(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重合性成分を含む前処理組成物をナノインプリントリソグラフィー基板上に配置して、該ナノインプリントリソグラフィー基板上に液体前処理コーティングを得ることと、
重合性組成物であるインプリントレジストの複数の不連続部分を前記前処理コーティング上に配置することと、
前記インプリントレジストの複数の不連続部分がそれぞれ前記液体前処理コーティング上に広がることで、前記ナノインプリントリソグラフィー基板上に複合重合性コーティングを形成することと、
前記複合重合性コーティングを、凹部を画定するナノインプリントリソグラフィーテンプレートに接触させることと、
前記複合重合性コーティングを重合させて、前記ナノインプリントリソグラフィーテンプレートの凹部に対応する複数のプレエッチング凸部を画定する複合重合体層を得ることと、
前記ナノインプリントリソグラフィーテンプレートを前記複合重合体層から分離することと、
前記複数のプレエッチング凸部をエッチングすることで、複数のポストエッチング凸部を得ることと、を含むナノインプリントリソグラフィー方法であって、
前記複数のプレエッチング凸部の少なくとも１つが、前記インプリントレジストの複数の不連続部分のうちの２つの間の境界に対応し、該複数のプレエッチング凸部のプレエッチング高さが、該プレエッチング高さの平均の±１０％の変動を有し、
前記複数のポストエッチング凸部のポストエッチング高さが、該ポストエッチング高さの平均の±１０％の変動を有し、前記プレエッチング高さの平均が、該ポストエッチング高さの平均より高い、ナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項２】
前記プレエッチング高さの平均が、最大１μｍ、最大５００ｎｍ、又は最大２００ｎｍである、請求項１に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項３】
前記ポストエッチング高さの変動が、前記ポストエッチング高さの平均の±５％である、請求項１又は２に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項４】
前記複数のプレエッチング凸部の少なくとも２つが、前記インプリントレジストの複数の不連続部分のうちの２つの間の境界に対応する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項５】
前記複数のプレエッチング凸部のそれぞれが前記ナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って５ｎｍ〜１００μｍの範囲の幅を有する、請求項１〜４のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項６】
前記複数のプレエッチング凸部が、前記ナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って最大５０ｍｍの線形寸法に対応する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項７】
前記複数のプレエッチング凸部のエッチングが、該複数の凸部を酸素又はハロゲン含有プラズマに曝すことを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項８】
前記インプリントレジストの複数の不連続部分のうちの２つの間の境界が、前記インプリントレジストと前記前処理組成物との不均質混合物で形成される、請求項１〜７のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項９】
前記プレエッチング高さの平均が前記ポストエッチング高さの平均より少なくとも１ｎｍ高い、請求項１〜８のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１０】
前記プレエッチング高さ及び前記ポストエッチング高さを、前記ナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って１μｍ〜５０μｍの範囲の間隔で評定する、請求項１〜９のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１１】
前記プレエッチング高さ及び前記ポストエッチング高さを、原子間力顕微鏡検査、反射率測定、偏光解析法、又はプロフィロメトリーによって評定する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１２】
前記前処理組成物と空気との界面エネルギーが、前記インプリントレジストと空気との界面エネルギー、又は前記インプリントレジストの少なくとも１つの成分と空気との界面エネルギーよりも大きい、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１３】
前記前処理組成物と空気との界面エネルギーと、前記インプリントレジストと空気との界面エネルギーとの差が、０．５ｍＮ／ｍ〜２５ｍＮ／ｍ、０．５ｍＮ／ｍ〜１５ｍＮ／ｍ、又は０．５ｍＮ／ｍ〜７ｍＮ／ｍの範囲であり、前記インプリントレジストと空気との界面エネルギーが、２０ｍＮ／ｍ〜６０ｍＮ／ｍ、２８ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍ、又は３２ｍＮ／ｍ〜３５ｍＮ／ｍの範囲であり、前記前処理組成物と空気との界面エネルギーが、３０ｍＮ／ｍ〜４５ｍＮ／ｍの範囲である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１４】
前記前処理組成物の粘度が、２３℃で１ｃＰ〜２００ｃＰ、１ｃＰ〜１００ｃＰ、又は１ｃＰ〜５０ｃＰの範囲であり、前記インプリントレジストの粘度が、２３℃で１ｃＰ〜５０ｃＰ、１ｃＰ〜２５ｃＰ、又は５ｃＰ〜１５ｃＰの範囲である、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法を含む、ナノインプリントリソグラフィー積層体の製造方法。
【請求項１６】
請求項１〜１４のいずれか一項に記載のナノインプリントリソグラフィー方法を含む、デバイスを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本願は、２０１６年６月２８日付けで出願された「ナノインプリントリソグラフィーにおける基板の前処理及びエッチング均一性（SUBSTRATE PRETREATMENT AND ETCH UNIFORMITY IN NANOIMPRINT LITHOGRAPHY）」と題される米国特許出願第６２／３５５，８１４号、及び２０１５年９月８日付けで出願された「ナノインプリントリソグラフィーにおける充填時間を短縮するための基板の前処理（SUBSTRATE PRETREATMENT FOR REDUCING FILL TIME IN NANOIMPRINT LITHOGRAPHY）」と題される米国特許出願第６２／２１５，３１６号に対する優先権を主張するものである、２０１６年１月２２日付けで出願された「ナノインプリントリソグラフィーにおける充填時間を短縮するための基板の前処理（SUBSTRATE PRETREATMENT FOR REDUCING FILL TIME IN NANOIMPRINT LITHOGRAPHY）」と題される米国特許出願第１５／００４，６７９号の一部継続出願である、２０１６年６月２８日付けで出願された「ナノインプリントリソグラフィーにおける充填時間を短縮するための基板の前処理（SUBSTRATE PRETREATMENT FOR REDUCING FILL TIME IN NANOIMPRINT LITHOGRAPHY）」と題される米国特許出願第１５／１９５，７８９号に対する優先権を主張するものであり、これらの出願は全て、その全体が引用することにより本明細書の一部をなす。
【０００２】
本発明は、ナノインプリントリソグラフィー基板を前処理組成物で処理することで、ナノインプリントリソグラフィー基板上でのインプリントレジストの広がりを促すこと、並びに前処理組成物及びインプリントレジストのエッチング速度を適合させることで、インプリントフィールドに亘る均一なエッチングを達成することによるナノインプリントリソグラフィープロセスにおけるスループットの促進に関する。
【背景技術】
【０００３】
半導体加工産業では単位面積当たりの回路数を増やしつつ生産効率を増大することに尽力されていることから、信頼性のある高解像度のパターニング技法の継続的な進展に注目が集まっている。今日用いられているこのような技法の一つは一般に、インプリントリソグラフィーと呼ばれている。インプリントリソグラフィープロセスは、米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号及び米国特許第６，９３６，１９４号及び同第８，３４９，２４１号（いずれも引用することにより本明細書の一部をなす）等の多くの公報において詳細に記載されている。インプリントリソグラフィーが利用されている他の開発分野としては、バイオテクノロジー、光学技術及び機械系が挙げられる。
【０００４】
上述の特許文献のそれぞれに開示されているインプリントリソグラフィー技法は、インプリントレジストにおけるレリーフパターンの形成及びレリーフパターンに対応するパターンの下層基板への転写を含むものである。パターニングプロセスでは、基板から離間したテンプレート及びテンプレートと基板との間に配置された重合性組成物（「インプリントレジスト」）が使用される。場合によっては、インプリントレジストが離間した不連続な液滴の形で基板上に配置されることもある。液滴を広げた後、インプリントレジストをテンプレートと接触させる。インプリントレジストをテンプレートと接触させた後、基板とテンプレートとの間の空間にレジストが均一に充填され、次いでインプリントレジストを固化することで、テンプレートの表面の形状に適合するパターンを有する層が形成される。固化後、テンプレートと基板とが離間するように、テンプレートはパターニングされた層から分離される。
【０００５】
インプリントリソグラフィープロセスにおけるスループットは一般に、多様な要素に左右される。インプリントレジストが離間した不連続な液滴の形で基板上に配置される場合、スループットの少なくとも一部は基板上での液滴の広がりの効率性及び均一性に左右される。インプリントレジストの広がりは液滴同士の間のガス空隙及び液滴による基板及び／又はテンプレートの不完全な濡れ等の要素により阻害され得る。インプリントレジストの広がりは、インプリントレジストよりも表面張力が高い組成物で基板を前処理することにより促すことができる。しかしながら、前処理組成物とインプリントレジストとの組成の違いが、前処理組成物及びインプリントレジストの不均一な分布を伴って、そのフィールドに亘って不均一なエッチングを引き起こし、限界寸法均一性の不良又は不完全なエッチングが起こる場合がある。
【発明の概要】
【０００６】
第１の一般的態様では、ナノインプリントリソグラフィー方法は、前処理組成物をナノインプリントリソグラフィー基板上に配置して、該ナノインプリントリソグラフィー基板上に液体前処理コーティングを得ることと、該前処理コーティング上にインプリントレジストの複数の不連続部分を配置することと、該インプリントレジストの複数の不連続部分がそれぞれ前記液体前処理コーティング上に広がることで、前記ナノインプリントリソグラフィー基板上に複合重合性コーティングを形成することとを含む。前記前処理組成物は重合性成分を含み、前記インプリントレジストは重合性組成物である。前記複合重合性コーティングを、凹部を画定するナノインプリントリソグラフィーテンプレートと接触させ、該複合重合性コーティングを重合することで、該ナノインプリントリソグラフィーテンプレートの凹部に対応する複数のプレエッチング凸部を画定する複合重合体層を得る。該複数のプレエッチング凸部の少なくとも１つが、前記インプリントレジストの複数の不連続部分のうちの２つの間の境界に対応し、該複数のプレエッチング凸部のプレエッチング高さは、該プレエッチング高さの平均の±１０％の変動を有する。前記ナノインプリントリソグラフィーテンプレートを前記複合重合体層から離し、前記複数のプレエッチング凸部をエッチングすれば、複数のポストエッチング凸部が得られる。該複数のポストエッチング凸部のポストエッチング高さは、該ポストエッチング高さの平均の±１０％の変動を有し、前記プレエッチング高さの平均は、該ポストエッチング高さの平均より高い。
【０００７】
第１の一般的態様の実施態様には下記特徴の１つ以上が含まれ得る。
【０００８】
