(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールド、およびレジスト塗布面を有する被加工基板であって、これらのヤング率および／または熱膨張率が互いに異なるものを用い、
前記凹凸パターンと前記レジスト塗布面上に塗布されたレジストとを接着せしめて、前記モールド、前記レジストおよび前記被加工基板から構成されるアセンブリを形成し、
該アセンブリが圧力容器内に設置され、前記圧力容器内の圧力が０．１〜５ＭＰａであり、かつ、前記基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ、前記基準圧力Ｐｓｔ、前記基準温度Ｔｓｔ、前記モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、前記被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉを使用して、下記式１を充足するように前記圧力容器内の圧力Ｐおよび／または前記アセンブリの温度Ｔが制御された状態で、前記レジストを硬化せしめ、
その後前記レジストから前記モールドを剥離することを特徴とするナノインプリント方法。
【数１】
0005694889.tif 000013
【請求項２】
前記圧力容器内の圧力Ｐによる制御を優先することを特徴とする請求項１に記載のナノインプリント方法。
【請求項３】
前記モールドの剥離後に、前記圧力容器内の圧力を大気圧に戻すことを特徴とする請求項１または２に記載のナノインプリント方法。
【請求項４】
前記モールドの剥離後に、前記アセンブリの温度を常温に戻すことを特徴とする請求項１から３いずれかに記載のナノインプリント方法。
【請求項５】
前記アセンブリの設置が、前記アセンブリのうち前記凹凸パターンに対応した部分であるパターン対応部以外の部分のみを支持部材で支持することにより行われることを特徴とする請求項１から４いずれかに記載のナノインプリント方法。
【請求項６】
前記支持部材がリング形状であることを特徴とする請求項５に記載のナノインプリント方法。
【請求項７】
前記支持部材が３つ以上の突起部から構成されるものであることを特徴とする請求項５に記載のナノインプリント方法。
【請求項８】
請求項１から７いずれかに記載のナノインプリント方法に使用されるナノインプリント装置であって、
所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールドと、レジスト塗布面を有する被加工基板と、レジストとから構成され、かつ前記凹凸パターンと前記レジスト塗布面上に塗布された前記レジストとを接着せしめて形成されたアセンブリが０．１〜５ＭＰａの圧力Ｐにて収容される圧力容器と、
前記基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ、前記基準圧力Ｐｓｔ、前記基準温度Ｔｓｔ、前記モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、前記被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉを使用して、下記式２を充足するように前記圧力容器内の圧力Ｐおよび／または前記アセンブリの温度Ｔを制御する制御手段とを備えることを特徴とするナノインプリント装置。
【数２】
0005694889.tif 000014
【請求項９】
前記制御手段が、前記圧力容器内の圧力Ｐによる制御を優先するものであることを特徴とする請求項８に記載のナノインプリント装置。
【請求項１０】
前記圧力容器内に設けられた、前記アセンブリを支持する支持部材をさらに備え、
前記支持部材が、前記アセンブリのうち前記凹凸パターンに対応した部分であるパターン対応部以外の部分のみを支持するものであることを特徴とする請求項８または９に記載のナノインプリント装置。
【請求項１１】
前記支持部材がリング形状であることを特徴とする請求項１０に記載のナノインプリント装置。
【請求項１２】
前記支持部材が３つ以上の突起部から構成されたものであることを特徴とする請求項１０に記載のナノインプリント装置。
【請求項１３】
請求項１から７いずれかに記載のナノインプリント方法により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を被加工基板上に形成し、
該レジスト膜をマスクとしてエッチングを行って、該レジスト膜に転写された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを前記被加工基板に形成することを特徴とするパターン化基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な凹凸パターンを表面に有するモールドを用いたナノインプリント方法およびそれに用いられるナノインプリント装置並びにパターン化基板の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイス、及びビットパターンドメディア（ＢＰＭ）等の磁気記録媒体の製造等において、被加工基板上に塗布されたレジストにナノインプリントを行うパターン転写技術の利用が期待されている。
【０００３】
具体的には、ナノインプリントは、凹凸パターンを形成した型(一般的にモールド、スタンパ、テンプレートとも呼ばれる)を被加工物上に塗布されたレジストに押し付け（インプリント）、レジストを力学的に変形または流動させて微細なパターンを精密にレジスト膜に転写する技術である。モールドを一度作製すれば、ナノレベルの微細構造を簡単に繰り返して成型できるため経済的であるとともに、有害な廃棄物および排出物が少ない転写技術であるため、近年、さまざまな分野へも応用が期待されている。
【０００４】
モールドの凹凸パターンのパターン寸法は、そのモールドを使用する環境（特に雰囲気の圧力およびモールドの温度）に依存して、所定の設計寸法から変動することがある。このような場合には、パターン寸法が所定の設計寸法からずれたモールドを使用して、設計寸法通りのレジストパターンを有するレジスト膜を被加工基板上に形成する技術が必要となる。
【０００５】
このような方法の例として例えば特許文献１には、膨張した結果パターン寸法が所定の設計寸法からずれたモールド９０の側壁を部材９１で挟んで機械的な外力Ｆにより圧縮することにより、所定の設計寸法からずれたモールド９０のパターン寸法をその設計寸法に一致させるよう調整する方法が開示されている（図１８）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第４５９４３０５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、特許文献１のような方法では、モールド９０の側壁を挟んで機械的に圧縮するから、その収縮の仕方が必ずしも一様ではなく、図１８に示されるようにモールド９０にうねり９２が生じるという問題がある。このうねりを低減するため、モールド９０の上面を加圧もしくは減圧するシステムが具備されているものの、その面全体に圧力が加えられるため局所的なうねりの発生を抑制することはできない。このようにうねりが発生したモールドによってナノインプリントを実施した場合には、例えばレジスト膜の残膜の厚さムラ等のインプリント不良の発生の原因となる。
【０００８】
また、数百μｍ程度の厚さの薄いモールドに対して特許文献１のような方法を適用すると、モールドが破断してしまうという問題も生じうる。
【０００９】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、ナノインプリント方法において、ある基準状態下でモールドのパターン寸法と所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成することを可能とするナノインプリント方法およびそれに用いられるナノインプリント装置を提供することを目的とするものである。
【００１０】
さらに本発明は、ナノインプリントを用いたパターン化基板の製造において、精度の高い加工を可能とするパターン化基板の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するために、本発明に係るナノインプリント方法は、
所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールド、およびレジスト塗布面を有する被加工基板であって、これらのヤング率および／または熱膨張率が互いに異なるものを用い、
凹凸パターンとレジスト塗布面上に塗布されたレジストとを接着せしめて、モールド、レジストおよび被加工基板から構成されるアセンブリを形成し、
アセンブリが圧力容器内に設置され、かつ、基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ、基準圧力Ｐｓｔ、基準温度Ｔｓｔ、モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉを使用して、下記式１を充足するように圧力容器内の圧力Ｐおよび／またはアセンブリの温度Ｔが制御された状態で、レジストを硬化せしめ、
その後レジストからモールドを剥離することを特徴とするものである。
【００１２】
【数１】
0005694889.tif 000002
【００１３】
本明細書において、「基準寸法」とは、基準状態（基準圧力および基準温度にある状態）における上記凹凸パターンの寸法を意味する。
【００１４】
「基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合」とは、基準寸法に対する、レジストパターンの基準状態における寸法と基準寸法との差の割合を意味する。
【００１５】
そして、本発明に係るナノインプリント方法において、圧力容器内の圧力Ｐが０〜５ＭＰａの範囲内に属する場合にはその圧力による制御を優先することが好ましい。
【００１６】
また、本発明に係るナノインプリント方法において、モールドの剥離後に、圧力容器内の圧力を大気圧に戻すことが好ましい。
【００１７】
また、本発明に係るナノインプリント方法において、モールドの剥離後に、アセンブリの温度を常温に戻すことが好ましい。
【００１８】
また、本発明に係るナノインプリント方法において、アセンブリの設置は、アセンブリのうち凹凸パターンに対応した部分であるパターン対応部以外の部分のみを支持部材で支持することにより行われることが好ましい。この場合において、支持部材はリング形状であること、或いは、支持部材は３つ以上の突起部から構成されるものであることが好ましい。
