(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドの材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルで被覆してなるものであり、
モールドの材料と化学的に反応する官能基は、ケイ素原子、チタン原子若しくはアルミニウム原子を含む加水分解性基、ホスホノ基、カルボキシル基、水酸基又はメルカプト基であり、
半導体素子又は微小光学素子のパターン形成に用いること
を特徴とするインプリント加工用モールド。
【請求項２】
パーフルオロポリエーテルが、下記式（Ｉ）で表されることを特徴とする請求項１記載のインプリント加工用モールド。
【化１】
0004605187.tif 000006
（式中、Ｒｆは、パーフルオロアルキル基を表す。Ｚは、フッ素又はトリフルオロメチル基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、それぞれ独立して、０又は１以上の整数を表し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは、少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。Ｘはインプリント加工用モールドの材料と化学的に反応する官能基を表す。）
【請求項３】
Ｘが、ケイ素原子、チタン原子若しくはアルミニウム原子を含む加水分解性基、ホスホノ基、カルボキシル基、水酸基又はメルカプト基である請求項１又は２記載のインプリント加工用モールド。
【請求項４】
Ｘが、下記式（ＩＩ）で表されることを特徴とする請求項３記載のインプリント加工用モールド。
【化２】
0004605187.tif 000007
（式中、Ｙは、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｘ′は、水素、臭素又はヨウ素を表す。Ｒ１は、水酸基又は加水分解可能な置換基を表す。Ｒ２は、水素又は１価の炭化水素基を表す。ｌは、０、１又は２を表す。ｍは、１、２又は３を表す。ｎは、１以上の整数を表す。）
【請求項５】
パーフルオロポリエーテルが、下記式（ＩＩＩ）で表されることを特徴とする請求項４記載のインプリント加工用モールド。
【化３】
0004605187.tif 000008
（式中、ｐは、１以上の整数を表す。Ｙは、水素又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。Ｘ′は、水素、臭素又はヨウ素を表す。Ｒ１は、水酸基又は加水分解可能な置換基を表す。Ｒ２は、水素又は１価の炭化水素基を表す。ｌは、０、１又は２を表す。ｍは、１、２又は３を表す。ｎは、１以上の整数を表す。）
【請求項６】
インプリント加工用モールドの表面を洗浄する第一の工程と、インプリント加工用モールドを、モールドの材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルに暴露する第二の工程を含み、
モールドの材料と化学的に反応する官能基は、ケイ素原子、チタン原子若しくはアルミニウム原子を含む加水分解性基、ホスホノ基、カルボキシル基、水酸基又はメルカプト基であることを特徴とする、半導体素子又は微小光学素子のパターン形成に用いるインプリント加工用モールドの製造方法。
【請求項７】
さらに、インプリント加工用モールドを加温加湿下に放置する第三の工程を含む請求項６記載の製造方法。
【請求項８】
前記パーフルオロポリエーテルが、下記式（Ｉ）で表されることを特徴とする請求項６又は７記載の製造方法。
【化４】
0004605187.tif 000009
（式中、Ｒｆは、パーフルオロアルキル基を表す。Ｚは、フッ素又はトリフルオロメチル基を表す。ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、それぞれ独立して、０又は１以上の整数を表し、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは、少なくとも１以上であり、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、式中において限定されない。Ｘはインプリント加工用モールドの材料と化学的に反応する官能基を表す。）
