JP6398200B2 - 樹脂パターンの形成方法および樹脂パターン形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、樹脂パターンの形成方法および樹脂パターン形成装置に関し、より詳しくは、ナノインプリント技術に係る樹脂パターンのドライエッチング耐性を向上させつつ、樹脂パターンの形状劣化を防止する技術に関するものである。

近年、微細加工技術としてナノインプリント技術に注目が集まっている。ナノインプリント技術は、微細な凹凸構造の転写パターンを形成した型部材（以下、テンプレートと呼ぶ）を用い、この転写パターンを被転写基板上の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、特許文献１、２）。
そして、テンプレートの形態としては、平板状の形態の他に、テンプレートの裏面側（転写パターンが形成されている面とは反対側）に凹部を形成することによって、転写パターンが形成されている領域（以下、転写領域と呼ぶ）の厚さを薄くした形態が提案されている（例えば、特許文献３）。

このナノインプリント技術に用いられる樹脂には、微細なパターン形成のために、下地層に対して高いドライエッチング選択比が求められる。それゆえ、樹脂のドライエッチング耐性を向上させる研究が行われており、例えば、ナノインプリント技術を用いて樹脂パターンを形成し、テンプレートを離型した後に樹脂パターン表面に電子線を照射して、樹脂パターンの表面を改質する方法が提案されている（例えば、特許文献４）

特表２００４−５０４７１８号公報 特開２００２−９３７４８号公報 特表２００９−５３６５９１号公報 特許第５０５２９５８号公報

しかしながら、上記のように、テンプレートを離型後、樹脂パターンの表面に電子線を照射する方法では、電子線照射により大気中の酸素がプラズマ化してオゾンが発生し、このオゾンが樹脂パターンをアッシングして樹脂パターン形状が劣化してしまうという問題がある。

この問題に対し、例えば、真空中または窒素置換した雰囲気等、酸素が存在しない雰囲気で、上述の電子線照射を行うという方法も考えられる。
しかしながら、真空中または窒素置換した雰囲気で電子線照射を行う方法は、専用の真空装置等が必要になり、製造コストの増加を招くという問題がある。また、真空中または窒素置換した雰囲気を要する工程は、大気中で行う工程に比べて生産性が低下するという問題もある。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ナノインプリント技術に係る樹脂パターンのドライエッチング耐性を向上させつつ、真空中または窒素置換した雰囲気を要することなく、樹脂パターンの形状劣化を防止することができる、樹脂パターンの形成方法および樹脂パターン形成装置を提供することを目的とする。

本発明者は、種々研究した結果、テンプレートの転写領域と被転写基板の被転写領域の間に樹脂層を介在させた状態で樹脂層を硬化させ、続いて、前記状態を維持した状態で電子線照射による樹脂改質を行い、その後、テンプレートを離型することにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、転写パターンが形成されているテンプレートの転写領域と、前記転写パターンが転写される被転写基板の被転写領域を対向させた状態で、前記転写領域と前記被転写領域の間に介在する樹脂層を硬化させることにより、樹脂パターン層を形成する樹脂パターン層形成工程と、前記テンプレートの転写領域と前記被転写基板の被転写領域の間に前記樹脂パターン層を介在させた状態で、前記テンプレート側または前記被転写基板側のいずれか一方から、若しくは、前記テンプレート側および前記被転写基板側の両方から、前記樹脂パターン層に電子線を照射することにより、前記樹脂パターン層を改質する樹脂パターン層改質工程と、を含む、樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記樹脂層が紫外線硬化性樹脂であり、前記樹脂パターン層形成工程において前記樹脂層を硬化させる方法が、前記テンプレート側または前記被転写基板側のいずれか一方から、若しくは、前記テンプレート側および前記被転写基板側の両方から、前記樹脂層に紫外線を照射する方法である、請求項１に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記樹脂パターン層改質工程が、前記被転写基板側から前記樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでおり、前記被転写基板の被転写領域を構成する材料の密度をρ_B（ｇ／ｃｍ³）とし、前記被転写基板の被転写領域の厚みをｄ_B（μｍ）とし、前記電子線の加速電圧をＶ_B（ｋＶ）とした場合に、
ρ_B×ｄ_B≦０．０６６７Ｖ_B ^5/3
の関係を満たす、請求項１または請求項２に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記被転写基板が、前記被転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記被転写基板が石英ガラスを含む材料から構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項６に係る発明は、前記樹脂パターン層改質工程が、前記テンプレート側から前記樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでおり、前記テンプレートの転写領域を構成する材料の密度をρ_T（ｇ／ｃｍ³）とし、前記テンプレートの転写領域の厚みをｄ_T（μｍ）とし、前記電子線の加速電圧をＶ_T（ｋＶ）とした場合に、
ρ_T×ｄ_T≦０．０６６７Ｖ_T ^5/3
の関係を満たす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項７に係る発明は、前記テンプレートが、前記転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法である。

