JP6365620B2 - インプリント方法およびインプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法、特にインクジェット方式で樹脂を供給して、所望のパターン（線、模様等の凹凸構造からなる図形）を有する薄膜および／またはパターンを有しない平滑な薄膜を有する構造体を製造するインプリント方法と、このインプリント方法に使用するインプリント装置に関する。

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。

このようなインプリント方法では、モールドを樹脂層から引き離す際に静電気が発生してモールドが帯電し、このモールドに雰囲気中の異物等が付着し易くなるという問題があった。モールドに異物等が付着した状態でインプリントを行うと、パターン構造体の欠陥が生じ、さらに、モールドの破損等を生じるおそれがあった。これに対応するために、例えば、モールドを樹脂層から引き離す際に、モールドの除電を行うこと（特許文献１、２）、あるいは、モールドの電位が所定値以上となった場合に、モールドの除電を行うこと（特許文献３）が提案されている。
尚、異物とは、インクジェット方式で供給された液滴がミストとして漂い乾燥した固形物、インクジェットヘッド等のインプリント装置を構成する部材から生じる微粒子、インプリント装置内に存在する塵等、インプリントに関与することを目的としていない物質である。

特開２００７−９８７７９号公報 特開２００８−２６０２７３号公報 特開２００９−２８６０８５号公報

しかし、モールドの除電手段として、コロナ放電式の静電気除去装置を使用する場合、送風やエアパージを必要とするため、発塵が生じるおそれがあり、また、コロナ放電を行うための放電針の先端の摩耗による発塵の問題もあった。
モールドの除電手段として、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置を使用する場合、モールドや転写基板の厚みが１ｍｍ程度になると、軟Ｘ線は透過できなくなるので、モールド側および／または転写基板側から軟Ｘ線を照射しても所望の除電効果を得ることは困難である。このため、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置を使用する場合は、モールドや転写基板の側方から軟Ｘ線を照射する必要がある。
ここで、一般にインプリント装置は、筐体内部にモールドを保持するステージ、転写基板を保持するステージ、インクジェット装置等が配設され、当該筐体内ではモールドを保持するステージや転写基板を保持するステージの稼動領域を確保する必要がある。このため、モールドの除電手段としての静電気除去装置は、ステージの稼動領域外、あるいは、筐体外部に配設されることとなる。一方、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置では、中心角度９０°〜１５０°程度の放射状に軟Ｘ線が照射されるので、照射が不要な部分にも軟Ｘ線が照射されることになる。インクジェット装置のインクジェットヘッドに軟Ｘ線が照射されると、インクジェットヘッドの液滴吐出口に存在する被成形樹脂、インクジェットヘッドから液滴として供給される被成形樹脂に影響、例えば、樹脂組成物中のＣ−Ｆ結合、Ｃ−Ｃ結合の切断等の影響が生じる。このような影響が生じると、近接したモールドと転写基板との間隙における液滴の展開性、モールドの凹凸構造内への液滴の充填性に影響がおよび、形成された構造体の残膜厚みにムラが生じたり、パターン欠陥が生じるおそれがある。
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、モールドの破損等を防止し、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インプリント方法とインプリント装置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装置は、モールドを保持するためのモールド保持部と、転写基板を保持するための基板保持部と、被成形樹脂の液滴を吐出するインクジェットヘッドを有する液滴供給部と、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置と、を少なくとも備え、前記静電気除去装置は前記モールド保持部に保持されるモールドに対して側方から軟Ｘ線を照射可能な位置にあり、前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドの少なくとも液滴吐出口に前記静電気除去装置から照射される軟Ｘ線が照射されないような箇所に移動可能に構成されるようにした。

