JP2014225648A - インプリント用モールドおよびインプリント方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モールドと樹脂層との離型時に樹脂層に生じる変形を抑制し、計測マークを高い精度で形成することができるインプリント用のモールドと、このようなモールドを用いたインプリント方法を提供する。【解決手段】インプリント用のモールドを、基材２と、この基材２の一の面２ａに設定された凹凸構造領域Ａと、この凹凸構造領域Ａに設定された計測領域６と、この計測領域６に位置する計測マーク用構造体７を有するものとし、この計測マーク用構造体７は、ライン／スペース形状のパターン集合体７ａを複数有するものとする。【選択図】図４

Description

本発明は、凹凸構造を有するインプリント用のモールドと、このモールドを使用したインプリント方法に関する。

近年、フォトリソグラフィ技術に代わる微細なパターン形成技術として、インプリント方法を用いたパターン形成技術が注目されている。インプリント方法は、微細な凹凸構造を備えた型部材（モールド）を用い、凹凸構造を被成形樹脂に転写することで微細構造を等倍転写するパターン形成技術である。例えば、被成形樹脂として光硬化性樹脂を用いたインプリント方法では、転写基板の表面に光硬化性樹脂の液滴を供給し、所望の凹凸構造を有するモールドと転写基板とを所定の距離まで近接させて凹凸構造内に光硬化性樹脂を充填し、この状態でモールド側から光を照射して光硬化性樹脂を硬化させ、その後、モールドを樹脂層から引き離すことにより、モールドが備える凹凸が反転した凹凸構造（凹凸パターン）を有するパターン構造体を形成する。また、このパターン構造体をエッチングレジストとして転写基板をエッチング加工することが行われる。
インプリント方法に使用するモールドは、通常、モールド用の基材に電子線感応型のレジストを塗布し、このレジストに電子線描画を行ってレジストパターンを形成し、当該レジストパターンをエッチングマスクとして基材をエッチングして凹凸パターンを形成することにより製造される。しかし、電子線描画を用いる電子線リソグラフィは、高価な描画装置を使用し、描画に長時間を要するため、モールドの製造コストが上昇するという問題があった。また、インプリントにおいて、モールドと転写基板との間に異物が混入すると、両者が大きな損傷を受け、損傷を受けたモールドは再使用が困難となるので、電子線リソグラフィで製造した高価なモールドを損失してしまうという問題があった。

そこで、電子線リソグラフィで製造したモールドをマスターモールドとし、このマスターモールドからインプリント法により複製モールド（以下、レプリカモールドと記す）を製造し、このレプリカモールドを用いてウエハ基板等の転写基板にインプリント法によりパターン構造体を作製することが行われている。
上記のような電子線リソグラフィによるマスターモールドの製造では、予め設計された設計座標に基づいて電子線描画が行われるが、マスターモールドを用いて製造されるレプリカモールドにおけるパターン座標は、インプリント時に発生する誤差要因により、当初の設計座標との間にズレを生じている。また、レプリカモールドを用いてウエハ基板等の転写基板に形成されるパターン構造体におけるパターン座標も、インプリント時に発生する誤差要因により、当初の設計座標との間にズレを生じている。

マスターモールドを用いた高精度のレプリカモールドの作製、および、レプリカモールドを用いた高精度のパターン構造体の製造においては、このようなズレの状況を把握して、当初の設計座標に反映させたり、インプリント時にモールドに所望の変形を生じさせて補正することが行われている。そして、上記のようなズレの状況を把握する手段として、マスターモールドに予め複数の計測マークを設けておき、マスターモールドを用いて作製したレプリカモールドに形成された計測マーク（マスターモールドが備える計測マークの凹凸が反転した凹凸構造）や、レプリカモールドを用いて作製したパターン構造体に形成された計測マーク（レプリカモールドが備える計測マークの凹凸が反転した凹凸構造）を測定することにより、ズレの大きさ、方向を検出することが行われている（特許文献１，２）。

特開２０１０−２７８０４１号公報 特開２０１１−６１０２５号公報

しかし、マスターモールドを用いたレプリカモールド作製のインプリント時に発生する誤差要因により、レプリカモールドに形成された計測マーク自体に太り、細り、曲がり等の変形が生じ、同様に、レプリカモールドを用いたパターン構造体作製のインプリント時に発生する誤差要因により、パターン構造体に形成された計測マーク自体に変形が生じ、ズレの大きさ、方向を正確に検出すること困難であるという問題があった。上記の誤差要因として、例えば、インプリントのモールドと樹脂層との離型時に樹脂層に生じる変形が挙げられ、特に、離型が開始される樹脂層の部位と、最後に離型される樹脂層の部位において変形が顕著になる傾向がある。また、離型性を向上させる目的で、モールドおよび／または転写基板を変形させた状態で離型した場合、例えば、転写基板をモールド側に若干凸状態に変形させた状態で離型した場合、離型後に転写基板が正常な状態となったときに、樹脂層に変形や変位が生じ、これも誤差要因として挙げられる。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、モールドと樹脂層との離型時に樹脂層に生じる変形を抑制し、計測マークを高い精度で形成することができるインプリント用のモールドと、このようなモールドを用いたインプリント方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のインプリント用モールドは、基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、パターン集合体を複数有し、各パターン集合体はライン／スペース形状であるような構成とした。

本発明の他の態様として、前記パターン集合体のライン幅およびスペース幅の少なくとも一方は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であるような構成とした。

また、本発明のインプリント用モールドは、基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、パターン集合体を複数有し、各パターン集合体は平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であるパターンの集合であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記パターン集合体を構成する前記パターンが隣接する間隔は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記パターン集合体の外形の平面視形状が長方形状であり、該長方形状の寸法は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記計測マーク用構造体は、平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記計測領域の平面視形状は正方形状であり、該正方形状の中心と前記計測マーク用構造体の回転対称の４回軸とが一致するような構成とした。

また、本発明のインプリント用モールドは、基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、平坦部と、該平坦部の周囲に位置する副構造体からなり、該副構造体は、複数の微細パターンが配列したパターン集合体であるような構成とした。

本発明の他の態様として、前記副構造体を構成する前記微細パターンの幅および前記微細パターンの間隔の少なくとも一方は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記副構造体は２種以上のパターン集合体を有し、前記平坦部に隣接して位置するパターン集合体は、ライン／スペース形状であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記平坦部の寸法は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記計測マーク用構造体は、平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記計測領域の平面視形状は正方形状であり、該正方形状の中心と前記計測マーク用構造体の回転対称の４回軸とが一致するような構成とした。

本発明のインプリント方法は、上述のモールドと転写基板の少なくとも一方に被成形樹脂を供給する樹脂供給工程と、前記モールドと前記転写基板を近接させて、前記モールドと前記転写基板との間に前記被成形樹脂を展開して被成形樹脂層を形成する接触工程と、前記被成形樹脂層を硬化させて前記凹凸構造が転写された転写樹脂層とする硬化工程と、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離して、前記転写樹脂層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を有し、前記離型工程後に、パターン構造体と共に形成されている計測マークの位置を必要に応じて検出する検出工程を有するような構成とした。

