JP5364533B2 - インプリントシステムおよびインプリント方法 - Google Patents
インプリントシステムおよびインプリント方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5364533B2 JP5364533B2 JP2009247525A JP2009247525A JP5364533B2 JP 5364533 B2 JP5364533 B2 JP 5364533B2 JP 2009247525 A JP2009247525 A JP 2009247525A JP 2009247525 A JP2009247525 A JP 2009247525A JP 5364533 B2 JP5364533 B2 JP 5364533B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- unit
- layer
- imprint
- transferred
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 88
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims abstract description 136
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 51
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 218
- 239000000463 material Substances 0.000 description 48
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 40
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 29
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 29
- 230000008569 process Effects 0.000 description 21
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 14
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 11
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 10
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 8
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 8
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 7
- 239000007779 soft material Substances 0.000 description 7
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 6
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 6
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 5
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 5
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 4
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 4
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 4
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- -1 polydimethylsiloxane Polymers 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 2
- 229910052743 krypton Inorganic materials 0.000 description 2
- DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N krypton atom Chemical compound [Kr] DNNSSWSSYDEUBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 229910052754 neon Inorganic materials 0.000 description 2
- GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N neon atom Chemical compound [Ne] GKAOGPIIYCISHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N tetrafluoromethane Chemical compound FC(F)(F)F TXEYQDLBPFQVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005679 Peltier effect Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000002826 coolant Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000000609 electron-beam lithography Methods 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
本発明は、インプリントシステムおよびインプリント方法に関する。
半導体装置、光学素子、バイオ関連製品、ハードディスクドライブに組み込まれる磁気記録媒体などの微細構造体を安価に大量生産できる技術としてインプリント法が知られている。インプリント法は、電子ビームリソグラフィ法などにより凹凸状の三次元パターンが形成されたインプリント型（テンプレート、スタンパ、モールドなどとも称される）を基体表面に形成された樹脂などからなる被転写層へ機械的に押し付けることにより、三次元パターンを被転写層に転写する技術である。
この様なインプリント法においては、被転写層は、押圧時には転写ができる程度に柔らかく離型時には転写された形状を保持できる程度に固化しているようにされる。
そのため、例えば、基体・被転写層とインプリント型とが加熱された状態においてインプリント型を被転写層に押しつけ、押しつけた後に冷却して離型させる熱インプリント法、室温においてインプリント型を被転写層に強い力で押しつける室温インプリント法、インプリント型を光硬化性樹脂からなる被転写層に押しつけた状態で紫外線などの光を照射して被転写層を固化させる光インプリント法などが提案されている。
この様なインプリント法においては、被転写層は、押圧時には転写ができる程度に柔らかく離型時には転写された形状を保持できる程度に固化しているようにされる。
そのため、例えば、基体・被転写層とインプリント型とが加熱された状態においてインプリント型を被転写層に押しつけ、押しつけた後に冷却して離型させる熱インプリント法、室温においてインプリント型を被転写層に強い力で押しつける室温インプリント法、インプリント型を光硬化性樹脂からなる被転写層に押しつけた状態で紫外線などの光を照射して被転写層を固化させる光インプリント法などが提案されている。
ここで、インプリント型と被転写層との間に気体が入り込むとインプリント型に形成された三次元パターンの凹部に樹脂（被転写層）が充填されない部分が生じ、転写性が悪化するおそれがある。そのため、減圧環境下においてインプリント型を被転写層に押しつけることでインプリント型と被転写層との間に気体が入り込むことを抑制する技術が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
しかしながら、生産性を考慮して短時間の内にインプリント型と被転写層との間にある気体を完全に除去することは困難である。そのため、減圧環境下においてインプリント型を被転写層に押しつける技術では、高い生産性のもと転写性の向上に限界が生じていた。
しかしながら、生産性を考慮して短時間の内にインプリント型と被転写層との間にある気体を完全に除去することは困難である。そのため、減圧環境下においてインプリント型を被転写層に押しつける技術では、高い生産性のもと転写性の向上に限界が生じていた。
本発明は、転写性を向上させることができるインプリントシステムおよびインプリント方法を提供する。
本発明の一態様によれば、基体の表面に被転写層を形成する形成部と、前記被転写層にパターンを転写するインプリント部と、前記形成部に対して、前記被転写層に対する溶解度が空気よりも低い第１の気体を供給する第１の気体供給部と、前記インプリント部に対して、前記被転写層に対する溶解度が空気よりも高い第２の気体を供給する第２の気体供給部と、前記第１の気体の供給と、前記第２の気体の供給と、を制御する制御部と、を備えることを特徴とするインプリントシステムが提供される。
また、本発明の他の一態様によれば、基体の表面に被転写層を形成する工程と、前記被転写層にパターンを転写する工程と、を有し、前記被転写層を形成する工程において前記被転写層に対する溶解度が空気よりも低い第１の気体を供給し、前記パターンを転写する工程において前記被転写層に対する溶解度が空気よりも高い第２の気体を供給すること、を特徴とするインプリント方法が提供される。
本発明によれば、転写性を向上させることができるインプリントシステムおよびインプリント方法が提供される。
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について例示をする。
図１は、第１の実施形態に係るインプリントシステムを例示するための模式図である。 また、図２は、比較例に係るインプリント部の作用を例示するための模式工程断面図である。
なお、図２に例示をするものは、インプリント型を紫外線硬化性樹脂からなる被転写層に押しつけた状態で紫外線を照射して被転写層を固化させる光インプリント法、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いる場合である。
図１は、第１の実施形態に係るインプリントシステムを例示するための模式図である。 また、図２は、比較例に係るインプリント部の作用を例示するための模式工程断面図である。
なお、図２に例示をするものは、インプリント型を紫外線硬化性樹脂からなる被転写層に押しつけた状態で紫外線を照射して被転写層を固化させる光インプリント法、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いる場合である。
まず、図２に例示をする比較例に係るインプリント部の作用について説明する。
図２（ａ）に示すように、表面に紫外線硬化性樹脂からなる被転写層１０２が形成された基体１０１をインプリント型２３のパターン部２３ａと対向させるようにして載置する。
次に、図２（ｂ）に示すように、図示しない移動部によりインプリント型２３の位置を変化させてインプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２に機械的に押しつける。
次に、図２（ｃ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２に押し付けた状態で紫外線Ｌを照射して被転写層１０２を固化させることで、三次元パターンが転写された被転写層１０２ａを形成する。
次に、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように、図示しない移動部によりインプリント型２３の位置を変化させてインプリント型２３を離型させる。
図２（ａ）に示すように、表面に紫外線硬化性樹脂からなる被転写層１０２が形成された基体１０１をインプリント型２３のパターン部２３ａと対向させるようにして載置する。
次に、図２（ｂ）に示すように、図示しない移動部によりインプリント型２３の位置を変化させてインプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２に機械的に押しつける。
次に、図２（ｃ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２に押し付けた状態で紫外線Ｌを照射して被転写層１０２を固化させることで、三次元パターンが転写された被転写層１０２ａを形成する。
