JP2013169686A - パターン形成方法、パターン形成装置、テンプレート及びテンプレート検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】テンプレートの凹凸パターンの状態を的確に把握することができるパターン形成方法、パターン形成装置、テンプレート及びテンプレート検査方法を提供すること。
【解決手段】実施形態に係るパターン形成方法は、主面を有する基材と、基材の主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、を含むテンプレートを用い、前記テンプレートの前記凹凸パターンを被転写物に押印して前記凹凸パターンの形状を前記被転写物に転写するパターン形成方法であって、前記導電性パターンを含む回路の電気的特性によって前記凹凸パターンの状態が異常か否かを判断する工程を備える。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、パターン形成方法、パターン形成装置、テンプレート及びテンプレート検査方法に関する。

パターンの形成方法においては、形成するパターンの凹凸形状が設けられた原版（テンプレート）を用いたインプリントが注目されている。インプリントでは、基板上に例えば光硬化性の有機材料を塗布し、この有機材料の層にテンプレートを接触させて光照射によって硬化させる。これにより、有機材料の層にテンプレートの凹凸形状が転写されたパターンが形成される。
テンプレートを用いたパターンの形成方法では、テンプレートの凹凸パターンの状態を的確に把握することが重要である。

特開２００７−５１６８６２号公報

本発明の実施形態は、テンプレートの凹凸パターンの状態を的確に把握することができるパターン形成方法、パターン形成装置、テンプレート及びテンプレート検査方法を提供する。

実施形態に係るパターン形成方法は、基材の主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンを含むテンプレートを用い、前記テンプレートの前記凹凸パターンを被転写物に押印して前記凹凸パターンの形状を前記被転写物に転写するパターン形成方法であって、前記導電性パターンを含む回路の電気的特性によって前記凹凸パターンの状態が異常か否かを判断する工程を備える。

第１の実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態に係るパターン形成方法の具体例を示す模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、本実施形態に係るパターン形成方法の具体例を示す模式図である。 導電性パターンを含む回路の抵抗値の変化を例示する図である。 （ａ）及び（ｂ）は、凹凸パターンを有するテンプレートへの被転写物の詰まりの状態を例示する模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、ホールパターンを有するテンプレートへの被転写物の詰まりの状態を例示する模式図である。 （ａ）及び（ｂ）は、凹凸パターンの欠損の状態を例示する模式図である。 （ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態に係るテンプレートの例について示す模式的断面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、他のテンプレートを例示する模式図である。 他の導電性パターンの構成を示す模式的平面図である。 複数の導電部の他の構成例を示す模式的平面図である。 第３の実施形態に係るパターン形成装置を例示する模式図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚みと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るパターン形成方法を例示するフローチャートである。
本実施形態に係るパターン形成方法は、凹凸形状（凹凸パターン）を有するテンプレートを用い、この凹凸パターンを被転写物に転写するインプリント法である。
本実施形態に係るパターン形成方法で用いられるテンプレートは、主面を有する基材と、基材の主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、を備える。
図１は、このテンプレートを用いたパターンの形成方法を順に表している。

先ず、ステップＳ１０１に表したように、基板の上に被転写物を塗布する。被転写物は、例えば感光性材料である。感光性材料には、光硬化性有機材料が用いられる。

次に、ステップＳ１０２に表したように、テンプレートを被転写物に接触させる。これにより、テンプレートの凹パターン内に被転写物が入り込む。

次に、ステップＳ１０３に表したように、テンプレートを被転写物に接触させた状態で、被転写物を硬化させる。本実施形態では光硬化性有機材料を用いているため、被転写物に光を照射して硬化させる。

次に、ステップＳ１０４に表したように、被転写物が硬化したのち、テンプレートを離型する。これにより、被転写物にテンプレートの凹凸パターンが転写される。

次に、ステップＳ１０５に表したように、テンプレートの凹凸パターンに含まれる導電性パターンを含む回路の電気的特性を計測し、凹凸パターンの状態が異常であるか否かを判断する。凹凸パターンの状態が異常でないと判断した場合には、同じテンプレートを用いて次のパターンの形成を行う（例えば、ステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を繰り返す。）。凹凸パターンの状態が異常であると判断した場合には、テンプレートの洗浄や、新たなテンプレートへの交換を行う。そして、テンプレートの洗浄や交換を行った後、次のパターンの形成を行う。

