給する。
【００２２】
図中の符号２０は、上記搬入部１０により搬入された基板１００の表面に、以下に述べる光硬化性樹脂を塗布して膜状に塗布・形成するための、即ち、光硬化性樹脂成膜部を示している。なお、この光硬化性樹脂成膜部２０は、その内部に、本例では、搬入された基板１００の表面に以下に述べる光硬化性の樹脂を滴下するための液体定量吐出器（ディスペンサ）２１と、そして、当該基板１００をその上面に搭載し、電動モータ２３等により所定の回転速度で回転する、所謂、回転テーブル２２が設けられている。
【００２３】
更に、図中の、符号３０は、上記光硬化性樹脂成膜部２０においてその表面に光硬化性樹脂の膜が形成された基板１００をその内部に導入し、その表面にスタンパ（表面に微細パターンを形成した金型）を押圧すると共に、光硬化性樹脂に、例えば、紫外（ＵＶ）光を照射して硬化した後、当該金型を、基板１００から取り外すことにより、当該基板の表面上に微細パターンを形成する、所謂、転写（インプリント）部を示している。
【００２４】
なお、上述した基板搬入部１０や光硬化性樹脂成膜部２０は、既に、一般にも知られ実用にも供されている装置で構成することが出来、例えば、後者には一般のコーティング装置を採用することが出来ることから、ここでは、その詳細な説明は省略する。また、硬化性樹脂成膜部２０は、例えば、スピンコート、ロールコート、ブレードコート、又は、スプレー、インクジェット等により、光硬化性樹脂を基板１００の表面に膜状の形成するものであればよく、その他の構成のものであってもよいことは、当業者であれば明らかであろう。
【００２５】
次に、図２は、転写（インプリント）部３０の詳細構造を示している。図において、転写部３０には、ベース３１の上面には台座３２が配設されており、当該台座３２の上面には、その表面に光硬化性樹脂１１０が膜状に塗布された基板１００が搭載される。この光硬化性樹脂１１０が塗布された基板１００に対峙するように、例えば、ガラス等からなる、光透過性の金型（スタンパ）３３が配置されている。なお、この金型３３の下面には、凹凸状の微細な構造（パターン）３４が形成されている。この金型３３は、やはり光透過性の材料からなる部材（透明保持部）３５により保持されて、更に、この保持部材３５は、一対の昇降アーム３６により保持されている。また、光透過性の部材３５の上方には、紫外線光源であるＵＶ光源３７（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）から構成）が設けられ、当該ＵＶ光源も、同様に、上記昇降アーム３６により保持されている。
【００２６】
更に、図３には、上述したインプリント装置を構成する各部の動作を制御、及び／又は、駆動するための制御部４０が示されている。本例では、例えば、上記各部からの信号を入力する外部とのインターフェイス（Ｉ／F）部４１、所定の演算処理により各部の動作を監視すると共に、必要な制御を実行する演算処理部（ＣＰＵ）４２、当該演算処理部による各種の演算処理プログラムや演算処理に必要なデータを保持するための記憶装置であるメモリ４３、そして、当該演算処理部による演算結果に基づいて各部への制御信号を出力するための駆動部、即ち、搬入動作駆動部４４、樹脂成膜動作駆動部４５、転写動作駆動部４６を備えている。
【００２７】
即ち、上述した制御部４０は、以下に詳細に述べる金型清掃作業におけるインプリント装置の各部における動作を制御・駆動する。より具体的には、搬入動作駆動部４４は、搬入動作駆動部４４におけるロボットアーム１１による基板の吸着やその移動を制御・駆動し、樹脂成膜動作駆動部４５は、光硬化性樹脂成膜部２０における液体定量吐出器（ディスペンサ）２１の動作、例えば、滴下する液体の選択や滴下量、更には、回転テーブル２２の回転速度等を、適宜、制御駆動する。そして、転写動作駆動部４６は、転写（インプリント）部３０を構成する各部を、一般的なナノプリント作業で必要な動作と共に、以下に述べる金型の清掃作業において必要な動作を実行するように制御・駆動する。
【００２８】
続いて、上述にその構成を説明したインプリント装置において本発明の金型清掃作業を行う場合の動作について、以下に説明する。
【００２９】