本発明のインプリント用モールドは、モールドと樹脂層との離型時に樹脂層に生じる変形を抑制し、計測マークを高い精度で形成することができ、これにより、モールドを用いたパターン構造体の形成におけるパターンのズレの大きさ、方向を正確に検出することが可能となり、モールド設計における設計座標等の修正が容易となり、また、インプリント時にモールドに所望の変形を付与して行うパターン精度の補正の制御が容易となる。
本発明のインプリント方法は、高精度のパターン構造体を安定して作製することができる。

図１は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するための側面図である。 図２は、図１に示されるインプリント用のモールドの部分拡大平面図である。 図３は、図２における非主パターン領域の交差部位の拡大平面図である。 図４は、図３に示される計測領域の拡大図である。 図５は、計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図６は、計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図７は、計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図８は、計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図９は、計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図１０は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図１１Ａ、図１１Ｂは、図１０に示されるモールドのＩ−Ｉ線における部分断面図である。 図１２は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図１３Ａ、図１３Ｃは、図１２に示されるモールドのII−II線における部分断面図であり、図１３Ｂ、図１３Ｄは、図１２に示されるモールドのIII−III線における部分断面図である。 図１４は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図である。 図１５Ａ、図１５Ｂは、図１４に示されるモールドのIV−IV線における部分断面図である。 図１６Ａ〜図１６Ｄは、本発明のインプリント方法の一実施形態を説明するための工程図である。 図１７は、本発明のモールドを用いてインプリントによりパターン構造体と共に形成された計測マークの検出を説明する図である。 図１８は、本発明のモールドを用いてインプリントによりパターン構造体と共に形成された計測マークの検出を説明する図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。

［インプリント用モールド］
図１は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するための側面図であり、図２は、図１に示されるインプリント用のモールドの部分拡大平面図である。図１および図２において、インプリント用モールド１は基材２と、この基材２の一の面２ａに設定された凹凸構造領域Ａと非凹凸構造領域Ｂを備えている。凹凸構造領域Ａは、インプリントにより所望のパターン構造体を形成するための凹凸構造（図示せず）を有している。この凹凸構造領域Ａには、主パターン領域４と非主パターン領域５が設定されている。主パターン領域４は、形成目標とするパターン構造体を形成するための凹凸構造を備える領域である。図示例では、主パターン領域４は碁盤目形状に設定され、各主パターン領域４の間隙部位に非主パターン領域５が縦横に格子形状に設定されている。尚、図２では、主パターン領域４と非主パターン領域５との境界を鎖線で示している。そして、本実施形態では、凹凸構造領域Ａの中で非主パターン領域５に計測領域が設定されている。

図３は、図２における非主パターン領域５の交差部位の拡大平面図である。図３に示されるように、計測領域６は、格子形状に設定されている非主パターン領域５の交差部位に位置しており、計測領域６は、計測マーク用構造体７を有している。尚、計測領域６の位置は、非主パターン領域５の交差部位に限定されるものではない。
図３では、計測領域６の外周を二点鎖線で示している。モールド１の凹凸構造領域Ａに設定する計測領域６の位置は、上記の位置に限定されるものではなく、凹凸構造領域Ａに設定されている主パターン領域４と非主パターン領域５の数、大きさや、主パターン領域４に設けられている凹凸構造等を考慮して適宜設定することができる。また、設定する計測領域６の数も、上記と同様に、凹凸構造領域Ａに設定されている主パターン領域４と非主パターン領域５の数、大きさや、主パターン領域４に設けられている凹凸構造等を考慮して適宜設定することができる。

図４は、図３に示される計測領域６の拡大図である。図４に示されるように、計測マーク用構造体７は、正方形状の各辺に位置するように４個のパターン集合体７ａを有し、各パターン集合体７ａはライン／スペース形状（所定のライン幅Ｗ_Lの線状の凹部あるいは凸部が、長手方向と直交する方向にスペース幅Ｗ_Sを介して周期性をもって配列した形状）である。この計測マーク用構造体７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。計測マーク用構造体７が上記のような微細なパターンのパターン集合体であることにより、モールドと樹脂層との離型時に樹脂層に生じる応力が分散されて変形が抑制され、計測マークを高い精度で形成することができる。また、計測領域６の平面視形状は正方形状であり、この正方形状の中心と計測マーク用構造体７の回転対称の４回軸ａとが一致するものであってもよい。これにより、離型時に偏った力が計測マーク用構造体７に加わることが抑制され、離型時の変形の影響を更に低減することができる。

パターン集合体７ａは、外形の平面視形状が長方形状であり、図４では、１個のパターン集合体７ａについて、平面視形状を鎖線で示している。この長方形状の寸法は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。特に、パターン集合体７ａの幅方向の寸法が小さい方が、離型時の変形の影響を受け難くなり好ましいが、小さすぎると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなり、誤差が大きくなるので、この点を考慮して幅方向の寸法を設定することが好ましい。また、パターン集合体７ａを構成するライン／スペース形状のパターンは、ラインの長手方向がパターン集合体７ａの長手方向と直交している。このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。これにより、後述するように、計測マークを検出する際にパターン集合体７ａに対応する部位の端部位置を確実に検出することができる。但し、計測領域６の設定により、パターン解像した場合でも位置検出が可能であれば、ライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sは位置検出装置の解像度以上であってもよい。また、パターン集合体７ａを構成するライン／スペース形状の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、ライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。

上述のような計測領域６の外形寸法Ｌ１は、例えば、７〜１００μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。外形寸法Ｌ１が７μｍ未満であると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなって誤差が大きくなり好ましくない。また、外形寸法Ｌ１の上限は特に制限されるものではないが、計測領域６の拡大により主パターン領域の面積が減少するような影響を阻止するために、１００μｍ以下が適正である。また、パターン集合体７ａが位置する領域の長さＬ２は位置検出装置の視野に入るものであればよく、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、３〜２６μｍ程度とすることができる。長さＬ２が３μｍ未満であると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなって誤差が大きくなり、２６μｍを超えると、視野をはみ出す場合があり好ましくない。さらに、計測領域６の外周端とパターン集合体７ａが位置する領域との距離Ｌ３は２μｍ以上の範囲で適宜設定することができる。距離Ｌ３が２μｍ未満であると、位置検出装置が、参照する領域を正確に捉えられないおそれがある。距離Ｌ３の上限は、計測領域６の外形寸法Ｌ１とパターン集合体７ａが位置する領域の長さＬ２に応じて適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、３７μｍ以下とすることができる。