図２（ａ）〜図３（ｂ）は、本実施形態に係るパターン形成方法の具体例を示す模式図である。
図２（ａ）〜（ｃ）は、図１に表したステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の処理を例示する模式的断面図である。図３（ａ）〜（ｂ）は、図１に表したステップＳ１０５の処理を例示する模式図である。図３（ａ）は模式的断面図、（ｂ）は模式的平面図を表している。

先ず、図２（ａ）に表したように、基板６０の上に、被転写物７０を設ける（図１のステップＳ１０１）。被転写物７０としては、例えば、光硬化性有機材料が用いられる。被転写物７０は、例えば、ノズルＮからインクジェット法によって基板６０の上に滴下される。なお、被転写物７０は、スピンコート等によって一様に設けられてもよい。

次に、図２（ｂ）に表したように、テンプレート１１０を用意する。本実施形態に係るパターン形成方法で用いられるテンプレート１１０は、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１を備える。凹凸パターン２１には導電性パターン３１が含まれる。また、基材１０の主面１０ａ上には導電性パターン３１の一端と接続された第１引き出しパターン４１と、導電性パターン３１の他端と接続された第２引き出しパターン４２と、が設けられる。

そして、このテンプレート１１０の凹凸パターン２１を、被転写物７０に接触させる（図１のステップＳ１０２）。被転写物７０は、毛細管現象により、凹凸パターン２１の凹パターン２１２の中に侵入し、凹パターン２１２内に充填される。

次に、テンプレート１１０の凹凸パターン２１を被転写物７０に接触させた状態で、テンプレート１１０の基材１０側から光Ｃを照射する。光Ｃは、例えば、紫外線光である。光Ｃは、基材１０及び凹凸パターン２１を透過して、被転写物７０に照射される。光硬化性有機材料による被転写物７０は、光が照射されることで硬化する（図１のステップＳ１０３）。

次に、図２（ｃ）に表したように、テンプレート１１０を、被転写物７０から離型する（図１のステップＳ１０４）。これにより、被転写物７０にはテンプレート１１０の凹凸パターン２１の凹凸形状が転写された転写パターン７０ａが形成される。

なお、テンプレート１１０を被転写物７０に接触させる際、凹凸パターン２１の凸パターン２１１と、基板６０の表面と、が完全に接触しない場合もある。この時、凸パターン２１１と、基板６０の表面と、の間に被転写物７０が介在し、テンプレート１１０を離型したあと、転写パターン７０ａの凹部の底に残ることになる。

また、さらに、転写パターン７０ａをマスクとして基板６０を加工する場合には、例えば異方性のＲＩＥ（Reactive Ion Etching）などよって基板６０をエッチングする。エッチング後は、転写パターン７０ａを除去する。これにより、基板６０に転写パターン７０ａに対応したパターンが形成される。

インプリントにおいては、図２（ａ）〜（ｃ）で表した各工程を繰り返し行うことで、テンプレート１１０の凹凸パターン２１を被転写物７０に転写する。これにより、同じパターンが繰り返し形成される。

次に、図３（ａ）及び（ｂ）に表したように、テンプレート１１０の導電性パターン３１を含む回路の電気的特性の計測を行う。本実施形態で用いたテンプレート１１０の凹凸パターン２１には導電性パターン３１が含まれている。例えば、凹凸パターン２１の凸パターン２１１が導電性材料で形成され、導電性パターン３１になっている。導電性パターン３１の一端には第１引き出しパターン４１が設けられ、導電性パターン３１の他端には第２引き出しパターン４２が設けられている。

例えば、図３（ｂ）に表したように、導電性パターン３１は、基材１０の主面１０ａ上に設けられた複数本の導電部３１０を有する。各導電部３１０は、例えばライン状に設けられる。各導電部３１０には、一端に第１引き出しパターン４１が設けられ、他端に第２引き出しパターン４２が設けられる。各導電部３１０は、第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２を介して電気的に並列接続される。各導電部３１０はそれぞれ抵抗値を持つため、各導電部３１０の並列接続によって各導電部３１０による抵抗器を並列に接続した回路が構成される。また、各導電部３１０による並列接続の合成抵抗器と並列して抵抗Ｒが接続される。この抵抗Ｒの両端には計測部５２０が接続される。抵抗Ｒの両端の電位差に基づき導電性パターン３１を含む回路の電気的な抵抗値（各導電部３１０の合成抵抗値）を計測する。

図４は、導電性パターンを含む回路の抵抗値の変化を例示する図である。
図４の横軸は時間、縦軸は相対的な抵抗値を示している。テンプレート１１０を用いたインプリントを繰り返し行うと、凹凸パターン２１に被転写物７０が付着したり、凹凸パターン２１の欠損など、劣化が生じる。このような劣化は、凹凸パターン２１に含まれる導電性パターン３１を含む回路の電気的特性の変化として現れる。