本発明のインプリント装置は、モールドを保持するためのモールド保持部と、転写基板を保持するための基板保持部と、被成形樹脂の液滴を吐出するインクジェットヘッドを有する液滴供給部と、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置と、を少なくとも備え、前記基板保持部は、前記モールド保持部と対向する転写位置に移動可能であり、前記静電気除去装置は、前記モールド保持部に保持されるモールドに対して側方から軟Ｘ線を照射可能な位置にあり、軟Ｘ線の照射中心の方向が前記転写位置の方向であり、前記静電気除去装置から軟Ｘ線が照射されるときに、少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されないように前記インクジェットヘッドを駆動する駆動部を備えるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記静電気除去装置の軟Ｘ線の照射中心の方向は、前記モールド保持部に保持されるモールドと、前記転写位置に位置する前記基板保持部に保持される転写基板との間隙の方向であるような構成とした。

本発明のインプリント方法は、インクジェットヘッドから被成形樹脂の液滴を吐出して、転写基板に供給する液滴供給工程と、凹凸構造を有する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液滴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、前記モールドの前記凹凸構造を有する面に対して側方から軟Ｘ線を前記モールドに照射するように軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置を配し、少なくとも前記離型工程では、前記静電気除去装置を用いて前記モールドの除電を行い、前記静電気除去装置を用いて前記モールドの除電を行う前に、前記インクジェットヘッドを、前記インクジェットヘッドの少なくとも液滴吐出口に前記静電気除去装置から照射される軟Ｘ線が照射されないような箇所に移動させるような構成とした。

本発明のインプリント装置は、少なくともインクジェットヘッドの液滴吐出口への軟Ｘ線の照射を回避しながら、モールド保持部に保持されたモールドに対する軟Ｘ線の照射による除電が可能であり、これにより、モールドの破損等を防止し、高精度のパターン構造体を安定して作製するインプリントが可能となる。
本発明のインプリント方法では、転写樹脂層とモールドとを引き離す剥離工程におけるモールドの帯電が抑制され、また、インクジェットヘッドへの軟Ｘ線の照射を防止するので、モールドの破損等を防止し、かつ、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。

本発明のインプリント装置の一実施形態を示す側面図である。 図１に示されるインプリント装置の平面図である。 本発明のインプリント装置におけるインクジェットヘッドを駆動する駆動部の実施形態を説明するための部分平面図である。 本発明のインプリント装置におけるインクジェットヘッドを駆動する駆動部の実施形態を説明するための部分平面図である。 本発明のインプリント装置におけるインクジェットヘッドを駆動する駆動部の実施形態を説明するための部分平面図である。 本発明のインプリント方法を説明するための工程図である。

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。
［インプリント装置］
図１は本発明のインプリント装置の一実施形態を示す側面図であり、図２は図１に示されるインプリント装置の平面図である。図１、図２において、本発明のインプリント装置１は、モールド３１を保持するためのモールド保持部２と、転写基板４１を保持するための基板保持部４と、転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を吐出するインクジェットヘッド７、および、少なくともインクジェットヘッド７の液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されることを防止するための駆動部８を備えた液滴供給部６と、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置１０とを備えている。

（モールド保持部２）
インプリント装置１を構成するモールド保持部２は、モールド３１の凹凸構造領域３２を有する面が基板保持部４に保持される転写基板４１と対向可能となるようにモールド３１を保持するものである。このモールド保持部２におけるモールド３１の保持機構は、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構等であってよく、保持機構には特に制限はない。また、モールド保持部２は、昇降機構３により図１に示す矢印Ｚ方向で昇降可能とされている。このようなモールド保持部２の上方には、被成形樹脂として光硬化性樹脂を使用した場合の樹脂硬化のための光源１２、光学系１３が配設されている。
尚、図２においては、モールド保持部２とモールド３１のみを記載し、昇降装置３、光源１２、光学系１３の記載を省略している。

（基板保持部４）
インプリント装置１を構成する基板保持部４は、インプリント用の転写基板４１を保持するものであり、転写基板４１の保持機構は、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構等であってよく、保持機構には特に制限はない。この基板保持部４は、図示しない駆動機構部によってＸＹステージ５上を、図２にＸ方向、Ｙ方向で示される水平面内で移動可能とされている。図示例では、基板保持部４は、転写基板供給位置にあり、ＸＹステージ５上を、液滴供給部６のインクジェットヘッド７から樹脂の液滴の供給を受ける液滴供給位置、モールド保持部２に対向し転写を行う転写位置等に移動可能である。尚、本発明のインプリント装置は、図示例に限定されるものではなく、モールド保持部２、基板保持部４、インクジェットヘッド７の任意の部材を移動可能とし、これらの相対的な位置が変更可能とされている態様であってよい。