【００１９】
本明細書において「パターン対応部」とは、アセンブリの所定の一部分であって、平面視（レジスト塗布面に垂直な方向からの視点）において、凹凸パターンが形成されている領域と投影範囲が共通する部分を意味する。
【００２０】
本発明に係るナノインプリント装置は、
上記に記載のナノインプリント方法に使用されるナノインプリント装置であって、
所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールドと、レジスト塗布面を有する被加工基板と、レジストとから構成され、かつ凹凸パターンとレジスト塗布面上に塗布されたレジストとを接着せしめて形成されたアセンブリが収容される圧力容器と、
基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ、基準圧力Ｐｓｔ、基準温度Ｔｓｔ、モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉを使用して、上記式１を充足するように圧力容器内の圧力Ｐおよび／またはアセンブリの温度Ｔを制御する制御手段とを備えることを特徴とするものである。
【００２１】
そして、本発明に係るナノインプリント装置において、制御手段は、圧力容器内の圧力Ｐが０〜５ＭＰａの範囲内に属する場合にはその圧力による制御を優先するものであることが好ましい。
【００２２】
または、本発明に係るナノインプリント装置は、圧力容器内に設けられた、アセンブリを支持する支持部材をさらに備え、支持部材は、アセンブリのうち凹凸パターンに対応した部分であるパターン対応部以外の部分のみを支持するものであることが好ましい。この場合において、支持部材はリング形状であること、或いは、支持部材は３つ以上の突起部から構成されるものであることが好ましい。
【００２３】
本発明に係るパターン化基板の製造方法は、
上記に記載のナノインプリント方法により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を被加工基板上に形成し、
レジスト膜をマスクとしてエッチングを行って、レジスト膜に転写された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを被加工基板に形成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明に係るナノインプリント方法およびナノインプリント装置は、特に、所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールド、およびレジスト塗布面を有する被加工基板であって、これらのヤング率および／または熱膨張率が互いに異なるものを用い、基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ、基準圧力Ｐｓｔ、基準温度Ｔｓｔ、モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉを使用して、上記式１を充足するように圧力容器内の圧力Ｐおよび／またはアセンブリの温度Ｔが制御された状態で、レジストを硬化せしめることを特徴とする。このような構成により、モールドの膨張収縮の変化の度合および被加工基板の膨張収縮の変化の度合の相違を利用して、レジストパターンの寸法を制御することができる。この結果、ナノインプリントにおいて、ある基準状態下で、モールドのパターン寸法と所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成することが可能となる。
【００２５】
また、本発明に係るパターン化基板の製造方法は、上記に記載のナノインプリント方法により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を被加工基板上に形成し、レジスト膜をマスクとしてエッチングを行って、レジスト膜に転写された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを被加工基板に形成することを特徴とするものである。したがって、本発明に係るナノインプリント方法によりレジストパターンを形成しているから、インプリント不良のないレジストパターンを形成するができる。この結果、ナノインプリントを用いたパターン化基板の製造において、精度の高い加工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】実施形態のナノインプリント装置の構成を示す概略切断部端面図である。
【図２Ａ】メサ型モールドの一形態を示す概略斜視図である。
【図２Ｂ】図２ＡにおけるＡ−Ａ線での断面を示す概略切断部端面図である。
【図３Ａ】本発明のナノインプリント装置における被加工基板の設置台の一実施形態を示す概略平面図である。
【図３Ｂ】本発明のナノインプリント装置における被加工基板の設置台の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図３Ｃ】本発明のナノインプリント装置におけるモールドの支持部材の一実施形態を示す概略平面図である。
【図４Ａ】本発明のナノインプリント方法の一実施形態の工程を示す概略切断部端面図である。
【図４Ｂ】本発明のナノインプリント方法の一実施形態の工程を示す概略切断部端面図である。
【図５】本発明において、アセンブリに流体圧力が作用する様子を示す概略切断部端面図である。
【図６】互いに異なるヤング率および／または熱膨張率を有するモールドおよび被加工基板が膨張または収縮する様子を示す概略切断部端面図である。
【図７】本発明のナノインプリント装置における被加工基板の設置台の他の実施形態を示す概略平面図である。
【図８Ａ】一実施形態の接着機構を備えた設置台を用いて、モールドと硬化性樹脂が塗布された被加工基板とを接着させる様子を示す概略切断部端面図である。
【図８Ｂ】他の実施形態の接着機構を備えた設置台を用いて、モールドと硬化性樹脂が塗布された被加工基板とを接着させる様子を示す概略切断部端面図である。
【図９】本発明のナノインプリント装置の他の実施形態を示す概略切断部端面図である。
【図１０Ａ】本発明のナノインプリント方法の他の実施形態の工程を示す概略切断部端面図である。
【図１０Ｂ】本発明のナノインプリント方法の他の実施形態の工程を示す概略切断部端面図である。
【図１１】裏面から見たモールドの凹凸パターンの配置構成を示す概略図である。
【図１２】モールドおよびレジストに形成されたアライメントマークの構成を示す概略図である。
【図１３】表面から見たレジストのパターンの配置構成を示す概略図である。
【図１４】裏面から見たリファレンス基板のパターンの配置構成を示す概略図である。
【図１５】リファレンス基板に形成されたアライメントマークの構成を示す概略図である。
【図１６】２つのアライメントマークが位置合わせされた様子を示す概略図である。
【図１７】モアレパターンが重ね合わされた様子を示す概略図である。
【図１８】所定の設計寸法からずれたモールドのパターン寸法をその設計寸法に一致させるよう調整する従来の方法を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明するが、本発明はこれに限られるものではない。なお、視認しやすくするため、図面中の各構成要素の縮尺等は実際のものとは適宜異ならせてある。
【００２８】
「ナノインプリント方法およびナノインプリント装置の第１の実施形態」
図１は、実施形態のナノインプリント装置の構成を示す概略切断部端面図である。
【００２９】
本実施形態のナノインプリント方法は、図１に示すようなナノインプリント装置１００を用いて実施される。図１に示すナノインプリント装置１００は、圧力容器１１０、この圧力容器１１０に気体を導入する気体導入部１２０、この圧力容器１１０内を排気する排気部１３０、被加工基板７を支持する基板支持部材１４０を備えた被加工基板７を設置する設置台１４５、モールド１を支持するモールド支持部材１５０、ランプヒータ１５５、凹凸パターンの位置合わせを行うための受光デバイス１６１、および、レジストを露光するための露光光源１６２を備えている。なお、図１には、微細な凹凸パターン１３を表面に有するモールド１、およびレジスト塗布面にレジスト６が塗布された被加工基板７も示している。アセンブリは、モールド１、およびレジスト６が塗布された被加工基板７を用いて、凹凸パターン１３とレジスト６とを接着せしめて形成される。
【００３０】
（モールド）
モールドの材料としてはＳｉが挙げられる。このようなＳｉモールドは例えば以下のようにして製造される。Ｓｉ基材上に、スピンコートによりＰＭＭＡ（ｐｏｌｙｍｅｎｔｈｙｌ ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）などを主成分とするフォトレジスト液を塗布し、フォトレジスト層を形成する。その後、Ｓｉ基材をＸＹステージ上で走査しながら、所定のラインパターンに対応して変調した電子ビームを照射し、１０ｍｍ角の範囲のフォトレジスト層全面のラインパターンに対応する領域を露光する。その後、フォトレジスト層を現像処理し、露光部分を除去して、除去後のフォトレジスト層のパターンをマスクにして所定の溝深さになるようにエッチングを行い、凹凸パターンを有するＳｉモールドを製造することができる。
【００３１】
また、モールド１の材料として石英基板を用いてもよい。石英基板に微細パターンを加工する場合は、基板加工時のマスクとして金属層とフォトレジスト層の積層構造にする必要がある。石英基板の加工法は例えば以下に示す通りである。フォトレジスト層をマスクにして、ドライエッチングを行い、フォトレジスト層に形成された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを当該金属層に形成し、その金属薄層をエッチストップ層にして石英基板にさらにドライエッチングを行い、凹凸パターンを石英基板上に形成する。これにより、所定のパターンを有する石英モールドを得る。また、パターン形成法として、電子ビーム描画だけでなく、インプリントによるパターン転写を行ってもよい。
【００３２】
また、モールドはメサ型のものを使用することもできる。メサ型のモールドとは、例えば図２ＡおよびＢに示すような台地（メサ）状の構造を有するモールド１をいう。図２Ａはメサ型モールドの一形態を示す概略斜視図であり、図２Ｂは図２ＡにおけるＡ−Ａ線での断面を示す概略切断部端面図である。