このようなインプリント用モールド１の基材２の材質は、インプリントに使用する被成形樹脂が光硬化性である場合には、これらを硬化させるための照射光が透過可能な材料を用いることができ、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、使用する被成形樹脂が光硬化性ではない場合や、転写基板側から被成形樹脂を硬化させるための光を照射可能である場合には、モールド１は光透過性を具備しなくてもよく、上記の材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。
また、被成形樹脂とモールドとの引き剥がしを容易とするために、モールド１の凹凸構造領域Ａの表面に離型剤層を備えていてもよい。
モールド１の基材２の厚みは、一の面２ａに備える凹凸構造の形状、材質の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。尚、基材２は、凹凸構造領域Ａの表面が、その周囲の非凹凸構造領域Ｂに対して２段以上の凸構造となっていてもよい。

図５は、計測マーク用構造体７の他の例を示す平面図である。図５に示される計測マーク用構造体７は、正方形状の各辺に位置するように４個のパターン集合体７ｂを有し、各パターン集合体７ｂはライン／スペース形状である。そして、この計測マーク用構造体７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。
パターン集合体７ｂは、外形の平面視形状が長方形状であり、図５では、１個のパターン集合体７ｂについて、平面視形状を鎖線で示している。この長方形状の寸法は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。特に、パターン集合体７ｂの幅方向の寸法が小さい方が、離型時の変形の影響を受け難くなり好ましいが、小さすぎると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなり、誤差が大きくなるので、この点を考慮して幅方向の寸法を設定することが好ましい。また、パターン集合体７ｂを構成するライン／スペース形状のパターンは、ラインの長手方向が直近の計測領域６の端辺と平行となっている。計測領域６の外形寸法Ｌ１、パターン集合体７ｂが位置する領域の長さＬ２、計測領域６の外周端とパターン集合体７ｂが位置する領域との距離Ｌ３は、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。

このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満とすることができる。これにより、後述するように、計測マークを検出する際にパターン集合体７ｂに対応する部位の端部位置を確実に検出することができる。また、ライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sを、位置検出装置の解像度以上とすることもできる。この場合、後述するように、計測マークを検出する際、パターン集合体７ｂに対応する部位の端部位置に加えて、この部位を構成するライン／スペース形状の各パターンの端部位置も検出することができ、より多くの位置データを把握して計測精度を向上させることができる。このようなパターン集合体７ｂを構成するライン／スペース形状の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、ライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。

また、図６は、計測マーク用構造体７の他の例を示す平面図である。図６に示される計測マーク用構造体７は、正方形状の各辺に位置するように４個のパターン集合体７ｃを有し、計測マーク用構造体７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。各パターン集合体７ｃは、外形の平面視形状が長方形状であり、図６では、１個のパターン集合体７ｃについて、平面視形状を鎖線で示している。この長方形状の寸法は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。特に、パターン集合体７ｃの幅方向の寸法が小さい方が、離型時の変形の影響を受け難くなり好ましいが、小さすぎると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなり、誤差が大きくなるので、この点を考慮して幅方向の寸法を設定することが好ましい。また、各パターン集合体７ｃは、ライン／スペース形状のパターンが間隔を設けて２個並列に配設されたものであり、ライン／スペース形状のパターンは、ラインの長手方向がパターン集合体７ｃの長手方向と直交している。計測領域６の外形寸法Ｌ１、パターン集合体７ｃが位置する領域の長さＬ２、計測領域６の外周端とパターン集合体７ｃが位置する領域との距離Ｌ３は、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。

このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。このようなパターン集合体７ｃを構成するライン／スペース形状の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、並列に配設されて１個のパターン集合体７ｃを構成するライン／スペース形状のパターンの数は３個以上であってもよい。また、ライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。

さらに、図７は、計測マーク用構造体７の他の例を示す平面図である。図７に示される計測マーク用構造体７は、正方形状の各辺に位置するように４個のパターン集合体７ｄを有し、計測マーク用構造体７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。各パターン集合体７ｄは、外形の平面視形状が長方形状であり、図７では、１個のパターン集合体７ｄについて、平面視形状を鎖線で示している。この長方形状の寸法は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。特に、パターン集合体７ｄの幅方向の寸法が小さい方が、離型時の変形の影響を受け難くなり好ましいが、小さすぎると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなり、誤差が大きくなるので、この点を考慮して幅方向の寸法を設定することが好ましい。また、各パターン集合体７ｄは、ライン／スペース形状のパターンが間隔を設けて３個直列に配設されたものであり、ライン／スペース形状のパターンは、ラインの長手方向が直近の計測領域６の端辺と平行となっている。計測領域６の外形寸法Ｌ１、パターン集合体７ｄが位置する領域の長さＬ２、計測領域６の外周端とパターン集合体７ｄが位置する領域との距離Ｌ３は、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。

このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であってよく、また、ライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sは、位置検出装置の解像度以上であってもよい。このようなパターン集合体７ｄを構成するライン／スペース形状の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、直列に配設されて１個のパターン集合体７ｄを構成するライン／スペース形状のパターンの数は２個であってもよく、また、４個以上であってもよい。また、ライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。

また、図８は、計測マーク用構造体７の他の例を示す平面図である。図８に示される計測マーク用構造体７は、正方形状の各辺に位置するように４個のパターン集合体７ｅを有し、計測マーク用構造体７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。各パターン集合体７ｅは、外形の平面視形状が長方形状であり、図８では、１個のパターン集合体７ｅについて、平面視形状を鎖線で示している。この長方形状の寸法は、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。特に、パターン集合体７ｅの幅方向の寸法が小さい方が、離型時の変形の影響を受け難くなり好ましいが、小さすぎると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなり、誤差が大きくなるので、この点を考慮して幅方向の寸法を設定することが好ましい。また、各パターン集合体７ｅは、平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であるパターンの集合であり、図示例では平面視形状が正方形状の複数のパターンが間隔を設けて、直近の計測領域６の端辺と平行となるように、直列に配設されたものである。計測領域６の外形寸法Ｌ１、パターン集合体７ｅが位置する領域の長さＬ２、計測領域６の外周端とパターン集合体７ｅが位置する領域との距離Ｌ３は、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。

各パターン集合体７ｅを構成する正方形状のパターンが隣接する間隔Ｗ_Gは、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満である。また、正方形状の各パターンの１辺の長さＷ_Eは、パターン集合体７ｅの平面視形状（長方形状）の短辺の長さを決定するものであり、位置検出装置の解像度以上である。このようなパターン集合体７ｅを構成する正方形状のパターンの凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、１個のパターン集合体７ｅを構成する正方形状のパターン数は、図示例に限定されるものではない。また、図９に示されるように、１個のパターン集合体７ｅを構成する正方形状のパターンが間隔を設けて、直近の計測領域６の端辺と平行となるように、直列に２列配設されたものであってもよい。この場合、各パターン集合体７ｅを構成する正方形状のパターンが隣接する間隔Ｗ_Gは、計測マーク用構造体７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満である。また、各パターン集合体７ｅの外形の平面視形状である長方形状の短辺の長さが位置検出装置の解像度以上であればよく、２列に配列された正方形状の各パターンの１辺の長さＷ_Eは、位置検出装置の解像度以上、未満、いずれであってもよい。尚、図９では、１個のパターン集合体７ｅについて、平面視形状を鎖線で示している。