例えば、被転写物７０に導電性材料を用いると、凹凸パターン２１に被転写物７０が付着することで、複数の導電部３１０による合成抵抗値が顕著に変化する。複数の導電部３１０が並列接続されている場合には、被転写物７０の付着によって複数の導電部３１０による合成抵抗値が低下する。本実施形態では、導電部３１０によって構成される回路の電気的特性（例えば、抵抗値）の変化を、導電性パターン３１を含む回路の電気的特性（例えば、抵抗値）の変化という。

図４では、一例として、凹凸パターン２１に被転写物７０が付着していく場合の抵抗値の時間変化について例示している。図４に表したように、被転写物７０の付着の状態によって、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が変化することが分かる。また、時間の経過とともに徐々に導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が低下している。

本実施形態では、予め導電性パターン３１を含む回路の抵抗値の閾値Ｒthを設定しておき、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値がこの閾値Ｒthを超えた段階でテンプレート１１０の凹凸パターン２１の状態が異常であると判断する。図４に表した例では、時間ｔ１の段階で抵抗値が閾値Ｒthを超えている。テンプレート１１０の凹凸パターン２１の状態が異常であると判断された場合には、テンプレート１１０の洗浄や、新たなテンプレートへの交換を行うようにする。
なお、本願明細書において、「閾値を超え」るとは、電気抵抗などの特性値が閾値よりも大きくなる場合のみならず、閾値よりも小さくなる場合も含む。つまり、初期状態（あるいは正常な状態）における特性値が閾値よりも小さい場合には、特性値が閾値よりも大きくなったとき、閾値を超えることとなる。一方で、初期状態における特性値が閾値よりも大きい場合には、特性値が閾値よりも小さくなったとき、閾値を超えることとなる。

なお、上記に例示したパターン形成方法では、テンプレート１１０の導電性パターン３１を含む回路の電気的特性（例えば、抵抗値）の計測及び判断（図１のステップＳ１０５）を、インプリントによるパターン形成を行った後（図１のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の後）に実行していが、この計測及び判断は、インプリントによるパターン形成を行う前（図１のステップＳ１０１の前）に行っても、また、インプリントによるパターン形成を行っている間（図１のステップＳ１０１〜ステップＳ１０４の間）、連続的に行うようにしてもよい。

次に、具体的なテンプレートの状態について説明する。
図５（ａ）及び（ｂ）は、凹凸パターンを有するテンプレートへの被転写物の詰まりの状態を例示する模式図である。
図５（ａ）は模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
図５（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１０は、図３（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１０と同じである。

このテンプレート１１０を用いてインプリントによるパターン形成を繰り返していくと、凹凸パターン２１の凹パターン２１２内に被転写物７０が詰まることがある。被転写物７０に導電性材料が含まれている場合、凹パターン２１２内に詰まる被転写物７０の長さが長いほど、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が減少する。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値は、計測部５２０によって計測される。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が、予め設定した閾値以下（あるいは閾値未満）になった段階でテンプレート１１０の凹凸パターン２１の状態が異常であると判断される。

図６（ａ）及び（ｂ）は、ホールパターンを有するテンプレートへの被転写物の詰まりの状態を例示する模式図である。
図６（ａ）は模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
図６（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１４には、複数のホールパターン２１３が設けられている。一方、導電性パターン３１は平行に配置された複数の導電部３１０を有する。複数の導電部３１０は、基材１０の主面１０ａ側に埋め込まれている。導電部３１０の露出面は、基材１０の主面１０ａと同一平面上に設けられている。導電部３１０は、複数のホールパターン２１３を直線上につなぐように配置される。すなわち、１本の導電部３１０には複数のホールパターン２１３が配置される。複数の導電部３１０は電気的に並列接続される。

このテンプレート１１４を用いてインプリントによるパターン形成を繰り返していくと、ホールパターン２１３内に被転写物７０が詰まることがある。被転写物７０に導電性材料が含まれている場合、ホールパターン２１３内に被転写物７０が詰まることで、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が減少する。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値は、計測部５２０によって計測される。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が、予め設定した閾値以下（あるいは閾値未満）になった段階でテンプレート１１４の状態が異常であると判断される。

図７（ａ）及び（ｂ）は、凹凸パターンの欠損の状態を例示する模式図である。
図７（ａ）は模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
図７（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１０は、図５（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１０と同じである。