【００３３】
具体的には、図２Ａおよび図２Ｂに示すメサ型のモールド１は、平板状の支持部１１と、この支持部１１の一面Ｓ１（基準面）にありかつこの基準面Ｓ１から所定の高さＤ２を有する台地状のメサ部１２とを備え、このメサ部１２が、微細な凹凸パターン１３が形成された凹凸パターン領域Ｒ１を有するような構造をなす。
【００３４】
このようなメサ型のモールドを使用した場合には、被加工基板上に塗布された硬化性樹脂にモールドを押し付けた際に、レジストの流動範囲を制限できる利点がある。このようなメサ型のモールド１は、平板状の基板にメサ加工（メサ部を残すようにその周囲の基板材料を除去する加工）を施し、その後メサ部の表面に凹凸パターンを形成することにより製造することができる。また、メサ部１２の凹凸パターン領域以外の領域Ｒ２には、アライメントマーク等の転写用のパターン以外のパターンを形成することができる。
【００３５】
図１では、モールド１はメサ型構造を有するモールドとして示している。
【００３６】
さらにモールド１は、モールドとレジストとを互いに剥離する剥離処理を容易にするため、その表面に離型処理を行ったものを用いてもよい。このような離型処理は、シリコーン系やフッ素系などのシランカップリング剤を用いて実施される。シランカップリング剤としては、例えばダイキン工業株式会社製のオプツール（登録商標）ＤＳＸおよび住友スリーエム株式会社製のＮｏｖｅｃ（登録商標）ＥＧＣ-１７２０が挙げられる。またその他市販の離型剤も好適に用いることができる。
【００３７】
モールド１において、平板状の基板がメサ加工されることにより、支持部１１およびメサ部１２は一体的に形成されている。モールド１の材料は、上記に挙げた石英の他、例えばシリコン、ニッケル、アルミニウム、クロム、鉄、タンタルおよびタングステン等の金属材料、それらの酸化物、窒化物および炭化物、並びに樹脂とすることができる。具体的には、モールド１の材料としては、酸化シリコン、酸化アルミニウム、石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラスおよびソーダガラス等を挙げることができる。図１に示される本実施形態では特に、モールド１を通して露光する実施形態であるため、モールド１の材料は光透過性材料である。被加工基板７側から露光する場合、モールド１の材料は光透過性材料である必要はない。
【００３８】
支持部１１の厚さＤ１は、３００μｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくは３５０μｍ〜１ｍｍであり、特に好ましくは４００〜５００μｍである。厚さＤ１が、３００μｍよりも薄いと剥離処理の際にモールドが破断する恐れがあるためであり、１０ｍｍよりも厚いと流体圧力に従うような柔軟性が喪失されるためである。また、メサ部１２の厚さＤ２は、１００ｎｍ〜１０ｍｍであり、より好ましくは１〜５００μｍであり、特に好ましくは１０〜５０μｍである。
【００３９】
（被加工基板）
被加工基板７は、レジストを塗布するインプリント用の基板である。本発明では、被加工基板７を構成する材料は、ヤング率および熱膨張率の少なくとも１つがモールドを構成する材料のヤング率および熱膨張率のそれぞれと異なるものである。材料としては、例えば、シリコン、ニッケル、アルミニウム、ガラス、樹脂、などが挙げられる。これらの基板材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。このような構成にすることにより、インプリント工程において、圧力および／または温度の変化に伴うモールド１の変化の度合および被加工基板７の変化の度合が異なるようになる。
【００４０】
モールド１が光透過性を有する場合、被加工基板の形状、構造および大きさについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。被加工基板７のパターン転写の対象となる面がレジスト塗布面となる。例えば被加工基板７が情報記録媒体の製造向けのものである場合には、被加工基板７の形状は通常円板状である。構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。被加工基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４１】
一方、モールド１が光透過性を有しない場合は、レジストの露光を可能とするために石英基板を用いる。
【００４２】
（凹凸パターン）
凹凸パターン１３の形状は、特に限定されず、ナノインプリントの用途に応じて適宜選択される。例えば典型的なパターンとして図２Ｂに示すようなライン＆スペースパターンである。そして、ライン＆スペースパターンのラインの長さ、ラインの幅、ライン同士の間隔（スペースの幅）およびスペース底面からのラインの高さは適宜設定される。例えば、ラインの幅は１０ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、ライン同士の間隔は１０ｎｍ〜１００μｍ、より好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、ラインの高さ（スペースの深さ）は１０〜５００ｎｍ、より好ましくは３０〜１００ｎｍである。
【００４３】
（圧力容器）
圧力容器１１０は、容器本体１１１と蓋１１２とからなる。容器本体１１１は、気体導入部１２０から気体を導入するための導入口と、排気部１３０によって排気を行うための排気口とを備え、導入口および排気口はそれぞれ気体導入部１２０と排気部１３０とに接続されている。蓋１１２は、蓋１１２を閉じた状態で位置合わせや露光を行えるようにガラス窓１１３を備える。しかし、ガラス窓１１３は、蓋１１２を開けた状態で位置合わせや露光を行う場合には不要である。
【００４４】
（被加工基板の設置台と基板支持部材）
設置台１４５は、被加工基板７を設置するためのものである。設置台１４５は、モールド１の凹凸パターンとの位置合わせが可能となるように、ｘ方向（図１における左右方向）、ｙ方向（図１における紙面垂直方向）、ｚ方向（図１における上下方向）およびθ方向（ｚ方向の軸を中心とした回転方向）に移動可能（本明細書において回転移動も含む）となっている。また、設置台１４５は、ｚ方向に移動可能な基板支持部材１４０を備える。基板支持部材１４０は、設置台１４５に置かれた被加工基板７を設置台１４５から離して持ち上げる際、およびアセンブリを支持する際に使用される。設置台１４５は、被加工基板７を吸着固定するための吸着口や被加工基板７を加熱するための加熱器を備えるように構成することもできる。
【００４５】
図３Ａは、平面視（ｚ方向下向きの視点）における本実施形態の被加工基板７の設置台１４５を示す概略平面図であり、図３Ｂは、平面視における設置台１４５の他の実施形態を示す概略平面図である。
【００４６】
図３Ａに示された設置台１４５は、複数（本実施形態では４つ）のドット状の突起部から構成される基板支持部材１４０および吸着口１４６を備える。ドット状の突起部は、表面全体が直接雰囲気に暴露可能な状態にあるアセンブリ８を、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリ８の表面全体に作用するように圧力容器１１０内で支持することを可能とするため、アセンブリ８との接触面が小さくなるように構成することが好ましい。具体的には、ドット状の突起部の先端形状に曲率を持たせることにより、限りなく点で接触するように構成する。接触面の面積が大きくなると、その分だけ流体圧力以外の外力がアセンブリ８に働くことになり、アセンブリ８に対して等方的に流体圧力を印加することが難しくなるためである。ドット状の突起部の個数は、特に限定されないが、８個であることが好ましく、６個であることがより好ましく、３個であることが特に好ましい。
【００４７】
一方、図３Ｂに示された設置台１４５は、リングを形成するようなライン状の突起部から構成される基板支持部材１４０および吸着口１４６を備える。図３Ｂでは、基板支持部材１４０は断線したリング形状となっているが完全なリング形状であってもよい。ライン状の突起部も、上記同様に、表面全体が直接雰囲気に暴露可能な状態にあるアセンブリ８を、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリ８の表面全体に作用するように圧力容器１１０内で支持することを可能とするため、アセンブリ８との接触面が小さくなるように構成することが好ましい。この場合にも、ライン状の突起部の先端形状に曲率を持たせることにより、限りなく線で接触するように構成する。ライン状の突起部は１つのリング形状が形成できるような程度の個数あれば充分である。
【００４８】
突起部は、アセンブリ８のパターン対応部以外の部分のみを支持するように配置されることが好ましい。例えば、図３Ａに示すような基板支持部材１４０の場合、複数の突起部から構成される基板支持部材１４０は、当該複数の突起部がパターン対応部の周りに均等に配置され、かつパターン対応部以外の部分でアセンブリ８を支持するように配置される。図３Ｂに示すような基板支持部材１４０の場合、リング形状の基板支持部材１４０は、当該リング形状の内周の内側にパターン対応部が位置するように、パターン対応部以外の部分でアセンブリ８を支持するように配置される。特にパターン対応部に流体圧力が等方的に作用することを確保し、少なくともパターン対応部におけるモールド１および被加工基板７のそれぞれの膨張または収縮を均等に起こさせるためである。
【００４９】
（モールド支持部材）
モールド支持部材１５０は、圧力容器１１０内で、設置台１４５に置かれた被加工基板７に対向してモールド１を支持するものである。図３Ｃは、平面視におけるモールド支持部材１５０の一実施形態を示す概略平面図である。本実施形態におけるモールド支持部材１５０は、図３Ｃに示されるように、リング部１５１および支柱部１５２から構成される。リング部１５１は、一部が断線したような形状であってもよい。
【００５０】
（気体導入部、排気部およびランプヒータ）
気体導入部１２０は、例えば、気体の導入管１２１、バルブ１２２および導入管１２１の他端に接続された気体導入源（図示省略）等から構成され、排気部１３０は、例えば、排気管１３１、バルブ１３２および排気用のポンプ（図示省略）等から構成される。導入する気体としては、空気や不活性気体を挙げることができる。不活性気体としては、Ｎ２、Ｈｅ、Ａｒ等を挙げることができる。
