JP5446782B2 - インプリント用基板およびインプリント転写方法 - Google Patents

Description

本発明は、被加工物に所望のパターンを転写形成するインプリント転写方法と、それに使用するインプリント用基板に関する。

微細加工技術として、近年インプリント転写に注目が集まっている。インプリント転写は、基材の表面に微細な凹凸構造を形成した型部材を用い、凹凸構造を被加工物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（特許文献１）。
上記のインプリント転写の一つの方法として、光インプリント法が知られている。この光インプリント法では、例えば、インプリント用基板に被加工物として光硬化性の樹脂層を形成し、この樹脂層に所望の凹凸構造を有するモールド（型部材）を押し当てる。そして、この状態でモールド側から樹脂層に紫外線を照射して硬化させ、その後、モールドを樹脂層から引き離す。これにより、モールドが有する凹凸が反転した凹凸構造を被加工物である樹脂層に形成することができる（特許文献２）。このような光インプリント法は、従来のフォトリソグラフィ技術では形成が困難なナノメートルオーダーの微細パターンの形成が可能であり、次世代リソグラフィ技術として有望視されている。

この光インプリント法では、モールドを樹脂層から引き離す際に、硬化した樹脂層がモールドに付着するのを防止する必要がある。この付着防止の方法として、モールド表面へ離型処理を施す方法（特許文献３）、あるいは、インプリント用基板と硬化した樹脂層との密着性を向上させる方法（特許文献４）が提案されている。また、モールドやインプリント用基板の水の接触角と、モールドのパターン（凹部）内部への樹脂の充填性との関係も検討されており、パターン（凹部）内部への樹脂の充填を行うには、モールドとインプリント用基板の水の接触角が互いに適正な値となるよう考慮しなければならないことが知られている（非特許文献１）。

米国特許第５，７７２，９０５号 特表２００２−５３９６０４号公報 特許第４１５４５９５号公報 特開２００４−７１９３４号公報

D.Morihara, H.Hiroshima, Y. Hirai., Microelectronic Engineering, Volume 86, Issue 4-6 (April 2009), 684-687

一般に樹脂に対するモールドやインプリント用基板の離型性や密着性の指標には、モールドやインプリント用基板の水の接触角が用いられており、接触角が大きいほど離型性が向上し、接触角が小さいほど密着性が向上する。したがって、硬化した樹脂がモールドへ付着しないようにするためには、モールドの接触角θ_Tとインプリント用基板の接触角θ_Sとの間にθ_S＜θ_Tなる関係が成立する必要がある。そして、この関係を満足するように、モールド表面へ離型剤を塗布するような離型処理を施すことにより、硬化した樹脂層がモールドに付着することが防止される。しかし、モールドを繰り返し使用する場合（例えば、ステップアンドリピート方式を採用する場合）、モールドの離型性が低下してしまう場合があり、その際にはθ_S＜θ_Tという関係が崩れる場合が生じる。これにより、硬化した樹脂の一部がモールドに付着してしまい、安定したインプリント転写が行えないという問題があった。

一方、樹脂層にモールドを押し当てたときに、モールドのパターン（凹部）内部に樹脂が充填されるためには、モールドやインプリント用基板の接触角を適正な範囲に制御する必要があり、樹脂層に対するモールドの離型性を確保する条件（上記のθ_S＜θ_Tなる関係）が成立しても、接触角が適正な範囲から外れる場合には、パターン内部に樹脂が充填されず欠陥を生じるという問題があった。
したがって、モールドのパターン（凹部）内部への樹脂の充填性と、硬化した樹脂層に対するモールドの離型性とを満足するようにモールドやインプリント用基板の接触角を設定する必要があるが、この設定はパターン（凹部）の幅、深さ、形状などに応じて変更が必要となる。このため、特定の材料を使用している場合には、転写が可能な条件の許容範囲が狭く、また、許容範囲に適合する材料を得られたとしても、その材料が必ずしも目的となる性能を発揮するとは限らないため、使用目的に合致する材料が場合によっては得られず、プロセスに制限が課されるという問題があった。
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、モールドのパターン内部への樹脂充填性と、樹脂層に対するモールドの離型性とに優れ、高精細なインプリント転写が安定して行えるインプリント転写方法と、このような転写方法を可能とするインプリント用基板と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基板は、被加工物を配設しモールドを用いたインプリント転写に供し、前記モールドのパターン内部に被加工物が充填される際の濡れ性と、硬化した被加工物から前記モールドを引き離す際の濡れ性を変化させて使用することができるインプリント用基板において、基板本体と、該基板本体の一方の面に設けられた濡れ性変化層とを備え、該濡れ性変化層は、光触媒とオルガノポリシロキサンを含有する層、あるいは、光触媒含有層とオルガノポリシロキサン含有層とがこの順に前記基板本体上に積層された層であり、光を照射することにより表面の濡れ性が変化する層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記濡れ性変化層は、光を照射することにより水の接触角が低下する層であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記濡れ性変化層は、前記基板本体の一方の面の所望の領域に設けられたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記濡れ性変化層は少なくとも使用するモールドのパターン領域と同じか、それより大きい領域に形成されたものであるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記基板本体は、多面付けで区画されており、各面付け毎に前記濡れ性変化層を備えるような構成とした。

本発明のインプリント転写方法は、上述の本発明のインプリント用基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、被加工物の所定領域を硬化させ、次いで、前記濡れ性変化層に光を照射して濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すような構成とした。
本発明のインプリント転写方法は、上述の本発明のインプリント用基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、前記濡れ性変化層に光を照射して濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、次いで、前記モールドを介し被加工物に光を照射して被加工物の所定領域を硬化させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すような構成とした。
本発明のインプリント転写方法は、上述の本発明のインプリント用基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、前記モールドを介し被加工物および前記濡れ性変化層に光を照射して被加工物を硬化させると共に、光が照射された前記濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すような構成とした。
本発明の他の態様として、被加工物を配設する前に、前記モールドのパターン内部に被加工物が充填され易いように、光を照射して前記濡れ性変化層の水の接触角を予め調整するような構成とした。

本発明のインプリント用基板では、濡れ性変化層の濡れ性を任意に変更することができるので、モールドのパターン内部に被加工物が充填され易いように、濡れ性変化層の濡れ性を調節することができ、また、インプリント転写において硬化された被加工物に対する密着性を制御することができ、これにより硬化された被加工物に対するモールドの離型性を向上させることができる。