このテンプレート１１０を用いてインプリントによるパターン形成を繰り返していくと、凸パターン２１１に欠損ＣＰが生じることがある。凸パターン２１１に欠損ＣＰが生じると、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が増加する。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値は、計測部５２０によって計測される。導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が、予め設定した閾値以上になった段階でテンプレート１１０の凹凸パターン２１の状態が異常であると判断される。

第１の実施形態に係るパターン形成方法によれば、テンプレート１１０の凹凸パターン２１の状態を、凹凸パターン２１に含まれる導電性パターン３１を含む回路の電気的特性によって的確に把握することができるようになる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態に係るテンプレートについて説明する。
図８（ａ）〜（ｅ）は、第２の実施形態に係るテンプレートの例について示す模式的断面図である。
図８（ａ）に表したテンプレート１１０は、図３（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１０と同じである。すなわち、テンプレート１１０は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１と、を備える。凹凸パターン２１の凸パターン２１１は導電性材料を含む。これにより、凸パターン２１１が導電性パターン３１の導電部３１０になる。また、基材１０の主面１０ａ上には第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２が設けられる。第１引き出しパターン４１は導電性パターン３１の一端に接続され、第２引き出しパターン４２は導電性パターン３１の他端に接続される。

導電性パターン３１の材料としては、例えば、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、インジウム酸化物、ルテニウム酸化物の少なくともいずれかを用いる。これらの材料によって、導電性パターン３１は透光性を備えることになる。

図８（ａ）に表したテンプレート１１０では、凸パターン２１１が導電部３１０であるため、凸パターン２１１の形成と同時に導電部３１０、すなわち導電性パターン３１を設けることができ、製造工程の簡素化が達成される。

図８（ｂ）に表したテンプレート１１１は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１と、を備える。凹凸パターン２１における凸パターン２１１の表面には、導電性パターン３１が設けられている。すなわち、導電性パターン３１の導電部３１０は、凸パターン２１１の表面を覆うように設けられている。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。また、基材１０の主面１０ａ上には第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２が設けられる。第１引き出しパターン４１は導電性パターン３１の一端に接続され、第２引き出しパターン４２は導電性パターン３１の他端に接続される。

図８（ｂ）に表したテンプレート１１１では、凸パターン２１１の表面に導電性パターン３１の導電部３１０が設けられているため、凸パターン２１１及び導電性パターン３１のそれぞれについて最適材料を選択することができる。

図８（ｃ）に表したテンプレート１１２は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１と、を備える。凹凸パターン２１における凸パターン２１１の上面（凸パターン２１１の基材１０と反対側の面）には、導電性パターン３１の導電部３１０が設けられている。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。また、基材１０の主面１０ａ上には第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２が設けられる。第１引き出しパターン４１は導電性パターン３１の一端に接続され、第２引き出しパターン４２は導電性パターン３１の他端に接続される。

図８（ｃ）に表したテンプレート１１２では、凸パターン２１１の上面に導電性パターン３１の導電部３１０が設けられているため、微細な凸パターン２１１であっても導電性パターン３１を設けることができる。

図８（ｄ）に表したテンプレート１１３は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１と、を備える。凹凸パターン２１における凸パターン２１１の側面には、導電性パターン３１の導電部３１０が設けられている。すなわち、１つの凸パターン２１１について、対向する２つの側面にそれぞれ導電部３１０が設けられる。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。また、基材１０の主面１０ａ上には第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２が設けられる。第１引き出しパターン４１は導電性パターン３１の一端に接続され、第２引き出しパターン４２は導電性パターン３１の他端に接続される。

図８（ｄ）に表したテンプレートでは、１つの凸パターン２１１について、対向する２つの側面にそれぞれ導電部３１０が設けられるため、１つの凸パターン２１１について１つの導電部３１０が設けられる場合に比べて隣接する導電部３１０の間隔が狭くなる。これによって、より細かい領域で被転写物７０の付着による導電性パターン３１を含む回路の電気的特性の変化を検出できる。

図８（ｅ）に表したテンプレート１１４は、図６（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１１４と同じである。すなわち、テンプレート１１４は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられたホールパターン２１３と、を備える。また、テンプレート１１４は、基材１０の主面１０ａ側に埋め込まれた導電性パターン３１を備える。ホールパターン２１３は、導電性パターン３１の導電部３１０と重なるように設けられる。これにより、ホールパターン２１３の周りに導電部３１０が設けられる。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。

図８（ｅ）に表したテンプレート１１４では、導電性パターン３１の導電部３１０に重なるようにホールパターン２１３が設けられているため、ホールパターン２１３内に被転写物７０が埋め込まれた場合の導電性パターン３１を含む回路の電気的特性の変化を検出することができるようになる。

