(57)【要約】【課題】インプリントにおける型当ての際の気泡混入、フィル性の悪化を抑制する。【解決手段】基板表面に塗布された液体に対して、パターンが形成された面を有するスタンプを回転させながらその面の一方の端部からその面全体を接触させて行く方向をＸ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最低ドットピッチによるＸＹ格子によりマス目を前記基板表面上に形成し、少なくとも前記基板表面上のパターンを形成する領域と交わるマス目には数１を付与するとともに、その他のマス目には数０を付与し、数１が付与されたマス目に対しては、あるＹの値を有するマス目についてＸ方向に関して各マス目に付与された数が０から１に変化するときの数１を有するマス目に対しては必ず前記液体を塗布する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を搬送する搬送手段と、
前記基板を相対的に走査しながら前記基板に対し液体を液滴として吐出して、前記液体を前記基板表面に塗布する液体吐出手段と、
前記基板上に塗布された液体に対して、パターンが形成された面を回転させながらその面の一方の端部からその面全体を接触させるスタンプと、
前記スタンプのパターンが形成された面全体を前記基板上に塗布された液体に接触した状態で、前記液体を硬化させる硬化手段と、
を備え、前記スタンプを前記液体に接触させて行く方向をＸ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最低ドットピッチによるＸＹ格子によりマス目を前記基板表面上に形成し、少なくとも前記基板表面上のパターンを形成する領域と交わるマス目には数１を付与するとともに、その他のマス目には数０を付与し、数１が付与されたマス目に対しては、あるＹの値を有するマス目についてＸ方向に関して各マス目に付与された数が０から１に変化するときの数１を有するマス目に対しては必ず前記液体を塗布することを特徴とするパターン転写装置。
【請求項２】
前記液体の塗布とは、各Ｙの値に対し、Ｘ方向に前記液体を塗布する間隔を、１つのマス目に打滴した液滴が前記スタンプの接触によってＹ方向１マス分の幅でＸ方向に最大広がる領域の幅以下、かつ少なくとも１マス以上の間隔として前記液体を塗布することを特徴とする請求項１に記載のパターン転写装置。
【請求項３】
前記Ｙ方向に塗布される前記液体は、Ｙ方向にそれぞれ隣接するマス目に塗布された前記液体同士で合一していることを特徴とする請求項１または２に記載のパターン転写装置。
【請求項４】
前記Ｘ方向と平行な方向に塗布される前記液体のＸ方向における間隔が一定であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のパターン転写装置。
【請求項５】
液体吐出手段を基板に対して相対的に走査しながら前記基板に対し液体を液滴として吐出し、前記基板表面に前記液体を塗布し、
パターンが形成された面を有するスタンプを回転させながらその面の一方の端部からその面全体を前記基板上に塗布された液体に対して接触させ、
前記スタンプのパターンが形成された面全体を前記基板上に塗布された液体に接触した状態で、前記液体を硬化させた後、前記スタンプを前記硬化した液体から離すことにより前記基板表面に前記スタンプのパターンを転写して前記基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
前記スタンプを前記液体に接触させて行く方向をＸ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最低ドットピッチによるＸＹ格子によりマス目を前記基板表面上に形成し、少なくとも前記基板表面上のパターンを形成する領域と交わるマス目には数１を付与するとともに、その他のマス目には数０を付与し、数１が付与されたマス目に対しては、あるＹの値を有するマス目についてＸ方向に関して各マス目に付与された数が０から１に変化するときの数１を有するマス目に対しては必ず前記液体を塗布することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
前記液体の塗布とは、各Ｙの値に対し、Ｘ方向に前記液体を塗布する間隔を、１つのマス目に打滴した液滴が前記スタンプの接触によってＹ方向１マス分の幅でＸ方向に最大広がる領域の幅以下、かつ少なくとも１マス以上の間隔として前記液体を塗布することを特徴とする請求項５に記載のパターン形成方法。
【請求項７】
前記Ｙ方向に塗布される前記液体は、Ｙ方向にそれぞれ隣接するマス目に塗布された前記液体同士で合一していることを特徴とする請求項５または６に記載のパターン形成方法。
【請求項８】
前記Ｘ方向と平行な方向に塗布される前記液体のＸ方向における間隔が一定であることを特徴とする請求項５から７のいずれか１項に記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターン転写装置及びパターン形成方法に係り、特に、パターンが形成された型を、表面に液体が塗布された基板にあてて液体を硬化させた後、型を剥がすことにより基板上にパターンを転写するパターン転写装置及びパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば半導体装置の製造プロセスなど微細加工が求められるパターンの形成技術において、基板上に塗布されたレジスト層に対して、凹凸パターンが形成された型（モールド）を押し当ててレジスト層を光で硬化してから型を剥がすことにより、基板上のレジスト層に凹凸パターンを転写する光ナノインプリント法が知られている。