本発明のインプリント転写方法では、モールドの離型時におけるインプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角を、モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させて制御するので、モールドのパターン内部への被加工物の充填性と、硬化した被加工物に対するモールドの離型性とを両立させることができ、これにより高精細なインプリント転写を安定して行うことができる。また、モールドの条件は常に一定にすることができるので、モールドを連続して繰り返し使用するプロセス（例えば、ステップアンドリピート方式）であっても、安定したインプリント転写が可能である。

本発明のインプリント用基板の一実施形態を示す断面図である。 本発明のインプリント用基板の他の実施形態を示す断面図である。 本発明のインプリント用基板の他の実施形態を示す断面図である。 本発明のインプリント用基板の他の実施形態を示す平面図である。 本発明のインプリント転写方法の一実施形態を示す工程図である。 本発明のインプリント転写方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明のインプリント転写方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明のインプリント転写方法の他の実施形態を示す工程図である。 本発明のインプリント転写方法で使用するモールドの他の例を示す図である。

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。
［インプリント用基板］
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明のインプリント用基板の一実施形態を示す断面図である。
図１において、インプリント用基板１は、基板本体２と、この基板本体２の一方の面２ａに設けられた濡れ性変化層３とを備えたものである。
インプリント用基板１を構成する基板本体２は、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、図２に示されるように、基板本体２は所望のパターン構造物５が面２ａ側に形成されたものであってもよい。このパターン構造物５としては、特に限定されず、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が挙げられる。

また、インプリント用基板１を構成する濡れ性変化層３は、光を照射することにより水の接触角が低下する層である。このような濡れ性変化層３は、光触媒とオルガノポリシロキサンを含有する層とすることができる。尚、本発明では、水の接触角はマイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒後に接触角測定器（協和界面科学（株）製 ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定する。
濡れ性変化層３に使用する光触媒としては、照射された光を吸収したときに、周囲の有機物の化学構造に変化を及ぼすものであり、例えば、光半導体として知られている酸化チタン（ＴｉＯ₂）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ₂）、チタン酸ストロンチウム（ＳｒＴｉＯ₃）、酸化タングステン（ＷＯ₃）、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）、酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）等のような金属酸化物を挙げることができ、これらの１種、あるいは２種以上の組み合わせで使用することができる。

このような光触媒のなかで、本発明では特に酸化チタンが、バンドギャップエネルギーが高く、化学的に安定で毒性もなく、入手も容易であることから好適に使用することができる。酸化チタンには、アナターゼ型とルチル型があり、本発明ではいずれも使用することができるが、アナターゼ型の二酸化チタンが好ましい。このアナターゼ型の酸化チタンは励起波長が３８０ｎｍ以下にあり、また、粒径が小さいものの方が光触媒反応が効率的に起るので好ましく、例えば、平均粒径が５０ｎｍ以下、より好ましくは２０ｎｍ以下のものが好適である。このようなアナターゼ型の酸化チタンとしては、例えば、塩酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（石原産業（株）製 ＳＴＳ−０２（平均粒径７ｎｍ））、硝酸解膠型のアナターゼ型チタニアゾル（日産化学（株）製 ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））等を挙げることができる。

また、濡れ性変化層３に使用するオルガノポリシロキサンは、光触媒により濡れ性が変化し、かつ、光触媒の作用により劣化、分解し難い主鎖を有するものであり、例えば、（１）ゾルゲル反応等によりクロロまたはアルコキシシラン等を加水分解、重縮合して大きな強度を発揮するオルガノポリシロキサン、（２）撥水性や撥油性に優れた反応性シリコーンを架橋したオルガノポリシロキサン等を挙げることができる。
上記の（１）の場合、一般式 Ｙ_nＳｉＸ_(4-n)
（ここで、Ｙはアルキル基、フルオロアルキル基、ビニル基、アミノ基、フェニル基まはたエポキシ基を示し、Ｘはアルコキシル基、アセチル基またはハロゲンを示す。ｎは０〜３までの整数である。）
で示される珪素化合物の１種または２種以上の加水分解縮合物もしくは共加水分解縮合物であるオルガノポリシロキサンであることが好ましい。尚、Ｙで示される基の炭素数は１〜２０の範囲内であることが好ましく、また、Ｘで示されるアルコキシル基は、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基であることが好ましい。

具体的には、メチルトリクロルシラン、メチルトリブロムシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、メチルトリイソプロポキシシラン、メチルトリｔ−ブトキシシラン；エチルトリクロルシラン、エチルトリブロムシラン、エチルトリメトキシシラン、エチルトリエトキシシラン、エチルトリイソプロポキシシラン、エチルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−プロピルトリクロルシラン、ｎ−プロピルトリブロムシラン、ｎ−プロピルトリメトキシシラン、ｎ−プロピルトリエトキシシラン、ｎ−プロピルトリイソプロポキシシラン、ｎ−プロピルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−ヘキシルトリクロルシラン、ｎ−ヘキシルトリブロムシラン、ｎ−ヘキシルトリメトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリエトキシシラン、ｎ−ヘキシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−ヘキシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−デシルトリクロルシラン、ｎ−デシルトリブロムシラン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、ｎ−デシルトリエトキシシラン、ｎ−デシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−デシルトリｔ−ブトキシシラン；ｎ−オクタデシルトリクロルシラン、ｎ−オクタデシルトリブロムシラン、ｎ−オクタデシルトリメトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリエトキシシラン、ｎ−オクタデシルトリイソプロポキシシラン、ｎ−オクタデシルトリｔ−ブトキシシラン；フェニルトリクロルシラン、フェニルトリブロムシラン、フェニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、フェニルトリイソプロポキシシラン、フェニルトリｔ−ブトキシシラン；テトラクロルシラン、テトラブロムシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、テトラブトキシシラン、ジメトキシジエトキシシラン；ジメチルジクロルシラン、ジメチルジブロムシラン、ジメチルジメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン；ジフェニルジクロルシラン、ジフェニルジブロムシラン、ジフェニルジメトキシシラン、ジフェニルジエトキシシラン；フェニルメチルジクロルシラン、フェニルメチルジブロムシラン、フェニルメチルジメトキシシラン、フェニルメチルジエトキシシラン；トリクロルヒドロシラン、トリブロムヒドロシラン、トリメトキシヒドロシラン、トリエトキシヒドロシラン、トリイソプロポキシヒドロシラン、トリｔ−ブトキシヒドロシラン；ビニルトリクロルシラン、ビニルトリブロムシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリイソプロポキシシラン、ビニルトリｔ−ブトキシシラン；トリフルオロプロピルトリクロルシラン、トリフルオロプロピルトリブロムシラン、トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、トリフルオロプロピルトリエトキシシラン、トリフルオロプロピルトリイソプロポキシシラン、トリフルオロプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−グリシドキシプロピルメチルジメトキシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メタアクリロキシプロピルメチルジメトキシラン、γ−メタアクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリエトキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メタアクリロキシプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−アミノプロピルメチルジメトキシラン、γ−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−アミノプロピルトリｔ−ブトキシシラン；γ−メルカプトプロピルメチルジメトキシラン、γ−メルカプトプロピルメチルジエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリエトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリイソプロポキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリｔ−ブトキシシラン；β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリエトキシラン；および、これらの部分加水分解物；および、これらの混合物を使用することができる。

