(57)【要約】      （修正有）【課題】  光インプリント方法において均一な残膜分布を与え、ＵＶ等の照射時に干渉縞が発生しない方法を開発すること。【解決手段】  １）基板に塗布されたレジストに対してレジストの架橋度が所定の値になるような露光量で予備露光を行い粘度を大きくする工程、２）モールドをレジストに押しつけて型押しする工程、および３）レジストを本露光して架橋度が０．８以上になりほぼ完全に硬化する工程、を含み樹脂の柔軟性を維持しつつ光インプリントを行う。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１）基板に塗布されたレジストの粘度を大きくする工程、
２）モールドをレジストに押しつけて型押しする工程、および
３）レジストを露光する工程を含む、
光インプリント方法。
【請求項２】
レジストの粘度を大きくする工程が、レジストの架橋度を０．１−０．７にする工程である、請求項１記載の方法。
【請求項３】
１）基板に塗布されたレジストに対して、レジストの架橋度が０．１−０．７になるような露光量で露光を行う予備露光工程、
２）モールドをレジストに押しつけて型押しする工程、および
３）レジストを露光してレジストの架橋度を０．８以上とする本露光工程、
を含むことを特徴とする、光インプリント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、新規な光インプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
１００ｎｍノード以下のリソグラフィー技術の候補としてはＦ２リソグラフィー、１９３ｎｍ  Ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ、ＥＢ、ＥＵＶ、インプリントの適用が考えられている。その中で、高価な露光装置を必要としないインプリントリソグラフィー（Ｉｎｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｙ）が注目を集めている。
インプリントリソグラフィーは熱インプリントと光インプリントに大別できる。熱インプリントとは樹脂をＴｇ以上の温度で軟化させ、モールドを押し付け、冷却して樹脂を固める方法である。一方、光インプリントとは液状樹脂に透明モールドを押しつけて、紫外線（ＵＶ）などの電磁波の照射を行い樹脂を硬化させる方法である。
熱インプリントはＴｇ以上の温度でプレス圧力２０ＭＰａ以上を必要とし、大型のプレス機構が必要となる。また、熱プロセスを行うため昇温と降温に時間がかかり、スループットが低下する。
光インプリントはモールド内に樹脂が充填されれば良いので、プレス圧力はそれほど必要としない。また、熱プロセスが不要なためスループットの点でも熱インプリントに比べ有利である。しかし、光インプリントは樹脂が低粘度の液状であるためステージとモールドの平坦度に敏感であり、残膜分布が不均一となり、そのためＵＶ等の照射時に干渉縞が発生するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
光インプリントにおける上記の課題を解決し、均一な残膜分布を与え、ＵＶ等の照射時に干渉縞が発生しない方法を開発することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、光インプリントにおいてプレスする前に、レジストの粘度を大きくする工程を設けることにより、上記の課題を解決することができることを見いだした。
すなわち、本発明は、
１）基板に塗布されたレジストの粘度を大きくする工程、
２）モールドをレジストに押しつけて型押しする工程、および
３）レジストを露光する工程を含む、
光インプリント方法に関する。
本発明は、その好ましい態様として、
１）基板に塗布されたレジストに対して、レジストの架橋度が０．１−０．７になるような露光量で露光を行う予備露光工程、
２）モールドをレジストに押しつけて型押しする工程、および
３）レジストを露光してレジストの架橋度を０．８以上とする本露光工程、
を含む、光インプリント方法を提供する。
本発明の一態様においては、予備露光工程において、基板側から露光が行われる。本発明のさらなる一態様においては、本露光工程においても基板側から露光が行われる。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、熱インプリントの場合のように好適な樹脂の柔軟性を維持しつつ光インプリントを行うことが可能となり、ステージとモールドの平坦度に関する感受性が緩和され、残膜分布が均一となり、ＵＶ等による露光時の干渉縞の発生を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
基板としては任意のものが使用できるが、一般的には半導体基板として通常使用されるガラス、セラミックス、シリコンおよび各種化合物の基板が使用される。
本発明でいうレジストはフォトレジストであり、露光エネルギーに暴露された時に化学反応を起こす感光性材料をいい、ポジ型およびネガ型の任意の公知のフォトレジストを使用することができる。たとえば、ポジ型レジストとしてはＰＭＭＡおよびノボラック−ナフトキノンジアジト系レジストなどが使用でき、ネガ型レジストとしては、ポリヒドキシスチレン系レジスト、およびアクリル系レジストなどが使用できる。また、化学増幅系フォトレジストも使用できる。
【０００７】
