(57)【要約】      （修正有）【課題】インプリント材の型への充填性と、型と基板の位置合わせに有利なインプリント方法を提供する。【解決手段】インプリント方法は、型８を用いて基板１０上のインプリント材１４にパターンを形成するインプリント方法であって、前記基板１０上に４００ｎｍ以上の波長帯域の光に対して光吸収を有する前記インプリント材１４を供給する供給工程と、前記インプリント材１４と前記型８とを接触させる押印工程と、前記インプリント材１４の粘弾性を高めるために、４００ｎｍ以上の波長帯域の光９を前記インプリント材１４に照射する予備露光工程と、前記インプリント材１４の粘弾性を高める光９が前記インプリント材１４に照射された前記基板１０と前記型８の位置合わせを行う位置合わせ工程と、前記インプリント材１４を硬化させる光９を照射する照射工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型を用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント方法であって、
前記基板上に４００ｎｍ以上の波長帯域の光に対して光吸収を有する前記インプリント材を供給する供給工程と、
前記インプリント材と前記型とを接触させる押印工程と、
前記インプリント材の粘弾性を高めるために、４００ｎｍ以上の波長帯域の光を前記インプリント材に照射する予備露光工程と、
前記予備露光工程の後、又は前記予備露光工程を行いながら、前記基板と前記型の位置合わせを行う位置合わせ工程と、
前記インプリント材を硬化させために、４００ｎｍ未満の波長帯域を含む光を照射する照射工程と、を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項２】
前記照射工程において、前記インプリント材を硬化させるために、３００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の波長帯域を含む光を照射す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。
【請求項３】
前記インプリント材は、波長が４００ｎｍの光に対するモル吸光係数が５０（ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ））以上の光重合開始剤を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント方法。
【請求項４】
前記インプリント材は、２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィネート、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、および、１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］の少なくとも１種類の光重合開始剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
【請求項５】
前記インプリント材は、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、２−イソプロピルチオキサントン、および、７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン、の少なくとも１種類の光増感剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
【請求項６】
前記予備露光工程において、前記インプリント材の粘弾性を高めるために、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長帯域を含む光を照射することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のインプリント方法。
【請求項７】
前記位置合わせ工程は、前記基板に形成されたマークと前記型に形成されたマークに、前記予備露光工程で前記インプリント材に照射する光の波長とは異なる波長の光を照射し、前記基板に形成されたマークと前記型に形成されたマークからの光を検出することによって前記基板と前記型の位置合わせを行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載のインプリント方法。
【請求項８】
前記予備露光工程は、前記基板と前記型の相対移動により生じる前記インプリント材のせん断力の大きさが０．１Ｎ以上１０Ｎ以下となるように、前記インプリント材の粘弾性を高める光を照射することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載のインプリント方法。
【請求項９】
型を用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント装置であって、
前記インプリント材を硬化させるために４００ｎｍ未満の波長帯域を含む光を照射する光照射部と、
前記インプリント材の粘弾性を高めるために、４００ｎｍ以上の波長帯域の光を照射する予備露光手段と、
前記予備露光手段により前記インプリント材の粘弾性を高めて、前記基板と前記型の位置合わせを行った後、前記光照射部により前記インプリント材を硬化させるように前記インプリント装置を制御する制御部と、
を有することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１０】
前記予備露光手段は、４３０ｎｍ以上４９０ｎｍ未満の波長帯域の光を照射することを特徴とする請求項９に記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記予備露光手段は、前記型と前記インプリント材とが接触した後に、前記インプリント材の粘弾性を高める光を照射することを特徴とする請求項９または１０に記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記予備露光手段は、前記光照射部から照射された光の波長の一部の波長が透過する光学フィルタを有し、該光学フィルタを透過した光により、前記インプリント材の粘弾性を高める光を前記インプリント材に照射することを特徴とする請求項９乃至１１の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１３】
前記インプリント装置は、前記型および前記基板の少なくとも一方の振動を検出する振動検出手段を備え、
該振動検出手段の検出結果が１０ｎｍ以下になるように前記インプリント材の粘弾性を高める光を照射することを特徴とする請求項９乃至１２の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１４】
請求項９乃至１３の何れか１項に記載のインプリント装置を用いて前記基板上にインプリント材のパターンを形成する工程と、
前記工程で前記パターンが形成された基板を加工する加工工程と、を有し、該加工工程により加工された前記基板から物品を製造することを特徴とする物品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント方法、インプリント装置および物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスやＭＥＭＳなどの物品を製造する方法として、型（モールド）を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント技術が知られている。インプリント技術は、基板上にインプリント材を供給し、供給されたインプリント材と型を接触させる（押印）。そして、インプリント材と型を接触させた状態でインプリント材を硬化させた後、硬化したインプリント材から型を引き離す（離型）ことにより、インプリント材のパターンが基板上に形成される。
【０００３】
インプリント方法を用いて基板上にインプリント材のパターンを形成するインプリント装置として、インプリント材としての光硬化性組成物に光を照射しながら型と基板の位置合わせをするものがある（特許文献１）。また、基板上の光硬化性組成物を硬化させるための光の照射時間を複数に分割して間欠的に照射するようにし、光を照射していない期間にアライメント検出系により型と基板の位置ずれ量を求めるインプリント装置がある（特許文献２）。光を照射していない期間に位置ずれ量に基づいて型と基板の位置合わせを行うことで、光硬化性組成物を硬化させるための光の照射中に生じる位置ずれを低減している。また、光を照射することにより生じる熱の影響を避けるために、型へのインプリント材の充填完了前から露光を開始し、粘度変化を１０％以下に抑え、充填完了後に硬化させるインプリント装置がある（特許文献３）。
【０００４】
このように、インプリント材を硬化させる途中で（インプリント材の粘度を上げて）型と基板の位置合わせを行うインプリント方法が知られている。また、型に形成されたパターン（凹凸部）に光硬化性組成物を早く充填させるためには、粘度の低い光硬化性組成物を用いてインプリントする方法が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６‐５８７３５号公報
【特許文献２】特開２０１３‐１６８５０４号公報
【特許文献３】特開２０１１‐４９５５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、インプリント材の粘度が低いと光硬化性組成物に起因する型と基板との間の基板面内方向のせん断力が低くなる。そのため、型と基板を基板面内方向に相対的に移動させながら位置合わせを行うとき、インプリント装置を設置した床からの振動等の外乱を受けやすく、位置合わせ精度が低下してしまう。
【０００７】
本発明はこのような状況を鑑みてなされたものであり、インプリント材の型への充填性と、型と基板の位置合わせに有利なインプリント装置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】
【０００８】
本発明のインプリント方法は、型を用いて基板上のインプリント材にパターンを形成するインプリント方法であって、基板上に４００ｎｍ以上の波長帯域の光に対して光吸収を有するインプリント材を供給する供給工程と、インプリント材と型とを接触させる押印工程と、インプリント材の粘弾性を高めるために、４００ｎｍ以上の波長帯域の光をインプリント材に照射する予備露光工程と、インプリント材の粘弾性を高める光がインプリント材に照射された基板と型の位置合わせを行う位置合わせ工程と、インプリント材を硬化させる光を照射する照射工程と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、インプリント材の型への充填性と、型と基板の位置合わせに有利なインプリント方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１実施形態のインプリント装置を示す図である。
【図２】第１実施形態の予備露光手段の構成及び配置を示す図である。
【図３】第１実施形態のインプリント方法を示す図である。
【図４】第１実施形態のインプリント材の光吸収特性を示す図である。