また、特にフルオロアルキル基を含有するポリシロキサンを好ましく用いることができ、具体的には、下記のフルオロアルキルシランの１種または２種以上の加水分解縮合物、共加水分解縮合物が挙げられ、一般にフッ素系シランカップリング剤として知られたものを使用することができる。
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₄ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₄ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₆ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
（ＣＦ₃）ＣＦ（ＣＦ₂）₈ＣＨ₂ＣＨ₂ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇（Ｃ₆Ｈ₄）Ｃ₂Ｈ₄ＳｉＣＨ₃（ＯＣＨ₃）₂；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₃ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₅ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₉ＣＨ₂ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₂ＣＨ₃）₃；および
ＣＦ₃（ＣＦ₂）₇ＳＯ₂Ｎ（Ｃ₂Ｈ₅）Ｃ₂Ｈ₄ＣＨ₂Ｓｉ（ＯＣＨ₃）₃。
また、上記の（２）の反応性シリコーンとしては、下記のような一般式で表される骨格を有する化合物を挙げることができる。

ただし、ｎは２以上の整数であり、Ｒ¹、Ｒ²はそれぞれ炭素数１〜１０の置換もしくは非置換のアルキル、アルケニル、アニールあるいはシアノアルキル基であり、モル比で全体の４０％以下がビニル、フェニル、ハロゲン化フェニルである。また、Ｒ¹、Ｒ²がメチル基のものが表面エネルギーが最も小さくなるので好ましく、モル比でメチル基が６０％以上であることが好ましい。また、鎖末端もしくは側鎖には、分子鎖中に少なくとも１個以上の水酸基等の反応性基を有することが好ましい。
また、上記のオルガノポリシロキサンとともに、ジメチルポリシロキサンのような架橋反応を生じない安定なオルガノシリコーン化合物を混合してもよい。

また、濡れ性変化層３には、さらに界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製 ＮＩＫＫＯＬ ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製 ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製 サーフロンＳ−１４１，１４５、大日本インキ化学工業（株）製 メガファックＦ−１４１，１４４、ネオス（株）製 フタージェントＦ−２００、Ｆ−２５１、ダイキン工業（株）製 ユ二ダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製 フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。
また、濡れ性変化層３には、上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。

このような濡れ性変化層３は、上述した成分を必要に応じて他の添加物とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基板本体２上に塗布することにより形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ビードコーティング法等の公知の塗布方法により行うことができる。また、紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより濡れ性変化層３を形成することができる。

このような濡れ性変化層３の厚みは、例えば、０．０１〜１μｍの範囲で適宜設定することができ、また、濡れ性変化層３中の光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。濡れ性変化層３の厚みが０．０１μｍ未満であると、膜厚が薄くなることで剥離力に対する機械的強度が低下し、例えば、モールドを被加工物から引き剥がす際に濡れ性変化層３が破損し、被加工物がモールドに付着してしまうことがあり好ましくない。一方、濡れ性変化層３の厚みが１μｍを超えると、濡れ性変化層３の基板本体２に対する応力が無視できなくなり、基板本体２に意図しない反りが発生するため好ましくない。また、濡れ性変化層３中の光触媒の含有量が５重量％未満であると、濡れ性変化が不十分となったり、濡れ性変化に要する時間が長くなり、６０重量％を超えると、濡れ性変化層３の機械的強度が不十分となり好ましくない。

＜第２の実施形態＞
また、本発明では、図３に示すように、インプリント用基板１１が、基板本体１２と、この基板本体１２の一方の面１２ａに、光触媒含有層１３ａとオルガノポリシロキサン含有層１３ｂとがこの順に積層されてなる濡れ性変化層１３とを備えたものとすることができる。
光触媒含有層１３ａは、光触媒単独で形成されたものであってもよく、また、バインダーと混合して形成されたものであってもよい。

光触媒含有層１３ａを光触媒単独で形成する場合、例えば、光触媒が酸化チタンの場合は、基板本体１２上に無定形チタニアを形成し、次いで、焼結により結晶性チタニアに相変化させる方法等が挙げられる。ここで用いる無定形チタニアとしては、例えば、四塩化チタン、硫酸チタン等のチタンの無機塩の加水分解、脱水縮合により、あるいは、テトラエトキシチタン、テトライソプロポキシチタン、テトラ−ｎ−プロポキシチタン、テトラブトキシチタン、テトラメトキシチタン等の有機チタン化合物を酸存在下で加水分解、脱水縮合させることにより得ることができる。次いで、４００〜５００℃における焼成によってアナターゼ型チタニアに変性し、６００〜７００℃の焼成によってルチル型チタニアに変性することができる。

