インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法
【課題】モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体の樹脂に対する溶解量の不均一性を低減し、転写されるパターンの均一性の向上に有利な技術を提供する。
【解決手段】基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とするインプリント装置を提供する。
【解決手段】基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とするインプリント装置を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの製造プロセスにおいて、ステッパーやスキャナーなどの露光装置に代わるリソグラフィ装置として、インプリント技術を用いたインプリント装置が注目されている。インプリント装置は、微細パターンが形成されたモールド（原版）と基板に供給（塗布）された樹脂とを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することでモールドのパターンを転写する。また、モールドのパターン（凹部）に充填された樹脂（未硬化樹脂）を硬化させる樹脂硬化法としては、例えば、光硬化法や熱硬化法などが知られている。
【０００３】
インプリント装置では、モールドのパターンに樹脂を充填する際に、モールドのパターンに空気などが残存している（閉じ込められる）と、未充填欠陥（樹脂が充填されないこと）が発生してしまう。このような未充填欠陥の発生を防止するために、モールドと基板との間の空間に、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）を供給する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、凝縮性ガスとしては、例えば、ハイドロフルオロカーボン（１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン）などがある（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、ペンタフルオロプロパンを供給しながらモールドを樹脂に押し付けて、硬化、離型させた場合に、離型力（剥離力）が小さくなることが知られている（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７００００１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ４９（２０１０） ０６ＧＬ０４
【非特許文献２】Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．６，ｐ２８６２−ｐ２８６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術のように、凝縮性ガスの雰囲気下でインプリント処理を行うと、インプリント処理中に凝縮性ガスが樹脂に溶解してしまうため、インプリント処理後に、凝縮性ガスが硬化した樹脂から抜けることでパターンの収縮が生じてしまう。特に、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なる（即ち、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が不均一な分布となる）と、パターンの収縮量に分布が生じ、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまう。なお、非特許文献１には、凝縮性ガスの雰囲気下でインプリント処理を行った場合には、通常の空気の雰囲気下でインプリント処理を行った場合と比較して、転写されるパターン（の高さ）が２０％程度収縮することが報告されている。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体の樹脂に対する溶解量の不均一性を低減し、転写されるパターンの均一性の向上に有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体の樹脂に対する溶解量の不均一性を低減し、転写されるパターンの均一性の向上に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す図である。
【図２】混合機構の構成の一例を示す図である。
【図３】混合機構の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す図である。インプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造プロセスで使用されるリソグラフィ装置であって、基板の上にモールドのパターンを転写する。インプリント装置１００は、本実施形態では、樹脂硬化法として、紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用する。
