(57)【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、
炭素の不飽和結合を有するガスを含む雰囲気中で、前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させ、
前記型と未硬化の前記インプリント材とが接触した状態で光の照射により前記インプリント材を硬化させる工程を有し、
前記硬化させる工程において、前記型と前記基板の間の前記炭素の不飽和結合を有するガスは、前記光の照射により、硬化した前記インプリント材の一部となることを特徴とするインプリント方法。
【請求項２】
前記炭素の不飽和結合を有するガスは、タンクから供給され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】
前記光は、紫外線である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】
前記炭素の不飽和結合は、炭素原子間の二重結合であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のインプリント方法。
【請求項５】
前記炭素の不飽和結合を有するガスは、フッ素系炭化水素であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
【請求項６】
前記炭素の不飽和結合を有するガスは、オレフィン系炭化水素であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
【請求項７】
前記炭素の不飽和結合を有するガスと、不活性ガスとを混合した混合ガスの雰囲気中で、前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
【請求項８】
前記炭素の不飽和結合を有するガスと、炭素の不飽和結合を有さないガスとを混合した混合ガスの雰囲気中で、前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか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方法であって、
前記フッ素系炭化水素と、不活性ガスとを混合した混合ガスの雰囲気中で、前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させることを特徴とするインプリント方法。
【請求項１０】
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、
前記フッ素系炭化水素と、炭素の不飽和結合を有さないガスとを混合した混合ガスの雰囲気中で、前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させることを特徴とするインプリント方法。
【請求項１１】
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、
炭素の不飽和結合を有するガスを含む雰囲気中で前記型と未硬化の前記インプリント材とを接触させる駆動機構と、
前記型と未硬化の前記インプリント材とが接触した状態で光の照射により前記インプリント材を硬化させる光照射部と、を備え、
前記型と前記基板の間の前記炭素の不飽和結合を有するガスは、前記光の照射により、硬化した前記インプリント材の一部となることを特徴とするインプリント装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のインプリント方法、または請求項１１に記載のインプリント装置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工程と、
前記工程で前記パターンを形成された基板を加工する工程と、
を含み、加工された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、インプリント方法およびインプリント装置、ならびにそれを用いた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などの微細化の要求が進み、従来のフォトリソグラフィー技術に加え、基板（ウエハ）上の樹脂を型（モールド）で成形し、樹脂のパターンを基板上に形成する微細加工技術が注目を集めている。この技術はインプリント技術とも呼ばれ、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。例えば、インプリント技術の１つとして光硬化法がある。この光硬化法を採用したインプリント装置では、まず、基板上のパターン形成領域に樹脂（光硬化性樹脂）を塗布する。次に、この樹脂をパターンが形成された型を用いて成形する。そして、光を照射して樹脂を硬化させたうえで引き離すことにより、樹脂のパターンが基板上に形成される。
【０００３】