また、光触媒含有層１３ａをバインダーと混合して形成する場合、バインダーの主骨格が光触媒の作用で分解されないような高い結合エネルギーを有するものが好ましく、例えば、上述のオルガノポリシロキサン等をバインダーとして使用することができる。このようにオルガノポリシロキサンをバインダーとして用いた場合は、光触媒とバインダーであるオルガノポリシロキサンを必要に応じて他の添加物とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を基板本体１２上に塗布することにより光触媒含有層１３ａを形成することができる。使用する溶剤としては、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系の有機溶剤が好ましい。塗布はスピンコーティング法、スプレーコーティング法、ディップコーティング法、ロールコーティング法、ビードコーティング法等の公知の塗布方法により行うことができる。また、バインダーとして紫外線硬化型の成分を含有している場合、紫外線を照射して硬化処理を行うことにより光触媒含有層１３ａを形成することができる。

また、バインダーとして無定形シリカ前駆体を用いることができる。この無定形シリカ前駆体は、一般式ＳｉＸ₄で表され、Ｘはハロゲン、メトキシ基、エトキシ基またはアセチル基等であるケイ素化合物、それらの加水分解物であるシラノール、または平均分子量３０００以下のポリシロキサンが好ましい。具体的には、テトラエトキシシラン、テトライソプロポキシシラン、テトラ−ｎ−プロポキシシラン、テトラブトキシシラン、テトラメトキシシラン等が挙げられ、これらを単独で、あるいは２種以上混合して用いることができる。そして、バインダーとして無定形シリカ前駆体を用いる場合、無定形シリカ前駆体と光触媒の粒子とを非水性溶媒中に均一に分散させ、基板本体１２上に空気中の水分により加水分解させてシラノールを形成させた後、常温で脱水縮重合することにより光触媒含有層１３ａを形成することができる。シラノールの脱水縮重合を１００℃以上で行えば、シラノールの重合度が増し、膜表面の強度を向上できる。

光触媒含有層１３ａの光触媒の含有量は、５〜６０重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲で設定することができる。また、光触媒含有層１３ａの厚みは０．００５〜１０μｍ程度の範囲で適宜設定することができる。光触媒含有層１３ａの光触媒の含有量が５重量％未満であると、オルガノポリシロキサン含有層１３ｂの濡れ性変化が不十分となったり、濡れ性変化に要する時間が長くなり、また、６０重量％を超えると、光触媒含有層１３ａの機械的強度が不十分となり好ましくない。光触媒含有層１３ａの厚みが０．００５μｍ未満であると、光触媒含有層１３ａの均一性の信頼が低下し、十分な機能を発揮できないおそれがあり、１０μｍを超えると、濡れ性変化層１３の基板本体１２に対する応力が無視できなくなり、基板本体１２に意図しない反りが発生するため好ましくない。

また、光触媒含有層１３ａには、上記の光触媒、バインダーの他に、界面活性剤を含有させることができる。具体的には、日光ケミカルズ（株）製 ＮＩＫＫＯＬ ＢＬ、ＢＣ、ＢＯ、ＢＢの各シリーズ等の炭化水素系、デュポン社製 ＺＯＮＹＬ ＦＳＮ、ＦＳＯ、旭硝子（株）製 サーフロンＳ−１４１，１４５、大日本インキ化学工業（株）製 メガファックＦ−１４１，１４４、ネオス（株）製 フタージェントＦ−２００、Ｆ−２５１、ダイキン工業（株）製 ユ二ダインＤＳ−４０１、４０２、スリーエム（株）製 フロラードＦＣ−１７０、１７６等のフッ素系あるいはシリコーン系の非イオン界面活性剤を挙げることができ、また、カチオン系界面活性剤、アニオン系界面活性剤、両性界面活性剤を用いることもできる。

また、光触媒含有層１３ａには、上記の界面活性剤の他にも、ポリビニルアルコール、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ポリエチレン、ジアリルフタレート、エチレンプロピレンジエンモノマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、ポリカーボネート、ポリ塩化ビニル、ポリアミド、ポリイミド、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ポリプロピレン、ポリブチレン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリブタジエン、ポリベンズイミダゾール、ポリアクリルニトリル、エピクロルヒドリン、ポリサルファイド、ポリイソプレン等のオリゴマー、ポリマー等を含有させることができる。
また、濡れ性変化層１３を構成するオルガノポリシロキサン含有層１３ｂは、上述のオルガノポリシロキサンを、必要に応じてオルガノシリコーン化合物、界面活性剤、オリゴマー、ポリマー等とともに溶剤中に分散して塗布液を調製し、この塗布液を光触媒含有層１３ａ上に塗布することにより形成することができる。このようなオルガノポリシロキサン含有層１３ｂの厚みは、０．００１〜１μｍ、好ましくは０．０１〜０．１μｍの範囲で適宜設定することができる。オルガノポリシロキサン含有層１３ｂの厚みが０．００１μｍ未満であると、膜厚が薄くなることで剥離力に対する機械的強度が低下するため、例えば、モールドを被加工物から引き剥がす際にオルガノポリシロキサン含有層１３ｂが破損し、被加工物がモールドに付着してしまうおそれがあり好ましくない。一方、オルガノポリシロキサン含有層１３ｂの厚みが１μｍを超えると、基板本体１２に対する応力が無視できなくなり、基板本体１２に意図しない反りが発生するため好ましくない。

上述のような濡れ性変化層３，１３は、基板本体２，１２の所望の領域、例えば、基板本体の周辺部を除く領域、あるいは、基板本体に予め形成された特定のパターン構造物を除く領域、あるいは、後工程で所望の加工が施される部位を除く領域等に形成されたものでもよく、また、基板本体２，１２の全面に形成されたものであってもよい。また、濡れ性変化層３，１３は、使用するモールド（型部材）のパターン領域（凹部が形成されている領域）と同じか、それよりも大きい領域に形成されたものであってよい。また、図４に示すように、基板本体２，１２が多面付けで区画（各区画の境界を鎖線で示している）されている場合には、各面付け毎に濡れ性変化層３，１３を形成してもよい。
このような本発明のインプリント用基板は、濡れ性変化層の濡れ性を任意に変更することができるので、モールドのパターン内部に被加工物が充填され易いように、濡れ性変化層の濡れ性を調節することができ、また、インプリント転写において硬化された被加工物に対する密着性を制御することができ、これにより硬化された被加工物に対するモールドの離型性を向上させることができる。