次に、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように、図示しない移動部によりインプリント型２３の位置を変化させてインプリント型２３を離型させる。
ここで、インプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２に押しつける際に、インプリント型２３と被転写層１０２との間に気体Ａ（例えば、空気）が入り込むと、パターン部２３ａの凹部に紫外線硬化性樹脂が充填されない部分が生じる（図２（ｂ）を参照）。
そのため、この様な状態で被転写層１０２を固化させると、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように転写された三次元パターンに欠陥が生じたり、転写精度が悪化したりすることになる。 そして、図２（ｆ）に示すように、欠陥を有していたり転写精度が悪い被転写層１０２ａを用いてプラズマエッチング処理Ｐなどを行う場合には、基体１０１に形成されるパターンの寸法精度が悪化したり、欠陥が生じたりすることになる。
そのため、この様な状態で被転写層１０２を固化させると、図２（ｄ）、（ｅ）に示すように転写された三次元パターンに欠陥が生じたり、転写精度が悪化したりすることになる。 そして、図２（ｆ）に示すように、欠陥を有していたり転写精度が悪い被転写層１０２ａを用いてプラズマエッチング処理Ｐなどを行う場合には、基体１０１に形成されるパターンの寸法精度が悪化したり、欠陥が生じたりすることになる。
この場合、減圧環境下においてインプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２に押しつけるようにすれば、インプリント型２３と被転写層１０２との間に気体が入り込むことを抑制することができる。
しかしながら、インプリント型２３と被転写層１０２との間にある気体を短時間の内に完全に除去することは難しい。そのため、減圧環境下においてインプリント型２３を被転写層１０２に押しつける技術では、高い生産性のもと転写性の向上に限界がある。
しかしながら、インプリント型２３と被転写層１０２との間にある気体を短時間の内に完全に除去することは難しい。そのため、減圧環境下においてインプリント型２３を被転写層１０２に押しつける技術では、高い生産性のもと転写性の向上に限界がある。
次に、図１に戻って本実施の形態に係るインプリントシステム１について例示をする。 なお、図１に例示をするインプリントシステム１は、インプリント型２３を紫外線硬化性樹脂からなる被転写層１０２に押しつけた状態で紫外線を照射して被転写層１０２を固化させる光インプリント法、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いて転写を行うものである。
図１に示すように、インプリントシステム１には、基体１０１の表面に被転写層１０２を形成する形成部１０、被転写層１０２に三次元パターンを転写するインプリント部２０、形成部１０とインプリント部２０との間における基体１０１の搬送を行う搬送部３０、形成部１０と搬送部３０に対して被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１を供給する気体供給部４０、インプリント部２０に対して被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を供給する気体供給部５０、被転写層１０２の温度を制御する温度制御部２９、制御部６０が設けられている。
形成部１０には、チャンバ１１、吐出部１２、収納容器１３、載置部１４、移動部１５、排気部１６などが設けられている。
チャンバ１１は、気体供給部４０から供給された被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１による雰囲気を維持可能となっている。チャンバ１１の内部には、吐出部１２と載置部１４とが互いに対向するようにして設けられている。そのため、載置部１４の載置面に基体１０１を保持させた際には、吐出部１２と、基体１０１の被転写層１０２が形成される面とが互いに対向するようになる。また、チャンバ１１は、搬送部３０のチャンバ３１と連通している。
チャンバ１１は、気体供給部４０から供給された被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１による雰囲気を維持可能となっている。チャンバ１１の内部には、吐出部１２と載置部１４とが互いに対向するようにして設けられている。そのため、載置部１４の載置面に基体１０１を保持させた際には、吐出部１２と、基体１０１の被転写層１０２が形成される面とが互いに対向するようになる。また、チャンバ１１は、搬送部３０のチャンバ３１と連通している。
吐出部１２は、収納容器１３から供給された液状の材料１０３を載置部１４に載置された基体１０１の表面に向けて吐出する。吐出部１２としては、例えば、インクジェット装置、スプレー装置などを例示することができる。なお、インクジェット装置、スプレー装置などにより液状の材料１０３が基体１０１の表面に液滴状に吐出されたとしても、それぞれの液滴が自然流動を生じることにより薄膜（被転写層１０２）が形成されることになる。
収納容器１３は、被転写層１０２を形成するための液状の材料１０３を収納する。本実施の形態においては、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いて転写を行うため、材料１０３は液状の紫外線硬化性樹脂となる。収納容器１３と吐出部１２とは配管１３ａを介して接続され、収納容器１３から吐出部１２に液状の材料１０３を供給することができるようになっている。また、収納容器１３と収納部４１とは配管４３ｂを介して接続され、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１を収納容器１３内に充填することができるようになっている。なお、図示しない昇降部により収納容器１３の位置を変化させて収納容器１３内の液面の位置を吐出部１２内の液面の位置より高くすることで液状の材料１０３を供給するようにしてもよいし、気体Ｇ１により液状の材料１０３を圧送するようにしてもよい。また、図示しないポンプなどを設けて液状の材料１０３を供給するようにしてもよい。
載置部１４は、図示しない静電チャックなどの保持部を有し、載置面に載置された基体１０１を保持する。なお、図示しない保持部は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、機械的なチャック、真空チャックなどとすることもできる。
移動部１５は、所定の平面内における載置部１４の位置を変化させる。この場合、載置部１４は案内部１５ａ上に移動可能に設けられ、移動部１５により案内部１５ａに沿ってその位置を変化させることができるようになっている。なお、図１に例示をしたものの場合には、載置部１４の位置を変化させるようにしているが、吐出部１２の位置を変化させるようにしてもよい。すなわち、移動部１５は、吐出部１２と載置部１４との相対的な位置を変化させるものであればよい。また、移動方式は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
排気部１６は、チャンバ１１内の気体をチャンバ１１外に排出する。排気部１６は必ずしも設ける必要はないが、排気部１６を設けるようにすればチャンバ１１内の気体（例えば、空気）を気体Ｇ１に容易に置換することができる。なお、チャンバ１１内の圧力や排気量などを制御する制御手段を適宜設けるようにすることもできる。また、本実施の形態においては、排気部１６によりチャンバ１１を介してチャンバ３１の内部が排気されるが、排気部を別途設けてチャンバ３１の内部が直接排気されるようにしてもよい。
インプリント部２０には、チャンバ２１、保持部２２、インプリント型２３、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、開閉扉２８などが設けられている。
チャンバ２１は、気体供給部５０から供給された被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２による雰囲気を維持可能となっている。チャンバ２１の内部には、保持部２２と載置部２４とが互いに対向するようにして設けられている。そのため、載置部２４の載置面に基体１０１を保持させた際には、保持部２２に保持されたインプリント型２３のパターン部２３ａと、基体１０１に形成された被転写層１０２とが互いに対向するようになる。また、チャンバ２１は、開閉扉２８を介して搬送部３０のチャンバ３１と連通している。
チャンバ２１は、気体供給部５０から供給された被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２による雰囲気を維持可能となっている。チャンバ２１の内部には、保持部２２と載置部２４とが互いに対向するようにして設けられている。そのため、載置部２４の載置面に基体１０１を保持させた際には、保持部２２に保持されたインプリント型２３のパターン部２３ａと、基体１０１に形成された被転写層１０２とが互いに対向するようになる。また、チャンバ２１は、開閉扉２８を介して搬送部３０のチャンバ３１と連通している。
保持部２２は、インプリント型２３を保持する。インプリント型２３の保持方法としては特に限定されるものではなく、例えば、機械的な保持方法、電磁力や静電気力を利用した保持方法などを例示することができる。
インプリント型２３は、平板状を呈する基部２３ｂと、基部２３ｂの一方の主面に形成された凹凸状のパターン部２３ａとを有する。インプリント型２３の形式は特に限定されるものではなく、例えば、いわゆるハードモールドやソフトモールドなどとしたり、パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に柔らかい材料からなる層を設けたものなどとしたりすることができる。
ハードモールドとしては石英、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの硬い材料を用いて形成されたものを例示することができる。また、ソフトモールドとしてはポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane:PDMS）、メタクリル酸メチル樹脂（Polymethylmethacrylate：PMMA）などの柔らかい材料を用いて形成されたものを例示することができる。また、パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に柔らかい材料からなる層を設けたものとしては、パターン部２３ａと基部２３ｂとが例えば、石英、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの高剛性で硬さの硬い材料から形成され、パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に設けられた層がポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane:PDMS）、メタクリル酸メチル樹脂（Polymethylmethacrylate：PMMA）などの柔らかい材料から形成されたものを例示することができる。
ハードモールドとしては石英、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの硬い材料を用いて形成されたものを例示することができる。また、ソフトモールドとしてはポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane:PDMS）、メタクリル酸メチル樹脂（Polymethylmethacrylate：PMMA）などの柔らかい材料を用いて形成されたものを例示することができる。また、パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に柔らかい材料からなる層を設けたものとしては、パターン部２３ａと基部２３ｂとが例えば、石英、ニッケル（Ｎｉ）、シリコン（Ｓｉ）などの高剛性で硬さの硬い材料から形成され、パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に設けられた層がポリジメチルシロキサン（Polydimethylsiloxane:PDMS）、メタクリル酸メチル樹脂（Polymethylmethacrylate：PMMA）などの柔らかい材料から形成されたものを例示することができる。
この場合、ハードモールドは、硬い材料から形成されているため解像度やパターン転写精度が高い。しかしながら、平坦度の低い基体１０１上において転写を行う場合、基体１０１の歪みに対応しきれず大面積を一括して転写することが困難となるおそれがある。
ソフトモールドは、柔らかい材料から形成されているため基体１０１の歪みに対応することができる。そのため、大面積を一括して転写することが可能となる。しかしながら、解像度やパターン転写精度がハードモールドと比べて低くなる。
パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に柔らかい材料からなる層を設けたものは、柔らかい材料からなる層が撓むことで基体１０１の歪みに対応することができる。また、パターン部２３ａが硬い材料から形成されているため解像度やパターン転写精度を高めることができる。しかしながら、構成が複雑となるのでインプリント型２３の製造が難しく製造コストも高くなる。
そのため、インプリント型２３の材質や構成などは、基体１０１の平坦度や大きさ、製品の製造コストなどを考慮して適宜変更するようにすることが好ましい。
ただし、本実施の形態においては、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いた転写を行うので、インプリント型２３は紫外線を透過させることのできる材質（例えば、石英など）から形成されている。
ソフトモールドは、柔らかい材料から形成されているため基体１０１の歪みに対応することができる。そのため、大面積を一括して転写することが可能となる。しかしながら、解像度やパターン転写精度がハードモールドと比べて低くなる。
パターン部２３ａと基部２３ｂとの間に柔らかい材料からなる層を設けたものは、柔らかい材料からなる層が撓むことで基体１０１の歪みに対応することができる。また、パターン部２３ａが硬い材料から形成されているため解像度やパターン転写精度を高めることができる。しかしながら、構成が複雑となるのでインプリント型２３の製造が難しく製造コストも高くなる。
そのため、インプリント型２３の材質や構成などは、基体１０１の平坦度や大きさ、製品の製造コストなどを考慮して適宜変更するようにすることが好ましい。
ただし、本実施の形態においては、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いた転写を行うので、インプリント型２３は紫外線を透過させることのできる材質（例えば、石英など）から形成されている。
載置部２４は、図示しない静電チャックなどの保持部を有し、載置面に載置された基体１０１を保持する。なお、図示しない保持部は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、機械的なチャック、真空チャックなどとすることもできる。また、図示しない移動部を設けて所定の平面内における載置部２４の位置を変化させるようにすることもできる。この場合、保持部２２の位置を変化させるようにしてもよい。すなわち、図示しない移動部は、保持部２２と載置部２４との相対的な位置を変化させるものであればよい。
移動部２５は、載置部２４に対する保持部２２の位置を変化させる。そして、保持部２２に保持されたインプリント型２３を基体１０１の表面に形成された被転写層１０２へ機械的に押し付けることができるようになっている。移動部２５としては、例えば、動力源として空圧や油圧を利用したものなどを例示することができる。ただし、移動部２５の駆動方式は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
排気部２６は、チャンバ２１内の気体をチャンバ２１外に排出する。排気部２６は必ずしも設ける必要はないが、排気部２６を設けるようにすればチャンバ２１内の気体（例えば、空気）を気体Ｇ２に容易に置換することができる。
本実施の形態においては、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を用いた転写を行うので、紫外線を照射するための照光部２７が設けられている。
開閉扉２８は、チャンバ２１と搬送部３０のチャンバ３１との連通部分に設けられている。この場合、開閉扉２８を閉じることで、気体Ｇ１がチャンバ２１内に流入することが妨げられる。また、開閉扉２８を開放することで被転写層１０２が形成された基体１０１をチャンバ２１内に搬入することができるようになる。
開閉扉２８は、チャンバ２１と搬送部３０のチャンバ３１との連通部分に設けられている。この場合、開閉扉２８を閉じることで、気体Ｇ１がチャンバ２１内に流入することが妨げられる。また、開閉扉２８を開放することで被転写層１０２が形成された基体１０１をチャンバ２１内に搬入することができるようになる。
温度制御部２９は載置部２４の内部に設けられ、載置面に載置、保持された基体１０１を介して被転写層１０２の温度を制御する。そして、被転写層１０２の温度を制御することで被転写層１０２から放出される気体Ｇ２の量を制御する。なお、被転写層１０２から放出される気体Ｇ２の量の制御に関しては後述する。
温度制御部２９は、被転写層１０２の加熱と冷却とを行うことができるものとすることができる。例えば、流体を循環させて加熱と冷却とを行うもの、ペルティエ効果を利用するもの、ジュール熱を利用した加熱と冷却媒体を循環させて冷却とを行うものなどを例示することができる。ただし、加熱と冷却の方式は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、温度制御部２９は、加熱と冷却のいずれか一方を行うものとすることもできる。ただし、加熱と冷却とを行うものとすれば温度制御の精度を高めることができるとともに、温度制御に要する時間を短縮することができる。
温度制御部２９は、被転写層１０２の加熱と冷却とを行うことができるものとすることができる。例えば、流体を循環させて加熱と冷却とを行うもの、ペルティエ効果を利用するもの、ジュール熱を利用した加熱と冷却媒体を循環させて冷却とを行うものなどを例示することができる。ただし、加熱と冷却の方式は例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、温度制御部２９は、加熱と冷却のいずれか一方を行うものとすることもできる。ただし、加熱と冷却とを行うものとすれば温度制御の精度を高めることができるとともに、温度制御に要する時間を短縮することができる。
搬送部３０には、チャンバ３１、移動部３２、搬送アーム３３などが設けられている。 チャンバ３１は、気体供給部４０から供給された被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１による雰囲気を維持可能となっている。チャンバ３１の一端はチャンバ１１と連通し、他端は開閉扉２８を介してチャンバ２１と連通している。チャンバ１１の内部には、移動部３２が設けられている。
移動部３２は、搬送アーム３３を進退させて載置部１４から載置部２４に被転写層１０２が形成された基体１０１を受け渡す。
搬送アーム３３の先端には、基体１０１を保持する図示しない保持部が設けられている。図示しない保持部は、例えば、静電チャック、機械的なチャック、真空チャックなどとすることができる。ただし、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
移動部３２は、搬送アーム３３を進退させて載置部１４から載置部２４に被転写層１０２が形成された基体１０１を受け渡す。
搬送アーム３３の先端には、基体１０１を保持する図示しない保持部が設けられている。図示しない保持部は、例えば、静電チャック、機械的なチャック、真空チャックなどとすることができる。ただし、これらに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
気体供給部４０には、収納部４１、制御弁４２、制御弁４３などが設けられている。
収納部４１は、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１を収納するとともに、気体Ｇ１を供給することができるようになっている。例えば、収納部４１は昇圧された気体Ｇ１を収納する圧力ボンベなどとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
気体Ｇ１は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、クリプトン（Ｋｒ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガスなどの希ガス、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、テトラフルオロカーボン（ＣＦ４）などとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが被転写層１０２に対する溶解度がより低い気体となる。そのため、気体Ｇ１をヘリウム（Ｈｅ）ガスとすることがより好ましい。
収納部４１は、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１を収納するとともに、気体Ｇ１を供給することができるようになっている。例えば、収納部４１は昇圧された気体Ｇ１を収納する圧力ボンベなどとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
気体Ｇ１は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、クリプトン（Ｋｒ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガスなどの希ガス、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、テトラフルオロカーボン（ＣＦ４）などとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが被転写層１０２に対する溶解度がより低い気体となる。そのため、気体Ｇ１をヘリウム（Ｈｅ）ガスとすることがより好ましい。
また、収納部４１とチャンバ１１とが制御弁４２を介して配管４４ａで接続されている。そして、収納部４１と収納容器１３とが制御弁４３を介して配管４４ｂで接続されている。制御弁４２は、チャンバ１１への気体Ｇ１の供給と停止を制御する。制御弁４３は、収納容器１３への気体Ｇ１の供給と停止を制御する。なお、制御弁４２、制御弁４３の他にも気体Ｇ１の圧力や流量などを制御する図示しない制御手段を適宜設けるようにすることができる。
本実施の形態においては、チャンバ１１を介してチャンバ３１に気体Ｇ１が供給されるが、制御弁や配管などを別途設けて収納部４１からチャンバ３１に直接気体Ｇ１が供給されるようにしてもよい。なお、必ずしもチャンバ１１やチャンバ３１の内部が気体Ｇ１により満たされる必要はなく、少なくとも吐出された材料１０３により形成された被転写層１０２が覆われる程度であればよい。
本実施の形態においては、チャンバ１１を介してチャンバ３１に気体Ｇ１が供給されるが、制御弁や配管などを別途設けて収納部４１からチャンバ３１に直接気体Ｇ１が供給されるようにしてもよい。なお、必ずしもチャンバ１１やチャンバ３１の内部が気体Ｇ１により満たされる必要はなく、少なくとも吐出された材料１０３により形成された被転写層１０２が覆われる程度であればよい。
気体供給部５０には、収納部５１、制御弁５２などが設けられている。
収納部５１は、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を収納するとともに、気体Ｇ２を供給することができるようになっている。例えば、収納部５１は昇圧された気体Ｇ２を収納する圧力ボンベなどとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
収納部５１は、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を収納するとともに、気体Ｇ２を供給することができるようになっている。例えば、収納部５１は昇圧された気体Ｇ２を収納する圧力ボンベなどとすることができる。ただし、これに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
気体Ｇ２は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、アンモニア（ＮＨ３）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、二酸化硫黄（ＳＯ２）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスなどとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２や基体１０１に与える影響をも考慮して、気体Ｇ２を二酸化炭素（ＣＯ２）ガスとすることがより好ましい。
また、収納部５１とチャンバ２１とが制御弁５２を介して配管５３で接続されている。制御弁５２は、チャンバ２１への気体Ｇ２の供給と停止を制御する。なお、制御弁５２の他にも気体Ｇ２の圧力や流量などを制御する図示しない制御手段を適宜設けるようにすることができる。なお、必ずしもチャンバ２１の内部が気体Ｇ２により満たされる必要はなく、少なくとも材料１０３により形成された被転写層１０２が覆われる程度であればよい。
制御部６０は、吐出部１２、載置部１４、移動部１５、排気部１６、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、開閉扉２８、温度制御部２９、移動部３２、制御弁４２、制御弁４３、制御弁５２などと電気的に接続され、それぞれの動作を制御する。