ここで、この樹脂パターンの形成の際には、樹脂パターンの残膜厚を基板の面内で均一化させることが望ましい。これは、例えば半導体デバイス製造工程の中で、インプリント装置によるパターン形成工程以外の工程、例えばエッチング工程にてドライエッチング処理を実施した際に、線幅の面内ばらつきの発生を抑えるためである。この樹脂パターンの残膜厚を均一化する方法として、特許文献１は、インクジェット方式で樹脂を基板上に塗布する際に、転写するパターンの密度に応じて樹脂の液滴の配置を最適化するインプリント方法を開示している。しかしながら、この樹脂を離散的に基板上に配置するインプリント方法では、基板上で樹脂が広がりにくいため、型に形成されているパターン部と基板上の樹脂とを押し付ける際、パターン部と樹脂との間に気泡が残留しやすい。この気泡が残留したまま樹脂が硬化すると、形成される樹脂パターンの形状が意図しない形状になる可能性がある。これに対して、一旦残留した気泡が消滅するまで待つのでは、生産性が低下する。そこで、特許文献２は、押し付けの際に樹脂に対する溶解性の高いガスを型と基板との間に導入することで、残留している気泡の消滅を促進する方法を開示している。さらに、非特許文献１は、溶解性の高いガスとして、特許文献２に記載されているような二酸化炭素やヘリウムよりも、より樹脂と組成の近い炭素化合物ガスを採用すれば、溶解性の向上に加えて、生産性も向上する旨を記載している。具体的には、炭素化合物ガスの雰囲気中では、樹脂の粘度が低下し、押し付け時のパターン部に樹脂が充填される速度が速くなるため、結果的に生産性が向上する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第２００９／０１１５１１０号明細書
【特許文献２】特表２００７−５０９７６９号公報
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】跡部、廣島、王、「スピンコートされた光ナノインプリント樹脂のペンタフルオロプロパン中における粘度特性」、第５７回応用物理学関連連合講演会  講演予稿集、２０１０年、２０ａ−ＺＨ−７
【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、非特許文献１に記載された炭素化合物ガス（ペンタフルオロプロパン）の雰囲気中では、未硬化状態の樹脂に多量のガスが溶解する。そのため、樹脂の光硬化後にパターン部と基板上の樹脂とを引き離す際に樹脂に溶解したガスの成分が揮発して、発泡が生じる。発泡するガスの量が多ければ多いほど、パターン部と同等の形状になるべき樹脂パターンの形状が、意図しない形状に形成される可能性がある。
【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、例えば、樹脂パターンが意図しない形状に形成されることを抑え、かつ生産性を向上させる点で有利なインプリント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、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、炭素の不飽和結合を有するガスを含む雰囲気中で、型と未硬化のインプリント材とを接触させ、型と未硬化のインプリント材とが接触した状態で光の照射によりインプリント材を硬化させる工程を有し、硬化させる工程において、型と基板の間の炭素の不飽和結合を有するガスは、光の照射により、硬化したインプリント材の一部となることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、例えば、樹脂パターンが意図しない形状に形成されることを抑え、かつ生産性を向上させる点で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】本発明の実施形態に係るインプリント装置の構成を示す図である。
【図２】押し付け時の樹脂の液滴の広がりを時系列で示す図である。
【図３】従来の樹脂の反応式である。
【図４】第１実施形態におけるガスの供給を受けた樹脂の反応式である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を実施するための形態について図面などを参照して説明する。
【００１２】
（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。図１は、本実施形態に係るインプリント装置１の構成を示す概略図である。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、ウエハ２上（基板上）に塗布された未硬化樹脂１１とモールド（型）３とを接触させて成形し、ウエハ２上に樹脂のパターンを形成する装置である。なお、ここでは、光硬化法を採用したインプリント装置とする。また、以下の図においては、ウエハ２上の樹脂に対して照射される紫外線の光軸に平行にＺ軸を取り、Ｚ軸に垂直な平面内に互いに直交するＸ軸およびＹ軸を取っている。このインプリント装置１は、まず、光照射部４と、モールド保持機構５と、ウエハステージ６と、塗布部７と、ガス供給機構８と、制御部９とを備える。
【００１３】