【００５１】
一方、ランプヒータ１５５は、アセンブリ８を加熱するための熱源である。ランプヒータ１５５は、圧力容器１１０の内部に設けられてもよいし、外部に設けられてもよい。また、ランプヒータ１５５は、移動可能となるように構成され、必要な場合にのみ設置台１４５の真上に配置され、アセンブリ８に光を照射する。
【００５２】
本実施形態では、気体導入部１２０、排気部１３０、ランプヒータ１５５およびこれらの駆動を制御する駆動制御部（図示省略）が、本発明における制御手段に相当する。
【００５３】
（受光デバイス）
受光デバイス１６１は、モールド１がモールド支持部材１５０に支持され、レジスト６がレジスト塗布面に塗布された被加工基板７が設置台１４５に設置された状態で、凹凸パターンと被加工基板７との位置合わせを行う際に使用される。つまり、受光デバイス１６１で凹凸パターン１３を観察しながら、蓋１１２を開けた状態でもしくはガラス窓１１３を通して、ｘｙｚθ方向に移動可能な設置台１４５を調節することにより位置合わせが実施される。受光デバイス１６１も、装置の操作性の観点からｘｙｚθ方向に移動させることができるように構成される。受光デバイス１６１としては、ＣＣＤを搭載した光学顕微鏡を使用することができる。
【００５４】
（露光光源）
露光光源１６２は、レジスト６を露光するために使用される。露光光源１６２も、装置の操作性の観点からｘｙｚθ方向に移動させることができるように構成される。露光光源１６２としては、例えばセン特殊光源株式会社製の波長３００ｎｍ〜７００ｎｍの光源を使用することができる。
【００５５】
そして以下、ナノインプリント方法について説明する。図４ＡおよびＢは、本実施形態のナノインプリント方法の工程を示す概略切断部端面図である。図４ＡおよびＢは、装置の駆動手順を分かりやすくするために、図１のナノインプリント装置１００のうち、設置台１４５およびモールド支持部材１５０、並びにこれらを用いた手順の説明に必要な部分のみを示す。なお、以下の工程では、モールド１のヤング率および被加工基板７のヤング率、並びに、モールド１の熱膨張率および被加工基板７の熱膨張率はそれぞれ互いに異なるものとする。
【００５６】
本実施形態のナノインプリント方法は、以下の通りである。まず、ユーザは、基準状態におけるモールド１の基準寸法に対して、どの程度の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成するのかを決める。そして、ユーザは、その所望の割合（基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合ΔＤａｌｌ）およびその他所定のパラメータを、気体導入部１２０、排気部１３０、およびランプヒータ１５５を制御する駆動制御部に設定する。駆動制御部は、上記設定されたパラメータに基づいて所定の関係式から、インプリント時の目標とする圧力容器１１０内の圧力Ｐおよび／またはアセンブリ８の温度Ｔを求める。そして、圧力容器１１０の蓋１１２を開け、レジスト６がレジスト塗布面に塗布された被加工基板７を設置台１４５に設置し、凹凸パターン１３がレジスト６に対向するようにモールド１をモールド支持部材１５０に設置する（図４Ａａ）。そして、受光デバイス１６１を用いて凹凸パターンの被加工基板７上での位置合わせを行う。そして、圧力容器１１０の蓋１１２を閉め、圧力容器１１０内を排気部１３０によって排気する。この時、圧力容器１１０の蓋１１２を閉めた後、Ｈｅを圧力容器１１０内に導入してもよい。そして、レジスト６がモールド１の凹凸パターン１３に適度に接着するまで設置台１４５をｚ方向上向きに移動させて、モールド１、レジスト６および被加工基板７から構成されるアセンブリ８を形成する（図４Ａｂ）。この際、モールド１の凹凸パターン１３内にレジスト６が完全には充填されておらず、一部で未充填箇所を伴っている。また、このアセンブリ８は、モールド１、レジスト６および被加工基板７が単に組み合わされたままの状態であるから、表面全体が直接雰囲気に暴露可能な状態である。その後、さらにアセンブリ８をｚ方向上向きに持ち上げるように基板支持部材１４０を移動させる（図４Ａｃ）。これにより、モールド１はモールド支持部材１５０から離れ、アセンブリ８は基板支持部材１４０のみによって支持された状態となる。基板支持部材１４０は４つのドット状の突起部のみから構成されており、突起部とアセンブリ８との接触面は極微細であるから、アセンブリ８は、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリ８の表面全体に作用するように支持されることとなる。そして、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリ８の表面全体に作用するようにアセンブリ８が支持されている状態で、駆動制御部による制御の下、気体導入部１２０から気体が導入される。この結果、モールド１および被加工基板７は、この気体による流体圧力の作用により互いに押し付けられ、凹凸パターン内にレジスト６が完全に充填される（図４Ｂｄ）。そして、駆動制御部により制御された気体導入部１２０および／またはランプヒータ１５５によって、圧力容器１１０内の圧力Ｐおよび／またはアセンブリ８の温度Ｔが先ほど求められた目標とする値に維持された状態で、アセンブリ８中のレジスト６に紫外光を照射して、レジスト６を硬化させる。レジスト６への転写および露光が終了したら、基板支持部材１４０を設置台１４５に収納する（図４Ｂｅ）。このとき、アセンブリ８はモールド支持部材１５０および設置台１４５によって支持される。そして���設置台１４５によって被加工基板７の裏面（レジスト塗布面の反対側）を吸着固定する。そして、被加工基板７を吸着固定しまま、設置台１４５をｚ方向下向きに移動させて、モールド１およびレジスト６を互いに剥離する（図４Ｂｆ）。最後に、アセンブリ８の状態が基準状態に戻される。
【００５７】
（硬化性樹脂）
レジスト６は、特に制限されるものではないが、本実施形態では例えば重合性化合物に、光重合開始剤（２質量％程度）、フッ素モノマー（０．１〜１質量％）を加えて調製されたレジストを用いることができる。また、必要に応じて酸化防止剤（１質量％程度）を添加することもできる。上記の手順により作成したレジスト６は波長３６０ｎｍの紫外光により硬化することができる。溶解性の悪いものについては少量のアセトンまたは酢酸エチルを加えて溶解させた後、溶媒を留去することが好ましい。なお、本実施形態では硬化性樹脂膜は光硬化性の材料であるが、本発明はこれに限られず他に熱硬化性の材料を適用することもできる。
【００５８】
上記重合性化合物としては、ベンジルアクリレート（ビスコート（登録商標）＃１６０：大阪有機化学株式会社製）、エチルカルビトールアクリレート（ビスコート（登録商標）＃１９０：大阪有機化学株式会社製）、ポリプロピレングリコールジアクリレート（アロニックス（登録商標）Ｍ−２２０：東亞合成株式会社製）、トリメチロールプロパンＰＯ変性トリアクリレート（アロニックス（登録商標）Ｍ−３１０：東亞合成株式会社製）等の他、下記構造式１で表される化合物Ａ等を挙げることができる。
【００５９】
構造式１：
【化１】
0005694889.tif 000003
【００６０】
また、上記重合開始剤としては、２-(ジメチルアミノ)-２-[(４-メチルフェニル)メチル]-１-[４-(４-モルホリニル)フェニル]-１-ブタノン（ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）３７９：豊通ケミプラス株式会社製）等のアルキルフェノン系光重合開始剤を挙げることができる。
【００６１】
また、上記フッ素モノマーとしては、下記構造式２で表される化合物Ｂ等を挙げることができる。
【００６２】
構造式２：
【化２】
0005694889.tif 000004
【００６３】
インクジェット法によりレジストを塗布する場合には、例えば、上記構造式１で示される化合物、アロニックス（登録商標）Ｍ−２２０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ（登録商標）３７９および上記構造式２で示されるフッ素モノマーをそれぞれ質量比４８：４８：３：１の割合で混合し形成されたレジストを使用することが好ましい。一方、スピンコート法によりレジストを塗布する場合には、例えば、重合性化合物をＰＧＭＥＡ（Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ Ｇｌｙｃｏｌ Ｍｅｔｈｙｌ Ｅｔｈｅｒ Ａｃｅｔａｔｅ）で１質量％に希釈したレジストを使用することが好ましい。
【００６４】
（硬化性樹脂の塗布方法）
レジスト６の塗布は、スピンコート法、ディップコート法およびインクジェット法等を使用して実施することができる。
【００６５】
（圧力容器内の圧力および／またはアセンブリの温度の制御方法）
制御手段は、与えられた所定のパラメータに基づき、下記式２を充足するように圧力容器内１１０の圧力Ｐおよび／またはアセンブリ８の温度Ｔを制御するものである。
【００６６】
上記所定のパラメータとは、基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合（以下、寸法差全体の割合という。）ΔＤａｌｌ、基準圧力Ｐｓｔ、基準温度Ｔｓｔ、モールドのヤング率Ｅｍおよび熱膨張率αｍ、並びに、被加工基板のヤング率Ｅｉおよび熱膨張率αｉである。ただし、圧力容器１１０内の圧力Ｐのみを制御する（つまり温度Ｔが基準温度Ｔｓｔと等しい）場合には、モールド１および被加工基板７の熱膨張率は不要であり、アセンブリ８の温度Ｔのみを制御する（つまり圧力Ｐが基準圧力Ｐｓｔと等しい）場合には、モールド１および被加工基板７のヤング率は不要である。
【００６７】
【数２】
0005694889.tif 000005
【００６８】
本明細書において、「基準寸法」とは、基準状態（基準圧力および基準温度にある状態）におけるモールド１の凹凸パターン１３の寸法を意味する。寸法を具体的に測定する位置は特に限定されない。ただし、凹凸パターン１３の寸法と当該パターンが転写されたレジストパターンの寸法とを対比する際には、それぞれ相補的に対応する位置同士の寸法を対比する必要がある。
【００６９】