また、図１０は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図であり、図１１Ａ、図１１Ｂは、図１０に示されるモールドのＩ−Ｉ線における部分断面図である。図１０および図１１Ａ、図１１Ｂにおいて、計測マーク用構造体１７は、平面視形状が長方形状の４個の平坦部１８と、この平坦部１８の周囲に位置する副構造体１９からなり、副構造体１９は、複数のドット形状の凹部あるいは凸部が所定のピッチで配列したパターン集合体である。そして、計測マーク用構造体１７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。尚、図１０では、副構造体１９の一部を抜き出し拡大して示している。また、副構造体１９は、図１１Ａで示される断面形状では複数のドット形状の凸部パターンの集合体であり、図１１Ｂで示される断面形状では複数のドット形状の凹部パターンの集合体である。

計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８の寸法は、計測マーク用構造体１７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。また、計測領域６の平面視形状は正方形状であり、この正方形状の中心と計測マーク用構造体１７の回転対称の４回軸ａとが一致するものであってもよい。これにより、離型時に偏った力が計測マーク用構造体１７に加わることが抑制され、離型時の変形の影響を更に低減することができる。

また、計測マーク用構造体１７を構成する副構造体１９は、被成形樹脂とモールドとの離型において、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの太り、細り、曲がり等の変形を抑制する効果を奏するものである。計測領域６の外形寸法Ｌ１は、副構造体１９がこのような効果を発現するように設定することができ、例えば、７〜１００μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。外形寸法Ｌ１が７μｍ未満であると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなって誤差が大きくなり好ましくない。また、外形寸法Ｌ１の上限は特に制限されるものではないが、計測領域６の拡大により主パターン領域の面積が減少するような影響を阻止するために、１００μｍ以下が適正である。また、平坦部１８を設ける領域の長さＬ２は位置検出装置の視野に入るものであればよく、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、３〜２６μｍ程度とすることができる。長さＬ２が３μｍ未満であると、位置検出の際に参照できる領域が小さくなって誤差が大きくなり、２６μｍを超えると、視野をはみ出す場合があり好ましくない。さらに、計測領域６の外周端と平坦部１８を設ける領域との距離Ｌ３は２μｍ以上の範囲で適宜設定することができる。距離Ｌ３が２μｍ未満であると、位置検出装置が、参照する領域を正確に捉えられないおそれがある。距離Ｌ３の上限は、計測領域６の外形寸法Ｌ１と平坦部１８を設ける領域の長さＬ２に応じて適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、４８μｍ以下とすることができる。

このような副構造体１９は、上述のように、図１１Ａで示される断面形状では複数のドット形状の凸部パターンの集合体であり、図１１Ｂで示される断面形状では複数のドット形状の凹部パターンの集合体である。尚、計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８は、図１１Ａで凸部、図１１Ｂで凹部となっているが、適宜設定することができる。副構造体１９を構成するドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径、および、ドット形状の配列ピッチは、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの変形を抑制できるように設定することができる。例えば、ドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径は０．０５〜１μｍ程度、ドット形状の凹部や凸部の配列ピッチは０．１〜２μｍ程度の範囲で適宜設定することができ、これらの寸法は、計測マークを検出する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。また、ドット形状の凹部、凸部の平面視形状は特に制限はなく、正方形状、円形状、正方形の四隅が丸まった形状等、適宜設定することができる。

また、図１２は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図であり、図１３Ａ、図１３Ｃは、図１２に示されるモールドのII−II線における部分断面図であり、図１３Ｂ、図１３Ｄは、図１２に示されるモールドのIII−III線における部分断面図である。図１２および図１３Ａ〜図１３Ｄにおいて、計測マーク用構造体１７は、平面視形状が長方形状の４個の平坦部１８と、この平坦部１８の周囲に位置する副構造体１９からなる。副構造体１９は、長方形状の各平坦部１８の長辺に沿って位置するライン／スペース形状（所定のライン幅Ｗ_Lの線状の凹部あるいは凸部が、長手方向と直交する方向にスペース幅Ｗ_Sを介して周期性をもって配列した形状）であるパターン集合体１９ａと、平坦部１８およびパターン集合体１９ａの周囲に位置し、複数のドット形状の凹部あるいは凸部が所定のピッチで配列したパターン集合体１９ｂとを有している。そして、計測マーク用構造体１７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。尚、図１２では、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ｂの一部を抜き出し拡大して示している。
計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８の寸法は、計測マーク用構造体１７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。尚、計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８は、下記のように図１３Ａ、図１３Ｂで凸部、図１３Ｃ、図１３Ｄで凹部となっているが、適宜設定することができる。

また、計測マーク用構造体１７を構成する副構造体１９は、被成形樹脂とモールドとの離型において、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの太り、細り、曲がり等の変形を抑制するものである。計測領域６の外形寸法Ｌ１、平坦部１８を設ける領域の長さＬ２、計測領域６の外周端と平坦部１８を設ける領域との距離Ｌ３は、副構造体１９がこのような作用を発現するように設定することができ、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。このような副構造体１９は、図１２のII−II線断面である図１３Ａおよび図１２のIII−III線断面である図１３Ｂで示される例では、凸部であり、したがって、ライン／スペース形状のパターン集合体１９ａのライン部位が凸部であり、パターン集合体１９ｂは複数のドット形状の凸部パターンの集合体である。また、副構造体１９は、図１２のII−II線断面である図１３Ｃおよび図１２のIII−III線断面である図１３Ｄで示される例では、凹部であり、したがって、ライン／スペース形状のパターン集合体１９ａのライン部位が凹部であり、パターン集合体１９ｂは複数のドット形状の凹部パターンの集合体である。

上記のように、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ａのライン／スペース形状のパターンは、そのラインの長手方向が平坦部１８の長手方向と直交している。このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体１７の平坦部１８により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。これにより、後述するように、計測マークを検出する際に平坦部１８に対応する部位の端部位置を確実に検出することができる。
また、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ｂのドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径、および、ドット形状の配列ピッチは、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの変形を抑制できるように設定することができる。例えば、ドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径は０．０５〜１μｍ程度、ドット形状の凹部や凸部の配列ピッチは０．１〜２μｍ程度の範囲で適宜設定することができ、これらの寸法は、計測マークを検出する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。また、ドット形状の凹部、凸部の平面視形状は特に制限はなく、正方形状、円形状、正方形の四隅が丸まった形状等、適宜設定することができる。
上記のような副構造体１９における凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、パターン集合体１９ａライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。