【００１５】
インプリント装置１００は、モールド１０２を保持するモールドヘッド１０４と、基板１０６を保持するステージ１０８と、樹脂供給部１１０と、気体供給部１２０と、制御部１３０とを有する。
【００１６】
モールド１０２は、基板１０６に対向する面に、基板１０６（に供給された樹脂）に転写すべきパターンが形成されたパターン部（凹部）１０２ａを有する。モールド１０２は、例えば、矩形形状の外形を有し、紫外線を透過する材料（石英など）で構成される。
【００１７】
モールドヘッド１０４は、モールド１０２を真空吸引力又は静電気力によって保持（固定）する。モールドヘッド１０４は、モールド１０２をｚ軸方向に駆動する駆動機構を含み、基板１０６の上の樹脂（未硬化樹脂）にモールド１０２を適切な力で押し付け（押印し）、基板１０６の上の樹脂（硬化樹脂）からモールド１０２を剥離（離型）する機能を有する。
【００１８】
基板１０６は、モールド１０２のパターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコンウエハやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハなどを含む。
【００１９】
ステージ１０８は、基板１０６を保持する基板チャックと、モールド１０２と基板１０６との位置合わせ（アライメント）を行うための駆動機構とを含む。かかる駆動機構は、例えば、粗動駆動系と微動駆動系とで構成され、ｘ軸方向及びｙ軸方向に基板１０６を駆動する。また、かかる駆動機構は、ｘ軸方向及びｙ軸方向だけではなく、ｚ軸方向及びθ（ｚ軸周りの回転）方向に基板１０６を駆動する機能や基板１０６の傾きを補正するためのチルト機能を備えていてもよい。
【００２０】
樹脂供給部１１０は、液体状の光硬化型の樹脂（インプリント材）を基板１０６の上に供給（塗布）することで、基板１０６の上に樹脂層ＲＬを形成する。なお、樹脂供給部１１０が供給する樹脂は、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減する。更に、樹脂供給部１１０が供給する樹脂には、モールド１０２が押し付けられたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）が溶解されている。ここで、凝縮性ガスとは、凝縮を利用してモールド１０２のパターン部１０２ａ（即ち、パターンを形成する凹部）への樹脂の充填を促進するための気体である。樹脂供給部１１０の具体的な構成や機能については、後で詳細に説明する。
【００２１】
気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６（樹脂層ＲＬ）との間の空間に、モールド１０２を基板１０６の上の樹脂（樹脂層ＲＬ）に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）を供給する。換言すれば、気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６との間の空間を凝縮性ガスで置換する。気体供給部１２０は、制御部１３０の制御下において、モールド１０２を基板１０６の上の樹脂に押し付けたときの圧力によって十分に凝縮される（即ち、未充填欠陥の発生を十分に防止する）ように、凝縮性ガスを供給する。気体供給部１２０は、本実施形態では、モールド１０２と基板１０６との間の空間の近傍に配置された供給口（を含む配管）を介して、凝縮性ガスを供給する。但し、凝縮性ガスの供給方法は、当業界で周知のいかなる方法をも適用することが可能であり、例えば、凝縮性ガスを供給するための供給口をモールド１０２に形成してもよい。また、気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６との間の空間だけではなく、装置全体の雰囲気（即ち、インプリント装置１００の各部を収納するチャンバ内）を凝縮性ガスで置換してもよい。
【００２２】
制御部１３０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の全体（動作）を制御する。制御部１３０は、本実施形態では、インプリント装置１００の各部を制御して、インプリント処理を行う処理部として機能する。インプリント処理とは、基板１０６に供給された樹脂（樹脂層ＲＬ）にモールド１０２を押し付けた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールド１０２を剥離することで基板１０６の上にモールド１０２のパターンを転写する処理である。
【００２３】
ここで、樹脂供給部１１０の具体的な構成や機能について説明する。樹脂供給部１１０は、例えば、凝縮性ガスを樹脂に溶解するための混合機構１１２と、混合機構１１２から供給される樹脂（凝縮性ガスを溶解させた樹脂）を滴下するためのディスペンサ１１４とを含む。樹脂供給部１１０から樹脂を供給しながらステージ１０８を移動（スキャン移動やステップ移動）させることで、基板１０６（のショット領域）の上に樹脂を塗布することが可能となる。