図９（ａ）及び（ｂ）は、他のテンプレートを例示する模式図である。
図９（ａ）は模式的平面図、（ｂ）は模式的断面図である。
このテンプレート１２０は、基材１０と、基材１０の主面１０ａ上に設けられた凹凸パターン２１と、を備える。また、凹凸パターン２１は、導電性パターン３１を有する。導電性パターン３１は、基材１０の主面１０ａ側に埋め込まれた第１導電部３１０Ａと、基材１０の主面１０ａ上に設けられ第１導電部３１０Ａと接触する第２導電部３１０Ｂと、を含む。第２導電部３１０Ｂは、形成対象となるパターンの形状と反転した凹凸パターン２１を有する。第２導電部３１０Ｂの抵抗値は、第１導電部３１０Ａの抵抗値よりも低い。第２導電部３１０Ｂは、第１導電部３１０Ａと電気的に並列接続される。

図９（ａ）及び（ｂ）に表したテンプレート１２０では、第２導電部３１０Ｂのパターンが破損すると、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が増加する。一方、第２導電部３１０Ｂのパターンに被転写物７０が詰まると、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が低下する。

このテンプレート１２０においては、導電性パターン３１が、２０ｎｍ〜５０ｎｍといった微細なパターン幅のサイズであるのに対し、凹凸パターン２１は、μｍレベルの大きなサイズのパターン幅でもよい。凹凸パターン２１のパターン幅が広いことで、テンプレート１２０の製造コストが削減される。また、検査の際に測定ポイント数が少ないため、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値を測定するための構成（例えば、電圧印加装置、ドライバ、抵抗測定器）の装置コストの削減と、測定時間が短縮されるといった利点がある。

図８（ａ）〜図９（ｂ）に表したいずれのテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４及び１２０でも、導電性パターン３１を含む回路の電気的特性の一つである抵抗値の変化によって、テンプレートの凹凸パターン２１の状態が異常であるか否かを判断することができる。抵抗値が予め定めた閾値を超えた場合には、凹凸パターン２１の状態が異常であると判断し、テンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４及び１２０の洗浄や、新たなテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４及び１２０への交換を行うことになる。

図１０は、他の導電性パターンの構成を示す模式的平面図である。
図１０に表したテンプレート１３０において、導電性パターン３１は、第１パターン部３１Ａと、第２パターン部３１Ｂと、を有する。第２パターン部３１Ｂは、第１パターン部３１Ａと離間し対向して設けられる。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。

第１パターン部３１Ａは、例えば複数の第１対向部３１１を有し、第２パターン部３１Ｂは、例えば複数の第２対向部３１２を有する。複数の第１対向部３１１のそれぞれは、複数の第２対向部３１２それぞれと、交互に配置される。これら複数の第１対向部３１１と、複数の第２対向部３１２と、が互いに離間し対向することによって、所定の容量が構成される。導電性パターン３１を含む回路には、計測部５２０が接続される。計測部５２０は、導電性パターン３１によって構成される回路の容量を計測する。

このテンプレート１３０において、導電性パターン３１の第１パターン部３１Ａと、第２パターン部３１Ｂと、のあいだに被転写物７０が付着すると、第１パターン部３１Ａと、第２パターン部３１Ｂと、のあいだの誘電率が変化する。この誘電率の変化によって、導電性パターン３１によって構成される容量の値に変化が生じる。したがって、計測部５２０により、導電性パターン３１によって構成される回路の容量の値を計測し、予め定めた閾値と比較することで、テンプレート１３０の凹凸パターン２１の状態が異常であるか否かを判断することができる。

なお、凹凸パターン２１に欠損が生じた場合も、第１パターン部３１Ａと、第２パターン部３１Ｂと、のあいだの誘電率が変化する。したがって、被転写物７０が付着した場合と同様に、計測部５２０により、導電性パターン３１によって構成される回路の容量の値を計測し、予め定めた閾値と比較することで、テンプレート１３０の凹凸パターン２１の状態が異常であるか否かを判断することができる。

図１１は、複数の導電部の他の構成例を示す模式的平面図である。
図１１に表したテンプレート１４０は、基材１０と、基材１０の主面１０ａに設けられた凹凸パターン２１と、を備える。凹凸パターン２１には導電性パターン３１が含まれる。導電性パターン３１の材料は、図８（ａ）に表したテンプレート１１０と同様である。このテンプレート１４０において、導電性パターン３１は平行に配置された複数の導電部３１０を有する。複数の導電部３１０は、互いに電気的に独立している。