［インプリント転写方法］
＜第１の実施形態＞
図５は、本発明のインプリント転写方法の実施形態を説明するための工程図であり、上述のインプリント用基板１（図１参照）を用いた例である。
本実施形態では、インプリント用基板１の濡れ性変化層３上に被加工物として光硬化性の樹脂層２１を配設する（図５（Ａ））。次に、樹脂層２１にモールド（型部材）３１のパターン領域（凹部が形成されている領域）を押し当てる（図５（Ｂ））。
次いで、モールド３１側から樹脂層２１に光を照射して、樹脂層２１を硬化させて樹脂層２１′とする（図５（Ｃ））。ここで照射する光は、光硬化性の樹脂層２１の感光波長域を含む光であって、濡れ性変化層３に含有される光触媒の励起波長域から外れる光である。このような照射光としては、例えば、紫外線、ＶＵＶ（真空紫外線）等を使用することができる。また、加熱をすることで樹脂層２１を硬化させることも可能である。

次いで、濡れ性変化層３に光を照射し、濡れ性変化層３の水の接触角θsを低下させて、水の接触角がθ′sである濡れ性変化層３′とする（図５（Ｄ））。ここで照射する光は、濡れ性変化層３に含有される光触媒の励起波長域内の光を少なくとも含むものである。このような照射光としては、例えば、ＶＵＶ（真空紫外線）、紫外線、可視光線、赤外線等を使用することができる。濡れ性変化層３への光照射は、モールド３１側から行ってもよく、また、インプリント用基板１の基板本体２が照射光を透過可能である場合には、インプリント用基板１側から行ってもよい。

このように光照射で濡れ性が変化した濡れ性変化層３′の接触角θ′sは、モールド３１の水の接触角θtとの間に、θt−θ′s≧３０°となる関係が成立するものである。これにより、濡れ性変化層３′に対する硬化した樹脂層２１′の密着性が、モールド３１に対する硬化した樹脂層２１′の密着性よりも大きいものとなる。濡れ性変化層３′の接触角θ′sと、モールド３１の接触角θtとの間にθt−θ′s≧３０°となる関係が成立しない場合、硬化した樹脂層２１′の濡れ性変化層３′に対する密着性とモールド３１に対する密着性との差が不十分であり、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離す際に、モールド３１に樹脂層２１′が付着するおそれがある。
次いで、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離すことにより、モールド３１が有する凹凸パターンが反転した凹凸構造２２が被加工物である樹脂層２１′に転写形成される（図５（Ｅ））。

＜第２の実施形態＞
図６は、本発明のインプリント転写方法の他の実施形態を説明するための工程図であり、上述のインプリント用基板１（図１参照）を用いた例である。
本実施形態では、上述の実施形態と同様に、インプリント用基板１の濡れ性変化層３上に被加工物として光硬化性の樹脂層２１を配設し、この樹脂層２１にモールド３１のパターン領域を押し当てる。次いで、濡れ性変化層３に光を照射し、濡れ性変化層３の水の接触角θsを低下させて、水の接触角がθ′sである濡れ性変化層３′とする（図６（Ａ））。ここで照射する光は、濡れ性変化層３に含有される光触媒の励起波長域を含む光であって、光硬化性の樹脂層２１の感光波長域から外れる光である。このような照射光としては、例えば、ＶＵＶ（真空紫外線）、紫外線、可視光線、赤外線等を使用することができる。濡れ性変化層３への光照射は、モールド３１側から行ってもよく、また、インプリント用基板１の基板本体２が照射光を透過可能である場合には、インプリント用基板１側から行ってもよい。
このように光照射で濡れ性が変化した濡れ性変化層３′の接触角θ′sは、モールド３１の接触角θtとの間に、θt−θ′s≧３０°となる関係が成立するものである。

次いで、モールド３１側から樹脂層２１に光を照射して、樹脂層２１を硬化させて樹脂層２１′とする（図６（Ｂ））。ここで照射する光は、光硬化性の樹脂層２１の感光波長域内の光を少なくとも含むものである。このような硬化した樹脂層２１′の濡れ性変化層３′に対する密着性は、上記のように、濡れ性変化層３′の接触角θ′sと、モールド３１の接触角θtとの間に、θt−θ′s≧３０°となる関係が成立するので、モールド３１に対する硬化した樹脂層２１′の密着性よりも大きいものとなる。濡れ性変化層３′の接触角θ′sと、モールド３１の接触角θtとの間にθt−θ′s≧３０°となる関係が成立しない場合、硬化した樹脂層２１′の濡れ性変化層３′に対する密着性とモールド３１に対する密着性との差が不十分であり、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離す際に、モールド３１に樹脂層２１′が付着するおそれがある。

次いで、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離すことにより、モールド３１が有する凹凸パターンが反転した凹凸構造２２が被加工物である樹脂層２１′に転写形成される（図６（Ｃ））。

＜第３の実施形態＞
図７は、本発明のインプリント転写方法の他の実施形態を説明するための工程図であり、上述のインプリント用基板１（図１参照）を用いた例である。
本実施形態では、上述の実施形態と同様に、インプリント用基板１の濡れ性変化層３上に被加工物として光硬化性の樹脂層２１を配設し、この樹脂層２１にモールド３１のパターン領域を押し当てる。次に、モールド３１側から樹脂層２１および濡れ性変化層３に光を照射する（図７（Ａ））。これにより、樹脂層２１を硬化させて樹脂層２１′とする。また、これと同時に、濡れ性変化層３の水の接触角θsを低下させて、水の接触角がθ′sである濡れ性変化層３′とする。ここで照射する光は、光硬化性の樹脂層２１の感光波長域と濡れ性変化層３に含有される光触媒の励起波長域とに波長が存在する光を少なくとも含むものである。このような照射光としては、例えば、ＶＵＶ（真空紫外線）、紫外線、可視光線、赤外線等を使用することができる。このように光照射で濡れ性が変化した濡れ性変化層３′の水の接触角θ′sは、モールド３１の水の接触角θtとの間に、θt−θ′s≧３０°となる関係が成立するようにする。これにより、濡れ性変化層３′に対する硬化した樹脂層２１′の密着性が、モールド３１に対する硬化した樹脂層２１′の密着性よりも大きいものとなる。濡れ性変化層３′の接触角θ′sと、モールド３１の接触角θtとの間にθt−θ′s≧３０°となる関係が成立しない場合、硬化した樹脂層２１′の濡れ性変化層３′に対する密着性とモールド３１に対する密着性との差が不十分であり、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離す際に、モールド３１に樹脂層２１′が付着するおそれがある。