【０００３】
ここでインプリント法において、基板表面に極めて薄く、均一な厚みの樹脂被膜（レジスト層）を形成するために、基板表面に樹脂液滴を噴射するように配列された複数の噴射口の各々から間欠的に噴射するように制御するアクチュエータを備えたインクジェット手段と、このインクジェット手段と基板とを少なくとも噴射口の配列方向と直交する方向または回転方向に相対的に移動させる移動手段とを備えた、ワーク表面に樹脂被膜を塗布する樹脂塗布装置が知られている（例えば、特許文献１等参照）。
【０００４】
またインプリントにおける転写の際に、被成形品に気泡が発生することを防止するために、円柱の側面の一部を用いて形成された凸面に、転写用の型を倣わせて保持可能な型保持体と、凸面の一端部から他端部に向かって直線状の押圧部位を移動しつつ、転写用の型で被成形品を押圧する押圧手段を有し、押圧手段は、凸面の近傍に位置している軸を揺動中心にして型保持体を揺動させ、押圧部位を移動しつつ押圧するように構成された転写装置が知られている（例えば、特許文献２等参照）。
【０００５】
また、インプリント材（レジスト層）の塗布量を最適化し、転写されるパターンの形状精度を上げるために、揮発補填分塗布量分布、パターン充填分塗布量分布、残膜厚分塗布量分布とからインプリント材塗布量分布を算出して、これに基づいて基板上にインプリント材を塗布するようにしたインプリントシステムが知られている（例えば、特許文献３等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−３１３４３９号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３７０８号公報
【特許文献３】特開２００９−８８３７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、インプリント法において、レジスト層を形成するインプリント材をインクジェット法を用いて基板上に塗布するようにした場合、各ノズルの打滴制御を行うことにより基板表面に必要な量だけ印字できるという利点があるものの、インクジェットで印字したドット間には隙間が存在するため、基板上に塗布されたインプリント材に型を押圧する際、そのドット間の気体を巻き込んでしまい、パターンの溝をインプリント材で完全に満たすことができず、いわゆるフィル性が悪化してしまうという問題がある。
【０００８】
これに関して、上記従来技術では、例えば特許文献１においては、インプリント材の適切量印字という観点では有効ではあるが、気泡の巻き込みに関する記載は無い。また、特許文献２においては、型を押し当てる際、端部からの押し当てにより気泡排除という発想ではあるが、型の最初の押し当て部分に気泡が存在する場合には、その部分の気泡でフィル性が悪化する虞れがある。
【０００９】
また、特許文献３においては、これも適切量印字には有効であるが、印字方法に関する記載が無く、気泡によるフィル性の悪化の解決にはつながらない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インプリントにおける型当ての際の気泡混入を防止し、フィル性の悪化を抑制すると共に無駄な液体の塗布を抑制することのできるパターン転写装置及びパターン形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、基板を搬送する搬送手段と、前記基板を相対的に走査しながら前記基板に対し液体を液滴として吐出して、前記液体を前記基板表面に塗布する液体吐出手段と、前記基板上に塗布された液体に対して、パターンが形成された面を回転させながらその面の一方の端部からその面全体を接触させるスタンプと、前記スタンプのパターンが形成された面全体を前記基板上に塗布された液体に接触した状態で、前記液体を硬化させる硬化手段と、を備え、前記スタンプを前記液体に接触させて行く方向をＸ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最低ドットピッチによるＸＹ格子によりマス目を前記基板表面上に形成し、少なくとも前記基板表面上のパターンを形成する領域と交わるマス目には数１を付与するとともに、その他のマス目には数０を付与し、数１が付与されたマス目に対しては、あるＹの値を有するマス目についてＸ方向に関して各マス目に付与された数が０から１に変化するときの数１を有するマス目に対しては必ず前記液体を塗布することを特徴とするパターン転写装置を提供する。ここで、最低ドットピッチとは、ＸＹそれぞれの方向毎で印字しようとした最も短いドットピッチ以下の値の中から規定された量である。
【００１２】