【図５】第２実施形態の予備露光手段に使用する光調整器を示す図である。
【図６】型に形成されたパターンレイアウトを示す図である。
【図７】第３実施形態の予備露光手段に使用する光調整器を示す図である。
【図８】物品の製造方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、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。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。
【００１２】
（第１実施形態）
図１は第１実施形態におけるインプリント装置１の構成を示した図である。インプリント装置１は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。
【００１３】
図１を用いてインプリント装置１の構成について説明する。ここでは、基板１０が配置される面をＸＹ面、それに直交する方向をＺ方向として、図１に示したように各軸を決める。インプリント装置は、基板上に供給された光硬化性組成物としてのインプリント材を型（モールド）と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写されたインプリント材の硬化物のパターンを形成する装置である。図１のインプリント装置１は、物品としての半導体デバイスなどのデバイスの製造に使用される。ここでは光（紫外線）の照射によってインプリント材が硬化する光硬化法を採用したインプリント装置１について説明する。
【００１４】
インプリント装置１は、光照射部２と、型保持部３と、基板ステージ４と、塗布部５と、予備露光手段６と、制御部７とを備える。
【００１５】
光照射部２は、基板上にパターンを形成するインプリント方法のうち、基板１０上のインプリント材１４を硬化させる際に、型８とインプリント材１４が接触した状態で、インプリント材１４に対して紫外線９を照射する（本露光工程）。ここでは、光照射部２から照射された紫外線９は、型８を透過してインプリント材１４を照射する。光照射部２は、不図示の光源と、光源から照射された紫外線９を適切な光の状態（光の強度分布、照明領域など）に調整する光学素子（レンズやミラー、遮光板など）とから構成される。
【００１６】
型保持部３は、型８を保持する型チャック１１と、型チャック１１を保持し型８（型チャック１１）を移動させる型駆動機構１２とを有する。ここで、型チャック１１は、型８を真空吸着力や静電力により型８を保持し得る。例えば、型チャック１１が真空吸着力により型８を保持する場合には、型チャック１１は、不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプのＯＮ／ＯＦＦによりモールド８の脱着を切り替える。
【００１７】
型駆動機構１２は、型８と基板１０上のインプリント材１４と接触させたり（押印工程）、間隔を広げたり（離型工程）するように型８をＺ軸方向に移動させる。この型駆動機構１２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またはエアシリンダがある。また、型駆動機構１２は、型８の高精度な位置決めに対応するために、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、型駆動機構１２は、Ｚ軸方向だけでなく、Ｘ軸方向やＹ軸方向、またはＺ軸を中心とした回転方向の位置調整機能や、型８の傾きを補正するためのチルト機能（Ｘ軸・Ｙ軸を中心とした回転方向）を有してもよい。
【００１８】
基板ステージ４は、基板１０を保持し、型８と基板１０上に供給されたインプリント材１４との接触に際して基板面内方向に移動することで、型８と基板１０の位置合わせを実施する（位置合わせ工程）。基板ステージ４は、吸着力により基板１０を保持する基板チャック１６と、この基板チャック１６を機械的手段により保持し、基板１０（基板チャック１６）を各軸方向に移動させる基板駆動機構１７とを有する。この基板駆動機構１７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。基板駆動機構１７は、Ｘ軸およびＹ軸の各方向に対して、粗動駆動系や微動駆動系などの複数の駆動系から構成されていてもよい。さらに、基板ステージ４は、Ｚ軸方向の位置調整のための駆動系や、基板１０の回転方向（Ｚ軸を中心とした回転方向）の位置調整機能、または基板１０の傾きを補正するためのチルト機能（Ｘ軸・Ｙ軸を中心とした回転方向）が構成されていてもよい。
【００１９】
なお、インプリント装置１における接触および引き離し動作は、型保持部３（型８）をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、基板ステージ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。
【００２０】
インプリント装置１には、基板ステージ４の位置を測定するために位置測定手段１９として複数のレーザー干渉計を備える。そのため、基板ステージ４はその側面に、複数のレーザー干渉計に対応してＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向に複数の参照ミラー（反射部１８）を備える。さらに、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各方向を中心とした回転方向に対応した複数の反射部１８を有しても良い。位置測定手段１９としてのレーザー干渉計は、それぞれの反射部１８に対してビームを照射することで、基板ステージ４の位置を実時間で測定する。後述する制御部７は、位置測定手段１９による基板ステージ４の位置の測定値に基づいて基板１０（基板ステージ４）を位置決め制御する。
【００２１】
また、インプリント装置１には、型保持部３の位置を測定するための位置測定手段１９を備えていてもよい。なお、基板ステージ４や型保持部３の位置を測定する位置測定手段１９としてはレーザー干渉計でなくても、リニアスケールやリニアエンコーダなどの測長器を用いてもよい。この場合、基板ステージ４には参照ミラー（反射部１８）の代わりにスケールが設けられていてもよい。
【００２２】
塗布部５（ディスペンサ）は、インプリント装置１内に設置され、基板１０上に未硬化のインプリント材１４を塗布（供給）する。また、塗布部５には未硬化のインプリント材が吐出される吐出口５ａ（吐出ノズル）を備えている。吐出口５ａから吐出されるインプリント材１４の量や塗布位置は、基板１０上に形成されるインプリント材１４の厚さや、基板１０上に形成されるインプリント材１４のパターンの密度などにより適宜決定される。
【００２３】
インプリント材１４には、硬化用のエネルギーが与えられることにより硬化する硬化性組成物（未硬化状態の樹脂と呼ぶこともある）が用いられる。硬化用のエネルギーとしては、電磁波、熱等が用いられる。電磁波としては、例えば、その波長が１０ｎｍ以上１ｍｍ以下の範囲から選択される、赤外線、可視光線、紫外線などの光である。
【００２４】
硬化性組成物は、光の照射により、あるいは、加熱により硬化する組成物である。このうち、光により硬化する光硬化性組成物は、重合性化合物と光重合開始剤とを少なくとも含有し、必要に応じて非重合性化合物または溶剤を含有してもよい。非重合性化合物は、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分などの群から選択される少なくとも一種である。硬化性組成物は、半導体デバイス製造工程などの各種条件により適宜選択される。
【００２５】
インプリント材１４は、スピンコーターやスリットコーターにより基板上に膜状に付与される。或いは液体噴射ヘッドにより、液滴状、或いは複数の液滴が繋がってできた島状又は膜状となって基板上に付与されてもよい。インプリント材の粘度（２５℃における粘度）は、例えば、１ｍＰａ・ｓ以上、１００ｍＰａ・ｓ以下である。
【００２６】
基板１０は、ガラス、セラミックス、金属、半導体、樹脂等が用いられ、必要に応じて、その表面に基板とは別の材料からなる部材が形成されていてもよい。基板１０としては、具体的に、シリコンウエハ、化合物半導体ウエハ、石英ガラスなどである。
【００２７】
型８は、外周形状が矩形であり、基板１０に対する面には、例えば回路パターンなどのインプリント材に転写される凹凸パターンが３次元状に形成されたパターン部８ａを含む。また、型８の材質は、光照射部２からの光（紫外線９）や型や基板に形成されたマークからの光を透過させることが可能な材質であり、本実施形態では一例として石英とする。また型８には、紫外線９が照射される面に、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（凹部）が形成された形状としてもよい。
【００２８】
また、型チャック１１および型駆動機構１２は、光照射部２から照射された紫外線９が基板１０に向かうように、中心部（内側）に開口部１３が形成されている。この開口部１３には、開口部１３の一部と型８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、真空ポンプなどを含む不図示の圧力調整機構により密閉空間内の圧力が調整される。圧力調整機構は、例えば、型８のパターン部８ａと基板１０上のインプリント材１４との接触に際して、密閉空間の圧力を外部よりも高くすることで、パターン部８ａを基板１０に向かって凸型に撓ませることができる。モールド８を凸型に撓ませることで、基板１０上のインプリント材１４に対して型８のパターン部８ａの中心部から接触させることができる。これにより、パターン部８ａとインプリント材１４との間に気体（空気）が残留することを低減し、パターン部８ａの凹部にインプリント材１４を隅々まで充填させることができる。
【００２９】
本発明において、予備露光手段６は、基板１０上に供給された未硬化のインプリント材１４に対して、４００ｎｍ以上の波長帯域の光を照射する（予備露光工程）手段である。本発明において、インプリント材１４は、予備露光手段６からの４００ｎｍ以上の波長帯域の光が照射されることで、半硬化する。ここで、インプリント材１４の「半硬化」を、基板１０と型８を基板面内方向に相対移動させる際に、基板と型との間に挟まれたインプリント材によって生じる基板と型の間のせん断力が０．１Ｎ以上１０Ｎ以下となる硬化の程度として定義する。基板１０上に供給されるインプリント材１４の粘度は低い。そのため、硬化させる前のインプリント材１４によって生じる基板と型の間のせん断力は０．１Ｎ未満である。
【００３０】
また、基板１０上に供給されるインプリント材１４の粘度は低いため、インプリント材１４が型８のパターン部８ａの凹部へ充填しやすい。そのため、インプリント材１４の粘度を低くすることでパターン部８ａの凹部に残留する気泡を低減することができる。しかし、インプリント材１４の粘度が低いと外乱により型８と基板１０の位置ずれが生じる恐れがあり、重ね合わせの精度が低下する恐れがあった。
【００３１】