複数の導電部３１０のそれぞれの一端は、選択部５８０に入力される。一方、複数の導電部３１０のそれぞれの他端は、共通に接続されて計測部５２０に入力される。選択部５８０は、複数の導電部３１０の少なくとも１つを選択する部分である。選択部５８０は、例えば複数の導電部３１０のうちの１つを一定の時間ごとに順次切り替えて選択する。選択部５８０は、複数の導電部３１０のうち２つ以上を同時に選択してもよい。２つ以上の導電部３１０を選択した場合には、これらの導電部３１０が電気的に並列に接続される。

計測部５２０は、選択部５８０による導電部３１０の選択のタイミングに合わせて抵抗値を計測する。計測部５２０は選択された少なくとも１つの導電部３１０の抵抗値（または、合成抵抗値）を計測する。これにより、一定の時間ごとに選択された導電部３１０の抵抗値が順次計測される。したがって、選択部５８０による導電部３１０の選択のタイミングと、計測した抵抗値の変化と、によって、どの凹凸パターンのどの位置に被転写物７０が付着したのか、または凹凸パターン２１のどの位置に欠損が発生したのかを判断することができる。

なお、上記説明したテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１２０、１３０及び１４０については、基材１０の主面１０ａ側に第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２が形成されたテンプレート用基板を用いて製造される。第１引き出しパターン４１及び第２引き出しパターン４２は、基材１０の主面１０ａ側に埋め込まれていても、主面１０ａ上に設けられていてもよい。

また、テンプレート１１４においては、基材１０の主面１０ａ側に導電部３１０が埋め込まれたテンプレート用基板を用いて製造される。また、テンプレート１２０においては、基材１０の主面１０ａ側に第１導電部３１０Ａが埋め込まれたテンプレート用基板を用いて製造される。

また、上記説明したテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１２０、１３０及び１４０は、製造時のテンプレート検査方法に適用される。すなわち、導電性パターン３１を含む回路の電気的特性を測定することで、テンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１２０、１３０及び１４０を製造した際のパターン（導電性パターン３１及び凹凸パターン２１の少なくともいずれか）の良否の判断を行う。例えば、パターンが設計通りに形成された場合の導電性パターン３１を含む回路の電気的特性を予め計算または測定して基準値を設定する。そして、製造後のテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１２０、１３０及び１４０について導電性パターン３１を含む回路の電気的特性を測定する。この測定値と基準値とを比較することで、製造したテンプレート１１０、１１１、１１２、１１３、１１４、１２０、１３０及び１４０の良否の判断が行われる。

（第３の実施形態）
図１２は、第３の実施形態に係るパターン形成装置を例示する模式図である。
図１２に表したように、パターン形成装置５００は、制御部５１０と、計測部５２０と、判断部５３０と、を備える。実施形態に係るパターン形成装置５００では、光照射部５４０、保持部５５０及びステージ５６０を備える。また、パターン形成装置５００は、テンプレートの交換部５７０を備えていてもよい。

保持部５５０には、テンプレート１１０Ａが保持されているものとする。また、交換部５７０は、複数のテンプレート１１０Ｂ、１１０Ｃ、…、１１０Ｎを順次交換する機構を有する。

制御部５１０は、テンプレート１１０Ａの導電性パターン３１に所定の電圧を印加する制御を行う。また、制御部５１０は、各部（例えば、計測部５２０、判断部５３０、光照射部５４０、保持部５５０、ステージ５６０及び交換部５７０）を制御する。

計測部５２０は、テンプレート１１０Ａの導電性パターン３１を含む回路の電気的特性を計測する。計測部５２０は、例えば導電性パターン３１を含む回路の抵抗値を計測する。

判断部５３０は、計測部５２０で計測した電気的特性によって凹凸パターン２１の状態が異常であるか否かを判断する。例えば、計測部５２０で計測した電気的特性として導電性パターン３１を含む回路の抵抗値を計測した場合、判断部５３０は、その計測した抵抗値が予め設定された閾値を超えた場合に凹凸パターン２１の状態が異常であると判断する。

このパターン形成装置５００によってパターンを形成するには、先ず、保持部５５０にテンプレート１１０Ａを装着する。また、ステージ５６０に基板６０を載置する。次に、図示しないノズルから基板６０上に被転写物７０を吐出する。次に、例えばステージ５６０を上昇して、保持部５５０に保持されたテンプレート１１０Ａの凹凸パターン２１を、基板６０上の被転写物７０に接触させる。