基準状態は、モールド１がどのような状態における基準寸法に対して、所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成するのか、つまり形成すべきレジストパターンの寸法に基づいて決定される。例えば、標準状態（大気圧および室温下の状態）におけるモールド１の凹凸パターン１３の寸法に対して、所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成する場合には、基準圧力は大気圧、基準温度は室温、基準寸法はその状態における凹凸パターン１３の寸法となる。或いは、実際にモールド１が使用される条件を考慮して、例えば標準状態よりも高温高圧の状態を基準状態としてもよい。この場合には、その高温高圧の状態におけるモールド１の凹凸パターン１３の寸法が基準寸法となる。
【００７０】
「基準寸法に対するレジストパターンについての寸法差の割合」とは、基準寸法に対する、レジストパターンの基準状態における寸法と基準寸法との差の割合を意味し、具体的には下記式３で表されるものである。
【００７１】
【数３】
0005694889.tif 000006
【００７２】
式３において、Ｄｓｔは基準状態における凹凸パターン１３の所定領域の寸法（基準寸法）を表し、Ｄｒは基準状態におけるレジストパターンの上記所定領域に対応する領域の寸法を表す。したがって、ΔＤａｌｌ＜０である場合には、基準状態におけるレジストパターンの寸法が、基準寸法Ｄｓｔよりも小さいことを表す。一方、ΔＤａｌｌ＞０である場合には、基準状態におけるレジストパターンの寸法が、基準寸法Ｄｓｔよりも大きいことを表す。
【００７３】
式２は、（１／Ｅｉ−１／Ｅｍ）および（αｍ−αｉ）の少なくとも１つがゼロでなければ、つまり、モールド１および被加工基板７に関して、それぞれのヤング率および熱膨張率のうち少なくともいずれかが異なる値を有する場合には、寸法差全体の割合ΔＤａｌｌが、圧力容器内１１０の圧力Ｐおよび／またはアセンブリ８の温度Ｔに依存することを表す。これは、モールド１および被加工基板７それぞれの膨張する割合または収縮する割合が異なるからである。本発明は、これを利用して、基準状態下でモールド１のパターン寸法と所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成することを可能とする。
【００７４】
式２は、次のようにして導出される。
【００７５】
まず、寸法差全体の割合ΔＤａｌｌの定義から、式４が成立する。
【００７６】
【数４】
0005694889.tif 000007
【００７７】
式４において、ΔＤＰは圧力Ｐの変化に伴う寸法差の割合（圧力変化に伴う寸法差の割合）を表し、ΔＤＴは温度Ｔの変化に伴う寸法差の割合（温度変化に伴う寸法差の割合）を表す。より具体的には、圧力変化に伴う寸法差の割合ΔＤＰおよび温度変化に伴う寸法差の割合ΔＤＴは、それぞれ下記式５および式６によって定義される。
【００７８】
【数５】
0005694889.tif 000008
【００７９】
つまり式５から、圧力変化に伴う寸法差の割合ΔＤＰは、圧力Ｐおよび／または温度Ｔを制御してレジストパターンを形成し、その状態から圧力のみを変化させて基準圧力に戻した（つまり、温度Ｔ＝一定）場合における、基準寸法Ｄｓｔに対する寸法差の割合を表す。また、式６から、温度変化に伴う寸法差の割合ΔＤＴは、圧力Ｐおよび／または温度Ｔを制御してレジストパターンを形成し、その状態から温度のみを変化させて基準温度に戻した（つまり、圧力Ｐ＝一定）場合における、基準寸法Ｄｓｔに対する寸法差の割合を表す。
【００８０】
そして、レジスト６は硬化されたあと、被加工基板７の膨張および収縮に追従すると仮定する。実際、レジスト６の柔軟性を考慮するとこの仮定は妥当なものである。この場合、圧力変化に伴う寸法差の割合ΔＤＰおよび温度変化に伴う寸法差の割合ΔＤＴは、それぞれ下記式７および式８によって求められる。
【００８１】
【数６】
0005694889.tif 000009
【００８２】
式７において、εＰｉは、レジストパターンを形成した状態から圧力のみを変化させて圧力Ｐが基準圧力Ｐｓｔに戻った（つまり、温度Ｔ＝一定）場合において被加工基板７が膨張する際の歪み量の割合（ｐｐｍ）を表す。また、εＰｍは、レジストパターンを形成した状態から圧力のみを変化させて圧力Ｐが基準圧力Ｐｓｔに戻った（つまり、温度Ｔ＝一定）場合においてモールド１が膨張する際の歪み量の割合（ｐｐｍ）を表す。
【００８３】
式８において、εＴｍは、レジストパターンを形成した状態から温度のみを変化させて温度Ｔが基準温度Ｔｓｔに戻った（つまり、圧力Ｐ＝一定）場合においてモールド１が収縮する際の歪み量の割合（ｐｐｍ）を表す。また、εＴｉは、レジストパターンを形成した状態から温度のみを変化させて温度Ｔが基準温度Ｔｓｔに戻った（つまり、圧力Ｐ＝一定）場合において被加工基板７が収縮する際の歪み量の割合（ｐｐｍ）を表す。
【００８４】
そして、式４、式７および式８から、式２が得られる。
【００８５】
本発明では、圧力容器１１０内の圧力Ｐが０〜５ＭＰａの範囲内に属する場合にはその圧力による制御を優先することが好ましい。「圧力による制御を優先する」とは、圧力による制御におけるインプリント時の目標値を先に決めることを意味する。例えば、圧力Ｐが０〜５ＭＰａの範囲内に属し、かつ圧力のみによって上記式２を充足することができる場合には、圧力のみによってアセンブリ８を膨張または収縮させるようにする。この場合には、ΔＤａｌｌ＝ΔＤＰとなる。或いは、０〜５ＭＰａの範囲内の圧力Ｐの制御で所望の寸法差全体の割合ΔＤａｌｌを達成することができない場合には、足りない部分を温度Ｔの制御によって補うようにする。
【００８６】
この理由は以下の通りである。所望の寸法差全体の割合ΔＤａｌｌを上記式２に従って実現するためには、圧力Ｐおよび温度Ｔの２つのパラメータを制御することになる。ここで、圧力の制御および温度の制御には、それぞれメリットおよびデメリットが存在する。具体的には、圧力を制御する場合のメリットは、流体圧力によりアセンブリ８を均等に加圧でき、均一な寸法調整が可能であることであり、デメリットは、ゲージ圧を５ＭＰaよりも大きくすることができず、寸法調整できる範囲が温度を制御する場合に比して限定されることである。これは、ゲージ圧が５ＭＰａを超えると、モールド１と被加工基板７の間にかみこんだ異物によって、モールド１と被加工基板７を傷つけてしまう恐れがあるためである。
【００８７】
一方、温度を制御する場合のメリットは、寸法調整できる範囲が圧力を制御する場合に比して広いことであり、デメリットは、加温した際にアセンブリ内８に温度ムラが生じ、均等な寸法調整が難しいこと、および目標とする温度に達するまでに時間がかかることである。そして、温度を制御する場合のデメリットは、モールド１または被加工基板７の材料が石英である場合には特に顕著となる。
【００８８】
したがって、圧力Ｐが０〜５ＭＰａの範囲内に属する場合には、圧力による制御を優先することにより、均一な寸法調整が可能となるからである。
【００８９】
図５は、図４Ａｃの段階において、気体が充満された圧力容器１１０内でアセンブリ８に流体圧力Ｐ１およびＰ２が作用する様子を示す概略切断部端面図である。図５中のＰ１はモールド１の表面にかかる流体圧力を示し、図５中のＰ２は被加工基板７およびレジスト６の表面にかかる流体圧力を示す。図５に示されるように図４Ａｃの段階において、アセンブリ８は、表面全体が直接雰囲気に暴露可能な状態にあり、かつ、ドット状の突起部から構成される基板支持部材１４０によって、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリの表面全体に作用するように圧力容器内において支持されている。つまり、アセンブリ８の表面、特にモールド１のフランジ部１５に均等な流体圧力Ｐ１がかかり、被加工基板７の上記フランジ部１５に対向する部分に均等な流体圧力Ｐ２がかかることにより、均一な寸法調整が可能となる。また、アセンブリ８のパターン対応部８ａ以外の部分を基板支持部材１４０によって支持することにより、パターン対応部８ａに流体圧力Ｐ１およびＰ２以外の外力が実質的に働くことを防止している。
【００９０】
（モールドの剥離）
本発明に係るナノインプリント方法において、モールド１の剥離後に圧力容器１１０内の圧力Ｐを大気圧に戻すことが好ましく、モールド１の剥離後にアセンブリ８の温度Ｔを常温に戻すことが好ましい。レジスト６を被加工基板７のみに追従させる方が、均一な寸法調整が可能となるからである。
【００９１】
気体の圧力容器１１０への充満は、圧力容器１１０内の圧力が、０．１〜５ＭＰａとなり、より好ましくは０．５〜３ＭＰａとなり、特に好ましくは１〜２ＭＰａとなるように実施することが好ましい。下限を０．１ＭＰａとしたのは、圧力が０．１ＭＰａより小さいと、凹凸パターン１３とレジスト６とが接着されている時に、凹凸パターン領域Ｒ１の残留気体が押し出されにくくなる、残留気体（気体がＨｅの場合）が石英基板から透過しにくくなる、残留気体がレジスト６に溶けにくくなるといった問題が起こって、未充填欠陥が生じてしまうためである。また、０．１ＭＰａより小さいと、被加工基板７が流体圧力に従いにくくなるので、残膜ムラも生じやすくなる。一方、上限を５ＭＰａとしたのは、５ＭＰａを超えると、前述したように、モールド１と被加工基板７の間にかみこんだ異物によって、モールド１と被加工基板７を傷つけてしまう恐れがあるためである。
【００９２】
（本発明の作用効果）
以下、本発明の作用効果について説明する。図６は、互いに異なるヤング率および／または熱膨張率を有するモールドおよび被加工基板が膨張または収縮する様子を示す概略切断部端面図である。
【００９３】
被加工基板７、レジスト６およびモールド１からなるアセンブリ８が形成された状態で（図６ａ）、例えば圧力容器１１０内の圧力Ｐが増加すると、アセンブリ８は流体圧力に圧縮されて収縮することになる（図６ｂ）。この際、モールド１および被加工基板７のヤング率がそれぞれ異なることにより、モールド１および被加工基板７の収縮の度合はそれぞれ異なる。そして、アセンブリ８が圧縮された状態で、レジスト６を硬化し、レジスト６からモールド１を剥離することにより、収縮した状態の凹凸パターン１３がレジスト６に転写される（図６ｃ）。この時点における凹凸パターン１３の寸法とレジスト６に転写されたレジストパターンの寸法とは一致している。その後、圧力Ｐが基準圧力に戻されると、モールド１および被加工基板７は元の大きさに戻ることになる。このとき、レジスト６は、被加工基板７と密着していることから、被加工基板７に追従して膨張することになる（図６ｄ）。したがって、圧縮時には一致していた２つのパターンの寸法ＤｓｔおよびＤｒは、モールド１および被加工基板７の膨張の度合がそれぞれ異なることに起因して、モールド１および被加工基板７のヤング率の差に応じた割合だけずれることになる。