【請求項９】
前記パーフルオロポリエーテルは、０．０１から０．２重量パーセントの濃度にフッ素系不活性溶剤で希釈して使用する請求項６、７又は８に記載の製造方法。
【請求項１０】
第二の工程は、インプリント加工用モールドを、大気中でパーフルオロポリエーテルの希釈溶液に浸すことにより行う請求項６、７、８又は９に記載の製造方法。
【請求項１１】
第二の工程は、インプリント加工用モールドを、減圧下でパーフルオロポリエーテルの蒸気に暴露することにより行う請求項６、７又は８に記載の製造方法。
【請求項１２】
インプリント加工用モールドの材質が、金属、高分子樹脂、半導体、絶縁体又はそれらの複合体からなる請求項６、７、８、９、１０又は１１に記載の製造方法。
【請求項１３】
更に、前記第二の工程でえられたインプリント加工用モールドを加温加湿下に放置する第三の工程と、前記第三の工程の後に、えられたモールドをアルコールで洗浄する工程とを含む請求項６、７、８、９、１０、１１又は１２に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント・リソグラフィにおけるモールド（鋳型）の剥離性を向上させるための、インプリント加工用金型及びインプリント加工用金型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な機械加工においては、金型と、被加工材料となる高分子樹脂との剥離性を向上させることが一つの課題である。金型の表面エネルギーを低減して剥離性を向上させるために、シリコンオイルやフッ素樹脂溶液を金型に塗布することがプレス加工や射出成形加工で行われている。これらの金型の構造寸法は１００マイクロメータ以上であることが多い。
【０００３】
しかしながら、半導体素子や回折格子などの微小光学素子を、微細パターンを持つ金型（モールドあるいはスタンプとも呼ばれる）によって形成しようとするインプリント加工（Ｓ．Ｃｈｏｕ，Ｐ．Ｋｒａｕｓｓ  ａｎｄ  Ｐ．Ｒｅｎｓｔｒｏｍ：Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．６７，３１１４（１９９５））用の金型では、その微細な凹部の溝幅および深さ寸法が数ミクロン以下であることから、シリコンオイルやフッ素樹脂溶液を塗布すると、それらが金型の凹部の溝部分に入り込み、プレス加工による正常なパターンの転写ができない問題点があった。
【０００４】
Ｗｉｌｌｓｏｎらは、塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤であるトリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリクロロシラン［ＣＦ３−（ＣＦ２）５−ＣＨ２−ＣＨ２ＳｉＣｌ３］で石英製の金型を表面処理し、微細な形状表面へフッ素樹脂の化学吸着膜を生成することにより、微細な形状表面への表面エネルギーを低減し、金型の剥離性を改善する試みを行っている。（Ｍ．Ｃｏｌｂｕｒｎ，Ｓ．Ｊｏｈｎｓｏｎ，Ｍ．Ｓｔｅｗａｒｔ，Ｓ．Ｄａｍｌｅ，Ｔ．Ｂａｉｌｅｙ，Ｂ．Ｃｈｏｉ，Ｍ．Ｗｅｄｌａｋｅ，Ｔ．Ｍｉｃｈａｅｌｓｏｎ，Ｓ．Ｖ．Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａｎ，Ｊ．Ｅｋｅｒｄｔ