【００２４】
混合機構１１２は、図２に示すように、凝縮性ガスを収納するガス容器（第１収納部）１１２１と、凝縮性ガスを溶解させる前の液体状の樹脂を収納する樹脂容器（第２収納部）１１２２と、混合部１１２３とで構成される。混合部１１２３には、バルブＶＬ１の開閉により配管ＰＰ１を通じてガス容器１１２１に収納された凝縮性ガス、及び、バルブＶＬ２の開閉により配管ＰＰ２を通じて樹脂容器１１２２に収納された液体状の樹脂が供給される。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと樹脂容器１１２２から供給された液体状の樹脂とを混合して樹脂に凝縮性ガスを溶解する。また、混合部１１２３は、配管ＰＰ３を介して、凝縮性ガスを溶解させた樹脂をディスペンサ１１４に供給する。ディスペンサ１１４は、例えば、ノズルをライン状に配列したラインノズルを含み、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などによって、基板１０６に１ピコリットル程度の樹脂を滴下する。
【００２５】
本実施形態では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスは、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減する特性を有する。
【００２６】
凝縮性ガスの溶解度パラメータと、インプリント処理後の樹脂の溶解度パラメータとの差は０．５よりも大きいことが好ましく、１よりも大きいことが更に好ましい。これは、溶解度パラメータの差を０．５よりも大きくすると、凝縮性ガスが偏析しやすく、離型力をより低減できるためである。
【００２７】
溶解度パラメータの値は、硬化する樹脂の架橋度や重合度にも依存するが、目安として用いることができる。
【００２８】
本実施形態では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスは、インプリント装置１００の内部の環境下（温度及び圧力）において、通常時に気体として存在し、インプリント処理時に（即ち、モールド１０２を樹脂に押し付けたときの圧力によって）凝縮する特性を有する。
【００２９】
また、室温（２３℃）における凝縮性ガスの蒸気圧が０．０５ＭＰａよりも低い場合には、例えば、配管ＰＰ１に生じる小さな圧力差によって凝縮性ガスが凝縮し、凝縮性ガスの供給量（樹脂に溶解させる凝縮性ガスの溶解量）を制御することが困難となる。一方、室温（２３℃）における凝縮性ガスの蒸気圧が１ＭＰａよりも高い場合には、室温でインプリント処理を行う際に、凝縮性ガスを凝縮させるために必要な圧力が大きくなるため、耐圧力性を有する装置が必要となり、装置が大掛かりになってしまう。従って、凝縮性ガスの蒸気圧は、インプリント処理を行う温度において、０．０５ＭＰａよりも高く、且つ、１ＭＰａよりも低いとよい。また、凝縮性ガスの蒸気圧は、大気圧（０．１ＭＰａ）付近であると更によいため、０．１ＭＰａよりも高く、且つ、１ＭＰａよりも低いとよい。
【００３０】
また、凝縮性ガスは、大気圧（０．１ＭＰａ）において、室温（２３℃）付近で凝縮するとよい。従って、凝縮性ガスの沸点は、１５℃以上３０℃以下であるとよい。凝縮性ガスの沸点が１５℃よりも低い場合には、インプリント装置１００の内部の温度を制御する温度制御機構が大掛かりになってしまう。一方、凝縮性ガスの沸点が３０℃よりも高い場合には、凝縮性ガスを凝縮させるために、インプリント装置１００の内部の圧力を大気圧から減圧すること、或いは、インプリント装置１００の内部の温度を上げることが必要となり、装置が大掛かりになってしまう。
【００３１】
このような凝縮性ガスとしては、沸点１５℃以上３０℃以下のフッ素化した炭化水素やフッ素化合物を含むガスが用いられる。例えば、室温（２３℃）での蒸気圧が０．１０５６ＭＰａであるトリクロロフルオロメタン（沸点２４℃）、室温（２３℃）での蒸気圧が０．１４ＭＰａである１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（沸点１５℃）が好適に用いられる。凝縮したガスの表面エネルギーが小さく、低分子の気体であれば偏析がしやすいため、凝縮性ガスとしては、炭素数６以下のフッ素化した炭化水素が好ましい。
【００３２】
また、本実施形態における光硬化型の樹脂は、凝縮性ガスが溶解する樹脂であることが必要である。凝縮性ガスの溶解度パラメータと、インプリント処理後の樹脂の溶解度パラメータとの差は５よりも小さいことが好ましく、３よりも小さいことが更に好ましい。これは、溶解度パラメータの差を５よりも小さくすると、インプリント装置１００の内部の環境下（温度、圧力）において、インプリント処理前の樹脂に凝縮性ガスを溶解させやすいからである。例えば、アクリル樹脂をベースとする一般的なインプリント用の樹脂には、凝縮性ガスの一例である１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンが溶解する。一般的なインプリント用のアクリル樹脂の溶解度パラメータは８．４（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５であり、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンの溶解度パラメータは６．９（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５であり、両者の差は１．５である。
【００３３】
インプリント装置１００の動作について、特に、樹脂供給部１１０の動作に重点をおいて説明する。まず、樹脂容器１１２２に収納された樹脂（例えば、アクリル樹脂をベースとするインプリント用の樹脂）を、バルブＶＬ２を開くことで混合部１１２３に供給する。また、ガス容器１１２１に収納された凝縮性ガス（例えば、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン）を、バルブＶＬ１を開くことで混合部１１２３に供給する。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと樹脂容器１１２２から供給された樹脂とを混合し、凝縮性ガスを溶解させた樹脂をディスペンサ１１４に供給する。
【００３４】
基板１０６に転写されるパターンの均一性（即ち、パターンの収縮量の均一化）の観点では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスの量（溶解量）は、インプリント装置１００の内部の環境下での飽和溶解量とするとよい。但し、凝縮性ガスの溶解量を飽和溶解量とすると、基板１０６に転写されるパターンの収縮量が大きくなり、パターンに残留応力が発生したり、パターンの形状が変化したりしてしまう可能性がある。そこで、本発明者が鋭意検討した結果、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が飽和溶解量の３０％以上であれば、インプリント処理中における樹脂への凝縮性ガスの溶解を抑制し、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることを低減できることを見出した。なお、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が飽和溶解量の３０％未満である場合には、凝縮性ガスによる未充填欠陥の発生の防止効果を十分に得ることができない。
【００３５】
また、樹脂に凝縮性ガスを溶解させると溶解量に応じて体積が増える性質を考慮すると、パターン形成能力の観点から、凝縮性ガスの溶解量は、凝縮性ガスを液化した場合の体積に換算して体積分率の３０％以下であることが好ましい。離型力を低減する効果は、体積分率で飽和溶解量の１％程度の少量でも十分に得ることができる。
【００３６】
次に、基板１０６の上の対象ショット領域（これからモールド１０２のパターンを転写するショット領域）がディスペンサ１１４の下に位置するようにステージ１０８を移動させ、基板１０６の上の対象ショット領域に樹脂を供給する。これにより、基板１０６の上には、凝縮性ガスを溶解させた樹脂による樹脂層ＲＬが形成される。
【００３７】
次いで、基板１０６の上の対象ショット領域がモールド１０２の下に位置するようにステージ１０８を移動させ、対象ショット領域に供給された樹脂にモールド１０２を押し付ける。この際、モールド１０２と基板１０６（樹脂層ＲＬ）との間の空間には、気体供給部１２０から凝縮性ガスが供給されている。従って、モールド１０２と基板１０６との間の空間が凝縮性ガスに置換された環境下において、モールド１０２が対象ショット領域に供給された樹脂とが押し付けられることになる。但し、かかる樹脂には、凝縮性ガスが予め溶解しているため、モールド１０２と基板１０６との間の空間に供給された凝縮性ガスが新たに溶解することが抑制され、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることを低減することができる。
【００３８】
次に、基板１０６の上の樹脂とモールド１０２とを押し付けた状態において、モールド１０２を介して、基板１０６の上の樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる。このとき、樹脂に溶解していた凝縮性ガスが、硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する。次いで、基板１０６の上の硬化した樹脂からモールド１０２を剥離する。これにより、基板１０６の上の対象ショット領域にモールド１０２のパターンが転写される。この際、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることが低減されているため、離型力を均一に低減する効果が得られ、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまうことを防止することができる。また、樹脂に溶解していた凝縮性ガスが硬化した樹脂から抜けることでパターンの収縮が生じる。但し、上述したように、本実施形態では、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることが低減されているため、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまうことを防止することができる。