これにより、インプリントにおける型当ての際の気泡混入を防止し、フィル性の悪化を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２に示すように、前記液体の塗布とは、各Ｙの値に対し、Ｘ方向に前記液体を塗布する間隔を、１つのマス目に打滴した液滴が前記スタンプの接触によってＹ方向１マス分の幅でＸ方向に最大広がる領域の幅以下、かつ少なくとも１マス以上の間隔として前記液体を塗布することを特徴とする。
【００１４】
これにより、塗布する液体量を削減し、無駄な液体の塗布を抑制することができる。
【００１５】
また、請求項３に示すように、前記Ｙ方向に塗布される前記液体は、Ｙ方向にそれぞれ隣接するマス目に塗布された前記液体同士で合一していることを特徴とする。この場合、Ｙ方向の最低ドットピッチは、着弾液滴の直径以下となる。このように最低ドットピッチを規定することで、着弾した液滴が必ず合一する。
【００１６】
これにより、Ｙ方向に隣接するマス目の液滴は合一して隙間が存在しないため、スタンプを接触させる型当ての際、最初につぶされる液体部分が一つに固まり、ドット間の気体がなくなることから、液滴間の気体を巻き込むことがなく、気泡の巻き込みを低減することができる。
【００１７】
また、請求項４に示すように、前記Ｘ方向と平行な方向に塗布される前記液体のＸ方向における間隔が一定であることを特徴とする。
【００１８】
これにより、Ｘ方向のドット位置のバラツキがほとんどなくなるため、膜厚が均一になりやすくなる。
【００１９】
また、前記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、液体吐出手段を基板に対して相対的に走査しながら前記基板に対し液体を液滴として吐出し、前記基板表面に前記液体を塗布し、パターンが形成された面を有するスタンプを回転させながらその面の一方の端部からその面全体を前記基板上に塗布された液体に対して接触させ、前記スタンプのパターンが形成された面全体を前記基板上に塗布された液体に接触した状態で、前記液体を硬化させた後、前記スタンプを前記硬化した液体から離すことにより前記基板表面に前記スタンプのパターンを転写して前記基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記スタンプを前記液体に接触させて行く方向をＸ方向とし、これに垂直な方向をＹ方向として、Ｘ方向及びＹ方向それぞれの最低ドットピッチによるＸＹ格子によりマス目を前記基板表面上に形成し、少なくとも前記基板表面上のパターンを形成する領域と交わるマス目には数１を付与するとともに、その他のマス目には数０を付与し、数１が付与されたマス目に対しては、あるＹの値を有するマス目についてＸ方向に関して各マス目に付与された数が０から１に変化するときの数１を有するマス目に対しては必ず前記液体を塗布することを特徴とするパターン形成方法を提供する。
【００２０】
これにより、インプリントにおける型当ての際の気泡混入を防止し、フィル性の悪化を抑制することが可能となる。
【００２１】
また、請求項６に示すように、前記液体の塗布とは、各Ｙの値に対し、Ｘ方向に前記液体を塗布する間隔を、１つのマス目に打滴した液滴が前記スタンプの接触によってＹ方向１マス分の幅でＸ方向に最大広がる領域の幅以下、かつ少なくとも１マス以上の間隔として前記液体を塗布することを特徴とする。
【００２２】
これにより、塗布する液体量を削減し、無駄な液体の塗布を抑制することができる。
【００２３】
また、請求項７に示すように、前記Ｙ方向に塗布される前記液体は、Ｙ方向にそれぞれ隣接するマス目に塗布された前記液体同士で合一していることを特徴とする。
【００２４】
これにより、Ｙ方向に隣接するマス目の液滴は合一して隙間が存在しないため、スタンプを接触させる型当ての際、最初につぶされる液体部分が一つに固まり、ドット間の気体がなくなることから、液滴間の気体を巻き込むことがなく、気泡の巻き込みを低減することができる。
【００２５】
また、請求項８に示すように、前記Ｘ方向と平行な方向に塗布される前記液体のＸ方向における間隔が一定であることを特徴とする。
【００２６】
これにより、Ｘ方向のドット位置のバラツキがほとんどなくなるため、膜厚が均一になりやすくなる。
【発明の効果】
【００２７】
以上説明したように、本発明によれば、インプリントにおける型当ての際の気泡混入を防止し、フィル性の悪化を抑制すると共に、無駄な液体の塗布を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかるパターン転写装置の概略構成図である。
【図２】記録ヘッドの平面透視図である。
【図３】図２中のIII−III線に沿った吐出素子の断面図である。
【図４】本実施形態のパターン転写装置の制御系を示すブロック図である。
【図５】（ａ）は、表面に液体が塗布された基板を示す平面図であり、（ｂ）は、スタンプを基板に対して型当てする様子を示す正面図である。
【図６】スタンプの型当て方向における打滴間隔の説明図である。
【図７】型当て方向に垂直な方向における打滴間隔の説明図である。
【図８】本実施形態における最良の形態を示す説明図であり、（ａ）は基板の平面図、（ｂ）はスタンプの型当ての様子を示す正面図である。
【図９】基板上に型当て方向及びこれに垂直な方向を設定した様子を示す説明図である。