（液滴供給部６）
インプリント装置１を構成する液滴供給部６は、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給するものであり、インクジェットヘッド７、このインクジェットヘッドを駆動するための駆動部８、インクジェットヘッド７へのインク供給部（図示せず）、および、インクジェットヘッド７と駆動部８やインク供給部を制御する制御部（図示せず）等を具備するインクジェット装置を備えている。尚、図２においては、駆動部８は二点鎖線で示している。この駆動部８は、図２に示されるＸ方向および／またはＹ方向でのインクジェットヘッド７の移動を可能とするものであり、図示例では、図２に一点鎖線矢印ｘｙで示されるように、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図２に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間でインクジェットヘッド７の往復移動を可能とするものである。そして、鎖線で示されるインクジェットヘッド７の位置は、後述する静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となるように設定されている。また、駆動部８は、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する際のインクジェットヘッド７の所望の動作を可能としている。
尚、本発明のインプリント装置では、上記の図２に一点鎖線矢印ｘｙで示されるインクジェットヘッド７の往復移動を可能とする駆動部８に、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する際のインクジェットヘッド７の所望の動作を可能とする供給時の駆動部も含まれているものであってよく、また、駆動部８とは別個に、供給時の駆動部を備えるものであってもよい。さらに、インプリント装置がインクジェットヘッド７を固定した状態で被成形樹脂の液滴を供給する場合には、このような供給時の駆動部を備えないものであってもよい。

（静電気除去装置１０）
インプリント装置１を構成する静電気除去装置１０は、従来公知の軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置であり、モールド保持部２に保持されるモールド３１に対して側方から軟Ｘ線を照射できるように配設されている。この静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線は、図示例では、中心角度θの放射状に照射（便宜的に任意の照射線を鎖線Ｒで示している）され、その照射中心Ｒｃの方向が、モールド保持部２に保持されたモールド３１と基板保持部４に保持された転写基板４１とが対向し転写を行う転写位置の方向とされている。本発明における軟Ｘ線とは、真空紫外線（ＶＵＶ）領域と軟Ｘ線領域を含む範囲の領域での光を指し、数値としては波長λが、０．１ｎｍ≦λ≦３０ｎｍの範囲の光を指す。
尚、上記の「モールド３１に対して側方」とは、軟Ｘ線の照射中心Ｒｃの方向が、モールド３１の凹凸構造領域３２を有する面の垂線（図１に示される一点鎖線Ｌ）に対して９０°±４５°の範囲となることを意味する。軟Ｘ線の照射中心Ｒｃの方向が上記の範囲から外れると、モールド３１の除電効率が低下し、軟Ｘ線の照射パワーの増大を来たし好ましくない。

このような本発明のインプリント装置１におけるインプリント動作の一例を説明する。まず、転写基板４１を保持した基板保持部４がＸＹステージ５上を液滴供給位置に移動して、保持する転写基板４１に、液滴供給部６のインクジェットヘッド７から被成形樹脂の液滴の供給を受ける。このとき、液滴供給部６のインクジェットヘッド７は、駆動部８により、図２に実線で示される位置に存在する。その後、基板保持部４はＸＹステージ５上を転写位置に移動し、モールド保持部２と基板保持部４とがＺ方向で近接し、これによりモールド３１と転写基板４１との間に被成形樹脂の液滴が展開され被成形樹脂層が形成される。次いで、光源１２から光学系１３を介して光照射が行われ、被成形樹脂層が硬化して凹凸構造が転写された転写樹脂層となる。
次に、駆動部８により、液滴供給部６のインクジェットヘッド７が図２に鎖線で示される位置に移動され、静電気除去装置１０からの軟Ｘ線の照射範囲外に退避した状態となる。次いで、静電気除去装置１０から軟Ｘ線を照射することにより、モールド保持部２に保持されるモールド３１に対して側方から軟Ｘ線が照射される。そして、モールド保持部２と基板保持部４とをＺ方向で離間し、これにより転写樹脂層とモールド３１が引き離され、転写樹脂層であるパターン構造体を転写基板４１上に位置させた状態となる。
また、インプリント装置１では、液滴供給部６のインクジェットヘッド７が、図２に鎖線で示される位置に移動され静電気除去装置１０からの軟Ｘ線の照射範囲外に退避した状態であれば、転写基板４１上に供給された樹脂液滴に悪影響が及ばない範囲で、静電気除去装置１０から随時軟Ｘ線を照射することも可能である。