プレエッチング高さの平均は、最大１μｍ、最大５００ｎｍ、又は最大２００ｎｍであってもよい。ポストエッチング高さの変動は、ポストエッチング高さの平均の±５％又は±２％であってもよい。複数のプレエッチング凸部の少なくとも２つが、インプリントレジストの複数の不連続部分のうちの２つの間の境界に対応する。場合によっては、複数のプレエッチング凸部のそれぞれがナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って５ｎｍ〜１００μｍの範囲の幅を有する。いくつかの場合、複数のプレエッチング凸部が、ナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って最大５０ｍｍの線形寸法に対応する。インプリントレジストの不連続部分の２つの間の境界は、インプリントレジストと前処理組成物との不均質混合物で形成され得る。プレエッチング高さの平均は通例、ポストエッチング高さの平均より少なくとも１ｎｍ高い。プレエッチング高さ及びポストエッチング高さは、ナノインプリントリソグラフィー基板の寸法に沿って１μｍ〜５０μｍの範囲の間隔で評定される。
【０００９】
複数のプレエッチング凸部のエッチングは、複数の該凸部を酸素又はハロゲン含有プラズマに曝すことを含み得る。プレエッチング高さ及びポストエッチング高さは、原子間力顕微鏡検査、反射率測定、偏光解析法、又はプロフィロメトリーによって評定され得る。
【００１０】
場合により、前処理組成物と空気との界面エネルギーが、インプリントレジストと空気との界面エネルギー、又はインプリントレジストの少なくとも１つの成分と空気との界面エネルギーよりも大きい。前処理組成物と空気との界面エネルギーと、インプリントレジストと空気との界面エネルギーとの差が、０．５ｍＮ／ｍ〜２５ｍＮ／ｍ、０．５ｍＮ／ｍ〜１５ｍＮ／ｍ、又は０．５ｍＮ／ｍ〜７ｍＮ／ｍの範囲をとることができ、インプリントレジストと空気との界面エネルギーが、２０ｍＮ／ｍ〜６０ｍＮ／ｍ、２８ｍＮ／ｍ〜４０ｍＮ／ｍ、又は３２ｍＮ／ｍ〜３５ｍＮ／ｍの範囲をとることができ、前処理組成物と空気との界面エネルギーが、３０ｍＮ／ｍ〜４５ｍＮ／ｍの範囲をとることができる。前処理組成物の粘度は、２３℃で１ｃＰ〜２００ｃＰ、１ｃＰ〜１００ｃＰ、又は１ｃＰ〜５０ｃＰの範囲をとることができる。インプリントレジストの粘度は、２３℃で１ｃＰ〜５０ｃＰ、１ｃＰ〜２５ｃＰ、又は５ｃＰ〜１５ｃＰの範囲をとることができる。
【００１１】
前処理組成物は、単一の単量体を含むものであっても、又はそれから本質的になるものであってもよい。場合によっては、前処理組成物は単一の単量体である。場合によっては、前処理組成物は２種以上の単量体を含む。前処理組成物は、単官能性、二官能性、又は多官能性のアクリレート単量体を含んでいてもよい。いくつかの場合、前処理組成物は、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、１，３−アダマンタンジオールジアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、ｐ−キシリレンジアクリレート、２−フェニル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、フェニルエチレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１２−ドデカンジオールジアクリレート、及びトリメチロールプロパントリアクリレートの少なくとも１つを含む。インプリントレジストは、ベンジルアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、ｐ−キシリレンジアクリレート、２−フェニル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、及びフェニルエチレングリコールジアクリレートの少なくとも１つを含み得る。
【００１２】
インプリントレジストは、０重量％〜８０重量％、２０重量％〜８０重量％、又は４０重量％〜８０重量％の１つ以上の単官能性アクリレートと、２０重量％〜９８重量％の１つ以上の二官能性又は多官能性アクリレートと、１重量％〜１０重量％の１つ以上の光重合開始剤と、１重量％〜１０重量％の１つ以上の界面活性剤とを含み得る。インプリントレジストは、９０重量％〜９８重量％の１つ以上の二官能性又は多官能性アクリレートを含み得るとともに、単官能性アクリレートを本質的に含み得ない。インプリントレジストは、１つ以上の単官能性アクリレートと、２０重量％〜７５重量％の１つ以上の二官能性又は多官能性アクリレートとを含み得る。
【００１３】
場合によっては、前処理組成物の重合性成分とインプリントレジストの重合性成分とを反応させ、複合重合性コーティングの重合中に共有結合を形成することもある。
【００１４】
ナノインプリントリソグラフィー基板上に前処理組成物を配置することは、ナノインプリントリソグラフィー基板上に前処理組成物をスピンコートすることを含み得る。前処理コーティング上にインプリントレジストの複数の不連続部分を配置することは、前処理コーティング上にインプリントレジスト滴を吐出することを含み得る。
【００１５】
第２の一般的態様は、第１の一般的態様により形成されるナノインプリントリソグラフィー積層体を含む。
【００１６】
第３の一般的態様は、第１の一般的態様のナノインプリントリソグラフィー方法を含む、デバイスを製造する方法を含む。
【００１７】
第４の一般的態様は、第３の一般的態様の方法により形成されるデバイスを含む。
【００１８】
第５の一般的態様では、ナノインプリントリソグラフィー積層体が、ナノインプリントリソグラフィー基板と、該ナノインプリントリソグラフィー基板上にある複合重合体層とを含む。複合重合体層は、前処理コーティング上のインプリントレジストの複数の不連続部分で形成され、複数のプレエッチング凸部を画定する。該凸部の少なくとも１つが、インプリントレジストの不連続部分の２つの間の境界に対応し、複数のプレエッチング凸部のプレエッチング高さが、プレエッチング高さの平均の±１０％の変動を有する。複数のプレエッチング凸部をエッチングして、複数のポストエッチング凸部を得た後の複数のポストエッチング凸部のポストエッチング高さが、ポストエッチング高さの平均の±１０％の変動を有し、プレエッチング高さの平均は、ポストエッチング高さの平均より高いものとする。
【００１９】
第５の一般的態様の実施態様には下記特徴の１つ以上が含まれ得る。
【００２０】
場合によっては、インプリントレジストの不連続部分の２つの間の境界は、前処理組成物とインプリントレジストとの不均質混合物で形成される。いくつかの場合、ポストエッチング高さの平均の変動は、ポストエッチング高さの平均の±５％である。
【００２１】
本明細書に記載の主題の１つ以上の実施態様の詳細は添付の図面及び下記明細書に記載される。主題の他の特徴、態様及び有利な点は本明細書、図面及び特許請求の範囲から明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】リソグラフィーシステムの簡略化側面図である。
【図２】基板上にパターニングされた層が形成された、図１に示される基板の簡略化側面図である。
【図３Ａ】第１液層上での第２液の液滴との間の広がり相互作用を示す図である。
【図３Ｂ】第１液層上での第２液の液滴との間の広がり相互作用を示す図である。
【図３Ｃ】第１液層上での第２液の液滴との間の広がり相互作用を示す図である。
【図３Ｄ】第１液層上での第２液の液滴との間の広がり相互作用を示す図である。
【図４】ナノインプリントリソグラフィースループットを促進するプロセスを示すフローチャート図である。
【図５Ａ】ナノインプリントリソグラフィー基板を示す図である。
【図５Ｂ】ナノインプリントリソグラフィー基板上に配置された前処理コーティングを示す図である。
【図６Ａ】前処理コーティングを備える基板上に配置されたインプリントレジスト滴からの複合コーティングの形成を示す図である。
【図６Ｂ】前処理コーティングを備える基板上に配置されたインプリントレジスト滴からの複合コーティングの形成を示す図である。
【図６Ｃ】前処理コーティングを備える基板上に配置されたインプリントレジスト滴からの複合コーティングの形成を示す図である。
【図６Ｄ】前処理コーティングを備える基板上に配置されたインプリントレジスト滴からの複合コーティングの形成を示す図である。
【図７Ａ】図６Ａのｗ−ｗ線に沿った断面図である。
【図７Ｂ】図６Ｂのｘ−ｘ線に沿った断面図である。
【図７Ｃ】図６Ｃのｙ−ｙ線に沿った断面図である。
【図７Ｄ】図６Ｄのｚ−ｚ線に沿った断面図である。
【図８Ａ】ナノインプリントリソグラフィー基板上の液滴に置き換えられた前処理コーティングの断面図である。
【図８Ｂ】ナノインプリントリソグラフィー基板上の液滴に置き換えられた前処理コーティングの断面図である。
【図９Ａ】均質複合コーティングと接触するテンプレートの断面図である。
【図９Ｂ】均質複合コーティングと接触するテンプレートの断面図である。
【図９Ｃ】得られるナノインプリントリソグラフィー積層体の断面図である。
【図１０Ａ】不均質な複合コーティングと接触するテンプレートの断面図である。
【図１０Ｂ】不均質な複合コーティングと接触するテンプレートの断面図である。
【図１０Ｃ】得られるナノインプリントリソグラフィー積層体の断面図である。
【図１１】比較例１に対応する、前処理コーティングのない基板の密着層上に広げた後のインプリントレジスト滴の画像を示す図である。
【図１２】実施例１に記載の前処理コーティング上に広げた後のインプリントレジスト滴の画像を示す図である。
【図１３】実施例２に記載の前処理コーティング上に広げた後のインプリントレジスト滴の画像を示す図である。
【図１４】実施例３に記載の前処理コーティング上に広げた後のインプリントレジスト滴の画像を示す図である。
【図１５】実施例２のインプリントレジストの前広がり時間及び前処理に応じた欠陥密度を示す図である。
【図１６】前処理組成物の広がる時間に対する液滴径を示す図である。
【図１７Ａ】二成分前処理組成物における１つの成分の部分組成に応じた粘度を示す図である。
【図１７Ｂ】二成分前処理組成物における様々な比率の成分についての時間に対する液滴径を示す図である。
【図１７Ｃ】二成分前処理組成物における１つの成分の画分に対する二成分前処理組成物の表面張力を示す図である。
【図１８】インプリントレジストのエッチング速度に対する前処理組成物のエッチング速度を示す図である。
【図１９Ａ】エッチング前のインプリントパターンのインプリント形状（imprint feature）の高さを示す図である。
【図１９Ｂ】エッチング後のインプリントパターンのインプリント形状の高さを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１は、基板１０２上のレリーフパターンに用いられる種類のインプリントリソグラフィーシステム１００を示すものである。基板１０２には、基層と基層に密着する密着層とが含まれ得る。基板１０２は基板チャック１０４に連結することができる。図示されるように、基板チャック１０４は真空チャックである。しかしながら、基板チャック１０４は、真空、ピン型、グルーブ型、電磁、及び／又は同様のものを含むが、これらに限定されない任意のチャックとすることができる。チャックの例は、米国特許第６，８７３，０８７号（引用することにより本明細書の一部をなす）に記載されている。基板１０２及び基板チャック１０４はステージ１０６によって更に支持することができる。ステージ１０６により、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸に対する動きが与えられ得る。ステージ１０６、基板１０２及び基板チャック１０４が基層上に置かれていてもよい。
【００２４】
テンプレート１０８は基板１０２と離間している。テンプレート１０８は一般にテンプレートの表面から基板１０２に向かっていくらか離れた矩形又は方形のメサ１１０を備える。メサ１１０の表面はパターニングすることができる。場合によっては、メサ１１０はモールド１１０又はマスク１１０と称されることもある。テンプレート１０８、モールド１１０又はその両方は、ヒュームドシリカ、石英、ケイ素、窒化ケイ素、有機ポリマー、シロキサンポリマー、ホウケイ酸ガラス、フッ化炭素ポリマー、金属（例えばクロム、タンタル）、硬化サファイア等、又はそれらの組合せを含むが、これらに限定されないこのような材料から形成することができる。図示されるように、表面１１２のパターニングは複数の離間した凹部１１４及び凸部１１６により規定された特徴を含むが、実施形態はこのような配置に限定されない。表面１１２のパターニングは基板１０２上に形成されるパターンの基となる任意のオリジナルパターンを規定し得る。
【００２５】
テンプレート１０８はチャック１１８に連結している。チャック１１８は通例、限定するものではないが、真空、ピン型、グルーブ型、電磁、又は他の同様のチャック型として構成されている。チャックの例は米国特許第６，８７３，０８７号（引用することにより本明細書の一部をなす）に更に記載されている。さらに、チャック１１８はインプリントヘッド１２０に連結することができ、このようにしてチャック１１８及び／又はインプリントヘッド１２０がテンプレート１０８の動きを円滑にするように構成され得る。
【００２６】