【図１０】基板上に液体を塗布するための目安として格子を形成した様子を示す説明図である。
【図１１】基板上にインプリント領域を設定した様子を示す説明図である。
【図１２】基板上のインプリント領域に対して液体を塗布する領域を設定した様子を示す説明図である。
【図１３】インプリント領域が円形の場合の例を示す説明図である。
【図１４】インプリント領域がドーナツ状の場合の例を示す説明図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）は、第１実施形態におけるパターン形成方法を示す概略図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、第２実施形態におけるパターン形成方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、添付図面を参照して、本発明に係るパターン転写装置及びパターン形成方法について詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るパターン転写装置の概略構成図である。
【００３１】
図１に示すように、本実施形態に係るパターン転写装置１０は、インクジェットヘッド（以下、記録ヘッドという）１２と、パターン形成部１４とを含んでいる。また、パターン形成部１４は、凹凸パターンが形成された型（スタンプ）１６とＵＶ照射装置１８を含んでいる。
【００３２】
記録ヘッド１２は、搬送手段２０により搬送されてくる基板２２の表面に液体状のインプリント材を液滴として吐出することにより、基板２２表面に液体状のインプリント材を塗布するものである。
【００３３】
液体が塗布された基板２２はパターン形成部１４に搬送され、パターン形成部１４において基板２２上にパターンが形成される。すなわち、スタンプ１６を基板２２に塗布された液体（インプリント材）に押し当ててＵＶ照射装置１８によりＵＶ光を照射して液体を硬化させ、スタンプ１６を基板２２（硬化したインプリント材）から離すことにより、基板２２上にパターンが形成される。
【００３４】
このとき、スタンプ１６は、図１に矢印で示したように、下方に押し下げられるとともに回転して、スタンプ１６の一方の端部の方から基板２２表面上の液体に対して押し当てられるようになっているが、これらの作用については後で詳しく説明する。
【００３５】
図２に、記録ヘッド１２の平面透視図を示す。図２に示すように、本実施形態の記録ヘッド１２は、インプリント材を液滴として吐出するノズル２４、液滴を吐出する際に圧力を付与する圧力室２６、図示を省略した共通流路から圧力室２６に吐出する液体を供給する液体供給口２８を含んで構成される吐出素子３０が千鳥状の２次元マトリクス状に配列され、ノズル２４の高密度化が図られている。
【００３６】
図２において、矢印は、搬送手段２０によってパターン形成部１４に搬送された基板２２に対して、（詳しくは後述するが）スタンプ１６を一方の端部から型当てしていく方向である。上述のようにノズル２４を高密度配置したことにより、基板搬送方向に垂直な方向にも、隣接するドット間に隙間がないように打滴することが可能である。
【００３７】
図２に示すように、各圧力室２６は、上から見ると略正方形をしており、その対角線の一方の端にノズル２４が形成され、他方の端に液体供給口２８が設けられている。なお、圧力室２６の平面形状は、上記の正方形の他に、例えば、菱形や長方形等の四角形、五角形、六角形その他の多角形、円形、楕円形など多様な形態が可能である。このように圧力室２６の平面形状が正方形以外の形状の場合でも、ノズル２４と液体供給口２８はその平面形状の中でなるべく離して配置することが好ましい。
【００３８】
図３は、図２中のIII−III線に沿った吐出素子３０の断面図である。
【００３９】
図３に示すように、吐出素子３０の圧力室２６は、液体供給口２８を介して共通流路３２と連通している。共通流路３２は、液体の供給源たるタンク（図示省略）と連通しており、タンクから供給される液体は共通流路３２を介して各圧力室２６に分配供給されるようになっている。
【００４０】
圧力室２６の一部の面（図３における天面）を構成している加圧板（共通電極と兼用される振動板）３４には、個別電極３６を備えた圧電素子３８が接合されている。なお、圧電素子３８の材料としては、例えば、チタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）またはチタン酸バリウムのような圧電体を用いることができる。
【００４１】
個別電極３６と共通電極（加圧板が兼用）３４間に駆動信号が印加されると、圧電素子３８が変形して圧力室２６の容積が変化する。すると、圧力室２６内の圧力が変化することにより、ノズル２４から液滴が吐出される。また、液体が吐出された後、圧電素子３８の変位が元に戻ると、共通流路３２から液体供給口２８を通って新しい液体が圧力室２６に再充填されるようになっている。
【００４２】
なお、本実施形態では、圧電素子３８の変形によって圧力室２６内の液体を加圧する方式が採用されているが、これ以外の方式（例えば、サーマル方式）のアクチュエータを用いることもできる。
【００４３】
図４は、パターン転写装置１０の制御系を示すブロック図である。
【００４４】