図２は、インプリント装置１に設けられた予備露光手段６の構成及び配置を示す図である。図２において、図１と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。第１実施形態において、予備露光手段６で用いる光源は、未硬化のインプリント材１４を本硬化させるための光源とは異なるものを用いる。ここで、インプリント材１４の「本硬化」を、型８をインプリント材から引き離した後も型のパターン部８ａに対応する形状がインプリント材に形成されている状態の硬化の程度として定義する。
【００３２】
予備露光手段６によるインプリント材を半硬化させるための光照射は、基板１０上に未硬化のインプリント材１４を供給し、押印工程を開始した後、インプリント材１４を本硬化させるために紫外線９の照射を開始するまでの間に行われる。紫外線９の波長は、インプリント材１４が本硬化すれば特に限定されないが、波長帯域が３００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光を使用することができる。型８と基板１０の位置合わせは、型８のパターン部８ａに対応する箇所に形成されたアライメントマークと基板１０のショット領域２０に対応するアライメントマークを検出することで行われる。ショット領域２０は、基板１０上に予めパターンが形成されているショット領域が含まれる。つまり、モールド８とウエハ１０の位置合わせとは、パターン部８ａとショット領域を重ね合わせることである。モールド８とウエハ１０の位置合わせに、モールド８（パターン部８ａ）の形状を変える工程が含まれていてもよい。
【００３３】
本発明における予備露光手段６によるインプリント材を半硬化させるための光は、光照射部２から照射された光に含まれる一部の波長の光を反射または吸収して遮光（分離）する光学フィルタ２１（光学素子）を用いて生成される。または、予備露光手段６は、光照射部２からの光を遮光する光学フィルタや、光照射部２からの光を透過させる光学フィルタを組み合わせてもよい。この光学フィルタ２１は、光照射部２から照射された紫外線９が基板１０上に向かう光路上であり、光照射部２と型８との間に設置される。光学フィルタ２１は、制御部７によって動作が制御される。光学フィルタ２１は、駆動機構２２により光照射部２から照射された紫外線９の光路（Ｚ軸）に直交する平面方面（ＸＹ平面）に移動可能である。このように、本実施形態における予備露光手段６は、少なくとも光照射部２と制御部７、光学フィルタ２１、駆動機構２２が含まれているものとする。
【００３４】
例えば、予備露光時には、図２（ａ）に示すように光学フィルタ２１は、紫外線９の光路に配置された状態となり、一部の波長の光を透過させたり、遮光したりする。一方で、インプリント材１４の硬化露光時（本硬化時）には、図２（ｂ）に示すように、光学フィルタ２１は、紫外線９の光路から退避した状態となる。なお、第１実施形態の予備露光手段６では、光照射部２から照射された光のうち、特定の波長帯域の光が遮光される光学フィルタ２１、または透過する光学フィルタ２１であればよい。そのため、光学フィルタ２１には、透過率（または反射率）に波長依存性を有する干渉フィルタやビームスプリッタ（ダイクロイックミラー）などを採用し得る。これら光学フィルタを透過または反射した光は所望の照度に調整しても良い。予備露光手段６の光は不図示のシャッター等によって所望の時間照射するよう調整することができる。
【００３５】
また、所望の光の波長を得るために適宜光源を選択し得る。上述の予備露光手段６は光照射部２を用いる場合について説明したが、光照射部２の代わりに予備露光を行うための光源を別途設けてもよい。
【００３６】
本発明において、予備露光手段６によりインプリント材１４に照射される光の波長は４００ｎｍ以上とする。図４に、光硬化性組成物（インプリント材）を硬化させるために添加する光重合開始剤の吸収スペクトルを示す。光重合開始剤は一般に、波長帯域が３００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の光に対し高い光吸収を有するが、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の帯域にも小さいながらも光吸収を有する。予備露光手段６より照射される光の波長が４００ｎｍ未満である場合、光硬化反応の速度が速すぎるためにインプリント材１４の硬化が急速に進んでしまい、インプリント材１４が半硬化の状態以上に硬化する恐れがある。この場合、１０Ｎより大きいせん断力が発生することで、型８と基板１０の相対移動に大きな力を要するため、位置合わせが十分にできないことがある。そのため、波長が４００ｎｍ以上の光をインプリント材に照射することで、光硬化反応の速度を速めることなくインプリント材１４を半硬化の状態にすることができる。
【００３７】
本実施形態のインプリント材１４は、波長帯域が４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の光における光吸収の平均値が、波長３００ｎｍ以上４００ｎｍ未満の帯域における光吸収の平均値よりも小さくなるように、組成を調整する。一方、予備露光手段６から照射される光に５００ｎｍ以上の帯域の光が含まれていても特に問題はない。しかし、８００ｎｍ以上の帯域の光を含む光源は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長帯域の光量が相対的に少なく、インプリント材１４を半硬化の状態にするために長時間を必要とするため好ましくない。
【００３８】
本発明において、予備露光手段６から照射される光の波長は、より好ましくは、４００ｎｍ以上４９０ｎｍ未満、さらに好ましくは４００ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の範囲であることが好ましい。予備露光手段６にこれらの波長帯域の光を使用することで、光硬化反応の速度を緩やかにし、インプリント材１４の硬化を緩やかに進行させることで、インプリント材１４の粘度を所望の値に調整しやすくすることができる。このように、予備露光を行い、インプリント材を半硬化させることによって、型と基板との相対的な振動を抑えることが可能になり、振動による位置合わせの誤差を低減することができる。
【００３９】
本実施形態に係るインプリント装置１は、型８もしくは基板１０の少なくとも一方の振動を検出する振動検出手段を有し、その振動検出手段の出力（検出結果）が所定の値以下になるまで、予備露光を行うことができる。振動検出手段の出力（例えば、振動の振幅値）が１０ｎｍ以下、好ましくは５ｎｍ以下、より好ましくは１ｎｍ以下になるまで、予備露光を行う。ここで、振動検出手段として、アライメント検出系２６（アライメントスコープ）を用いても良い。アライメント検出系２６が、基板１０上のショット領域２０と、型８に形成されたパターン部８ａのそれぞれに形成されたアライメントマークを検出することで、型８と基板１０の相対的な振動を求める。具体的には、アライメント検出系２６が検出した型８に形成されたアライメントマークと基板１０に形成されたアライメントマークの位置ずれ量から、型８と基板１０の相対的な振動を検出することができる。また、振動検出手段として、基板ステージ４の位置を計測する位置測定手段１９により、基板１０の振動を検出しても良い。
【００４０】
振動検出手段により型８もしくは基板１０の振動を検出して、振動検出手段の出力が所定の値以下にするため、型８のパターン部８ａにインプリント材１４が接触した後であって、ショット領域２０とパターン部８ａの位置合わせ中に、予備露光を行う。また、予備露光での露光量が多くなりすぎると、インプリント材１４に起因する型８と基板１０の間に生じるせん断力の増加に伴い、ショット領域２０とパターン部８ａの位置合わせ時に各パターン形状が崩れ、結果として位置合わせ精度が低下する恐れがある。そのため、予備露光を行うタイミングとして、ショット領域２０とパターン部８ａの位置ずれ量が１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下、より好ましくは２５ｎｍ以下になった時に予備露光を行うことが好ましい。予備露光を行った後、ショット領域２０とパターン部８ａの位置ずれ量が、目標位置ずれ量以下となった後に、インプリント材１４を硬化（本硬化）させるために光照射部２を用いて紫外線９を照射（本露光）する。例えば、ショット領域２０とパターン部８ａの位置ずれ量が、１０ｎｍ以下になったところで紫外線９を照射する。
【００４１】
制御部７は、インプリント装置１に含まれる各構成要素の動作及び調整などを制御し得る。制御部７は、例えばコンピュータなどの処理部やメモリなどの記憶部で構成され、インプリント装置１の各構成要素に回線を介して接続され、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。第１実施形態の制御部７は、少なくとも予備露光手段６の動作を制御する。なお、制御部７は、インプリント装置１の内部に設けて（他の構成要素と一体で構成して）もよいし、インプリント装置１とは別の場所に設けて（他の構成要素と別体で構成して）もよい。
【００４２】
また、インプリント装置１は、インプリント方法に際し、基板１０に形成されたショット領域２０の形状又はサイズ（倍率）を計測するためのアライメント検出系２６を備える。このアライメント検出系２６は、予備露光の光や本露光の光が基板上に照射されても、検出精度が低下しないようにするために、光照射部２や予備露光手段６からの光や反射光、回折光がアライメント検出系２６に入り込むのを抑制する構成にすることが好ましい。また、光照射部２や予備露光手段６からの光や反射光、回折光がアライメント検出系２６に入ったとしても、検出精度が低下しないようにアライメント検出系２６の光学系を構成してもよい。例えば、予備露光の光と本露光の光の波長と異なる波長の光をアライメント検出系２６の光源に使用し、アライメント検出系２６に予備露光の光や本露光の光を遮光する光学フィルタを組み込んでも良い。このような構成にすることで、予備露光中や本露光中であっても、アライメント検出系２６の検出精度を低下せずにショット領域２０とパターン部８ａにそれぞれ形成されたアライメントマークを検出することができる。アライメント検出系２６は型８を透過して基板１０に形成されたアライメントマークからの光を検出できる構成にしてもよい。インプリント装置１は、ショット領域２０とパターン部８ａに形成されたアライメントマークの検出結果から型８と基板１０の位置ずれを求め、両者の位置合わせを行うことができる。
【００４３】
また、インプリント装置１は、基板ステージ４を載置するベース定盤２７と、型保持部３を固定するブリッジ定盤２８と、ベース定盤２７から延設され、除振器２９を介してブリッジ定盤２８を支持するための支柱３０とを備える。除振器２９は、床面からブリッジ定盤２８へ伝わる振動を除去する。さらに、インプリント装置１は、共に不図示であるが、型８を装置外部から型保持部３へ搬送する型搬送機構や、基板１０を装置外部から基板ステージ４へ搬送する基板搬送機構などを含み得る。また、型８の外周部（型８の側面）に、パターン部８ａの形状を補正する不図示の形状補正機構を設けて、位置合わせ工程においてパターン部８ａの形状を補正してもよい。
【００４４】