システム１００には流体ディスペンスシステム１２２が更に含まれ得る。流体ディスペンスシステム１２２を用いることで、インプリントレジスト１２４を基板１０２上に堆積させることができる。インプリントレジスト１２４は、ドロップディスペンス、スピンコート法、ディップコート法、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）、薄膜堆積、厚膜堆積等の技法を用いて基板１０２上に吐出することができる。ドロップディスペンス法では、図１に示されるように、インプリントレジスト１２４は離間した不連続な液滴の形で基板１０２上に配置される。
【００２７】
システム１００にはパス１２８に沿ってエネルギーを指向させるように連結されたエネルギー源１２６が更に含まれ得る。インプリントヘッド１２０及びステージ１０６は、テンプレート１０８と基板１０２とがパス１２８と重なって位置付けられるように構成され得る。システム１００は、ステージ１０６、インプリントヘッド１２０、流体ディスペンスシステム１２２、及び／又はエネルギー源１２６に連通しているプロセッサ１３０により制御することができ、メモリ１３２に保存されたコンピュータ可読プログラムにて動作させることができる。
【００２８】
インプリントヘッド１２０は、モールド１１０がインプリントレジスト１２４と接触するようにテンプレート１０８に力を加えることができる。インプリントレジスト１２４が所望の量充填された後に、エネルギー源１２６からエネルギー（例えば、電磁放射エネルギー又は熱エネルギー）を生じさせ、インプリントレジスト１２４が固化（例えば、重合及び／又は架橋）することで、基板１０２の表面１３４及びパターニング表面１１２の形状に適合する。インプリントレジスト１２４を固化して、基板１０２上に重合体層を得た後に、重合体層からモールド１１０を分離する。
【００２９】
図２は、インプリントレジスト１２４を固化して、基板１０２上にパターニングした重合体層２０２を得ることにより形成されるナノインプリントリソグラフィー積層体２００を示すものである。パターニングした層２０２には、残膜２０４と凸部２０６及び凹部２０８として示される複数の特徴とが含まれ得る。凸部２０６の厚さはｔ１であり、残膜２０４の厚さはｔ２である。ナノインプリントリソグラフィーでは、基板１０２に対して平行な１つ以上の凸部２０６、凹部２０８又はその両方の長さは、１００ｎｍ未満、５０ｎｍ未満、又は２５ｎｍ未満である。場合によっては、１つ以上の凸部２０６、凹部２０８又はその両方の長さは、１ｎｍ〜２５ｎｍ又は１ｎｍ〜１０ｎｍである。
【００３０】
上記のシステム及びプロセスは、米国特許第６，９３２，９３４号、同第７，０７７，９９２号、同第７，１９７，３９６号及び同第７，３９６，４７５号（それらは全て引用することにより本明細書の一部をなす）に言及されるようなインプリントリソグラフィープロセス及びシステムにて更に実行することができる。
【００３１】
図１に示されるようなインプリントレジスト１２４が不連続部分（「液滴」）として基板１０２上に配置されるドロップオンデマンド又はドロップディスペンスナノインプリントリソグラフィープロセスでは、インプリントレジスト滴は通例、モールド１１０がインプリントレジストと接触する前後にて、基板１０２上に広がる。インプリントレジスト１２４の液滴の広がりが基板１０２を覆う又はモールド１１０の凹部１１４を満たすのに不十分である場合、重合体層２０２は空隙という形で欠陥を伴って形成される可能性がある。そのため、ドロップオンデマンドナノインプリントリソグラフィープロセスは通例、インプリントレジスト１２４の液滴の吐出を開始することと、基板１０２上のインプリントレジストに向けたモールド１１０の移動を開始することで基板とテンプレートとの間の空間を埋めることとの間に遅れを含むものである。そのことから、自動ナノインプリントリソグラフィープロセスのスループットは一般に、基板上でのインプリントレジストの広がり及びテンプレートの充填の速度により制限される。したがって、ドロップオンデマンド又はドロップディスペンスナノインプリントリソグラフィープロセスのスループットは、「充填時間」（すなわち、テンプレートと基板との間の空間を空隙なく完全に埋めるのに要する時間）を短縮することで改善することができる。充填時間を短縮する方法の一つは、基板に向けたモールドの移動を開始する前に、インプリントレジスト滴の広がり速度及びインプリントレジストによる基板の被覆を増大させることである。インプリントレジストの広がり速度及び基板の被覆の均一性は、インプリントレジストの不連続部分の迅速かつ均等な広がりを促し、パターニングされた層の形成中にインプリントレジストと重合する液体にて基板を前処理することにより改善することができる。
【００３２】
第１液上での第２液の不連続部分の広がりは、図３Ａ〜図３Ｄを参照して理解することができる。図３Ａ〜図３Ｄは、基板３０４上にあり、ガス３０６（例えば、空気、ヘリウム若しくは窒素等の不活性ガス、又は不活性ガスの組合せ）に接している第１液３００及び第２液３０２を示している。第１液３００は本明細書にて区別なく使用されるコーティング又は層の形で基板３０４上に存在する。場合によっては、第１液３００は数ナノメートル（例えば、１ｎｍ〜１５ｎｍ又は５ｎｍ〜１０ｎｍ）の厚さの層として存在する。第２液３０２は不連続部分（「液滴」）の形で存在する。第１液３００及び第２液３０２の特性は互いに対して変化し得る。例えば場合によっては、第１液３００は第２液３０２よりも粘性かつ高密度であることもある。
【００３３】
第２液３０２と第１液３００との界面エネルギー又は表面張力をγＬ１Ｌ２と表す。第１液３００とガス３０６との界面エネルギーをγＬ１Ｇと表す。第２液３０２とガス３０６との界面エネルギーをγＬ２Ｇと表す。第１液３００と基板３０４との界面エネルギーをγＳＬ１と表す。第２液３０２と基板３０４との界面エネルギーをγＳＬ２と表す。
【００３４】
図３Ａは、第１液３００上に配置された液滴として第２液３０２を示している。第２液３０２は第１液３００を変形させておらず、基板３０４には触れていない。示されているように、第１液３００と第２液３０２とは混ざり合っておらず、第１液と第２液との界面は平らに描かれている。平衡状態では、第１液３００上の第２液３０２の接触角はθであり、接触角はヤング式：
【数１】
0006797902.tif 000002
により界面エネルギーγＬ１Ｇ、γＬ２Ｇ及びγＬ１Ｌ２と関連付けられている。
【数２】
0006797902.tif 000003
であり、θ＝０度である場合、第２液３０２は第１液３００上に完全に広がる。これらの液を混ぜ合わせることができる場合、或る程度時間が経過すると、
【数３】
0006797902.tif 000004
となる。この場合、第１液３００上に第２液３０２が完全に広がる条件は、
【数４】
0006797902.tif 000005
である。第１液３００の薄膜及び第２液３０２の小滴については、混ざり合いは拡散現象により制限され得る。そのため、第２液３０２が液滴の形で第１液３００上に配置されている場合に第２液３０２を第１液３００上に広げるには、不等式（２）を広がりの初期段階にてより適用可能である。
【００３５】
図３Ｂは、第１液３００の下層が厚い場合の第２液３０２の液滴についての接触角形成を示している。この場合、液滴は基板３０４には触れていない。第２液３０２の液滴と第１液３００の層とが角度α、β及びθにて交差し、
【数５】
0006797902.tif 000006
である。各界面に即した力平衡には、３つの条件がある：
【数６】
0006797902.tif 000007
【数７】
0006797902.tif 000008
【数８】
0006797902.tif 000009
第１液３００と第２液３０２とを混ぜ合わせることができる場合、
【数９】
0006797902.tif 000010
となり、方程式（６）〜（８）は、
【数１０】
0006797902.tif 000011
【数１１】
0006797902.tif 000012
【数１２】
0006797902.tif 000013
となる。方程式（１０）及び（１２）により、
【数１３】
0006797902.tif 000014
及び
【数１４】
0006797902.tif 000015
が与えられる。第２液３０２が第１液３００を湿らせる場合、
【数１５】
0006797902.tif 000016
【数１６】
0006797902.tif 000017
及び方程式（１１）により、
【数１７】
0006797902.tif 000018
が与えられる。この結果を方程式（５）及び（１５）と組み合わせることで、
【数１８】
0006797902.tif 000019
【数１９】
0006797902.tif 000020
が与えられる。このようにして、方程式（１５）、（１８）及び（１９）により、角度α、β及びθについて解法が得られる。
【数２０】
0006797902.tif 000021
である場合、界面間での平衡は起こらない。方程式（１２）はα＝πであっても不等式となり、第２液３０２は第１液３００上に広がり続ける。
【００３６】
図３Ｃは、基板３０４に触れながら、第１液３００との界面も保持している第２液３０２の液滴についてのより複雑な幾何学配置を示している。第１液３００と第２液３０２とガス３０６との界面領域（角度α、β及びθ１により規定される）及び第１液３００と第２液３０２と基板３０４との界面領域（θ２により規定される）を、第１液上での第２液の広がり挙動を求めるのに考慮しなければならない。
【００３７】
第１液３００と第２液３０２とガス３０６との界面領域は方程式（６）〜（８）に支配される。第１液３００と第２液３０２とを混ぜ合わせることができるため、
【数２１】
0006797902.tif 000022
となる。角度αについての解法は方程式（１４）により得られる。この場合、
【数２２】
0006797902.tif 000023
及び
【数２３】
0006797902.tif 000024
【数２４】
0006797902.tif 000025
となる。
【数２５】
0006797902.tif 000026
である場合、第２液３０２の液滴と第１液３００との間に平衡は起こらず、他の物理的制限（例えば、体積保存及び混ぜ合わせ）により制限されるまで、第２液とガスとの間の界面に沿って液滴が広がり続ける。
【００３８】
第１液３００と第２液３０２と基板３０４との界面領域については、方程式（１）と同様の方程式：
【数２６】
0006797902.tif 000027
を考える。
【数２７】
0006797902.tif 000028
である場合、液滴は完全に広がり、θ２＝０となる。さらに、混ぜ合わせることができる液については、第２項γＬ１Ｌ２＝０であり、不等式（２７）は、
【数２８】
0006797902.tif 000029
へと単純化される。液滴の広がりについての複合条件は、広がりの前後のエネルギーを考慮すると、
【数２９】
0006797902.tif 000030
と表される。エネルギー的に優位な遷移（すなわち、システムのエネルギーを最小限に抑える遷移）が起こるものとする。
【００３９】
不等式（２９）における４つの項間の異なる関係性から、液滴の広がり特性が求められる。不等式（２５）が有効であり、不等式（２８）が有効でない場合、第２液３０２の液滴は初めに第１液３００の表面に沿って広がることができる。代替的には不等式（２８）が保持され、不等式（２５）が保持されない場合、液滴が液固界面に沿って広がり始める場合がある。最終的に第１液３００と第２液３０２とが混ぜ合わされることにより、より大きな複雑性が導入される。
【００４０】
図３Ｄは、基板３０４に触れながら、第１液３００との界面も保持している第２液３０２の液滴についての幾何学配置を示している。図３Ｄに示されるように、第２液３０２の液滴の各側に対象となる界面領域が２つ存在する。第１界面領域は角度α、β及びθ１で示される、第１液３００と第２液３０２とガス３０６とが接する場所である。対象となる第２界面領域は角度θ２で示される、第１液３００と第２液３０２と基板３０４とが接する場所である。ここで、第２液３０２と基板３０４との界面の表面張力が第１液３００と基板との界面の表面張力より大きい（γＳＬ２≧γＳＬ１）場合、液滴が広がるにつれて、θ１が０度に近づき、θ２が１８０度に近付く。すなわち、第２液３０２の液滴が第１液３００と第２液との界面に沿って広がり、第２液と基板３０４との界面に沿っては広がらない。
【００４１】
第１液３００と第２液３０２とガス３０６との界面については、方程式（６）〜（８）が適用可能である。第１液３００と第２液３０２とを混ぜ合わせることができることから、
【数３０】
0006797902.tif 000031
となる。角度αについての解法は方程式（１４）により得られる。
【数３１】
0006797902.tif 000032
であれば、方程式（１１）により、
【数３２】
0006797902.tif 000033
及び
【数３３】
0006797902.tif 000034
【数３４】
0006797902.tif 000035
が与えられる。
【数３５】
0006797902.tif 000036
である場合、第２液３０２の液滴と液３００との間に平衡は起こらず、他の物理的制限（例えば、体積保存及び混ぜ合わせ）により制限されるまで、第２液とガスとの間の界面に沿って液滴が広がり続ける。
【００４２】
第２液３０２と基板３０４との界面領域では、