光照射部４は、インプリント処理の際に、モールド３に対して紫外線１０を照射する。この光照射部４は、不図示であるが、光源と、この光源から発せられた紫外線１０をインプリントに適切な光に調整し、モールド３に照射する照明光学系とを含む。光源は、水銀ランプなどのランプ類を採用可能であるが、モールド３を透過し、かつ樹脂（紫外線硬化樹脂）１１が硬化する波長の光を発する光源であれば、特に限定するものではない。照明光学系は、レンズ、ミラー、アパーチャ、または照射と遮光とを切り替えるためのシャッターなどを含み得る。
【００１４】
モールド３は、外周形状が多角形（好適には、矩形または正方形）であり、ウエハ２に対する面には、例えば回路パターンなどの転写すべき凹凸パターンが３次元状に形成されたパターン部３ａを含む。なお、パターンサイズは、製造対象となる物品により様々であるが、微細なものでは十数ナノメートルのパターンも含まれる。また、モールド３の材質は、紫外線１０を透過させることが可能で、かつ熱膨張率の低いことが望ましく、例えば石英とし得る。
【００１５】
モールド保持機構５は、モールド３を保持するモールドチャック１２と、このモールドチャック１２を移動自在に保持するモールド駆動機構１３と、不図示であるが、モールド３（パターン部３ａ）の形状を補正する倍率補正機構とを有する。モールドチャック１２は、モールド３における紫外線１０の照射面の外周領域を真空吸着力や静電力により引き付けることでモールド３を保持し得る。モールドチャック１２は、例えば真空吸着力によりモールド３を保持する場合、外部に設置された不図示の真空ポンプに接続され、この真空ポンプの排気により吸着圧を適宜調整することで、モールド３に対する吸着力（保持力）を調整し得る。モールド駆動機構１３は、モールド３とウエハ２上の樹脂１１との押し付け、または引き離しを選択的に行うようにモールド３を各軸方向に移動させる。このモールド駆動機構１３に採用可能な動力源としては、例えばリニアモータまたはエアシリンダーがある。なお、インプリント装置１における押し付けおよび引き離しの各動作は、モールド３をＺ軸方向に移動させることで実現してもよいが、後述のウエハステージ６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。さらに、倍率補正機構は、モールドチャック１２におけるモールド３の保持側に設置され、モールド３の側面に対して外力または変位を機械的に与えることによりモールド３（パターン部３ａ）の形状を補正する。なお、モールドチャック１２およびモールド駆動機構１３は、ＸＹ平面方向の中心部（内側）に、光照射部４から照射された紫外線１０をウエハ２に向かい通過可能とする開口領域１４を有する。
【００１６】
ウエハ２は、例えば、単結晶シリコン基板やＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ  ｏｎ  Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）基板、またはガラス基板である。このウエハ２上には、複数のショット（パターン形成領域）が存在し、これらのショットには、パターン部３ａにより樹脂１１のパターン（パターンを含む層）が成形される。
【００１７】
ウエハステージ６は、ウエハ２を保持して移動可能であり、例えば、モールド３とウエハ２上の樹脂１１との押し付けの際のパターン部３ａとショットとの位置合わせなどを実施する。このウエハステージ６は、ウエハ２を吸着力により保持するウエハチャック１５と、ウエハチャック１５を機械的に保持し、各軸方向に移動可能とするステージ駆動機構１６とを有する。ウエハチャック１５は、例えば、高さの揃った複数のピンでウエハ２を支持し、ピン以外の部分を真空排気により減圧することでウエハ２を保持する。ステージ駆動機構１６は、駆動中および静止中の振動が少ない動力源であり、採用可能な動力源としては、例えばリニアモータまたは平面モータなどがある。また、ウエハステージ６は、その側面に、Ｘ、Ｙ、Ｚ、ωｘ、ωｙ、ωｚの各方向に対応した複数の参照ミラー１７を備える。これに対して、インプリント装置１は、これらの参照ミラー１７にそれぞれヘリウムネオンなどのビームを照射することでウエハステージ６の位置を測定する複数のレーザー干渉計１８を備える。なお、図１では、参照ミラー１７とレーザー干渉計１８との１つの組のみを図示している。レーザー干渉計１８は、ウエハステージ６の位置を実時間で計測し、後述する制御部９は、このときの計測値に基づいてウエハ２（ウエハステージ６）の位置決め制御を実行する。なお、位置計測機構としては、上記のような干渉計測長器の他にも半導体レーザーを用いたエンコーダなどが採用可能である。
【００１８】
塗布部７は、モールド保持機構５の近傍に設置され、ウエハ２上に存在するパターン形成領域としてのショット上に、樹脂（未硬化樹脂）１１を塗布する。この樹脂１１は、紫外線１０を受光することにより硬化する性質を有する紫外線硬化樹脂（光硬化性樹脂、インプリント材）であり、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。この塗布部７は、塗布方式としてインクジェット方式を採用し、未硬化状態の樹脂１１を収容する容器１９と、不図示の液滴吐出部とを有する。液滴吐出部は、例えば複数の吐出口を含むピエゾタイプの吐出機構（インクジェットヘッド）を含む。また、塗布部７は、制御部９からの動作指令に基づいて、樹脂１１を液滴（後述の液滴１１ａ）としてショット上に分散させて塗布させ、塗布位置や塗布量などを制御する。