そして、例えば、制御部６０は、制御弁４２の開閉制御を行うことで気体Ｇ１の供給と停止を制御したり、制御弁４３の開閉制御を行うことで気体Ｇ２の供給と停止を制御したり、温度制御部２９の制御を行うことで被転写層１０２の温度を制御したりする。
また、例えば、後述するように、制御部６０は、被転写層１０２を形成する際には気体Ｇ１を供給し、パターンを転写する際には気体Ｇ２を供給するように制御を実行する。また、制御部６０は、パターンを転写する際には被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるように制御を実行する。
そして、例えば、制御部６０は、制御弁４２の開閉制御を行うことで気体Ｇ１の供給と停止を制御したり、制御弁４３の開閉制御を行うことで気体Ｇ２の供給と停止を制御したり、温度制御部２９の制御を行うことで被転写層１０２の温度を制御したりする。
また、例えば、後述するように、制御部６０は、被転写層１０２を形成する際には気体Ｇ１を供給し、パターンを転写する際には気体Ｇ２を供給するように制御を実行する。また、制御部６０は、パターンを転写する際には被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるように制御を実行する。
次に、インプリントシステム１の作用について例示をする。
まず、形成部１０のチャンバ１１に設けられた図示しない搬送口を介して、図示しない搬送装置により基体１０１がチャンバ１１内に搬入され、載置部１４の載置面に載置される。載置された基体１０１は載置部１４に設けられた図示しない保持部により保持され、移動部１５により載置部１４（基体１０１）が所定の位置に移動する。
次に、図示しない搬送口が閉じられ、排気部１６によりチャンバ１１内、チャンバ３１内の気体が排出される。そして、制御弁４２を介して気体供給部４０からチャンバ１１内へ被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合にはヘリウム（Ｈｅ）ガスなど）が供給される。また、気体Ｇ１は、チャンバ１１を介して搬送部３０のチャンバ３１内にも供給される。また、制御弁４３を介して気体供給部４０から収納容器１３に気体Ｇ１が供給される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により収納容器１３が満たされるので、収納容器１３に収納された材料１０３に気体が溶解することが抑制される。そして、収納容器１３に収納された液状の材料１０３は、吐出部１２に供給される。
まず、形成部１０のチャンバ１１に設けられた図示しない搬送口を介して、図示しない搬送装置により基体１０１がチャンバ１１内に搬入され、載置部１４の載置面に載置される。載置された基体１０１は載置部１４に設けられた図示しない保持部により保持され、移動部１５により載置部１４（基体１０１）が所定の位置に移動する。
次に、図示しない搬送口が閉じられ、排気部１６によりチャンバ１１内、チャンバ３１内の気体が排出される。そして、制御弁４２を介して気体供給部４０からチャンバ１１内へ被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合にはヘリウム（Ｈｅ）ガスなど）が供給される。また、気体Ｇ１は、チャンバ１１を介して搬送部３０のチャンバ３１内にも供給される。また、制御弁４３を介して気体供給部４０から収納容器１３に気体Ｇ１が供給される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により収納容器１３が満たされるので、収納容器１３に収納された材料１０３に気体が溶解することが抑制される。そして、収納容器１３に収納された液状の材料１０３は、吐出部１２に供給される。
次に、載置部１４の載置面に載置された基体１０１の表面に向けて吐出部１２から液状の材料１０３が吐出される。基体１０１の表面に液滴状に吐出された材料１０３は、自然流動により拡がることで薄膜（被転写層１０２）が形成される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により被転写層１０２が覆われるので、被転写層１０２に気体が溶解することが抑制される。
そして、移動部１５により基体１０１の位置を移動させることで、基体１０１上の所定の領域または全面に被転写層１０２が形成されるようにする。
そして、移動部１５により基体１０１の位置を移動させることで、基体１０１上の所定の領域または全面に被転写層１０２が形成されるようにする。
次に、開閉扉２８を開いて形成部１０の載置部１４からインプリント部２０の載置部２４に被転写層１０２が形成された基体１０１を受け渡す。すなわち、移動部３２により搬送アーム３３を進退させて載置部１４から載置部２４に基体１０１を受け渡す。受け渡されたことで載置部２４の載置面に載置された基体１０１は図示しない保持部により保持される。
次に、開閉扉２８が閉じられ、排気部２６によりチャンバ２１内の気体が排出される。そして、制御弁５２を介して気体供給部５０からチャンバ２１内に被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には二酸化炭素（ＣＯ２）ガスなど）が供給される。この際、気体供給部５０から供給された気体Ｇ２により被転写層１０２、インプリント型２３のパターン部２３ａが覆われる。
次に、移動部２５により保持部２２に保持されたインプリント型２３を移動し、パターン部２３ａを基体１０１の表面に形成された被転写層１０２へ機械的に押し付ける。押し付けられた被転写層１０２はパターン部２３ａに充填される。
図３は、充填の様子を例示するための模式図である。
図３（ａ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２へ押し付ける前の気体Ｇ２の圧力をＰ０とする。
次に、図３（ｂ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２へ押し付けると毛細管現象により被転写層１０２がパターン部２３ａに充填されていく。この際、毛管力をＰｃとすると、被転写層１０２の界面を上昇させる力はＰ０＋Ｐｃとなる。
図３（ｃ）に示すように、被転写層１０２の界面が上昇することでパターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２の圧力が上昇し、被転写層１０２の界面を上昇させる力Ｐ０＋Ｐｃと気体Ｇ２の圧力Ｐ１が釣り合った位置で界面の上昇が停止する。
ここで、気体Ｇ２は、被転写層１０２に対する溶解度が高いものとされているので、図３（ｄ）に示すように、気体Ｇ２が被転写層１０２に溶解する。
そして、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２が被転写層１０２に溶解することで、被転写層１０２の界面がさらに上昇し、被転写層１０２がパターン部２３ａに充填される。この場合、前述したように、被転写層１０２の形成、材料１０３の収納、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにしているので、被転写層１０２中に溶解している気体の量を低減させることができる。そのため、気体Ｇ２を被転写層１０２に容易に溶解させることができる。
図３（ａ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２へ押し付ける前の気体Ｇ２の圧力をＰ０とする。
次に、図３（ｂ）に示すように、パターン部２３ａを被転写層１０２へ押し付けると毛細管現象により被転写層１０２がパターン部２３ａに充填されていく。この際、毛管力をＰｃとすると、被転写層１０２の界面を上昇させる力はＰ０＋Ｐｃとなる。
図３（ｃ）に示すように、被転写層１０２の界面が上昇することでパターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２の圧力が上昇し、被転写層１０２の界面を上昇させる力Ｐ０＋Ｐｃと気体Ｇ２の圧力Ｐ１が釣り合った位置で界面の上昇が停止する。
ここで、気体Ｇ２は、被転写層１０２に対する溶解度が高いものとされているので、図３（ｄ）に示すように、気体Ｇ２が被転写層１０２に溶解する。
そして、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２が被転写層１０２に溶解することで、被転写層１０２の界面がさらに上昇し、被転写層１０２がパターン部２３ａに充填される。この場合、前述したように、被転写層１０２の形成、材料１０３の収納、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにしているので、被転写層１０２中に溶解している気体の量を低減させることができる。そのため、気体Ｇ２を被転写層１０２に容易に溶解させることができる。
次に、照光部２７によりインプリント型２３を介して被転写層１０２に紫外線が照射される。紫外線が照射されることで被転写層１０２が固化される。
ここで、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際には、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにすることが好ましい。その様にすれば、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を室温以下（２５℃以下）とすれば一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させることができる。
そのため、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度が室温以下（２５℃以下）となるように制御するようにしている。
ここで、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際には、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにすることが好ましい。その様にすれば、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を室温以下（２５℃以下）とすれば一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させることができる。
そのため、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度が室温以下（２５℃以下）となるように制御するようにしている。
次に、インプリント型２３を離型させる。すなわち、移動部２５により保持部２２に保持されたインプリント型２３を移動し、パターン部２３ａを被転写層１０２から離隔させる。
ここで、被転写層１０２に溶解している気体Ｇ２の量が余り多くなると、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりする要因となるおそれがある。
そのため、本実施の形態においては、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにしている。この場合、例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を１００℃程度まで上昇させるようにすることが好ましい。
なお、被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させることは、インプリント型２３を離型させる際、およびインプリント型２３を離型させた後の少なくともいずれかにおいて行うようにすることができる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
被転写層１０２への転写が終了した場合には、図示しない搬送装置により転写が終了した基体１０３が搬出される。
ここで、被転写層１０２に溶解している気体Ｇ２の量が余り多くなると、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりする要因となるおそれがある。
そのため、本実施の形態においては、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにしている。この場合、例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を１００℃程度まで上昇させるようにすることが好ましい。
なお、被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させることは、インプリント型２３を離型させる際、およびインプリント型２３を離型させた後の少なくともいずれかにおいて行うようにすることができる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
被転写層１０２への転写が終了した場合には、図示しない搬送装置により転写が終了した基体１０３が搬出される。