【数３６】
0006797902.tif 000037
【数３７】
0006797902.tif 000038
となる。
【数３８】
0006797902.tif 000039
であり、液を混ぜ合わせることができる場合、すなわち、
【数３９】
0006797902.tif 000040
【数４０】
0006797902.tif 000041
である場合、角度θ２は１８０度に近付いた後、未定となる。すなわち、第２液３０２は基板界面に沿って縮小し、第１液３００とガス３０６との界面に沿って広がる傾向がある。
【００４３】
第１液３００上での第２液３０２の広がりは、完全な広がりに関する表面エネルギーの関係性に併せて３つの異なる事例にまとめることができる。第１の事例では、第２液３０２の液滴が第１液３００の層上に配置され、第２液の液滴は基板３０４と接触していない。第１液３００の層は厚くても又は薄くてもよく、第１液３００と第２液３０２とを混ぜ合わせることができる。理想的な条件下において、ガス３０６中の第１液３００の表面エネルギーがガス中の第２液３０２の表面エネルギー以上である場合（γＬ１Ｇ≧γＬ２Ｇ）、第２液３０２の液滴の完全な広がりが第１液３００の層上で起こる。第２の事例では、第２液３０２の液滴が第１液３００の層上に配置されると同時に、基板３０４上にも触れており、広がっている。第１液と第２液３０２とを混ぜ合わせることができる。理想的な条件下において、（ｉ）ガス中の第１液３００の表面エネルギーがガス中の第２液３０２の表面エネルギー以上であり（γＬ１Ｇ≧γＬ２Ｇ）、（ｉｉ）第１液と基板３０４との界面の表面エネルギーが第２液と基板との界面の表面エネルギーより大きい（γＳＬ１≧γＳＬ２）場合に完全な広がりが起こる。第３の事例では、第２液３０２の液滴が、基板３０４に触れながら、第１液３００の層上に配置される。広がりは第２液３０２と第１液３００との界面又は第２液と基板３０４との界面に沿って起こり得る。第１液と第２液３０２とを混ぜ合わせることができる。理想的な条件下において、ガス中の第１液３００の表面エネルギーと第１液と基板３０４との界面の表面エネルギーとの合計が、ガス中の第２液３０２の表面エネルギーと第２液と基板との界面の表面エネルギーとの合計以上であり（γＬ１Ｇ＋γＳＬ１≧γＬ２Ｇ＋γＳＬ２）、ガス中の第１液３００の表面エネルギーがガス中の第２液３０２の表面エネルギー以上であるか（γＬ１Ｇ≧γＬ２Ｇ）、又は（ｉｉ）第１液と基板３０４との界面の表面エネルギーが第２液と基板との界面の表面エネルギーより大きい（γＳＬ１≧γＳＬ２）場合に完全な広がりが起こる。
【００４４】
周囲雰囲気（例えば、空気又は不活性ガス）において表面エネルギーがインプリントレジストの表面エネルギーより大きくなるように選択された液を用いてナノインプリントリソグラフィー基板を前処理することにより、ドロップオンデマンドナノインプリントリソグラフィープロセスにおいてインプリントレジストが基板上に広がる速度を増大させることができ、インプリントレジストをテンプレートと接触させる前に、基板上でのインプリントレジストのより均一な厚さを確保することができ、それによりナノインプリントリソグラフィープロセスにおけるスループットが促進される。前処理組成物がインプリントレジストと混ぜ合わせることが可能な重合性成分を含んでいる場合、このことが不要な成分を添加することなく得られる重合体層の形成に有益に寄与し、より均一な硬化がもたらされることにより、より均一な機械特性及びエッチング特性を得ることができる。
【００４５】
図４は、ドロップオンデマンドナノインプリントリソグラフィーにおけるスループットを促進するプロセス４００を示すフローチャート図である。プロセス４００は操作４０２〜４１０を含む。操作４０２では、前処理組成物をナノインプリントリソグラフィー基板上に配置し、基板上に前処理コーティングを形成する。操作４０４では、インプリントレジストの不連続部分（「液滴」）を前処理コーティング上に配置し、各液滴で基板の標的域を覆う。前処理組成物と空気との界面エネルギーがインプリントレジストと空気との界面エネルギーより大きくなるように、前処理組成物及びインプリントレジストを選択する。
【００４６】
操作４０６では、インプリントレジストの各液滴がその標的域を超えて広がることで、複合重合性コーティング（「複合コーティング」）を基板上に形成する。複合コーティングには前処理組成物とインプリントレジストとの均質又は不均質混合物が含まれる。操作４０８では、複合コーティングをナノインプリントリソグラフィーテンプレート（「テンプレート」）と接触させ、広げて、テンプレートと基板との間の全体積に充填させる。操作４１０では、複合コーティングを重合して、基板上に重合体層を得る。複合コーティングの重合後、テンプレートを重合体層から分離し、ナノインプリントリソグラフィー積層体とする。本明細書で使用される場合、「ナノインプリントリソグラフィー積層体」は概して、基板及び基板に密着する重合体層を表し、それらのそれぞれ又は両方が、１つ以上の更なる（例えば、介在）層を含んでいてもよい。一例では、基板には、基層と基層に密着する密着層とが含まれ得る。
【００４７】
プロセス４００では、前処理組成物及びインプリントレジストは、例えば米国特許第７，１５７，０３６号及び米国特許第８，０７６，３８６号、並びにChou et al. 1995, Imprint of sub-25 nm vias and trenches in polymers. Applied Physics Letters 67(21):3114-3116、Chou et al. 1996, Nanoimprint lithography. Journal of Vacuum Science Technology B 14(6): 4129-4133、及びLong et al. 2007, Materials for step and flash imprint lithography (S-FIL（商標）). Journal of Materials Chemistry 17:3575-3580（それらは全て引用することにより本明細書の一部をなす）に記載される成分の混合物を含んでいてもよい。好適な組成物としては、重合性単量体（「単量体」）、架橋剤、樹脂、光重合開始剤、界面活性剤、又はそれらの任意の組合せが挙げられる。単量体の種類としては、アクリレート、メタクリレート、ビニルエーテル及びエポキシド、並びにそれらの多官能性誘導体が挙げられる。場合によっては、前処理組成物、インプリントレジスト又はその両方は実質的にケイ素を含まない。他の場合、前処理組成物、インプリントレジスト、又はその両方はケイ素を含有している。ケイ素含有単量体としては例えば、シロキサン及びジシロキサンが挙げられる。樹脂はケイ素含有（例えば、シルセスキオキサン）及びケイ素非含有（例えば、ノボラック樹脂）とすることができる。前処理組成物、インプリントレジスト又はその両方は１つ以上の重合開始剤又はフリーラジカル発生剤を含んでいてもよい。重合開始剤の種類としては例えば、光重合開始剤（例えば、アシロイン、キサントン及びフェノン）、光酸発生剤（例えば、スルホン酸塩及びオニウム塩）、及び光塩基発生剤（例えば、オルト−ニトロベンジルカルバメート、オキシムウレタン及びＯ−アシルオキシム）が挙げられる。
【００４８】
好適な単量体としては、単官能性、二官能性又は多官能性アクリレート、メタクリレート、ビニルエーテル及びエポキシドが挙げられ、ここで単−、二−及び多−はそれぞれ指定の官能基が１つ、２つ及び３つ以上であることを指す。単量体の一部又は全てがフッ素化（例えば、全フッ素化）されていてもよい。アクリレートの場合、例えば前処理材、インプリントレジスト又はその両方は１つ以上の単官能性アクリレート、１つ以上の二官能性アクリレート、１つ以上の多官能性アクリレート、又はそれらの組合せを含み得る。
【００４９】
好適な単官能性アクリレートの例としては、イソボルニルアクリレート、３，３，５−トリメチルシクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、ベンジルアクリレート、１−ナフチルアクリレート、４−シアノベンジルアクリレート、ペンタフルオロベンジルアクリレート、２−フェニルエチルアクリレート、フェニルアクリレート、（２−エチル−２−メチル−１，３−ジオキソラン−４−イル）メチルアクリレート、ｎ−ヘキシルアクリレート、４−ｔｅｒｔ−ブチルシクロヘキシルアクリレート、メトキシポリエチレングリコール（３５０）モノアクリレート、及びメトキシポリエチレングリコール（５５０）モノアクリレートが挙げられる。
【００５０】
好適なジアクリレートの例としては、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート（例えば、平均Ｍｎ＝５７５）、１，２−プロパンジオールジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、１，３−プロパンジオールジアクリレート、１，４−ブタンジオールジアクリレート、２−ブテン−１，４−ジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、３−メチル−１，３−ブタンジオールジアクリレート、１，５−ペンタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１Ｈ，１Ｈ，６Ｈ，６Ｈ−ペルフルオロ−１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１０−デカンジオールジアクリレート、１，１２−ドデカンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、シクロヘキサンジメタノールジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシル化ビスフェノールＡジアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、エトキシル化（３）ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシル化（４）ビスフェノールＡジアクリレート、エトキシル化（１０）ビスフェノールＡジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、１，２−アダマンタンジオールジアクリレート、２，４−ジエチルペンタン−１，５−ジオールジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）（４００）ジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）（３００）ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオール（ＥＯ）２ジアクリレート、１，６−ヘキサンジオール（ＥＯ）５ジアクリレート及びアルコキシル化脂肪族ジアクリレートエステルが挙げられる。
【００５１】
好適な多官能性アクリレートの例としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化トリメチロールプロパントリアクリレート（例えば、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート、プロポキシル化（６）トリメチロールプロパントリアクリレート）、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート（例えば、ｎ  約１．３、３、５）、ジ（トリメチロールプロパン）テトラアクリレート、プロポキシル化グリセリルトリアクリレート（例えば、プロポキシル化（３）グリセリルトリアクリレート）、トリス（２−ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、エトキシル化ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、トリペンタエリスリトールオクタアクリレートが挙げられる。
【００５２】
好適な架橋剤の例としては、本明細書に記載されるような二官能性アクリレート及び多官能性アクリレートが挙げられる。
【００５３】
好適な光重合開始剤の例としては、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ９０７、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ４２６５、６５１、１１７３、８１９、ＴＰＯ及びＴＰＯ−Ｌが挙げられる。
【００５４】
界面活性剤は、インプリントリソグラフィーテンプレートのパターニングされた表面に塗布するか、インプリントリソグラフィーレジストに加えるか、又はその両方により、固化レジストとテンプレートとの間の分離力を低減することで、インプリントリソグラフィープロセスにおいて形成されたインプリントパターンの分離欠陥を減らし、インプリントリソグラフィーテンプレートを用いて作製することができる連続インプリントの数を増やすことができる。インプリントレジスト用の剥離剤を選択する際の要素としては例えば、表面との親和性及び処理表面の所望の表面特性が挙げられる。