パターン転写装置１０は、通信インターフェース４０、システムコントローラ４２、メモリ４６、モータドライバ４８、ヒータドライバ５２、打滴制御部５６、バッファメモリ５８、ヘッドドライバ６０を備えている。
【００４５】
通信インターフェース４０は、ホストコンピュータ８０から送られてくる打滴データを受信するインターフェース部である。通信インターフェース４０としては、ＵＳＢ（Universal Serial Bus)、ＩＥＥＥ１３９４、イーサネット（登録商標）、無線ネットワークなどのシリアルインターフェース、またはセントロニクスなどのパラレルインターフェースを適用することができる。なお、この部分には、通信を高速化するためのバッファメモリを搭載してもよい。
【００４６】
システムコントローラ４２は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びその周辺回路を含んでおり、パターン転写装置１０の各部を制御する制御部である。システムコントローラ４２は、ホストコンピュータ８０との間の通信制御、メモリ４６の読み書き制御等をするとともに、搬送駆動系のモータ５０及びヒータ５４を制御する制御信号を生成する。
【００４７】
プログラム格納部４４には、パターン転写装置１０の制御プログラムが格納される。システムコントローラ４２はプログラム格納部４４に格納されている種々の制御プログラムを適宜読み出し、制御プログラムを実行する。
【００４８】
メモリ４６は、データの一時記憶領域、及びシステムコントローラ４２が各種の演算を行うときの作業領域として使用される記憶手段である。メモリ４６としては、半導体素子からなるメモリの他、ハードディスクなどの磁気媒体を用いることができる。
【００４９】
モータ５０は、図１の搬送手段２０を駆動して、記録ヘッド１２と基板２２とを相対的に走査するための駆動機構を駆動するモータである。モータドライバ４８は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってモータ５０を駆動する。なお、このように記録ヘッド１２を固定して搬送手段２０により基板２２を移動させる代わりに、基板２２を記録ヘッド１２の下の位置で一旦静止させて、記録ヘッド１２を移動して相対的に走査するようにしてもよい。
【００５０】
ヒータドライバ５２は、システムコントローラ４２からの制御信号に従ってヒータ５４を駆動する。なお、ヒータ５４には、パターン転写装置１０の各部に設けられた温度調節用のヒータが含まれる。
【００５１】
ホストコンピュータ８０から送出された打滴データは、通信インターフェース４０を介してパターン転写装置１０に取り込まれ、メモリ４６に一時記憶される。
【００５２】
打滴制御部５６は、システムコントローラ４２の制御に従い、メモリ４６内の打滴データから吐出制御用の信号を生成するための各種加工、補正などの処理を行う信号処理機能を有し、生成した吐出制御信号（吐出データ）をヘッドドライバ６０に供給する制御部である。打滴制御部５６において所要の信号処理が施され、該打滴データに基づいてヘッドドライバ６０を介して記録ヘッド１２の液体の吐出量や吐出タイミングの制御が行われるようになっている。
【００５３】
ヘッドドライバ６０は、打滴制御部５６から与えられる吐出データに基づいて記録ヘッド１２の圧電素子３８を駆動する。なお、ヘッドドライバ６０は、記録ヘッド１２の駆動条件を一定に保つためのフィードバック制御系を備えていてもよい。
【００５４】
打滴制御部５６には、バッファメモリ５８が備えられており、打滴制御部５６における打滴データ処理時に打滴データやパラメータなどのデータがバッファメモリ５８に一時的に格納されるようになっている。
【００５５】
なお、バッファメモリ５８は、メモリ４６と兼用することも可能である。また、打滴制御部５６とシステムコントローラ４２とを統合して一つのプロセッサで構成する態様も可能である。
【００５６】
また、図示は省略するが、パターン転写装置１０は、記録ヘッド１２に液体を供給するための供給系や、記録ヘッド１２のメンテナンスを行うメンテナンス機構を備えている。
【００５７】
図５に、本実施形態におけるインプリント法によるパターン形成方法を概念的に示す。
【００５８】
図５（ａ）は、表面に液体（インプリント材）７０が塗布された基板２２を示す平面図である。図５（ｂ）は、スタンプ１６を基板２２（上の液体７０）に対して型当てする様子を示す正面図である。また、各図において、矢印はスタンプ１６を型当てして行く方向を示す。なお、図５（ｂ）ではスタンプ１６の溝７２をわかり易く極端に誇張して表現しており、実際の寸法とは相当違っている。
【００５９】
図５（ａ）に示すように、矢印で示すスタンプ１６の型当て方向とは垂直な方向に隙間無く打滴した列を、所定の間隔を空けて複数列打滴している。このように打滴すると、図５（ｂ）に示すように、スタンプ１６を斜めにして端から型当てして行くと、スタンプ１６の溝７２の中に液体７０が入っていく。
【００６０】
このとき、図５（ａ）のように型当て方向に垂直な列方向は隙間なく液体（液滴ドット）７０で埋めつくされているので、溝７２に入りきらなかった液体７０は、スタンプ１６の移動に伴って次第に（図の）右方向に押し伸ばされて、次々に溝７２を埋めていく。そして、液体７０が足りなくなる頃にまた次の液体７０の列が塗布されているという状態となっていれば、必要最小限の液体７０で済み、液体７０の無駄がない。