【００１９】
ガス供給機構８は、パターン部３ａとウエハ２上の樹脂１１との押し付け時に、モールド３とウエハ２との隙間空間にガス（気体）を供給する。このガスの供給は、主に、パターン部３ａの凹凸パターンに樹脂１１が充填される時間を短縮させたり、充填された部分に気泡が残留することを抑止させたりするために実施されるものである。このガス供給機構８は、ガスタンク２０と、モールド３の四方側面近傍に設置され、ウエハステージ６側に向かってガスを供給（放出）する供給口２１と、ガスタンク２０と供給口２１との接続配管の途中に設置されたバルブ２２と、ガス制御部２３とを有する。ガスタンク２０は、供給するガスを一旦保管する。供給口２１は、例えば、モールドチャック１２にてモールド３の周囲を囲むように環状に配置してもよいし、またはモールド３の四方の側面に合わせた複数の穴で構成してもよい。ガス制御部２３は、バルブ２２の開閉量を適宜調整することで、ガスの供給量や濃度などを調節する。さらに、ガス供給機構８は、供給されたガスを回収する回収口２４と、回収口２４に接続され、ガスの回収を実施する回収装置２５とを有する。このガスの回収は、主に、供給されたガスがインプリント装置１内に滞留したままの状態となることを避けたり、またガスの再利用を促進させたりするために実施されるものである。ガス制御部２３は、回収装置２５の動作も適宜制御することで、ガスの回収量を調節する。ここで、採用し得るガスとしては、上記のような充填性の観点から、樹脂１１での溶解性や拡散性に優れる気体が望ましいが、特に本実施形態で採用されるガスについては、以下で詳説する。
【００２０】
制御部９は、インプリント装置１の各構成要素の動作および調整などを制御し得る。制御部９は、例えばコンピュータなどで構成され、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。本実施形態の制御部９は、少なくとも、ガス制御部２３に接続され、ガス供給機構８によるガスの供給動作に関する指令を送信する。なお、制御部９は、インプリント装置１の他の部分と一体で（共通の筐体内に）構成してもよいし、インプリント装置１の他の部分とは別体で（別の筐体内に）構成してもよい。
【００２１】
また、不図示であるが、インプリント装置１は、以下の構成要素を含み得る。例えば、インプリント装置１は、ウエハ２上に形成されているアライメントマークを計測するアライメント計測系を備える。また、インプリント装置１は、ウエハステージ６を載置し基準平面を形成する定盤と、モールド保持機構５を固定するブリッジ定盤と、定盤から延設され、床面からの振動を除去する除振器を介してブリッジ定盤を支持する支柱とを備える。さらに、インプリント装置１は、モールド３を装置外部とモールド保持機構５との間で搬入出させるモールド搬送機構や、ウエハ２を装置外部とウエハステージ６との間で搬入出させる基板搬送機構などを備える。
【００２２】
次に、インプリント装置１によるインプリント方法について説明する。まず、制御部９は、基板搬送装置によりウエハステージ６にウエハ２を載置および固定させる。次に、制御部９は、ステージ駆動機構１６を駆動させてウエハ２の位置を適宜変更させつつ、アライメント計測系によりウエハ２上のアライメントマークを順次計測させ、ウエハ２の位置を高精度に検出する。そして、制御部９は、その検出結果から各転写座標を演算して、この演算結果に基づいて所定のショットごとにパターンを形成させる。ある１つのショットに対するパターン形成として、制御部９は、まず、ステージ駆動機構１６により塗布部７の吐出口の直下にウエハ２上の塗布位置を位置決めさせる。その後、塗布部７は、ウエハ２上のショットに樹脂１１を塗布する（塗布工程）。次に、制御部９は、ステージ駆動機構１６によりパターン部３ａ直下の押し付け位置にショットが位置するようにウエハ２を移動させ、位置決めさせる。次に、制御部９は、モールド駆動機構１３を駆動させて、パターン部３ａとショット上の樹脂１１とを押し付ける（接触させる）（押型工程）。同時に、制御部９は、パターン部３ａとショットとの位置合わせや倍率補正機構によるパターン部３ａの倍率補正などを実施させる。この押し付けにより、樹脂１１は、パターン部３ａの凹凸パターンに充填される。この状態で、光照射部４は、モールド３の背面（上面）から紫外線１０を所定時間照射し、モールド３を透過した紫外線１０により樹脂１１を硬化させる（硬化工程）。そして、樹脂１１が硬化した後、制御部９は、モールド駆動機構１３を再駆動させ、パターン部３ａと硬化した樹脂１１とを引き離す（離型工程）。これにより、ウエハ２上のショットの表面にはパターン部３ａの凹凸パターンに倣った３次元形状の樹脂パターン（層）が形成される。このような一連のインプリント動作をウエハステージ６の駆動によりショットを変更しつつ複数回実施することで、インプリント装置１は、１枚のウエハ２上に複数の樹脂パターンを形成することができる。