次いで、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離すことにより、モールド３１が有する凹凸パターンが反転した凹凸構造２２が被加工物である樹脂層２１′に転写形成される（図７（Ｂ））。
上述の各実施形態では、樹脂層２１にモールド３１を押し当てたときに、モールド３１のパターン（凹部）内部に樹脂が充填され易いように、濡れ性変化層３の水の接触角θs、および、モールド３１の水の接触角θtを適正な範囲に設定することができる。また、モールド３１のパターン（凹部）内部への樹脂の充填性向上を目的として、モールド３１の接触角θtとの関係から、濡れ性変化層３に光を照射して、接触角θsを上記の接触角θ′sより大きい範囲で若干低下させて所望の接触角θ″s（θ′s＜θ″s＜θs）とする調整を予め行ってもよい。

また、濡れ性変化層３の濡れ性を変化させる目的で、モールド３１のパターン領域に光触媒を含有する層を形成してもよい。この場合の光触媒を含有する層は、上述の本発明のインプリント用基板の光触媒を含有する層１３ａと同様に形成することができる。
このような本発明のインプリント転写方法では、モールドのパターン内部への被加工物の充填性と、硬化した被加工物に対するモールドの離型性とを両立させることができ、これにより高精細なインプリント転写を安定して行うことができる。

また、本発明のインプリント転写方法では、モールドの条件は常に一定にすることができるので、モールドを連続して繰り返し使用するプロセス（例えば、ステップアンドリピート方式）であっても、安定したインプリント転写が可能である。これについて、図８を参照して説明する。ここでは、多面付けのインプリント用基板１の所望の面付けの濡れ性変化層３上に被加工物として光硬化性の樹脂層２１を配設し、この樹脂層２１にモールド３１のパターン領域を押し当てる（図８（Ａ））。図示例では、多面付けの各面付けの境界を鎖線で示している。次に、この１面付けの範囲内において、光を照射して、樹脂層２１を硬化させて樹脂層２１′とし、また、濡れ性変化層３の水の接触角θsを低下させて、水の接触角がθ′sである濡れ性変化層３′とし、モールド３１の水の接触角θtとの間に、θt−θ′s≧３０°の関係を成立させる（図８（Ｂ））。尚、この光照射は、上述の図５〜図７のいずれの態様であってもよい。

その後、硬化した樹脂層２１′からモールド３１を引き離し、モールド３１が有する凹凸パターンが反転した凹凸構造２２を樹脂層２１′に転写形成し、次いで、次の面付けに樹脂層２１を配設し、この樹脂層２１にモールド３１を押し当て、同様の操作を繰り返すことができる。このように、ステップアンドリピート方式を採用する場合、本発明では、繰り返し転写を行うことでモールド表面の状態が変化したとしても、モールドの離型処理をその都度やり直す必要はなく、インプリント用基板の濡れ性を面付け毎に調整するだけで安定したインプリント転写が可能である。尚、上記のようなステップアンドリピート方式でのインプリント転写では、全ての面付けに予め樹脂層２１を配設しておいてもよい。
本発明のインプリント転写方法で使用するモールドは、図示例のような形状に限定されるものではなく、例えば、図９に示されるようなメサ構造を有するモールド３２であってもよい。
上述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、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
＜インプリント用基板の作製＞
基板本体として、厚み６２５μｍの石英ウエハを１５０ｍｍφの寸法としたものを準備した。
一方、ＪＳＲ（株）製 グラスカＨＰＣ７００２を３０ｇ、ＪＳＲ（株）製 グラスカＨＰＣ４０２Ｈ（アルキルアルコキシシラン）を１０ｇ混合し、この塗布液を上記の基板本体の一方の面にスピンコーティング法で塗布し、乾燥（１５０℃、１０分間）して、厚さ２μｍの塗布層を形成した。次に、ＪＳＲ（株）製 グラスカＨＰＣ７００２を１５ｇ、ＪＳＲ（株）製 グラスカＨＰＣ４０２Ｈ（アルキルアルコキシシラン）を５ｇ、チタニアゾル（日産化学（株）製 ＴＡ−１５（平均粒径１２ｎｍ））を混合し、この塗布液を上記の塗布層上にスピンコーティング法で塗布した。これを乾燥（１５０℃、１０分間）することにより、加水分解、重縮合反応を進行させ、光触媒とオルガノポリシロキサンを含有する濡れ性変化層（厚み３μｍ）を形成し、インプリント用基板とした。
このように作製したインプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角θsは６３°であった。尚、水の接触角はマイクロシリンジから水滴を滴下して３０秒後に接触角測定器（協和界面科学（株）製 ＣＡ−Ｚ型）を用いて測定した。

＜モールドの作製＞
厚み６．３５ｍｍの石英ガラスを用いてモールドを作製した。このモールドは、大きさが２５ｍｍ×２５ｍｍであり、深さ１００ｎｍ、ライン／スペースが５０ｎｍ／５０ｎｍの凹凸パターンを備えるものであった。また、このモールドの水の接触角θtを上記と同様に測定したところ、７８°であった。

＜インプリント転写＞
上記にように作製したインプリント用基板の表面（濡れ性変化層を形成した面）に容量が０．０１μＬとなるように光硬化性樹脂層（東洋合成工業（株）製 ＰＡＫ−０１）を５×５箇所（計２５箇所）、５ｍｍピッチで配設して被加工物とし、基板本体側が当接するようにインプリント装置の基板ステージに載置した。
次いで、光硬化性樹脂層に上記のモールドを押し込み、この状態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１００ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、光硬化性樹脂層を硬化させた。
次に、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１７２ｎｍの真空紫外線）を１３０ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角は６３°（θs）から８°（θ′s）へ低下し、上記のモールドの水の接触角θt（７８°）よりも３０°以上小さい値となった。

その後、硬化した樹脂層からモールドを引き離した。そして、形成されたパターンについて、欠陥率を下記のように測定した。その結果、欠陥率は０．０８であり、良好なインプリント転写が行われたことが確認された。
（欠陥率の測定）
光学顕微鏡でパターン領域内を５箇所観察し、一つの観察箇所（１．０ｍｍ×１．０ｍｍ）内で、樹脂層の剥がれや、パターン欠損が確認できた面積の割合を測定した。したがって、この欠陥率が大きい程、欠陥が多いことを意味し、本発明では、欠陥率が０．１未満を実用レベルと判定する。