【００３９】
このように、本実施形態のインプリント装置１００によれば、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量の不均一性を低減し、基板１０６の上に転写されるパターンの均一性を向上させることができる。
【００４０】
また、混合機構１１２は、図２に示す構成に限定されるものではなく、例えば、図３に示すような構成であってもよい。図３に示す混合機構１１２は、図２に示す混合機構１１２と比較して、樹脂容器１１２２を有しておらず、固体状の樹脂が混合部１１２３に予め収納されている。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと予め収納された固体状の樹脂とを混合して樹脂に凝縮性ガスを溶解させる。これにより、凝縮性ガスを溶解する前には固体状である樹脂をインプリント処理に使用することが可能となる。
【００４１】
図３に示す混合機構１１２では、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ用のフォトレジストやｉ線用のフォトレジストに代表される溶媒に溶かすタイプのレジストの樹脂成分をインプリント用の樹脂として使用することができる。具体的には、エッチング耐性の高いベンゼン環やアダマンチル基を含むレジストやジアゾナフトキノン・ノボラック樹脂をベースとするレジストなどを使用することができる。これらのレジストは、凝縮性ガスを溶解させることで粘性が低下するため、ディスペンサ１１４を介して、基板１０６に供給することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、インプリント装置１００において、樹脂に凝縮性ガスを溶解させ、凝縮性ガスを溶解させた樹脂を基板１０６に供給している（即ち、樹脂供給部１１０を有している）。但し、図４に示すように、インプリント装置１００は、樹脂供給部１１０を有していなくてもよい。この場合、基板１０６への凝縮性ガスを溶解させた樹脂の供給（即ち、凝縮性ガスを溶解させた樹脂による樹脂層ＲＬの形成）は、スピンコーターなどによって、インプリント装置１００の外部で行われる。そして、インプリント装置１００は、外部から搬送される基板１０６（即ち、凝縮性ガスを溶解させた樹脂が供給された基板１０６）に対してインプリント処理を行う。なお、インプリント装置１００の外部で基板１０６への凝縮性ガスを溶解させた樹脂の供給を行う場合には、生産性の観点から、基板１０６の全面に樹脂を供給（塗布）する必要がある。
【００４３】
本実施形態では、好適な例として、離型力を低減し、且つ、凝縮性を有するガスを用いたが、凝縮性を有していないガスを用いてもよい。換言すれば、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減するガスであって、凝縮性を有していないガスを用いても、離型力を均一に低減する効果が得られる。
【００４４】
このようなガスとして、沸点３０℃以上１２０℃以下のフッ素化した炭化水素やフッ素化合物を含むガスが用いられる。例えば、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＣｙｃｌｉｃＨＦＣ、ＨＦＥ−７１００などが好適に用いられる。凝縮したガスの表面エネルギーが小さく、低分子の気体であれば、偏析がしやすいため、炭素数６以下のフッ素化した炭化水素を用いることが好ましい。上述のガスの溶解度パラメータは５〜７（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近であり、アクリル系樹脂の溶解度パラメータは８（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近、ノボラック樹脂の溶解度パラメータは９（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近である。従って、その差を０．５以上、且つ、５より小さく調整することが好ましい。
【００４５】
また、上述のガスは、常温常圧で液体であってもよく、その場合には、かかる液体を樹脂に溶解させてもよい。この際、樹脂への液体の溶解量は、パターン形成能力の観点から、液体の体積分率で３０％以下であることが好ましい。
【００４６】