【００２３】
上記の押型工程では、モールド３とウエハ２上の樹脂１１とを押し付ける際、樹脂１１がパターン部３ａの凹凸パターンに満遍なく充填される必要がある。これは、凹凸パターンと充填された樹脂１１との間に気泡が残留した状態で樹脂１１を硬化させると、ショット上に形成される樹脂パターンが所望の形状ではなくなり、結果的に製造される半導体デバイスなどの物品自体に影響を及ぼすためである。そこで、制御部９は、押し付け時（少なくとも押し付け開始時）には、ガス供給機構８によりモールド３とウエハ２との隙間空間にガスを供給させる。図２は、パターン部３ａとウエハ２上に塗布された樹脂１１とを押し付ける際の樹脂１１の液滴１１ａの広がりを時系列で示す平面図である。まず、塗布部７により塗布された複数の液滴１１ａは、押し付けを開始していない状態では、図２（ａ）のようにそれぞれ接触していない。次に、制御部９は、ガス供給機構８によりガスを供給および回収させ、ガス雰囲気中で、押型工程、硬化工程および離型工程を実行する。これにより、モールド３とウエハ２との隙間空間は、供給されたガスの雰囲気となり、このガスは、樹脂１１に溶解、拡散する。ここで、供給するガスとして、従来のように炭素化合物ガスを使用すれば、大気に存在する酸素や窒素などに比べて、樹脂１１に対する溶解速度が速まり、かつ樹脂１１の粘度を低下する。すなわち、図２（ａ）の状態から押し付けの進行状態である図２（ｂ）、図２（ｃ）へと、樹脂１１の充填を短時間で進ませることができる。しかしながら、このようなガス充填方式にて気泡の残留を抑える場合、従来のように炭素化合物ガスを使用すると、溶解性に利点があるとはいえ、未硬化状態の樹脂１１に必要以上に多くのガスが溶解する。したがって、パターン部３ａと硬化後の樹脂１１とを引き離す際に、樹脂１１に溶解したガスが揮発して発泡が生じる可能性があり、望ましくない。そこで、本実施形態では、ガス供給機構８が押し付け時に供給するガスとして、樹脂１１の光硬化の際に同時に結合しやすい炭素の不飽和結合を有するガスを採用する。例えば、この炭素の不飽和結合を有するガスとして、ＨＦＯ（ハイドロフルオロオレフィン）類の１つである２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペン（ＣＦ３ＣＦ＝ＣＨ２）を採用可能である。このＨＦＯ類は、炭素原子間の二重結合を有するフッ素系炭化水素の総称であり、安定で人体に対する毒性が低く温暖化係数も低い点で有利である。
【００２４】
ここで、供給するガスが炭素の不飽和結合を有する場合と有しない場合との違いについて説明する。なお、樹脂１１は、モノマーＭ１とモノマーＭ２との混合物であると想定している。図３は、従来のように、炭素の不飽和結合を有するガスを使用しない場合に、樹脂１１が紫外線１０の照射により硬化する際の反応式の一例を示す図である。図３に示すように、紫外線（ＵＶ）１０の照射により、モノマーＭ１とモノマーＭ２とが結合して硬化樹脂Ｒ１が生成される。本実施形態では光を照射することによって硬化する樹脂を用いる。硬化前の樹脂は、炭素の化合物であること、不飽和結合を持っていることが特徴である。これに対して、図４は、本実施形態における、炭素の不飽和結合を有するガスを使用し、樹脂１１が紫外線１０の照射により硬化する際の反応式の一例を示す図である。図４に示すように、紫外線１０の照射時には、モノマーＭ１とモノマーＭ２とが結合するとともに、炭素の不飽和結合を有するガス（ＣＸ＝ＣＹ）も結合され、ガスの成分に関係する反応生成部が一部となった硬化樹脂Ｒ２が生成される。すなわち、本実施形態では、樹脂１１の硬化の際に、供給したガス成分を樹脂１１（硬化樹脂Ｒ２）の成分として結合させるので、結果的に、樹脂１１に溶解したガスの多くが発泡する（大気に解放される）ことを抑えることができる。なお、ここでの説明では、樹脂１１をモノマーＭ１とモノマーＭ２との混合物としたが、樹脂１１の構成は、モノマーではなく、オリゴマーやポリマーでもよい。さらに、樹脂１１は、単一の物質でも複数の物質の混合物でもよい。
【００２５】
このように、インプリント装置１では、供給量および回収量が調整された炭素の不飽和結合を有するガスの雰囲気中で、押型工程、硬化工程および離型工程が実施される。これにより、まず、このガスは、樹脂１１への溶解性が高いため、押し付け時にて気泡の残留を抑え、樹脂パターンが意図しない形状となることを避けることができる。なお、この意図しない形状には、形成された樹脂パターンに欠落が存在することのみならず、発泡時の泡の大きさがパターン部３ａの凹凸よりも小さい場合に粗さが大きくなり、形状が荒れることも含む。また、このガス雰囲気中では、樹脂１１の粘度が低下し、押し付け時のパターン部３ａに樹脂１１が充填される速度が速くなるため、結果的に生産性が向上する。さらに、樹脂１１に溶解したガス成分は、樹脂１１の成分と結合するため、硬化後の発泡を抑え、この場合も樹脂パターンが意図しない形状となることを避けることができる。