【００９４】
以上により、本発明に係るナノインプリント方法およびナノインプリント装置によれば、モールドの膨張収縮の変化の度合および被加工基板の膨張収縮の変化の度合の相違を利用して、レジストパターンの寸法を制御することができる。この結果、ナノインプリント方法において、ある基準状態下で、モールドのパターン寸法と所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成することが可能となる。
【００９５】
＜第１の実施形態の設計変更＞
第１の実施形態においては、モールド１のみがメサ部を有する場合について説明したが、被加工基板７のみがメサ部を有する場合やその両方がメサ部を有する場合についても、本発明のナノインプリント方法およびナノインプリント装置を適用することができる。
【００９６】
また、第１の実施形態においては、メサ型のモールド１を使用した場合について説明したが、本発明は一般的な平板状のモールドにも適用可能である。
【００９７】
また、第１の実施形態においては、被加工基板７を設置台１４５で移動させながら、モールド１とレジスト６とを接着させた。しかし、図７および図８Ａに示されるように、上記の設置台１４５の中央部分に、接着時に被加工基板７の中央部分を押し付けるピン１４７を設けた構成にすることもできる。モールド１とレジスト６との接着は、被加工基板７の外周を吸着しながら、このピン１４７で被加工基板７の中央部分を押し付けることにより実施される。なお、ピン１４７は、圧力容器１１０内に気体を導入して、アセンブリ８に流体圧力を作用させるときは収納される。また、接着時に被加工基板７の中央部分を押し付ける方法は、この他に図８Ｂに示されるように、設置台１４５の中央部分に第２の気体導入部１４８を設けて、この第２の気体導入部１４８から導入された気体を被加工基板７に吹き付ける方法とすることもできる。
【００９８】
また、第１の実施形態においては、モールド１および被加工基板７をそれぞれモールド支持部材１５０および設置台１４５に設置したが、予めモールド１と被加工基板７上に塗布されたレジスト６とを軽く接着させた状態で、つまりアセンブリ８の状態で設置台１４５に設置してもよい。
【００９９】
「ナノインプリント方法およびナノインプリント装置の第２の実施形態」
本発明のナノインプリント方法およびナノインプリント装置の第２の実施形態について図９〜図１０Ｂを用いて説明する。図９は本実施形態のナノインプリント装置を示す概略切断部端面図であり、図１０Ａおよび図１０Ｂは本実施形態のナノインプリント方法の工程を示す概略切断部端面図である。なお、本実施形態は、第１の実施形態と、被加工基板の設置台および基板支持部材についての構成、およびランプヒータ等の加熱手段がない点が異なる。したがって、本実施形態において第１の実施形態と同様の構成要素についての詳細な説明は、特に必要のない限り省略する。
【０１００】
（ナノインプリント装置）
まず、本実施形態のナノインプリント方法を実施するためのナノインプリント装置について説明する。本実施形態のナノインプリント方法は、図９に示すようなナノインプリント装置２００を用いて実施される。図９に示すナノインプリント装置２００は、圧力容器２１０、この圧力容器２１０に気体を導入する気体導入部２２０、この圧力容器２１０内を排気する排気部２３０、被加工基板７を支持する基板支持部材２４０、被加工基板７を設置する設置台２４５、モールド１を支持するモールド支持部材２５０、凹凸パターンの位置合わせを行うための受光デバイス２６１、および、レジストを露光するための露光光源２６２を備えている。
【０１０１】
（モールドおよび被加工基板）
本実施形態では、モールド１のヤング率および被加工基板７のヤング率がそれぞれ互いに異なるものとする。なお、これらの基板の熱膨張率は同一でも異なっていてもよい。
【０１０２】
（被加工基板の設置台）
設置台２４５は、被加工基板７を設置するためのものである。設置台２４５は、モールド１の凹凸パターン１３との位置合わせが可能となるように、ｘ方向（図９における左右方向）、ｙ方向（図９における紙面垂直方向）、ｚ方向（図９における上下方向）およびθ方向（ｚ方向の軸を中心とした回転方向）に移動可能となっている。設置台２４５は、被加工基板７を吸着固定するための吸着口を備えるように構成することもできる。
【０１０３】
（基板支持部材）
基板支持部材２４０は、設置台２４５に置かれた被加工基板７を設置台２４５から離して持ち上げる際、およびアセンブリ８を支持する際に使用される。したがって、基板支持部材２４０も、設置台２４５と同様に少なくともｚ方向に移動可能なように構成される。本実施形態における基板支持部材２４０は、図９および図１０Ａに示されるようにモールド支持部材２５０と同様に、リング部２４１および支柱部２４２から構成される。リング部２４１は、一部が断線したような形状であってもよい。
【０１０４】
（気体導入部および排気部）
気体導入部２２０および排気部２３０は、第１の実施形態と同様である。本実施形態では、加熱手段がないため、気体導入部２２０、排気部２３０およびこれらの駆動を制御する駆動制御部（図示省略）が、本発明における制御手段に相当する。
【０１０５】
（ナノインプリント方法）
図１０ＡおよびＢは、装置の駆動手順を分かりやすくするために、図９のナノインプリント装置２００のうち、設置台２４５、基板支持部材２４０およびモールド支持部材２５０、並びにこれらを用いた手順の説明に必要な部分のみを示す。なお、以下では基準状態として標準状態（大気圧および室温下の状態）を採用する。
【０１０６】
本実施形態のナノインプリント方法は、以下の通りである。まず、ユーザは、基準状態におけるモールド１の基準寸法に対して、どの程度の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成するのかを決める。そして、ユーザは、その所望の割合およびその他所定のパラメータを、気体導入部２２０および排気部２３０を制御する駆動制御部に設定する。駆動制御部は、上記設定されたパラメータに基づいて所定の関係式から、インプリント時の目標とする圧力容器２１０内の圧力Ｐを求める。そして、圧力容器２１０の蓋２１２を開け、レジスト６がレジスト塗布面に塗布された被加工基板７を設置台２４５に設置し、凹凸パターンがレジスト６に対向するようにモールド１をモールド支持部材２５０に設置する（図１０Ａａ）。そして、受光デバイス２６１を用いて凹凸パターンの被加工基板７上での位置合わせを行う。そして、圧力容器２１０の蓋２１２を閉め、圧力容器２１０内を排気部２３０によって排気する。この時、圧力容器２１０の蓋２１２を閉めた後、Ｈｅを圧力容器２１０内に導入してもよい。そして、レジスト６がモールド１の凹凸パターン１３に適度に接着するまで設置台２４５をｚ方向上向きに移動させて、モールド１、レジスト６および被加工基板７から構成されるアセンブリ８を形成する（図１０Ａｂ）。この際、モールド１の凹凸パターン１３内にレジスト６が完全には充填されておらず、一部で未充填箇所を伴っている。また、このアセンブリ８は、モールド１、レジスト６および被加工基板７が単に組み合わされたままの状態であるから、表面全体が直接雰囲気に暴露可能な状態である。その後、さらにアセンブリ８をｚ方向上向きに持ち上げるように基板支持部材２４０を移動させる（図１０Ａｃ）。これにより、モールド１はモールド支持部材２５０から離れ、アセンブリ８は基板支持部材２４０のみによって支持された状態となる。基板支持部材２４０はリング部２４１および支柱部２４２から構成されており、リング部２４１とアセンブリ８との接触面は外縁部のわずかな部分であるから、アセンブリ８は、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリの表面全体に作用するように支持されることとなる。そして、雰囲気による流体圧力が実質的にアセンブリの表面全体に作用するようにアセンブリ８が支持されている状態で、駆動制御部による制御の下、気体導入部２２０から気体が導入される。この結果、モールド１および被加工基板７は、この気体による流体圧力の作用により互いに押し付けられ、凹凸パターン１３内にレジスト６が完全に充填される（図１０Ｂｄ）。そして、駆動制御部により制御された気体導入部２２０によって、圧力容器２１０内の圧力Ｐが先ほど求められた目標とする値に維持された状態で、アセンブリ８中のレジスト６に紫外光を照射して、レジスト６を硬化させる。レジスト６への転写および露光が終了したら、基板支持部材２４０をｚ方向下向きに移動させて元の位置に戻す（図１０Ｂｅ）。このとき、アセンブリ８はモールド支持部材２５０および設置台２４５によって支持される。その後は、第１の実施形態と同様にして、モールド１およびレジスト６を互いに剥離する。最後に、アセンブリ８の状態が基準状態に戻される。
【０１０７】
なお、レジスト６を露光する際には、露光光源２６２およびアセンブリ８の間にコールドフィルタを設置し、露光時にアセンブリ８の温度が上昇しないようにすることが好ましい。
【０１０８】
本実施形態では、圧力の制御のみによって寸法調整を行っている。これは、本実施形態では、基準状態として標準状態を採用しているから、アセンブリ８の温度Ｔはほぼ基準温度（室温）から変化せず、上記式２における第２項の影響を無視できるためである。
【０１０９】
以上のように、本実施形態に係るナノインプリント方法およびナノインプリント装置は、所定の基準圧力および所定の基準温度において所定の基準寸法を有する微細な凹凸パターンが表面に形成されたモールド、およびレジスト塗布面を有する被加工基板であって、これらのヤング率が互いに異なるものを用い、所定のパラメータを使用して、所定の関係式を充足するように圧力容器内の圧力が制御された状態で、レジストを硬化せしめるものである。したがって、本実施形態のナノインプリント方法および装置も、第１の実施形態のナノインプリント方法および装置と同様の効果を奏する。
【０１１０】
「パターン化基板の製造方法」
次に、本発明のパターン化基板の製造方法の実施形態について説明する。本実施形態では、前述したナノインプリント方法を用いてパターン化基板の製造を行う。
【０１１１】
まず、前述したナノインプリント方法を用いて、所定のパターンが形成されたレジスト膜を被加工基板上に形成する。次に、パターン形成されたレジスト膜をマスクにして被加工基板のエッチングを行い、レジスト膜に形成された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを被加工基板上に形成して、所定のパターンを有するパターン化基板（複版）を得る。