ポジ型の場合には、加熱による溶剤の除去等の方法により、粘度を大きくすることができる。ネガ型の場合にも同様に加熱により粘度を大きくすることができるが、好ましくは極弱い露光を行い、レジストをわずかに硬化させることにより粘度を大きくする。尚、露光によっては直接架橋しない化学増幅型のレジストでは、ポジ型と同様に加熱により、粘度を大きくすることができる。
【０００８】
レジストは、熱インプリントにおけるモールド型押し時の樹脂と同等のレオロジー挙動を示す程度まで粘度が大きくされ、十分にモールドの形状に追従するとともに、あまりに変形しやすくモールドや基板の平坦度に敏感すぎない状態にされる。このような状態にするための加熱条件などは使用する樹脂により異なるので、あらかじめ実験により条件を決定することが望ましい。当業者で有れば、そのような条件を実験的に求めることは容易な事項である。
【０００９】
レジストの粘度を大きくした後、モールドをレジストに押しつけて型押しする。その後レジストを露光し、画像形成のための所定の化学反応を起こさせる。
露光条件やモールドの材質などについては後述のとおりである。
【００１０】
ポリヒドキシスチレン系レジスト、およびアクリル系レジストなどの、露光により架橋反応を行うネガ型レジストについては、レジストを弱く露光することに若干の架橋反応を起こさせ、粘度を大きくする。
すなわち、レジストの架橋度が０．１−０．７になるような露光量で露光を行う予備露光工程が行われる。
本明細書において、架橋度とは、未架橋の状態を０とし、完全に架橋した時を１とした、架橋の程度を表す尺度をいう。具体的には、ＦＴ−ＩＲを使用し、架橋に関与する官能基のピーク面積の変化を測定することにより求められる。たとえば、光量を一定として露光を行い、未露光時の架橋されていない状態（架橋度０）から、架橋反応が終了し、架橋に関与する官能基のピーク面積が変化しなくなる状態（架橋度１）までの変化を測定し、データベース化することにより、官能基のピーク面積から架橋度を求めることができる。また、露光量と官能基のピーク面積の関係をデータベース化しておけば、露光量から架橋度を決定することができる。
【００１１】
予備露光工程終了時の架橋度は、０．１−０．７，好ましくは０．２から０．６、より好ましくは０．３から０．５である。このような架橋度にするための必要な露光量は使用する樹脂の種類により異なるが、上記の方法を用いれば当業者には容易に決定できるものである。
予備露光後のレジストは、熱インプリントにおけるモールド型押し時の樹脂と同等のレオロジー挙動を示すことが好ましい。すなわち、十分にモールドの形状に追従するとともに、あまりに変形しやすくモールドや基板の平坦度に敏感すぎないことが望ましい。使用する樹脂により上記のレオロジー挙動を示す架橋度も異なる場合があるので、樹脂に応じて最も好ましい架橋度を実験的に決定することが望ましい。
【００１２】
露光は、紫外線およびＸ線などの電磁波により行うことができる。たとえば、ＸｅＦエキシマレーザー光（３５１ｎｍ）、ＸｅＣｌエキシマレーザー光（３０８ｎｍ）、ＫｒＦエキシマレーザー光（２４８ｎｍ）、ＫｒＣｌエキシマレーザー光（２２２ｎｍ）、ＡｒＦエキシマレーザー光（１９３ｎｍ）、Ｆ２レーザー光（１５７ｎｍ）、Ａｒレーザー光（１２６ｎｍ）、紫外線ランプ、真空紫外光（１３ｎｍ）、エレクトロンビーム、およびＸ線を使用することができ、好ましくは紫外線ランプが使用される。
モールドは、露光エネルギーを透過する材料で作られることが好ましく、たとえば石英またはサファイアなどが使用される。
モールドの型押し圧力は任意に調節することができるが、一般的には１−５０ＭＰａ程度である。
モールドをレジストに押しつけて型押しした後、レジストを本露光して硬化させる本露光工程が行われる。本露光により、レジストはほぼ完全に架橋され、架橋度は０．８以上、好ましくは０．９以上、最も好ましくはほぼ１とされる。
【００１３】
本露光後、モールドを離型させ、基板上にレジストのパターンが形成される。
その後、レジストの残膜除去、エッチング等の工程を行い、基板上に所望のパターンを形成することができる。
また、基板が透明な場合、予備露光を基板側から行うことができる。レジストは露光された側から硬化が始まるので、基板側から露光を行った場合、レジストと基板との間の密着性が向上し、モールドを離型する際に、レジストが基板から剥がれてモールドに張り付いてしまうことを防止できる。
また、本露光も基板側から行うことができる。
【実施例】
【００１４】
実施例１
東洋合成工業社製のＰＡＫ−０１をＳｉ基板上にスピン塗布法で塗布した。
光源として高圧水銀ランプを使用し、照射エネルギーが１ｍＷ／ｃｍ２になるように、光量をアパーチャーで調節した。１６５５−１６９０ｃｍ−１のＣＯＯＨ（カルボン酸）に由来する吸収の、露光時間にともなう変化を、ＦＴ−ＩＲを使用して測定した。露光時間と強度との関係を図１に示す。この結果に基づいて、露光量と架橋度との関係を求めた結果を図２に示す。
【００１５】
実施例２
東洋合成工業社製のＰＡＫ−０１をＳｉ基板上にスピン塗布法で塗布した。
光源として高圧水銀ランプを使用し、照射エネルギーが１ｍＷ／ｃｍ２になるように、光量をアパーチャーで調節し、２．５秒照射して、照度約２．５ｍＪ／ｃｍ２の露光を行った。
ついで、モールドによる型押しを行い、本露光を行った。
その結果、干渉縞のない良好なパターンが得られた。  
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施例１の結果を示す図である。
【図２】実施例１の結果を示す図である。
【図３】実施例２で得られたパターンの電子顕微鏡写真である。
【図１】
2006173508.tif 000002
【図２】
2006173508.tif 000003
【図３】
2006173508.tif 000004