【００２６】
以上のように、本実施形態によれば、樹脂パターンが意図しない形状に形成されることを抑え、かつ生産性を向上させる点で有利なインプリント方法および装置を提供することができる。
【００２７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。上記第１実施形態では、ガス供給機構８が供給するガスとして、炭素の不飽和結合を有するガスのみを採用している。これに対して、本実施形態のインプリント方法および装置の特徴は、ガス供給機構が供給するガスとして、炭素の不飽和結合を有するガスに混合用ガスを混合したものを採用する点にある。この場合、本実施形態のガス供給機構は、図１にて点線で示すように、第１実施形態のガス供給機構８の構成に加えて、炭素の不飽和結合を有するガスと混合用ガスとを混合し、その混合率を調整するガス混合装置３０を有する。さらに、ガス供給機構は、混合用ガス用のガスタンク３１と、ガスタンク３１とガス混合装置３０との接続配管の途中に設置されたバルブ３２とを有する。
【００２８】
ここで、本実施形態では、炭素の不飽和結合を有するガスとして、例えば、オレフィン系炭化水素である２−ブテン（ＣＨ３ＣＨ＝ＣＨＣＨ３）を採用すると想定する。このオレフィン系炭化水素も、拡散性や溶解度が高く、反応性も高いため、第１実施形態で採用したＨＦＯ類と同様に、樹脂１１の充填速度を速める。しかしながら、オレフィン系炭化水素は、引火性を有するので、インプリント装置１で使用するためには、安全対策への要求度が高い。そこで、上記の混合用ガスとして、例えば窒素やヘリウムなどの不活性ガスを採用することで、安全性を維持することができる。制御部９は、ガス制御部２３を介し、ガス混合装置３０に対してガスの混合率を適宜調整させつつ、ガスの供給を実施させる。
【００２９】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るインプリント方法および装置について説明する。上記第２実施形態では、混合用ガスとして窒素やヘリウムを例示したが、それ以外にも、炭素の不飽和結合を持たないガスを採用することも可能である。例えば、まず炭素の不飽和結合を有するガスとして、第１実施形態と同様に、ＨＦＯ類である２，３，３，３−テトラフルオロ−１−プロペンを採用する。これに対して、本実施形態では、炭素の不飽和結合を持たない混合用ガスとして、例えば、ＨＦＣ（ハイドロフルオロカーボン)類の１つである１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（ＣＨＦ２ＣＨ２ＣＦ３）を採用可能である。このＨＦＣ類も、溶解度が高く、樹脂の粘度を低くすることができるため、第１実施形態で採用したＨＦＯ類と同様に、樹脂１１の充填速度を速めて、樹脂パターンが意図しない形状に形成されることを抑えることができる。しかしながら、樹脂１１との反応性が低いため、単独で使用する場合には、溶解したガスが発泡する可能性もあり得る。そこで、ＨＦＣ類を反応性の高いＨＦＯ類と混合して使用することにより、ＨＦＣ類の量自体を減少させて使用することができるので、ガスの発泡を許容範囲に抑えることができる。このＨＦＯ類に対してＨＦＣ類を混合させることは、ガスの安定性が向上し、インプリント装置１内でのガスの取り扱いが容易になるという利点がある。
【００３０】
（物品の製造方法）
物品としてのデバイス（半導体集積回路素子、液晶表示素子等）の製造方法は、上述したインプリント装置を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板）にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。なお、パターンドメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチングの代わりにパターンを形成された基板を加工する他の処理を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、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１つにおいて有利である。
【００３１】
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ず、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】
【００３２】
１    インプリント装置
２    ウエハ
３    モールド
８    ガス供給機構
１０  紫外線
１１  樹脂
【図１】
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【図２】
0006304921.tif 000003
【図３】
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【図４】
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