また、図１４は、本発明のインプリント用モールドの計測マーク用構造体の他の例を示す平面図であり、図１５Ａ、図１５Ｂは、図１４に示されるモールドのIV−IV線における部分断面図である。図１４および図１５Ａ、図１５Ｂにおいて、計測マーク用構造体１７は、平面視形状が長方形状の４個の平坦部１８と、この平坦部１８の周囲に位置する副構造体１９からなる。副構造体１９は、長方形状の各平坦部１８の長辺に沿って位置するライン／スペース形状（所定のライン幅Ｗ_Lの線状の凹部あるいは凸部が、長手方向と直交する方向にスペース幅Ｗ_Sを介して周期性をもって配列した形状）であるパターン集合体１９ａと、平坦部１８およびパターン集合体１９ａの周囲に位置し、複数のドット形状の凹部あるいは凸部が所定のピッチで配列したパターン集合体１９ｂとを有している。そして、計測マーク用構造体１７の平面視形状は、一定角度９０°の４回軸ａを有する回転対称となっている。尚、図１４では、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ｂの一部を抜き出し拡大して示している。

計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８の寸法は、計測マーク用構造体１７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であって、視野に収まる範囲で適宜設定することができ、例えば、一般的な視野として３０μｍを設定した場合、長手方向を２〜２２μｍ、好ましくは５〜１５μｍ程度、幅方向を０．１〜５μｍ、好ましくは０．３〜１μｍ程度とすることができる。尚、計測マーク用構造体１７を構成する平坦部１８は、図１５Ａで凸部、図１５Ｂで凹部となっているが、適宜設定することができる。
また、計測マーク用構造体１７を構成する副構造体１９は、被成形樹脂とモールドとの離型において、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの太り、細り、曲がり等の変形を抑制するものである。計測領域６の外形寸法Ｌ１、平坦部１８を設ける領域の長さＬ２、計測領域６の外周端と平坦部１８を設ける領域との距離Ｌ３は、副構造体１９がこのような作用を発現するように設定することができ、例えば、上述と同様の範囲で適宜設定することができる。このような副構造体１９は、図１５Ａで示される断面形状では、凸部であり、したがって、ライン／スペース形状のパターン集合体１９ａのライン部位が凸部であり、パターン集合体１９ｂは複数のドット形状の凸部パターンの集合体である。また、副構造体１９は、図１５Ｂで示される断面形状では、凹部であり、したがって、ライン／スペース形状のパターン集合体１９ａのライン部位が凹部であり、パターン集合体１９ｂは複数のドット形状の凹部パターンの集合体である。

上記のように、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ａのライン／スペース形状のパターンは、そのラインの長手方向が平坦部１８の長手方向と一致している。このようなライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sの少なくとも一方は、計測マーク用構造体１７により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。これにより、後述するように、計測マークを検出する際に平坦部１８に対応する部位の端部位置を確実に検出することができる。また、ライン／スペース形状のパターンのライン幅Ｗ_Lおよびスペース幅Ｗ_Sを、位置検出装置の解像度以上とすることもできる。この場合、後述するように、計測マークを検出する際、平坦部１８に対応する部位の端部位置に加えて、パターン集合体１９ａに対応するライン／スペース形状の各パターンの端部位置も検出することができ、より多くの位置データを把握して計測精度を向上させることができる。
また、副構造体１９を構成するパターン集合体１９ｂのドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径、および、ドット形状の配列ピッチは、計測マーク用構造体１７により形成される計測マークの変形を抑制できるように設定することができる。例えば、ドット形状の凹部の内径、あるいは、凸部の直径は０．０５〜１μｍ程度、ドット形状の凹部や凸部の配列ピッチは０．１〜２μｍ程度の範囲で適宜設定することができ、これらの寸法は、計測マークを検出する位置検出装置の解像度未満であることが好ましい。また、ドット形状の凹部、凸部の平面視形状は特に制限はなく、正方形状、円形状、正方形の四隅が丸まった形状等、適宜設定することができる。

上記のような副構造体１９における凹部の深さ、あるいは、凸部の高さは、主パターン領域４が備える凹凸構造の凹部の深さ、あるいは、凸部の高さを考慮して適宜設定することができる。尚、パターン集合体１９ａライン／スペース形状のライン数は、図示例に限定されるものではない。
このような本発明のインプリント用のモールドは、硬化後の被成形樹脂とモールドとの離型時に生じる変形を抑制し、計測マークを高い精度で形成することができ、これにより、モールドを用いたパターン構造体の形成におけるパターンのズレの大きさ、方向を正確に検出することが可能となり、モールド設計における設計座標等の修正が容易となり、また、インプリント時にモールドに所望の変形を付与して行うパターン精度の補正の制御が容易となる。
上述のインプリント用のモールドの実施形態は例示であり、本発明は当該実施形態に限定されるものではない。例えば、非主パターン領域５には、上記の計測領域６の他に、例えば、被成形樹脂とモールドとの引き剥がしを容易なものとし、主パターン領域４に形成されるパターン構造体の変形を抑制するための凹凸構造等が配設される領域が設定されていてもよい。

［インプリント方法］
本発明のインプリント方法は、樹脂供給工程、接触工程、硬化工程、離型工程を有している。そして、離型工程の後に、パターン構造体と共に形成されている計測マークの位置を必要に応じて検出する検出工程を有している。
このような本発明のインプリント方法を、上述の本発明のインプリント用のモールド１を使用した場合を例として、図１６Ａ〜図１６Ｄを参照しながら説明する。尚、図１６Ａ〜図１６Ｄでは、モールド１が凹凸構造領域Ａに具備している凹凸構造（図示では凹部）を便宜的に鎖線で示し、この凹凸構造において、主パターン領域４に位置する凹凸構造と、計測領域６に位置する計測マーク用構造体７の区別はなされていない。

＜樹脂供給工程＞
樹脂供給工程では、インプリント用の転写基板２１上の所望の領域に、インクジェットヘッド（図示せず）から被成形樹脂の液滴３１を吐出して供給する（図１６Ａ）。
本発明のインプリント方法に使用する転写基板２１は適宜選択することができ、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、シリコンやガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基板、金属基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってよい。また、例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。

図示例では、転写基板２１は凸構造部位２２を有するメサ構造であり、このメサ構造の反対側の面には、凹部２３を有している。このように凹部２３を有することにより、転写基板２１は湾曲し易くなり、後述の離型工程でのモールドとの離型がより容易となる。この凹部２３の平面視形状は、上記の凸構造部位２２の平面視形状と重なり、かつ、凸構造部位２２の平面視形状を包含するような大きさであり、凹部２３の平面視形状の中心と凸構造部位２２の平面視形状の中心とが一致するものが好ましい。また、凹部２３の平面視形状の外形は円形、多角形等であってよく、特に制限はない。さらに、凹部２３が位置し、かつ、凸構造部位２２が存在しない部位の転写基板２１の厚みｄは、凹部２３の平面視形状の面積にもよるが、例えば、転写基板２１の端部における厚みｔの半分以下であることが好ましい。尚、転写基板２１の形状は、メサ構造に限定されるものではなく、また、凹部２３を有していない形状であってもよい。