【００５５】
好適な界面活性剤の例としては、フッ素化界面活性剤及び非フッ素化界面活性剤が挙げられる。フッ素化界面活性剤及び非フッ素化界面活性剤はイオン性界面活性剤又は非イオン性界面活性剤であってもよい。好適な非イオン性のフッ素化界面活性剤としては、フルオロ脂肪族ポリマーエステル、ペルフルオロエーテル界面活性剤、ポリオキシエチレンのフッ素系界面活性剤、ポリアルキルエーテルのフッ素系界面活性剤、フルオロアルキルポリエーテル等が挙げられる。好適な非イオン性の非フッ素化界面活性剤としては、エトキシル化アルコール、エトキシル化アルキルフェノール及びポリエチレンオキシド−ポリプロピレンオキシドブロックコポリマーが挙げられる。
【００５６】
例示的な市販の界面活性剤成分としては、デラウェア州ウィルミントン所在のE.I. du Pont de Nemours and Company製のＺＯＮＹＬ（商標）  ＦＳＯ及びＺＯＮＹＬ（商標）  ＦＳ−３００；ミネソタ州メープルウッド所在の3M製のＦＣ−４４３２及びＦＣ−４４３０；オハイオ州シンシナティ所在のPilot Chemical Company製のＭＡＳＵＲＦ（商標）  ＦＳ−１７００、ＦＳ−２０００及びＦＳ−２８００；テキサス州マンスフィールド所在のChemguard製のＳ−１０７Ｂ；株式会社ネオス（日本国神戸市中央区）製のＦＴＥＲＧＥＮＴ  ２２２Ｆ、ＦＴＥＲＧＥＮＴ  ２５０、ＦＴＥＲＧＥＮＴ  ２５１；オハイオ州アクロン所在のOMNOVA Solutions Inc.製のＰｏｌｙＦｏｘ  ＰＦ−６５６；ニュージャージー州フローラムパーク所在のBASF製のＰｌｕｒｏｎｉｃ  Ｌ３５、Ｌ４２、Ｌ４３、Ｌ４４、Ｌ６３、Ｌ６４等；ニュージャージー州エジソン所在のCroda Inc.製のＢｒｉｊ  ３５、５８、７８等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００５７】
いくつかの例では、インプリントレジストは、０重量％〜８０重量％（例えば、２０重量％〜８０重量％又は４０重量％〜８０重量％）の１つ以上の単官能性アクリレートと、９０重量％〜９８重量％の１つ以上の二官能性若しくは多官能性アクリレート（例えば、インプリントレジストは単官能性アクリレートを実質的に含んでいなくてもよい）又は２０重量％〜７５重量％の１つ以上の二官能性若しくは多官能性アクリレート（例えば、１つ以上の単官能性アクリレートが存在する場合）と、１重量％〜１０重量％の１つ以上の光重合開始剤と、１重量％〜１０重量％の１つ以上の界面活性剤とを含む。一例では、インプリントレジストは、約４０重量％〜約５０重量％の１つ以上の単官能性アクリレートと、約４５重量％〜約５５重量％の１つ以上の二官能性アクリレートと、約４重量％〜約６重量％の１つ以上の光重合開始剤と、約３重量％の界面活性剤とを含む。別の例では、インプリントレジストは、約４４重量％の１つ以上の単官能性アクリレートと、約４８重量％の１つ以上の二官能性アクリレートと、約５重量％の１つ以上の光重合開始剤と、約３重量％の界面活性剤とを含む。更に別の例では、インプリントレジストは、約１０重量％の第１の単官能性アクリレート（例えば、イソボルニルアクリレート）と、約３４重量％の第２の単官能性アクリレート（例えば、ベンジルアクリレート）と、約４８重量％の二官能性アクリレート（例えば、ネオペンチルグリコールジアクリレート）と、約２重量％の第１の光重合開始剤（例えば、ＩＲＧＡＣＵＲＥ  ＴＰＯ）と、約３重量％の第２の光重合開始剤（例えば、ＤＡＲＯＣＵＲ  ４２６５）と、約３重量％の界面活性剤とを含む。好適な界面活性剤の例としては、Ｘ−Ｒ−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨ（式中、Ｒ＝アルキル、アリール、又はポリ（プロピレングリコール）であり、Ｘ＝Ｈ又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨであり、ｎは整数（例えば、２〜２０、５〜１５、又は１０〜１２）である（例えば、Ｘ＝−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨであり、Ｒ＝ポリ（プロピレングリコール）であり、ｎ＝１０〜１２である））；Ｙ−Ｒ−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨ（式中、Ｒ＝アルキル、アリール、又はポリ（プロピレングリコール）であり、Ｙ＝フッ素化鎖（全フッ素化アルキル又は全フッ素化エーテル）、又はフッ素化鎖でキャッピングされたポリ（エチレングリコール）であり、ｎは整数（例えば、２〜２０、５〜１５、又は１０〜１２）である（例えば、Ｙ＝全フッ素化アルキル基でキャッピングされたポリ（エチレングリコール）であり、Ｒ＝ポリ（プロピレングリコール）であり、ｎ＝１０〜１２である））；及びそれらの組合せが挙げられる。インプリントレジストの粘度は通例、２３℃で０．１ｃＰ〜２５ｃＰ又は５ｃＰ〜１５ｃＰである。インプリントレジストと空気との界面エネルギーは通例、２０ｍＮ／ｍ〜３６ｍＮ／ｍである。
【００５８】
一例では、前処理組成物は、０重量％〜８０重量％（例えば、２０重量％〜８０重量％又は４０重量％〜８０重量％）の１つ以上の単官能性アクリレートと、９０重量％〜１００重量％の１つ以上の二官能性若しくは多官能性アクリレート（例えば、前処理組成物は単官能性アクリレートを実質的に含まない）又は２０重量％〜７５重量％の１つ以上の二官能性若しくは多官能性アクリレート（例えば、１つ以上の単官能性アクリレートが存在する場合）と、０重量％〜１０重量％の１つ以上の光重合開始剤と、０重量％〜１０重量％の１つ以上の界面活性剤とを含む。
【００５９】
前処理組成物は通例、インプリントレジストと相溶性である。前処理組成物は通例、蒸気圧が低く、そのため複合コーティングが重合されるまで、基板上に薄膜として残存する。一例では、前処理組成物の蒸気圧は２５℃で１×１０−４ｍｍＨｇ未満である。前処理組成物は通例、粘度も低く、基板上での前処理組成物の急速な広がりを促進する。一例では、前処理組成物の粘度は２３℃で９０ｃＰ未満である。前処理組成物と空気との界面エネルギーは通例、３０ｍＮ／ｍ〜４５ｍＮ／ｍである。前処理組成物は通例、使用中に分解が起こらず化学的に安定するように選択される。
【００６０】
前処理組成物は、単一の重合性成分（例えば、単官能性アクリレート、二官能性アクリレート又は多官能性アクリレート等の単量体）、２つ以上の重合性成分の混合物（例えば、２つ以上の単量体の混合物）、又は１つ以上の重合性成分と１つ以上の他の成分との混合物（例えば、単量体の混合物；２つ以上の単量体と界面活性剤、光重合開始剤又はその両方との混合物等）とすることができる。いくつかの例では、前処理組成物としては、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、１，１２−ドデカンジオールジアクリレート、ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、１，３−アダマンタンジオールジアクリレート、ノナンジオールジアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート又はそれらの任意の組合せが挙げられる。
【００６１】
重合性成分の混合物が相乗効果を生み、単一の重合性成分を含む前処理組成物よりも有益に特性（例えば、低粘度、良好なエッチング耐性及び膜安定性）を兼ね備えた前処理組成物が得られる可能性がある。一例では、前処理組成物は１，１２−ドデカンジオールジアクリレートとトリシクロデカンジメタノールジアクリレートとの混合物である。別の例では、前処理組成物はトリシクロデカンジメタノールジアクリレートとテトラエチレングリコールジアクリレートとの混合物である。前処理組成物は概して、複合重合性コーティングの重合中に、前処理組成物の１つ以上の成分がインプリントレジストの１つ以上の成分と重合する（例えば、共有結合する）ように選択される。場合によっては、前処理組成物はインプリントレジストと同じ（also in）重合性成分又はインプリントレジストの１つ以上の重合性成分と共通する官能基（例えば、アクリレート基）を有する重合性成分を含む。前処理組成物の好適な例としては、プロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート及びジペンタエリスリトールペンタアクリレートを含む、本明細書に記載されるような多官能性アクリレートが挙げられる。
【００６２】
前処理組成物は、前処理組成物と空気との界面での界面エネルギーが前処理組成物とともに用いられるインプリントレジストと空気との界面エネルギーより大きくすることで、液体前処理組成物上での液体インプリントレジストの急速な広がりを促し、複合コーティングをテンプレートと接触させる前に基板上に均一な複合コーティングを形成するように選択されるのが通例である。前処理組成物と空気との界面エネルギーは通例、インプリントレジストと空気との間又はインプリントレジストの少なくとも１つの成分と空気との間の界面エネルギーよりも少なくとも０．５ｍＮ／ｍ又は少なくとも１ｍＮ／ｍから最大２５ｍＮ／ｍ（例えば、０．５ｍＮ／ｍ〜２５ｍＮ／ｍ、０．５ｍＮ／ｍ〜１５ｍＮ／ｍ、０．５ｍＮ／ｍ〜７ｍＮ／ｍ、１ｍＮ／ｍ〜２５ｍＮ／ｍ、１ｍＮ／ｍ〜１５ｍＮ／ｍ又は１ｍＮ／ｍ〜７ｍＮ／ｍ）大きいが、これらの範囲は、前処理組成物及びインプリントレジストの化学的特性及び物理的特性、並びにこれら２つの液体間で得られる相互作用に基づき変動し得る。表面エネルギーの差が小さすぎると、インプリントレジストの広がりが制限され、液滴が球冠状の形状を保持し、前処理組成物により隔てられたままとなる。表面エネルギー間の差が大きすぎると、インプリントレジストが過度に広がり、インプリントレジストのほとんどが隣接滴に向かって移動し、液滴の中心が空となり、それにより複合コーティングが液滴の中心の上に凸領域を備えることとなる。そのため、表面エネルギー間の差が小さすぎたり又は大きすぎたりすると、得られる複合コーティングは顕著な凸凹領域のある不均一なものとなる。表面エネルギーの差を適切に選択することで、インプリントレジストが急速に広がり、実質的に均一な複合コーティングが得られる。前処理組成物及びインプリントレジストの有益な選択により、充填時間を５０％〜９０％短縮することが可能となり、そうすることで充填を僅か１秒ほどで又は場合によっては僅か０．１秒足らずで達成することができる。
【００６３】
前処理組成物とインプリントレジストとの間の表面張力勾配に伴うスループットの改善に関するこれらの利益を達成するため、前処理組成物及びインプリントレジストの表面エネルギー、したがって組成は異なるものとする。ハイスループット処理にはインプリントレジストの広がり時間が短い必要があることを考慮すると、前処理組成物とインプリントレジストとの完全な混合を達成するのは難しい。そのため、インプリントフィールドに亘る前処理組成物及びインプリントレジストの分布は通例、不均一である（すなわち、前処理組成物は通例、広がり機構の性質から液滴境界域へと押される）。単量体の種類、単官能性及び多官能性の単量体の相対量、並びに光重合開始剤及び／又は他の添加剤（例えば、感光剤又は界面活性剤）の濃度が不均一な分布になり得る。これらの不均一性が組成だけでなく、硬化の程度にも影響を及ぼすことがあり、ともに結果として複合コーティングのエッチング速度に影響することになる。
【００６４】
複合コーティングの重合後、不均一な組成又は硬化の程度が、そのフィールドに亘って不均一なエッチングを引き起こすことにより、限界寸法均一性の不良又は不完全なエッチングが起こる場合がある。本明細書に記載のように、エッチング均一性は、前処理組成物及びインプリントレジストで形成される複合重合体層に亘るエッチング速度の変動を最小限に抑えることにより（例えば、「エッチング速度を適合させる」ことにより）、増進させることができる。本明細書で使用される場合、「エッチング速度」は概して、エッチングした材料の厚さをエッチング時間で除算したものを指す（通例、単位はｎｍ／ｓである）。エッチング速度の適合の評価尺度は、ナノインプリントプロセスで形成された複合重合体層におけるプレエッチング高さの変動とポストエッチング高さの変動とを比較することを含む。一例では、複合重合体層に亘るポストエッチング高さの変動は、複合重合体層に亘るプレエッチング高さの変動以下である。場合によっては、プレエッチング高さの変動が複合重合体層のプレエッチング高さの平均の±２０％又は±１０％であり、ポストエッチング高さの変動が複合重合体層のポストエッチング高さの平均の±１０％である。いくつかの場合、プレエッチング高さの変動が複合重合体層のプレエッチング高さの平均の±５％であり、ポストエッチング高さの変動が複合重合体層のポストエッチング高さの平均の±５％である。
【００６５】