また、本発明の請求項８に係る発明は、テンプレートを保持するテンプレート保持部と、被転写基板を保持する被転写基板保持部と、紫外線を照射する紫外線照射源と、電子線を照射する電子線照射源と、を備える、樹脂パターン形成装置である。

また、本発明の請求項９に係る発明は、前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域と、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域が、樹脂層を介して互いに対向している状態において、前記紫外線照射源と前記電子線照射源が、前記樹脂層を挟んで対向配置される、請求項８に記載の樹脂パターン形成装置である。

また、本発明の請求項１０に係る発明は、前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域、または、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域に対して、前記紫外線照射源の相対位置を変更する紫外線照射源相対位置変更機構、および、前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域、または、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域に対して、前記電子線照射源の相対位置を変更する電子線照射源相対位置変更機構、を備える、請求項８または請求項９に記載の樹脂パターン形成装置である。

本発明によれば、樹脂パターンのドライエッチング耐性を向上させつつ、樹脂パターンの形状劣化を防止することができる。

本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第１の実施形態の例を示す概略工程図である。 本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第２の実施形態の例を示す概略工程図である。 本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第３の実施形態の例を示す概略工程図である。 本発明に係る樹脂パターン形成装置の第１の実施形態の構成例を示す説明図である。 本発明に係る樹脂パターン形成装置の第２の実施形態の構成例を示す説明図である。 図５に示す本発明に係る樹脂パターン形成装置を用いて樹脂パターンを形成する方法の一例を示す説明図である。

以下、本発明に係る樹脂パターンの形成方法および樹脂パターン形成装置について説明する。

＜樹脂パターンの形成方法＞
まず、本発明に係る樹脂パターンの形成方法について説明する。

（第１の実施形態）
図１は、本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第１の実施形態の例を示す概略工程図である。なお、図１においては、転写パターンが形成されているテンプレート１０の転写領域と、転写パターンが転写される被転写基板２０の被転写領域を、部分的に拡大して両者の関係を図示している。

本発明に係る樹脂パターンの形成方法により、ドライエッチング耐性が向上した樹脂パターンを得るには、例えば図１（ａ）に示すように、まず、凹凸構造の転写パターンを有するテンプレート１０、および、樹脂層４０が設けられた被転写基板２０を準備する。
なお、図１（ａ）に示す例においては、樹脂層４０と被転写基板２０の間にハードマスク層３０が形成されている例を示しているが、本発明はこれに限定されず、ハードマスク層３０は無くても良い。また、ハードマスク層３０は、単層構造のみならず、異なる材料からなる多層構造であっても良い。

本発明においてテンプレート１０は、ナノインプリント技術に用いられるものであれば特に限定されず用いることができるが、紫外線透過性を有するものであることが、より好ましい。
テンプレート１０の材料としては、例えば、合成石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウムなどが挙げられる。中でも合成石英ガラスはフォトマスク用基板の材料として実績があり、高品質な基板を安定して入手できることから好ましい。

本発明において被転写基板２０は、ナノインプリント技術に用いられるものであれば特に限定されず用いることができるが、一般的には、半導体製造用のＳｉウェハが用いられる。また、ナノインプリント技術を用いて新たなテンプレートを製造する場合等には、被転写基板２０として合成石英ガラス基板を用いることもできる。