まず、昇降アーム３６を下降させ、光透過性金型３３の凹凸微細パターン３４を基板１００の上面に塗布した光硬化性樹脂層１１０に当接させ、この状態で、ＵＶ光源３７からのＵＶ光を、透明保持部３５を介して、光硬化性樹脂層１１０に照射し、当該光硬化性樹脂層１１０を硬化させる。このＵＶ硬化作業の終了後、昇降アーム２６を上昇させ、もって、金型３３を基板１００から剥離させる。この時、光透過性の金型３３の凹凸状微細パターン３４に存在していた異物は、硬化された光硬化性樹脂層１６内に取り込まれて剥離されることから、金型３３は、その凹凸状微細パターン３４に異物が存在しない状態、即ち、クリーンな状態に戻る。
【００３０】
図４は、本発明になる金型微細パターン面清掃方法の具体的に実施する態様を示すための一部拡大断面図である。図４（Ａ）では、金型３３の下面に形成された凹凸状の微細パターン３４の凹部に微細な異物ＦＭａが入り込んでおり、他方、その凸部には、凹部に入り込まない程度の大きさを有する異物ＦＭｂが付着している。基板１００の上面には、上述した異物、特に、異物ＦＭｂの大きさを超える厚さで、光硬化性樹脂層１１０が塗布される。
【００３１】
次いで、図４（Ｂ）では、金型３３を光硬化性樹脂層１１０に当接させ、必要に応じ、金型３３を光硬化性樹脂層１６に対して押圧を加える。この時、金型３３を光硬化性樹脂層１１０に当接又は押圧させることにより、微細パターン３４の凹部に存在する微小な異物ＦＭａ、及び、その凸部に存在する大きな異物ＦＭｂは、何れも光硬化性樹脂層１１０内に侵入する。この状態で、金型３３の上面からＵＶ光を所定時間照射して、光硬化性樹脂層１１０を硬化させる。これにより、ＵＶ光の照射により光硬化性樹脂層１６は硬化し、そして、大きさの異なる各種の異物ＦＭａ、ＦＭｂは、当該硬化した光硬化樹脂層の内部に取り込まれてしまう。
【００３２】
その後、図４（Ｃ）に示すように、金型３３を上昇させて基板１００から剥離する。これにより、微細パターン３４から異物ＦＭａ、ＦＭｂが取り除かれて、金型の清掃作業は完了する。
【００３３】
なお、以上の説明では、その表面に微細パターンを転写・形成する被転写体、即ち、基板１００を、上記金型の清掃作業に利用するものとしたが、本発明では、これに代えて、金型の清掃方法のために専用で使用される、金型清掃作業用基板１００’を使用することも可能である。この清掃作業用基板１００’は、例えば、シリコン、プラスチック（例えば、アクリル樹脂等）、ガラス、金属（例えば、アルミニウム）等により作成することも可能である。この金型清掃作業用基板１００’は、外形を略上記基板１００と同じに形成するが、その厚さは、特に限定されない。即ち、上述した清掃作業を実施するのに必要十分な機械的強度を有するものであればよい。しかしながら、通常の基板１００を使用した場合には、掃作業に用いられた基板１００は、その後に製品としては利用できなくなるが、必ずしも金型清掃作業用基板１００’を使用する必要はない。
【００３４】
また、本発明の金型清掃方法で使用される光硬化性樹脂層１１０の材料として、例えば、不飽和ポリエステル系、アクリレート系又はアクリル系樹脂類等が使用される。このような光硬化性樹脂類は、一般に、様々な化学会社から市販されており、更には、これらの樹脂類に光重合開始剤を含有させることもできる。
【００３５】
本発明の金型清掃方法で使用される光硬化性樹脂層１１０の基板１００又は清掃作業用基板１００’への塗布方法では、液体定量吐出器（ディスペンサ）２１から樹脂液をその略中央部へ滴下し、その後、スピンや金型３３を基板表面に押し付けることにより、当該樹脂液を、基板の中央部から周縁部に向かって押し広げることが一般的である。しかしながら、かかる方法以外にも、例えば、低速スピンコート、ロールコート、ブレードコートなども使用することができる。また、基板１００又は１００’の中央部から周縁部に向かって押し広げることにより形成される樹脂層の厚さは、特に、１０μｍ〜５００μｍの範囲内であることが好ましい。これは、押し広げられた樹脂層の厚さが１０μｍ未満の場合、サイズが１０μｍを超える大きな異物は硬化する樹脂層内に取り込めなくなることによる。他方、押し広げられた樹脂層の厚さが５００μｍを超える場合、樹脂自体が流れ出してしまい、これでは、均一な厚さを維持するのが困難であるばかりか、光硬化性樹脂層１１０のＵＶ硬化に時間が掛かり過ぎて作業効率が低下する。一般的な光ナノプリント作業では、基板１００の上面に形成されるレジスト層は、高速スピンコート法により塗布され、その厚さは５０ｎｍ〜１００ｎｍ程度であるのに対し、本発明の金型清掃方法では、その１００倍以上の厚さで、光硬化性樹脂層１１０を形成することが特徴である。
【００３６】