本実施の形態に係るインプリントシステム１によれば、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２中においてインプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２に押し付けることができる。そのため、インプリント型２３と被転写層１０２との間に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。その結果、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２が充填されない部分が生じることを抑制することができる。
また、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２中に被転写層１０２、パターン部２３ａがあればよいので、チャンバ２１内の気体を完全に除去する場合と比べて加工時間を短くすることができる。そのため、高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。
また、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２中に被転写層１０２、パターン部２３ａがあればよいので、チャンバ２１内の気体を完全に除去する場合と比べて加工時間を短くすることができる。そのため、高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。
また、本実施の形態に係るインプリントシステム１によれば、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で基体１０１の表面に被転写層１０２を形成することができる。そのため、被転写層１０２に溶解している気体の量を減らすことができるので、前述した被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２に容易に溶解させることができる。
この場合、被転写層１０２を形成させるための材料１０３の収納や、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにすることができるので、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２にさらに容易に溶解させることができる。
この場合、被転写層１０２を形成させるための材料１０３の収納や、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにすることができるので、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２にさらに容易に溶解させることができる。
また、被転写層１０２の温度を制御することができるので、被転写層１０２に溶解した気体Ｇ２の放出量を制御することができる。
例えば、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際に、被転写層１０２の温度を低くすることで（材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には室温以下（２５℃以下））、一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させることができる。そのため、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
また、インプリント型２３を離型させる際、またはインプリント型２３を離型させた後に被転写層１０２の温度を上昇させることで、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすることができる。そのため、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりすることを抑制することができる。
例えば、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際に、被転写層１０２の温度を低くすることで（材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には室温以下（２５℃以下））、一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させることができる。そのため、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
また、インプリント型２３を離型させる際、またはインプリント型２３を離型させた後に被転写層１０２の温度を上昇させることで、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすることができる。そのため、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりすることを抑制することができる。
なお、図１に例示をしたインプリントシステム１は、形成部１０とインプリント部２０とが１つずつ設けられた場合であるがこれに限定されるわけではない。例えば、形成部１０とインプリント部２０とを複数設け、搬送部３０によりそれぞれの間の搬送を行うようにすることもできる。
次に、第２の実施形態に係るインプリントシステムについて例示をする。
図４は、第２の実施形態に係るインプリントシステムを例示するための模式図である。なお、図１に例示をしたものと同様の構成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。
図４に例示をするインプリントシステム７０は、基体１０１の表面に被転写層１０２を形成する形成部と、被転写層１０２に三次元パターンを転写するインプリント部とが１つのチャンバ７１に設けられた場合である。
インプリントシステム７０には、チャンバ７１、吐出部１２ａ、収納容器１３、移動部１５ｂ、保持部２２、インプリント型２３、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、温度制御部２９、気体供給部４０、気体供給部５０、制御部６０ａなどが設けられている。
図４は、第２の実施形態に係るインプリントシステムを例示するための模式図である。なお、図１に例示をしたものと同様の構成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。
図４に例示をするインプリントシステム７０は、基体１０１の表面に被転写層１０２を形成する形成部と、被転写層１０２に三次元パターンを転写するインプリント部とが１つのチャンバ７１に設けられた場合である。
インプリントシステム７０には、チャンバ７１、吐出部１２ａ、収納容器１３、移動部１５ｂ、保持部２２、インプリント型２３、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、温度制御部２９、気体供給部４０、気体供給部５０、制御部６０ａなどが設けられている。
チャンバ７１は、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１、気体供給部５０から供給された気体Ｇ２による雰囲気を維持可能となっている。
吐出部１２ａは、収納容器１３から供給された液状の材料１０３を載置部２４に載置された基体１０１の表面に向けて吐出する。吐出部１２ａとしては、例えば、インクジェット装置、スプレー装置などを例示することができる。吐出部１２ａと収納容器１３とは可撓性の配管１３ｂを介して接続され、収納容器１３から吐出部１２ａに液状の材料１０３を供給することができるようになっている。
移動部１５ｂは、載置部２４の載置面と略平行な方向に吐出部１２ａの位置を変化させる。この場合、吐出部１２ａには案内部１５ｃが接続され、案内部１５ｃにより移動方向を規制しつつ吐出部１２ａの位置を変化させることができるようになっている。
制御部６０ａは、吐出部１２ａ、移動部１５ｂ、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、温度制御部２９、制御弁４２、制御弁４３、制御弁５２などと電気的に接続され、それぞれの動作を制御する。
そして、例えば、制御部６０ａは、制御弁４２の開閉制御を行うことで気体Ｇ１の供給と停止を制御したり、制御弁４３の開閉制御を行うことで気体Ｇ２の供給と停止を制御したり、温度制御部２９の制御を行うことで被転写層１０２の温度を制御したりする。
また、例えば、制御部６０ａは、被転写層１０２を形成する際には気体Ｇ１を供給し、パターンを転写する際には気体Ｇ２を供給するように制御を実行する。また、制御部６０ａは、パターンを転写する際には被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるように制御を実行する。
吐出部１２ａは、収納容器１３から供給された液状の材料１０３を載置部２４に載置された基体１０１の表面に向けて吐出する。吐出部１２ａとしては、例えば、インクジェット装置、スプレー装置などを例示することができる。吐出部１２ａと収納容器１３とは可撓性の配管１３ｂを介して接続され、収納容器１３から吐出部１２ａに液状の材料１０３を供給することができるようになっている。
移動部１５ｂは、載置部２４の載置面と略平行な方向に吐出部１２ａの位置を変化させる。この場合、吐出部１２ａには案内部１５ｃが接続され、案内部１５ｃにより移動方向を規制しつつ吐出部１２ａの位置を変化させることができるようになっている。
制御部６０ａは、吐出部１２ａ、移動部１５ｂ、載置部２４、移動部２５、排気部２６、照光部２７、温度制御部２９、制御弁４２、制御弁４３、制御弁５２などと電気的に接続され、それぞれの動作を制御する。
そして、例えば、制御部６０ａは、制御弁４２の開閉制御を行うことで気体Ｇ１の供給と停止を制御したり、制御弁４３の開閉制御を行うことで気体Ｇ２の供給と停止を制御したり、温度制御部２９の制御を行うことで被転写層１０２の温度を制御したりする。
また、例えば、制御部６０ａは、被転写層１０２を形成する際には気体Ｇ１を供給し、パターンを転写する際には気体Ｇ２を供給するように制御を実行する。また、制御部６０ａは、パターンを転写する際には被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるように制御を実行する。
次に、インプリントシステム７０の作用について例示をする。
まず、チャンバ７１に設けられた図示しない搬送口を介して、図示しない搬送装置により基体１０１がチャンバ７１内に搬入され、載置部２４の載置面に載置される。載置された基体１０１は載置部２４に設けられた図示しない保持部により保持される。
次に、図示しない搬送口が閉じられ、排気部２６によりチャンバ７１内の気体が排出される。そして、制御弁４２を介して気体供給部４０からチャンバ７１内へ被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合にはヘリウム（Ｈｅ）ガスなど）が供給される。また、制御弁４３を介して気体供給部４０から収納容器１３に気体Ｇ１が供給される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により収納容器１３が満たされるので、収納容器１３に収納された材料１０３に気体が溶解することが抑制される。そして、収納容器１３に収納された液状の材料１０３は、吐出部１２ａに供給される。
まず、チャンバ７１に設けられた図示しない搬送口を介して、図示しない搬送装置により基体１０１がチャンバ７１内に搬入され、載置部２４の載置面に載置される。載置された基体１０１は載置部２４に設けられた図示しない保持部により保持される。
次に、図示しない搬送口が閉じられ、排気部２６によりチャンバ７１内の気体が排出される。そして、制御弁４２を介して気体供給部４０からチャンバ７１内へ被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合にはヘリウム（Ｈｅ）ガスなど）が供給される。また、制御弁４３を介して気体供給部４０から収納容器１３に気体Ｇ１が供給される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により収納容器１３が満たされるので、収納容器１３に収納された材料１０３に気体が溶解することが抑制される。そして、収納容器１３に収納された液状の材料１０３は、吐出部１２ａに供給される。
次に、移動部１５ｂにより吐出部１２ａが所定の位置に移動する。そして、載置部２４の載置面に載置された基体１０１の表面に向けて吐出部１２ａから液状の材料１０３が吐出される。基体１０１の表面に液滴状に吐出された材料１０３は、自然流動により拡がることで薄膜（被転写層１０２）が形成される。この際、気体供給部４０から供給された気体Ｇ１により被転写層１０２が覆われるので、被転写層１０２に気体が溶解することが抑制される。
そして、移動部１５ｂにより吐出部１２ａの位置を移動させることで、基体１０１上の所定の領域または全面に被転写層１０２が形成されるようにする。