ａｎｄ Ｃ．Ｇ．Ｗｉｌｌｓｏｎ，Ｐｒｏｃ．ｏｆ  ＳＰＩＥ  ３６７６，（１９９９）３７８，又は、Ｔ．Ｂａｉｌｅｙ，Ｂ．Ｊ．Ｃｈｏｉ，Ｍ．Ｃｏｌｂｕｒｎ，Ｍ．Ｍｅｉｓｓｌ，Ｓ．Ｓｈａｙａ，Ｊ．Ｇ．Ｅｋｅｒｄｔ，Ｓ．Ｖ．Ｓｒｅｅｎｉｖａｓａｎ，Ｃ．Ｇ．Ｗｉｌｌｓｏｎ；“Ｓｔｅｐ  ａｎｄ  Ｆｌａｓｈ  Ｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ：Ｔｅｍｐｌａｔｅ  Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  ａｎｄ  Ｄｅｆｅｃｔ  Ａｎａｌｙｓｉｓ．”Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，１８（６），３５７２−３５７７（２０００）．）
【０００５】
しかしながら、塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤を用いた上記方法では、塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤を大気中で扱うと大気中の水分と反応して金型の表面処理が困難となるため、不活性ガス雰囲気中で処理を行う必要があった。また、１時間もの反応時間が必要であった。このため、専用の処理設備が必要であった。また反応過程で塩素系の有毒ガスが発生するため、環境対策が必要であった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記現状に鑑み、高分子樹脂との剥離性が良好であり、離型剤がモールドの凹部の溝部分に入り込んでおらず、プレス加工による正常なパターンの転写が可能であり、その製造が簡便かつ安全な、インプリント加工用モールドを提供することを目的とするものである。また、本発明は、高分子樹脂との剥離性が良好であり、離型剤がモールドの凹部の溝部分に入り込んでおらず、プレス加工による正常なパターンの転写が可能なインプリント加工用モールドを製造するための、大気中で実施可能でありかつ有毒ガスを発生することのない方法を提供することを目的とするものでもある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、モールドの材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルで被覆してなるものであり、半導体素子又は微小光学素子のパターン形成に用いるインプリント加工用モールドである。また本発明は、インプリント加工用モールドの表面を洗浄する第一の工程と、インプリント加工用モールドを、金型の材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルに暴露する第二の工程を含む、半導体素子又は微小光学素子のパターン形成に用いるインプリント加工用モールドの製造方法でもある。この製造方法は、さらに、上記インプリント加工用モールドを加温加湿下に放置する第三の工程を含んでもよい。
以下に本発明を詳述する。
【０００８】
まず、本発明のインプリント加工用モールド（以下、「モールド」を「金型」と称する）について説明する。本発明のインプリント加工用金型は、その表面が、金型の材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルで被覆されてなるものである。金型の表面を被覆するのに用いる、金型の材料と化学的に反応する官能基を有するパーフルオロポリエーテルとしては、下記式（Ｉ）で表される化合物が好ましい。
【０００９】
【化１】
0004605187.tif 000002
【００１０】
上記一般式（Ｉ）で表される式中、Ｒｆとしては、パーフルオロアルキル基であれば特に限定されず、例えば、炭素数１〜１６の直鎖状又は分岐状のものを挙げることができる。好ましくは、ＣＦ３−、Ｃ２Ｆ５−、Ｃ３Ｆ７−である。上記一般式（Ｉ）中のＺは、フッ素原子でもよいしトリフルオロメチル基でもよい。
【００１１】
上記一般式（Ｉ）中のａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅは、パーフルオロポリエーテル鎖の繰り返し単位数を表し、０又は１以上の整数であり、ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅが１以上であれば特に限定されないが、それぞれ独立して、０〜２００が好ましく、後述するパーフルオロポリエーテルの数平均分子量を考慮すれば、より好ましくは、それぞれ独立して、０〜５０である。ａ＋ｂ＋ｃ＋ｄ＋ｅは、好ましくは、１〜１００である。