本明細書で使用される場合、エッチングは、反応性イオンエッチング又は高密度エッチング（例えば、誘導結合プラズマ反応性イオンエッチング、磁気強化型反応性イオンエッチング、伝送結合プラズマエッチング等）を使用する酸素又はハロゲン含有プラズマ化学を含む当該技術分野で既知の多くのプロセスのいずれによっても達成することができる。エッチング均一性を達成するために、前処理組成物のエッチング速度と、インプリントレジストのエッチング速度との差が最小となるように、前処理組成物及びインプリントレジストの組成を選択することができる。前処理組成物とインプリントレジストとは、いくつかの所望の特性（例えば、低粘度、急速な硬化、機械的強度）を共有し得るが、前処理組成物及びインプリントレジストについての様々な制約が、エッチング速度の適合を難しくしている。特に、所望の前処理組成物は、低揮発性であり、インプリントレジストよりも表面張力が高い。前処理組成物の低揮発性は通例、インプリンティングまで比較的長い期間に及ぶ基板上での安定性をもたらす。これに対して、インプリントレジストは、施与して１秒足らずで、インプリントするのが通例であるため、低揮発性に対する要求は通例、前処理組成物に比べてインプリントレジストでは緩和される。
【００６６】
通例、高分子質量及び大きい分子間力の少なくとも一方を有する単量体が低揮発性を示す。このため、前処理組成物は概して、高分子質量の多官能性単量体（例えば、多官能性アクリレート）を含み、インプリントレジストに見られる揮発性の高い単官能性アクリレートは含まないのが通例である。本明細書で使用される場合、「高分子質量」は通例、少なくとも２５０Ｄａ又は少なくとも３００Ｄａの分子質量を指す。前処理組成物において多官能性単量体の割合が高いことで、通常のインプリントレジストで見られるよりも広範な架橋が起こり、より広範な架橋がより高いエッチング耐性、ひいてはより低いエッチング速度をもたらし得る。
【００６７】
分子間力が比較的大きい単量体も低揮発性を伴う。極性が大きい単量体、特に水素結合することが可能な単量体は概して、分子間力が大きく、したがって低揮発性を示す。極性が大きい単量体は有益なことに、表面張力の上昇を促し得る。場合によっては、極性の増大の少なくとも一部は、分子内におけるより多くの酸素原子（例えば、エチレングリコール単位、ヒドロキシル基、カルボキシル基等の形態）の存在によるものである。酸素原子の存在は、大きい分子間力及び高い表面張力に寄与することが多いが、エッチング耐性を低減する、ひいてはエッチング速度を高める傾向もある。したがって、前処理組成物は通例、インプリントレジストの単量体よりもエッチング耐性が低く、エッチング速度が高い単量体を含む。
【００６８】
粘度については、インプリントレジストが通例、インクジェットによって吐出されることから、インプリントレジストは概して、前処理組成物よりも多くの制約を受ける。この塗布方法では、インプリントレジストの粘度に対する上限が定められ得る。低粘度を達成するために、インプリントレジストは、前処理組成物より大量の小さい低分子量単量体（例えば、単官能性アクリレート）を含むのが通例である。前処理組成物が低粘度であることが有益なこともあるが、他の制約（例えば、低揮発性）によって、通例インプリントレジストよりも前処理組成物で粘度が高くなる。表面張力及び揮発性と同様に、粘度も分子間力と密接に関係しており、分子間力の増大は粘度の上昇に寄与する。その一方で、前処理組成物はスピンコーティングによって塗布することができ、このためインプリントレジストよりも粘度に対する上限が緩和される。結果として、前処理組成物の粘度は、インプリントレジストの粘度の少なくとも１．５倍、２倍、１０倍、又は５０倍とすることができる。
【００６９】
したがって、前処理組成物及びインプリントレジストの揮発性、表面張力、及び粘度に関する制約により、化学組成の点からインプリントレジストのエッチング速度が前処理組成物よりも低くなるのが通例である。しかしながら、前処理組成物とインプリントレジストとのエッチング速度差は、前処理組成物における多官能性単量体（架橋剤）の割合を増やす（すなわち、前処理組成物のエッチング速度を低くする）ことによって低減することができる。前処理組成物とインプリントレジストとのエッチング速度差を最小限に抑えるために、１つ以上の高エッチング耐性単量体、高い割合の多官能性単量体、又はそれらの組合せを含むように前処理組成物を選択することができる。
【００７０】
高エッチング耐性単量体の例としては、トリシクロデカンジメタノールジアクリレート、１，３−アダマンタンジオールジアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、ｐ−キシリレンジアクリレート、２−フェニル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、フェニルエチレングリコールジアクリレート、１，９−ノナンジオールジアクリレート、１，１２−ドデカンジオールジアクリレート、及びトリメチロールプロパントリアクリレートが挙げられる。各材料のエッチング耐性又はエッチング速度の推定は、大西パラメータ（Ohnishi number）又は環パラメータ等の組成又は構造に基づくパラメータを用いて行うことができる。大西パラメータは、ポリマー反復単位における原子の総数を炭素原子の数と酸素原子の数との差で除算したものに等しい：大西パラメータ＝Ｎ総数／（Ｎ炭素−Ｎ酸素）。環パラメータは、環構造に炭素原子として存在するレジストの質量ＭＣＲを総レジスト質量ＭＴＯＴで除算したものに等しい：環パラメータｒ＝ＭＣＲ／ＭＴＯＴ。
【００７１】
異なる前処理組成物について算出された大西パラメータの比を表２に挙げる。しかしながら、これらのパラメータは経験則に基づくものであり、正確さに限りがあり、エッチング速度のより正確な値は実験によって得るのが通例である。実験によって求められた前処理組成物についてのエッチング速度は通例、大西パラメータに基づく予測よりも低い。そのため、前処理組成物のエッチング速度に適合させるために、インプリントレジストのエッチング耐性を増大させるか、又はエッチング速度を低くすることが有益であり得る。インプリントレジストの低粘度の制約のために、低粘度を保ちながら、エッチング耐性を増大させるか、又はエッチング速度を低くするのには、小さい芳香族単量体が好適であり得る。低粘度、高エッチング耐性の単量体の例としては、ベンジルアクリレート、ｍ−キシリレンジアクリレート、ｐ−キシリレンジアクリレート、２−フェニル−１，３−プロパンジオールジアクリレート、及びフェニルエチレングリコールジアクリレートが挙げられる。
【００７２】
プロセス４００の操作４０２を参照して、図５Ａは、基層５００と密着層５０２とを備える基板１０２を示している。基層５００は通例シリコンウエハである。基層５００に適した他の材料としては、フュームドシリカ、石英、シリコンゲルマニウム、ガリウムヒ素及びリン化インジウムが挙げられる。密着層５０２は、重合体層と基層５００との密着性を向上させることにより、複合コーティングの重合後、テンプレートを重合体層から分離する際の重合体層の欠陥の形成を低減する働きがある。密着層５０２の厚さは通例、１ｎｍ〜１０ｎｍである。密着層５０２に適した材料の例としては、米国特許第７，７５９，４０７号、同第８，３６１，５４６号、同第８，５５７，３５１号、同第８，８０８，８０８号、及び同第８，８４６，１９５号（それらは全て引用することにより本明細書の一部をなす）に開示されるものが挙げられる。一例では、密着層は、ＩＳＯＲＡＤ  ５０１、ＣＹＭＥＬ  ３０３ＵＬＦ、ＣＹＣＡＴ  ４０４０又はＴＡＧ  ２６７８（第四級アンモニウムによってブロックされたトリフルオロメタンスルホン酸）と、ＰＭアセテート（テネシー州キングスポートのEastman Chemical Companyから入手可能な２−（１−メトキシ）プロピルアセテートからなる溶媒）とを含む組成物から形成される。場合によっては、基板１０２は、基層５００と密着層５０２との間に１つ以上の更なる層を備える。いくつかの場合では、基板１０２は密着層５０２上に１つ以上の更なる層を備える。簡略化のために、基板１０２は基層５００及び密着層５０２のみを備えるものとして示している。
【００７３】
図５Ｂは、前処理組成物を基板１０２上に配置し、前処理コーティング５０６を形成した後の前処理組成物５０４を示している。図５Ｂに示されるように、前処理コーティング５０６は基板１０２の密着層５０２上に直接形成される。場合によっては、前処理コーティング５０６は基板１０２の別の表面上に（例えば、基層５００上に直接）形成される。前処理コーティング５０６は、スピンコート法、ディップコート法、化学蒸着（ＣＶＤ）、物理蒸着（ＰＶＤ）等の技法を用いて基板１０２上に形成される。例えば、スピンコート法又はディップコート法等の場合、前処理組成物を１つ以上の溶媒（例えば、プロピレングリコールメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）、プロピレングリコールモノメチルエーテル（ＰＧＭＥ）等）に溶解して、基板に塗布した後、溶媒を蒸発させることで、前処理コーティングを残すことができる。前処理コーティング５０６の厚さｔｐは通例、１ｎｍ〜１００ｎｍ（例えば、１ｎｍ〜５０ｎｍ、１ｎｍ〜２５ｎｍ又は１ｎｍ〜１０ｎｍ）である。
【００７４】
さらに図４を参照して、プロセス４００の操作４０４は、インプリントレジストの各液滴が基板の標的域を覆うように、インプリントレジスト滴を前処理コーティング上に配置することを含む。インプリントレジスト滴の体積は通例、０．６ｐＬ〜３０ｐＬであり、液滴の中心間の距離は通例、３５μｍ〜３５０μｍである。場合によっては、インプリントレジストと前処理コーティングとの体積比は１：１〜１５：１である。操作４０６では、インプリントレジストの各液滴がその標的域を超えて広がることで、複合コーティングが形成されるように、複合コーティングを基板上に形成する。本明細書で使用される場合、「前広がり（prespreading）」は液滴が初めに前処理コーティングと接触し、標的域を超えて広がる時点と、テンプレートが複合コーティングと接触する時点との間に起こるインプリントレジスト滴の自然な広がりを指す。
【００７５】
図６Ａ〜図６Ｄは、液滴を標的域上に配置した時点での前処理コーティング上でのインプリントレジスト滴、並びに液滴が広がる前、広がっている最中、及び広がりきった後での複合コーティングを上から見た図を示している。液滴は正方格子に示されているが、液滴パターンは正方又は幾何学パターンに限定されない。
【００７６】
図６Ａに、液滴が標的域６０２を覆うが、標的域６０２を超えて広がらないような、液滴を初めに前処理コーティング上に配置した時点での前処理コーティング５０６上の液滴６００を上から見た図を示す。液滴６００を前処理コーティング５０６上に配置した後、標的域よりも大きい基板の表面積を覆うように、液滴が自然に広がることにより、基板上に複合コーティングが形成される。図６Ｂに、前広がり中（標的域６０２を超えて液滴６００がいくらか広がった後）、通例インプリントレジストと前処理コーティングとがいくらか混ぜ合わされた後の複合コーティング６０４を上から見た図を示す。図示されるように、複合コーティング６０４は液体前処理組成物と液体インプリントレジストとの混合物であり、領域６０６はインプリントレジストの大部分を含み（インプリントレジストに「富んでおり」）、領域６０８は前処理組成物の大部分を含んでいる（前処理組成物に「富んでいる」）。前広がりが進行するにつれて、複合コーティング６０４は前処理組成物とインプリントレジストとのより均質な混合物を形成することができる。
【００７７】
１つ以上の領域６０６が１つ以上の隣接する領域６０６と接触するまで、広がりを進行させることができる。図６Ｃ及び図６Ｄに、広がりきった後の複合コーティング６０４を示す。図６Ｃに示されるように、領域６０６のそれぞれが互いに隣接する領域６０６に境界６１０で接触するように広がっており、領域６０８は領域６０６間の不連続（非連続）部分まで縮小している。他の場合、図６Ｄに示されるように、領域６０８が識別不能となるように、領域６０６が広がり、連続層を形成している。図６Ｄでは、複合コーティング６０４は前処理組成物とインプリントレジストとの均質混合物とすることができる。
【００７８】
図７Ａ〜図７Ｄは、図６Ａ〜図６Ｄのｗ−ｗ、ｘ−ｘ、ｙ−ｙ及びｚ−ｚ線それぞれに沿った断面図である。図７Ａは、標的域６０２に対応する基板１０２の表面積を覆うインプリントレジストの液滴６００を示す、図６Ａのｗ−ｗ線に沿った断面図である。各標的域（及び初めに配置された各液滴）にはｃ−ｃ線に示されるように中心があり、ｂ−ｂ線は２つの標的域６０２の中心から等しく離れた位置を示す。簡略化のために、液滴６００は基板１０２の密着層５０２に接するように示されており、インプリントレジストと前処理組成物との混ざり合いは示されていない。図７Ｂは、領域６０６が標的域６０２を超えて広がった後の領域６０８が領域６０６間に露出している複合コーティング６０４を示す、図６Ｂのｘ−ｘ線に沿った断面図である。図７Ｃは、前処理組成物とインプリントレジストとの均質混合物として複合コーティング６０４を示す、前広がり終了時の図６Ｃのｙ−ｙ線に沿った断面図である。図示されるように、領域６０６は図７Ｂより広い基板表面を覆うように広がっており、それに応じて領域６０８は縮小している。液滴６００を基とする領域６０６は凸部として示されているが、複合コーティング６０４は略平板であるか、又は凹部領域を含み得る。或る特定の場合、前広がりが図７Ｃに示されるものを超えて続いて、インプリントレジストが前処理コーティング上に連続層を形成することがある（混ざり合わないか、又は完全に若しくは部分的に混ざり合う）。図７Ｄは、広がりきった後の前処理組成物とインプリントレジストとの均質混合物として複合コーティング６０４を示す、図６Ｄのｚ−ｚ線に沿った断面図であり、液滴の中心ｃ−ｃについての複合コーティングの凹部領域同士が境界６１０で接しており、そのため液滴境界での重合性コーティングの厚さは液滴の中心の複合コーティングの厚さより大きい。図７Ｃ及び図７Ｄに示されるように、複合コーティングをナノインプリントリソグラフィーテンプレートと接触させる際、２つの標的域の中心から等しく離れた位置にある複合コーティング６０４の厚さは２つの標的域の一方の中心の複合コーティングの厚さとは異なり得る。