そして、移動部１５ｂにより吐出部１２ａの位置を移動させることで、基体１０１上の所定の領域または全面に被転写層１０２が形成されるようにする。
次に、排気部２６によりチャンバ７１内の気体Ｇ１が排出される。そして、制御弁５２を介して気体供給部５０からチャンバ７１内に被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２（例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には二酸化炭素（ＣＯ２）ガスなど）が供給される。この際、気体供給部５０から供給された気体Ｇ２により被転写層１０２、インプリント型２３のパターン部２３ａが覆われる。
次に、移動部２５により保持部２２に保持されたインプリント型２３を移動し、パターン部２３ａを基体１０１の表面に形成された被転写層１０２へ機械的に押し付ける。パターン部２３ａを被転写層１０２へ押し付けると毛細管現象により被転写層１０２がパターン部２３ａに充填されていく。
ここで、気体Ｇ２は、被転写層１０２に対する溶解度が高いものとされているので、パターン部２３ａ内に気体Ｇ２が入り込んだとしても入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。
また、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際には、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにする。その様にすれば、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度が室温以下（２５℃以下）となるように制御する。
ここで、気体Ｇ２は、被転写層１０２に対する溶解度が高いものとされているので、パターン部２３ａ内に気体Ｇ２が入り込んだとしても入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。
また、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際には、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにする。その様にすれば、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度が室温以下（２５℃以下）となるように制御する。
次に、照光部２７によりインプリント型２３を介して被転写層１０２に紫外線が照射される。紫外線が照射されることで被転写層１０２が固化される。
次に、インプリント型２３を離型させる。すなわち、移動部２５により保持部２２に保持されたインプリント型２３を移動し、パターン部２３ａを被転写層１０２から離隔させる。
次に、インプリント型２３を離型させる。すなわち、移動部２５により保持部２２に保持されたインプリント型２３を移動し、パターン部２３ａを被転写層１０２から離隔させる。
ここで、インプリント型２３を離型させる際、およびインプリント型２３を離型させた後の少なくともいずれかにおいて、温度制御部２９により基体１０１を介して被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させる。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を１００℃程度まで上昇させる。その様にすれば、被転写層１０２に溶解している気体Ｇ２の量を低減させることができるので、ボイドの発生やアッシング処理時におけるポッピングの発生などを抑制することができる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
被転写層１０２への転写が終了した場合には、図示しない搬送装置により転写が終了した基体１０３が搬出される。
本実施の形態に係るインプリントシステム７０においても前述したインプリントシステム１と同様の効果を享受することができる。また、本実施の形態によれば、インプリントシステム１に設けられている搬送部３０を設ける必要はない。そのため、スペース効率を向上させることができる。
なお、図１や図４に例示をしたインプリントシステムにおいては、被転写層１０２の形成にインクジェット装置（インクジェット法）、スプレー装置（スプレー法）などを用いる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。基体１０１の表面に薄膜（被転写層１０２）を形成することができるものを適宜選択することができる。例えば、ディスペンス法、スピンコート法、ロールコータ法などを実施可能な装置を用いて基体１０１の表面に被転写層１０２を形成するようにすることができる。ディスペンス法、スピンコート法、ロールコータ法などを実施可能な装置については、既知の技術を適用することができるのでこれらの説明は省略する。
また、図１や図４で例示をしたインプリントシステムにおいては、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法を実施可能な装置を用いて転写を行う場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、熱インプリント法、室温インプリント法を実施可能な装置を用いて転写を行うようにすることができる。
この場合、熱インプリント法においては、材料１０３を熱可塑性樹脂などとし、被転写層１０２を加熱、軟化させた状態でインプリント型２３のパターン部２３ａを機械的に押し付け、押し付けた状態で冷却、固化させることで転写を行うようにすればよい。この際、被転写層１０２の加熱や冷却は温度制御部２９により行うようにすることができる。
また、室温インプリント法においては、室温においてインプリント型２３を被転写層１０２に強い力で押し付けるようにすればよい。この際、インプリント型２３の押し付けは移動部２５により行うようにすることができる。
この場合、熱インプリント法においては、材料１０３を熱可塑性樹脂などとし、被転写層１０２を加熱、軟化させた状態でインプリント型２３のパターン部２３ａを機械的に押し付け、押し付けた状態で冷却、固化させることで転写を行うようにすればよい。この際、被転写層１０２の加熱や冷却は温度制御部２９により行うようにすることができる。
また、室温インプリント法においては、室温においてインプリント型２３を被転写層１０２に強い力で押し付けるようにすればよい。この際、インプリント型２３の押し付けは移動部２５により行うようにすることができる。
また、図１や図４に例示をしたインプリントシステムにおいては、チャンバ（チャンバ１１、チャンバ２１、チャンバ３１、チャンバ７１）が設けられる場合を例示したがこれに限定されるわけではない。被転写層１０２が覆われるように気体Ｇ１、気体Ｇ２を供給するようにすれば必ずしもチャンバを設ける必要はない。ただし、チャンバを設けるようにすれば気流などの外乱要因の影響を抑制したり、気体Ｇ１、気体Ｇ２の消費量を抑制したりすることができる。
また、図１や図４に例示をしたインプリントシステムにおいては、インプリント型２３と被転写層１０２との大きさが略同一の場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、インプリント型２３が被転写層１０２より小さい場合に、押し付ける領域を変化させて繰り返しインプリント処理する方法（いわゆるステップアンドリピート）についても適用させることができる。
また、図１や図４に例示をしたインプリントシステムにおいては、インプリント型２３と被転写層１０２との大きさが略同一の場合を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、インプリント型２３が被転写層１０２より小さい場合に、押し付ける領域を変化させて繰り返しインプリント処理する方法（いわゆるステップアンドリピート）についても適用させることができる。
次に、本実施の形態に係るインプリント方法について例示をする。
図５は、本実施の形態に係るインプリント方法について例示をするためのフローチャートである。
まず、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１の雰囲気中において基体１０１の表面に液状の材料１０３を供給して被転写層１０２を形成する（ステップＳ１）。
この際、被転写層１０２を形成するための材料１０３は、気体Ｇ１の雰囲気中に収納されているようにすることが好ましい。
図５は、本実施の形態に係るインプリント方法について例示をするためのフローチャートである。
まず、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１の雰囲気中において基体１０１の表面に液状の材料１０３を供給して被転写層１０２を形成する（ステップＳ１）。
この際、被転写層１０２を形成するための材料１０３は、気体Ｇ１の雰囲気中に収納されているようにすることが好ましい。
気体Ｇ１は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、クリプトン（Ｋｒ）ガス、アルゴン（Ａｒ）ガス、ヘリウム（Ｈｅ）ガス、ネオン（Ｎｅ）ガスなどの希ガス、酸素（Ｏ２）ガス、一酸化炭素（ＣＯ）ガス、窒素（Ｎ２）ガス、テトラフルオロカーボン（ＣＦ４）などとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、ヘリウム（Ｈｅ）ガスが被転写層１０２に対する溶解度がより低い気体となる。そのため、気体Ｇ１としてヘリウム（Ｈｅ）ガスを用いるようにすることがより好ましい。
この様にすれば、被転写層１０２や材料１０３に気体が溶解することが抑制されるので被転写層１０２中に溶解している気体の量を低減させることができる。そのため、ステップＳ２において気体Ｇ２を被転写層１０２に容易に溶解させることができる。
次に、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２の雰囲気中においてインプリント型２３のパターン部２３ａを被転写層１０２へ機械的に押し付ける（ステップＳ２）。
気体Ｇ２は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、アンモニア（ＮＨ３）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、二酸化硫黄（ＳＯ２）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスなどとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２や基体１０１に与える影響をも考慮して、気体Ｇ２として二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを用いるようにすることがより好ましい。
この様にすれば、パターン部２３ａ内に気体Ｇ２が入り込んだとしても入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。
また、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにする。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を室温以下（２５℃以下）とすることができる。
気体Ｇ２は、被転写層１０２を形成する材料１０３に応じて適宜選定される。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、アンモニア（ＮＨ３）ガス、塩化水素（ＨＣｌ）ガス、二酸化硫黄（ＳＯ２）ガス、二酸化炭素（ＣＯ２）ガスなどとすることができる。本発明者らの得た知見によれば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２や基体１０１に与える影響をも考慮して、気体Ｇ２として二酸化炭素（ＣＯ２）ガスを用いるようにすることがより好ましい。
この様にすれば、パターン部２３ａ内に気体Ｇ２が入り込んだとしても入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。
また、被転写層１０２の温度を低くして一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させるようにする。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を室温以下（２５℃以下）とすることができる。
次に、被転写層１０２を固化させる（ステップＳ３）。
次に、インプリント型２３を離型させる（ステップＳ４）。