【００１２】
また、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅでくくられた各繰り返し単位の存在順序は、便宜上一般式（Ｉ）中においてはこの順に記載したが、パーフルオロポリエーテルの構成に鑑み、これらの各繰り返し単位の結合順序は、この順に限定されるものではない。上記一般式（Ｉ）中のＸは、インプリント加工用金型に用いた材料と化学的に反応する官能基を表す。「化学的に反応する」とは、常温〜２００℃程度の温度で、必要により加湿下、インプリント加工用金型と接触させることにより、その材料と反応し、上記金型の表面に化学的に結合する官能基をいう。パーフルオロポリエーテルが化学的に結合しているか否かは、上記反応後、上記パーフルオロポリエーテルを溶解する薬剤で金型を十分に洗浄した後、その表面の接触角を測定することなどにより、確認できる。なお、官能基Ｘは、インプリント加工用金型の材料と化学的に結合するので、インプリント加工用金型の表面においては、変性した状態にある。
【００１３】
上記一般式（Ｉ）中の官能基Ｘは、金型の材料に応じて種々選択することができるが、反応性の観点から、ケイ素原子、チタン原子若しくはアルミニウム原子を含む加水分解性基、ホスホノ基、カルボキシル基、水酸基又はメルカプト基であることが好ましい。なかでも、ケイ素原子を含む加水分解性基が好ましい。特に、Ｘがケイ素原子を含む加水分解性基である場合、下記式（ＩＩ）で表される基が好ましい。
【００１４】
【化２】
0004605187.tif 000003
【００１５】
上記一般式（ＩＩ）中のＹは、水素原子又は炭素数１〜４のアルキル基を表す。上記炭素数１〜４のアルキル基としては特に限定されず、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等を挙げることができ、直鎖状であっても分岐状であってもよい。上記一般式（ＩＩ）のＸ′は、水素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表す。上記一般式（ＩＩ）中のｌは、パーフルオロポリエーテル鎖を構成する炭素とこれに結合するケイ素との間に存在するアルキレン基の炭素数を表し、０、１又は２であるが、より好ましくは、０である。
【００１６】
上記一般式（ＩＩ）中のｍは、ケイ素に結合する置換基Ｒ１の結合数を表し、１、２又は３である。置換基Ｒ１が結合していない部分には、当該ケイ素にはＲ２が結合する。
【００１７】
上記Ｒ１は、水酸基又は加水分解可能な置換基を表す。上記加水分解可能な置換基としては特に限定されず、好ましいものとしては、例えば、ハロゲン、−ＯＲ３、−ＯＣＯＲ３、−ＯＣ（Ｒ３）＝Ｃ（Ｒ４）２、−ＯＮ＝Ｃ（Ｒ３）２、−ＯＮ＝ＣＲ５［式中、Ｒ３は、脂肪族炭化水素基又は芳香族炭化水素基を表し、Ｒ４は、水素又は炭素数１〜４の脂肪族炭化水素基を表し、Ｒ５は、炭素数３〜６の２価の脂肪族炭化水素基を表す。］等を挙げることができる。より好ましくは、塩素、−ＯＣＨ３、−ＯＣ２Ｈ５である。上記Ｒ２は、水素又は１価の炭化水素基を表す。上記１価の炭化水素基としては特に限定されず、好ましいものとしては、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル等を挙げることができ、直鎖状であっても分岐状であってもよい。
【００１８】
上記一般式（ＩＩ）中のｎは、１以上の整数を表し、特に上限はないが、本発明の目的を達するためには、１〜１０の整数であることが好ましい。上記ｎは、一般式（ＩＩ）中においては整数を表すが、このような整数ｎを有する一般式（Ｉ）で表されるポリマーの混合物として本発明に係るパーフルオロポリエーテルが存在していてもよい。このように混合物としてパーフルオロポリエーテルが存在する場合には、上記ｎは、当該混合物中において平均値として表すことができ、当該パーフルオロポリエーテルが混合物として存在する場合には、本発明の目的を考慮すれば、ｎの平均値は、１．３〜３が好ましく、１．５〜２．５が特に好ましい。