被成形樹脂は、インクジェットヘッドからの吐出が可能な流動性を有するものであればよく、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等を挙げることができる。例えば、光硬化性樹脂としては、主剤、開始剤、架橋剤により構成され、また、必要に応じて、モールドとの付着を抑制するための離型剤や、転写基板２１との密着性を向上させるための密着剤を含有しているものであってよい。そして、インプリント方法により製造するパターン構造体の用途、要求される特性、物性等に応じて、使用する被成形樹脂を適宜選択することができる。例えば、パターン構造体の用途がリソグラフィ用途であれば、エッチング耐性を有し、粘度が低く残膜厚みが少ないことが要求され、パターン構造体の用途が光学部材であれば、特定の屈折率、光透過性が要求され、これらの要求に応じて光硬化性樹脂を適宜選択することができる。但し、いずれの用途であっても、使用するインクジェットヘッドへの適合性を満たす特性（粘度、表面張力等）を具備していることが要求される。尚、インクジェットヘッドは、その構造および材質等に応じて、適合する液体の粘度、表面張力等が異なる。このため、使用する被成形樹脂の粘度や表面張力等を適宜に調整すること、あるいは、使用する被成形樹脂に適合するインクジェットヘッドを適宜に選択することが好ましい。
また、転写基板２１上に供給する被成形樹脂の液滴３１の個数、隣接する液滴の距離は、個々の液滴の滴下量、必要とされる光硬化性樹脂の総量、基板に対する光硬化性樹脂の濡れ性、後工程である接触工程におけるモールド１と転写基板２１との間隙等から適宜設定することができる。

＜接触工程＞
次に、モールド１と転写基板２１を近接させて、このモールド１と転写基板２１との間に樹脂の液滴３１を展開して光硬化性樹脂層３２を形成する（図１６Ｂ）。
図示例では、モールド１の凹凸構造領域Ａは、メサ構造である転写基板２１の凸構造部位２２と対向するように位置している。

＜硬化工程＞
次いで、モールド１側から光照射を行い、光硬化性樹脂層３２を硬化させて、モールド１の凹凸構造が転写された転写樹脂層３５とする（図１６Ｃ）。この硬化工程では、転写基板２１が光透過性の材料からなる場合、転写基板２１側から光照射を行ってもよく、また、転写基板２１とモールド１の両側から光照射を行ってもよい。
また、被成形樹脂が熱硬化性樹脂である場合には、被成形樹脂層３２に対して加熱処理を施すことにより硬化させることができる。

＜離型工程＞
次に、離型工程にて、転写樹脂層３５とモールド１を引き離して、転写樹脂層３５であるパターン構造体４１を転写基板２１上に位置させた状態とする（図１６Ｄ）。
＜検出工程＞
検出工程では、パターン構造体と共に形成されている計測マークの位置を必要に応じて検出する。

図１７は、図４に示される本発明のモールド１を用いて上述のようにインプリントにより、パターン構造体と共に形成された計測マーク４７の位置検出を説明する図である。図１７は、図４の計測マーク用構造体７のライン／スペース形状のパターン集合体７ａにより形成された、ライン／スペース形状の４個の計測マーク４７ａを計測する例を説明するものである。この例では、位置検出装置が矢印Ｘで示される方向（Ｘ方向）から計測マーク４７を走査することにより、計測マーク４７を構成するライン／スペース形状の２個の計測マーク４７ａにおける端部ｘ₁、端部ｘ₂、端部ｘ₃、端部ｘ₄の位置が検出される。また、位置検出装置が矢印Ｙで示される方向（Ｙ方向）から計測マーク４７を走査することにより、計測マーク４７を構成するライン／スペース形状の２個の計測マーク４７ａにおける端部ｙ₁、端部ｙ₂、端部ｙ₃、端部ｙ₄の位置が検出される。このように検出した、計測マーク４７ａの端部位置から、当該計測マーク４７が位置する部位におけるＸ方向、および、Ｙ方向のパターンの設計座標に対するズレの有無、ズレの大きさを検出することができる。そして、パターンにズレが存在する場合、Ｘ方向のズレの大きさ、Ｙ方向のズレの大きさから、当該計測マーク４７が位置する部位におけるパターンのズレの大きさ、方向を正確に検出することができ、複数の計測マーク４７を測定することにより、モールドを用いて形成したパターン構造体におけるパターンの設計座標に対するズレの大きさ、方向、および、設計座標に対する全体の標準偏差、拡大縮小の程度等を正確に検出することができる。

尚、計測マーク４７が、図５あるいは図７に示されるパターン集合体により形成されたライン／スペース形状のパターンであり、かつ、ライン幅およびスペース幅が位置検出装置の解像度以上である場合、Ｘ方向およびＹ方向において検出される端部位置のデータが増大し、計測精度を向上させることができる。

また、図１８は、図１０に示される本発明のモールド１を用いて上述のようにインプリントにより、パターン構造体と共に形成された計測マーク４７の位置検出を説明する図である。図１８は、図１０の計測マーク用構造体１７により形成された計測マーク４７を計測する例を説明するものである。計測マーク４７の中で、計測マーク用構造体１７の副構造体１９に対応するパターン集合体４９は、位置検出装置の解像度未満であり、個々の凸部あるいは凹部が検出されない。このため、位置検出装置が図示の矢印Ｘで示される方向（Ｘ方向）から計測マーク４７を走査したときに、計測マーク用構造体１７の平坦部１８に対応する２個の平坦部４８の端部ｘ₁、端部ｘ₂、端部ｘ₃、端部ｘ₄の位置が検出される。また、位置検出装置が図示の矢印Ｙで示される方向（Ｙ方向）から計測マーク４７を走査することにより、２個の平坦部４８の端部ｙ₁、端部ｙ₂、端部ｙ₃、端部ｙ₄の位置が検出される。このように検出した、計測マーク４７の平坦部４８の端部位置から、当該計測マーク４７が位置する部位におけるＸ方向、および、Ｙ方向のパターンの設計座標に対するズレの有無、ズレの大きさを検出することができる。そして、パターンにズレが存在する場合、Ｘ方向のズレの大きさ、Ｙ方向のズレの大きさから、当該計測マーク４７が位置する部位におけるパターンのズレの大きさ、方向を正確に検出することができ、複数の計測マーク４７を測定することにより、モールドを用いて形成したパターン構造体におけるパターンの設計座標に対するズレの大きさ、方向、および、設計座標に対する全体の標準偏差、拡大縮小の程度等を正確に検出することができる。

尚、計測マーク４７のパターン集合体４９が、図１４、図１５Ａ、図１５Ｂに示される副構造体１９のライン／スペース形状であるパターン集合体１９ａにより形成されたライン／スペース形状のパターンを有し、かつ、ライン幅およびスペース幅が位置検出装置の解像度以上である場合、Ｘ方向およびＹ方向において検出される端部位置のデータが増大し、計測精度を向上させることができる。
このような本発明のインプリント方法は、半導体デバイスの製造や、マスターモールドを用いたレプリカモールドの製造等に使用することができる。そして、マスターモールドに予め複数の計測マーク用構造体を設けておき、マスターモールドを用いて作製したレプリカモールドに形成された計測マークや、レプリカモールドを用いて作製したパターン構造体に形成された計測マークを測定することにより、設計座標に対するズレの大きさ、方向を検出することができる。これにより、モールド設計における設計座標等の修正が容易となる。また、インプリント時にモールドに所望の変形を付与して行うパターン精度の補正の制御が容易となる。したがって、本発明のインプリント方法は、高精度のパターン構造体を安定して作製することができる。
上述のインプリント方法の実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。