【００６１】
また、このようにスタンプ１６を斜めにして端から型当てしていくことにより、液体７０の列間の気泡は、右側が空いているのでそこから逃げていくので、フィル性が悪化することはない。特に、型当ての最初の列を始め全ての列が列方向に隙間無く液体が吐出され塗布されているので、型当ての最初からずっと気泡を巻き込むことがない。
【００６２】
次に、この列と列との間の所定の間隔をどれぐらいにしたらよいかについて説明する。
【００６３】
図６は、スタンプ１６の型当て方向における打滴間隔の説明図である。
【００６４】
図６において、Ｘ方向はスタンプ１６の型当て方向であり、Ｙ方向はそれに垂直な方向である。いま、図６に示すように、打滴された液滴７４に対してスタンプ１６（図６では図示省略）を型当てしたとき、この液滴７４がＹ方向の１格子の幅に関してＸ方向に符号Ａの範囲に広がったとする。
【００６５】
この液滴７４が広がる範囲Ａは、一般的にはスタンプ１６に形成されたパターンにもよると考えられるが、例えばナノインプリントのように非常に微細なパターンを形成するような場合には、図５のスタンプ１６の溝７２も非常に小さなものであり、あまりパターンの形状にはよらないと思われる。
【００６６】
この範囲Ａよりも列間の間隔を大きくしてしまうと、次の列の直前においてスタンプ１６の溝７２に入るべき液体が不足してしまう。
【００６７】
そこで、いろいろなスタンプ１６によって最高どの程度液滴７４が広がるかを、予め検証しておき、その最高に広がる範囲Ａ以下の間隔となるように列間の間隔を設定すればよい。
【００６８】
また、図７は、型当て方向に垂直な方向における打滴間隔の説明図である。
【００６９】
図７において、列Ｙ１では液滴７４間に隙間が存在しているが、列Ｙ２では液滴７４間に隙間は無く列Ｙ２上の各液滴７４が合一して繋がって１本の線となっている。
【００７０】
ここでスタンプ１６の型当ては、列方向（Ｙ方向）とは垂直の方向（Ｘ方向）に行われるので、列Ｙ１の場合には、列上の各液滴７４間には隙間があるため、スタンプ１６を型当てしたとき、液滴７４間の気体を巻き込んでしまう虞れがある。これに対して、右側の列Ｙ２の場合には、液滴７４は合一して隙間が存在しないため、型当ての際、最初につぶされる液体部分が一つに固まり、ドット間の気体がなくなることから、液滴間の気体を巻き込むことがなく、気泡の巻き込みが低減されるので、列Ｙ２のように各液滴７４が合一することが好ましい。
【００７１】
そこで、本実施形態におけるインプリント法において、最良の形態は、図８に示すように、スタンプ１６を型当てする方向に垂直な方向に打滴された液滴が合一して列Ｙ２を形成し、各列間の所定間隔が、列上に打滴された液滴がスタンプ１６の型当てによって最高に広がる範囲以下となるように基板２２上に液体を塗布することである。
【００７２】
すなわち、図８（ａ）に基板２２平面図で示すように、基板２２上に型当て方向とは垂直方向に液滴同士が合一して一つの固まりとなり列を形成し、この列が上記所定間隔で配列されることが好ましい。このとき、図８（ｂ）に示すように、スタンプ１６を斜めに端から型当てすることで気泡の巻き込みを低減してインプリントが行われる。
【００７３】
以上のことを前提として、以下さらに詳しく本実施形態のインプリントにおける基板上への液体の塗布方法について具体的に説明する。
【００７４】
すなわち、以下の条件を満たすようなドット配置となるように液滴を打滴する打滴データを生成する。
【００７５】
なお、本実施形態においては、この打滴データの生成は、ホストコンピュータ８０において行われ、従って、このホストコンピュータ８０とパターン転写装置１０とが、請求項記載の「パターン転写装置」に相当する。
【００７６】
まず、図９に示すように、基板２２表面上において、スタンプ１６を型当てする方向をＸ方向とし、これと垂直な方向をＹ方向とする。
【００７７】
次に、図１０に示すように、Ｘ方向、Ｙ方向の最低ドットピッチを決め、そのドットピッチを用いてＸＹ平面上に格子を作成する。このとき、図ではＸ方向、Ｙ方向の最低ドットピッチは等しくなっているが、必ずしもこれらは等しくなくともよい。そして、作成した格子に（Ｘ，Ｙ）の組み合わせで番号付けを行う。この際、Ｘ方向は型当てが開始される方が小さい数字となるように番号付けをする。図では、Ｘ方向については、左側が小さく、右側にいくほど大きくなるように番号付けされる。
【００７８】
図１０のように、ＸＹの格子によってマス目が形成されたＸＹ平面に対してインクジェット法を用いて（記録ヘッド１２により）液滴を塗布する。
【００７９】
次に、図１１に示すように、ＸＹ平面上で実線の枠で囲んでインプリントしたい領域８２を指定する。そして、インプリントしたい領域８２の内部に含まれるマス目は１、インプリントしたい領域８２の外部のマス目は０と数字付けする。また、インプリントしたい領域８２が一部重なっているマス目は１と数字付けする。そして、このように数字付けされた各マス目に塗布する際、０と数字付けされたマス目は塗布せず、また１と数字付けされたマス目には以下のようにして塗布を行うかを決定する。
【００８０】