【００１９】
上記パーフルオロポリエーテルの数平均分子量は、５×１０２〜１×１０５である。５×１０２未満では、ポリマーとしての性質を有しないので利用価値がなく、１×１０５を超えると加工性に乏しくなるので、上記範囲に限定される。好ましくは、１×１０３〜１×１０４である。上記パーフルオロポリエーテルの好ましいものとして、例えば、下記式（ＩＩＩ）で表される等を挙げることができる。
【００２０】
【化３】
0004605187.tif 000004
【００２１】
［式中、ｐは、１以上の整数を表す。Ｙ、Ｘ′、Ｒ１、Ｒ２、ｌ、ｍ、ｎは、前記と同じ。］
【００２２】
上記一般式（ＩＩＩ）中のｐは、１以上の整数であれば特に限定されないが、１〜２００が好ましく、本発明のケイ素含有有機含フッ素ポリマーの数平均分子量を考慮すれば、より好ましくは、１〜５０である。上記パーフルオロポリエーテルとしては、通常市販されているものを用いることができる。Ｘがケイ素原子を含む加水分解性基の場合は、通常市販されているパーフルオロポリエーテルを原料として用い、末端に例えば、ヨウ素を導入した後、これに、例えば、下記一般式（ＩＶ）［式中、Ｙ、Ｒ１、Ｒ２、ｌ、ｍは、前記と同じ。］で表されるビニルシラン化合物を反応させること等により得ることができる。
【００２３】
【化４】
0004605187.tif 000005
【００２４】
金型の材質としては、金属に限られず、高分子樹脂、半導体、絶縁体又はそれらの複合体を挙げることができる。このように、本発明のインプリント加工用金型は、ミクロン単位の凹凸を有する金型を、上記パーフルオロポリエーテルで表面処理することにより、フッ素樹脂膜を化学吸着によって金型表面上に生成させたものである。以下、このインプリント加工用金型の製造方法について詳述する。
【００２５】
本発明のインプリント加工用金型の製造方法は、インプリント加工用金型の表面を洗浄する第一の工程と、前記インプリント加工用金型をパーフルオロポリエーテルに暴露する第二の工程を含む。
【００２６】
上記第一の工程では、インプリント加工用金型の表面を洗浄する。この洗浄は、通常、インプリント加工用金型の洗浄方法としてよく知られている方法で行えばよい。例えば、有機溶剤（例えば、アセトン、エチルアルコール）中で超音波洗浄する方法；硫酸等の酸及び／又は過酸化水素等の過酸化物の溶液中で煮沸洗浄する方法；等が挙げられる。これらの洗浄は単独で行ってもよいし、組み合わせて行ってもよい。このような洗浄を行った後は、精製水で洗浄し、乾燥後、オゾン照射を行うことにより、表面を清浄化することが好ましい。なお、第一工程で用いるインプリント加工用金型の材質としては、上述したように、金属、高分子樹脂、半導体、絶縁体又はそれらの複合体を挙げることができる。また、インプリント加工用金型は、通常の半導体製造工程におけるリソグラフィー法、特に、電子線でレジスト膜を露光するＥＢリソグラフィー法を用いて加工することができる。
【００２７】
上記第二の工程では、上記第一の工程で洗浄したインプリント加工用金型をパーフルオロポリエーテルに暴露する。上記パーフルオロポリエーテルについてはすでに上述したものと同様である。
【００２８】
この第二の工程においては、前記パーフルオロポリエーテルは、０．０１から０．２重量パーセントの濃度にフッ素系不活性溶剤で希釈して使用することが好ましい。すなわち、このような希釈溶液に、インプリント加工用金型を浸漬することにより第二の工程を行うのが好ましい。上記フッ素系不活性溶剤としては、例えば、パーフルオロヘキサン、パーフルオロメチルシクロヘキサン、パーフルオロ−１，３−ジメチルシクロヘキサン、ジクロロペンタフルオロプロパン（ＨＣＦＣ−２２５）等を挙げることができる。浸漬する際の温度は特に限定されないが、０℃〜１００℃であればよい。また、浸漬に必要な時間は温度に応じて変化するが、通常、１０分以内がよく、１分程度でも十分である。従来公知の塩素系フッ素樹脂含有シランカップリング剤を使用すると、浸漬に必要な時間は１時間と非常に長いものであった。