本発明においてハードマスク層３０は、被転写基板２０をドライエッチングする際のエッチングマスクとして作用するものであれば、特に限定されず用いることができる。
ハードマスク層３０を構成する材料としては、例えば、クロム、モリブデン、タンタル、タングステン等の金属を含む材料などが挙げられる。中でも、クロムはフォトマスクのマスク材料として実績があり、微細なパターン形成に適していることから好ましい。

本発明において樹脂層４０を構成する材料は、ナノインプリント技術に用いられるものであれば、特に限定されず用いることができるが、紫外線硬化性を有するものであることが、より好ましい。紫外線硬化性を有する樹脂は、ナノインプリント技術の分野において微細なパターン形成に実績があるからである。

次に、テンプレート１０の転写領域を樹脂層４０に接触させ、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２０の被転写領域を対向させた状態で、両者の間に介在する樹脂層４０を硬化させることにより、樹脂パターン層４１を形成する（図１（ｂ））。

なお、図１に示す例においては、紫外線５１をテンプレート１０側から照射して樹脂層４０を硬化させているが、本発明はこれに限定されず、テンプレートの材料および被転写基板の材料に応じて、紫外線５１を被転写基板２０側から照射して樹脂層４０を硬化させても良く、また、テンプレート１０側および被転写基板２０側の両側から紫外線５１を照射して樹脂層４０を硬化させても良い。また、紫外線照射以外の方法で樹脂層４０を硬化させても良い。

次に、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２０の被転写領域の間に樹脂パターン層４１を介在させた状態で、樹脂パターン層４１に電子線５２を照射することにより樹脂パターン層４１を改質し（図１（ｃ））、その後、テンプレート１０を離型して、ドライエッチング耐性が向上した樹脂パターン層４２を得る（図１（ｄ））。
その後、樹脂パターン層４２の不要な残膜部分（図１（ｄ）に示す厚みｄｒの部分）をエッチング除去し、この不要な残膜部分を除去した樹脂パターンをエッチングマスクとして、ハードマスク層３０や被転写基板２０を加工することができる。

なお、図１に示す例においては、電子線５２をテンプレート１０側から照射して樹脂パターン層４１を改質させているが、本発明はこれに限定されず、電子線５２を被転写基板２０側から照射して樹脂パターン層４１を改質させても良く、また、テンプレート１０側および被転写基板２０側の両側から電子線５２を照射して樹脂パターン層４１を改質させても良い。
さらに、紫外線５１を照射する樹脂パターン層形成工程（図１（ｂ））と、電子線５２を照射する樹脂パターン改質工程（図１（ｃ））とが、一部重畳する関係にあってもよい。

ここで、一般に電子線の透過深さは、電子線の加速電圧をＶ（ｋＶ）とし、透過する材料の密度をρ（ｇ／ｃｍ³）とした場合に、０．０６６７Ｖ^5/3／ρ（μｍ）で近似的に与えられる。

それゆえ、樹脂パターン層４１の改質工程（図１（ｃ））が、テンプレート１０側から樹脂パターン層４１に電子線５２を照射する工程を含んでいる場合は、テンプレート１０の転写領域を構成する材料の密度をρ_T（ｇ／ｃｍ³）とし、テンプレート１０の転写領域の厚みをｄ_T（μｍ）とし、電子線５２の加速電圧をＶ_T（ｋＶ）とすると、
ρ_T×ｄ_T≦０．０６６７Ｖ_T ^5/3
の関係を満たすように、テンプレート１０を設計し、電子線５２の加速電圧を選択することが好ましい。テンプレート１０の転写領域を透過して樹脂パターン層４１に電子線５２を作用させることができるからである。

なお、例えばテンプレート１０が単一材料ではなく、複数の異なる材料から構成されている場合のように、電子線５２が樹脂パターン層４１に到達するまでに複数種の媒質を透過する場合は、上式のρ_T×ｄ_Tの側に各媒質の密度と厚みの積を加算して、電子線５２の加速電圧を選択するとよい。
具体的には、テンプレート１０の転写領域が２種の異なる層から構成されており、各層の密度および厚みの積が、それぞれ、ρ_T1×ｄ_T1、ρ_T2×ｄ_T2である場合、
ρ_T1×ｄ_T1＋ρ_T2×ｄ_T2≦０．０６６７Ｖ_T ^5/3
の関係を満たすように、電子線５２の加速電圧Ｖ_Tを選択するとよい。