次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
＜モールドの作製＞
平板形状の基材として、石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚み６．３５ｍｍ）を準備し、この基材の一の面の中央に、２５ｍｍ×３０ｍｍの凹凸構造領域を設定した。

次に、この基材の上記の一の面上にスパッタリング法によりクロム薄膜を成膜した。次いで、このクロム薄膜上に、スピンコート法により、電子線感応ポジ型レジストを塗布した。この塗膜に対して設計座標に基づいて電子線描画を行い、現像して、凹凸構造領域内のハードマスク材料層上に、所望のレジストパターンを形成した。この設計座標では、長方形状の主パターン領域（１５３０μｍ×１３２０μｍ）が碁盤目形状に設定され、各主パターン領域の間隙部位に非主パターン領域を格子形状に設定した（図２参照）。また、この非主パターン領域の各交差部位に正方形状の計測領域（１００μｍ×１００μｍ）を３５２箇所設定した。さらに、各計測領域では、各ラインの長さが１μｍであり、ライン／スペースが０．２μｍ／０．２μｍである４個の描画領域が、一辺１２μｍの正方形の各辺に位置（ライン／スペースの配列軸が正方形の辺上に位置）するように、計測領域の中央に設定されたものであった。尚、碁盤目形状に設定された主パターン領域には、各ラインの長手方向がＹ方向（図４参照）となるように配置されるライン／スペース形状（ライン：０．１２μｍ、スペース：０．１２μｍ）の描画領域を設定した。
次いで、レジストパターンを介してクロム薄膜をエッチングしてハードマスクを形成した。
次に、上記のように形成したハードマスクを介して基材（石英ガラス）に対しエッチングを実施して、インプリント用のマスターモールドを作製した。

このように作製したマスターモールドは、外形の平面視形状が長方形状（１μｍ×８μｍ）の４個のライン／スペース（０．２μｍ／０．２μｍ）のパターン集合体が、各計測領域の中央に位置する一辺１２μｍの正方形の各辺に位置するように形成された計測マーク用構造体を備えるものであった。そして、計測マーク用構造体は、計測領域の中心を一定角度９０°の４回軸とする回転対称であった（図４参照）。尚、マスターモールドの凹凸構造は、走査型電子顕微鏡で観察し、寸法を計測した。

＜パターン形成＞
レプリカモールド用の転写基板として、中央に２５ｍｍ×３０ｍｍ、高さ３０μｍの凸構造部位を有するメサ構造の石英ガラス基板（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚み６．３５ｍｍ）を準備した。この転写基板の凸構造部位に、光硬化性の被成形樹脂の液滴を、インクジェット装置を用いて供給した。
上記のように被成形樹脂を供給した転写基板とマスターモールドを近接させ、マスターモールドと転写基板との間に液滴を展開して、光硬化性樹脂層を形成した。
次いで、インプリント装置の照明光学系から平行光（ピーク波長が３６５ｎｍの紫外線）をマスターモールド側に１０００ｍＪ／ｃｍ²の条件で照射した。これにより、マスターモールド側から光照射を行い、光硬化性樹脂層を硬化させて、マスターモールドの凹凸構造が転写された転写樹脂層とした。
次に、転写樹脂層とマスターモールドを引き離して、転写樹脂層であるパターン構造体を転写基板上に位置させた状態とした。

＜パターン構造体の評価＞
マスターモールドの計測マーク用構造体と、レプリカモールド用の転写基板上に位置するパターン構造体と共に形成されている計測マークについて、各計測領域にて、図１７に示すようなＸ方向、Ｙ方向における端部の位置を検出した。さらに、レプリカモールド用の転写基板上に位置する計測マークについては、各計測領域における計測マークの幅を測定した。そして、レプリカモールド用の転写基板上の計測マークの位置と、マスターモールドの計測マーク用構造体の位置との変位量の差分を、Ｘ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求め、その標準偏差σを算出した。また、Ｘ方向、Ｙ方向における計測マークの幅の標準偏差σを算出した。その結果、下記の表１にも示すように、Ｘ方向における計測マーク位置の変位量の３σは２．１３ｎｍであり、Ｙ方向における計測マーク位置の変位量の３σは３．４８ｎｍであった。このＸ方向とＹ方向の変位量の３σの差異については、碁盤目形状に設定された主パターン領域におけるパターンのライン／スペースの方向の影響を受けたものと推測される。また、Ｘ方向における計測マークの幅の３σは６．３ｎｍであり、Ｙ方向における計測マークの幅の３σは６．５ｎｍであり、計測マークの変形が十分に抑制されていることが確認された。尚、計測マークの端部位置の検出は、ケーエルエー・テンコール社製 ＩＰＲＯ Ｓｅｒｉｅｓを用いて行った。

［実施例２］
＜モールドの作製＞
電子線描画の設計座標の各計測領域において、平面視形状が長方形状（１μｍ×８μｍ）である４個の非描画領域を、一辺１２μｍの正方形の各辺に位置するように設定した。また、この長方形状の４個の非描画領域の長辺に沿って、各ラインの長手方向が当該長辺と直交するように配置され、各ラインの長さが１μｍであるライン／スペース形状（ライン：０．２μｍ、スペース：０．２μｍ）の画素領域を設定した。さらに、この画素領域と上記の非画素領域とを除く計測領域内に、各ラインの長手方向がＹ方向（図１２参照）となるように配置されるライン／スペース形状（ライン：０．２μｍ、スペース：０．２μｍ）の描画領域を設定した。各計測領域を上記のように設定した他は、実施例１と同様にして、マスターモールドを作製した。

このマスターモールドは、各計測領域に、外形の平面視形状が長方形状（１μｍ×８μｍ）の４個の平坦部と、この平坦部の長辺に沿って配設され各ラインの長さが１μｍであるライン／スペース形状（ライン：０．２μｍ、スペース：０．２μｍ）であるパターン集合体ａである副構造体（図１２参照）と、上記の平坦部およびパターン集合体ａを除く計測領域内に、各ラインの長手方向がＹ方向（図１８参照）となるように配置されるライン／スペース形状（ライン：０．２μｍ、スペース：０．２μｍ）であるパターン集合体ｂである副構造体と、からなる計測マーク用構造体を備えるものであった。すなわち、マスターモールドにおける計測マーク用構造体は、図１２に示される例において、パターン集合体１９ｂがドット形状ではなく、ラインの長手方向が矢印Ｙ方向であるライン／スペース形状を有するものであった。したがって、このような計測マーク用構造体は、計測領域の中心を一定角度９０°の４回軸とする回転対称ではなかった。
＜パターン形成＞
このように作製したマスターモールドを使用して、実施例１と同様にして、レプリカモールド用のパターン構造体を転写基板上に形成した。