また、本発明の金型清掃方法で使用される光硬化性樹脂の粘度は、５００ｃＰ〜６０００ｃＰの範囲内であることが好ましい。これは、粘度が５００ｃＰ未満の場合、光硬化性樹脂の流動性が高か過ぎ、光硬化性樹脂層１１０を基板１００又は清掃作業用基板１００’の表面に留まらせることが困難になるばかりか、更には、時間と共に膜圧が薄くなってしまい、所望の厚さの樹脂層を維持するのが困難になることによる。一方、粘度が６０００ｃＰを超える場合、光硬化性樹脂の流動性が低すぎるため、金型で基板表面を押し広げるのに時間がかかるばかりか、光硬化性樹脂層１１０が金型の微細パターンの凹部に入り込めなくなる可能性がある。
【００３７】
即ち、本発明の金型清掃方法においては、金型３３を基板１００又は清掃用作業基板１００’に押圧させる際の押圧力は、１ｋＰａ〜１０ｋＰａの範囲内であることが好ましい。この押圧力は、金型清掃方法で使用される光硬化性樹脂層１１０の粘度に応じて変化することが好ましい。粘度が低い材料の場合、低い押圧力を使用し、粘度が高い材料の場合には高い押圧力を使用する。この押圧力は、微細パターン内に光硬化性樹脂層１１０を侵入させるために必要であると共に、光硬化性樹脂層１１０を押し広げるためにも重要である。より詳細には、押圧力が１ｋＰａ未満である場合には、微細パターン内に光硬化性樹脂層１１０が十分に侵入できない恐れがあるばかりか、光硬化性樹脂層１１０の押し広げも不十分になることが考えられる。他方、押圧力が１０ｋＰａを超える場合は、押圧力が高か過ぎ、金型の微細パターンを損傷する可能性がある。
【００３８】
更に、本発明の金型清掃方法では、金型３３は、透明樹脂やガラス等の光透過性の材料からなるものとして説明したが、しかしながら、本発明はこれに限定されることなく、例えば、その側方向から硬化用のＵＶ光を照射するものでもよい。
【実施例１】
【００３９】
上述したインプリント装置を用いて、本発明の金型清掃方法を実施した例について、以下に説明する。なお、この実施例１では、光透過性のガラス製金型３３の表面には、幅が６０ｎｍの凸部と幅が６０ｎｍの凹部を深さ５０ｎｍで微細パターン３４が形成されており、この微細パターン３４の凸部表面には、異物を予め付着させた。【００４０】
径（φ）が４インチ、厚さ０．５ｍｍのシリコン製の清掃用作業基板１００’の上面に、粘度４５００ｃＰの不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を液体定量吐出器（ディスペンサ）２１から滴下した。上述した異物を有する金型３３を、不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂の層１１０に対して１０ｋＰａの圧力で押圧することにより、基板１００の表面に形成した不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を押し広げ、厚さ５０μｍの樹脂層を形成した。この状態のまま、ＵＶ光源からＵＶ光を２秒間照射し、不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を硬化させた。その後、金型を清掃用作業基板１００’から剥離させた。【００４１】
清掃の効果を例証するため、金型３３の表面を電子顕微鏡により検査した。その結果を、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示す。図５（Ａ）は、清掃前の金型表面の光学顕微鏡写真であり、図（Ｂ）は、清掃後の金型表面の光学顕微鏡写真である。図５（Ａ）に見られるように、金型の表面には予め付着された異物が認められるが、図５（Ｂ）では、本発明の方法により清掃された金型の表面からは、異物が確実に除去されていることが確認できる。
【実施例２】
【００４２】
上記と同様の装置を用いて、本発明の金型清掃方法を実施した。光透過性のガラス製金型２０の表面には、幅が６０ｎｍの凸部と幅が６０ｎｍの凹部を深さ５０ｎｍで微細パターン３４が形成されており、この微細パターン３４の凸部表面には、上記と同様に、異物を予め付着させた。【００４３】