［実施例２］
＜インプリント用基板の作製＞
実施例１と同様にして、インプリント用基板を作製した。
＜モールドの作製＞
実施例１と同様にして、モールドを作製した。
＜インプリント転写＞
インプリント用基板の表面（濡れ性変化層を形成した面）に容量が０．０１μＬとなるように光硬化性樹脂層（東洋合成工業（株）製 ＰＡＫ−０１）を５×５箇所（計２５箇所）、５ｍｍピッチで配設して被加工物とし、基板本体側が当接するようにインプリント装置の基板ステージに載置した。
次いで、光硬化性樹脂層にモールドを押し込んだ状態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１７２ｎｍの真空紫外線）を１３０ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角は６３°（θs）から８°（θ′s）へ低下し、上記のモールドの水の接触角θt（７８°）よりも３０°以上小さい値となった。

次に、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１００ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、光硬化性樹脂層を硬化させた。
その後、硬化した樹脂層からモールドを引き離した。そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した結果、欠陥率は０．０４であり、良好なインプリント転写が行われたことが確認された。

［実施例３］
＜インプリント用基板の作製＞
実施例１と同様にして、インプリント用基板を作製した。
＜モールドの作製＞
実施例１と同様にして、モールドを作製した。
＜インプリント転写＞
インプリント用基板の表面（濡れ性変化層を形成した面）に容量が０．０１μＬとなるように光硬化性樹脂層（東洋合成工業（株）製 ＰＡＫ−０１）を５×５箇所（計２５箇所）、５ｍｍピッチで配設して被加工物とし、基板本体側が当接するようにインプリント装置の基板ステージに載置した。

次いで、光硬化性樹脂層にモールドを押し込み、この状態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１７２ｎｍと３６５ｎｍとにある紫外線）を１００ｍＪ／ｃｍ²照射した。このとき照度を計測したのは波長３６５ｎｍであり、波長１７２ｎｍの照度は波長３６５ｎｍより１．３倍大きいことを確認してある。これにより、光硬化性樹脂層が硬化されるとともに、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角は６３°（θs）から８°（θ′s）へ低下し、上記のモールドの水の接触角θt（７８°）よりも３０°以上小さい値となった。
その後、硬化した樹脂層からモールドを引き離した。そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した結果、欠陥率は０．０９であり、良好なインプリント転写が行われたことが確認された。

［比較例１］
インプリント用基板の濡れ性変化層の濡れ性を変化させることなく、硬化した樹脂層からモールドを引き離した他は、実施例１と同様にしてインプリント転写を行った。
このインプリント転写では、モールドへの樹脂層の付着が大となり、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した結果、欠陥率は０．５４であり、実用レベルを満足していないことが確認された。

［比較例２］
インプリント用基板の濡れ性変化層の濡れ性変化において、平行光の照射量を６０ｍＪ／ｃｍ²とし、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角を６３°（θs）から５２°（θ′s）までの低下とし、モールドの水の接触角θt（７８°）との差が２６°となるようにした他は、実施例１と同様にしてインプリント転写を行った。
そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した。その結果、欠陥率は０．２１であり、比較例１に比べて欠陥率は低いものの、実用レベルを満足するものではなかった。

［実施例４］
＜インプリント用基板の作製＞
基板本体として、厚み６２５μｍの石英ウエハを１５０ｍｍφの寸法としたものを準備した。
一方、実施例１と同様にして濡れ性変化層を形成した後、ＶＵＶ（波長１７２ｎｍ）を６０ｍＪ／ｃｍ²照射して、インプリント用基板とした。
このように作製したインプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角θsは５０°であった。
＜モールドの作製＞
実施例１と同様にして、モールドを作製した。

＜インプリント転写＞
上記にように作製したインプリント用基板の表面（濡れ性変化層を形成した面）に容量が０．０１μＬとなるように光硬化性樹脂層（東洋合成工業（株）製 ＰＡＫ−０１）を５×５箇所（計２５箇所）、５ｍｍピッチで配設して被加工物とし、基板本体側が当接するようにインプリント装置の基板ステージに載置した。
次いで、光硬化性樹脂層に上記のモールドを押し込んだ状態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１００ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、光硬化性樹脂層を硬化させた。
次に、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１７２ｎｍの真空紫外線）を３０ｍＪ／ｃｍ²間照射した。これにより、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角は５０°（θs）から３０°（θ′s）へ低下し、上記のモールドの水の接触角θt（７８°）よりも３０°以上小さい値となった。
その後、硬化した樹脂層からモールドを引き離した。そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した結果、欠陥率は０．０９であり、良好なインプリント転写が行われたことが確認された。

［比較例３］
＜インプリント用基板の作製＞
基板本体として、厚み６２５μｍの石英ウエハを１５０ｍｍφの寸法としたものを準備した。
次に、シランカップリング剤（信越化学工業（株）製 ＫＢＭ−４０３）を上記の基板本体の一方の面にスピンコーティング法で塗布し、乾燥（１２０℃、６０分間）して塗布層を形成し、インプリント用基板とした。
このように作製したインプリント用基板の塗布層表面の水の接触角θsは３°であった。
＜モールドの作製＞
実施例１と同様にして、モールドを作製した。このモールドの水の接触角θtは、実施例１と同様、７８°であり、濡れ性変化層の水の接触角θsよりも３０°以上大きい値であった。

＜インプリント転写＞
インプリント用基板は濡れ性変化層を有していないため、濡れ性を変化させることができないものであった。よって、濡れ性を変化させることを行わない他は、実施例１と同様にしてインプリント転写を行った。
そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した。その結果、離型時の樹脂層の剥がれに起因する欠陥が多くみられた。また、モールドのパターンへの樹脂の充填不良に起因するパターン欠損も存在しており、欠陥率は０．５３であり、実用レベルを満足していないことが確認された。

［比較例４］
＜インプリント用基板の作製＞
実施例１と同様にして、インプリント用基板を作製した。
＜モールドの作製＞
実施例１と同様にしてモールドを作製し、さらに、このモールドにオプツールＤＳＸ（ダイキン工業（株）製）を用いて離型処理を施してモールドとした。このモールドの水の接触角θtを上記と同様に測定したところ、１１０°であった。