ここで、インプリント型２３を離型させる際、およびインプリント型２３を離型させた後の少なくともいずれかにおいて、被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させる。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を１００℃程度まで上昇させる。その様にすれば、被転写層１０２に溶解している気体Ｇ２の量を低減させることができるので、ボイドの発生やアッシング処理時におけるポッピングの発生などを抑制することができる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
次に、インプリント型２３を離型させる（ステップＳ４）。
ここで、インプリント型２３を離型させる際、およびインプリント型２３を離型させた後の少なくともいずれかにおいて、被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させる。例えば、材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には、被転写層１０２の温度を１００℃程度まで上昇させる。その様にすれば、被転写層１０２に溶解している気体Ｇ２の量を低減させることができるので、ボイドの発生やアッシング処理時におけるポッピングの発生などを抑制することができる。
この場合、インプリント型２３を離型させる際に被転写層１０２の温度を上昇させて、溶解している気体Ｇ２を放出させるようにすれば、放出された気体Ｇ２により離型が容易となる。
すなわち、本実施の形態に係るインプリント方法は、基体１０１の表面に被転写層１０２を形成する工程と、被転写層１０２にパターンを転写する工程と、を有し、被転写層１０２を形成する工程において被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１を供給し、パターンを転写する工程において被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を供給するようにしている。
この場合、パターンを転写する工程において被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるようにすることができる。
この場合、パターンを転写する工程において被転写層１０２の温度が室温よりも低くなるようにすることができる。
本実施の形態によれば、インプリント型２３と被転写層１０２との間に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させることができる。そのため、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２が充填されない部分が生じることを抑制することができる。
また、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２中に被転写層１０２、パターン部２３ａがあればよいので、雰囲気中の気体を完全に除去する場合と比べて加工時間を短くすることができる。そのため、高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。
また、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２中に被転写層１０２、パターン部２３ａがあればよいので、雰囲気中の気体を完全に除去する場合と比べて加工時間を短くすることができる。そのため、高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。
また、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で基体１０１の表面に被転写層１０２を形成するようにしているため、被転写層１０２に溶解している気体の量を減らすことができる。そのため、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２に容易に溶解させることができる。
この場合、被転写層１０２を形成させるための材料１０３の収納や、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにすれば、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２にさらに容易に溶解させることができる。
この場合、被転写層１０２を形成させるための材料１０３の収納や、被転写層１０２が形成された基体１０１の搬送を被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも低い気体Ｇ１中で行うようにすれば、被転写層１０２に対する溶解度が空気よりも高い気体Ｇ２を被転写層１０２にさらに容易に溶解させることができる。
また、パターン部２３ａ内に入り込んだ気体Ｇ２を被転写層１０２に溶解させる際に、被転写層１０２の温度を低くすることで（材料１０３が「レジスト（紫外線硬化性樹脂）」である場合には室温以下（２５℃以下））、一度溶解させた気体Ｇ２が被転写層１０２から放出される量を低減させることができる。そのため、パターン部２３ａの凹部に被転写層１０２を充填する時間を短縮することができる。
また、インプリント型２３を離型させる際、またはインプリント型２３を離型させた後に被転写層１０２の温度を上昇させることで、溶解している気体Ｇ２を放出するようにしているので、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりすることを抑制することができる。
また、インプリント型２３を離型させる際、またはインプリント型２３を離型させた後に被転写層１０２の温度を上昇させることで、溶解している気体Ｇ２を放出するようにしているので、ボイドが発生したり、アッシング処理時にポッピングが発生したりすることを抑制することができる。
なお、被転写層１０２の形成にはインクジェット法、スプレー法、ディスペンス法、スピンコート法、ロールコータ法などを適宜用いることができる。
また、転写には光インプリント法（例えば、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法など）、熱インプリント法、室温インプリント法などを適宜用いることができる。
また、転写には光インプリント法（例えば、いわゆるＵＶ(Ultraviolet)インプリント法など）、熱インプリント法、室温インプリント法などを適宜用いることができる。
次に、本実施の形態に係る微細構造体の製造方法について例示をする。
微細構造体の製造方法としては、例えば、半導体装置の製造方法を例示することができる。ここで、半導体装置の製造工程には、いわゆる前工程における成膜・レジストマスクの形成・エッチング・レジスト除去などにより基体（ウェーハ）表面にパターンを形成する工程、検査工程、洗浄工程、熱処理工程、不純物導入工程、拡散工程、平坦化工程などがある。また、いわゆる後工程においては、ダイシング、マウンティング、ボンディング、封入などの組立工程、機能や信頼性の検査工程などがある。
この場合、例えば、レジストマスクの形成において前述したインプリントシステム、インプリント方法を用いることで高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。また、生産性の向上、生産コストの低減などをも図ることができる。
微細構造体の製造方法としては、例えば、半導体装置の製造方法を例示することができる。ここで、半導体装置の製造工程には、いわゆる前工程における成膜・レジストマスクの形成・エッチング・レジスト除去などにより基体（ウェーハ）表面にパターンを形成する工程、検査工程、洗浄工程、熱処理工程、不純物導入工程、拡散工程、平坦化工程などがある。また、いわゆる後工程においては、ダイシング、マウンティング、ボンディング、封入などの組立工程、機能や信頼性の検査工程などがある。
この場合、例えば、レジストマスクの形成において前述したインプリントシステム、インプリント方法を用いることで高い生産性のもと転写性の向上を図ることができる。また、生産性の向上、生産コストの低減などをも図ることができる。
なお、前述した本実施の形態に係るインプリントシステム、インプリント方法以外のものは、各工程における既知の技術を適用できるので、それらの詳細な説明は省略する。
また、微細構造体の製造方法の一例として、半導体装置の製造方法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、光学素子、バイオ関連製品、ハードディスクドライブに組み込まれる磁気記録媒体、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイ、位相シフトマスク、ＭＥＭＳ分野におけるマイクロマシーンなどの分野においても適応が可能である。
また、微細構造体の製造方法の一例として、半導体装置の製造方法を例示したがこれに限定されるわけではない。例えば、光学素子、バイオ関連製品、ハードディスクドライブに組み込まれる磁気記録媒体、液晶表示装置などのフラットパネルディスプレイ、位相シフトマスク、ＭＥＭＳ分野におけるマイクロマシーンなどの分野においても適応が可能である。
以上、本実施の形態について例示をした。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、インプリントシステム１、インプリントシステム７０などが備える各要素の形状、寸法、数、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。
例えば、インプリントシステム１、インプリントシステム７０などが備える各要素の形状、寸法、数、配置などは、例示をしたものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、前述した各実施の形態が備える各要素は、可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
１ インプリントシステム、１０ 形成部、１１ チャンバ、１２ 吐出部、１３ 収納容器、１４ 載置部、１５ 移動部、１６ 排気部、２０ インプリント部、２１ チャンバ、２２ 保持部、２３ インプリント型、２３ａ パターン部、２４ 載置部、２５ 移動部、２６ 排気部、２７ 照光部、２８ 開閉扉、２９ 温度制御部、３０ 搬送部、４０ 気体供給部、４１ 収納部、４２ 制御弁、４３ 制御弁、５０ 気体供給部、５１ 収納部、５２ 制御弁、６０ 制御部、６０ａ 制御部、７０ インプリントシステム、７１ チャンバ、１２ａ 吐出部、１５ｂ 移動部、１０１ 基体、１０２ 被転写層、１０３ 材料、Ｇ１ 気体、Ｇ２ 気体
Claims (5)
- 基体の表面に被転写層を形成する形成部と、
前記被転写層にパターンを転写するインプリント部と、
前記形成部に対して、前記被転写層に対する溶解度が空気よりも低い第１の気体を供給する第１の気体供給部と、
前記インプリント部に対して、前記被転写層に対する溶解度が空気よりも高い第２の気体を供給する第２の気体供給部と、
前記第１の気体の供給と、前記第２の気体の供給と、を制御する制御部と、を備えることを特徴とするインプリントシステム。 - 前記制御部は、前記被転写層を形成する際には前記第１の気体を供給し、前記パターンを転写する際には前記第２の気体を供給するように制御を実行すること、を特徴とする請求項１記載のインプリントシステム。
- 前記被転写層の温度を制御する温度制御部をさらに備え、
前記温度制御部は、前記パターンを転写する際には前記被転写層の温度が室温よりも低くなるようにすること、を特徴とする請求項１または２に記載のインプリントシステム。 - 基体の表面に被転写層を形成する工程と、
前記被転写層にパターンを転写する工程と、
を有し、
前記被転写層を形成する工程において前記被転写層に対する溶解度が空気よりも低い第１の気体を供給し、
前記パターンを転写する工程において前記被転写層に対する溶解度が空気よりも高い第２の気体を供給すること、を特徴とするインプリント方法。 - 前記パターンを転写する工程において前記被転写層の温度が室温よりも低くなるようにすること、を特徴とする請求項４記載のインプリント方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009247525A JP5364533B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | インプリントシステムおよびインプリント方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2009247525A JP5364533B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | インプリントシステムおよびインプリント方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2011096766A JP2011096766A (ja) | 2011-05-12 |
| JP5364533B2 true JP5364533B2 (ja) | 2013-12-11 |
Family