【０１１２】
一方、被加工基板が積層構造を有しており表面上にマスク層を含む場合には、前述したナノインプリント方法を用いて、所定のパターンが形成されたレジスト膜をマスク層付きの被加工基板上に形成する。次に、レジスト膜をマスクにしてドライエッチングを行い、レジスト膜に形成された凹凸パターンに対応した凹凸パターンを当該マスク層に形成し、そのマスク層をエッチストップ層にして被加工基板にさらにドライエッチングを行い、凹凸パターンを被加工基板上に形成して、所定のパターンを有するパターン化基板を得る。
【０１１３】
ドライエッチングとしては、基板に凹凸パターンを形成できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、イオンミリング法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）、スパッタエッチング、などが挙げられる。これらの中でも、イオンミリング法、反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）が特に好ましい。
【０１１４】
イオンミリング法は、イオンビームエッチングとも言われ、イオン源にＡｒなどの不活性ガスを導入し、イオンを生成する。これを、グリッドを通して加速させ、試料基板に衝突させてエッチングするものである。イオン源としては、カウフマン型、高周波型、電子衝撃型、デュオプラズマトロン型、フリーマン型、ＥＣＲ（電子サイクロトロン共鳴）型などが挙げられる。
【０１１５】
イオンビームエッチングでのプロセスガスとしては、Ａｒガス、ＲＩＥのエッチャントとしては、フッ素系ガスや塩素系ガスを用いることができる。
【０１１６】
以上のように、本発明に係るパターン化基板の製造方法は、レジストパターンの寸法が制御されたナノインプリント方法を用いて実施されるものであるから、ナノインプリントを用いたパターン化基板の製造において、精度の高い加工が可能となる。
【実施例】
【０１１７】
本発明に係るナノインプリント方法の実施例を以下に示す。
【０１１８】
＜実施例１＞
実施例１では、モールドとして石英モールドを使用し、被加工基板としてＳｉ基板を使用した。この場合において、石英モールドのヤング率Ｅｍ＝７２ＧＰａ、石英モールドの熱膨張率αｍ＝５．５×１０−７／℃、Ｓｉ基板のヤング率Ｅｉ＝１８５ＧＰａ、およびＳｉ基板の熱膨張率αｉ＝２．６×１０−６／℃から、上記式２は、下記式９へと変形される。
【０１１９】
【数７】
0005694889.tif 000010
【０１２０】
なお、式９において、σはゲージ圧を表し、ΔＴはアセンブリの温度から室温を引いた温度差を表す。
【０１２１】
そして、直径４インチのＳｉ基板に光レジストを塗布し、光レジスト層によってＳｉ基板を被覆した。モールドは、直径６インチ、厚さが０．５２５ｍｍの石英基板を基に作製されており、図１１に示すパターンが形成されている。また、石英モールドに離型処理を施した。
【０１２２】
実施例１では、インプリントを実施する際の圧力容器内におけるゲージ圧の調整のみにより、インプリントにより形成されるレジストパターンの寸法が、標準状態において石英モールドの凹凸パターンの寸法に比べて５ｐｐｍ小さくなるように、インプリントを実施する。したがって上記式９において、ΔＤａｌｌ＝−５×１０−６、ΔＴ＝０を代入すると、σ＝０．５９ＭＰａが算出される。
【０１２３】
そして、標準状態（室温＝２５℃）の下、下記に示すインプリントを実施した。石英モールドを光レジスト層に接触させ、アセンブリを形成した。そして、アセンブリを圧力容器内に設置した。さらに、圧力容器内に空気を導入し、空気の圧力がゲージ圧０．５９ＭＰａとなるようにして、アセンブリを加圧した。このときのアセンブリの温度は２５℃であった。その後、光レジスト層を露光した。露光時、アセンブリの温度は２５℃であった。その後、大気圧まで減圧した後、石英モールドおよび光レジストを互いに剥離した。その他、使用した石英モールド、光レジスト、レジストパターン、Ｓｉ基板、および各工程の詳細については以下の通りである。
【０１２４】
（石英モールド）
石英モールドのパターン配置は図１１の通りである。図１１は、裏面から見た石英モールドの凹凸パターンの配置構成を示す概略図である。具体的には、パターン深さ１００ｎｍ、長さ５５μｍおよび幅１０μｍの２つのラインが交わった十字状のアレイメントマークＡＭ１が、４ヶ所形成されている（図１２）。また、それぞれのアレイメントマークＡＭ１の外周側に、格子パターン（Ｗ１、Ｘ１、Ｙ１およびＺ１）が形成されてある。それぞれの格子パターンには、深さ１００ｎｍおよび幅０．９５μｍのラインがピッチ１．９μｍで配列された狭ピッチパターンＧ１と、深さ１００ｎｍおよび幅１．０μｍのラインがピッチ２．０μｍで配列された広ピッチパターンＧ２とが並列に並んで形成されている（図１１）。また、格子パターンＷ１およびＹ１の中心相互間の距離、並びに、格子パターンＸ１およびＺ１の中心相互間の距離はそれぞれ６０ｍｍである（図１１）。
【０１２５】
（光レジスト）
上記構造式１で示される化合物、アロニックスＭ２２０、ＩＲＧＡＣＵＲＥ ３７９および上記構造式２で示されるフッ素モノマーをそれぞれ質量比４８：４８：３：１の割合で混合し形成された光レジストを使用した。
【０１２６】
（レジストパターン）
上記のような石英モールドを用いてインプリントが行われた場合には、図１３に示されるようなレジストパターンが形成される。図１３は、表面から見たレジストのパターンの配置構成を示す概略図である。レジストパターンは、石英モールドの凹凸パターンが転写されたパターンを有する。具体的には、パターン高さ１００ｎｍ、長さ５５μｍおよび幅１０ｎｍの２つのラインが交わった十字状のアレイメントマークＡＭ１が、４ヶ所形成されている（図１２）。また、それぞれのアレイメントマークＡＭ１の外周側に、格子パターン（Ｗ２、Ｘ２、Ｙ２およびＺ２）が形成されてある。それぞれの格子パターンには、高さ１００ｎｍおよび幅０．９５μｍのラインがピッチ１．９μｍで配列された狭ピッチパターンＧ１と、高さ１００ｎｍおよび幅１．０μｍのラインがピッチ２．０μｍで配列された広ピッチパターンＧ２とが並列に並んで形成されている（図１３）。また、格子パターンＷ２およびＹ２の中心相互間の距離、並びに、格子パターンＸ２およびＺ２の中心相互間の距離はそれぞれ６０ｍｍである（図１３）。
【０１２７】
（Ｓｉ基板）
光レジストとの接着性に優れるシランカップリング剤により表面処理されたＳｉ基板を使用した。表面処理は、シランカップリング剤を溶剤で希釈し、スピンコート法により基板表面に塗布し、アニールすることにより行った。
【０１２８】
（光レジストの塗布工程）
ピエゾ方式のインクジェットプリンターであるＦＵＪＩＦＩＬＭ Ｄｉｍａｔｉｘ社製ＤＭＰ−２８３１を使用した。インクジェットヘッドには専用の１０ｐｌヘッドを使用した。
【０１２９】
（モールドの接着工程）
石英モールドおよびＳｉ基板の位置合わせをするため、石英モールドおよびＳｉ基板を互いに近接させ、石英モールドの背面から光学顕微鏡でアライメントマークを観察しながら、アライメントマークが所定の位置にくるように位置合わせをした。
【０１３０】
（露光工程）
３６０ｎｍの波長を含む紫外光により、照射量が３００ｍＪ/ｃｍ２となるように露光した。露光源と、石英モールド／Ｓｉ基板の間にコールドフィルターを設置し、露光時に石英モールドとＳｉ基板の温度が上昇しないようにした。
【０１３１】
＜実施例２＞
実施例１と同様に、モールドとして石英モールドを使用し、被加工基板としてＳｉ基板を使用した。
【０１３２】
そして、直径４インチのＳｉ基板に光レジストを塗布し、光レジスト層によってＳｉ基板を被覆した。モールドは、直径６インチ、厚さが０．５２５ｍｍの石英基板を基に作製されており、図１１に示すパターンが形成されている。また、石英モールドに離型処理を施した。
【０１３３】
実施例２では、インプリントを実施する際の圧力容器内におけるゲージ圧の調整とアセンブリの温度の調整により、インプリントにより形成されるレジストパターンの寸法が、標準状態において石英モールドの凹凸パターンの寸法に比べて１００ｐｐｍ小さくなるように、インプリントを実施する。この際、ゲージ圧σは５ＭＰａとする。このとき、式９の第１項の値は、−４２．４となり、目標とする１００ｐｐｍに及ばない。したがって、足りない部分を温度制御により補うべく、上記式９において、ΔＤａｌｌ＝−１００×１０−６、σ＝５．０を代入すると、ΔＴ＝２８．１℃が算出される。
【０１３４】
そして、標準状態（室温＝２５℃）の下、下記に示すインプリントを実施した。石英モールドを光レジスト層に接触させ、アセンブリを形成した。そして、アセンブリを圧力容器内に設置した。この時のアセンブリの温度は２５℃であった。次に、圧力容器内に空気を導入し、空気の圧力がゲージ圧５．０ＭＰａとなるようにして、アセンブリを加圧した。この時のアセンブリの温度は２５℃であった。さらに、アセンブリの温度が５３．１℃となるように、アセンブリをランプヒータで加熱した。その後、光レジスト層を露光した。露光時、アセンブリの温度は５３．１℃であった。そして、大気圧まで減圧し、アセンブリの温度が室温に戻った後、石英モールドおよび光レジストを互いに剥離した。その他、使用した石英モールド、光レジスト、レジストパターン、Ｓｉ基板、および各工程の詳細については実施例１と同様である。
【０１３５】
＜実施例３＞
実施例３では、モールドとして石英モールドを使用し、被加工基板としてＮｉ基板を使用した。この場合において、石英モールドのヤング率Ｅｍ＝７２ＧＰａ、石英モールドの熱膨張率αｍ＝５．５×１０−７／℃、Ｎｉ基板のヤング率Ｅｉ＝２００ＧＰａ、およびＮｉ基板の熱膨張率αｉ＝１３．４×１０−６／℃から、上記式２は、下記式１０へと変形される。
【０１３６】
【数８】
0005694889.tif 000011
【０１３７】
そして、直径４インチのＮｉ基板に光レジストを塗布し、光レジスト層によってＮｉ基板を被覆した。モールドは、直径６インチ、厚さが０．５２５ｍｍの石英基板を基に作製されており、図１１に示すパターンが形成されている。また、石英モールドに離型処理を施した。
【０１３８】