次に、図３を用いて、インプリント装置１を用いて基板１０上にパターンを形成するインプリント方法について説明する。まず、制御部７は、基板搬送機構により基板１０を搬入させ、基板ステージ４上の基板チャック１６に基板１０を載置および固定させる（Ｓ０：搬入工程）。次に、制御部７は、基板駆動機構１７を駆動させ、基板１０に形成されたショット領域２０を、塗布部５による塗布位置へ移動させる。制御部７は、塗布部５にショット領域２０上にインプリント材１４を供給（塗布）させる（Ｓ１：供給工程）。次に、制御部７は、基板駆動機構１７を駆動させ、インプリント材が供給されたショット領域２０が型８に形成されたパターン部８ａの直下に位置するように移動させる。そして、制御部７は、型駆動機構１２を駆動させ、基板１０上のインプリント材１４と型８を接触させる（Ｓ２：押印工程）。インプリント材１４と型８が接触することにより、インプリント材１４は、パターン部８ａの凹部に充填される。インプリント材１４と型８を接触させた状態で、インプリント材１４の粘度を高めるために予備露光手段６を使用して予備露光を行う（Ｓ３：予備露光工程）。予備露光を行いインプリント材１４の粘度が高くなった状態で型８と基板１０との位置合わせを行う（Ｓ４：位置合わせ工程）。Ｓ４の位置合わせ工程は、Ｓ３の予備露光工程と並行して実施してもよいし、それぞれの工程の一部が並行して実施してもよい。型８と基板１０の位置合わせの後、インプリント材１４と型８を接触させた状態で、制御部７は、光照射部２に紫外線９を照射させ、型８を透過した紫外線９によりインプリント材１４を硬化させる（Ｓ５：本露光工程）。そして、制御部７は、型駆動機構１２を駆動させることによって、硬化したインプリント材１４から型８を引き離す（Ｓ６：離型工程）。これにより、ショット領域２０上には、パターン部８ａに形成された凹凸部（型のパターン）に倣った３次元形状のインプリント材１４のパターン（パターン層）が形成（転写）される。Ｓ６の離型工程の後、基板に形成されたショット領域にインプリント材のパターン形成が終了したかを判定し、パターンが形成されていないショット領域２０がある場合には、工程Ｓ１の供給工程に戻ってパターンを形成する。基板上のショット領域２０にインプリント材のパターン形成が終了した場合には、基板１０をインプリント装置１から搬出する工程へ進む（Ｓ７）。基板上のショット領域２０にインプリント材のパターン形成が終了した場合、制御部７は、基板搬送機構により基板ステージ４上の基板チャック１６から基板１０を取り外させ、インプリント装置１から基板１０を搬出させる（Ｓ８：搬出工程）。
【００４５】
このように、一連のインプリント方法（インプリント動作）を基板１０に形成された複数のショット領域２０の場所を変えながら実施することで、１枚の基板１０に形成された複数のショット領域２０にインプリント材１４のパターンを形成することができる。本実施形態で、１回のインプリント動作（インプリント処理）とは、１つのショット領域２０に工程Ｓ１の供給工程でインプリント材を供給してから、工程Ｓ６の離型工程で基板上にインプリント材のパターンを形成するまでを含むものとする。
【００４６】
また、予備露光手段６は、ショット領域２０の表面に一様な強度分布で、光を照射することにより、ショット領域２０内でのインプリント材の粘度が一様となり、型と基板の位置合わせを行う際に、インプリント材１４に起因するせん断力を均一に出来る。結果として位置合わせに伴うパターン部８ａの変形を抑制することができる。
【００４７】
また、位置合わせを行うタイミングは、型８とインプリント材１４を接触させた後、予備露光を行った後に、ショット領域２０とパターン部８ａの位置合わせを行う。さらに、予備露光を行うタイミングは、型８とインプリント材１４を接触させた後であって、ショット領域２０とパターン部８ａの位置合わせを行っているときに並行して行ってもよい。
【００４８】
また、予備露光を行うタイミングは、インプリント材１４のパターン部８ａへの充填性に影響のない範囲であれば、インプリント材１４を基板１０上に供給した後であって、型８とインプリント材１４を接触させる前に予備露光を行ってもよい。さらに、型８とインプリント材１４とを接触させる押印工程中に予備露光を行ってもよい。
【００４９】
以上のように、第１実施形態のインプリント方法では、インプリント材１４を硬化させる前に予備露光を行ないインプリント材１４の粘度を高めている。そのため、インプリント材を硬化させる際に、型８と基板１０の位置ずれの発生を抑え、ショット領域２０と、ショット領域上に形成されるインプリント材１４のパターンとの重ね合わせの精度を向上させることができる。
【００５０】
第１実施形態に係るインプリント材としての光硬化性組成物（Ａ）は、少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を有する化合物である。第１実施形態に係る光硬化性組成物はさらに、光重合開始剤である成分（ｂ）、非重合性化合物（ｃ）、溶剤である成分（ｄ）を含有してもよい。
【００５１】
また、以下の説明において硬化膜とは、基板上で硬化性組成物を重合させて硬化させた膜を意味する。なお、硬化膜の形状は特に限定されず、表面にパターンが形成されていてもよい。インプリント処理の場合は、型のパターンが硬化膜に転写される。
【００５２】
以下、インプリント材に含まれる各成分について、詳細に説明する。
【００５３】
（成分（ａ）：重合性化合物について）
成分（ａ）は重合性化合物である。ここで重合性化合物とは、光重合開始剤（成分（ｂ））から発生した重合因子（ラジカル等）と反応し、連鎖反応（重合反応）によって高分子化合物からなる膜を形成する化合物である。
【００５４】
このような重合性化合物としては、例えば、ラジカル重合性化合物が挙げられる。成分（ａ）である重合性化合物は、一種類の重合性化合物のみから構成されていてもよく、複数種類の重合性化合物で構成されていてもよい。
【００５５】
ラジカル重合性化合物としては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ以上有する化合物、すなわち、（メタ）アクリル化合物であることが好ましい。したがって、本実施形態に係る硬化性組成物は、成分（ａ）として（メタ）アクリル化合物を含むことが好ましく、成分（ａ）の主成分が（メタ）アクリル化合物であることがより好ましく、（メタ）アクリル化合物であることが最も好ましい。なお、ここで記載する成分（ａ）の主成分が（メタ）アクリル化合物であるとは、成分（ａ）の９０重量％以上が（メタ）アクリル化合物であることを示す。
【００５６】
ラジカル重合性化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ以上有する複数種類の化合物で構成される場合には、単官能（メタ）アクリルモノマーと多官能（メタ）アクリルモノマーを含むことが好ましい。これは、単官能（メタ）アクリルモノマーと多官能（メタ）アクリルモノマーを組み合わせることで、機械的強度が強い硬化膜が得られるからである。
【００５７】
アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ有する単官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ−２−メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４−フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３−（２−フェニルフェニル）−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ｐ−クミルフェノールの（メタ）アクリレート、２−ブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４−ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４，６−トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、１−アダマンチル（メタ）アクリレート、２−メチル−２−アダマンチル（メタ）アクリレート、２−エチル−２−アダマンチル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、へキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、ｔ−オクチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、７−アミノ−３，７−ジメチルオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５８】
上記単官能（メタ）アクリル化合物の市販品としては、アロニックス（登録商標）Ｍ１０１、Ｍ１０２、Ｍ１１０、Ｍ１１１、Ｍ１１３、Ｍ１１７、Ｍ５７００、ＴＯ−１３１７、Ｍ１２０、Ｍ１５０、Ｍ１５６（以上、東亞合成製）、ＭＥＤＯＬ１０、ＭＩＢＤＯＬ１０、ＣＨＤＯＬ１０、ＭＭＤＯＬ３０、ＭＥＤＯＬ３０、ＭＩＢＤＯＬ３０、ＣＨＤＯＬ３０、ＬＡ、ＩＢＸＡ、２−ＭＴＡ、ＨＰＡ、ビスコート＃１５０、＃１５５、＃１５８、＃１９０、＃１９２、＃１９３、＃２２０、＃２０００、＃２１００、＃２１５０（以上、大阪有機化学工業製）、ライトアクリレートＢＯ−Ａ、ＥＣ−Ａ、ＤＭＰ−Ａ、ＴＨＦ−Ａ、ＨＯＰ−Ａ、ＨＯＡ−ＭＰＥ、ＨＯＡ−ＭＰＬ、ＰＯ−Ａ、Ｐ−２００Ａ、ＮＰ−４ＥＡ、ＮＰ−８ＥＡ、エポキシエステルＭ−６００Ａ（以上、共栄社化学製）、ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＴＣ１１０Ｓ、Ｒ−５６４、Ｒ−１２８Ｈ（以上、日本化薬製）、ＮＫエステルＡＭＰ−１０Ｇ、ＡＭＰ−２０Ｇ（以上、新中村化学工業製）、ＦＡ−５１１Ａ、５１２Ａ、５１３Ａ（以上、日立化成製）、ＰＨＥ、ＣＥＡ、ＰＨＥ−２、ＰＨＥ−４、ＢＲ−３１、ＢＲ−３１Ｍ、ＢＲ−３２（以上、第一工業製薬製）、ＶＰ（ＢＡＳＦ製）、ＡＣＭＯ、ＤＭＡＡ、ＤＭＡＰＡＡ（以上、興人製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５９】
また、アクリロイル基又はメタクリロイル基を２つ以上有する多官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ，ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９−ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０−デカンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３−アダマンタンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリス（２−ヒドキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロイルオキシ）イソシアヌレート、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＰＯ変性２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＥＯ，ＰＯ変性２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６０】
上記多官能（メタ）アクリル化合物の市販品としては、ユピマー（登録商標）ＵＶ  ＳＡ１００２、ＳＡ２００７（以上、三菱化学製）、ビスコート＃１９５、＃２３０、＃２１５、＃２６０、＃３３５ＨＰ、＃２９５、＃３００、＃３６０、＃７００、ＧＰＴ、３ＰＡ（以上、大阪有機化学工業製）、ライトアクリレート４ＥＧ−Ａ、９ＥＧ−Ａ、ＮＰ−Ａ、ＤＣＰ−Ａ、ＢＰ−４ＥＡ、ＢＰ−４ＰＡ、ＴＭＰ−Ａ、ＰＥ−３Ａ、ＰＥ−４Ａ、ＤＰＥ−６Ａ（以上、共栄社化学製）、ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）ＰＥＴ−３０、ＴＭＰＴＡ、Ｒ−６０４、ＤＰＨＡ、ＤＰＣＡ−２０、−３０、−６０、−１２０、ＨＸ−６２０、Ｄ−３１０、Ｄ−３３０（以上、日本化薬製）、アロニックス（登録商標）Ｍ２０８、Ｍ２１０、Ｍ２１５、Ｍ２２０、Ｍ２４０、Ｍ３０５、Ｍ３０９、Ｍ３１０、Ｍ３１５、Ｍ３２５、Ｍ４００（以上、東亞合成製）、リポキシ（登録商標）ＶＲ−７７、ＶＲ−６０、ＶＲ−９０（以上、昭和高分子製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６１】
なお、上述した化合物群において、（メタ）アクリレートとは、アクリレートまたはそれと同等のアルコール残基を有するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基またはそれと同等のアルコール残基を有するメタクリロイル基を意味する。ＥＯは、エチレンオキサイドを示し、ＥＯ変性化合物Ａとは、化合物Ａの（メタ）アクリル酸残基とアルコール残基がエチレンオキサイド基のブロック構造を介して結合している化合物を示す。また、ＰＯは、プロピレンオキサイドを示し、ＰＯ変性化合物Ｂとは、化合物Ｂの（メタ）アクリル酸残基とアルコール残基がプロピレンオキサイド基のブロック構造を介して結合している化合物を示す。
【００６２】
（成分（ｂ）：光重合開始剤について）
成分（ｂ）は、光重合開始剤である。ここで光重合開始剤とは、所定の波長の光を感知して上記の重合因子（ラジカル）を発生させる化合物である。
【００６３】
このような光重合開始剤として、具体的には、光（赤外線、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の荷電粒子線等、放射線）によりラジカルを発生する重合開始剤（ラジカル発生剤）である。
【００６４】
成分（ｂ）は、一種類の光重合開始剤で構成されていてもよく、複数種類の光重合開始剤で構成されていてもよい。
【００６５】
ラジカル発生剤としては、例えば、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−クロロフェニル）−４，５−ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２−（ｏ−フルオロフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体、２−（ｏ−又はｐ−メトキシフェニル）−４，５−ジフェニルイミダゾール二量体等の置換基を有してもよい。２，４，５−トリアリールイミダゾール二量体；ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’−テトラメチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４，４’−ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体；２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルフォリノ−プロパン−１−オン等のα―アミノ芳香族ケトン誘導体；２−エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２−ベンズアントラキノン、２，３−ベンズアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、１−クロロアントラキノン、２−メチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェナンタラキノン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、２，３−ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン、プロピルベンゾイン等のベンゾイン誘導体；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９，９’−アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ−フェニルグリシン等のＮ−フェニルグリシン誘導体；アセトフェノン、３−メチルアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体；チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、２−クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体；２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイド等のアシルフォスフィンオキサイド誘導体；１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾール−３−イル］−，１−（Ｏ−アセチルオキシム）等のオキシムエステル誘導体；キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、１−（４−イソプロピルフェニル）−２−ヒドロキシ−２−メチルプロパン−１−オン、２−ヒドロキシ−２−メチ���−１−フェニルプロパン−１−オン等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６６】
上記ラジカル発生剤の市販品として、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  １８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ３６９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ６５１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ５００、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ９０７、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ７８４、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ２９５９、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ＯＸＥ−０１、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ＯＸＥ  ０２、ＣＧＩ−１７００、−１７５０、−１８５０、ＣＧ２４−６１、Ｄａｒｏｃｕｒ  １１１６、１１７３、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ−Ｌ、ＬＲ８８９３、ＬＲ８９７０（以上、ＢＡＳＦ製）、ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６７】
これらの中でも、成分（ｂ）は、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤であることが好ましい。なお、上記の例のうち、アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤は、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルフォスフィンオキサイド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキサイドなどのアシルフォスフィンオキサイド化合物である。アシルフォスフィンオキサイド系重合開始剤の市販品としては、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ、Ｌｕｃｉｒｉｎ  ＴＰＯ−Ｌ、Ｉｒｇａｃｕｒｅ  ８１９等が挙げられる。
【００６８】
光重合開始剤である成分（ｂ）の硬化性組成物（Ａ）における配合割合は、成分（ａ）、成分（ｂ）、後述する成分（ｃ）の合計、すなわち溶剤成分（ｄ）を除く全成分の合計重量に対して、０．１重量％以上５０重量％以下であるとよい。また、好ましくは、０．１重量％以上２０重量％以下であり、さらに好ましくは１０重量％より大きく２０重量％以下である。
【００６９】
成分（ｂ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計に対して０．１重量％以上とすることにより、硬化性組成物（Ａ）の硬化速度が速くなり、反応効率を良くすることができる。また、成分（ｂ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計に対して５０重量％以下とすることにより、硬化膜をある程度の機械的強度を有する硬化膜とすることができる。
【００７０】
光重合開始剤である成分（ｂ）の添加量を調整することによって、光照射による光硬化性組成物の硬化反応を調整してもよい。即ち、光重合開始剤の配合比率を変えることで、予備露光の光照射による硬化反応速度を調整し、予備露光後の光硬化性組成物の粘度調整をすることができる。
【００７１】
（成分（ｃ）：非重合性化合物について）
第１実施形態における硬化性組成物（Ａ）は、上述した、成分（ａ）、成分（ｂ）の他に、種々の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、更に成分（ｃ）として非重合性化合物を含有することができる。このような成分（ｃ）としては、（メタ）アクリロイル基などの重合性官能基を有さず、かつ、所定の波長の光を感知して上記重合因子（ラジカル）を発生させる能力を有さない化合物が挙げられる。例えば、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分、その他添加剤等が挙げられる。成分（ｃ）としてこのような成分の化合物を複数種類含有してもよい。
【００７２】
増感剤は、重合反応促進や反応転化率の向上を目的として、適宜添加される化合物である。増感剤として、例えば、増感色素等が挙げられる。増感色素は、特定の波長の光を吸収することにより励起され、成分（ｂ）である光重合開始剤と相互作用する化合物である。なお、ここで記載する相互作用とは、励起状態の増感色素から成分（ｂ）である光重合開始剤へのエネルギー移動や電子移動等である。
【００７３】