ID=44113391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2009247525A Expired - Fee Related JP5364533B2 (ja) | 2009-10-28 | 2009-10-28 | インプリントシステムおよびインプリント方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5364533B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106104751A (zh) * | 2014-03-17 | 2016-11-09 | 佳能株式会社 | 压印设备和制造产品的方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6304921B2 (ja) * | 2012-06-05 | 2018-04-04 | キヤノン株式会社 | インプリント方法およびインプリント装置、それを用いた物品の製造方法 |
| US20130337176A1 (en) * | 2012-06-19 | 2013-12-19 | Seagate Technology Llc | Nano-scale void reduction |
| JP2014041861A (ja) * | 2012-08-21 | 2014-03-06 | Dainippon Printing Co Ltd | インプリント装置およびインプリント方法 |
| TWI667146B (zh) | 2012-10-04 | 2019-08-01 | 日商大日本印刷股份有限公司 | 壓印方法 |
| JP6327947B2 (ja) | 2013-06-26 | 2018-05-23 | キヤノン株式会社 | 光硬化性組成物、これを用いた、膜の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法、硬化物 |
| JP6327948B2 (ja) | 2013-06-26 | 2018-05-23 | キヤノン株式会社 | 光硬化性組成物、硬化物、これを用いた、膜の製造方法、光学部品の製造方法、回路基板の製造方法、電子部品の製造方法 |
| JP6494185B2 (ja) | 2013-06-26 | 2019-04-03 | キヤノン株式会社 | インプリント方法および装置 |
| JP2015056548A (ja) * | 2013-09-12 | 2015-03-23 | 大日本印刷株式会社 | インプリント装置及びインプリント方法 |
| JP6320183B2 (ja) * | 2014-06-10 | 2018-05-09 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、インプリント方法、および物品製造方法 |
| US10488753B2 (en) | 2015-09-08 | 2019-11-26 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate pretreatment and etch uniformity in nanoimprint lithography |
| JP6768368B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2020-10-14 | キヤノン株式会社 | インプリント装置、および物品の製造方法 |
| US20170066208A1 (en) | 2015-09-08 | 2017-03-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography |
| JP6141500B2 (ja) * | 2015-09-08 | 2017-06-07 | キヤノン株式会社 | 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 |
| US10095106B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Removing substrate pretreatment compositions in nanoimprint lithography |
| US10620539B2 (en) | 2016-03-31 | 2020-04-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Curing substrate pretreatment compositions in nanoimprint lithography |
| US10134588B2 (en) | 2016-03-31 | 2018-11-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint resist and substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography |
| US10509313B2 (en) | 2016-06-28 | 2019-12-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint resist with fluorinated photoinitiator and substrate pretreatment for reducing fill time in nanoimprint lithography |
| US10317793B2 (en) | 2017-03-03 | 2019-06-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Substrate pretreatment compositions for nanoimprint lithography |
| JP2017120928A (ja) * | 2017-03-13 | 2017-07-06 | 大日本印刷株式会社 | インプリント装置およびインプリント方法 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4159453B2 (ja) * | 2003-01-07 | 2008-10-01 | 日立マクセル株式会社 | ナノインプリント方法、ナノインプリント装置、及び磁気記録媒体の製造方法 |
| JP2006137021A (ja) * | 2004-11-10 | 2006-06-01 | Asahi Glass Co Ltd | 転写体の製造方法 |
| US7377764B2 (en) * | 2005-06-13 | 2008-05-27 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| JP4533358B2 (ja) * | 2005-10-18 | 2010-09-01 | キヤノン株式会社 | インプリント方法、インプリント装置およびチップの製造方法 |
| JP2007137033A (ja) * | 2005-11-22 | 2007-06-07 | Kyoto Univ | 樹脂成形体加工方法及び樹脂成形体加工装置 |
| JP2008142940A (ja) * | 2006-12-06 | 2008-06-26 | Nippon Kayaku Co Ltd | ナノインプリントリソグラフィ用ネガ型レジスト組成物及びこれから得られたナノインプリントリソグラフィ用薄膜が設けられてなる基板 |
| JP5189772B2 (ja) * | 2007-02-09 | 2013-04-24 | 昭和電工株式会社 | 微細パターン転写材料 |
| US8144309B2 (en) * | 2007-09-05 | 2012-03-27 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
-
2009
- 2009-10-28 JP JP2009247525A patent/JP5364533B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106104751A (zh) * | 2014-03-17 | 2016-11-09 | 佳能株式会社 | 压印设备和制造产品的方法 |
| US10315354B2 (en) | 2014-03-17 | 2019-06-11 | Canon Kabushiki Kaisha | Imprint apparatus and method of manufacturing article |
| CN106104751B (zh) * | 2014-03-17 | 2019-08-16 | 佳能株式会社 | 压印设备和制造产品的方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2011096766A (ja) | 2011-05-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5364533B2 (ja) | インプリントシステムおよびインプリント方法 | |
| US7462028B2 (en) | Partial vacuum environment imprinting | |
| US7931846B2 (en) | Method to control an atmosphere between a body and a substrate | |
| US9227361B2 (en) | Imprint lithography template | |
| JP6184538B2 (ja) | インプリント方法、およびインプリント装置 | |
| JP5361309B2 (ja) | インプリント装置およびインプリント方法 | |
| JPWO2007094213A1 (ja) | インプリント装置及びインプリント方法 | |
| JP2011211157A (ja) | 微細構造転写方法およびその装置 | |
| US9405193B2 (en) | Imprint apparatus, imprint method and article manufacturing method | |
| JP6525572B2 (ja) | インプリント装置、および物品の製造方法 | |
| JP2016054232A (ja) | インプリント装置 | |
| JP7210155B2 (ja) | 装置、方法、および物品製造方法 | |
| JP2012080015A (ja) | インプリント装置及び物品の製造方法 | |
| US20190004441A1 (en) | Imprint apparatus and method of manufacturing article | |
| JP2017208424A (ja) | インプリント装置、及び物品の製造方法 | |
| JP6445772B2 (ja) | インプリント装置及び物品の製造方法 | |
| TW201212148A (en) | Imprinting system, imprinting method, program, and computer storage medium | |
| US20110180964A1 (en) | Systems and methods for substrate formation | |
| JP2012227430A (ja) | ナノインプリント装置及び離型方法 | |
| WO2014112495A1 (ja) | インプリント方法、およびインプリント装置 | |
| JP7023744B2 (ja) | インプリント方法及び製造方法 | |
| JP7064310B2 (ja) | インプリント装置、および物品製造方法 | |
| JP2019220526A (ja) | 型を用いて基板上の組成物を成形する成形装置、成形方法、および、物品の製造方法 | |
| JP2018133378A (ja) | インプリント装置及び物品の製造方法 | |
| JP2021061328A (ja) | 型を用いて基板上の組成物を成形する成形装置、成形方法、及び、物品製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121029 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130807 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130813 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130909 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5364533 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |