WO2018164016A1 - 光ナノインプリント技術を用いたパターン形成方法、インプリント装置、および硬化性組成物 - Google Patents

光ナノインプリント技術を用いたパターン形成方法、インプリント装置、および硬化性組成物 Download PDF

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WO2018164016A1
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mold
curable composition
shot
meth
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PCT/JP2018/008157
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伊藤　俊樹
智教 大谷
ニャーズ クスナトディノフ
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キヤノン株式会社
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    • G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
    • G—PHYSICS
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures

Definitions

  • the present invention relates to a pattern formation method using an optical nanoimprint technique, an imprint apparatus for the method, and a curable composition used for these methods.
  • a photocurable composition is cured in a state in which a mold (mold) having a fine uneven pattern formed on the surface is pressed against a substrate (wafer) coated with a photocurable composition (resist).
  • a mold having a fine uneven pattern formed on the surface is pressed against a substrate (wafer) coated with a photocurable composition (resist).
  • corrugated pattern of a mold is transcribe
  • a fine structure of the order of several nanometers can be formed on a substrate.
  • the liquid resist 102 is discretely dropped onto the pattern formation region on the substrate 101 by using an inkjet method (lamination process (1), FIG. 1 (1)).
  • the dropped droplet of the resist 102 spreads on the substrate as indicated by an arrow 103 indicating the direction of spreading of the droplet (FIG. 1 (1)). This phenomenon is called pre-spread.
  • the resist 102 is formed by using a mold 104 having a pattern and transparent to the irradiation light 105 described later (mold contact step (2), FIG. 1 (2)).
  • the droplets of the resist 102 spread over the entire gap between the substrate 101 and the mold 104 (FIG. 1 (2)). This phenomenon is called spread.
  • the resist 102 is filled into the recesses on the mold 104 by capillarity as shown by the arrow 103 indicating the direction in which the droplet spreads (FIG. 1 (2)). Enlarged part). This filling phenomenon is called fill.
  • the time from the contact between the mold 104 and the resist 102 to the completion of the spread and fill is called the filling time.
  • the resist 102 is cured by irradiating the irradiation light 105 (light irradiation step (3), FIG.
  • a cured film (photocured film) 106 having a predetermined pattern shape is formed on the substrate 101.
  • a series of process units from the mold contact process (2) to the mold release process (4) is referred to as an imprint process (Im).
  • a series of process units from the stacking process (1) to the release process (4) is referred to as “shot”, and an area where the mold is in contact with the resist, that is, an area where a pattern is formed on the substrate 101 is referred to as “shot”. This is referred to as “region”. As shown in FIG.
  • a cured film having a desired concavo-convex pattern shape by performing a lamination step (1) and an imprint step (Im) on a substrate 201 in a predetermined order and number of times on a predetermined region.
  • a substrate 201 having 209 at a desired position can be obtained.
  • the discretely dropped resist droplets gradually spread on the substrate (pre-spread) before the mold contacts as described above. For this reason, if a standby process is provided from the completion of the lamination process (1) to the start of the mold contact process (2) where the mold contacts, the pre-spread proceeds more, so the time required for the spread after the mold contact is This is shorter than when there is no standby process. However, the amount of time required for one shot is small because the standby process is required, and the throughput is not greatly improved.
  • an object of the present invention is to provide a high-throughput optical nanoimprint technique with a short filling time.
  • a pattern formation method using an optical nanoimprint method in which droplets of a curable composition (A) including at least a component (a) that is a polymerizable compound are discretely applied to each of a plurality of shot regions on a surface of a substrate.
  • the laminating step (1) for dripping and laminating, the mold contact step (2) for bringing the curable composition (A) into contact with the mold, and the curable composition (A) from the side of the mold.
  • the stacking process (1) has already been performed among the plurality of shot regions.
  • a pattern forming method characterized in that, prior to the imprint process (Im) for a shot area, the stacking process (1) for another shot area selected from the plurality of shot areas is performed in this order. Provided.
  • a pattern formation method using an optical nanoimprint method and droplets of the curable composition (A) containing at least the polymerizable compound (a) are discretely applied to each of a plurality of shot regions on the surface of the substrate.
  • the light irradiation step (3) for curing by irradiation, and the release step (4) for separating the mold from the cured product of the curable composition (A) are performed in this order,
  • an imprint step (Im) a lamination step (1) for one shot region selected from the plurality of shot regions.
  • the curable composition (A) according to the present invention is a compound having at least a component (a) that is a polymerizable compound.
  • the curable composition (A) according to the present invention may further contain a component (b) that is a photopolymerization initiator, a component (c) that is a non-polymerizable compound, and a component (d) that is a solvent.
  • the cured film means a film obtained by polymerizing the curable composition (A) on the substrate and curing it.
  • shape of a cured film is not specifically limited, You may have a pattern shape on the surface.
  • component (a) Polymerizable compound
  • the component (a) which is a polymerizable compound reacts with a polymerization factor (radical or the like) generated from the component (b) which is a photopolymerization initiator, and consists of a polymer compound by a chain reaction (polymerization reaction). It is a compound that forms a film.
  • polymerizable compounds examples include radical polymerizable compounds.
  • the component (a) which is a polymerizable compound may be composed of only one type of polymerizable compound or may be composed of a plurality of types of polymerizable compounds.
  • the radical polymerizable compound is preferably a compound having at least one acryloyl group or methacryloyl group, that is, a (meth) acrylic compound. Therefore, the curable composition (A) according to the present invention preferably contains a (meth) acrylic compound as the component (a), and more preferably the main component of the component (a) is a (meth) acrylic compound. The (meth) acrylic compound is most preferred. In addition, that the main component of the component (a) described here is a (meth) acrylic compound indicates that 90% by weight or more of the component (a) is a (meth) acrylic compound.
  • the radically polymerizable compound is composed of a plurality of types of compounds having one or more acryloyl groups or methacryloyl groups, it is preferable to include a monofunctional (meth) acryl monomer and a polyfunctional (meth) acryl monomer. This is because a cured film having high mechanical strength can be obtained by combining a monofunctional (meth) acrylic monomer and a polyfunctional (meth) acrylic monomer.
  • Examples of monofunctional (meth) acrylic compounds having one acryloyl group or methacryloyl group include phenoxyethyl (meth) acrylate, phenoxy-2-methylethyl (meth) acrylate, phenoxyethoxyethyl (meth) acrylate, and 3-phenoxy.
  • Examples of the polyfunctional (meth) acrylic compound having two or more acryloyl groups or methacryloyl groups include trimethylolpropane di (meth) acrylate, trimethylolpropane tri (meth) acrylate, and EO-modified trimethylolpropane tri (meth) ) Acrylate, PO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, EO, PO-modified trimethylolpropane tri (meth) acrylate, dimethyloltricyclodecane di (meth) acrylate, pentaerythritol tri (meth) acrylate, pentaerythritol tetra ( (Meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene Glycol di (meth) acrylate, 1,4-butanedi
  • UV SA1002 As a commercial item of the said polyfunctional (meth) acryl compound, Iupimer (trademark) UV SA1002, SA2007 (above, Mitsubishi Chemical make), Biscote # 195, # 230, # 215, # 260, # 335HP, # 295, # 300, # 360, # 700, GPT, 3PA (above, manufactured by Osaka Organic Chemical Industry), Light Acrylate 4EG-A, 9EG-A, NP-A, DCP-A, BP-4EA, BP-4PA, TMP- A, PE-3A, PE-4A, DPE-6A (manufactured by Kyoeisha Chemical), KAYARAD (registered trademark) PET-30, TMPTA, R-604, DPHA, DPCA-20, -30, -60, -120 HX-620, D-310, D-330 (Nippon Kayaku Co., Ltd.), Aronix (registered trademark) M208, M210, M215 M220, M240, M305,
  • (meth) acrylate means acrylate or methacrylate having an alcohol residue equivalent thereto.
  • the (meth) acryloyl group means an acryloyl group or a methacryloyl group having an alcohol residue equivalent thereto.
  • EO represents ethylene oxide
  • EO-modified compound A is a compound in which the (meth) acrylic acid residue and alcohol residue of compound A are bonded via a block structure comprising an oligomer or polymer of an ethylene oxide group. Show.
  • PO represents propylene oxide
  • the PO-modified compound B is bonded to the PO-modified compound B through a block structure in which the (meth) acrylic acid residue and the alcohol residue of the compound B are composed of an oligomer or polymer of a propylene oxide group.
  • Compounds are shown.
  • the component (b) which is a photopolymerization initiator is a compound that senses light of a predetermined wavelength and generates the polymerization factor (radical).
  • the photopolymerization initiator is a polymerization initiator (radical generator) that generates radicals by light (infrared rays, visible rays, ultraviolet rays, far ultraviolet rays, charged particle beams such as X-rays, electron beams, etc., radiation). It is.
  • the component (b) may be composed of one kind of photopolymerization initiator or may be composed of a plurality of kinds of photopolymerization initiators.
  • radical generator examples include 2- (o-chlorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o-chlorophenyl) -4,5-di (methoxyphenyl) imidazole dimer, 2- May have a substituent such as (o-fluorophenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 2- (o- or p-methoxyphenyl) -4,5-diphenylimidazole dimer, 4,5-triarylimidazole dimer; benzophenone, N, N′-tetramethyl-4,4′-diaminobenzophenone (Michler ketone), N, N′-tetraethyl-4,4′-diaminobenzophenone, 4-methoxy -4'-dimethylaminobenzophenone, 4-chlorobenzophenone, 4,4'-dimethoxybenzophenone, 4,4'-diamy Benz
  • Benzoin methyl Benzoin ether derivatives such as ether, benzoin ethyl ether and benzoin phenyl ether; benzoin derivatives such as benzoin, methyl benzoin, ethyl benzoin and propyl benzoin; benzyl derivatives such as benzyl dimethyl ketal; 9-phenylacridine, 1,7-bis (9 , 9′-acridinyl) heptane derivatives; N-phenylglycine derivatives such as N-phenylglycine; acetophenone, 3-methylacetophenone, acetophenone benzyl ketal, 1-hydroxycyclohexyl phenyl ketone, 2,2-dimethoxy-2- Acetophenone derivatives such as phenylacetophenone; thioxanthone such as thioxanthone, diethylthioxanthone, 2-isopropylthioxanthone,
  • Examples of commercially available radical generators include Irgacure 184, 369, 651, 500, 819, 907, 784, 2959, CGI-1700, -1750, -1850, CG24-61, Darocur 1116, 1173, Lucirin (registered trademark). Examples include, but are not limited to, TPO, LR8883, LR8970 (above, manufactured by BASF), Ubekrill P36 (manufactured by UCB), and the like.
  • the component (b) is preferably an acylphosphine oxide polymerization initiator.
  • acylphosphine oxide polymerization initiators are 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine oxide, bis (2,6- Acylphosphine oxide compounds such as dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide.
  • the blending ratio in the curable composition (A) of the component (b) that is a photopolymerization initiator is the total weight of the component (a), the component (b), and the component (c), that is, the component (d) that is a solvent. It is good that it is 0.1 weight% or more and 50 weight% or less with respect to the total weight of all components except. Further, it is preferably 0.1% by weight or more and 20% by weight or less, more preferably more than 10% by weight and 20% by weight or less.
  • the curable composition By setting the blending ratio of the component (b) in the curable composition (A) to 0.1% by weight or more based on the total weight of the component (a), the component (b), and the component (c), the curable composition The curing speed of the product (A) is increased, and the reaction efficiency can be improved. Further, by setting the blending ratio of the component (b) to 50% by weight or less with respect to the total weight of the component (a), the component (b), and the component (c), the cured film obtained has a certain mechanical strength. It can be set as the cured film which has.
  • the curable composition (A) according to the present invention is a non-polymerizable compound as long as the effects of the present invention are not impaired according to various purposes in addition to the components (a) and (b) described above.
  • Such a component (c) does not have a polymerizable functional group such as a (meth) acryloyl group, and has the ability to generate the polymerization factor (radical) by sensing light of a predetermined wavelength. No compound. Examples include sensitizers, hydrogen donors, internal release agents, surfactants, antioxidants, polymer components, and other additives. You may contain multiple types of the said compound as a component (c).
  • the sensitizer is a compound added as appropriate for the purpose of promoting the polymerization reaction or improving the reaction conversion rate.
  • the sensitizer include sensitizing dyes.
  • the sensitizing dye is a compound that is excited by absorbing light of a specific wavelength and interacts with the component (b) that is a photopolymerization initiator.
  • the interaction described here is an energy transfer, an electron transfer, etc. from the sensitizing dye of an excited state to the component (b) which is a photoinitiator.
  • sensitizing dyes include anthracene derivatives, anthraquinone derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, carbazole derivatives, benzophenone derivatives, thioxanthone derivatives, xanthone derivatives, coumarin derivatives, phenothiazine derivatives, camphorquinone derivatives, acridine dyes, thiopyrylium salt series Dyes, merocyanine dyes, quinoline dyes, styrylquinoline dyes, ketocoumarin dyes, thioxanthene dyes, xanthene dyes, oxonol dyes, cyanine dyes, rhodamine dyes, pyrylium salt dyes, etc. It is not limited to these.
  • Sensitizers may be used alone or in combination of two or more.
  • the hydrogen donor is a compound that reacts with an initiation radical generated from the component (b) that is a photopolymerization initiator or a radical at a polymerization growth terminal to generate a more reactive radical.
  • the photopolymerization initiator is preferably added when it is a photoradical generator.
  • hydrogen donor examples include n-butylamine, di-n-butylamine, allylthiourea, triethylamine, triethylenetetramine, 4,4′-bis (dialkylamino) benzophenone, N, N-dimethylaminobenzoic acid.
  • the hydrogen donor one kind may be used alone, or two or more kinds may be mixed and used. Further, the hydrogen donor may have a function as a sensitizer.
  • An additive mold release agent can be added.
  • the internally added type means that it is added to the curable composition (A) in advance before the step of arranging the curable composition (A).
  • the internally added release agent surfactants such as silicone surfactants, fluorine surfactants and hydrocarbon surfactants can be used.
  • the internally added mold release agent is not polymerizable.
  • Fluorosurfactants include polyalkylene oxide (polyethylene oxide, polypropylene oxide, etc.) adducts of alcohols having a perfluoroalkyl group, polyalkylene oxide (polyethylene oxide, polypropylene oxide, etc.) adducts of perfluoropolyether, etc. included.
  • the fluorine-based surfactant may have a hydroxyl group, an alkoxy group, an alkyl group, an amino group, a thiol group, or the like as part of the molecular structure (for example, a terminal group).
  • a commercially available product may be used as the fluorosurfactant.
  • Commercially available products include, for example, MegaFace (registered trademark) F-444, TF-2066, TF-2067, TF-2068 (above, manufactured by DIC), Florard FC-430, FC-431 (above, manufactured by Sumitomo 3M) , Surflon (registered trademark) S-382 (manufactured by AGC), EFTOP EF-122A, 122B, 122C, EF-121, EF-126, EF-127, MF-100 (above, manufactured by Tochem Products), PF-636 , PF-6320, PF-656, PF-6520 (above, OMNOVA Solutions), Unidyne (registered trademark) DS-401, DS-403, DS-451 (above, manufactured by Daikin Industries), Footent (registered trademark) 250, 251, 222F, 208G (Neos).
  • the internally added mold release agent may be a hydrocarbon surfactant.
  • the hydrocarbon-based surfactant include an alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct obtained by adding an alkylene oxide having 2 to 4 carbon atoms to an alkyl alcohol having 1 to 50 carbon atoms.
  • alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct examples include methyl alcohol polyethylene oxide adduct, decyl alcohol polyethylene oxide adduct, lauryl alcohol polyethylene oxide adduct, cetyl alcohol polyethylene oxide adduct, stearyl alcohol polyethylene oxide adduct, stearyl alcohol polyethylene oxide / Examples include polypropylene oxide adducts.
  • the terminal group of the alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct is not limited to a hydroxyl group that can be produced by simply adding a polyalkylene oxide to an alkyl alcohol.
  • This hydroxyl group may be converted to other substituents, for example, a polar functional group such as a carboxyl group, an amino group, a pyridyl group, a thiol group, or a silanol group, or a hydrophobic functional group such as an alkyl group or an alkoxy group.
  • a polar functional group such as a carboxyl group, an amino group, a pyridyl group, a thiol group, or a silanol group
  • a hydrophobic functional group such as an alkyl group or an alkoxy group.
  • alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct a commercially available product may be used.
  • examples of commercially available products include polyoxyethylene methyl ether (methyl alcohol polyethylene oxide adduct) (BLAUNON MP-400, MP-550, MP-1000) manufactured by Aoki Yushi Kogyo, and polyoxyethylene decyl ether manufactured by Aoki Yushi Kogyo.
  • Decyl alcohol polyethylene oxide adduct (Decyl alcohol polyethylene oxide adduct) (FINESURF D-1303, D-1305, D-1307, D-1310), polyoxyethylene lauryl ether (lauryl alcohol polyethylene oxide adduct) (BLAUNON EL-1505) manufactured by Aoki Oil & Fats Industries ), Polyoxyethylene cetyl ether (cetyl alcohol polyethylene oxide adduct) (BLAUNON CH-305, CH-310) manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd.
  • Renstearyl ether (stearyl alcohol polyethylene oxide adduct) (BLAUNON SR-705, SR-707, SR-715, SR-720, SR-730, SR-750), a random polymerization type polyoxyethylene poly manufactured by Aoki Oil & Fat Co., Ltd.
  • Oxypropylene stearyl ether (BLAUNON SA-50 / 50 1000R, SA-30 / 70 2000R), BASF polyoxyethylene methyl ether (Pluriol (registered trademark) A760E), Kao polyoxyethylene alkyl ether (Emulgen series) Etc.
  • the internally added mold release agent is preferably an alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct, and more preferably a long-chain alkyl alcohol polyalkylene oxide adduct.
  • An internal addition type mold release agent may be used individually by 1 type, and 2 or more types may be mixed and used for it.
  • the blending ratio in the curable composition (A) of the component (c) which is a non-polymerizable compound is the total weight of the component (a), the component (b) and the component (c), that is, the component (d) which is a solvent. It is good in it being 0 to 50 weight% with respect to the total weight of the component of the curable composition (A) except. Further, it is preferably 0.1% by weight or more and 50% by weight or less, and more preferably 0.1% by weight or more and 20% by weight or less. Curing the resulting cured film with a certain degree of mechanical strength by adjusting the blending ratio of component (c) to 50% by weight or less with respect to the total weight of component (a), component (b) and component (c) It can be a membrane.
  • the curable composition (A) according to the present invention may contain a component (d) that is a solvent.
  • the component (d) is not particularly limited as long as it is a solvent in which the component (a), the component (b), and the component (c) are dissolved.
  • a preferable solvent is a solvent having a boiling point of 80 ° C. or higher and 200 ° C. or lower at normal pressure. More preferably, it is a solvent having at least one of an ester structure, a ketone structure, a hydroxyl group, and an ether structure.
  • propylene glycol monomethyl ether acetate propylene glycol monomethyl ether, cyclohexanone, 2-heptanone, ⁇ -butyrolactone, ethyl lactate, or a mixed solvent thereof.
  • each component is mixed and dissolved under a predetermined temperature condition. Specifically, it is performed in the range of 0 ° C. or higher and 100 ° C. or lower.
  • the curable composition (A) according to the present invention is preferably a liquid. This is because in the mold contact step (2) described later, the spread and fill of the curable composition (A) are completed quickly, that is, the filling time is short.
  • the viscosity at 25 ° C. of the component composition excluding the component (d) which is the solvent of the curable composition (A) according to the present invention is preferably 1 mPa ⁇ s or more and less than 40 mPa ⁇ s. More preferably, it is 1 mPa ⁇ s or more and less than 20 mPa ⁇ s.
  • the viscosity of the curable composition (A) is 40 mPa ⁇ s or more, the residual film thickness can be made uniform by discretely arranging the liquid droplets in accordance with the density of the desired pattern to form a highly accurate pattern. It becomes impossible to apply the ink jet method. Further, when the viscosity is lower than 1 mPa ⁇ s, coating unevenness occurs due to flow when the curable composition (A) is applied (arranged), or the composition flows out from the mold end in the contact process described later. This is not preferable.
  • the surface tension of the curable composition (A) according to the present invention is such that the surface tension at 23 ° C. is 5 mN / m or more and 70 mN / m or less with respect to the composition of the components excluding the component (d) which is a solvent. preferable. More preferably, it is 7 mN / m or more and 50 mN / m or less, More preferably, it is 10 mN / m or more and 40 mN / m or less.
  • Non-Patent Document 1 the higher the surface tension is, for example, 5 mN / m or more, the stronger the capillary force, the shorter the filling (spread and fill) when the curable composition (A) is brought into contact with the mold.
  • Non-Patent Document 1 the cured film obtained by hardening
  • the contact angle of the curable composition (A) according to the invention is 0 ° or more and 90 ° or less with respect to both the substrate surface and the mold surface with respect to the composition of the component excluding the component (d) which is a solvent. preferable.
  • the contact angle is larger than 90 °, the capillary force acts in the negative direction (the direction in which the contact interface between the mold and the curable composition (A) shrinks) in the mold pattern or in the gap between the substrate and the mold, and does not fill. .
  • it is especially preferable that it is 0 degree or more and 30 degrees or less. Since the capillary force works stronger as the contact angle is lower, the filling speed is faster (Non-Patent Document 1).
  • the curable composition (A) according to the present invention preferably has low volatility in the composition of the components excluding the component (d) that is a solvent.
  • the curable composition (A) is dropped on the substrate in the laminating step (1), and thereafter contacted with the mold in the mold contact step (2), as will be described later.
  • a predetermined interval is provided. During the interval, it is exposed to atmospheric gas. Since the composition of components other than the component (d), which is the solvent of the curable composition (A), may volatilize during the interval, the composition may have a volume reduction rate of 10% or less due to volatilization. preferable.
  • the component (d) which is a solvent of the curable composition (A) after 10 seconds after the droplets of the curable composition (A) are discretely dropped and laminated in the lamination step (1).
  • the weight reduction rate of the composition of the components excluding) is 10% or less. If the volume reduction rate is larger than 10%, a defect in pattern accuracy that the pattern height or the remaining film thickness is smaller than a desired value, or a problem that a desired physical property value cannot be obtained due to a composition variation occurs.
  • the vapor pressure at 20 ° C. of the component composition excluding the component (d), which is the solvent of the curable composition (A) is preferably 0.5 kPa or less, more preferably 0.2 kPa or less. 0.1 kPa or less is particularly preferable.
  • the curable composition (A) according to the present invention preferably contains no impurities as much as possible.
  • the impurities described here mean other than the components (a), (b), (c) and (d) described above.
  • the curable composition (A) according to the present invention is preferably obtained through a purification process.
  • a purification step filtration using a filter or the like is preferable.
  • a filter specifically, after mixing the above-described component (a), component (b), and additional components to be added as necessary, for example, a pore size of 0.001 ⁇ m or more and 5. Filtering with a filter of 0 ⁇ m or less is preferred.
  • filters made of polyethylene resin, polypropylene resin, fluororesin, nylon resin, etc. can be used, but are not particularly limited.
  • impurities such as particles mixed in the curable composition (A) can be removed. Thereby, it can prevent that the unevenness
  • the concentration of metal impurities contained in the curable composition (A) is preferably 10 ppm or less, and more preferably 100 ppb or less.
  • the cured film obtained by the method for producing a cured film having a pattern shape according to the present invention is preferably a film having a pattern having a size of 1 nm to 10 mm.
  • a film having a pattern having a size of 10 nm or more and 100 ⁇ m or less is more preferable.
  • a pattern forming technique for producing a film having a nano-size (1 nm or more and 100 nm or less) pattern (uneven structure) using light is called an optical nanoimprint method.
  • the pattern forming method of the present invention utilizes an optical nanoimprint method.
  • each step will be described.
  • droplets of the curable composition (A) 102 are discretely dropped and arranged on the substrate 101.
  • an inkjet method is particularly preferable.
  • the droplets of the curable composition (A) 102 are sparse on the substrate facing the region where the concave portions are densely present on the mold 104 and sparse on the substrate facing the region where the concave portions are sparse. Be placed.
  • the residual film 107 described later can be controlled to a uniform thickness regardless of the density of the pattern on the mold 104.
  • the substrate 101 to which the curable composition (A) 102 is to be placed is a substrate to be processed, and a silicon wafer is usually used.
  • a layer to be processed may be formed over the substrate 101.
  • Another layer may be formed between the substrate 101 and the layer to be processed.
  • a quartz substrate is used as the substrate 101, a quartz imprint mold replica (quartz mold replica) can be manufactured.
  • the substrate 101 is not limited to a silicon wafer or a quartz substrate.
  • the substrate 101 can be arbitrarily selected from those known as semiconductor device substrates such as aluminum, titanium-tungsten alloy, aluminum-silicon alloy, aluminum-copper-silicon alloy, silicon oxide, and silicon nitride. .
  • the surface of the substrate 101 (substrate to be processed) or the layer to be used is in close contact with the curable composition (A) 102 by surface treatment such as silane coupling treatment, silazane treatment, or organic thin film formation. May be improved.
  • a mold 104 having an original pattern for transferring the pattern shape is brought into contact with the curable composition (A) 102 arranged in the laminating step (1).
  • the curable composition (A) 102 is filled (filled) into the concave portions of the fine pattern on the surface of the mold 104, thereby forming a liquid film filled (filled) into the fine pattern of the mold 104 (FIG. 1 ( 2) Enlarged part).
  • a mold 104 made of a light-transmitting material may be used in consideration of the next light irradiation step (3).
  • the material constituting the mold 104 is a light transparent resin such as glass, quartz, PMMA, and polycarbonate resin, a transparent metal vapor-deposited film, a flexible film such as polydimethylsiloxane, a photocured film, and a metal film. Etc. are preferred.
  • a light-transparent resin as the material of the material constituting the mold 104, it is necessary to select a resin that does not dissolve in the components contained in the curable composition (A) 102. Since the thermal expansion coefficient is small and the pattern distortion is small, the material of the material constituting the mold 104 is particularly preferably quartz.
  • the fine pattern on the surface of the mold 104 preferably has a pattern height of 4 nm or more and 200 nm or less. As the pattern height is lower, the force for peeling the mold 104 from the photocured film 106 of the curable composition (A) 102 in the later-described mold release step (4), that is, the mold release force can be reduced. As the mold is released, the cured film 106 having a pattern shape is torn off and the number of mold release defects remaining on the mask side is reduced.
  • the cured film 106 having a pattern shape may come into contact with each other due to elastic deformation of the cured film 106 having a pattern shape due to an impact when the mold 104 is peeled off, and the cured film 106 having a pattern shape may be bonded or damaged. If the pattern height is about twice or less (the aspect ratio is 2 or less) with respect to the pattern width, there is a high possibility that these problems can be avoided. On the other hand, if the pattern height is too low, the processing accuracy of the substrate to be processed becomes low.
  • a mold contact step (2) between the curable composition (A) 102 and the mold 104 is performed.
  • Surface treatment may be performed before this step.
  • the surface treatment method include a method in which a release agent is applied to the surface of the mold 104 to form a release agent layer.
  • a release agent to be applied to the surface of the mold 104, a silicone mold release agent, a fluorine mold release agent, a hydrocarbon mold release agent, a polyethylene mold release agent, a polypropylene mold release agent, a paraffin mold release agent.
  • Examples thereof include a mold agent, a montan release agent, and a carnauba release agent.
  • a commercially available coating mold release agent such as OPTOOL (registered trademark) DSX manufactured by Daikin Industries, Ltd. can be suitably used.
  • a mold release agent may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types. Of these, fluorine-based and hydrocarbon-based release agents are particularly preferable.
  • the pressure applied to the curable composition (A) 102 is particularly limited. Not done.
  • the pressure is preferably 0 MPa or more and 100 MPa or less.
  • the pressure is preferably 0 MPa or more and 50 MPa or less, more preferably 0 MPa or more and 30 MPa or less, and further preferably 0 MPa or more and 20 MPa or less.
  • the time for contacting the mold 104 and the curable composition (A) 102 is not particularly limited, but may be, for example, 0.1 seconds or more and 600 seconds or less.
  • the time is preferably 0.1 second or more and 3 seconds or less, particularly preferably 0.1 second or more and 1 second or less.
  • the time is shorter than 0.1 second, spread and fill are insufficient, and defects called unfilled defects tend to occur frequently.
  • the mold contact step (2) can be performed under any conditions of an air atmosphere, a reduced pressure atmosphere, and an inert gas atmosphere.
  • An inert gas atmosphere is preferably used by using an inert gas as the atmosphere or atmosphere control gas.
  • Specific examples of the inert gas that can be used when this step is performed in an inert gas atmosphere include nitrogen, carbon dioxide, helium, argon, various chlorofluorocarbons, and a mixed gas thereof.
  • a preferable pressure is 0.0001 atm or more and 10 atm or less.
  • the mold contact step (2) may be performed under an atmosphere containing a condensable gas using a condensable gas as an atmosphere control gas (hereinafter referred to as “condensable gas atmosphere”).
  • the condensable gas means that the gas in the atmosphere is filled together with the curable composition (A) 102 in the concave portion of the fine pattern formed on the mold 104 and the gap between the mold and the substrate.
  • it refers to a gas that condenses and liquefies by capillary pressure generated during filling.
  • the condensable gas exists as a gas in the atmosphere before the curable composition (A) 102 and the mold 104 come into contact with each other in the mold contact step (2) (FIG. 1 (1)).
  • the mold contact step (2) When the mold contact step (2) is performed under a condensable gas atmosphere, the gas filled in the concave portions of the fine pattern is liquefied by the capillary pressure generated by the curable composition (A) 102, so that bubbles disappear. Excellent fillability.
  • the condensable gas may be dissolved in the curable composition (A) 102.
  • the boiling point of the condensable gas is not limited as long as it is equal to or lower than the atmospheric temperature in the mold contact step (2), but is preferably ⁇ 10 ° C. to 23 ° C., more preferably 10 ° C. to 23 ° C. If it is this range, a filling property will be further excellent.
  • the vapor pressure at the atmospheric temperature in the mold contact step (2) of the condensable gas is not limited as long as it is equal to or lower than the mold pressure at the time of imprinting in the mold contact step (2), but is preferably 0.1 to 0.4 MPa. . If it is this range, a filling property will be further excellent. When the vapor pressure at the atmospheric temperature is larger than 0.4 MPa, there is a tendency that the effect of eliminating the bubbles cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the vapor pressure at the ambient temperature is less than 0.1 MPa, pressure reduction is required and the apparatus tends to be complicated.
  • the atmosphere temperature in the mold contact step (2) is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. to 25 ° C.
  • the condensable gas include chlorofluorocarbon (CFC) such as trichlorofluoromethane, fluorocarbon (FC), hydrochlorofluorocarbon (HCFC), 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (CHF 2 CH 2 Fluorocarbons such as hydrofluorocarbon (HFC) such as CF 3 , HFC-245fa, PFP) and hydrofluoroether (HFE) such as pentafluoroethyl methyl ether (CF 3 CF 2 OCH 3 , HFE-245mc) .
  • CFC chlorofluorocarbon
  • FC trichlorofluoromethane
  • FC fluorocarbon
  • HCFC hydrochlorofluorocarbon
  • CH 2 Fluorocarbons such as hydrofluorocarbon (HFC) such as CF 3 , HFC-245fa, PFP) and hydrofluoroether (HFE) such as pentafluoroethyl methyl
  • 1,1,1,3,3-pentafluoropropane (the vapor pressure at 23 ° C. is 0 ° C.) from the viewpoint of excellent filling properties when the atmosphere temperature in the mold contact step (2) is 20 ° C. to 25 ° C. .14 MPa, boiling point 15 ° C.), trichlorofluoromethane (vapor pressure 0.1056 MPa at 23 ° C., boiling point 24 ° C.), and pentafluoroethyl methyl ether are preferred. Furthermore, 1,1,1,3,3-pentafluoropropane is particularly preferable from the viewpoint of excellent safety.
  • Condensable gas may be used alone or in combination of two or more. These condensable gases may be used by mixing with non-condensable gases such as air, nitrogen, carbon dioxide, helium, and argon.
  • the non-condensable gas mixed with the condensable gas is preferably helium from the viewpoint of filling properties. Helium can pass through the mold 104. Therefore, when the concave portion of the fine pattern formed on the mold 104 in the mold contact step (2) is filled with gas (condensable gas and helium) in the atmosphere together with the curable composition (A), the condensability is obtained. As the gas liquefies, helium passes through the mold 104.
  • the curable composition (A) 102 is irradiated with irradiation light 105 through a mold 104. More specifically, the curable composition (A) 102 filled in the fine pattern of the mold 104 is irradiated with the irradiation light 105 through the mold 104. Thereby, the curable composition (A) 102 filled in the fine pattern of the mold 104 is cured by the irradiation light 105 to become a cured film 106 having a pattern shape.
  • the irradiation light 105 applied to the curable composition (A) 102 filled in the fine pattern of the mold 104 is selected according to the sensitivity wavelength of the curable composition (A) 102. Specifically, it is preferable to appropriately select and use ultraviolet light having a wavelength of 150 nm to 400 nm, X-rays, electron beams, and the like.
  • the irradiation light 105 is particularly preferably ultraviolet light.
  • ultraviolet light is because many commercially available curing aids (photopolymerization initiators) are sensitive to ultraviolet light.
  • light sources that emit ultraviolet light include high pressure mercury lamps, ultrahigh pressure mercury lamps, low pressure mercury lamps, deep-UV lamps, carbon arc lamps, chemical lamps, metal halide lamps, xenon lamps, KrF excimer lasers, ArF excimer lasers, and F 2.
  • an excimer laser etc. are mentioned, an ultrahigh pressure mercury lamp is especially preferable.
  • the number of light sources used may be one or plural.
  • the light irradiation step (3) may be performed intermittently a plurality of times over the entire region on the substrate, or may be performed continuously over the entire region. Furthermore, the partial area A may be irradiated in the first irradiation process, and the area B different from the area A may be irradiated in the second irradiation process.
  • the mold release step (4) the cured film 106 having a pattern shape and the mold 104 are separated.
  • the cured film 106 having a pattern shape is separated from the mold 104, and a pattern that becomes an inverted pattern of the fine pattern formed on the mold 104 in the light irradiation step (3).
  • the cured film 106 having a shape is obtained in a self-supporting state.
  • this film is called the remaining film 107 (enlarged part of FIG. 1 (4)).
  • the method for separating the cured film 106 having a pattern shape from the mold 104 is not particularly limited as long as a part of the cured film 106 having the pattern shape is not physically damaged at the time of separation, and various conditions are not particularly limited.
  • the substrate 101 substrate to be processed
  • the mold 104 may be moved away from the substrate 101 to be peeled off.
  • the mold 104 may be fixed and the substrate 101 may be moved away from the mold 104 to be peeled off.
  • both of them may be peeled by pulling in the opposite direction.
  • the pattern formation method which concerns on 1st Embodiment (DSI) of this invention is one form of the optical nanoimprint method.
  • substrate is one form of the optical nanoimprint method.
  • a light irradiation step (3) for curing by irradiating light from the side, and a release step (4) for separating the mold from the cured product of the curable composition (A) are performed in this order
  • the stacking process (1) has already been performed among the plurality of shot regions.
  • the plurality of shot regions (S (1), S (2),... S (m)) (m is an integer of 2 or more).
  • the imprinting step (Im) for the shot region (S (1)) and the stacking step (1) for the shot region (S (1 + m)) are performed.
  • the imprint process (Im) is performed on the shot area (S (p)) (p is an integer of 2 or more) and the stacking process (1) is performed on the shot area (S (p + m)). In this order.
  • each of the shot region S (1) 203, the shot region S (2) 204, the shot region S (3) 205, and the shot region S (4) 206 is laminated (1) to release step ( A conventional pattern forming method of sequentially performing 4) will be described.
  • the conventional pattern forming method first, in the stacking step (1), droplets of the curable composition (A) 202 are discretely dropped and arranged on the shot region S (1) 203 on the substrate 201.
  • the curable composition (A) is brought into contact with the mold 208 and irradiated with the irradiation light 207 ( A)
  • a cured film 209 having a self-standing pattern shape on the substrate 201 can be obtained through the curing of 202.
  • the mold contact step (2) a spread in which droplets of the curable composition (A) 202 spread over the entire gap between the substrate 201 and the mold 208 is caused by capillary action. Since the time required for this spread is long, the filling time becomes long, and the conventional pattern forming method has a low throughput.
  • a waiting step (M) (not shown) for advancing the pre-spread of the droplets of the curable composition (A) 202 after the lamination step (1) and before the start of the mold contact step (2). It can also be done.
  • the standby step (M) the time required for the curable composition (A) 202 spread after contact with the mold 208 in the mold contact step (2) is shorter than the case where there is no standby step (M). That is, the time required for the mold contact step (2) is shortened.
  • the total time required for one shot is longer by the time required for the standby process (M), and the time required for one shot is reduced, and the throughput is not greatly improved or reduced in some cases. To do.
  • FIG. 3 shows a pattern forming method according to the first embodiment (DSI) of the present invention.
  • a laminating step (1) in which droplets of the curable composition (A) 302 are discretely dropped on the shot region S (1) 303 on the substrate 301, and the curable composition (A) 302
  • the stacking process (1) for the shot region S (2) 304 is performed.
  • an imprint process (Im) for the shot area S (1) 303 and a stacking process (1) for the shot area S (3) 305 are sequentially performed.
  • the imprint process (Im) including the mold contact process (2) to the mold release process (4) in the shot region S (1) 303, the contact between the curable composition (A) 302 and the mold 308, and the irradiation with the irradiation light 307 Through the curing of the curable composition (A) 302 by the above, a cured film 309 having a self-standing pattern shape on the substrate 301 can be obtained. Subsequently, an imprint process (Im) for the shot area S (2) 304 and a stacking process (1) for the shot area S (4) 306 are sequentially performed.
  • the imprint process (Im) for the shot region S (p) (p is an integer of 2 or more) and the stack process (1) for the shot region S (p + m) are sequentially performed in the order in which the stacking step (1) is performed. By repeating the implementation, pattern formation can be performed.
  • the imprint step (Im) is performed.
  • the total time of the waiting time Tw1 in the waiting step (M) and the required time Td1 in the stacking step (1) can be obtained.
  • the shot area S (p) after the shot area S (2) 304 the total time of the required time Ti1 in the imprint process (Im) and the required time Td1 in the stacking process (1) is used as an interval in each shot area. Can be obtained. Since the prespread of the droplets of the curable composition (A) 302 proceeds during this interval, the spread in the mold contact step (2) is completed quickly, and the time required for the mold contact step (2) is shortened. be able to.
  • the imprint process (Im) for one shot region is performed after the stacking step (1) for one shot region until the stacking step (1) for the next shot region is performed.
  • a standby step (M) having the same length as the required time Ti1 may be provided.
  • the intervals in all shots have the same length.
  • the interval of the first embodiment of the present invention is (m ⁇ 1) ⁇ (Ti1 + Td1) for all shot areas.
  • the required time Td1 in the lamination step (1) and the required time Ti1 in the imprint step (Im) are equal.
  • the pattern formation method according to the second embodiment (CI) of the present invention is an embodiment of an optical nanoimprint method.
  • droplets of the curable composition (A) containing at least the polymerizable compound (a) are discretely dropped on each of a plurality of shot regions on the surface of the substrate.
  • an imprint step (Im) a lamination step (1) for one shot region selected from the plurality of shot regions.
  • the second plurality of shot regions (S (n + 1), S (n + 2),... Are selected from the plurality of shot regions after the stacking step (1) is sequentially performed on (n is an integer of 2 or more). .., S (2n)) stacking step (1) and the first plurality of shot regions (S (1), S (2),..., S (n)) imprinting step (Im) May be performed simultaneously in parallel.
  • FIG. 4 shows a pattern forming method according to the second embodiment (CI) of the present invention.
  • a lamination step (1) in which droplets of the curable composition (A) 402 are discretely dropped on the shot region S (1) 403 on the substrate 401, and the shot region S (2) 404 is cured.
  • the imprint process (Im) for the shot area S (1) 403, and the shot area S (3) The stacking step (1) for 405 is performed simultaneously.
  • the cured film 409 having a self-standing pattern shape on the substrate 401 can be obtained through curing of the curable composition (A) 402.
  • the imprint process (Im) for the shot area S (2) 404 and the stacking process (1) for the shot area S (4) 406 are simultaneously performed.
  • the imprint process (Im) for the shot area S (q) (q is an integer of 2 or more) and the stacking process (1) for the shot area S (q + n) are sequentially performed in parallel.
  • the interval from the completion of the stacking step (1) in each shot region to the start of the imprint step (Im) is as follows: It is possible to obtain Td2 which is the required time in the lamination process (1) and the required time in the imprint process (Im). During this interval, the pre-spread of droplets of the curable composition (A) 402 progresses, and the spread during the mold contact process (2) is completed quickly, so the time required for the mold contact process (2) is shortened. can do. Note that the interval of the second embodiment (CI) of the present invention is (n ⁇ 1) ⁇ Td2 for all shot regions when Td2 in each shot region is equal.
  • the second embodiment (CI) of the present invention has two or more substrate mounting stages, one dispenser, and one imprint head, and the lamination step (1) with respect to two or more substrates.
  • the imprint process (Im) for one shot area on the second substrate is performed simultaneously with the stacking process (1) for one shot area on the first substrate. ) May be started simultaneously and ended simultaneously.
  • Table 1 shows the time required for performing pattern formation by the optical nanoimprint method on 100 shot regions.
  • Examples 1 to 3 implement the first embodiment (DSI) of the present invention.
  • the second embodiment (CI) of the present invention is carried out.
  • pattern formation is performed by sequentially performing the stacking step (1) to the release step (4) for each conventional shot region.
  • the required time Td1 in the lamination step (1), the waiting time Tw1, and the required time Ti1 in the imprint step (Im) are set.
  • the lamination step Td2 that is the required time in (1) and the required time in the imprint process (Im) is set.
  • the required time Td, the waiting time Tw, and the imprint process (Im) in the lamination process (1) are set.
  • Example 1 to 3 in the first embodiment (DSI) of the present invention, in order to perform pattern formation on 100 shot regions without causing a filling failure, the time required for 151.5 to 204 seconds is required. Shown to be sufficient.
  • a required time of 103 to 153 seconds is sufficient to perform pattern formation on 100 shot regions without causing defective filling. It is shown that there is.
  • Comparative Examples 1 to 3 it is shown that the conventional pattern forming method requires 250 seconds to perform pattern formation on 100 shot regions without causing filling failure.
  • Substrate 102 Resist, curable composition (A) 103 Arrow 104 indicating the direction in which the droplet spreads 104 Mold 105 Irradiation light 106 Cured film having a pattern shape (photocured film) 107 Residual film 201 Substrate 202 Curable composition (A) 203 Shot area S (1) 204 Shot area S (2) 205 Shot area S (3) 206 Shot area S (4) 207 Irradiation light 208 Mold 209 Cured film 301 having pattern shape Substrate 302 Curable composition (A) 303 shot area S (1) 304 shot area S (2) 305 Shot area S (3) 306 Shot area S (4) 307 Irradiation light 308 Mold 309 Cured film 401 having pattern shape Substrate 402 Curable composition (A) 403 Shot area S (1) 404 Shot area S (2) 405 shot region S (3) 406 Shot area S (4) 407 Irradiation light 408 Mold 409 Cured film having pattern shape

Abstract

充填時間が短く、高スループットな光ナノインプリント技術を提供すること。　光ナノインプリント法を用いたパターン形成方法であって、基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、前記硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、前記硬化性組成物（Ａ）を、前記モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および前記硬化性組成物（Ａ）の硬化物から前記モールドを引き離す離型工程（４）を、この順に実施することからなり、　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、前記複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施前に、前記複数のショット領域から選択される他のショット領域に対する積層工程（１）の実施を、この順に行うことを特徴とするパターン形成方法。

Description

光ナノインプリント技術を用いたパターン形成方法、インプリント装置、および硬化性組成物
　本発明は、光ナノインプリント技術を用いたパターン形成方法、およびその方法のためのインプリント装置、並びにこれらに用いる硬化性組成物に関する。
　半導体デバイスやＭＥＭＳ等においては、微細化の要求が高まっており、微細加工技術として、光ナノインプリント技術が注目されている。光ナノインプリント技術では、表面に微細な凹凸パターンが形成されたモールド（型）を光硬化性組成物（レジスト）が塗布された基板（ウエハ）に押しつけた状態で光硬化性組成物を硬化させる。これにより、モールドの凹凸パターンを光硬化性組成物の硬化膜に転写し、パターンを基板上に形成する。光ナノインプリント技術によれば、基板上に数ナノメートルオーダーの微細な構造体を形成することができる。
　特許文献１に記載の光ナノインプリント技術によるパターン形成方法を、図１の模式断面図を用いて説明する。まず、基板１０１上のパターン形成領域にインクジェット法を用いて、液状のレジスト１０２を離散的に滴下する（積層工程（１）、図１（１））。滴下されたレジスト１０２の液滴は、液滴の拡がる方向を示す矢印１０３で示すように、基板上に広がる（図１（１））。この現象をプレスプレッドと呼ぶ。次に、このレジスト１０２を、パターンが形成され、後述する照射光１０５に対して透明なモールド（型）１０４を用いて成形する（型接触工程（２）、図１（２））。型接触工程（２）においては、レジスト１０２の液滴が基板１０１とモールド１０４の間隙の全域へ拡がる（図１（２））。この現象をスプレッドと呼ぶ。また、型接触工程（２）においては、レジスト１０２はモールド１０４上の凹部の内部へも毛細管現象により、液滴の拡がる方向を示す矢印１０３で示すように、充填される（図１（２）の拡大部）。この充填現象をフィルと呼ぶ。モールド１０４とレジスト１０２が接触してからスプレッドとフィルが完了するまでの時間を充填時間と呼ぶ。レジスト１０２の充填が完了した後、照射光１０５を照射してレジスト１０２を硬化（光照射工程（３）、図１（３））させたうえで引き離す（離型工程（４）、図１（４））。これらの工程を実施することにより、所定のパターン形状を有する硬化膜（光硬化膜）１０６が基板１０１上に形成される。
　型接触工程（２）から離型工程（４）までの一連の工程単位をインプリント工程（Ｉｍ）と称す。また、積層工程（１）から離型工程（４）までの一連の工程単位を「ショット」と称し、モールドがレジストと接触する領域、つまり、基板１０１上でパターンが形成される領域を「ショット領域」と称する。図２に示すように、基板２０１上に積層工程（１）とインプリント工程（Ｉｍ）を所定の領域に対して所定の順序と回数で実施することで、所望の凹凸パターン形状を有する硬化膜２０９を、所望の位置に有する基板２０１を得ることができる。
特許第４７９１３５７号公報
Ｓ．Ｒｅｄｄｙ，Ｒ．Ｔ．Ｂｏｎｎｅｃａｚｅ／Ｍｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，８２（２００５）６０－７０
　特許文献１に記載の光ナノインプリント技術においては、型接触開始からスプレッドとフィルが完了するまでの時間（充填時間）が長く、スループットが低い、という課題があった。
　離散的に滴下されたレジストの液滴は、前述のように、モールドが接触する前に基板上に徐々に濡れ広がる（プレスプレッド）。このため、積層工程（１）が完了してからモールドが接触する型接触工程（２）開始までに待機工程を設ければ、プレスプレッドがより進行するため、型接触後のスプレッドに要する時間は、待機工程がない場合と比べて短くて済む。しかし、待機工程を要する分、１回のショットの所要時間の短縮幅は小さく、スループットは大きくは向上しない。
　そこで本発明は、充填時間が短く、高スループットな光ナノインプリント技術を提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明によれば、
　　光ナノインプリント法を用いたパターン形成方法であって、基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、前記硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、前記硬化性組成物（Ａ）を、前記モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および前記硬化性組成物（Ａ）の硬化物から前記モールドを引き離す離型工程（４）、をこの順に実施することからなり、
　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、前記複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施前に、前記複数のショット領域から選択される他のショット領域に対する積層工程（１）の実施を、この順に行うことを特徴とするパターン形成方法、が提供される。
　また、光ナノインプリント法を用いたパターン形成方法であって、基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、少なくとも重合性化合物（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、前記硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、前記硬化性組成物（Ａ）を、前記モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および前記硬化性組成物（Ａ）の硬化物から前記モールドを引き離す離型工程（４）、をこの順に実施することからなり、
　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、前記複数のショット領域から選択される一のショット領域に対する積層工程（１）と、該複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された他のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）とを、同時に開始し、同時に終了することを特徴とするパターン形成方法、が提供される。
　本発明によれば、充填時間が短く、高スループットな光ナノインプリント技術を提供することができる。
光ナノインプリント技術によるパターン形成方法の一例を示す模式断面図である。 光ナノインプリント技術を同一基板上の複数のショット領域に実施する手順の一例を示す模式断面図である。 本発明の第１実施形態に係る光ナノインプリント技術によるパターン形成方法を示す模式断面図である。 本発明の第２実施形態に係る光ナノインプリント技術によるパターン形成方法を示す模式断面図である。
　以下、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。また、本発明においては、その趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、以下に説明する実施形態に対して適宜変更、改良等が加えられたものについても本発明の範囲に含まれる。
　［硬化性組成物（Ａ）］
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を有する化合物である。本発明に係る硬化性組成物（Ａ）はさらに、光重合開始剤である成分（ｂ）、非重合性化合物である成分（ｃ）、溶剤である成分（ｄ）を含有してもよい。
　また、本明細書において硬化膜とは、基板上で硬化性組成物（Ａ）を重合させて硬化させた膜を意味する。なお、硬化膜の形状は特に限定されず、表面にパターン形状を有していてもよい。
　以下、各成分について、詳細に説明する。
　＜成分（ａ）：重合性化合物＞
　本明細書において重合性化合物である成分（ａ）は、光重合開始剤である成分（ｂ）から発生した重合因子（ラジカル等）と反応し、連鎖反応（重合反応）によって高分子化合物からなる膜を形成する化合物である。
　このような重合性化合物としては、例えば、ラジカル重合性化合物が挙げられる。重合性化合物である成分（ａ）は、一種類の重合性化合物のみから構成されていてもよく、複数種類の重合性化合物で構成されていてもよい。
　ラジカル重合性化合物としては、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ以上有する化合物、すなわち、（メタ）アクリル化合物であることが好ましい。したがって、本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、成分（ａ）として（メタ）アクリル化合物を含むことが好ましく、成分（ａ）の主成分が（メタ）アクリル化合物であることがより好ましく、（メタ）アクリル化合物であることが最も好ましい。なお、ここで記載する成分（ａ）の主成分が（メタ）アクリル化合物であるとは、成分（ａ）の９０重量％以上が（メタ）アクリル化合物であることを示す。
　ラジカル重合性化合物が、アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ以上有する複数種類の化合物で構成される場合には、単官能（メタ）アクリルモノマーと多官能（メタ）アクリルモノマーを含むことが好ましい。これは、単官能（メタ）アクリルモノマーと多官能（メタ）アクリルモノマーを組み合わせることで、機械的強度が強い硬化膜が得られるからである。
　アクリロイル基又はメタクリロイル基を１つ有する単官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、フェノキシエチル（メタ）アクリレート、フェノキシ－２－メチルエチル（メタ）アクリレート、フェノキシエトキシエチル（メタ）アクリレート、３－フェノキシ－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、４－フェニルフェノキシエチル（メタ）アクリレート、３－（２－フェニルフェニル）－２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性ｐ－クミルフニル（メタ）アクリレート、２－ブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４－ジブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、２，４，６－トリブロモフェノキシエチル（メタ）アクリレート、ＥＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性フェノキシ（メタ）アクリレート、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル（メタ）アクリレート、イソボルニル（メタ）アクリレート、１－アダマンチル（メタ）アクリレート、２－メチル－２－アダマンチル（メタ）アクリレート、２－エチル－２－アダマンチル（メタ）アクリレート、ボルニル（メタ）アクリレート、トリシクロデカニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、４－ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、アクリロイルモルホリン、２－ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、２－ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ブチル（メタ）アクリレート、アミル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ－ブチル（メタ）アクリレート、ペンチル（メタ）アクリレート、イソアミル（メタ）アクリレート、へキシル（メタ）アクリレート、ヘプチル（メタ）アクリレート、オクチル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２－エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ノニル（メタ）アクリレート、デシル（メタ）アクリレート、イソデシル（メタ）アクリレート、ウンデシル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、ラウリル（メタ）アクリレート、ステアリル（メタ）アクリレート、イソステアリル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、テトラヒドロフルフリル（メタ）アクリレート、ブトキシエチル（メタ）アクリレート、エトキシジエチレングリコール（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、メトキシエチレングリコール（メタ）アクリレート、エトキシエチル（メタ）アクリレート、メトキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ジアセトン（メタ）アクリルアミド、イソブトキシメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチル（メタ）アクリルアミド、ｔ－オクチル（メタ）アクリルアミド、ジメチルアミノエチル（メタ）アクリレート、ジエチルアミノエチル（メタ）アクリレート、７－アミノ－３，７－ジメチルオクチル（メタ）アクリレート、Ｎ，Ｎ－ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピル（メタ）アクリルアミド等が挙げられるが、これらに限定されない。
　上記単官能（メタ）アクリル化合物の市販品としては、アロニックス（登録商標）Ｍ１０１、Ｍ１０２、Ｍ１１０、Ｍ１１１、Ｍ１１３、Ｍ１１７、Ｍ５７００、ＴＯ－１３１７、Ｍ１２０、Ｍ１５０、Ｍ１５６（以上、東亞合成製）、ＭＥＤＯＬ１０、ＭＩＢＤＯＬ１０、ＣＨＤＯＬ１０、ＭＭＤＯＬ３０、ＭＥＤＯＬ３０、ＭＩＢＤＯＬ３０、ＣＨＤＯＬ３０、ＬＡ、ＩＢＸＡ、２－ＭＴＡ、ＨＰＡ、ビスコート＃１５０、＃１５５、＃１５８、＃１９０、＃１９２、＃１９３、＃２２０、＃２０００、＃２１００、＃２１５０（以上、大阪有機化学工業製）、ライトアクリレートＢＯ－Ａ、ＥＣ－Ａ、ＤＭＰ－Ａ、ＴＨＦ－Ａ、ＨＯＰ－Ａ、ＨＯＡ－ＭＰＥ、ＨＯＡ－ＭＰＬ、ＰＯ－Ａ、Ｐ－２００Ａ、ＮＰ－４ＥＡ、ＮＰ－８ＥＡ、エポキシエステルＭ－６００Ａ（以上、共栄社化学製）、ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）　ＴＣ１１０Ｓ、Ｒ－５６４、Ｒ－１２８Ｈ（以上、日本化薬製）、ＮＫエステルＡＭＰ－１０Ｇ、ＡＭＰ－２０Ｇ（以上、新中村化学工業製）、ＦＡ－５１１Ａ、５１２Ａ、５１３Ａ（以上、日立化成製）、ＰＨＥ、ＣＥＡ、ＰＨＥ－２、ＰＨＥ－４、ＢＲ－３１、ＢＲ－３１Ｍ、ＢＲ－３２（以上、第一工業製薬製）、ＶＰ（ＢＡＳＦ製）、ＡＣＭＯ、ＤＭＡＡ、ＤＭＡＰＡＡ（以上、興人製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
　また、アクリロイル基又はメタクリロイル基を２つ以上有する多官能（メタ）アクリル化合物としては、例えば、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ＥＯ，ＰＯ変性トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ジメチロールトリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４－ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６－へキサンジオールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、１，９－ノナンジオールジ（メタ）アクリレート、１，１０－デカンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３－アダマンタンジメタノールジ（メタ）アクリレート、トリス（２－ヒドロキシエチル）イソシアヌレートトリ（メタ）アクリレート、トリス（アクリロイルオキシ）イソシアヌレート、ビス（ヒドロキシメチル）トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ＥＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＰＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン、ＥＯ，ＰＯ変性２，２－ビス（４－（（メタ）アクリロキシ）フェニル）プロパン等が挙げられるが、これらに限定されない。
　上記多官能（メタ）アクリル化合物の市販品としては、ユピマー（登録商標）ＵＶ　ＳＡ１００２、ＳＡ２００７（以上、三菱化学製）、ビスコート＃１９５、＃２３０、＃２１５、＃２６０、＃３３５ＨＰ、＃２９５、＃３００、＃３６０、＃７００、ＧＰＴ、３ＰＡ（以上、大阪有機化学工業製）、ライトアクリレート４ＥＧ－Ａ、９ＥＧ－Ａ、ＮＰ－Ａ、ＤＣＰ－Ａ、ＢＰ－４ＥＡ、ＢＰ－４ＰＡ、ＴＭＰ－Ａ、ＰＥ－３Ａ、ＰＥ－４Ａ、ＤＰＥ－６Ａ（以上、共栄社化学製）、ＫＡＹＡＲＡＤ（登録商標）　ＰＥＴ－３０、ＴＭＰＴＡ、Ｒ－６０４、ＤＰＨＡ、ＤＰＣＡ－２０、－３０、－６０、－１２０、ＨＸ－６２０、Ｄ－３１０、Ｄ－３３０（以上、日本化薬製）、アロニックス（登録商標）Ｍ２０８、Ｍ２１０、Ｍ２１５、Ｍ２２０、Ｍ２４０、Ｍ３０５、Ｍ３０９、Ｍ３１０、Ｍ３１５、Ｍ３２５、Ｍ４００（以上、東亞合成製）、リポキシ（登録商標）ＶＲ－７７、ＶＲ－６０、ＶＲ－９０（以上、昭和高分子製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
　なお、上記の化合物群において、（メタ）アクリレートとは、アクリレート又はそれと同等のアルコール残基を有するメタクリレートを意味する。（メタ）アクリロイル基とは、アクリロイル基又はそれと同等のアルコール残基を有するメタクリロイル基を意味する。ＥＯは、エチレンオキサイドを示し、ＥＯ変性化合物Ａとは、化合物Ａの（メタ）アクリル酸残基とアルコール残基がエチレンオキサイド基のオリゴマー又はポリマーからなるブロック構造を介して結合している化合物を示す。また、ＰＯは、プロピレンオキサイドを示し、ＰＯ変性化合物Ｂとは、化合物Ｂの（メタ）アクリル酸残基とアルコール残基がプロピレンオキサイド基のオリゴマー又はポリマーからなるブロック構造を介して結合している化合物を示す。
　重合性化合物である成分（ａ）の硬化性組成物（Ａ）における配合割合を、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量に対して５０重量％以上とすることにより、得られる硬化膜をある程度の機械的強度を有する硬化膜とすることができる。
　＜成分（ｂ）：光重合開始剤＞
　本明細書において光重合開始剤である成分（ｂ）は、所定の波長の光を感知して上記重合因子（ラジカル）を発生させる化合物である。具体的には、光重合開始剤は、光（赤外線、可視光線、紫外線、遠紫外線、Ｘ線、電子線等の荷電粒子線等、放射線）によりラジカルを発生する重合開始剤（ラジカル発生剤）である。成分（ｂ）は、一種類の光重合開始剤で構成されていてもよく、複数種類の光重合開始剤で構成されていてもよい。
　ラジカル発生剤としては、例えば、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－クロロフェニル）－４，５－ジ（メトキシフェニル）イミダゾール二量体、２－（ｏ－フルオロフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体、２－（ｏ－又はｐ－メトキシフェニル）－４，５－ジフェニルイミダゾール二量体等の置換基を有してもよい２，４，５－トリアリールイミダゾール二量体；ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ’－テトラメチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン（ミヒラーケトン）、Ｎ，Ｎ’－テトラエチル－４，４’－ジアミノベンゾフェノン、４－メトキシ－４’－ジメチルアミノベンゾフェノン、４－クロロベンゾフェノン、４，４’－ジメトキシベンゾフェノン、４，４’－ジアミノベンゾフェノン等のベンゾフェノン誘導体；２－ベンジル－２－ジメチルアミノ－１－（４－モルフォリノフェニル）－ブタノン－１、２－メチル－１－〔４－（メチルチオ）フェニル〕－２－モルフォリノ－プロパン－１－オン等のα―アミノ芳香族ケトン誘導体；２－エチルアントラキノン、フェナントレンキノン、２－ｔ－ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，２－ベンズアントラキノン、２，３－ベンズアントラキノン、２－フェニルアントラキノン、２，３－ジフェニルアントラキノン、１－クロロアントラキノン、２－メチルアントラキノン、１，４－ナフトキノン、９，１０－フェナンタラキノン、２－メチル－１，４－ナフトキノン、２，３－ジメチルアントラキノン等のキノン類；ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル等のベンゾインエーテル誘導体；ベンゾイン、メチルベンゾイン、エチルベンゾイン、プロピルベンゾイン等のベンゾイン誘導体；ベンジルジメチルケタール等のベンジル誘導体；９－フェニルアクリジン、１，７－ビス（９，９’－アクリジニル）ヘプタン等のアクリジン誘導体；Ｎ－フェニルグリシン等のＮ－フェニルグリシン誘導体；アセトフェノン、３－メチルアセトフェノン、アセトフェノンベンジルケタール、１－ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２，２－ジメトキシ－２－フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体；チオキサントン、ジエチルチオキサントン、２－イソプロピルチオキサントン、２－クロロチオキサントン等のチオキサントン誘導体；２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス－（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキサイド等のアシルホスフィンオキサイド誘導体；１，２－オクタンジオン，１－［４－（フェニルチオ）－，２－（Ｏ－ベンゾイルオキシム）］、エタノン，１－［９－エチル－６－（２－メチルベンゾイル）－９Ｈ－カルバゾール－３－イル］－，１－（Ｏ－アセチルオキシム）等のオキシムエステル誘導体；キサントン、フルオレノン、ベンズアルデヒド、フルオレン、アントラキノン、トリフェニルアミン、カルバゾール、１－（４－イソプロピルフェニル）－２－ヒドロキシ－２－メチルプロパン－１－オン、２－ヒドロキシ－２－メチル－１－フェニルプロパン－１－オン等が挙げられるが、これらに限定されない。
　上記ラジカル発生剤の市販品として、Ｉｒｇａｃｕｒｅ　１８４、３６９、６５１、５００、８１９、９０７、７８４、２９５９、ＣＧＩ－１７００、－１７５０、－１８５０、ＣＧ２４－６１、Ｄａｒｏｃｕｒ　１１１６、１１７３、Ｌｕｃｉｒｉｎ（登録商標）　ＴＰＯ、ＬＲ８８９３、ＬＲ８９７０（以上、ＢＡＳＦ製）、ユベクリルＰ３６（ＵＣＢ製）等が挙げられるが、これらに限定されない。
　これらの中でも、成分（ｂ）は、アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤であることが好ましい。なお、上記の例のうち、アシルホスフィンオキサイド系重合開始剤は、２，４，６－トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６－トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、ビス（２，６－ジメトキシベンゾイル）－２，４，４－トリメチルペンチルホスフィンオキサイドなどのアシルホスフィンオキサイド化合物である。
　光重合開始剤である成分（ｂ）の硬化性組成物（Ａ）における配合割合は、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量、すなわち溶剤である成分（ｄ）を除く全成分の合計重量に対して、０．１重量％以上５０重量％以下であるとよい。また、好ましくは、０．１重量％以上２０重量％以下であり、さらに好ましくは１０重量％より大きく２０重量％以下である。
　硬化性組成物（Ａ）における成分（ｂ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量に対して０．１重量％以上とすることにより、硬化性組成物（Ａ）の硬化速度が速くなり、反応効率を良くすることができる。また、成分（ｂ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量に対して５０重量％以下とすることにより、得られる硬化膜をある程度の機械的強度を有する硬化膜とすることができる。
　＜成分（ｃ）：非重合性化合物＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、前述した、成分（ａ）、成分（ｂ）の他に、種々の目的に応じ、本発明の効果を損なわない範囲で、さらに非重合性化合物である成分（ｃ）を含有することができる。このような成分（ｃ）としては、（メタ）アクリロイル基などの重合性官能基を有さず、かつ、所定の波長の光を感知して上記重合因子（ラジカル）を発生させる能力を有さない化合物が挙げられる。例えば、増感剤、水素供与体、内添型離型剤、界面活性剤、酸化防止剤、ポリマー成分、その他添加剤等が挙げられる。成分（ｃ）として前記化合物を複数種類含有してもよい。
　増感剤は、重合反応促進や反応転化率の向上を目的として、適宜添加される化合物である。増感剤として、例えば、増感色素等が挙げられる。増感色素は、特定の波長の光を吸収することにより励起され、光重合開始剤である成分（ｂ）と相互作用する化合物である。なお、ここで記載する相互作用とは、励起状態の増感色素から光重合開始剤である成分（ｂ）へのエネルギー移動や電子移動等である。
　増感色素の具体例としては、アントラセン誘導体、アントラキノン誘導体、ピレン誘導体、ペリレン誘導体、カルバゾール誘導体、ベンゾフェノン誘導体、チオキサントン誘導体、キサントン誘導体、クマリン誘導体、フェノチアジン誘導体、カンファキノン誘導体、アクリジン系色素、チオピリリウム塩系色素、メロシアニン系色素、キノリン系色素、スチリルキノリン系色素、ケトクマリン系色素、チオキサンテン系色素、キサンテン系色素、オキソノール系色素、シアニン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム塩系色素等が挙げられるが、これらに限定されない。
　増感剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。
　水素供与体は、光重合開始剤である成分（ｂ）から発生した開始ラジカルや、重合成長末端のラジカルと反応し、より反応性が高いラジカルを発生する化合物である。光重合開始剤であるが光ラジカル発生剤である場合に添加することが好ましい。
　このような水素供与体の具体例としては、ｎ－ブチルアミン、ジ－ｎ－ブチルアミン、アリルチオ尿素、トリエチルアミン、トリエチレンテトラミン、４，４’－ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノ安息香酸イソアミルエステル、ペンチル－４－ジメチルアミノベンゾエート、トリエタノールアミン、Ｎ－フェニルグリシンなどのアミン化合物、２－メルカプト－Ｎ－フェニルベンゾイミダゾール、メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプト化合物、ｓ－ベンジルイソチウロニウム－ｐ－トルエンスルフィネート等の硫黄化合物、トリ－ｎ－ブチルホスフィン等のリン化合物等が挙げられるが、これらに限定されない。
　水素供与体は、一種類を単独で用いてもよいし二種類以上を混合して用いてもよい。また、水素供与体は、増感剤としての機能を有してもよい。
　モールドと硬化性組成物（Ａ）の硬化物との間の界面結合力の低減、すなわち後述する離型工程（４）における離型力の低減を目的として、硬化性組成物（Ａ）に内添型離型剤を添加することができる。本明細書において内添型とは、硬化性組成物（Ａ）の配置工程の前に予め硬化性組成物（Ａ）に添加されていることを意味する。
　内添型離型剤としては、シリコーン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤および炭化水素系界面活性剤等の界面活性剤等を使用できる。なお、本発明において内添型離型剤は、重合性を有さないものとする。
　フッ素系界面活性剤としては、パーフルオロアルキル基を有するアルコールのポリアルキレンオキサイド（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等）付加物、パーフルオロポリエーテルのポリアルキレンオキサイド（ポリエチレンオキサイド、ポリプロピレンオキサイド等）付加物等が含まれる。なお、フッ素系界面活性剤は、分子構造の一部（例えば、末端基）に、ヒドロキシル基、アルコキシ基、アルキル基、アミノ基、チオール基等を有してもよい。
　フッ素系界面活性剤としては、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、メガファック（登録商標）Ｆ－４４４、ＴＦ－２０６６、ＴＦ－２０６７、ＴＦ－２０６８（以上、ＤＩＣ製）、フロラード　ＦＣ－４３０、ＦＣ－４３１（以上、住友スリーエム製）、サーフロン（登録商標）　Ｓ－３８２（ＡＧＣ製）、ＥＦＴＯＰ　ＥＦ－１２２Ａ、１２２Ｂ、１２２Ｃ、ＥＦ－１２１、ＥＦ－１２６、ＥＦ－１２７、ＭＦ－１００（以上、トーケムプロダクツ製）、ＰＦ－６３６、ＰＦ－６３２０、ＰＦ－６５６、ＰＦ－６５２０（以上、ＯＭＮＯＶＡ　Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ製）、ユニダイン（登録商標）ＤＳ－４０１、ＤＳ－４０３、ＤＳ－４５１（以上、ダイキン工業製）、フタージェント（登録商標）　２５０、２５１、２２２Ｆ、２０８Ｇ（以上、ネオス製）等が挙げられる。
　また、内添型離型剤は、炭化水素系界面活性剤でもよい。炭化水素系界面活性剤としては、炭素数１～５０のアルキルアルコールに炭素数２～４のアルキレンオキサイドを付加した、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物等が含まれる。
　アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物としては、メチルアルコールポリエチレンオキサイド付加物、デシルアルコールポリエチレンオキサイド付加物、ラウリルアルコールポリエチレンオキサイド付加物、セチルアルコールポリエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールポリエチレンオキサイド付加物、ステアリルアルコールポリエチレンオキサイド／ポリプロピレンオキサイド付加物等が挙げられる。なお、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物の末端基は、単純にアルキルアルコールにポリアルキレンオキサイドを付加して製造できるヒドロキシル基に限定されない。このヒドロキシル基が他の置換基、例えば、カルボキシル基、アミノ基、ピリジル基、チオール基、シラノール基等の極性官能基やアルキル基、アルコキシ基等の疎水性官能基に変換されていてもよい。
　アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物は、市販品を使用してもよい。市販品としては、例えば、青木油脂工業製のポリオキシエチレンメチルエーテル（メチルアルコールポリエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ　ＭＰ－４００、ＭＰ－５５０、ＭＰ－１０００）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンデシルエーテル（デシルアルコールポリエチレンオキサイド付加物）（ＦＩＮＥＳＵＲＦ　Ｄ－１３０３、Ｄ－１３０５、Ｄ－１３０７、Ｄ－１３１０）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンラウリルエーテル（ラウリルアルコールポリエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ　ＥＬ－１５０５）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンセチルエーテル（セチルアルコールポリエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ　ＣＨ－３０５、ＣＨ－３１０）、青木油脂工業製のポリオキシエチレンステアリルエーテル（ステアリルアルコールポリエチレンオキサイド付加物）（ＢＬＡＵＮＯＮ　ＳＲ－７０５、ＳＲ－７０７、ＳＲ－７１５、ＳＲ－７２０、ＳＲ－７３０、ＳＲ－７５０）、青木油脂工業製のランダム重合型ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンステアリルエーテル（ＢＬＡＵＮＯＮ　ＳＡ－５０／５０　１０００Ｒ、ＳＡ－３０／７０　２０００Ｒ）、ＢＡＳＦ製のポリオキシエチレンメチルエーテル（Ｐｌｕｒｉｏｌ（登録商標）　Ａ７６０Ｅ）、花王製のポリオキシエチレンアルキルエーテル（エマルゲンシリーズ）等が挙げられる。
　これらの炭化水素系界面活性剤の中でも内添型離型剤としては、アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物であることが好ましく、長鎖アルキルアルコールポリアルキレンオキサイド付加物であることがより好ましい。内添型離型剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。
　非重合性化合物である成分（ｃ）の硬化性組成物（Ａ）における配合割合は、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量、すなわち溶剤である成分（ｄ）を除く硬化性組成物（Ａ）の成分の合計重量に対して、０重量％以上５０重量％以下であるとよい。また、好ましくは、０．１重量％以上５０重量％以下であり、さらに好ましくは０．１重量％以上２０重量％以下である。成分（ｃ）の配合割合を成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）の合計重量に対して５０重量％以下とすることにより、得られる硬化膜をある程度の機械的強度を有する硬化膜とすることができる。
　＜成分（ｄ）：溶剤＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、溶剤である成分（ｄ）を含有していてもよい。成分（ｄ）としては、成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）が溶解する溶剤であれば、特に限定はされない。好ましい溶剤としては常圧における沸点が８０℃以上２００℃以下の溶剤である。さらに好ましくは、エステル構造、ケトン構造、水酸基、エーテル構造のいずれかを少なくとも１つ有する溶剤である。具体的には、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、シクロヘキサノン、２－ヘプタノン、γ－ブチロラクトン、乳酸エチルから選ばれる単独、あるいはこれらの混合溶剤である。
　＜硬化性組成物（Ａ）の配合時の温度＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）を調製する際には、各成分を所定の温度条件下で混合、溶解させる。具体的には、０℃以上１００℃以下の範囲で行う。
　＜硬化性組成物（Ａ）の粘度＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は液体であることが好ましい。なぜならば、後述する型接触工程（２）において、硬化性組成物（Ａ）のスプレッドおよびフィルが速やかに完了する、つまり充填時間が短いからである。
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の２５℃での粘度は、１ｍＰａ・ｓ以上４０ｍＰａ・ｓ未満であることが好ましい。また、より好ましくは、１ｍＰａ・ｓ以上２０ｍＰａ・ｓ未満である。硬化性組成物（Ａ）の粘度が４０ｍＰａ・ｓ以上であると、所望のパターンの粗密に合わせ液滴を離散的に配置することにより残膜厚を均一にし、高精度パターンを形成することができるインクジェット方式による塗布ができなくなる。また、粘度が１ｍＰａ・ｓより低いと、硬化性組成物（Ａ）を塗布（配置）したときに流れることにより塗りムラが発生したり、後述する接触工程において、モールド端部から組成物が流れ出したりする場合があり、好ましくない。
　＜硬化性組成物（Ａ）の表面張力＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）の表面張力は、溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物について２３℃での表面張力が、５ｍＮ／ｍ以上７０ｍＮ／ｍ以下であることが好ましい。また、より好ましくは、７ｍＮ／ｍ以上５０ｍＮ／ｍ以下であり、さらに好ましくは、１０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍ以下である。ここで、表面張力が高いほど、例えば５ｍＮ／ｍ以上であると、毛細管力が強く働くため、硬化性組成物（Ａ）をモールドに接触させた際に、充填（スプレッドおよびフィル）が短時間で完了する（非特許文献１）。また、表面張力を７０ｍＮ／ｍ以下とすることにより、硬化性組成物（Ａ）を硬化して得られる硬化膜が表面平滑性を有する硬化膜となる。
　＜硬化性組成物（Ａ）の接触角＞
　発明に係る硬化性組成物（Ａ）の接触角は、溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物について、基板表面およびモールド表面の双方に対して０°以上９０°以下であることが好ましい。接触角が９０°より大きいと、モールドパターンの内部や基板－モールドの間隙において毛細管力が負の方向（モールドと硬化性組成物（Ａ）間の接触界面を収縮させる方向）に働き、充填しない。また、０°以上３０°以下であることが特に好ましい。接触角が低いほど毛細管力が強く働くため、充填速度が速い(非特許文献１)。
　＜硬化性組成物（Ａ）の揮発性＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の揮発性が低いことが好ましい。本発明において、硬化性組成物（Ａ）は、積層工程（１）にて基板上に滴下された後、型接触工程（２）においてモールドと接触されるまでの間に、後述するように、所定のインターバルが設けられることを特徴とする。そのインターバル中は、雰囲気気体中に暴露される。インターバル中に硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物が揮発する場合があるため、揮発による体積減少率が１０％以下となるような組成とすることが好ましい。好ましくは、積層工程（１）で、硬化性組成物（Ａ）の液滴が離散的に滴下されて積層された後、１０秒後の硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の重量減少率が１０％以下である。体積減少率が１０％より大きいであると、パターン高さや残膜厚が所望の値より小さいというパターン精度の不具合、あるいは組成変動に伴って所望の物性値が得られないなどの不具合を生じる。具体的には、硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の２０℃における蒸気圧が０．５ｋＰａ以下であることが好ましく、０．２ｋＰａ以下がさらに好ましく、０．１ｋＰａ以下が特に好ましい。
　＜硬化性組成物（Ａ）に混入している不純物＞
　本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、できる限り不純物を含まないことが好ましい。ここで記載する不純物とは、前述した成分（ａ）、成分（ｂ）、成分（ｃ）および成分（ｄ）以外のものを意味する。
　したがって、本発明に係る硬化性組成物（Ａ）は、精製工程を経て得られたものであることが好ましい。このような精製工程としては、フィルタを用いた濾過等が好ましい。フィルタを用いた濾過を行う際には、具体的には、前述した成分（ａ）、成分（ｂ）および必要に応じて添加する添加成分を混合した後、例えば、孔径０．００１μｍ以上５．０μｍ以下のフィルタで濾過することが好ましい。フィルタを用いた濾過を行う際には、多段階で行ったり、多数回繰り返したりすることがさらに好ましい。また、濾過した液を再度濾過してもよい。孔径の異なるフィルタを複数用いて濾過してもよい。濾過に使用するフィルタとしては、ポリエチレン樹脂製、ポリプロピレン樹脂製、フッ素樹脂製、ナイロン樹脂製等のフィルタを使用することができるが、特に限定されるものではない。
　このような精製工程を経ることで、硬化性組成物（Ａ）に混入したパーティクル等の不純物を取り除くことができる。これにより、パーティクル等の不純物によって、硬化性組成物（Ａ）を硬化した後に得られる硬化膜に不用意に凹凸が生じてパターンの欠陥が発生することを防止することができる。
　なお、本発明に係る硬化性組成物（Ａ）を、半導体集積回路を製造するために使用する場合、製品の動作を阻害しないようにするため、硬化性組成物（Ａ）中に金属原子を含有する不純物（金属不純物）が混入することを極力避けることが好ましい。このような場合、硬化性組成物（Ａ）に含まれる金属不純物の濃度としては、１０ｐｐｍ以下が好ましく、１００ｐｐｂ以下にすることがさらに好ましい。
　［パターン形成方法］
　次に、本発明のパターン形成方法の各工程について、図１の模式断面図を用いて説明する。
　本発明に係るパターン形状を有する硬化膜の製造方法によって得られる硬化膜は、１ｎｍ以上１０ｍｍ以下のサイズのパターンを有する膜であることが好ましい。また、１０ｎｍ以上１００μｍ以下のサイズのパターンを有する膜であることがより好ましい。なお、一般に、光を利用してナノサイズ（１ｎｍ以上１００ｎｍ以下）のパターン（凹凸構造）を有する膜を作製するパターン形成技術は、光ナノインプリント法と呼ばれている。本発明のパターン形成方法は、光ナノインプリント法を利用している。以下、各工程について説明する。
　＜積層工程（１）＞
　積層工程（１）では、図１に示す通り、硬化性組成物（Ａ）１０２の液滴を、基板１０１上に離散的に滴下して配置する。配置方法としてはインクジェット法が特に好ましい。硬化性組成物（Ａ）１０２の液滴は、モールド１０４上に凹部が密に存在する領域に対向する基板上には密に、凹部が疎に存在する領域に対向する基板上には疎に配置される。このことにより、後述する残膜１０７を、モールド１０４上のパターンの疎密によらずに均一な厚さに制御することができる。
　硬化性組成物（Ａ）１０２を配置する対象である基板１０１は、被加工基板であり、通常、シリコンウエハが用いられる。基板１０１上には、被加工層が形成されていてもよい。基板１０１および被加工層の間にさらに他の層が形成されていてもよい。また、基板１０１として石英基板を用いれば、石英インプリントモールドのレプリカ（石英モールドレプリカ）を作製することができる。
　ただし、基板１０１はシリコンウエハや石英基板に限定されるものではない。基板１０１は、アルミニウム、チタン－タングステン合金、アルミニウム－ケイ素合金、アルミニウム－銅－ケイ素合金、酸化ケイ素、窒化ケイ素等の半導体デバイス用基板として知られているものの中からも任意に選択することができる。
　なお、使用される基板１０１（被加工基板）あるいは被加工層の表面は、シランカップリング処理、シラザン処理、有機薄膜の成膜、等の表面処理によって硬化性組成物（Ａ）１０２との密着性が向上されていてもよい。
　＜型接触工程（２）＞
　次に、図１（２）に示すように、積層工程（１）で配置された硬化性組成物（Ａ）１０２にパターン形状を転写するための原型パターンを有するモールド１０４を接触させる。これにより、モールド１０４が表面に有する微細パターンの凹部に硬化性組成物（Ａ）１０２が充填（フィル）されて、モールド１０４の微細パターンに充填（フィル）された液膜となる（図１（２）の拡大部）。
　モールド１０４としては、次の光照射工程（３）を考慮して光透過性の材料で構成されたモールド１０４を用いるとよい。モールド１０４を構成する材料の材質としては、具体的には、ガラス、石英、ＰＭＭＡ、ポリカーボネート樹脂等の光透明性樹脂、透明金属蒸着膜、ポリジメチルシロキサン等の柔軟膜、光硬化膜、金属膜等が好ましい。ただし、モールド１０４を構成する材料の材質として光透明性樹脂を使用する場合は、硬化性組成物（Ａ）１０２に含まれる成分に溶解しない樹脂を選択する必要がある。熱膨張係数が小さくパターン歪みが小さいことから、モールド１０４を構成する材料の材質は、石英であることが特に好ましい。
　モールド１０４が表面に有する微細パターンは、４ｎｍ以上２００ｎｍ以下のパターン高さを有することが好ましい。パターン高さが低いほど、後述の離型工程（４）においてモールド１０４を硬化性組成物（Ａ）１０２の光硬化膜１０６から引き剥がす力、すなわち離型力を低減することができ、また、離型に伴ってパターン形状を有する硬化膜１０６がひきちぎられてマスク側に残存する離型欠陥数が少なくなる。モールド１０４を引き剥がす際の衝撃によるパターン形状を有する硬化膜１０６の弾性変形で隣接するパターン形状を有する硬化膜１０６同士が接触し、パターン形状を有する硬化膜１０６が癒着あるいは破損する場合があるが、パターン幅に対してパターン高さが２倍程度以下（アスペクト比２以下）であると、それらの不具合を回避できる可能性が高い。一方、パターン高さが低過ぎると、被加工基板の加工精度が低くなる。
　モールド１０４には、光硬化した硬化性組成物（Ａ）１０２とモールド１０４の表面との剥離性を向上させるために、硬化性組成物（Ａ）１０２とモールド１０４との型接触工程（２）である本工程の前に表面処理を行っておいてもよい。表面処理の方法としては、モールド１０４の表面に離型剤を塗布して離型剤層を形成する方法が挙げられる。ここで、モールド１０４の表面に塗布する離型剤としては、シリコーン系離型剤、フッ素系離型剤、炭化水素系離型剤、ポリエチレン系離型剤、ポリプロピレン系離型剤、パラフィン系離型剤、モンタン系離型剤、カルナバ系離型剤等が挙げられる。例えば、ダイキン工業（株）製のオプツール（登録商標）ＤＳＸ等の市販の塗布型離型剤も好適に用いることができる。なお、離型剤は、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を併用して用いてもよい。これらの中でも、フッ素系および炭化水素系の離型剤が特に好ましい。
　型接触工程（２）において、図１（２）に示すように、モールド１０４と硬化性組成物（Ａ）１０２とを接触させる際に、硬化性組成物（Ａ）１０２に加える圧力は特に限定はされない。該圧力は０ＭＰａ以上１００ＭＰａ以下とするとよい。また、該圧力は０ＭＰａ以上５０ＭＰａ以下であることが好ましく、０ＭＰａ以上３０ＭＰａ以下であることがより好ましく、０ＭＰａ以上２０ＭＰａ以下であることがさらに好ましい。
　型接触工程（２）において、モールド１０４と硬化性組成物（Ａ）１０２を接触させる時間は、特に限定はされないが、例えば０．１秒以上６００秒以下とすると良い。また、該時間は０．１秒以上３秒以下であることが好ましく、０．１秒以上１秒以下であることが特に好ましい。０．１秒より短いと、スプレッドおよびフィルが不十分となり、未充填欠陥と呼ばれる欠陥が多発する傾向がある。
　型接触工程（２）は、大気雰囲気下、減圧雰囲気下、不活性ガス雰囲気下のいずれの条件下でも行うことができるが、酸素や水分による硬化反応への影響を防ぐことができるため、減圧雰囲気や雰囲気制御気体として不活性ガスを使用し不活性ガス雰囲気とすることが好ましい。不活性ガス雰囲気下で本工程を行う場合に使用することができる不活性ガスの具体例としては、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン、各種フロンガス等、あるいはこれらの混合ガスが挙げられる。大気雰囲気下を含めて特定のガスの雰囲気下で本工程を行う場合、好ましい圧力は、０．０００１気圧以上１０気圧以下である。
　型接触工程（２）は、雰囲気制御気体として凝縮性ガスを使用して凝縮性ガスを含む雰囲気（以下、「凝縮性ガス雰囲気」と称する）下で行ってもよい。本明細書において凝縮性ガスとは、モールド１０４上に形成された微細パターンの凹部、およびモールドと基板との間隙に、硬化性組成物（Ａ）１０２と一緒に雰囲気中のガスが充填されたとき、充填時に発生する毛細管圧力で凝縮して液化するガスのことを指す。なお凝縮性ガスは、型接触工程（２）で硬化性組成物（Ａ）１０２とモールド１０４とが接触する前（図１（１））は雰囲気中に気体として存在する。
　凝縮性ガス雰囲気下で型接触工程（２）を行うと、微細パターンの凹部に充填されたガスが硬化性組成物（Ａ）１０２により発生する毛細管圧力により液化することで気泡が消滅するため、充填性が優れる。凝縮性ガスは、硬化性組成物（Ａ）１０２に溶解してもよい。
　凝縮性ガスの沸点は、型接触工程（２）の雰囲気温度以下であれば限定はされないが、－１０℃～２３℃が好ましく、さらに好ましくは１０℃～２３℃である。この範囲であれば、充填性がさらに優れる。
　凝縮性ガスの型接触工程（２）の雰囲気温度での蒸気圧は、型接触工程（２）で押印するときのモールド圧力以下であれば制限がないが、０．１～０．４ＭＰａが好ましい。この範囲であれば、充填性がさらに優れる。雰囲気温度での蒸気圧が０．４ＭＰａより大きいと、気泡の消滅の効果を十分に得ることができない傾向がある。一方、雰囲気温度での蒸気圧が０．１ＭＰａよりも小さいと、減圧が必要となり、装置が複雑になる傾向がある。型接触工程（２）の雰囲気温度は、特に制限がないが、２０℃～２５℃が好ましい。
　凝縮性ガスとして、具体的には、トリクロロフルオロメタン等のクロロフルオロカーボン（ＣＦＣ）、フルオロカーボン（ＦＣ）、ハイドロクロロフルオロカーボン（ＨＣＦＣ）、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（ＣＨＦ２ＣＨ２ＣＦ３、ＨＦＣ－２４５ｆａ、ＰＦＰ）等のハイドロフルオロカーボン（ＨＦＣ）、ペンタフルオロエチルメチルエーテル（ＣＦ３ＣＦ２ＯＣＨ３、ＨＦＥ－２４５ｍｃ）等のハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）等のフロン類が挙げられる。
　これらのうち、型接触工程（２）の雰囲気温度が２０℃～２５℃での充填性が優れるという観点から、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（２３℃での蒸気圧０．１４ＭＰａ、沸点１５℃）、トリクロロフルオロメタン（２３℃での蒸気圧０．１０５６ＭＰａ、沸点２４℃）、およびペンタフルオロエチルメチルエーテルが好ましい。さらに、安全性が優れるという観点から、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパンが特に好ましい。
　凝縮性ガスは、一種類を単独で用いてもよいし、二種類以上を混合して用いてもよい。またこれら凝縮性ガスは、空気、窒素、二酸化炭素、ヘリウム、アルゴン等の非凝縮性ガスと混合して用いてもよい。凝縮性ガスと混合する非凝縮性ガスとしては、充填性の観点から、ヘリウムが好ましい。ヘリウムはモールド１０４を透過することができる。そのため、型接触工程（２）でモールド１０４上に形成された微細パターンの凹部に硬化性組成物（Ａ）と一緒に雰囲気中のガス（凝縮性ガスおよびヘリウム）が充填されたとき、凝縮性ガスが液化するとともにヘリウムはモールド１０４を透過する。
　＜光照射工程（３）＞
　次に、図１（３）に示すように、硬化性組成物（Ａ）１０２に対し、モールド１０４を介して照射光１０５を照射する。より詳細には、モールド１０４の微細パターンに充填された硬化性組成物（Ａ）１０２に、モールド１０４を介して照射光１０５を照射する。これにより、モールド１０４の微細パターンに充填された硬化性組成物（Ａ）１０２は、照射光１０５によって硬化してパターン形状を有する硬化膜１０６となる。
　ここで、モールド１０４の微細パターンに充填された硬化性組成物（Ａ）１０２に照射される照射光１０５は、硬化性組成物（Ａ）１０２の感度波長に応じて選択される。具体的には、１５０ｎｍ以上４００ｎｍ以下の波長の紫外光や、Ｘ線、電子線等を適宜選択して使用することが好ましい。
　これらの中でも、照射光１０５としては、紫外光が特に好ましい。これは、硬化助剤（光重合開始剤）として市販されているものは、紫外光に感度を有する化合物が多いからである。ここで紫外光を発する光源としては、例えば、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、低圧水銀灯、Ｄｅｅｐ－ＵＶランプ、炭素アーク灯、ケミカルランプ、メタルハライドランプ、キセノンランプ、ＫｒＦエキシマレーザ、ＡｒＦエキシマレーザ、Ｆ２エキシマレーザ等が挙げられるが、超高圧水銀灯が特に好ましい。また使用する光源の数は１つでもよいし又は複数であってもよい。また、光照射を行う際には、モールド１０４の微細パターンに充填された硬化性組成物（Ａ）１０２の全面に行ってもよく、一部領域にのみ行ってもよい。
　また、光照射工程（３）は、基板上の全領域に断続的に複数回行ってもよいし、全領域に連続照射してもよい。さらに、第１の照射過程で一部領域Ａを照射し、第２の照射過程で領域Ａとは異なる領域Ｂを照射してもよい。
　＜離型工程（４）＞
　次に、離型工程（４）において、パターン形状を有する硬化膜１０６とモールド１０４と引き離す。本工程では、図１（４）に示すように、パターン形状を有する硬化膜１０６とモールド１０４とを引き離し、光照射工程（３）においてモールド１０４上に形成された微細パターンの反転パターンとなるパターン形状を有する硬化膜１０６が自立した状態で得られる。なお、パターン形状を有する硬化膜１０６の凹凸パターンの凹部にも硬化膜が残存するが、この膜のことを残膜１０７と呼ぶこととする（図１（４）の拡大部）。
　なお、型接触工程（２）を凝縮性ガス雰囲気下で行った場合、離型工程（４）で硬化膜１０６とモールド１０４とを引き離す際に、硬化膜１０６とモールド１０４とが接触する界面の圧力が低下することに伴って凝縮性ガスが気化する。これにより、硬化膜１０６とモールド１０４とを引き離すために必要な力である離型力を低減させる効果を奏する傾向がある。
　パターン形状を有する硬化膜１０６とモールド１０４とを引き離す方法としては、引き離す際にパターン形状を有する硬化膜１０６の一部が物理的に破損しなければ特に限定されず、各種条件等も特に限定されない。例えば、基板１０１（被加工基板）を固定してモールド１０４を基板１０１から遠ざかるように移動させて剥離してもよい。もしくは、モールド１０４を固定して基板１０１をモールド１０４から遠ざかるように移動させて剥離してもよい。あるいは、これらの両方を正反対の方向へ引っ張って剥離してもよい。
　以上の積層工程（１）～離型工程（４）を複数のショット領域へ連続して実施することからなる工程（製造プロセス）を実施することで、所望の凹凸パターン形状（モールド１０４の凹凸形状に因むパターン形状）を、基板上の当該複数のショット領域に有する硬化膜を得ることができる。
　［パターン形成方法の第１実施形態］
　次に、本発明の第１実施形態（Ｄｅｌａｙｅｄ　Ｓｅｑｕｅｎｃｅ Ｉｍｐｒｉｎｔ（ＤＳＩ））に係るパターン形成方法について、図３の模式断面図を用いて説明する。図３は後述のｍ＝２に相当する工程を図示している。
　本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）に係るパターン形成方法は、光ナノインプリント法の一形態である。
　本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）のパターン形成方法では、基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、該硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、該硬化性組成物（Ａ）を、該モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および該硬化性組成物（Ａ）の硬化物から該モールドを引き離す離型工程（４）、をこの順に実施し、
　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、前記複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施前に、前記複数のショット領域から選択される他のショット領域に対する積層工程（１）の実施を、この順に行うことを特徴とするパターン形成方法。
　また、本発明の第１実施形態のパターン形成方法では、前記複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・Ｓ（ｍ））（ｍは２以上の整数）に対して積層工程（１）を順次実施した後に、該ショット領域（Ｓ（１））に対する該インプリント工程（Ｉｍ）の実施と、ショット領域（Ｓ（１＋ｍ））に対する積層工程（１）の実施をこの順に行い、以下、同様にショット領域（Ｓ（ｐ））（ｐは２以上の整数）に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施と、ショット領域（Ｓ（ｐ＋ｍ））に対する積層工程（１）の実施をこの順に行う。
　図２には、ショット領域Ｓ（１）２０３、ショット領域Ｓ（２）２０４、ショット領域Ｓ（３）２０５、およびショット領域Ｓ（４）２０６のそれぞれに積層工程（１）～離型工程（４）を順次行う、従来のパターン形成方法を示す。従来のパターン形成方法では、まず、積層工程（１）において、基板２０１上のショット領域Ｓ（１）２０３に硬化性組成物（Ａ）２０２の液滴を離散的に滴下して配置する。その後、型接触工程（２）～離型工程（４）を含むインプリント工程（Ｉｍ）において、硬化性組成物（Ａ）２０２とモールド２０８の接触、照射光２０７の照射による硬化性組成物（Ａ）２０２の硬化を経て、基板２０１上に自立したパターン形状を有する硬化膜２０９を得ることができる。ここで、型接触工程（２）では、硬化性組成物（Ａ）２０２の液滴が毛細管現象により、基板２０１とモールド２０８の間隙の全域へ拡がるスプレッドが進行する。このスプレッドに要する時間が長いことにより充填時間が長くなり、従来のパターン形成方法は、低いスループットとなっている。そのため、積層工程（１）の後、型接触工程（２）の開始前に、硬化性組成物（Ａ）２０２の液滴のプレスプレッドを進行させるための待機工程（Ｍ）（不図示）を行うこともできる。待機工程（Ｍ）を行う場合、型接触工程（２）において、モールド２０８接触後の硬化性組成物（Ａ）２０２スプレッドに要する時間は、待機工程（Ｍ）がない場合と比べて短くなる。つまり、型接触工程（２）の所要時間は短くなる。しかし、１回のショットあたりの合計所要時間は、待機工程（Ｍ）の所要時間分長くなり、１回のショットの所要時間の短縮幅は小さく、スループットは大きくは向上しないか、場合によっては低下する。
　そこで、図３に本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）に係るパターン形成方法を示す。まず、基板３０１上のショット領域Ｓ（１）３０３に硬化性組成物（Ａ）３０２の液滴を離散的に滴下して配置する積層工程（１）と、硬化性組成物（Ａ）３０２のプレスプレッドが進行する待機工程（Ｍ）をこの順に実施した後、ショット領域Ｓ（２）３０４に対する積層工程（１）を実施する。その後、ショット領域Ｓ（１）３０３に対するインプリント工程（Ｉｍ）と、ショット領域Ｓ（３）３０５に対する積層工程（１）を順次実施する。ショット領域Ｓ（１）３０３における型接触工程（２）～離型工程（４）を含むインプリント工程（Ｉｍ）では、硬化性組成物（Ａ）３０２とモールド３０８の接触、照射光３０７の照射による硬化性組成物（Ａ）３０２の硬化を経て、基板３０１上に自立したパターン形状を有する硬化膜３０９を得ることができる。続いて、ショット領域Ｓ（２）３０４に対するインプリント工程（Ｉｍ）と、ショット領域Ｓ（４）３０６に対する積層工程（１）を順次実施する。このように、積層工程（１）を行った順にショット領域Ｓ（ｐ）（ｐは２以上の整数）に対するインプリント工程（Ｉｍ）と、ショット領域Ｓ（ｐ＋ｍ）に対する積層工程（１）を順次実施することを繰り返すことで、パターン形成を行うことができる。なお、図３に示した本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）はｍ＝２に相当する工程であるが、ｍが３以上である場合でも同様に実施することができる。
　本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）では、図３に示すように、ｍ＝２の場合に、ショット領域Ｓ（１）３０３において積層工程（１）の完了後、インプリント工程（Ｉｍ）の開始までのインターバルとして、待機工程（Ｍ）における待機時間Ｔｗ１と積層工程（１）における所要時間Ｔｄ１の合計時間を得ることができる。また、ショット領域Ｓ（２）３０４以降のショット領域Ｓ（ｐ）では、各ショット領域において、インターバルとして、インプリント工程（Ｉｍ）における所要時間Ｔｉ１と積層工程（１）における所要時間Ｔｄ１の合計時間を得ることができる。このインターバル中に硬化性組成物（Ａ）３０２の液滴のプレスプレッドが進行することから、型接触工程（２）におけるスプレッドが速やかに完了し、型接触工程（２）の所要時間を短縮することができる。
　ここで、一のショット領域に対する積層工程（１）を実施してから次のショット領域に対する積層工程（１）を実施するまでの間に、一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施の所要時間Ｔｉ１と同じ長さの待機工程（Ｍ）を設けてもよい。また、待機工程（Ｍ）の所要時間Ｔｗ１とインプリント工程（Ｉｍ）の所要時間Ｔｉ１が等しく、各ショット領域におけるＴｉ１とＴｄ１がそれぞれ等しい場合、全ショットでのインターバルが同一の長さとなる。この場合、本発明の第１実施形態のインターバルは全ショット領域に関して、（ｍ－１）×（Ｔｉ１＋Ｔｄ１）である。
　また、本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）においては、積層工程（１）における所要時間Ｔｄ１と、インプリント工程（Ｉｍ）における所要時間Ｔｉ１が等しいことがより好ましい。
　［パターン形成方法の第２実施形態］
　次に、本発明の第２実施形態（Ｃｈａｓｉｎｇ　Ｉｍｐｒｉｎｔ（ＣＩ））に係るパターン形成方法について、図４の模式断面図を用いて説明する。図４は後述のｎ＝２に相当する工程を図示している。
　本発明の第２実施形態（ＣＩ）に係るパターン形成方法は、光ナノインプリント法の一形態である。
　本発明の第２実施形態のパターン形成方法では、基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、少なくとも重合性化合物（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、該硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、該硬化性組成物（Ａ）を、該モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および該硬化性組成物（Ａ）の硬化物から該モールドを引き離す離型工程（４）、をこの順に実施し、
　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、前記複数のショット領域から選択される一のショット領域に対する積層工程（１）と、該複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された他のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）とを、同時に開始し、同時に終了する。
　また、本発明の第２実施形態のパターン形成方法では、複数のショット領域から選択される第１の複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・，Ｓ（ｎ））（ｎは２以上の整数）に対して積層工程（１）を順次実施した後に、複数のショット領域から同数選択される第２の複数のショット領域（Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２），・・・，Ｓ（２ｎ））に対する積層工程（１）と該第１の複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・，Ｓ（ｎ））に対するインプリント工程（Ｉｍ）とを、同時並行的に順次実施してもよい。
　そこで、図４に本発明の第２実施形態（ＣＩ）のに係るパターン形成方法を示す。まず、基板４０１上のショット領域Ｓ（１）４０３に硬化性組成物（Ａ）４０２の液滴を離散的に滴下して配置する積層工程（１）と、ショット領域Ｓ（２）４０４に硬化性組成物（Ａ）４０２の液滴を離散的に滴下して配置する積層工程（１）をこの順に実施した後、ショット領域Ｓ（１）４０３に対するインプリント工程（Ｉｍ）と、ショット領域Ｓ（３）４０５に対する積層工程（１）を同時に実施する。ショット領域Ｓ（１）４０３における型接触工程（２）～離型工程（４）を含むインプリント工程（Ｉｍ）では、硬化性組成物（Ａ）４０２とモールド４０８の接触、照射光４０７の照射による硬化性組成物（Ａ）４０２の硬化を経て、基板４０１上に自立したパターン形状を有する硬化膜４０９を得ることができる。続いて、ショット領域Ｓ（２）４０４に対するインプリント工程（Ｉｍ）とショット領域Ｓ（４）４０６に対する積層工程（１）を同時に実施する。以下、同様に、ショット領域Ｓ（ｑ）（ｑは２以上の整数）に対するインプリント工程（Ｉｍ）とショット領域Ｓ（ｑ＋ｎ）に対する積層工程（１）を同時並行的に順次実施する。なお、図４に示した本発明の第２実施形態（ＣＩ）はｎ＝２に相当する工程であるが、ｎが３以上の工程も同様に実施することができる。
　本発明の第２実施形態（ＣＩ）では、図４に示すようにｎ＝２の場合に、各ショット領域における積層工程（１）の完了後、インプリント工程（Ｉｍ）開始までのインターバルとして、積層工程（１）における所要時間でありインプリント工程（Ｉｍ）における所要時間であるＴｄ２を得ることができる。このインターバル中に硬化性組成物（Ａ）４０２の液滴のプレスプレッドが進行し、型接触工程（２）実施中におけるスプレッドが速やかに完了するため、型接触工程（２）の所要時間を短縮することができる。なお、本発明の第２実施形態（ＣＩ）のインターバルは、各ショット領域におけるＴｄ２が等しい場合、全ショット領域に関して、（ｎ－１）×Ｔｄ２である。
　また、本発明の第２実施形態（ＣＩ）においては、２つ以上の基板搭載ステージ、１つのディスペンサ、１つのインプリントヘッドを有し、２枚以上の基板に対して前記積層工程（１）および前記インプリント工程（Ｉｍ）を実施可能な装置において、第１の基板上の一のショット領域に対する積層工程（１）と同時に、第２の基板上の一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）を同時に開始し、同時に終了してもよい。
　［実施例１～５および比較例1～３］
　光ナノインプリント法によるパターン形成を１００のショット領域に対して実施するための所要時間を表１に示す。
　実施例１～３では、本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）を実施する。実施例４～５では、本発明の第２実施形態（ＣＩ）を実施する。比較例１～３では、従来の１つのショット領域毎に積層工程（１）～離型工程（４）を順次行うパターン形成を実施する。
　前述のように、インターバルが長いほど型接触工程（２）における充填時間が短くなるため、インプリント工程（Ｉｍ）の所要時間は短くなる。表１に示すように、実施例１～３では積層工程（１）における所要時間Ｔｄ１、待機時間Ｔｗ１、およびインプリント工程（Ｉｍ）における所要時間Ｔｉ１を設定し、実施例４および５では積層工程（１）における所要時間でありインプリント工程（Ｉｍ）における所要時間であるＴｄ２を設定し、比較例１～３では積層工程（１）における所要時間Ｔｄ、待機時間Ｔｗ、およびインプリント工程（Ｉｍ）における所要時間Ｔｉを設定し、光ナノインプリント法によるパターン形成を１００のショット領域に対して実施する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　実施例１～３において、本発明の第１実施形態（ＤＳＩ）では、充填不良を生じずに１００のショット領域に対してパターン形成を行うためには、１５１．５～２０４秒の所要時間で十分であることが示される。
　実施例４～５において、本発明の第２実施形態（ＣＩ）では、充填不良を生じずに１００のショット領域に対してパターン形成を行うためには、１０３～１５３秒の所要時間で十分であることが示される。
　比較例１～３において、従来のパターン形成方法では、充填不良を生じずに１００のショット領域に対してパターン形成を行うためには、所要時間が２５０秒必要であることが示される。
　以上、本実施形態の方法を用いることで、充填時間が短く、高スループットな光ナノインプリント技術を提供できることが示される。
　この出願は２０１７年３月８日に出願された米国特許出願番号６２／４６８，４７０、及び２０１７年６月２６日に出願された米国特許出願番号６２／５２４、７０６の優先権を主張するものであり、それらの内容を引用してこの出願の一部とするものである。
１０１　基板
１０２　レジスト、硬化性組成物（Ａ）
１０３　液滴の拡がる方向を示す矢印
１０４　モールド（型）
１０５　照射光
１０６　パターン形状を有する硬化膜（光硬化膜）
１０７　残膜
２０１　基板
２０２　硬化性組成物（Ａ）
２０３　ショット領域Ｓ（１）
２０４　ショット領域Ｓ（２）
２０５　ショット領域Ｓ（３）
２０６　ショット領域Ｓ（４）
２０７　照射光
２０８　モールド
２０９　パターン形状を有する硬化膜
３０１　基板
３０２　硬化性組成物（Ａ）
３０３　ショット領域Ｓ（１）
３０４　ショット領域Ｓ（２）
３０５　ショット領域Ｓ（３）
３０６　ショット領域Ｓ（４）
３０７　照射光
３０８　モールド
３０９　パターン形状を有する硬化膜
４０１　基板
４０２　硬化性組成物（Ａ）
４０３　ショット領域Ｓ（１）
４０４　ショット領域Ｓ（２）
４０５　ショット領域Ｓ（３）
４０６　ショット領域Ｓ（４）
４０７　照射光
４０８　モールド
４０９　パターン形状を有する硬化膜

 

Claims (12)

  1. 　光ナノインプリント法を用いたパターン形成方法であって、
    　基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、
    　少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、
    　前記硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、
    　前記硬化性組成物（Ａ）を、前記モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および
    　前記硬化性組成物（Ａ）の硬化物から前記モールドを引き離す離型工程（４）、
    をこの順に実施することからなり、
    　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、
    　前記複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施前に、前記複数のショット領域から選択される他のショット領域に対する積層工程（１）の実施を、この順に行うことを特徴とするパターン形成方法。
  2. 　前記複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・Ｓ（ｍ））（ｍは２以上の整数）に対して前記積層工程（１）を順次実施した後に、
    　前記ショット領域（Ｓ（１））に対する前記インプリント工程（Ｉｍ）の実施と、ショット領域（Ｓ（１＋ｍ））に対する前記積層工程（１）の実施をこの順に行い、
    　以下、同様にショット領域（Ｓ（ｐ））（ｐは２以上の整数）に対する前記インプリント工程（Ｉｍ）の実施とショット領域（Ｓ（ｐ＋ｍ））に対する前記積層工程（１）の実施をこの順に行うことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成方法。
  3. 　前記複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・Ｓ（ｍ））（ｍは２以上の整数）に対して前記積層工程（１）を順次実施するに際し、一のショット領域に対する前記積層工程（１）を実施してから次のショット領域に対する前記積層工程（１）を実施するまでの間に、前記一のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）の実施の所要時間Ｔｉ１と同じ長さの待機工程（Ｍ）を設けることを特徴とする請求項２に記載のパターン形成方法。
  4. 　前記積層工程（１）における所要時間をＴｄ１としたとき、任意の一のショット領域において、前記積層工程（１）の完了後、前記インプリント工程（Ｉｍ）の開始までの所要時間が（ｍ－１）×（Ｔｉ１＋Ｔｄ１）である請求項３に記載のパターン形成方法。
  5. 　前記積層工程（１）における所要時間Ｔｄ１と、前記インプリント工程（Ｉｍ）における所要時間Ｔｉ１とが、等しいことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成方法。
  6. 　光ナノインプリント法を用いたパターン形成方法であって、
    　基板の表面の複数のショット領域のそれぞれに対し、
    　少なくとも重合性化合物である成分（ａ）を含む硬化性組成物（Ａ）の液滴を離散的に滴下して積層する積層工程（１）、
    　前記硬化性組成物（Ａ）とモールドとを接触させる型接触工程（２）、
    　前記硬化性組成物（Ａ）を、前記モールドの側から光を照射することにより硬化させる光照射工程（３）、および
    　前記硬化性組成物（Ａ）の硬化物から前記モールドを引き離す離型工程（４）、
    をこの順に実施することからなり、
    　前記型接触工程（２）から前記離型工程（４）までの工程を合わせてインプリント工程（Ｉｍ）とよぶとき、
    　前記複数のショット領域から選択される一のショット領域に対する積層工程（１）と、該複数のショット領域のうち既に積層工程（１）が実施された他のショット領域に対するインプリント工程（Ｉｍ）とを、同時に開始し、同時に終了することを特徴とするパターン形成方法。
  7. 　前記複数のショット領域から選択される第１の複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・，Ｓ（ｎ））（ｎは２以上の整数）に対して積層工程（１）を順次実施した後に、前記複数のショット領域から同数選択される第２の複数のショット領域（Ｓ（ｎ＋１）、Ｓ（ｎ＋２），・・・，Ｓ（２ｎ））に対する積層工程（１）と前記第１の複数のショット領域（Ｓ（１），Ｓ（２），・・・，Ｓ（ｎ））に対するインプリント工程（Ｉｍ）とを同時並行的に順次実施することを特徴とする請求項６に記載のパターン形成方法。
  8. 　複数の前記基板に対して１つのディスペンサと１つのインプリントヘッドを用いて前記積層工程（１）および前記インプリント工程（Ｉｍ）を実施し、第１の基板上の一のショット領域に対する前記積層工程（１）と、第２の基板上の一のショット領域に対する前記インプリント工程（Ｉｍ）を同時に開始し、同時に終了することを特徴とする請求項６又は７に記載のパターン形成方法。
  9. 　１つのディスペンサと１つのインプリントヘッドに対して、前記基板を搭載するステージを２つ以上有し、請求項６～８のいずれか１項に記載のパターン形成方法が実施されることを特徴とするインプリント装置。
  10. 　請求項１～８のいずれか１項に記載のパターン形成方法において、
    　前記積層工程（１）で液滴が離散的に滴下されて積層された後、前記型接触工程（２）で前記モールドが接触するまでの体積減少率が１０％であることを特徴とする硬化性組成物（Ａ）。
  11. 　請求項１～８のいずれか１項に記載のパターン形成方法において、
    　前記積層工程（１）で、液滴が離散的に滴下されて積層された後、１０秒後の硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の重量減少率が１０％以下であることを特徴とする硬化性組成物（Ａ）。
  12. 　２０℃における硬化性組成物（Ａ）の溶剤である成分（ｄ）を除く成分の組成物の蒸気圧が０．５ｋＰａ以下であり、請求項１～８のいずれか１項に記載のパターン形成方法に使用されることを特徴とする硬化性組成物（Ａ）。
     

     
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10935884B2 (en) 2017-03-08 2021-03-02 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method and methods for manufacturing processed substrate, optical component and quartz mold replica as well as coating material for imprint pretreatment and set thereof with imprint resist
US11037785B2 (en) 2017-03-08 2021-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Method for fabricating pattern of cured product and methods for manufacturing optical component, circuit board and quartz mold replica as well as coating material for imprint pretreatment and cured product thereof
US11281097B2 (en) 2017-03-08 2022-03-22 Canon Kabushiki Kaisha Method for forming pattern by using photo-nanoimprint technology, imprint apparatus, and curable composition
US11327397B2 (en) 2017-03-08 2022-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method, coating material for imprint pretreatment and substrate pretreatment method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4272033A1 (en) * 2020-12-31 2023-11-08 3M Innovative Properties Company Apparatus and method for structured replication and transfer

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010080632A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Canon Inc インプリント装置およびインプリント方法
JP2010239118A (ja) * 2009-03-11 2010-10-21 Canon Inc インプリント装置および方法
JP2011231308A (ja) * 2010-04-07 2011-11-17 Fujifilm Corp インプリント用硬化性組成物およびインプリント用重合性単量体の製造方法
JP2012004515A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Dainippon Printing Co Ltd インプリント用モールド、アライメント方法、インプリント方法、およびインプリント装置
JP2016134608A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置及び方法、並びに物品の製造方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7307118B2 (en) 2004-11-24 2007-12-11 Molecular Imprints, Inc. Composition to reduce adhesion between a conformable region and a mold
US7157036B2 (en) 2003-06-17 2007-01-02 Molecular Imprints, Inc Method to reduce adhesion between a conformable region and a pattern of a mold
US20050160934A1 (en) 2004-01-23 2005-07-28 Molecular Imprints, Inc. Materials and methods for imprint lithography
US20060108710A1 (en) 2004-11-24 2006-05-25 Molecular Imprints, Inc. Method to reduce adhesion between a conformable region and a mold
KR101193918B1 (ko) 2004-06-03 2012-10-29 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 나노-스케일 제조공정을 위한 유체 배분방법과 필요에 따른액적 배분방법
US8142703B2 (en) 2005-10-05 2012-03-27 Molecular Imprints, Inc. Imprint lithography method
JP4467611B2 (ja) 2007-09-28 2010-05-26 株式会社日立製作所 光インプリント方法
US20100098847A1 (en) 2008-10-21 2010-04-22 Molecular Imprints, Inc. Drop Deposition Materials for Imprint Lithography
CN101706638A (zh) 2009-10-23 2010-05-12 上海市纳米科技与产业发展促进中心 一种紫外纳米压印抗蚀剂及其组成
JP5899145B2 (ja) 2012-06-18 2016-04-06 富士フイルム株式会社 インプリント用下層膜形成組成物およびパターン形成方法
JP5763796B2 (ja) 2014-02-05 2015-08-12 富士フイルム株式会社 微細パターン製造方法
JP6457773B2 (ja) 2014-10-07 2019-01-23 キヤノン株式会社 インプリント方法、インプリント装置及び物品製造方法
JPWO2016194644A1 (ja) 2015-05-29 2018-03-15 株式会社ダイセル ナノインプリント用光硬化性組成物
US10883006B2 (en) 2016-03-31 2021-01-05 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754243B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10578965B2 (en) 2016-03-31 2020-03-03 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method
US10845700B2 (en) 2016-03-31 2020-11-24 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754245B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10754244B2 (en) 2016-03-31 2020-08-25 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
US10829644B2 (en) 2016-03-31 2020-11-10 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method as well as production methods for processed substrate, optical component, circuit board, electronic component and imprint mold
JP6983760B2 (ja) 2016-04-08 2021-12-17 キヤノン株式会社 硬化物パターンの形成方法、加工基板の製造方法、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、インプリントモールドの製造方法、およびインプリント前処理コート用材料
JP7071331B2 (ja) 2017-03-08 2022-05-18 キヤノン株式会社 光ナノインプリント技術を用いたパターン形成方法、インプリント装置、および硬化性組成物
KR102385158B1 (ko) 2017-03-08 2022-04-12 캐논 가부시끼가이샤 패턴 형성 방법, 임프린트 전처리 코팅 재료, 및 기판의 전처리 방법
JP7328888B2 (ja) 2017-03-08 2023-08-17 キヤノン株式会社 硬化物パターンの製造方法、光学部品、回路基板および石英モールドレプリカの製造方法、ならびにインプリント前処理コート用材料およびその硬化物
JP7425602B2 (ja) 2017-03-08 2024-01-31 キヤノン株式会社 パターン形成方法、ならびに加工基板、光学部品及び石英モールドレプリカの製造方法、ならびにインプリント前処理コーティング材料及びそれとインプリントレジストとのセット

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010080632A (ja) * 2008-09-25 2010-04-08 Canon Inc インプリント装置およびインプリント方法
JP2010239118A (ja) * 2009-03-11 2010-10-21 Canon Inc インプリント装置および方法
JP2011231308A (ja) * 2010-04-07 2011-11-17 Fujifilm Corp インプリント用硬化性組成物およびインプリント用重合性単量体の製造方法
JP2012004515A (ja) * 2010-06-21 2012-01-05 Dainippon Printing Co Ltd インプリント用モールド、アライメント方法、インプリント方法、およびインプリント装置
JP2016134608A (ja) * 2015-01-22 2016-07-25 キヤノン株式会社 インプリント装置及び方法、並びに物品の製造方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10935884B2 (en) 2017-03-08 2021-03-02 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method and methods for manufacturing processed substrate, optical component and quartz mold replica as well as coating material for imprint pretreatment and set thereof with imprint resist
US11037785B2 (en) 2017-03-08 2021-06-15 Canon Kabushiki Kaisha Method for fabricating pattern of cured product and methods for manufacturing optical component, circuit board and quartz mold replica as well as coating material for imprint pretreatment and cured product thereof
US11281097B2 (en) 2017-03-08 2022-03-22 Canon Kabushiki Kaisha Method for forming pattern by using photo-nanoimprint technology, imprint apparatus, and curable composition
US11327397B2 (en) 2017-03-08 2022-05-10 Canon Kabushiki Kaisha Pattern forming method, coating material for imprint pretreatment and substrate pretreatment method

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