増感色素の具体例としては、アントラセン誘導体、アントラキノン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、カルバゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、キサントン誘導体、クマリン誘導体、フェノチアジン誘導体、カンファキノン誘導体、アクリジン系色素、チオピリリウム塩系色素、メロシアニン系色素、キノリン系色素、スチリルキノリン系色素、ケトクマリン系色素、チオキサンテン系色素、キサンテン系色素、オキソノール系色素、シアニン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム塩系色素等が挙げられるが、これらに限定されない。増感色素の好ましい具体例としては例えば、ベンゾフェノン誘導体であるＮ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン、チオキサントン誘導体である２−イソプロピルチオキサントン、ケトクマリン系色素である７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン、等が挙げられる。
【００７４】
増感剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。増感剤の添加量を調整することによって、光照射による光硬化性組成物の硬化反応を調整しても良い。即ち、増感剤の配合比率を変えることで、予備露光の光照射による硬化反応速度を調整し、予備露光後の光硬化性組成物の粘度調整をすることができる。
【００７５】
水素供与体は、成分（ｂ）である光重合開始剤から発生した開始ラジカルや、重合生長末端のラジカルと反応し、より反応性が高いラジカルを発生する化合物である。成分（ｂ）である光重合開始剤が光ラジカル発生剤である場合に添加することが好ましい。
【００７６】
このような水素供与体の具体例としては、ｎ−ブチルアミン、ジ−ｎ−ブチルアミン、トリ−ｎ−ブチルホスフィン、アリルチオ尿素、ｓ−ベンジルイソチウロニウム−ｐ−トルエンスルフィネート、トリエチルアミン、ジエチルアミノエチルメタクリレート、トリエチレンテトラミン、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル−４−ジメチルアミノベンゾエート、トリエタノールアミン、Ｎ−フェニルグリシンなどのアミン化合物、２−メルカプト−Ｎ−フェニルベンゾイミダゾール、メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプト化合物、等が挙げられるが、これらに限定されない。水素供与体は、一種類を単独で用いてもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。また、水素供与体は、増感剤としての機能を有してもよい。
【００７７】
硬化性組成物（Ａ）は、型とインプリント材との間の界面結合力の低減、すなわち離型工程における離型力の低減を目的として、硬化性組成物に内添型離型剤を添加することができる。ここで内添型とは、硬化性組成物の配置工程の前に予め硬化性組成物に添加されていることを意味する。内添型離型剤としては、シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤および炭化水素系界面活性剤等の界面活性剤等を使用できる。なお、第１実施形態において内添型離型剤は、重合性を有さないものとする。
【００７８】
フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキル基を有するアルコールのポリアルキレンオキサイド（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等）付加物、パーフルオロポリエーテルのポリアルキレンオキサイド（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等）付加物等が含まれる。なお、フッ素系界面活性剤は、分子構造の一部（例えば、末端基）に、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルキル基、アミノ基、チオール基等を有してもよい。
【００７９】
フッ素系界面活性剤としては、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、メガファック（登録商標）Ｆ−４４４、ＴＦ−２０６６、ＴＦ−２０６７、ＴＦ−２０６８（以上、ＤＩＣ製）、フロラード  ＦＣ−４３０、ＦＣ−４３１（以上、住友スリーエム製）、サーフロン（登録商標）Ｓ−３８２（ＡＧＣ製）、ＥＦＴＯＰ  ＥＦ−１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、ＥＦ−１２１、ＥＦ−１２６、ＥＦ−１２７、ＭＦ−１００（以上、トーケムプロダクツ製）、ＰＦ−６３６、ＰＦ−６３２０、ＰＦ−６５６、ＰＦ−６５２０（以上、ＯＭＮＯＶＡ  Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ製）、ユニダイン（登録商標）ＤＳ−４０１、ＤＳ−４０３、ＤＳ−４５１（以上、ダイキン工業製）、フタージェント（登録商標）２５０、２５１、２２２Ｆ、２０８Ｇ（以上、ネオス製）等が挙げられる。
【００８０】
炭化水素系界面活性剤としては、炭素数１〜５０のアルキルアルコールに炭素数２〜４のアルキレンオキサイドを付加した、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物等が含まれる。
【００８１】
アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物としては、メチルアルコールエチレンオキサイド付加物、デシルアルコールエチレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物、セチルアルコールエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールエチレンオキサイド／プロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。なお、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物の末端基は、単純にアルキルアルコールにポリアルキレンオキサイドを付加して製造できるヒドロキシル基に限定されない。このヒドロキシル基が他の置換基、例えば、カルボキシル基、アミノ基、ピリジル基、チオール基、シラノール基等の極性官能基やアルキル基、アルコキシ基等の疎水性官能基に置換されていてもよい。
【００８２】
アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物は、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、青木油脂工業製のポリオキシエチレンメチルエーテル（メチルアルコールエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ  ＭＰ−４００、ＭＰ−５５０、ＭＰ−１０００）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンデシルエーテル（デシルアルコールエチレンオキサイド付加物）（ＦＩＮＥＳＵＲＦ  Ｄ−１３０３、Ｄ−１３０５、Ｄ−１３０７、Ｄ−１３１０）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンラウリルエーテル（ラウリルアルコールエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ  ＥＬ−１５０５）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンセチルエーテル（セチルアルコールエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ  ＣＨ−３０５、ＣＨ−３１０）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンステアリルエーテル（ステアリルアルコールエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ  ＳＲ−７０５、ＳＲ−７０７、ＳＲ−７１５、ＳＲ−７２０、ＳＲ−７３０、ＳＲ−７５０）、青木油脂工業製のランダム重合型ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンステアリルエーテル（ＢＬＡＵＮＯＮ  ＳＡ−５０／５０  １０００Ｒ、ＳＡ−３０／７０  ２０００Ｒ）、ＢＡＳＦ製のポリオキシエチレンメチルエーテル（Ｐｌｕｒｉｏｌ（登録商標）Ａ７６０Ｅ）、花王製のポリオキシエチレンアルキルエーテル（エマルゲンシリーズ）等が挙げられる。
【００８３】
これらの炭化水素系界面活性剤の中でも内添型離型剤としては、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物であることが好ましく、長鎖アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物であることがより好ましい。内添型離型剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。
【００８４】
非重合性化合物である成分（ｃ）の硬化性組成物における配合割合は、成分（ａ）、成分（ｂ）、後述する成分（ｃ）の合計、すなわち溶剤を除く全成分の合計重量に対して、０重量％以上５０重量％以下であるとよい。また、好ましくは、０．１重量％以上５０重量％以下であり、さらに好ましくは０．１重量％以上２０重量％以下である。成分（ｃ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計に対して５０重量％以下とすることにより、硬化膜をある程度の機械的強度を有する硬化膜とすることができる。
【００８５】
（モル吸光係数について）
光重合開始剤である成分（ｂ）と、非重合性化合物である成分（ｃ）の各波長帯域における光吸収特性をモル吸光係数（ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ））で表す。モル吸光係数は、各成分を所定量、イソプロパノールや酢酸エチルなどの有機溶媒に溶解し、紫外可視分光光度計にて測定することができる。
【００８６】
（インプリント材の粘度について）
インプリント材である光硬化性組成物（Ａ）の粘度を１００ｍＰａ・ｓ以下とすることにより、光硬化性組成物（Ａ）を型に接触する際に、型とインプリント材の接触面積の広がり及び型のパターンの凹部への充填が速やかに行われる。つまり、第１実施形態に係るインプリント材を用いることで、インプリント方法によるパターン形成を高いスループットで行うことができる。また、型のパターンの凹部にインプリント材が充填しやすくなるため、充填不良によるパターン欠陥（未充填欠陥）が生じにくい。
【００８７】
また、粘度を１ｍＰａ・ｓ以上とすることにより、インプリント材を基板上に塗布する際に塗りムラが生じにくくなる。さらに、インプリント材を型に接触する際に、型の端部からインプリント材が流出しにくくなる。
【００８８】
（実施例１〜５）