このような本発明のインプリント装置では、少なくともインクジェットヘッドの液滴吐出口への軟Ｘ線の照射を回避しながら、モールド保持部に保持されたモールドに対する軟Ｘ線の照射による除電が可能であり、これにより、転写樹脂層とモールド３１を引き離す際に発生する静電気によるモールド３１の帯電が阻害されて、モールド３１に異物が付着することが防止され、パターン構造体の欠陥、モールドの破損等が防止されて、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。
ここで、インクジェットヘッド７を駆動する駆動部８の実施形態について、図３〜図５に示す例を参照しながら説明する。尚、図３〜図５には、図２に示すＸ方向、Ｙ方向、図１に示すＺ方向に対応するように、それぞれＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向を表示している。
本発明において駆動部８は、静電気除去装置１０から軟Ｘ線が照射されるときに、少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されないようにインクジェットヘッド７を駆動するものである。

図３は、図２と同様に、インプリント装置の平面を示す図であり、図３（Ａ）に示される例では、駆動部８は、図２に示されるＸ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするものである。この駆動部８により、インクジェットヘッド７は、一点鎖線矢印ｘで示されるように、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図３（Ａ）に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間で往復移動可能とされる。そして、鎖線で示されるインクジェットヘッド７の位置は、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となるように設定されている。
また、図３（Ｂ）に示される例では、駆動部８は、図２に示されるＹ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするものである。この駆動部８により、インクジェットヘッド７は、一点鎖線矢印ｙで示されるように、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図３（Ｂ）に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間で往復移動可能とされる。そして、鎖線で示されるインクジェットヘッド７の位置は、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となるように設定されている。
また、駆動部８は、図３（Ａ）および図３（Ｂ）に示した一点鎖線矢印ｘおよび一点鎖線矢印ｙの両方の方向にインクジェットヘッド７の移動を可能とするものであってもよい。

図４は、図１と同様に、インプリント装置の側面を示す図であり、図４（Ａ）に示される例では、駆動部８は、図１に示されるＺ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするものである。この駆動部８により、インクジェットヘッド７は、一点鎖線矢印ｚで示されるように、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図４（Ａ）に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間で往復移動可能とされる。そして、鎖線で示されるインクジェットヘッド７の位置は、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となるように設定されている。尚、図４では、静電気除去装置１０からインクジェットヘッド７方向へ照射される軟Ｘ線の広がりの仰角（図２にＸ方向、Ｙ方向で示される水平面に対するＺ方向の角度）をθ′として示している。図１および図２に示すように、被成形樹脂の液滴を供給する位置にあるときのインクジェットヘッド７は、中心角度θで放射状に照射される軟Ｘ線の照射中心Ｒｃから外れているので、中心角度θで放射状に照射される軟Ｘ線のうち、インクジェットヘッド７方向へ照射される軟Ｘ線の広がりの最大仰角θ′は、上記の中心角度θの半分（θ／２）よりも小さい角度となる。