同様に、樹脂パターン層４１の改質工程（図１（ｃ））が、被転写基板２０側から樹脂パターン層４１に電子線５２を照射する工程を含んでいる場合は、被転写基板２０の被転写領域を構成する材料の密度をρ_B（ｇ／ｃｍ³）とし、被転写基板２０の被転写領域の厚みをｄ_B（μｍ）とし、電子線５２の加速電圧をＶ_B（ｋＶ）とすると、
ρ_B×ｄ_B≦０．０６６７Ｖ_B ^5/3
の関係を満たすように、被転写基板２０を設計し、電子線５２の加速電圧を選択することが好ましい。被転写基板２０の被転写領域を透過して樹脂パターン層４１に電子線５２を作用させることができるからである。

ここで、上記と同様に、電子線５２が樹脂パターン層４１に到達するまでに、複数種の媒質を透過する場合は、上式のρ_B×ｄ_Bの側に各媒質の密度と厚みの積を加算して、電子線５２の加速電圧を選択することが好ましい。
例えば、図１に示す例のように、被転写基板２０の上にハードマスク層３０が形成されている場合、被転写基板２０の被転写領域の密度および厚みの積がρ_B1×ｄ_B1であって、ハードマスク層３０の密度および厚みの積がρ_B2×ｄ_B2であるとすると、
ρ_B1×ｄ_B1＋ρ_B2×ｄ_B2≦０．０６６７Ｖ_B ^5/3
の関係を満たすように、電子線５２の加速電圧Ｖ_Bを選択するとよい。

ただし、通常、ハードマスク層３０の厚みｄ_B2は、被転写基板２０の被転写領域の厚みｄ_B1よりもはるかに薄いため、上記の式におけるρ_B2×ｄ_B2の項は無視することができる。すなわち、通常、ハードマスク層３０の有無については考慮しなくても問題は生じない。例えば、被転写基板２０の被転写領域の厚みは概ね０．１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲あるのに対し、ハードマスク層３０の厚みは概ね１ｎｍ〜１００ｎｍの範囲である。

上記のように、本発明においては、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２０の被転写領域の間に樹脂パターン層４１を介在させた状態で、樹脂パターン層４１に電子線５２を照射することにより樹脂パターン層４１を改質する。
それゆえ、大気中で電子線５２を照射し、これによりオゾンが発生する場合であっても、樹脂パターン層４１はテンプレート１０の転写領域と被転写基板２０の被転写領域の間に挟まれているため、樹脂パターン層４１がオゾンによるアッシングを受けることを防止でき、その結果、樹脂パターン層４１の形状劣化を防止できる。
つまり、本発明においては、樹脂パターンのドライエッチング耐性を向上させつつ、真空中または窒素置換した雰囲気を要することなく、樹脂パターンの形状劣化を防止することができる。
また、本発明においては、真空中または窒素置換した雰囲気を必要としないため、上記樹脂パターンの形成を低コストで生産性良く行うことができる。

また、本発明においては、通常のナノインプリント技術の工程である、樹脂パターン層４１の形成工程（図１（ｂ））と離型工程（図１（ｄ））の間に、樹脂パターン層４１の改質工程（図１（ｃ））が追加されるだけであるため、離型工程（図１（ｄ））の後、樹脂パターン層改質のために、各種装置間を移動するような煩雑な工程を用いる場合に比べて工程を短縮化することもできる。

また、電子線５２を照射することにより、樹脂パターン層４１を構成する樹脂の３次元構造が変化して樹脂パターン層４１が若干の体積収縮を起こし、得られる樹脂パターン層４２において離型が容易になるといった効果も期待できる。

（第２の実施形態）
図２は、本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第２の実施形態の例を示す概略工程図である。
この第２の実施形態は、例えば図２に示すように、上記の第１の実施形態におけるテンプレートに、転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含むテンプレートを用い、テンプレート側から樹脂パターン層に電子線を照射して、樹脂パターン層を改質するものである。
例えば、図２（ａ）に示すテンプレート１１は、その内側の領域に転写領域６１を有し、転写領域６１よりも外側の領域に肉厚の領域６２を有しており、領域６２の厚みＤ_Tは、転写領域６１の厚みｄ_Tよりも大きくなっている。