次に、インプリント材の具体的な実施例について説明する。実施例及び比較例に使用する各成分の詳細及び発明の効果を表１に示す。表１中の数値は各成分の重量部を示す。インプリント材には４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の帯域に光吸収を有する光重合開始剤および光増感剤のうち、４００ｎｍにおけるモル吸光係数が５０（ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ））以上のものを用いて、光硬化性組成物を調整する。
【００８９】
（１）インプリント材の調製
上記の成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）を表１の各実施例に記した割合に基づいて配合し、これを０．２μｍの超高分子量ポリエチレン製フィルタでろ過することによりインプリント材を調製する。
【００９０】
インプリント装置は、基板及び型の振動検出手段による出力が所定値以下になるまでショット領域２０の表面に一様な強度分布で波長帯域が４３０ｎｍから４９０ｎｍである光を照射することで予備露光をする。予備露光手段６を用いて予備露光を行なうことで、何れの実施例のインプリント材でも良好な振動の抑制効果を得ることができる。
【００９１】
【表１】
2019021749.tif 000003
【００９２】
（比較例１、２）
比較例として、インプリント材に４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長帯域の光吸収を有する光重合開始剤及び光増感剤のうち、４００ｎｍにおけるモル吸光係数が５０（ｌ／（ｍｏｌ・ｃｍ））未満のものを用いた場合について説明する。比較例のインプリント材は、光重合開始剤である成分（ｂ）以外の成分は、実施例１〜５と同様の成分で調整している。予備露光手段６として波長帯域が４３０ｎｍから４９０ｎｍである光を用い、型及び基板の振動検出手段による出力が所定値以下になるまでショット領域２０の表面に一様な強度分布で光を照射しても、十分な振動抑制効果を得ることができなかった。
【００９３】
上述した表１の実施例１〜５及び比較例１、２のインプリント材に含まれる、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の詳細は下記の通りである。
【００９４】
＜成分（ａ）：重合性化合物＞
（а―１）イソボルニルアクリレート（共栄社化学製、商品名：ＩＢ−ＸＡ）
（а―２）ベンジルアクリレート（大阪有機化学工業製、商品名：Ｖ＃１６０）
（а―３）ネオペンチルグリコールジアクリレート（共栄社化学製、商品名：ＮＰ−Ａ）
【００９５】
＜成分（ｂ）：光重合開始剤＞
（ｂ―１）２，４，６−トリメチルベンゾイル−ジフェニル−フォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯ）
（ｂ―２）ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイド（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ８１９）
（ｂ―３）２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−ブタノン−１（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ３６９）
（ｂ―４）１，２−オクタンジオン，１−［４−（フェニルチオ）−，２−（Ｏ−ベンゾイルオキシム）］（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ  ０１）
（ｂ―５）２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルフォスフィネート（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯ−Ｌ）
（ｂ―６）Ｎ，Ｎ’−テトラエチル−４，４’−ジアミノベンゾフェノン（東京化成工業製）
（ｂ―７）２−イソプロピルチオキサントン（東京化成工業製）
（ｂ−８）２−メチル−１−（４−メチルチオフェニル）−２−モルフォリノプロパン−１−オン（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７）
（ｂ−９）エタノン，１−［９−エチル−６−（２−メチルベンゾイル）−９Ｈ−カルバゾ−ル−３−イル］−，１−（０−アセチルオキシム）（ＢＡＳＦ製：商品名：ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＯＸＥ０２）
【００９６】
＜成分（ｃ）：非重合性化合物＞
（ｃ−１）ポリオキシエチレンステアリルエーテル（ＥＯ１５モル付加物）（青木油脂工業製、商品名：ＢＬＡＵＮＯＮ  ＳＲ−７１５）
（ｃ−２）７−ジエチルアミノ−４−メチルクマリン（東京化成工業製）
【００９７】
（第２実施形態）
次に、図１及び図５に基づいて第２実施形態の予備露光の方法について説明する。図５は第２実施形態の予備露光手段６で使用される光調整器の一例を示した図である。第１実施形態の予備露光ではショット領域２０に一様に予備露光のための光照射を行ったが、第２実施形態では、ショット領域２０に形成されたパターンの配置に応じて予備露光のための光照射の強度に分布を与える場合について説明する。
【００９８】
型８のパターン部８ａには、図６に示すようにデバイス回路のための微細パターンが形成された微細パターン領域６０１と、型と基板の位置合わせのために用いられるアライメントマークが形成されたマーク領域６０２が存在する。例えば、微細パターン領域６０１には数ｎｍ〜数百ｎｍ幅、高さ数ｎｍ〜数μｍの微細パターンが形成されており、マーク領域６０２には数百ｎｍ〜数百μｍ幅、高さ数ｎｍ〜数μｍのアライメントマークが形成されている。
【００９９】
インプリント技術において、インプリント材の型のパターンへの充填時間は、微細パターンよりも、型と基板の位置合わせのために用いられるアライメントマークのようなラフなパターンの方が長いことが知られている。また、インプリント材の粘度が高いほど充填時間が長いことも知られている。
【０１００】
そこで第２実施形態において、型に形成されたパターンの凹部への充填時間を短く保つために、予備露光時に微細パターン領域６０１に選択的に光を照射し、マーク領域６０２には光を照射しない（予備露光を行なわない）場合について説明する。
【０１０１】
第２実施形態におけるインプリント装置１は、予備露光時に図６に示す微細パターン領域６０１のみに光を照射することができる。第２実施形態のインプリント装置１で用いられる予備露光手段６には、予備露光時にショット領域２０に照射される光の分布を調整する光調整器が含まれる。光調整器の一例として、図５に示すデジタル・ミラー・デバイス（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を使用する。ここでは、ＤＭＤ５０１と表記する。
【０１０２】
図５は、光調整器として採用可能なＤＭＤ５０１の表面構成を示す概略図である。図５（ａ）に示すように、光調整器としてのＤＭＤ５０１は、複数のミラー素子５０２が光を反射する光反射面に格子状に配置されている。ＤＭＤ５０１はミラー素子５０２の設置角度を個別に変更することができ、予備露光時の光の照射（ＯＮ）および非照射（ＯＦＦ）をショット領域２０内で調整する（分布を設ける）ことができる。
【０１０３】
第２実施形態のインプリント装置１は、このＤＭＤ５０１を予備露光手段６内に設け、予備露光手段６の光源から照射される光をＤＭＤ５０１により反射させてインプリント材１４を予備露光する。ＤＭＤ５０１のミラー素子５０２は、制御部７からの動作指令に基づいてそれぞれの面方向が変化する。すなわちＤＭＤ５０１はミラー素子５０２によって光の反射方向を変更可能であり、ショット領域２０上の一部領域に対してのみ選択的に予備露光を実施する（光を照射する）ことができる。
【０１０４】
第２実施形態のインプリント装置１は、図５（ｂ）に示すように、型に形成されたパターンレイアウトに応じて予備露光時の各ミラー素子のＯＮ／ＯＦＦを調整する。図５（ｂ）の５０３はＯＮ状態のミラー素子を示し、５０４はＯＦＦ状態のミラー素子を示している。具体的には、図６で示した微細パターン領域６０１には光を照射して予備露光を行い、マーク領域６０２には光を照射せずに予備露光を行なわない。
【０１０５】
型８と基板１０の位置合わせは、型８に形成されたパターン部８ａに対応するアライメントマークと基板１０に形成されたショット領域２０に対応するアライメントマークを検出することで行われる。型８と基板１０の位置合わせの時、型８のパターン部８ａに形成されたマーク領域６０２の凹部にもインプリント材を充填させる必要がある。このアライメントマークの凹部は、微細パターン領域６０１の凹部に比べて幅が広いため、上述のように、インプリント材の充填に要する時間が相対的に長い。一方、微細パターン領域６０１の凹部は、マーク領域６０２の凹部と比較してインプリント材が充填しやすい。従って、型のパターン部８ａの凹部へのインプリント材１４の充填を早く完了させるためには、マーク部６０２の凹部への充填を阻害しないように、マーク部６０２に接触するインプリント材１４に対しては予備露光を行なわない。先に充填が完了するパターン部８ａの微細パターン部６０１に接触するインプリント材１４に予備露光のための光を照射することが好ましい。第２実施形態のように、型８のパターン領域８ａ（基板１０のショット領域２０）の一部領域に対してのみ選択的に予備露光を実施することにより、充填時間を短く保ちながら、位置合わせ精度を向上させることができる。
【０１０６】
基板１０に形成されたショット領域２０の形状と型８のパターン部８ａの形状に差がある場合、型８または基板１０に光照射（加熱光）により熱を加えて、形状を補正する（変形する）技術が知られている。インプリント装置１は、パターン部８ａまたはショット領域２０を変形させるため、加熱光として、インプリント材１４が感度を有さない（硬化しない）波長の光を照射することができる。その場合、例えば４５５ｎｍ以上の波長の光を加熱光として用いることが好ましい。さらに、予備露光による型８のパターン領域８ａや基板１０のショット領域２０の変形を考慮して加熱光の強度分布を調整してもよい。
【０１０７】
第２実施形態のインプリント装置１において、３種類の光を用いてインプリントが行われる。例えば、光照射部２から照射される３種類の光には、インプリント材１４に対する光吸収の平均値が大きい順にインプリント材を硬化させる光（第１波長）、予備露光を行なうための光（第２波長）、加熱変形を行うための光（第３波長）が含まれる。
【０１０８】
例えば、インプリント材として、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキサイドを含有するものを用いる場合について説明する。光照射部２から照射される光は、第１波長を２００〜４００ｎｍ、第２波長を４００〜４５５ｎｍ、第３波長を４５５〜４７５ｎｍの波長帯域の光を用いることができる。第２実施形態のインプリント装置１は、単独でこれらの光を含む光照射部２（光源）をそれぞれの照射光に使用しても良いし、これらの光を含む単一の光源を用い、これらの光を分離するような光学フィルタを使用してもよい。このときインプリント装置１は、予備露光に用いる光、及び加熱変形に用いる光を、ＤＭＤ５０１を介して基板１０に照射する。３種類の光は同一の光源から照射されなくてもよく、３種類の光ごとに異なる光源を備えていてもよい。