＜インプリント転写＞
インプリント用基板の濡れ性変化層の濡れ性変化において、平行光の照射量を６０ｍＪ／ｃｍ²とし、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角を６３°（θs）から５２°（θ′s）まで低下させ、モールドの水の接触角θt（１１０°）よりも３０°以上小さい値とした他は、実施例１と同様にしてインプリント転写を行った。
そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した。その結果、モールドのパターンへの樹脂の充填不良に起因するパターン欠損がおおくみられ、欠陥率は０．１９であり、実用レベルを満足していないことが確認された。

［実施例５］
＜インプリント用基板の作製＞
基板本体として、厚み６２５μｍの石英ウエハを１５０ｍｍφの寸法としたものを準備した。
一方、イソプロピルアルコールを３０ｇ、トーケムプロダクツ（株）製 ＭＦ−１６０Ｅ（フルオロアルキルシランが主成分）を０．４ｇ、東芝シリコーン（株）製 ＴＳＬ８１１３（トリメトキシメチルシラン）を３ｇ、石原産業（株）製 ＳＴ−Ｋ０１（光触媒である二酸化チタン水分散体）を２０ｇ混合し、１００℃で２０分間攪拌した。これをイソプロピルアルコールにより３倍に希釈し、この塗布液を上記の基板本体の一方の面にスピンコーティング法で塗布し、乾燥（１５０℃、３０分間）して、厚さ０．２μｍの触媒含有層を形成した。

次に、シリコーンコーティング剤（東芝シリコーン（株）製 ＹＳＲ３０２２（組成：ポリアルキルシロキサンおよびポリアルキル水素シロキサン ３０重量％； メチルエチルケトン １０重量％； トルエン ６０重量％））を１００重量部、触媒（東芝シリコーン（株）製 ＹＣ６８３１（組成：有機スズ化合物 ４０重量％； トルエン ６０重量％））を４重量部、トルエンを４００重量部含有する濡れ性変化層用の塗布液を調製し、上記の触媒含有層上にスピンコーティング法で塗布し、乾燥（１００℃、１０分間）して、厚さ３μｍのオルガノポリシロキサン含有層を積層して濡れ性変化層を形成し、インプリント用基板とした。
このように作製したインプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角θsは９９°であった。

＜モールドの作製＞
実施例１と同様にしてモールドを作製し、さらに、このモールドにオプツール（ダイキン工業（株）製）を用いて離型処理を施してモールドとした。このモールドの水の接触角θtを上記と同様に測定したところ、１１７°であった。
＜インプリント転写＞
上記にように作製したインプリント用基板の表面（濡れ性変化層を形成した面）に容量が０．０１μＬとなるように光硬化性樹脂層（東洋合成工業（株）製 ＰＡＫ−０１）を５×５箇所（計２５箇所）、５ｍｍピッチで配設して被加工物とし、基板本体側が当接するようにインプリント装置の基板ステージに載置した。
次いで、光硬化性樹脂層に上記のモールドを押し込み、この状態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１００ｍＪ／ｃｍ²照射した。これにより、光硬化性樹脂層を硬化させ、かつ、インプリント用基板の濡れ性変化層の水の接触角を変化させた。これにより、接触角は９９°（θs）から６°（θ′s）へ低下し、上記のモールドの水の接触角θt（１１７°）よりも３０°以上小さい値となった。
その後、硬化した樹脂層からモールドを引き離した。そして、形成されたパターンについて、実施例１と同様に欠陥率を測定した結果、欠陥率は０．０２であり、良好なインプリント転写が行われたことが確認された。

ナノインプリント技術を用いた微細加工に利用可能である。

１，１１…インプリント用基板
２，１２…基板本体
３，１３…濡れ性変化層
３′，１３′…濡れ性は変化した濡れ性変化層
１３ａ…触媒含有層
１３ｂ…オルガノポリシロキサン含有層
２１…被加工物
２１′…硬化した被加工物
３１，３２…モールド

Claims (9)

1. 被加工物を配設しモールドを用いたインプリント転写に供し、前記モールドのパターン内部に被加工物が充填される際の濡れ性と、硬化した被加工物から前記モールドを引き離す際の濡れ性を変化させて使用することができるインプリント用基板において、
   基板本体と、該基板本体の一方の面に設けられた濡れ性変化層とを備え、該濡れ性変化層は、光触媒とオルガノポリシロキサンを含有する層、あるいは、光触媒含有層とオルガノポリシロキサン含有層とがこの順に前記基板本体上に積層された層であり、光を照射することにより表面の濡れ性が変化する層であることを特徴とするインプリント用基板。
2. 前記濡れ性変化層は、光を照射することにより水の接触角が低下する層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基板。
3. 前記濡れ性変化層は、前記基板本体の一方の面の所望の領域に設けられたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント用基板。
4. 前記濡れ性変化層は少なくとも使用するモールドのパターン領域と同じか、それより大きい領域に形成されたものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント用基板。
5. 前記基板本体は、多面付けで区画されており、各面付け毎に前記濡れ性変化層を備えることを特徴とする請求項４に記載のインプリント用基板。
6. 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基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、被加工物の所定領域を硬化させ、次いで、前記濡れ性変化層に光を照射して濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すことを特徴とするインプリント転写方法。
7. 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基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、前記濡れ性変化層に光を照射して濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、次いで、前記モールドを介し被加工物に光を照射して被加工物の所定領域を硬化させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すことを特徴とするインプリント転写方法。
8. 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基板の前記濡れ性変化層上に被加工物を配設し、該被加工物にモールドのパターン領域を押し当て、前記モールドを介し被加工物および前記濡れ性変化層に光を照射して被加工物を硬化させると共に、光が照射された前記濡れ性変化層の水の接触角を前記モールドの水の接触角よりも３０°以上小さくなるように低下させ、その後、硬化した被加工物から前記モールドを引き離すことを特徴とするインプリント転写方法。
9. 被加工物を配設する前に、前記モールドのパターン内部に被加工物が充填され易いように、光を照射して前記濡れ性変化層の水の接触角を予め調整することを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれかに記載のインプリント転写方法。

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