上述の電子線の透過深さの関係からは、樹脂パターン層の改質工程が、テンプレート側から樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでいる場合、テンプレートの転写領域の厚みは、薄いほど好ましい。電子線の加速電圧を小さくできるからである。
一方、強度維持等の観点からは、テンプレートは一定の厚みを有していることが好ましい。

それゆえ、本実施形態においては、上記のような形態のテンプレート１１を用い、テンプレート側から樹脂パターン層に電子線を照射して、樹脂パターン層を改質する（図２（ｃ））。
これにより、本実施形態においては、テンプレート１１の転写領域６１の厚みを薄くしても、テンプレート１１の強度は肉厚の領域６２によって維持することができる。また、テンプレート１１の転写領域６１の厚みを薄くできることから、樹脂パターン層の改質工程における電子線５２の加速電圧を小さくできる。

なお、図２に示す例においては、転写領域６１がテンプレート１１の他の領域よりも、図中下向きに突出した位置に設けられているが、これは、転写領域６１以外の領域が、被転写基板２０と接触することを抑制する効果を奏することができ、より好ましいからである。本実施形態においては、必ずしも上記のような形態に限定されず、例えば、転写領域６１がテンプレート１１の他の領域と同じ高さ位置に設けられていてもよい。

また、図２に示す例においては、主に被転写基板２０の被転写領域７１に樹脂層４０を設けている例を示しているが、本実施形態においてはこれに限定されず、例えば、被転写基板２０の全領域に樹脂層４０を設けても良い。

また、図２に示す例においては、紫外線５１をテンプレート１１側から照射して樹脂層４０を硬化させているが、本発明はこれに限定されず、テンプレートの材料および被転写基板の材料に応じて、紫外線５１を被転写基板２０側から照射して樹脂層４０を硬化させても良く、また、テンプレート１１側および被転写基板２０側の両側から紫外線５１を照射して樹脂層４０を硬化させても良い。また、紫外線照射以外の方法で樹脂層４０を硬化させても良い。

（第３の実施形態）
図３は、本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第３の実施形態の例を示す概略工程図である。この第３の実施形態は、例えば図３に示すように、上記の第１の実施形態における被転写基板に、被転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含む被転写基板を用い、被転写基板側から樹脂パターン層に電子線を照射して、樹脂パターン層を改質するものである。
本実施形態は、特に、裏面側に凹部を形成することによって転写領域の厚さを薄くした形態のテンプレートを製造する場合に好ましい。
例えば、図３（ａ）に示す被転写基板２１は、その内側の領域に被転写領域７１を有し、被転写領域７１よりも外側の領域に肉厚の領域７２を有しており、領域７２の厚みＤ_Bは被転写領域７１の厚みｄ_Bよりも大きくなっている。

上述の電子線の透過深さの関係からは、樹脂パターン層の改質工程が、被転写基板側から樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでいる場合、被転写基板の被転写領域の厚みは、薄いほど好ましい。電子線の加速電圧を小さくできるからである。
一方、強度維持等の観点からは、被転写基板は一定の厚みを有していることが好ましい。

それゆえ、本実施形態においては、上記のような形態の被転写基板２１を用い、被転写基板側から樹脂パターン層に電子線を照射して、樹脂パターン層を改質する（図３（ｃ））。
これにより、本実施形態においては、被転写基板２１の被転写領域７１の厚みを薄くしても、被転写基板２１の強度は肉厚の領域７２によって維持することができる。また、被転写基板２１の被転写領域７１の厚みを薄くできることから、樹脂パターン層の改質工程における電子線５２の加速電圧を小さくできる。

なお、図３に示す例においては、被転写領域７１が被転写基板２１の他の領域よりも、図中上向きに突出した位置に設けられているが、これは、被転写領域７１以外の領域が、テンプレート１０と接触することを抑制する効果を奏することができ、より好ましいからである。本実施形態においては、必ずしも上記のような形態に限定されず、例えば、被転写領域７１が被転写基板２１の他の領域と同じ高さ位置に設けられていてもよい。