また、図４（Ｂ）に示される例では、駆動部８は、図１に示されるＺ方向、図２に示されるＹ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするものである。この駆動部８により、インクジェットヘッド７は、一点鎖線矢印ｙｚで示されるように、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図４（Ｂ）に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間で往復移動可能とされる。そして、鎖線で示されるインクジェットヘッド７の位置は、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となるように設定されている。
さらに、図示されていないが、駆動部８は、図１に示されるＺ方向と、図２に示されるＸ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするもの、あるいは、図１に示されるＺ方向と、図２に示されるＸ方向、Ｙ方向でインクジェットヘッド７の移動を可能とするものであってよい。いずれの場合も、インクジェットヘッド７は、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置と、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となる位置との間で往復移動可能とされる。
図３および図４に例示されるような駆動部８の機構は、特に制限はなく、例えば、インクジェットヘッド７を係止する部材と、当該部材を所定の軌道上で移動させる動力部とを有する機構等とすることができる。

また、図５は、図１と同様に、インプリント装置の側面を示す図であり、この例では、駆動部８は、一点鎖線矢印で示されようにインクジェットヘッド７を回動可能とするものである。この駆動部８により、インクジェットヘッド７は、基板保持部４に保持された転写基板４１上に被成形樹脂の液滴を供給する位置（図５に実線で示される位置）と、鎖線で示される位置との間で回動可能とされる。そして、鎖線で示される状態に回動されたインクジェットヘッド７では、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線に対してインクジェットヘッド７自体が障害となり、その液滴吐出口７ａに軟Ｘ線が直接到達不可能な状態となっている。この態様では、インクジェットヘッド７を構成する材質が軟Ｘ線を遮蔽可能であって、内部の被成形樹脂に軟Ｘ線が照射されないことが前提である。また、駆動部８によるインクジェットヘッド７の回動角度は、図示例では約９０°であるが、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線が液滴吐出口７ａに直接到達不可能な状態とすることができる範囲で、回動角度は適宜設定することができる。尚、図５においても、図４と同様に、静電気除去装置１０からインクジェットヘッド７方向へ照射される軟Ｘ線の広がりの仰角をθ′として示している。
図５に例示されるような駆動部８の機構は、特に制限はなく、例えば、インクジェットヘッド７を係止する部材と、当該部材を所定の方向で回動させる動力部とを有する機構等とすることができる。
さらに、駆動部８は、インクジェットヘッド７を回動可能とし、かつ、上記の図３および図４のいずれかに示されるようなインクジェットヘッド７の移動を可能とするものであってもよい。

上述のインプリント装置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、モールド保持部２、転基板保持部４、液滴供給部６を筐体内部に配置し、筐体外部に配置した静電気除去装置１０から軟Ｘ線を照射するような構成とすることができる。この場合、筐体の外部に配置した静電気除去装置１０からの軟Ｘ線照射に支障を与えないような形状、大きさの開口部を筐体に設ける必要がある。また、駆動部８によるインクジェットヘッド７の移動において、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外となる移動位置が、筐体の外部であってもよい。更に、静電気除去装置１０も筐体内部に配置するような構成であってもよい。
また、図示しないインク供給部からインクジェットヘッド７へ被成形樹脂を供給する配管が樹脂製チューブのような軟Ｘ線を透過するような材質である場合、静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線が、供給配管を透過して被成形樹脂に照射されることを防止するために、インクジェットヘッド７が静電気除去装置１０から照射される軟Ｘ線の照射範囲外に退避したときに、供給配管も軟Ｘ線の照射範囲外に位置するように駆動部８を設定することができる。

さらに、上述のインプリント装置１では、モールド保持部２側に配設した光源１２から光学系１３を介した光照射により被成形樹脂層を硬化させるように構成されているが、これは、使用するモールド３１が石英等の光透過性材料からなることを前提としたものである。使用するモールド３１が遮光性材料からなり、基板保持部４から転写基板４１を介した光照射が可能である場合、光源１２、光学系１３は、基板保持部４側に配設することができる。また、使用するモールド３１が光透過性材料からなるものであっても、基板保持部４から転写基板４１を介した光照射が可能である場合、光源１２、光学系１３を基板保持部４側に配設してもよく、また、光源１２、光学系１３をモールド保持部２側、および、基板保持部４側の双方に配設してもよい。また、被成形樹脂として熱硬化性樹脂を使用する場合には、本発明のインプリント装置は、光源１２、光学系１３が配設されていない構成であってもよい。