実施例３では、インプリントを実施する際の圧力容器内におけるゲージ圧の調整のみにより、インプリントにより形成されるレジストパターンの寸法が、標準状態において石英モールドの凹凸パターンの寸法に比べて１０ｐｐｍ小さくなるように、インプリントを実施する。したがって上記式１０において、ΔＤａｌｌ＝−１０×１０−６、ΔＴ＝０を代入すると、σ＝１．１２ＭＰａが算出される。
【０１３９】
そして、標準状態（室温＝２５℃）の下、下記に示すインプリントを実施した。石英モールドを光レジスト層に接触させ、アセンブリを形成した。そして、アセンブリを圧力容器内に設置した。さらに、圧力容器内に空気を導入し、空気の圧力がゲージ圧１．１２ＭＰａとなるようにして、アセンブリを加圧した。このときのアセンブリの温度は２５℃であった。その後、光レジスト層を露光した。露光時、アセンブリの温度は２５℃であった。その後、大気圧まで減圧した後、石英モールドおよび光レジストを互いに剥離した。その他、使用した石英モールド、光レジスト、レジストパターン、Ｎｉ基板、および各工程の詳細については実施例１と同様である。
【０１４０】
＜比較例１＞
レジスト塗布基板として、直径４インチ石英基板を使用した点以外は、実施例１と同様である。
【０１４１】
＜寸法調整の評価方法＞
上記の実施例および比較例によって形成されたレジストパターンの寸法が、モールドの凹凸パターンの寸法に比してどの程度小さくなっているかの評価は、直径６インチの石英製リファレンス基板上に形成された格子パターンと、レジストパターン中の格子パターンとを比較することにより実施した。
【０１４２】
具体的には以下の通りである。
【０１４３】
まず、リファレンス基板を用意した。図１４は、裏面から見たリファレンス基板のパターンの配置構成を示す概略図である。具体的には、パターン深さ１００ｎｍの４つの正方形がグリッド状に配置されたアレイメントマークＡＭ２が、４ヶ所形成されている（図１５）。アライメントマークＡＭ２の大きさは縦および横共に５５μｍであり、正方形同士の間隔は１３μｍである。また、それぞれのアレイメントマークＡＭ２の外周側に、格子パターン（Ｗ３、Ｘ３、Ｙ３およびＺ３）が形成されてある。それぞれの格子パターンには、深さ１００ｎｍおよび幅０．９５μｍのラインがピッチ１．９μｍで配列された狭ピッチパターンＧ１と、深さ１００ｎｍおよび幅１．０μｍのラインがピッチ２．０μｍで配列された広ピッチパターンＧ２とが並列に並んで形成されている（図１４）。
【０１４４】
そして、実施例１および比較例１の評価で使用したリファレンス基板では、格子パターンＷ３およびＹ３の中心相互間の距離、並びに、格子パターンＸ３およびＺ３の中心相互間の距離はそれぞれ、石英モールドの凹凸パターンよりも５ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。つまり、これらの中心相互間の距離はそれぞれ６０ｍｍ−３００ｎｍである（図１４）また、対向する２つのアライメントマークＡＭ２（例えば、格子パターンＷ３およびＹ３のそれぞれの近傍に形成されたアライメントマーク）の間の距離は、石英モールドに形成された対向する２つのアライメントマークＡＭ１（例えば、格子パターンＷ１およびＹ１のそれぞれの近傍に形成されたアライメントマーク）の間の距離よりも、５ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。
【０１４５】
また、実施例２の評価で使用したリファレンス基板では、格子パターンＷ３およびＹ３の中心相互間の距離、並びに、格子パターンＸ３およびＺ３の中心相互間の距離はそれぞれ、石英モールドの凹凸パターンよりも１００ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。つまり、これらの中心相互間の距離はそれぞれ６０ｍｍ−６μｍである。また、対向する２つのアライメントマークＡＭ２の間の距離は、石英モールドに形成された対向する２つのアライメントマークＡＭ１の間の距離よりも、１００ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。
【０１４６】
また、実施例３の評価で使用したリファレンス基板では、格子パターンＷ３およびＹ３の中心相互間の距離、並びに、格子パターンＸ３およびＺ３の中心相互間の距離はそれぞれ、石英モールドの凹凸パターンよりも１０ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。つまり、これらの中心相互間の距離はそれぞれ６０ｍｍ−６００ｎｍである。また、対向する２つのアライメントマークＡＭ２の間の距離は、石英モールドに形成された対向する２つのアライメントマークＡＭ１の間の距離よりも、１０ｐｐｍだけ小さな寸法で形成されている。
【０１４７】
次に、寸法ずれの確認を行った。この確認は標準状態（室温＝２５℃）で行った。レジストパターンが形成されたレジストに対してリファレンス基板を上方から近づけて、レジストおよびリファレンス基板の間隔を２０μｍにした。そして、リファレンス基板の裏面から光学顕微鏡で観察しながら、図１６に示されるように、レジストパターン内に形成されているアライメントマークＡＭ１が、リファレンス基板上に形成されているアライメントマークＡＭ２に組み合わさるように位置合わせを行った。このとき、アライメントマークＡＭ１の上下左右の突起部とアライメントマークＡＭ２との間隔は、１．５μｍとなる（図１６）。その後、レジストおよびリファレンス基板の間隔を１０μｍ以下にした。
【０１４８】
上記の調整が完了すると、格子パターンが形成された４ヶ所の領域（つまり、格子パターンのＷ２およびＷ３、Ｘ２およびＸ３、Ｙ２およびＹ３、並びにＺ２およびＺ３がそれぞれ重畳した領域）のそれぞれにおいて、図１７に示されるような干渉縞が観測される。
【０１４９】
そして、リファレンス基板の裏面から光学顕微鏡で観察しながら、Ｗ２およびＷ３が重畳した領域で観察されるモアレ縞の位置が一致するように位置合わせをする。その後、リファレンス基板の裏面から光学顕微鏡で観察しながら、Ｙ２およびＹ３が重畳した領域で観察されるモアレ縞の位置ずれ量ΔＹを計測した（図１７）。そして、この位置ずれ量ΔＹから、その領域における格子パターンＧ１およびＧ２の相対ずれ量Δｙを算出した。
【０１５０】
一方、リファレンス基板の裏面から光学顕微鏡で観察しながら、Ｘ２およびＸ３が重畳した領域で観察されるモアレ縞の位置が一致するように位置合わせをする。その後、リファレンス基板の裏面から光学顕微鏡で観察しながら、Ｚ２およびＺ３が重畳した領域で観察されるモアレ縞の位置ずれ量ΔＸを計測した（図１７）。そして、この位置ずれ量ΔＸから、その領域における格子パターンＧ１およびＧ２の相対ずれ量Δｘを算出した。
【０１５１】
上記相対ずれ量ΔｘおよびΔｙを算出した上で、これらの相対ずれ量が、−３０ｎｍ≦Δｘ≦３０ｎｍかつ−３０ｎｍ≦Δｙ≦３０ｎｍである場合には、寸法調整ができたと評価し、それ以外の場合には、寸法調整ができなかったと評価した。上記のモアレ縞を利用した計測方法は、例えば特開２０１０−２６７６８２に詳細に記載されている。
【０１５２】
＜評価結果＞
表１は、上記の実施例および比較例の結果をまとめた表である。「寸法評価の可否」の項目において、「○」は寸法調整ができた旨を表し、「×」は寸法調整ができなかった旨を表す。表１から分かるように、本発明を実施することにより、ナノインプリントにおいて、ある基準状態下で、モールドのパターン寸法と所望の割合だけ異なる寸法のレジストパターンを形成することが可能であることが分かる。
【０１５３】
【表１】
0005694889.tif 000012
【産業上の利用可能性】
【０１５４】
本発明のナノインプリント方法およびナノインプリント装置は、例えば次世代ハードディスクであるパターンドメディアの製造または半導体デバイスの製造に利用可能である。
【符号の説明】
【０１５５】
１     メサ型モールド
６     レジスト
７     被加工基板
８     アセンブリ
８ａ   パターン対応部
１１   支持部
１２   メサ部
１３   凹凸パターン
１５   フランジ部
１００、２００        ナノインプリント装置
１１０、２１０        圧力容器
１２０、２２０        気体導入部
１３０、２３０        排気部
１４０、２４０        基板支持部材
１４５、２４５        設置台
１５０、２５０        モールド支持部材
１５５ ランプヒータ
１６１、２６１        受光デバイス
１６２、２６２        露光光源
ＡＭ１ 十字状のアライメントマーク
ＡＭ２ グリッド状のアライメントマーク
Ｄ１   メサ型モールドの支持部の厚さ
Ｄ２   メサ型モールドのメサ部の高さ
Ｄｓｔ   基準状態におけるモールドの凹凸パターンの所定領域の寸法（基準寸法）
Ｄｒ    基準状態におけるレジストパターンの基準寸法に対応する寸法
Ｐ１   モールドの表面にかかる流体圧力
Ｐ２   被加工基板および硬化性樹脂の表面にかかる流体圧力
Ｒ１   メサ部の凹凸パターン領域
Ｒ２   凹凸パターン領域以外のメサ部の領域
Ｓ１   基準面
【図１】
0005694889.tif 000015
【図２Ａ】
0005694889.tif 000016
【図２Ｂ】
0005694889.tif 000017
【図３Ａ】
0005694889.tif 000018
【図３Ｂ】
0005694889.tif 000019
【図３Ｃ】
0005694889.tif 000020
【図４Ａ】
0005694889.tif 000021
【図４Ｂ】
0005694889.tif 000022
【図５】
0005694889.tif 000023
【図６】
0005694889.tif 000024
【図８Ａ】
0005694889.tif 000025
【図８Ｂ】
0005694889.tif 000026
【図９】
0005694889.tif 000027
【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
0005694889.tif 000031
【図１３】
0005694889.tif 000032
【図１４】
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【図１５】
0005694889.tif 000034
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図７】
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