また、図３に示す例においては、主に被転写基板２１の被転写領域７１に樹脂層４０を設けている例を示しているが、本実施形態においてはこれに限定されず、例えば、被転写基板２１の全領域に樹脂層４０を設けても良い。

また、図３に示す例においては、紫外線５１をテンプレート１０側から照射して樹脂層４０を硬化させているが、本発明はこれに限定されず、テンプレートの材料および被転写基板の材料に応じて、紫外線５１を被転写基板２１側から照射して樹脂層４０を硬化させても良く、また、テンプレート１０側および被転写基板２１側の両側から紫外線５１を照射して樹脂層４０を硬化させても良い。また、紫外線照射以外の方法で樹脂層４０を硬化させても良い。

＜樹脂パターン形成装置＞
次に、本発明に係る樹脂パターン形成装置について説明する。

（第１の実施形態）
図４は、本発明に係る樹脂パターン形成装置の第１の実施形態の構成例を示す説明図である。ここで、図４に示す樹脂パターン形成装置は、特に、上記の本発明に係る樹脂パターンの形成方法の第３の実施形態を実施する際に好適な構成である。
なお、図４においては、煩雑となるのを避けるため、本実施形態に係る樹脂パターン形成装置を特徴付ける構成部分のみを、概略的に図示している。

例えば図４に示すように、樹脂パターン形成装置１０１は、テンプレート１０を保持するテンプレート保持部１１０と、被転写基板２１を保持する被転写基板保持部１２０と、紫外線５１を照射する紫外線照射源１３０と、電子線５２を照射する電子線照射源１４０と、を備えている。

そして、テンプレート保持部１１０により保持されるテンプレート１０の転写領域と、被転写基板保持部１２０により保持される被転写基板２１の被転写領域が、樹脂層４０を介して互いに対向している状態において、紫外線照射源１３０と電子線照射源１４０が、樹脂層４０を挟んで対向配置されている。
より具体的には、紫外線照射源１３０はテンプレート１０側に配置され、電子線照射源１４０は被転写基板２１側に配置されている。

この樹脂パターン形成装置１０１を用いて、本発明に係る樹脂パターンの形成方法を実施する場合には、まず、テンプレート１０をテンプレート保持部１１０に保持させ、樹脂層４０を設けた被転写基板２１を被転写基板保持部１２０に保持させる。

次に、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２１の被転写領域が対向するように、テンプレート保持部１１０、被転写基板保持部１２０の少なくとも一方を、水平方向に動かして位置決めし、テンプレート保持部１１０、被転写基板保持部１２０の少なくとも一方を、垂直方向に動かして両者の間隔を狭めていく。これにより、テンプレート１０と被転写基板２１とを近接させ、テンプレート１０と被転写基板２１との間を樹脂層４０で満たす。

次に、紫外線照射源１３０から紫外線５１を照射することにより、樹脂層４０を硬化させ、次いで、電子線照射源１４０から電子線５２を照射することにより、樹脂パターン層４１を改質する。

樹脂パターン形成装置１０１は上記の構成を備えているため、この樹脂パターン形成装置１０１を用いて、上記のように、本発明に係る樹脂パターンの形成方法を実施することができる。

なお、図４に示す樹脂パターン形成装置１０１においては、紫外線照射源１３０はテンプレート１０側に配置され、電子線照射源１４０は被転写基板２１側に配置されているが、本発明においては、これに限定されず、テンプレートの材料や形態、および被転写基板の材料や形態に応じて、紫外線照射源１３０が被転写基板側に配置されていてもよく、電子線照射源１４０がテンプレート側に配置されていてもよい。

（第２の実施形態）
図５は、本発明に係る樹脂パターン形成装置の第２の実施形態の構成例を示す説明図である。また、図６は、図５に示す本発明に係る樹脂パターン形成装置を用いて樹脂パターンを形成する方法の一例を示す説明図である。
なお、図５および図６においても、煩雑となるのを避けるため、本実施形態に係る樹脂パターン形成装置を特徴付ける構成部分のみを、概略的に図示している。
また、煩雑となるのを避けるため、以降の説明においては、上記の本発明に係る樹脂パターン形成装置の第１の実施形態と重複する内容については、適宜省略する。