＜パターン構造体の評価＞
マスターモールドの計測マーク用構造体と、レプリカモールド用の転写基板上に位置するパターン構造体と共に形成されている計測マークについて、各計測領域にて、図１８に示すようなＸ方向、Ｙ方向における平坦部の端部の位置を検出した。さらに、レプリカモールド用の転写基板上に位置する計測マークについては、各計測領域の計測マークにおける平坦部の幅を測定した。そして、レプリカモールド用の転写基板上の計測マークの位置と、マスターモールドの計測マーク用構造体の位置との変位量の差分を、Ｘ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求め、その標準偏差σを算出した。また、Ｘ方向、Ｙ方向における計測マークの幅の標準偏差σを算出した。その結果、下記の表１にも示すように、Ｘ方向における計測マーク位置の変位量の３σは２．１１ｎｍであり、Ｙ方向における計測マーク位置の変位量の３σは３．３３ｎｍであった。このＸ方向とＹ方向の変位量の３σの差異については、碁盤目形状に設定された主パターン領域におけるパターンのライン／スペースの方向の影響、および、計測領域内におけるパターン集合体ｂのライン／スペースの方向の影響を受けたものと推測される。また、Ｘ方向における計測マークの幅の３σは５．７ｎｍであり、Ｙ方向における計測マークの幅の３σは５．９ｎｍであり、計測マークの変形が十分に抑制されていることが確認された。尚、計測マークの端部位置の検出は、実施例１と同様の装置を使用した。

［比較例］
＜モールドの作製＞
電子線描画の設計座標の各計測領域において、平面視形状が長方形状（１μｍ×８μｍ）の４個の描画領域が、一辺１２μｍの正方形の各辺に位置するように設定した他は、実施例１と同様にして、マスターモールドを作製した。
このマスターモールドは、各計測領域に、平面視形状が長方形状（１μｍ×８μｍ）の４個の凹部が、一辺１２μｍの正方形の各辺に位置するように形成されてなる計測マーク用構造体を備えるものであった。そして、計測マーク用構造体は、計測領域の中心を一定角度９０°の４回軸とする回転対称であった。
＜パターン形成＞
このように作製したマスターモールドを使用して、実施例１と同様にして、パターン構造体を転写基板上に形成した。

＜パターン構造体の評価＞
マスターモールドの計測マーク用構造体と、レプリカモールド用の転写基板上に位置するパターン構造体と共に形成されている計測マークについて、実施例１と同様に測定し、レプリカモールド用の転写基板上の計測マークの位置と、マスターモールドの計測マーク用構造体の位置との変位量の差分を、Ｘ方向、Ｙ方向についてそれぞれ求め、その標準偏差σを算出した。また、Ｘ方向、Ｙ方向における計測マークの幅の標準偏差σを算出した。その結果、下記の表１にも示すように、Ｘ方向における計測マーク位置の変位量の３σは２．２７ｎｍであり、Ｙ方向における計測マーク位置の変位量の３σは４．１５ｎｍであった。このＸ方向とＹ方向の変位量の３σの差異については、碁盤目形状に設定された主パターン領域におけるパターンのライン／スペースの方向の影響を受けたものと推測される。また、Ｘ方向における計測マークの幅の３σは６．５ｎｍであり、Ｙ方向における計測マークの幅の３σは６．７ｎｍであり、実施例１および実施例２に比べて、計測マークの変形が大きいことが確認された。

インプリント方法を用いた種々のパターン構造体の製造、基板等の被加工体へ微細加工等に適用可能である。

１…インプリント用モールド
２…基材
４…主パターン領域
５…非主パターン領域
６…計測領域
７…計測マーク用構造体
７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ，７ｅ…パターン集合体
１７…計測マーク用構造体
１８…平坦部
１９…副構造体
１９ａ，１９ｂ…パターン集合体
Ａ…凹凸構造領域
２１…転写基板
３１…液滴
３２…被成形樹脂層
３５…転写樹脂層
４７…計測マーク

Claims (14)

1. 基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、パターン集合体を複数有し、各パターン集合体はライン／スペース形状であることを特徴とするインプリント用モールド。
2. 前記パターン集合体のライン幅およびスペース幅の少なくとも一方は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用モールド。
3. 基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、パターン集合体を複数有し、各パターン集合体は平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であるパターンの集合であることを特徴とするインプリント用モールド。
4. 前記パターン集合体を構成する前記パターンが隣接する間隔は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることを特徴とする請求項３に記載のインプリント用モールド。
5. 前記パターン集合体の外形の平面視形状が長方形状であり、該長方形状の寸法は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインプリント用モールド。
6. 前記計測マーク用構造体は、平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインプリント用モールド。
7. 前記計測領域の平面視形状は正方形状であり、該正方形状の中心と前記計測マーク用構造体の回転対称の４回軸とが一致することを特徴とする請求項６に記載のインプリント用モールド。
8. 基材と、該基材の一の面に設定された凹凸構造領域と、該凹凸構造領域に設定された計測領域と、該計測領域に位置する計測マーク用構造体を有し、該計測マーク用構造体は、平坦部と、該平坦部の周囲に位置する副構造体からなり、該副構造体は、複数の微細パターンが配列したパターン集合体であることを特徴とするインプリント用モールド。
9. 前記副構造体を構成する前記微細パターンの幅および前記微細パターンの間隔の少なくとも一方は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度未満であることを特徴とする請求項８に記載のインプリント用モールド。
10. 前記副構造体は２種以上のパターン集合体を有し、前記平坦部に隣接して位置するパターン集合体は、ライン／スペース形状であることを特徴とする請求項９に記載のインプリント用モールド。
11. 前記平坦部の寸法は、前記計測マーク用構造体により形成された計測マークを検出する際に使用する位置検出装置の解像度以上であることを特徴とする請求項８乃至請求項１０のいずれかに記載のインプリント用モールド。
12. 前記計測マーク用構造体は、平面視形状が一定角度９０°の４回軸を有する回転対称であることを特徴とする請求項８乃至請求項１１のいずれかに記載のインプリント用モールド。
13. 前記計測領域の平面視形状は正方形状であり、該正方形状の中心と前記計測マーク用構造体の回転対称の４回軸とが一致することを特徴とする請求項１２に記載のインプリント用モールド。
14. 請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のモールドと転写基板の少なくとも一方に被成形樹脂を供給する樹脂供給工程と、
    前記モールドと前記転写基板を近接させて、前記モールドと前記転写基板との間に前記被成形樹脂を展開して被成形樹脂層を形成する接触工程と、
    前記被成形樹脂層を硬化させて前記凹凸構造が転写された転写樹脂層とする硬化工程と、
    前記転写樹脂層と前記モールドを引き離して、前記転写樹脂層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を有し、
    前記離型工程後に、パターン構造体として形成されている計測マーク用構造体の位置を必要に応じて検出する検出工程を有することを特徴とするインプリント方法。

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