【０１０９】
ここで、パターン部８ａとショット領域２０の位置合わせにおいて、型８と基板１０の相対移動によって生じるせん断力の大きさを考える。予備露光を行なわない場合、パターン部８ａとショット領域２０の位置合わせ時に生じるせん断力の最小値が０．１Ｎ未満となり、床等からの外乱により、パターン部８ａショット領域２０の位置合わせ精度が低下する恐れがある。そのため、予備露光手段６を用いて予備露光を行なうことにより、パターン部８ａとショット領域２０の位置合わせ時に生じるせん断力の最小値が０．１Ｎ以上、好ましくは０．３Ｎ以上、より好ましくは０．５Ｎ以上にする。また、せん断力の最大値を１０Ｎ以下、好ましくは５Ｎ以下、より好ましくは１Ｎ以下になるようにする。一方で、せん断力が１０Ｎを超える場合には、パターン部８ａとショット領域２０の位置合わせ時に各パターン形状が崩れ、位置合わせ精度が低下する恐れがある。
【０１１０】
そのため、予備露光を行なった際に、型８と基板１０の相対移動によって生じるせん断力の大きさが所定の条件となるように予備露光手段６による露光量を予め求めておく必要がある。そこで、予備露光手段６による露光量を予め求めるために、型８とインプリント材１４を接触させた状態で、基板ステージ４を駆動しながら予備露光を行ない、予備露光手段６による光の照射量に対するせん断力を測定する。予備露光手段６による光の照射量をパラメータとしてせん断力を測定することで、予備露光に必要な光の照射量を求めることができる。また、インプリント装置とは異なる外部装置で、予備露光を行なうための光の照射量とせん断力の関係を求めて、予備露光に必要な光の照射量を決定してもよい。
【０１１１】
このように第２実施形態のインプリント装置１は、予備露光手段６に含まれる光調整器を用いることで、パターン領域８ａの一部領域に対して予備露光することにより、充填時間を短く保ちながら、位置合わせ精度を向上させることができる。
【０１１２】
（実施例６、７）
第２実施形態で用いられるインプリント材の実施例について説明する。上記の表１に記載の実施例６、７は、インプリント材に含まれる光重合開始剤や増感剤を、予備露光を行なうための光の波長帯域に合わせて選択することで、インプリント材の粘度調整を容易にすることが可能になる。
【０１１３】
実施例６、７のインプリント材１４は、４００ｎｍ以上５００ｎｍ未満の波長帯域の光を吸収する光重合開始剤である成分（ｂ）及び増感剤である成分（ｃ）が含まれる。この時のインプリント材１４に含まれる成分（ｂ）は、３００ｎｍ以上４００ｎｍ以下のモル吸光係数の平均値が、波長４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下のモル吸光係数の平均値より大きくなるように光重合開始剤（ｂ−２）を選択する（表１に示す実施例６）。その他の成分は、上述の実施例１〜５と同様にインプリント材を調整する。第３実施形態のインプリント材１４で選択された光重合開始剤（ｂ−２）の各波長帯域におけるモル吸光係数の平均値を表２に示す。
【０１１４】
【表２】
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【０１１５】
光照射部２から照射される光は、第１波長を２００ｎｍ〜４００ｎｍ、第２波長を４００ｎｍ〜４５５ｎｍ、第３波長を４５５ｎｍ〜４７５ｎｍの波長帯域の光を用いることができる。これらの波長に対する、選択された光重合開始剤（ｂ−２）のモル吸光係数の相対値を表３に示す。表３に示すように、予備露光のための光の波長帯域（第２波長）におけるモル吸光係数の相対値は、本露光の波長帯域（第１波長）におけるモル吸光係数の相対値に対して十分に小さい。そのため、予備露光を行なうための光の照度、及び照射時間を調整することにより、インプリント材の粘度調整を精密に行うことができる。
【０１１６】
【表３】
2019021749.tif 000005
【０１１７】
また、予備露光手段６としてＤＭＤ５０１のミラー素子５０２を備えたものを用い、ショット領域２０の微細パターン領域６０１のみに光を照射して予備露光を行った。予備露光のための光の照射（露光量）は、位置合わせ時のせん断力の最小値が０．１Ｎ以上１０Ｎ以下になるように調整することで、良好な振動の抑制効果を得ることができる。
【０１１８】
（第３実施形態）
図１及び図７に基づいて第３実施形態のインプリント方法について説明する。第３実施形態におけるインプリント装置１は、型８とインプリント材１４の接触に応じて、中心部から外周部に向かって予備露光を行うことができる。第３実施形態のインプリント装置１で用いられる予備露光手段６には、予備露光時にショット領域２０に照射される光の領域を調整する光調整器が含まれる。光調整器の一例として、図７に示すデジタル・ミラー・デバイス（デジタル・マイクロミラー・デバイス）を使用する。デジタル・ミラー・デバイスを、ここではＤＭＤ７０１と表記する。
【０１１９】
図７は、光調整器として採用可能なＤＭＤ７０１の表面構成を示す概略図である。図７（ａ）に示すように、ＤＭＤ７０１は、複数のミラー素子７０２が光を反射する光反射面に格子状に配置されている。ＤＭＤ７０１はミラー素子７０２の設置角度を個別に変更することができ、予備露光時の光の照射量や照射位置を変化させることができる。
【０１２０】
第３実施形態のインプリント装置１は、このＤＭＤ７０１を予備露光手段６内に設け、予備露光手段６の光源から照射される光をＤＭＤ７０１により反射させてインプリント材１４を予備露光する。ＤＭＤ７０１のミラー素子７０２は、制御部７からの動作指令に基づいてそれぞれの面方向が変化する。すなわちＤＭＤ７０１は光の反射方向を変更可能であり、パターン２０に対して任意の照射量分布を形成（選択的に光を照射）する。
【０１２１】
第３実施形態では、複数のミラー素子７０２をモールド８とインプリント材１４の接触している領域に応じて、図７（ｂ）から図７（ｆ）に示すようにミラー素子７０２の反射方向を変更する。図７（ａ）から図７（ｆ）に示すＤＭＤ７０１は、白いミラー素子７０２がパターン２０に向けて照射する状態を示している。照射領域の変更は、図７に示した方法に限られない。光変調器を用いて予備露光を行うことで、モールド８とインプリント材１４が接触した任意の領域に対してインプリント材１４の粘弾性を高めることができる。
【０１２２】
さらに上述の加熱光を基板１０上に照射する場合について、ＤＭＤ７０１を使用することができる。この場合、予備露光と加熱光を時間的に切り替えて照射してもよい。また、予備露光用と加熱光用にＤＭＤを設けて、予備露光と加熱光を同時に照射しても良い。インプリント材１４の感度が低ければ、予備露光を先に行い、その後に加熱光を照射する。また、モールド８のパターン部８ａと基板１０のショット領域２０の形状差が大きく、加熱光を多く照射する場合にはあらかじめ加熱光を照射した後に、予備露光を行っても良い。なお、予備露光と加熱光のいずれにも４００ｎｍ以上４７０ｎｍ未満の同一の波長の光を用いて、半硬化と加熱光による形状の補正を同時に行うこともできる。
【０１２３】
第２実施形態では予備露光時に微細パターン領域６０１にのみ光を照射して、マーク領域６０２に光を照射しない場合について説明したが、マーク領域６０２より微細パターン領域６０１に光が照射されるように光調整器で調整してもよい。例えば、マーク領域６０２よりも微細パターン領域６０１に光量を多く照射したり、照射時間が長くなるように照射したりするように光調整器を調整することができる。
【０１２４】
（物品の製造方法）
インプリント装置を用いて形成したインプリント材の硬化物のパターンは、各種物品の少なくとも一部に恒久的に、或いは各種物品を製造する際に一時的に、用いられる。物品とは、電気回路素子、光学素子、ＭＥＭＳ、記録素子、センサ、或いは、型等である。電気回路素子としては、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭのような、揮発性或いは不揮発性の半導体メモリや、ＬＳＩ、ＣＣＤ、イメージセンサ、ＦＰＧＡのような半導体素子等が挙げられる。型としては、インプリント用のモールド等が挙げられる。
【０１２５】
硬化物のパターンは、上記物品の少なくとも一部の構成部材として、そのまま用いられるか、或いは、レジストマスクとして一時的に用いられる。基板の加工工程においてエッチング又はイオン注入等が行われた後、レジストマスクは除去される。
【０１２６】
次に、物品の具体的な製造方法について説明する。図８（ａ）に示すように、絶縁体等の被加工材２ｚが表面に形成されたシリコンウエハ等の基板１ｚを用意し、続いて、インクジェット法等により、被加工材２ｚの表面にインプリント材３ｚを付与する。ここでは、複数の液滴状になったインプリント材３ｚが基板上に付与された様子を示している。
【０１２７】
図８（ｂ）に示すように、インプリント用の型４ｚを、その凹凸パターンが形成された側を基板上のインプリント材３ｚに向け、対向させる。図８（ｃ）に示すように、インプリント材３ｚが付与された基板１と型４ｚとを接触させ、圧力を加える。インプリント材３ｚは型４ｚと被加工材２ｚとの隙間に充填される。この状態で硬化用のエネルギーとして光を型４ｚを透して照射すると、インプリント材３ｚは硬化する。
【０１２８】
図８（ｄ）に示すように、インプリント材３ｚを硬化させた後、型４ｚと基板１ｚを引き離すと、基板１ｚ上にインプリント材３ｚの硬化物のパターンが形成される。この硬化物のパターンは、型の凹部が硬化物の凸部に、型の凹部が硬化物の凸部に対応した形状になっており、即ち、インプリント材３ｚに型４ｚの凹凸パターンが転写されたことになる。
【０１２９】
図８（ｅ）に示すように、硬化物のパターンを耐エッチングマスクとしてエッチングを行うと、被加工材２ｚの表面のうち、硬化物が無いか或いは薄く残存した部分が除去され、溝５ｚとなる。なお、当該エッチングとは異種のエッチングにより当該残存した部分を予め除去しておくのも好ましい。図８（ｆ）に示すように、硬化物のパターンを除去すると、被加工材２ｚの表面に溝５ｚが形成された物品を得ることができる。ここでは硬化物のパターンを除去したが、加工後も除去せずに、例えば、半導体素子等に含まれる層間絶縁用の膜、つまり、物品の構成部材として利用してもよい。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。
【０１３０】
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ないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【０１３１】
８  モールド
１０  基板
１４  インプリント材
３  型保持部
４  基板ステージ
５  塗布部
６  予備露光手段
７  制御部
１  インプリント装置
【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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