次に、この状態で光照射部５４０から光を照射する。光は、保持部５５０及びテンプレート１１０Ａを透過して基板６０上の被転写物７０にまで到達する。この光によって被転写物７０が硬化する。被転写物７０が硬化した後、例えばステージ５６０を下降して、テンプレート１１０Ａを被転写物７０から離型する。これにより、被転写物７０に転写パターン７０ａが形成される。

次に、制御部５１０からテンプレート１１０Ａに電圧を印加する。そして、印加された電圧に基づきテンプレート１１０Ａの導電性パターン３１を含む回路の抵抗値を計測部５２０で計測する。計測部５２０で計測した抵抗値は判断部５３０に送られる。判断部５３０は、計測部５２０から送られた抵抗値と、予め設定された閾値と、の比較を行う。判断部５３０は、この比較の結果、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が予め設定された閾値を超えているか否かを判断する。判断部５３０は、判断の結果を制御部５１０に送る。

制御部５１０は、判断部５３０から送られた判断の結果を参照し、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が予め設定された閾値を超えていない場合には、テンプレート１１０Ａを交換することなく、次の基板６０をステージ５６０に載置する制御を行う。そして、先と同様な手順によって、次の基板６０に対して、テンプレート１１０Ａを用いたパターンの形成を行う。

一方、制御部５１０は、判断部から送られた判断の結果を参照し、導電性パターン３１を含む回路の抵抗値が予め設定された閾値を超えている場合には、交換部５７０に交換指示を与える。交換部５７０は、制御部５１０の指示に応じてテンプレート１１０Ａを新たなテンプレート１１０Ｂに交換する処理を行う。新たなテンプレート１１０Ｂが保持部５５０に保持されたあとは、次の基板６０をステージ５６０に載置し、先と同様な手順によって次の基板６０に対して、テンプレート１１０Ｂを用いたパターンの形成を行う。

このように、パターン形成装置５００は、テンプレート１１０Ａの導電性パターン３１を含む回路の抵抗値によってテンプレート１１０Ａの凹凸パターン２１の状態が異常であるか否かを判断し、異常でない場合には同じテンプレート１１０Ａを繰り返し使用し、異常である場合には交換部５７０によって新たなテンプレート１１０Ｂに交換する。これにより、異常のないテンプレート１１０Ｂを用いて高精度にパターン形成を行うことができる。

なお、上記のパターン形成装置５００では、計測部５２０によって導電性パターン３１を含む回路の抵抗値を計測したが、導電性パターン３１を含む回路の容量を計測してもよい。容量を計測する場合には、例えば図１０に表したテンプレート１３０を用いるようにすればよい。

また、実施形態に係るパターン形成装置５００の各部（制御部５１０、計測部５２０、判断部５３０、光照射部５４０、保持部５５０、ステージ５６０及び交換部５７０）は、必ずしも１つの装置内に設けられていなくてもよい。すなわち、パターン形成装置５００を構成する各部の少なくとも１つの部分が離れた位置に設けられていたり、少なくとも１つの部分がネットワークを介して他の部分と接続されている構成であってもよい。

以上説明したように、実施形態に係るパターン形成方法、パターン形成装置、テンプレート及びテンプレート検査方法によれば、テンプレートの凹凸パターンの状態を的確に把握することができる。

なお、上記に本実施形態を説明したが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。例えば、被転写物として光硬化性有機材料を用いる例を説明したが、被転写物として熱硬化性有機材料を用いてもよい。この場合、被転写物を所定の温度に加熱して硬化させる。また、上記の実施形態では、複数の導電部を電気的に並列に接続する例を説明したが、複数の導電部を電気的に直列に接続してもよい。また、導電性パターンは、必ずしも凸パターンに沿って設けられていなくてもよい。例えば、導電性パターンを凸パターンの延在する方向と非平行に設けてもよい。また、凸パターンは柱状であってもよい。

また、前述の各実施形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除、設計変更を行ったものや、各実施の形態の特徴を適宜組み合わせたものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含有される。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０…基材、１０ａ…主面、２１…凹凸パターン、３１…導電性パターン、３１Ａ…第１パターン部、３１Ｂ…第２パターン部、４１…第１引き出しパターン、４２…第２引き出しパターン、６０…基板、７０…被転写物、７０ａ…転写パターン、１１０，１１１，１１２，１１３，１１４，１２０，１３０，１４０…テンプレート、２１１…凸パターン、２１２…凹パターン、２１３…ホールパターン、３１０…導電部、３１０Ａ…第１導電部、３１０Ｂ…第２導電部、３１１…第１対向部、３１２…第２対向部、５００…パターン形成装置、５１０…制御部、５２０…計測部、５３０…判断部、５４０…光照射部、５５０…保持部、５６０…ステージ、５７０…交換部、５８０…選択部、Ｃ…光、Ｎ…ノズル、Ｒ…抵抗、Ｒth…閾値