すなわち、図１２に示すように、例えば符号８４で示すＹ列のようにＸ方向の数字付けが０から１に変化したときの数字１のマス目は必ず塗布（打滴）するようにする。また、その他の数字１の部分については、塗布する液滴量によって塗布するかどうかを決定する。その際、同じＹの値に対して、あるマス目について塗布したとき次に塗布するマス目までのＸ方向の間隔は、図６で示したように、あるマス目に打滴された液滴７４に対してスタンプ１６を型当てしたとき、この液滴７４がＹ方向の１格子の幅についてＸ方向に最高に広がった範囲Ａ以下となるように設定するものとする。
【００８１】
図１２に示す例では、長方形状のインプリントしたい領域８２に対して、一番左側のＹ列８４（斜めに型当てするスタンプ１６が最初に当たるインプリント領域８２のマス）に塗布した後、Ｘ方向に３マスごとに（２マス間隔空けて）、Ｙ列８４と平行なＹ列に対して塗布するようにしている。
【００８２】
このように、あるＹの値において、Ｘ方向に関して、数字付けが最初に０から１に変化するマス目を塗布した後、そのマス目のＸの値（最低のＸの値）から、その後、次に塗布されるマス目のＸの値までの間隔が同じ間隔であり、さらに、これがＹの値にかかわらず同じ間隔となっていることから、Ｘ方向のドット位置のバラツキがほとんどなくなるため、膜厚が均一になりやすくなる。
【００８３】
なお、最も望ましい塗布形態は、Ｙ列の各々でＸの値が最小となる条件で塗布されたマス目（数字付けが最初に０から１に変化するマス目）の液滴すべてが合一し、その後の塗布が、そこで印字され合一した形状をＸ方向に同じ間隔だけ平行移動した形状となるように塗布されることである。
【００８４】
上記塗布方法は、このようにインプリント領域が長方形の場合だけでなく、他の形状の場合でも同様である。
【００８５】
例えば、図１３に示すように円形のインプリント領域８６の場合でも、塗布方法は基本的に上記の場合と同様に、まず円形インプリント領域８６の一番左側のＸ方向のマス目の数字付けが初めて０から１に変化する部分のマス目は必ず塗布し、その後は同じＹの値に関してはＸ方向に一定の間隔をおいて同じように塗布する。図１３に示す例では、３マス空けた一定の間隔で塗布している。
【００８６】
ただし、符号９０で示すマス目に関しては、例えば８８ａと８８ｂのように、Ｙ方向の一つ隣のマス目との間で円周に沿った斜め方向に隙間があいているので、Ｘ方向に型当てする際、気泡を巻き込んでしまう虞れがあるので、符号９０のマス目にも塗布することが望ましい。また、さらに符号９２で示すマス目にも、気泡巻き込み防止の観点から、塗布することが望ましい。
【００８７】
また、例えば、図１４に示すように、ドーナツ状のインプリント領域９４の場合にも、上と同じ規則で、あるＹの位置においてＸ方向の数字付けが０から１に変化したときの数字１のマス目は必ず塗布（打滴）するとともに、あるＹの位置において型当てによりＹ方向１マスの幅でＸ方向に最高に広がる範囲以下の所定間隔だけ空けたＸ方向のマス目に塗布するようにする。また、図１３の符号９０や符号９２で示すような型当てにより気泡を巻き込む虞れのある位置のマス目にも塗布するようにすることが望ましい。
【００８８】
結局、図１４の場合、あるＹの位置においてＸ方向の数字付けが０から１に変化したときの数字１のマス目として、左から右に向かうＸ方向に関するドーナツ状のインプリント領域９４の縁（境界）として符号９６で示す外側の縁及び符号９８で示す内側の縁、及びこれらとＸ方向に所定間隔を空けて同じような形で塗布する。また、気泡を巻き込みやすい箇所のマス目に対しても塗布することが望ましい。この気泡を巻き込みやすい箇所のマス目とは、例えば、図１４に符号９７で示すマス目のように、あるマス目に対して、同じＸの位置でＹ方向に隣接したマス目及びＸ方向Ｙ方向ともに１マスずれた位置のマス目のいずれにも塗布されていない場合の、そのマス目に対しＸ方向に隣接したマス目である。
【００８９】
次に本実施形態の作用として、パターン形成方法について図１５を用いて説明する。
【００９０】
まず図１５（ａ）に示すように、搬送手段２０により基板２２を記録ヘッド１２の下側に搬送し、基板２２と記録ヘッド１２とを相対的に走査し、記録ヘッド１２により基板２２表面にインプリント材の液体を塗布する。この塗布は上で説明したような方法によって行われる。
【００９１】
表面に液体が塗布された基板２２は、搬送手段２０によってパターン形成部１４に搬送される。基板２２は、パターン形成部１４に搬送されると、そこで停止し、スタンプ１６によって型当てが行われる。
【００９２】
スタンプ１６による型当てにおいて、まずスタンプ１６の一端が基板２２表面に塗布された液体に接触すると、スタンプ１６が図に矢印で示すように回転していき、次第にスタンプ１６のパターンが形成された面がすべて液体に接触するようになる。
【００９３】
そして、スタンプ１６が基板２２表面の液体に完全に接触したら、図１５（ｂ）に示すように、スタンプ１６を液体に接触させたまま、ＵＶ照射装置１８によりＵＶ光を照射して液体を硬化させる。このとき、スタンプ１６はＵＶ光を透過する材質で形成されており、スタンプ１６を介してＵＶ光が基板２２表面の液体に照射される。
【００９４】