【００２９】
本発明におけるパーフルオロポリエーテルは、空気と接触することにより有毒ガスを発生することがないので、第二の工程は、大気中（すなわち開放系、ただし、微小な埃などの混入は避ける必要がある）で行うことができる。
【００３０】
また、第二の工程は、インプリント加工用金型を、減圧下でパーフルオロポリエーテルの蒸気に暴露することにより行うこともできる。この場合の気圧としては、１気圧未満で０．０１気圧以上の範囲内であれば特に限定されない。金型をパーフルオロポリエーテルの蒸気に暴露するためには、例えば、上記パーフルオロポリエーテルのフッ素系不活性溶剤中希釈溶剤を加熱して蒸気にした状態で金型を放置してもよいし、金型にパーフルオロポリエーテルの蒸気を吹きつけてもよい。この場合の蒸気の温度は、１００℃〜２５０℃程度でよい。
【００３１】
この第二の工程の後、得られた金型を、上述したようなフッ素系不活性溶剤で洗浄してもよい。
【００３２】
本発明の製造方法は、金型とパーフルオロポリエーテルとの反応をより進行させるため、さらに、第二の工程で得られたインプリント加工用金型を加温加湿下に放置する第三の工程を含むことが好ましい。この工程は恒温恒湿槽中で行えばよい。
【００３３】
この第三の工程の温度条件としては、常温以上であればよく、具体的には、３０℃〜１５０℃が好ましく、より好ましくは４０℃〜１００℃である。また、この第三の工程の湿度条件は、高いほど好ましく、具体的には、湿度８５％以上が好ましく、より好ましくは湿度９０％以上が好ましい。さらに、この第三の工程において放置する時間は特に限定されないが、１０分〜１日程度でよい。この第三の工程の後、得られた金型を、再度、上述したようなフッ素系不活性溶剤で洗浄してもよい。加えて、精製水やエチルアルコールなどのアルコール等で洗浄してもよい。
【００３４】
以上のような暴露及び必要により放置の工程を行うことにより、パーフルオロポリエーテルが金型表面と化学的に結合することが可能になる。
【００３５】
更に、本発明の半導体素子パターン形成方法を説明する。本発明の半導体素子パターン形成方法では、上述した、パーフルオロポリエーテルが表面に被覆されてなるインプリント加工用金型を用いて、金型の微細構造を高分子膜（例えば、レジスト）に転写する。上記金型を、半導体基板上の高分子樹脂膜、モノマー膜又はプレポリマー膜にプレスする第一の工程、上記モノマー膜を使用した場合には、モノマーを重合させて高分子樹脂膜を形成させ、前記プレポリマー膜を使用した場合には、プレポリマーを硬化させて高分子樹脂膜を形成させる任意の第二の工程、及び、上記高分子樹脂膜から金型を除荷する第三の工程は、それぞれ、通常公知の条件で行うことができる（例えば、Ｓｔｅｐｈｅｎ  Ｙ．Ｃｈｏｕ，Ｐｅｔｅｒ  Ｒ．Ｋｒａｕｓｓ，ａｎｄ  ＰｒｅｓｔｏｎＪ．Ｒｅｎｓｔｒｏｍ，‘Ｎａｎｏｉｍｐｒｉｎｔ  Ｌｉｔｈｏｇｒａｐｈｙ’，Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ１４（６），Ｎｏｖ／Ｄｅｃ  １９９６，  ｐｐ．４１２９−４１３３を参照）。高分子樹脂としては、例えば、ポリメチルメタクリレートなどを挙げることができる。モノマー又はプレポリマーとしては、例えば、メチルメタクリレートのようなアクリレート類、官能基含有ポリジメチルシロキサンなどを挙げることができる。
【００３６】