本実施形態に係る樹脂パターン形成装置においては、紫外線照射源と電子線照射源の両方が、テンプレート若しくは被転写基板に対して同じ側に配置されている。
例えば図５に示すように、樹脂パターン形成装置１０２においては、紫外線照射源１３０および電子線照射源１４０は、いずれも、被転写基板保持部１２０により保持される被転写基板２１側に配置されている。

さらに、樹脂パターン形成装置１０２は、被転写基板保持部１２０により保持される被転写基板２１の被転写領域に対し、紫外線照射源１３０の相対位置を変更する紫外線照射源相対位置変更機構（図示せず）、および、電子線照射源１４０の相対位置を変更する電子線照射源相対位置変更機構（図示せず）を備えている。

上記の紫外線照射源相対位置変更機構は、紫外線照射源１３０が移動する機構であっても良く、また、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２１の被転写領域が樹脂層を介して互いに対向している状態を保持しつつ、テンプレート保持部１１０および被転写基板保持部１２０が移動する機構であっても良い。

また、上記の電子線照射源相対位置変更機構は、電子線照射源１４０が移動する機構であっても良く、また、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２１の被転写領域が樹脂層を介して互いに対向している状態を保持しつつ、テンプレート保持部１１０および被転写基板保持部１２０が移動する機構であっても良い。

例えば、この樹脂パターン形成装置１０２を用いて、本発明に係る樹脂パターンの形成方法を実施する場合には、まず、テンプレート１０をテンプレート保持部１１０に保持させ、樹脂層４０を設けた被転写基板２１を被転写基板保持部１２０に保持させる。

次に、テンプレート１０の転写領域と被転写基板２１の被転写領域が対向するように、テンプレート保持部１１０、被転写基板保持部１２０の少なくとも一方を、水平方向に動かして位置決めし、テンプレート保持部１１０、被転写基板保持部１２０の少なくとも一方を、垂直方向に動かして両者の間隔を狭めていく。これにより、テンプレート１０と被転写基板２１とを近接させ、テンプレート１０と被転写基板２１との間を樹脂層４０で満たす。

次に、図６（ａ）に示すように、紫外線照射源相対位置変更機構（図示せず）により、紫外線照射源１３０の水平位置を被転写基板２１の被転写領域の水平位置に合わせ、紫外線照射源１３０から紫外線５１を照射することにより、樹脂層４０を硬化させる。

次に、図６（ｂ）に示すように、電子線照射源相対位置変更機構（図示せず）により、電子線照射源１４０の水平位置を被転写基板２１の被転写領域の水平位置に合わせ、電子線照射源１４０から電子線５２を照射することにより、樹脂パターン層４１を改質する。

その後、テンプレート保持部１１０、被転写基板保持部１２０の少なくとも一方を駆動し、テンプレート１と被転写基板２１を離間させる。

樹脂パターン形成装置１０２は上記構成を備えているため、この樹脂パターン形成装置１０２を用いて、上記のように本発明に係る樹脂パターンの形成方法を実施することができる。

なお、図５に示す樹脂パターン形成装置１０２においては、紫外線照射源１３０と電子線照射源１４０の両方が、被転写基板２１側に配置されているが、本発明においては、これに限定されず、テンプレートの材料や形態、および被転写基板の材料や形態に応じて、紫外線照射源１３０と電子線照射源１４０の両方が、テンプレート側に配置されていてもよい。

以上、本発明に係る樹脂パターンの形成方法および樹脂パターン形成装置についてそれぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１０、１１ テンプレート
２０、２１ 被転写基板
３０ ハードマスク層
４０ 樹脂層
４１、４２ 樹脂パターン層
５１ 紫外線
５２ 電子線
６１ 転写領域
６２ 領域
７１ 被転写領域
７２ 領域
１０１、１０２ 樹脂パターン形成装置
１１０ テンプレート保持部
１２０ 被転写基板保持部
１３０ 紫外線照射源
１４０ 電子線照射源