径（φ）が４インチ、厚さ０．５ｍｍのシリコン製の清掃用作業基板１００’の上面に、粘度４５００ｃＰの不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を、液体定量吐出器（ディスペンサ）から滴下した。上述した異物を有する金型３３を不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂層に対して３ｋＰａの圧力で押圧することにより、基板表面の不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を押し広げ、厚さ３００μｍの樹脂層を形成した。この状態のままＵＶ光源からＵＶ光を２秒間照射し、不飽和ポリエステル系光硬化性樹脂を硬化させた。その後、金型を清掃用作業基板１００’から剥離させた。【００４４】
この清掃効果を例証するため、金型３３の表面を電子顕微鏡により検査した。その結果は、図５（Ｂ）に示されたと同様であった。【００４５】
更に、上述したインプリント装置における金型清掃作業を行うか否かの判断は、通常の被転写体に対するインプリント作業の過程において、例えば、検査過程において、得られた被転写体のパターン層の表面に欠陥が存在するか否かを検査し（例えば、図示しないＣＣＤカメラにより基板の表面を撮像して検査する）、その検査結果に基づいて行なうことが考えられる。即ち、被転写体のパターン層に欠陥が存在すれば、その原因は、金型の凹凸パターンが損傷しているか、又は、凹凸パターンに異物が存在するためであると推定される。そして、金型の凹凸状パターンが損傷していることが欠陥発生の原因である場合には、金型自体を交換しなければならないが、しかしながら、凹凸状パターンに異物が付着していることが欠陥の発生原因である場合には、本発明の清掃方法が適用されることとなる。【００４６】
または、通常のインプリント作業の過程において、一定の割合で、上述した金型清掃作業を行ってもよい。より具体的には、その一例として、図５にも示すように、通常のインプリント作業を所定の回数（例えば、１０００回）行う度に、上述した金型清掃作業を行ってもよい。即ち、図６において、インプリント作業を開始する際、まず、その作業回数（Ｎ）（例えば、上記図３に示すメモリ４３内に格納）を確認し（ステップＳ６１）、当該回数が予め設定した値であるＮｒｅｆ（本例では、Ｎｒｅｆ＝１０００）に達したか否かを判定する（ステップＳ６２）。その結果、作業回数（Ｎ）が設定値Ｎｒｅｆに達した場合（図の「ＹＥＳ」）には、上記金型清掃作業を行い（ステップＳ６３）、その後、作業回数Ｎを「０」にリセットし（ステップＳ６４）、一連の処理を終了する。他方、作業回数（Ｎ）が設定値Ｎｒｅｆに達していな場合（図の「ＮＯ」）には、通常のインプリント作業を行い（ステップＳ６５）、その後、作業回数Ｎをインクリメント（Ｎ→Ｎ＋１）して（ステップＳ６６）、一連の処理を終了する。なお、以上の動作は、上記図３に示した制御部３０を構成する演算処理部（ＣＰＵ）４２により実行される。また、上記において、作業回数（Ｎ）に代えて、微細パターン形成動作の実行時間により、金型清掃作業の要否を判定してもよい。【００４７】
更には、上記に代えて、例えば、図示しないスイッチ等による作業員による指示に基づいて上記の金型清掃作業を行ってもよく、その場合には、上述した光硬化性樹脂成膜部２０では、通常のレジスト材に代えて、光硬化性樹脂を液体定量吐出器（ディスペンサ）２１により、基板１００又は清掃用作業基板１００’の上面に滴下することにより光硬化性樹脂層１１０を形成し、そして、転写部３０では、搬入された基板上に形成された層の厚さを検知することにより、通常のインプリント作業を行うか、又は、上述した金型清掃作業を行う（所謂、クリーニングモード）か、判断すればよい。【００４８】
以上、本発明の金型清掃方法、及び、それを採用したインプリント装置について好ましい実施態様を挙げて詳細に説明したが、しかしながら、本発明は、上記に開示された実施形態だけに限定されることはなく、本発明の精神の範囲において、様々な改変や変更が可能であることは、当業者には自明であろう。例えば、本発明の金型清掃方法やインプリント装置は、上述した片面インプリント装置の他に、例えば、両面インプリント装置についても使用できる。
【符号の説明】
【００４９】
１０…基板搬入部、２０…光硬化性樹脂成膜部、２１…液体定量吐出器（ディスペンサ）、２２…回転テーブル、３０…転写（インプリント）部、３３…金型（スタンパ）、３４…凹凸状微細構造（パターン）、３７…ＵＶ光源、３６…昇降アーム、１００…基板、１００’…清掃作業用基板、１１０…光硬化性樹脂（層）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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