［インプリント方法］
本発明のインプリント方法は、液滴供給工程、接触工程、硬化工程、離型工程を有している。そして、モールドの凹凸構造を有する面に対して側方から軟Ｘ線をモールドに照射するように軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置を配し、かつ、当該静電気除去装置から軟Ｘ線が照射されているときに、インクジェットヘッドの少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されないようにインクジェットヘッドを駆動するものとし、少なくとも離型工程では、静電気除去装置を用いてモールドの除電を行うものである。
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装置１を使用した場合を例として図６を参照しながら説明する。尚、図６では、転写基板とモールドのみを示し、インプリント装置１を構成する各部材は図示しておらず、以下の説明では、図１および図２に示されるインプリント装置１の対応する部材番号を括弧内に記載する。

＜液滴供給工程＞
本発明では、転写基板４１を保持した基板保持部（４）が液滴供給位置に移動し、液滴供給工程で、基板保持部（４）に保持されているインプリント用の転写基板４１上の所望の領域に、液滴供給部（６）のインクジェットヘッド（７）から被成形樹脂の液滴５１を吐出して供給する（図６（Ａ））。このような被成形樹脂の液滴５１の供給時のインクジェットヘッド（７）の位置は、図２において実線で示される位置である。
本発明のインプリント方法に使用する転写基板４１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。

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、熱可塑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４１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、液滴供給部（６）のインクジェットヘッド（７）から転写基板４１上に供給する被成形樹脂の液滴５１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３１と転写基板４１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、基板保持部（４）を液滴供給位置から転写位置に移動させ、モールド保持部（２）と基板保持部（４）とを近接させ凹凸構造を備えたモールド３１と転写基板４１を近接させて、このモールド３１と転写基板４１との間に樹脂の液滴５１を展開して光硬化性樹脂層５２を形成する（図６（Ｂ））。
図示例では、モールド３１は凸構造部位を有するメサ構造であり、凹凸構造領域３２は凸構造部位に位置している。このようなモールド３１の材質は適宜選択することができるが、光硬化性樹脂層を硬化させるための照射光が透過可能な透明基板を用いて形成することができ、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、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。モールド３１の厚みは凹凸構造の形状、材料強度、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、モールド３１はメサ構造を具備しないものであってもよい。

＜硬化工程＞
次いで、モールド３１側から光照射を行い、光硬化性樹脂層５２を硬化させて、モールド３１の凹凸構造が転写された転写樹脂層５５とする（図６（Ｃ））。この硬化工程では、転写基板４１が光透過性の材料からなる場合、転写基板４１側から光照射を行ってもよく、また、転写基板４１とモールド３１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、あるいは、熱可塑性樹脂である場合には、それぞれ被成形樹脂層５２に対して加熱処理、あるいは、冷却（放冷）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５５とモールド３１を引き離して、転写樹脂層５５であるパターン構造体６１を転写基板４１上に位置させた状態とする（図６（Ｄ））。
この離型工程では、駆動部（８）により、液滴供給部（６）のインクジェットヘッド（７）を、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置（１０）からの軟Ｘ線の照射範囲外の位置（図２に鎖線で示される位置）に移動させ、その後、静電気除去装置（１０）から軟Ｘ線を照射して、モールド３１の除電を行う。
静電気除去装置（１０）は、モールド３１の凹凸構造領域３２を有する面に対して側方から軟Ｘ線をモールドに照射するように配置される。ここで、上記の「モールド３１の凹凸構造領域３２を有する面に対して側方」とは、所定の角度範囲で広角に照射される軟Ｘ線の照射中心方向が、モールド３１の凹凸構造領域３２を有する面の垂線（図６（Ｃ）に示される一点鎖線Ｌ）に対して９０°±４５°の範囲となることを意味する。また、インクジェットヘッド（７）の少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されないようにインクジェットヘッド（７）を駆動する方法は、例えば、上述の本発明のインプリント装置の説明（図３〜図５参照）で挙げたような種々の方法を採用することができる。