以下、物品としてのデバイス（半導体デバイス、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１００を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント装置、インプリント方法及び物品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスなどの製造プロセスにおいて、ステッパーやスキャナーなどの露光装置に代わるリソグラフィ装置として、インプリント技術を用いたインプリント装置が注目されている。インプリント装置は、微細パターンが形成されたモールド（原版）と基板に供給（塗布）された樹脂とを接触させた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールドを剥離することでモールドのパターンを転写する。また、モールドのパターン（凹部）に充填された樹脂（未硬化樹脂）を硬化させる樹脂硬化法としては、例えば、光硬化法や熱硬化法などが知られている。
【０００３】
インプリント装置では、モールドのパターンに樹脂を充填する際に、モールドのパターンに空気などが残存している（閉じ込められる）と、未充填欠陥（樹脂が充填されないこと）が発生してしまう。このような未充填欠陥の発生を防止するために、モールドと基板との間の空間に、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）を供給する技術が提案されている（特許文献１参照）。また、凝縮性ガスとしては、例えば、ハイドロフルオロカーボン（１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン）などがある（非特許文献１参照）。
【０００４】
また、ペンタフルオロプロパンを供給しながらモールドを樹脂に押し付けて、硬化、離型させた場合に、離型力（剥離力）が小さくなることが知られている（非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７００００１号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ ４９（２０１０） ０６ＧＬ０４
【非特許文献２】Ｊ．Ｖａｃ．Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．Ｂ，Ｖｏｌ．２７，Ｎｏ．６，ｐ２８６２−ｐ２８６５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術のように、凝縮性ガスの雰囲気下でインプリント処理を行うと、インプリント処理中に凝縮性ガスが樹脂に溶解してしまうため、インプリント処理後に、凝縮性ガスが硬化した樹脂から抜けることでパターンの収縮が生じてしまう。特に、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なる（即ち、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が不均一な分布となる）と、パターンの収縮量に分布が生じ、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまう。なお、非特許文献１には、凝縮性ガスの雰囲気下でインプリント処理を行った場合には、通常の空気の雰囲気下でインプリント処理を行った場合と比較して、転写されるパターン（の高さ）が２０％程度収縮することが報告されている。
【０００８】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされ、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体の樹脂に対する溶解量の不均一性を低減し、転写されるパターンの均一性の向上に有利な技術を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の一側面としてのインプリント装置は、基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の更なる目的又はその他の側面は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施形態によって明らかにされるであろう。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、例えば、モールドを樹脂に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体の樹脂に対する溶解量の不均一性を低減し、転写されるパターンの均一性の向上に有利な技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す図である。
【図２】混合機構の構成の一例を示す図である。
【図３】混合機構の構成の一例を示す図である。
【図４】本発明の一側面としてのインプリント装置の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
【００１４】
図１は、本発明の一側面としてのインプリント装置１００の構成を示す図である。インプリント装置１００は、半導体デバイスなどの製造プロセスで使用されるリソグラフィ装置であって、基板の上にモールドのパターンを転写する。インプリント装置１００は、本実施形態では、樹脂硬化法として、紫外線の照射によって樹脂を硬化させる光硬化法を採用する。