【００７９】
さらに図４を参照して、プロセス４００の操作４０８及び４１０は、ナノインプリントリソグラフィー基板上に複合重合体層を備えるナノインプリントリソグラフィー積層体を得るために、複合コーティングをテンプレートと接触させること及び複合コーティングを重合することをそれぞれ含む。
【００８０】
場合によっては、図７Ｃ及び図７Ｄに示されるように、複合コーティング６０４は、前広がり終了時の（すなわち、複合コーティングをテンプレートと接触させる直前の）均質混合物又は実質的に均質な混合物（例えば、空気−複合コーティング界面での）である。このようにして、テンプレートは均質混合物と接触して、混合物の大部分は通例、インプリントレジストに由来したものとなる。そのため、インプリントレジストの剥離特性は概して、複合コーティングとテンプレートとの相互作用と、テンプレートと重合体層との間の分離力に起因する欠陥の形成（又は欠陥がないこと）を含むテンプレートからの重合体層の分離とに影響を及ぼすことになる。
【００８１】
しかしながら、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、複合コーティング６０４は、テンプレート１１０が物理的特性及び化学的特性が異なる複合コーティング６０４の領域と接触するように、それぞれ前処理組成物に富む領域６０８とインプリントレジストに富む領域６０６とを備えていてもよい。簡略化のために、領域６０６におけるインプリントレジストは前処理コーティングに置き換えて示されており、そのため領域６０６は基板と直接接しており、混ざり合いは示されていない。したがって、領域６０８における前処理組成物は厚さが不均一である。図８Ａでは、テンプレート１１０が主に領域６０６と接するように、領域６０６の最大高さｐは前処理組成物の最大高さｉよりも大きい。図８Ｂでは、テンプレート１１０が主に領域６０８と接するように、領域６０８の最大高さｉはインプリントレジストの最大高さｐよりも大きい。したがって、得られた複合重合体層からのテンプレート１１０の分離及びそれに伴う欠陥密度は不均一であり、これはテンプレートとインプリントレジストとの相互作用とテンプレートと前処理組成物との相互作用とが異なることに基づいている。そのため、或る特定の前処理組成物（例えば、単一の単量体又は２つ以上の単量体の混合物を含むが、界面活性剤は含まない前処理組成物）では、複合コーティングによって、テンプレートが複合コーティングと接する気液界面にて均質混合物又は少なくとも実質的に均質な混合物が形成されることが有益な場合がある。
【００８２】
図９Ａ〜図９Ｃ及び図１０Ａ〜図１０Ｃは、複合コーティングをテンプレートと接触させる前、接触させている最中、及び複合重合体層からテンプレートを分離し、ナノインプリントリソグラフィー積層体を得た後の基層５００と密着層５０２とを備える基板１０２上にあるテンプレート１１０及び複合コーティング６０４を示す断面図である。図９Ａ〜図９Ｃでは、複合コーティング６０４は前処理組成物とインプリントレジストとの均質混合物として示されている。図１０Ａ〜図１０Ｃでは、複合コーティング６０４は前処理組成物とインプリントレジストとの不均質混合物として示されている。
【００８３】
図９Ａに、基板１０２上でのテンプレート１１０と均質複合コーティング９００との初期接触の断面図を示す。図９Ｂでは、テンプレート１１０は、複合コーティング９００がテンプレート１１０の凹部に充填されるように基板１０２に向かって前進している。複合コーティング９００を重合して、基板１０２上に均質な重合体層を得た後、重合体層からテンプレート１１０を分離する。図９Ｃに、均質な複合重合体層９０４を備えるナノインプリントリソグラフィー積層体９０２の断面図を示す。
【００８４】
図１０Ａに、基板１０２上でのテンプレート１１０と複合コーティング６０４との初期接触の断面図を示す。不均質な複合コーティング１０００は領域６０６と領域６０８とを備える。図示されるように、領域６０６のインプリントレジストと領域６０８の前処理組成物との間で混ざり合いはほとんど又は全く起こっていない。図１０Ｂでは、テンプレート１１０は、複合コーティング１０００がテンプレート１１０の凹部に充填されるように基板１０２に向かって前進している。複合コーティング１０００を重合して、基板１０２上に不均質な重合体層を得た後、重合体層からテンプレート１１０を分離する。図１０Ｃに、不均一な複合コーティング１０００の領域６０６及び領域６０８にそれぞれ対応する領域１００６及び領域１００８を含む不均質な重合体層１００４を備えるナノインプリントリソグラフィー積層体１００２の断面図を示す。そのため、複合重合体層１００２は化学組成が不均質又は不均一であり、インプリントレジストに富んだ混合物に由来する組成を有する領域１００６と、前処理組成物に富む混合物に由来する組成を有する領域１００８とを備える。領域１００６及び領域１００８の相対サイズ（例えば、露出する表面積、覆われるテンプレートの表面積、又は体積）は、複合コーティングとテンプレートとの接触前の前広がり又はテンプレートとの接触に起因する広がりの程度に少なくとも一部応じて変動し得る。場合によっては、複合重合体層が境界によって隔てられた複数の中心領域を備えるように、領域１００６は領域１００８と隔てられていても又は結合していてもよく、境界での複合重合体層１００４の化学組成は中心領域の内部での複合重合体層の化学組成とは異なる。
【実施例】
【００８５】
下記実施例において、インプリントレジストと空気との界面にて報告された界面エネルギーを最大泡圧法により測定した。測定はドイツのハンブルグにあるKruess GmbH製のＢＰ２泡圧張力計を用いて行った。最大泡圧法では、毛細管を用いて液中に形成される気泡の最大内圧を測定する。径が既知の毛細管を用いて、表面張力をヤング−ラプラスの式から算出することができる。前処理組成物のいくつかには、前処理組成物と空気との界面での界面エネルギーについて製造業者からの報告値が与えられる。
【００８６】
粘度は２３℃に設定した温度制御浴を用いて小型サンプルアダプタを備えるBrookfieldのＤＶ−ＩＩ＋  Ｐｒｏを使用して測定した。報告される粘度値は５つの測定値の平均である。
【００８７】
密着層は、約７７ｇのＩＳＯＲＡＤ  ５０１と、約２２ｇのＣＹＭＥＬ  ３０３ＵＬＦと、約１ｇのＴＡＧ  ２６７８とを合わせて、この混合物をおよそ１９００グラムのＰＭアセテートに入れることにより作製された密着組成物を硬化することで形成し、基板上に調製した。厚さが均一な平板層とはいかないまでも、実質的に平滑となるように、密着組成物を毎分５００回転〜４０００回転の回転速度にて基板（例えば、シリコンウエハ）上にスピンオンした。スピンオン組成物を１６０℃の熱化学線エネルギーにおよそ２分間曝した。得られた密着層は約３ｎｍ〜約４ｎｍの厚さであった。
【００８８】
比較例１及び実施例１〜実施例３では、空気／インプリントレジスト界面での表面張力が３３ｍＮ／ｍであるインプリントレジストを用いて、様々な表面上でのインプリントレジストの広がりを明らかにした。インプリントレジストは、約４５重量％の単官能性アクリレート（例えば、イソボルニルアクリレート及びベンジルアクリレート）と、約４８重量％の二官能性アクリレート（例えば、ネオペンチルグリコールジアクリレート）と、約５重量％の光重合開始剤（例えば、ＴＰＯ及び４２６５）と、約３重量％の界面活性剤（例えば、Ｘ−Ｒ−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨ（式中、Ｒ＝アルキル、アリール又はポリ（プロピレングリコール）であり、Ｘ＝Ｈ又は−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨであり、ｎは整数（例えば、２〜２０、５〜１５又は１０〜１２）である（例えば、Ｘ＝−（ＯＣＨ２ＣＨ２）ｎＯＨであり、Ｒ＝ポリ（プロピレングリコール）であり、ｎ＝１０〜１２である）の混合物）と、フッ素系界面活性剤（ここでＸ＝全フッ素化アルキル）とを含む重合性組成物とした。
【００８９】
比較例１では、インプリントレジストをナノインプリントリソグラフィー基板の密着層上に直接配置した。図１１は、格子パターンでの液滴の吐出を開始して１．７秒後における基板の密着層１１０２上でのインプリントレジスト滴１１００の画像である。画像に見られるように、液滴１１００は基板上の標的域から外側に向かって広がっている。しかしながら、標的域を超えた広がりは制限され、露出密着層１１０２の面積は液滴１１００の面積を超えていた。この及び他の画像に見ることができるリング、例えばリング１１０４はニュートン干渉リングであり、ニュートン干渉リングは液滴の様々な領域における厚さの差を示すものである。レジスト滴のサイズはおよそ２．５ｐＬであった。図１１では、液滴の２×７（ピッチ）２インターリーブ格子（例えば、水平方向に２単位、ライン間３．５単位）である。次のラインをそれぞれ水平方向に１単位動かした。
【００９０】
実施例１〜実施例３では、前処理組成物Ａ〜前処理組成物Ｃをそれぞれナノインプリントリソグラフィー基板上に配置し、前処理コーティングを形成した。インプリントレジスト滴を前処理コーティング上に配置した。図１２〜図１４は、インプリントレジスト滴の吐出を開始した後の複合コーティングの画像を示している。これらの実施例では前処理組成物とインプリントレジストとの間で混ざり合いが起こるが、簡略化のために、混ざり合いは全く考慮せずにインプリントレジスト滴及び前処理コーティングを以下に記載する。前処理組成物はスピンオンコート法を介してウエハ基板上に配置した。より具体的には、前処理組成物はＰＧＭＥＡ（０．３重量％の前処理組成物／９９．７重量％のＰＧＭＥＡ）に溶解し、ウエハ基板上にスピンオンした。溶媒を蒸発させるにあたり基板上で得られる前処理コーティングの典型厚さは５ｎｍ〜１０ｎｍの範囲（例えば、８ｎｍ）であった。レジスト滴のサイズは図１２〜図１４でおよそ２．５ｐＬであった。図１２及び図１４は、液滴の２×７（ピッチ）２インターリーブ格子（例えば、水平方向に２単位、ライン間３．５単位）である。次のラインをそれぞれ水平方向に１単位動かした。図１３は、液滴の２×６（ピッチ）２インターリーブ格子を示している。ピッチ値は８４．５μｍであった。レジストと前処理層との体積比は１〜１５（例えば、６〜７）の範囲であった。
【００９１】
表１に実施例１〜実施例３に用いられる前処理組成物Ａ〜前処理組成物Ｃ及びインプリントレジストについての表面張力（気液界面）を挙げている。
【表１】
0006797902.tif 000042
【００９２】
実施例１では、インプリントレジスト滴を前処理組成物Ａ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ４９２又は「ＳＲ４９２」）のコーティングを備える基板上に配置した。Sartomer, Inc.（米国、ペンシルバニア州）から入手可能なＳＲ４９２はプロポキシル化（３）トリメチロールプロパントリアクリレート（多官能性アクリレート）である。図１２は、インターリーブ格子パターンでの不連続部分の吐出を開始して１．７秒後における前処理コーティング１２０２及び得られた複合コーティング１２０４上でのインプリントレジスト滴１２００の画像を示している。本実施例では、液滴が球冠状の形状を保持し、インプリントレジストの広がりは制限される。図１２に見られるように、液滴１２００は比較例１での密着層上でのインプリントレジストを超えて広がるが、液滴は前処理コーティング１２０２により隔てられたままとなり、液滴周りに境界１２０６を形成する。インプリントレジストの或る特定の成分が液滴の中心を越えて広がり、液滴１２００周りに領域１２０８を形成する。領域１２０８は前処理コーティング１２０２により隔てられている。広がりの制限は前処理組成物Ａとインプリントレジストとの間の表面張力の差が小さいこと（１ｍＮ／ｍ）に少なくとも一部寄与するものであり、そのため液滴の広がりには顕著なエネルギーの利点はない。摩擦等の他の要素も広がりの程度に影響を及ぼすことが理解される。
【００９３】