Claims (10)

1. 転写パターンが形成されているテンプレートの転写領域と、前記転写パターンが転写される被転写基板の被転写領域を対向させた状態で、前記転写領域と前記被転写領域の間に介在する樹脂層を硬化させることにより、樹脂パターン層を形成する樹脂パターン層形成工程と、
   前記テンプレートの転写領域と前記被転写基板の被転写領域の間に前記樹脂パターン層を介在させた状態で、前記テンプレート側または前記被転写基板側のいずれか一方から、若しくは、前記テンプレート側および前記被転写基板側の両方から、前記樹脂パターン層に電子線を照射することにより、前記樹脂パターン層を改質する樹脂パターン層改質工程と、
   を含む、樹脂パターンの形成方法。
2. 前記樹脂層が紫外線硬化性樹脂であり、
   前記樹脂パターン層形成工程において前記樹脂層を硬化させる方法が、前記テンプレート側または前記被転写基板側のいずれか一方から、若しくは、前記テンプレート側および前記被転写基板側の両方から、前記樹脂層に紫外線を照射する方法である、請求項１に記載の樹脂パターンの形成方法。
3. 前記樹脂パターン層改質工程が、前記被転写基板側から前記樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでおり、
   前記被転写基板の被転写領域を構成する材料の密度をρ_B（ｇ／ｃｍ³）とし、
   前記被転写基板の被転写領域の厚みをｄ_B（μｍ）とし、
   前記電子線の加速電圧をＶ_B（ｋＶ）とした場合に、
   ρ_B×ｄ_B≦０．０６６７Ｖ_B ^5/3
   の関係を満たす、請求項１または請求項２に記載の樹脂パターンの形成方法。
4. 前記被転写基板が、前記被転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含む、請求項１〜３のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法。
5. 前記被転写基板が石英ガラスを含む材料から構成されている、請求項１〜４のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法。
6. 前記樹脂パターン層改質工程が、前記テンプレート側から前記樹脂パターン層に電子線を照射する工程を含んでおり、
   前記テンプレートの転写領域を構成する材料の密度をρ_T（ｇ／ｃｍ³）とし、
   前記テンプレートの転写領域の厚みをｄ_T（μｍ）とし、
   前記電子線の加速電圧をＶ_T（ｋＶ）とした場合に、
   ρ_T×ｄ_T≦０．０６６７Ｖ_T ^5/3
   の関係を満たす、請求項１〜５のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法。
7. 前記テンプレートが、前記転写領域の厚みよりも大きい厚みを有する領域を含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の樹脂パターンの形成方法。
8. テンプレートを保持するテンプレート保持部と、被転写基板を保持する被転写基板保持部と、紫外線を照射する紫外線照射源と、電子線を照射する電子線照射源と、前記紫外線照射源および前記電子線照射源を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、転写パターンが形成されている前記テンプレートの転写領域と、前記転写パターンが転写される前記被転写基板の被転写領域を対向させた状態で、前記転写領域と前記被転写領域の間に介在する樹脂層を硬化させ樹脂パターン層を形成するために、前記紫外線照射源から前記樹脂層に紫外線を照射するように、前記紫外線照射源を制御するとともに、前記テンプレートの転写領域と前記被転写基板の被転写領域の間に前記樹脂パターン層を介在させた状態で、前記樹脂パターン層を改質するために、前記電子線照射源から前記樹脂パターン層に電子線を照射するように、前記電子線照射源を制御するものであることを特徴とする樹脂パターン形成装置。
9. 前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域と、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域が、樹脂層を介して互いに対向している状態において、
   前記紫外線照射源と前記電子線照射源が、前記樹脂層を挟んで対向配置される、請求項８に記載の樹脂パターン形成装置。
10. 前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域、または、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域に対して、前記紫外線照射源の相対位置を変更する紫外線照射源相対位置変更機構、および、
    前記テンプレート保持部により保持されるテンプレートの転写領域、または、前記被転写基板保持部により保持される被転写基板の被転写領域に対して、前記電子線照射源の相対位置を変更する電子線照射源相対位置変更機構、
    を備える、請求項８または請求項９に記載の樹脂パターン形成装置。

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