なお、本発明のインプリント加工用金型を用いて、さらに別個のインプリント加工用金型を製造することもできる。すなわち、本発明のインプリント加工用金型を用い、半導体基板に代えて、インプリント加工用金型基材を用い、その表面に形成された高分子膜に、予め製造したインプリント加工用金型の微細構造を転写することにより、新たにインプリント加工用金型を製造することができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明は、上述の構成よりなるので、高分子樹脂との剥離性が良好であり、離型剤が金型の凹部の溝部分に入り込んでおらず、プレス加工による正常なパターンの転写が可能なインプリント加工用金型、及び、大気中で実施可能でありかつ有毒ガスを発生することのない上記金型の製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下に実施例を掲げて本発明を更に詳しく説明するが、本発明はこれら実施例のみに限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
インプリント加工用金型の製造
以下、図１に沿って説明する。半導体微細加工技術を用いてシリコン基板を成形した金型１０を用意し（図１−ａ）、金型１０の表面を有機溶剤（アセトン）で超音波洗浄後、硫酸／過酸化水素水の混合液で煮沸洗浄し、水洗乾燥後にオゾン照射を行い、表面を清浄化した（図１−ｂ）。続いて、パーフルオロポリエーテルの希釈溶液１１として、Ｃ３Ｆ７（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｐＯＣ２Ｆ４Ｃ２Ｈ４−Ｓｉ（ＯＣＨ３）３（数平均分子量４０００）を０．１重量パーセントの濃度にフッ素系不活性溶剤（パーフルオロヘキサン）で希釈した溶液を用い、この溶液中に前記金型１０を２３℃で約１分間浸透させた（図１−ｃ）。浸透後、前記金型１０をフッ素系不活性溶剤（パーフルオロヘキサン）で５分〜３０分間リンスしたのち、前記金型１０を６０℃、湿度９５％の恒温恒湿槽中で約１時間放置し（図１−ｄ）、前記金型表面にフッ素系樹脂薄膜としてＣ３Ｆ７（ＯＣＦ２ＣＦ２ＣＦ２）ｐＯＣ２Ｆ４Ｃ２Ｈ４−を生成させ、パーフルオロポリエーテルが表面に被覆されてなるインプリント加工用金型を得た。その後、再度、フッ素系不活性溶剤（パーフルオロヘキサン）で５分間リンスしたのち、エチルアルコールで洗浄した（図１−ｅ）。以上、一連の工程は大気中で行った。
【００４０】
こうして得られたインプリント加工用金型の電子顕微鏡写真を図２に示した。この図から、パーフルオロポリエーテルが金型の凹部の溝部分に入り込んでおらず、良好な状態で金型の表面を被覆していることが分かる。
【００４１】
（実施例２）
半導体素子のパターン形成
実施例１で得られた、パーフルオロポリエーテルで被覆された金型を用いて、半導体素子のパターン形成を行った。以下、図３に沿って説明する。まず、シリコンからなる半導体基板２１に、ポリメチルメタクリレートからなる高分子樹脂を回転塗布し、高分子樹脂膜で被覆された半導体基板を得た（図３−ａ）。続いて、半導体基板２１及び高分子樹脂膜２０を、高分子樹脂２０のガラス転移温度（１１０℃）以上に加熱し、実施例１で得られた金型１０を高分子樹脂２０に、圧力６０ＭＰａ、温度１７０℃でプレスした（図３−ｂ）。続いて、金型１０を除荷して取り除くことにより、金型１０の微細構造が、高分子樹脂膜２０に転写された。この実施例によれば、金型１０の微細構造を、高分子樹脂を金型１０に付着させることなく、良好に転写形成することができた。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施形態である、インプリント加工用金型の製造方法における各工程を説明する図。
【図２】本発明の一実施形態である、インプリント加工用金型の電子顕微鏡写真。
【図３】本発明の一実施形態である、半導体素子のパターン形成方法における各工程を説明する図。
【符号の説明】
【００４３】
１０：インプリント加工用金型  
１１：パーフルオロポリビニルエーテルの希釈溶液  
１２：パーフルオロポリビニルエーテルが表面に被覆されてなるインプリント加工用金型
１３：恒温恒湿槽
２０：高分子樹脂膜
２１：半導体基板
【図１】
0004605187.tif 000010
【図２】
0004605187.tif 000011
【図３】
0004605187.tif 000012