実施例２では、インプリントレジスト滴を前処理組成物Ｂ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ３５１ＨＰ又は「ＳＲ３５１ＨＰ」）のコーティングを備える基板上に配置した。Sartomer, Inc.（米国、ペンシルバニア州）から入手可能なＳＲ３５１ＨＰはトリメチロールプロパントリアクリレート（多官能性アクリレート）である。図１３は、正方格子パターンでの液滴の吐出を開始して１．７秒後における前処理コーティング１３０２及び得られた複合コーティング１３０４上でのインプリントレジスト滴１３００の画像を示している。１．７秒後、液滴１３００が基板の表面積の大部分を覆い、前処理コーティング１３０２により隔てられ、液滴周りに境界１３０６を形成する。液滴１３００は実施例１の液滴１２００よりも均一であるため、実施例１の広がりに対する顕著な改善が観察される。より大きい広がりの程度は実施例１の前処理組成物Ａとインプリントレジストとの間の表面張力の差よりも前処理組成物Ｂとインプリントレジストとの間の表面張力の差が大きいこと（３．１ｍＮ／ｍ）に少なくとも一部寄与する。
【００９４】
実施例３では、インプリントレジスト滴を前処理組成物Ｃ（Ｓａｒｔｏｍｅｒ  ３９９ＬＶ又は「ＳＲ３９９ＬＶ」）のコーティングを備える基板上に配置した。Sartomer, Inc.（米国、ペンシルバニア州）から入手可能なＳＲ３９９ＬＶはジペンタエリスリトールペンタアクリレート（多官能性アクリレート）である。図１４は、三角格子パターンでの液滴の吐出を開始して１．７秒後における前処理コーティング１４０２及び得られた複合コーティング１４０４上でのインプリントレジスト滴１４００の画像を示している。図１４に見られるように、液滴１４００は前処理コーティング１４０２により境界１４０６にて隔てられている。しかしながら、インプリントレジストのほとんどが液滴境界に集積し、そのため重合性材料のほとんどが液滴境界にあり、液滴の中心は実質的に空となる。広がりの程度は前処理組成物Ｃとインプリントレジストとの間の表面張力の差が大きいこと（６．９ｍＮ／ｍ）に少なくとも一部寄与する。
【００９５】
欠陥密度は実施例１〜実施例３のインプリントレジスト及び実施例２の前処理組成物Ｂについての前広がり時間に応じて測定した。図１５は、テンプレートの非充填に起因する欠陥密度（空隙）を示している。プロット１５００にて、２８ｎｍのライン／スペースパターン領域（line/space pattern regions）についての広がり時間（秒）に応じた欠陥密度（１ｃｍ２当たりの欠陥数）を示す。欠陥密度は０．９秒で０．１／ｃｍ２近くになる。プロット１５０２にて、特徴のサイズが或る範囲にあるフィールド全体に亘る広がり時間（秒）に応じた欠陥密度（１ｃｍ２当たりの欠陥数）を示す。欠陥密度は１秒で０．１／ｃｍ２近くになる。比較として、前処理を行わないと、通例０．１／ｃｍ２に近い欠陥密度は、２．５秒〜３．０秒の広がり時間にてフィールド全体で達成される。
【００９６】
前処理組成物ＰＣ１〜ＰＣ９の特性を表２に示す。ＰＣ１〜ＰＣ９の重要な特性（key）を以下に示す。粘度は２３℃の温度にて本明細書に記載のように測定した。表２に示されるように５００ｍｓでの直径比（Ｄｉａｍ．Ｒａｔｉｏ）を算出するために、インプリントレジスト滴（液滴サイズ約２５ｐＬ）を、密着層の最上部に前処理組成物（約８ｎｍ〜１０ｎｍの厚さ）がコートされた基板上に広げ、液滴径を５００ｍｓの経過時間にて記録した。５００ｍｓにて各前処理組成物を用いたインプリントレジスト滴径を、前処理組成物を用いない密着層上でのインプリントレジスト滴径で除算した。表２に示されるように、５００ｍｓにおけるＰＣ１上でのインプリントレジスト滴径は前処理コーティングを用いない密着層上でのインプリントレジスト滴径よりも６０％大きかった。図１６は、前処理組成物ＰＣ１〜ＰＣ９についての時間（ｍｓ）に応じた液滴径（μｍ）を示すものである。相対エッチング耐性は各前処理組成物の大西パラメータをインプリントレジストの大西パラメータで除算したものである。ＰＣ１〜ＰＣ９の相対エッチング耐性（前処理組成物のエッチング耐性とインプリントレジストのエッチング耐性との比）を表２に示す。
【表２】
0006797902.tif 000043
ＰＣ１：トリメチロールプロパントリアクリレート（Sartomer）
ＰＣ２：トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート、ｎ  約１．３（大阪有機化学工業株式会社）
ＰＣ３：１，１２−ドデカンジオールジアクリレート
ＰＣ４：ポリ（エチレングリコール）ジアクリレート、平均Ｍｎ＝５７５（Sigma-Aldrich）
ＰＣ５：テトラエチレングリコールジアクリレート（Sartomer）
ＰＣ６：１，３−アダマンタンジオールジアクリレート
ＰＣ７：ノナンジオールジアクリレート
ＰＣ８：ｍ−キシリレンジアクリレート
ＰＣ９：トリシクロデカンジメタノールジアクリレート（Sartomer）
【００９７】
前処理組成物ＰＣ３と前処理組成物ＰＣ９とを様々な重量比にて合わせて、表３に示される重量比の前処理組成物ＰＣ１０〜前処理組成物ＰＣ１３を得た。ＰＣ３及びＰＣ９とそれらから形成される混合物との特性の比較から相乗効果が明らかとなった。例えば、ＰＣ３は粘度が比較的低く、比較的早いテンプレートの充填が可能であるが、エッチング耐性が比較的低い。これに対して、ＰＣ９はエッチング耐性及び膜安定性が比較的良好である（蒸発損失が低い）が、比較的粘性であり、比較的遅いテンプレートの充填を呈する。しかしながら、ＰＣ３とＰＣ９とを合わせることで、比較的低い粘性、比較的早いテンプレートの充填及び比較的良好なエッチング耐性を含む有益な特性を兼ね備えた前処理組成物が得られた。例えば、３０重量％のＰＣ３と７０重量％のＰＣ９とを含む前処理組成物は表面張力が３７．２ｍＮ／ｍであり、直径比が１．６１であり、大西パラメータが３．５であることが見出された。
【表３】
0006797902.tif 000044
【００９８】
図１７Ａに、様々な比のＰＣ３及びＰＣ９（すなわち、１００重量％のＰＣ３から１００重量％のＰＣ９まで）を含む前処理組成物についての粘度のプロットを示している。図１７Ｂに、ＰＣ３、ＰＣ１３、ＰＣ１２、ＰＣ１１、ＰＣ１０及びＰＣ９についての液滴径（表２に関して記載されているように測定）を示す。図１７Ｃに、ＰＣ３及びＰＣ９の画分に対する表面張力（ｍＮ／ｍ）を示す。
【００９９】
図１８は、表２に言及されるＰＣ３、ＰＣ９、ＰＣ３とＰＣ９との混合物、及びインプリントレジストについての前処理組成物のエッチング速度と、インプリントレジストのエッチング速度との比を示すものである。前処理組成物ＰＣ９（１８００）、２５重量％  ＰＣ３＋７５重量％  ＰＣ９（１８０２）、３０重量％  ＰＣ３＋７０重量％  ＰＣ９（１８０４）、ＰＣ１２（１８０６）、ＰＣ３（１８０８））の硬化薄膜をシリコン基板上に作製した。同じ厚さのインプリントレジストの硬化薄膜も作製した。フッ化炭素エッチング化学を用いてプラズマエッチャーにて試料をエッチングした。エッチングプロセスは、７５ＷのＲＩＥ電力及び１５０ＷのＩＣＰ電力、１２０ｍＴｏｒｒで５ｓｃｃｍのＣＦ４及び３０ｓｃｃｍのアルゴン、並びに９０秒のプロセス時間にてTrion Technology製の反応性イオンエッチングツールを使用して行った。エッチング前後の各薄膜試料の厚さを反射率測定によって測定した。
【０１００】
ＰＣ３（１，１２−ドデカンジオールジアクリレート）及びＰＣ９（トリシクロデカンジメタノールジアクリレート）はともに二官能性アクリレートである。ＰＣ９は、環状炭化水素骨格を有しており、比較的高いエッチング耐性をもたらすと予測された。大西パラメータに基づき、ＰＣ９は、インプリントレジストよりもエッチング耐性が高い（エッチング速度が低い）と予測され、ＰＣ３は、インプリントレジストよりもエッチング耐性が低い（エッチング速度が高い）と予測された。図１８に示される結果から、ＰＣ３が実際には、同程度ではあるものの、インプリントレジストよりも僅かに高いエッチング耐性（低いエッチング速度）を有することが分かる。ＰＣ９は、インプリントレジストよりも更に高いエッチング耐性（低いエッチング速度）を有し、エッチング速度はインプリントレジストの約７０％である。大西パラメータに基づき予測されたものよりもＰＣ３及びＰＣ９のエッチング耐性が高いことは、インプリントレジストよりもＰＣ３及びＰＣ９での架橋度が大きいことに少なくとも一部、関係し得る。
【０１０１】
別の例では、表２に言及されるＰＣ１を、インプリントレジストを用いた標準的なインプリントプロセスに使用した。広がり時間は、ＰＣ１とインプリントレジストとが完全に混合する時間がないよう十分短くし、そのため、インプリントフィールドに亘りＰＣ１とインプリントレジストとが不均一に分布し、ＰＣ１が液滴境界域に集まった。酸素エッチング化学を用いたエッチング前後のインプリント形状の高さの原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）による測定を行い、液滴中心と液体境界域との間に何らかのエッチング速度の差を検出することができるかを確認した。酸素エッチングは、７０Ｗ、１５ｍＴｏｒｒで５ｓｃｃｍの酸素及び２０ｓｃｃｍのアルゴン、並びに２０秒のプロセス時間にてTrion Technology製の反応性イオンエッチングツールを使用して行った。図１９Ａのプロット１９００は、インプリントフィールド上の１６０μｍの水平距離に沿って５μｍ間隔で測定されたインプリント形状の高さ（ｎｍ）を示す。液滴中心及び液滴境界の位置を目視で確認することは難しい場合があるため、測定設定に少なくとも１つの液滴境界が含まれるように液滴ピッチに等しい距離に亘って測定を行った。これらの試料の液滴ピッチは、水平方向に約１５８μｍであった。プロット１９００は、特徴のプレエッチング高さの平均が約±１．５ｎｍの範囲で約５８．１ｎｍであることを示している。図１９Ｂのプロット１９１０は、インプリントフィールド上の３２０μｍの水平距離に沿って５μｍ間隔で測定したインプリント形状のポストエッチング高さを示す。形状のポストエッチング高さの平均は、約±１．５ｎｍの範囲で約４６．４ｎｍであった。したがって、少なくとも２つの液滴境界域に及ぶこのスキャン長さに沿ったエッチング速度には有意差は観察されず、通常のインプリント条件下では２つの物質間でエッチング速度が密接に適合されていることが示された。大西パラメータに基づくと、ＰＣ１は、エッチング速度がレジストよりもおよそ３０％大きいと予測される。しかしながら、ＰＣ１（トリメチロールプロパントリアクリレート）が三官能性アクリレートであることから、レジストより高い架橋度は、エッチング耐性の増大に寄与し得るため、ＰＣ１のエッチング速度とインプリントレジストのエッチング速度とは、２つの物質で同程度であることが分かった。
【０１０２】
多くの実施形態が記載されている。それでも、様々な変更を本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく行うことができることが理解される。したがって、他の実施形態も添付の特許請求の範囲内である。
【図１】
0006797902.tif 000045
【図２】
0006797902.tif 000046
【図３Ａ】
0006797902.tif 000047
【図３Ｂ】
0006797902.tif 000048
【図３Ｃ】
0006797902.tif 000049
【図３Ｄ】
0006797902.tif 000050
【図４】
0006797902.tif 000051
【図５Ａ】
0006797902.tif 000052
【図５Ｂ】
0006797902.tif 000053
【図６Ａ】
0006797902.tif 000054
【図６Ｂ】
0006797902.tif 000055
【図６Ｃ】
0006797902.tif 000056
【図６Ｄ】
0006797902.tif 000057
【図７Ａ】
0006797902.tif 000058
【図７Ｂ】
0006797902.tif 000059
【図７Ｃ】
0006797902.tif 000060
【図７Ｄ】
0006797902.tif 000061
【図８Ａ】
0006797902.tif 000062
【図８Ｂ】
0006797902.tif 000063
【図９Ａ】
0006797902.tif 000064
【図９Ｂ】
0006797902.tif 000065
【図９Ｃ】
0006797902.tif 000066
【図１０Ａ】
0006797902.tif 000067
【図１０Ｂ】
0006797902.tif 000068
【図１０Ｃ】
0006797902.tif 000069
【図１１】
0006797902.tif 000070
【図１２】
0006797902.tif 000071
【図１３】
0006797902.tif 000072
【図１４】
0006797902.tif 000073
【図１５】
0006797902.tif 000074
【図１６】
0006797902.tif 000075
【図１７Ａ】
0006797902.tif 000076
【図１７Ｂ】
0006797902.tif 000077
【図１７Ｃ】
0006797902.tif 000078
【図１８】
0006797902.tif 000079
【図１９Ａ】
0006797902.tif 000080
【図１９Ｂ】
0006797902.tif 000081