Claims (16)

1. 主面を有する基材と、前記基材の前記主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、を含むテンプレートを用い、前記テンプレートの前記凹凸パターンを、導電性材料を含む被転写物に押印して前記凹凸パターンの形状を前記被転写物に転写するパターン形成方法であって、
   前記導電性パターンを含む回路の抵抗値を測定し、前記抵抗値が予め設定された閾値を超えた場合に前記凹凸パターンの状態が異常であると判断する工程を備えたパターン形成方法。
2. 主面を有する基材と、前記基材の前記主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、を含むテンプレートを用い、前記テンプレートの前記凹凸パターンを被転写物に押印して前記凹凸パターンの形状を前記被転写物に転写するパターン形成方法であって、
   前記導電性パターンを含む回路の電気的特性によって前記凹凸パターンの状態が異常か否かを判断する工程を備えたパターン形成方法。
3. 前記凹凸パターンの状態を判断する工程は、前記導電性パターンを含む回路の抵抗値を計測し、前記抵抗値が予め設定された閾値を超えた場合に前記凹凸パターンの状態が異常であると判断することを含む請求項２記載のパターン形成方法。
4. 前記凹凸パターンの状態を判断する工程は、前記導電性パターンを含む回路の静電容量を計測し、前記静電容量が予め設定された閾値を超えた場合に前記凹凸パターンの状態が異常であると判断することを含む請求項２記載のパターン形成方法。
5. 前記被転写物は、導電性材料を含む請求項２〜４のいずれか１つに記載のパターン形成方法。
6. 主面を有する基材と、前記基材の前記主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、を含むテンプレートを用い、前記テンプレートの前記凹凸パターンを被転写物に押印して前記凹凸パターンの形状を前記被転写物に転写するパターン形成装置であって、
   前記導電性パターンを含む回路に電圧を印加する制御部と、
   前記電圧による前記回路の電気的特性を計測する計測部と、
   前記計測部で計測した前記電気的特性によって前記凹凸パターンの状態が異常か否かを判断する判断部と、
   を備えたパターン形成装置。
7. 前記計測部は、前記回路の抵抗値を計測し、
   前記判断部は、前記計測部で計測した前記抵抗値が予め設定された閾値を超えた場合に前記凹凸パターンの状態が異常であると判断する請求項６記載のパターン形成装置。
8. 前記計測部は、前記回路の静電容量を計測し、
   前記判断部は、前記計測部で計測した前記静電容量が予め設定された閾値を超えた場合に前記凹凸パターンの状態が異常であると判断する請求項６記載のパターン形成装置。
9. 前記判断部により前記凹凸パターンの状態が異常であると判断した場合、前記テンプレートを別なテンプレートに交換する交換部をさらに備えた請求項６〜８のいずれか１つに記載のパターン形成装置。
10. 主面を有する基材と、
    前記基材の前記主面上に設けられ導電性パターンを有する凹凸パターンと、
    前記基材の前記主面上に設けられ、前記導電性パターンの一端に接続された第１引き出しパターンと、
    前記基材の前記主面上に設けられ、前記導電性パターンの他端に接続された第２引き出しパターンと、
    を備えたテンプレート。
11. 前記導電性パターンは、前記凹凸パターンの凸パターンに設けられた請求項１０記載のテンプレート。
12. 前記導電性パターンは、前記凹凸パターンの凸パターンの延在する方向に沿って設けられた請求項１０記載のテンプレート。
13. 前記導電性パターンは、第１パターン部と、前記第１パターン部と離間し対向して設けられた第２パターン部と、を含む請求項１０〜１２のいずれか１つに記載のテンプレート。
14. 前記導電性パターンは、複数の導電部を含み、前記複数の導電部は互いに電気的に独立している請求項１０〜１３のいずれか１つに記載のテンプレート。
15. 前記導電性パターンは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）、インジウム酸化物、ルテニウム酸化物の少なくともいずれかを含む請求項１０〜１４のいずれか１つに記載のテンプレート。
16. 請求項１０〜１５のいずれか１つに記載のテンプレートの前記導電性パターンを含む回路の電気的特性によって前記テンプレートの良否を判断するテンプレート検査方法。