離型工程での静電気除去装置（１０）からの軟Ｘ線の照射は、モールド３１の除電が可能なように行うものであり、照射時期は、インクジェットヘッド（７）が少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されない状態にあれば、適宜設定することができる。例えば、転写樹脂層５５とモールド３１の引き離しに際して行うことができ、また、転写樹脂層５５とモールド３１の引き離しが完了した後に行ってもよい。さらに、硬化工程が終了した後、静電気除去装置（１０）からの軟Ｘ線照射を開始し、転写樹脂層５５とモールド３１の引き離しが完了し、基板保持部（４）が移動を開始するまで軟Ｘ線照射を継続してもよい。

上述の本発明のインプリント方法では、転写樹脂層とモールドとを引き離す剥離工程におけるモールドの帯電が抑制され、また、インクジェットヘッドの液滴吐出口への軟Ｘ線の照射を防止するので、モールドの破損、被成形樹脂の劣化等が防止され、これにより、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。そして、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。
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。例えば、本発明のインプリント方法では、インクジェットヘッド（７）が少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されない状態に駆動されていることを前提として、転写基板４１上に供給された被成形樹脂の液滴５１に悪影響が及ばない範囲で、接触工程、硬化工程においても静電気除去装置（１０）から随時軟Ｘ線を照射してもよい。

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…インプリント装置
２…モールド保持部
４…基板保持部
６…液滴供給部
７…インクジェットヘッド
８…インクジェットヘッド駆動部
１０…静電気除去装置
３１…モールド
４１…転写基板
５１…液滴
５２…被成形樹脂層
５５…転写樹脂層

Claims (5)

1. モールドを保持するためのモールド保持部と、転写基板を保持するための基板保持部と、被成形樹脂の液滴を吐出するインクジェットヘッドを有する液滴供給部と、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置と、を少なくとも備え、
   前記静電気除去装置は前記モールド保持部に保持されるモールドに対して側方から軟Ｘ線を照射可能な位置にあり、
   前記インクジェットヘッドは、前記インクジェットヘッドの少なくとも液滴吐出口に前記静電気除去装置から照射される軟Ｘ線が照射されないような箇所に移動可能に構成されることを特徴とするインプリント装置。
2. モールドを保持するためのモールド保持部と、転写基板を保持するための基板保持部と、被成形樹脂の液滴を吐出するインクジェットヘッドを有する液滴供給部と、軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置と、を少なくとも備え、
   前記基板保持部は、前記モールド保持部と対向する転写位置に移動可能であり、
   前記静電気除去装置は、前記モールド保持部に保持されるモールドに対して側方から軟Ｘ線を照射可能な位置にあり、軟Ｘ線の照射中心の方向が前記転写位置の方向であり、
   前記静電気除去装置から軟Ｘ線が照射されるときに、少なくとも液滴吐出口に軟Ｘ線が照射されないように前記インクジェットヘッドを駆動する駆動部を備えることを特徴とするインプリント装置。
3. 前記静電気除去装置の軟Ｘ線の照射中心の方向は、前記モールド保持部に保持されるモールドと、前記転写位置に位置する前記基板保持部に保持される転写基板との間隙の方向であることを特徴とする請求項２に記載のインプリント装置。
4. インクジェットヘッドから被成形樹脂の液滴を吐出して、転写基板に供給する液滴供給工程と、
   凹凸構造を有する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液滴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、
   前記モールドの前記凹凸構造を有する面に対して側方から軟Ｘ線を前記モールドに照射するように軟Ｘ線照射方式の静電気除去装置を配し、
   少なくとも前記離型工程では、前記静電気除去装置を用いて前記モールドの除電を行い、
   前記静電気除去装置を用いて前記モールドの除電を行う前に、前記インクジェットヘッドを、前記インクジェットヘッドの少なくとも液滴吐出口に前記静電気除去装置から照射される軟Ｘ線が照射されないような箇所に移動させることを特徴とするインプリント方法。
5. １ｍｍ以上の厚みを有するモールド、１ｍｍ以上の厚みを有する転写基板を使用することを特徴とする請求項４に記載のインプリント方法。

Images