そして、液体が硬化した後、スタンプ１６を基板２２（液体）から離型すると、スタンプ１６に形成されたパターンが基板２２上に形成される。このようにして、スタンプ１６に形成されたパターンが基板２２上に転写される。
【００９５】
次に、本発明のパターン転写装置の第２実施形態について説明する。
【００９６】
図１６に、第２実施形態のパターン転写装置の概略構成を示す。
【００９７】
図１６に示すように、本実施形態のパターン転写装置１００は、記録ヘッド１１２とパターン形成部１１４を有し、これらに対して搬送手段１２０により基板１２２を搬送する基本構成は前述した第１実施形態と同様である。
【００９８】
本第２実施形態が第１実施形態と異なる点は、パターン形成部１１４において、ＵＶ照射装置１１８が搬送手段１２０の下側に配置され、基板１２２の下側からＵＶ光を基板１２２上の液体に照射するようにしたことである。そのため、本実施形態においては、搬送手段１２０（の少なくともパターン形成部１１４にあたる部分）及び基板１２２は、ＵＶ光を透過する材質で形成されていなければならない。
【００９９】
本実施形態の作用について説明する。
【０１００】
まず図１６（ａ）に示すように、搬送手段１２０により基板１２２を記録ヘッド１１２の下側に搬送し、基板１２２と記録ヘッド１１２とを相対的に走査し、記録ヘッド１１２により基板１２２表面にインプリント材の液体を上述したような方法で塗布する。
【０１０１】
表面に液体が塗布された基板１２２は、搬送手段１２０によってパターン形成部１１４に搬送される。基板１２２は、パターン形成部１１４に搬送されると、そこで停止し、スタンプ１１６によって型当てが行われる。
【０１０２】
スタンプ１１６による型当てにおいて、まずスタンプ１１６の一端が基板２２表面に塗布された液体に接触すると、スタンプ１１６が図に矢印で示すように回転していき、次第にスタンプ１１６のパターンが形成された面がすべて液体に接触するようになる。
【０１０３】
そして、スタンプ１１６が基板１２２表面の液体に完全に接触したら、図１６（ｂ）に示すように、スタンプ１１６を液体に接触させたまま、基板１２２の下側からＵＶ照射装置１１８によりＵＶ光を照射して液体を硬化させる。このとき、搬送手段１２０及び基板１２２はＵＶ光を透過する材質で形成されており、搬送手段１２０及び基板１２２を透過したＵＶ光が基板１２２表面の液体に照射され、液体が硬化する。
【０１０４】
液体が硬化した後、スタンプ１１６を基板１２２（液体）から離型すると、スタンプ１１６に形成されたパターンが基板１２２上に形成される。このようにして、スタンプ１１６に形成されたパターンが基板１２２上に転写される。
【０１０５】
以上説明したように、本発明においては、基板上に液体としてのインプリント材を塗布する際、以下のような方法で液体を塗布する。
【０１０６】
まず、あるＹの位置においてＸ方向の数字付けが０から１に変化したときのその数字１のマス目は必ず塗布（打滴）する。
【０１０７】
次に、あるＹの位置において型当てによりＹ方向１マスの幅でＸ方向に最高に広がる範囲以下の所定間隔だけ空けたＸ方向のマス目に塗布する。
【０１０８】
さらに、型当てにより気泡を巻き込む虞れのある位置のマス目、すなわち、あるマス目に対して、同じＸの位置でＹ方向に隣接したマス目及びＸ方向Ｙ方向ともに１マスずれた位置のマス目のいずれにも塗布されていない場合の、そのマス目に対しＸ方向に隣接したマス目に対しても塗布する。
【０１０９】
なお、このとき、あるＹの位置において型当てによりＹ方向１マスの幅でＸ方向に最高に広がる範囲以下の所定間隔だけ空けたＸ方向のマス目に塗布する場合において、最高に広がる範囲以下の所定間隔としては、なるべく最高に広がる範囲に近いほうが液体の無駄が少なくてよい。逆に所定間隔が０であるとするとインプリント領域全体を満遍なく塗りつぶすことになり無駄になる液体が多過ぎるので、少なくとも１マス以上は間隔を空けることが好ましい。
【０１１０】
また、上記所定間隔も、すべて一定の間隔とはせずに、例えば、最初はＸ方向に３マス空けていたところ、その次は２マス空けて、その次は１マス空けるというように、Ｘ方向（型当ての方向）に間隔をすこしずつ狭めていくようにして、間隔を変えるようにしてもよい。
【０１１１】
以上説明したように、本発明は、スタンプに形成されたパターンを基板上のレジスト層に転写することにより基板上のレジスト層にパターンを形成するものであるが、特に、微細なパターンを形成するナノインプリントにおいて有効である。
【０１１２】
以上、本発明のパターン転写装置及びパターン形成方法について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【０１１３】
１０…パターン転写装置、１２…インクジェットヘッド（記録ヘッド）、１４…パターン形成部、１６…スタンプ（型）、１８…ＵＶ照射装置、２０…搬送手段、２２…基板、２４…ノズル、２６…圧力室、２８…液体供給口、３０…吐出素子、３２…共通流路、３４…加圧板（振動板、共通電極）、３６…個別電極、３８…圧電素子
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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