【００１５】
インプリント装置１００は、モールド１０２を保持するモールドヘッド１０４と、基板１０６を保持するステージ１０８と、樹脂供給部１１０と、気体供給部１２０と、制御部１３０とを有する。
【００１６】
モールド１０２は、基板１０６に対向する面に、基板１０６（に供給された樹脂）に転写すべきパターンが形成されたパターン部（凹部）１０２ａを有する。モールド１０２は、例えば、矩形形状の外形を有し、紫外線を透過する材料（石英など）で構成される。
【００１７】
モールドヘッド１０４は、モールド１０２を真空吸引力又は静電気力によって保持（固定）する。モールドヘッド１０４は、モールド１０２をｚ軸方向に駆動する駆動機構を含み、基板１０６の上の樹脂（未硬化樹脂）にモールド１０２を適切な力で押し付け（押印し）、基板１０６の上の樹脂（硬化樹脂）からモールド１０２を剥離（離型）する機能を有する。
【００１８】
基板１０６は、モールド１０２のパターンが転写される基板であって、例えば、単結晶シリコンウエハやＳＯＩ（Ｓｉｌｉｃｏｎ ｏｎ Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ）ウエハなどを含む。
【００１９】
ステージ１０８は、基板１０６を保持する基板チャックと、モールド１０２と基板１０６との位置合わせ（アライメント）を行うための駆動機構とを含む。かかる駆動機構は、例えば、粗動駆動系と微動駆動系とで構成され、ｘ軸方向及びｙ軸方向に基板１０６を駆動する。また、かかる駆動機構は、ｘ軸方向及びｙ軸方向だけではなく、ｚ軸方向及びθ（ｚ軸周りの回転）方向に基板１０６を駆動する機能や基板１０６の傾きを補正するためのチルト機能を備えていてもよい。
【００２０】
樹脂供給部１１０は、液体状の光硬化型の樹脂（インプリント材）を基板１０６の上に供給（塗布）することで、基板１０６の上に樹脂層ＲＬを形成する。なお、樹脂供給部１１０が供給する樹脂は、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減する。更に、樹脂供給部１１０が供給する樹脂には、モールド１０２が押し付けられたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）が溶解されている。ここで、凝縮性ガスとは、凝縮を利用してモールド１０２のパターン部１０２ａ（即ち、パターンを形成する凹部）への樹脂の充填を促進するための気体である。樹脂供給部１１０の具体的な構成や機能については、後で詳細に説明する。
【００２１】
気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６（樹脂層ＲＬ）との間の空間に、モールド１０２を基板１０６の上の樹脂（樹脂層ＲＬ）に押し付けたときの圧力によって凝縮する気体（凝縮性ガス）を供給する。換言すれば、気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６との間の空間を凝縮性ガスで置換する。気体供給部１２０は、制御部１３０の制御下において、モールド１０２を基板１０６の上の樹脂に押し付けたときの圧力によって十分に凝縮される（即ち、未充填欠陥の発生を十分に防止する）ように、凝縮性ガスを供給する。気体供給部１２０は、本実施形態では、モールド１０２と基板１０６との間の空間の近傍に配置された供給口（を含む配管）を介して、凝縮性ガスを供給する。但し、凝縮性ガスの供給方法は、当業界で周知のいかなる方法をも適用することが可能であり、例えば、凝縮性ガスを供給するための供給口をモールド１０２に形成してもよい。また、気体供給部１２０は、モールド１０２と基板１０６との間の空間だけではなく、装置全体の雰囲気（即ち、インプリント装置１００の各部を収納するチャンバ内）を凝縮性ガスで置換してもよい。
【００２２】
制御部１３０は、ＣＰＵやメモリなどを含み、インプリント装置１００の全体（動作）を制御する。制御部１３０は、本実施形態では、インプリント装置１００の各部を制御して、インプリント処理を行う処理部として機能する。インプリント処理とは、基板１０６に供給された樹脂（樹脂層ＲＬ）にモールド１０２を押し付けた状態で樹脂を硬化させ、硬化した樹脂からモールド１０２を剥離することで基板１０６の上にモールド１０２のパターンを転写する処理である。
【００２３】
ここで、樹脂供給部１１０の具体的な構成や機能について説明する。樹脂供給部１１０は、例えば、凝縮性ガスを樹脂に溶解するための混合機構１１２と、混合機構１１２から供給される樹脂（凝縮性ガスを溶解させた樹脂）を滴下するためのディスペンサ１１４とを含む。樹脂供給部１１０から樹脂を供給しながらステージ１０８を移動（スキャン移動やステップ移動）させることで、基板１０６（のショット領域）の上に樹脂を塗布することが可能となる。
【００２４】
混合機構１１２は、図２に示すように、凝縮性ガスを収納するガス容器（第１収納部）１１２１と、凝縮性ガスを溶解させる前の液体状の樹脂を収納する樹脂容器（第２収納部）１１２２と、混合部１１２３とで構成される。混合部１１２３には、バルブＶＬ１の開閉により配管ＰＰ１を通じてガス容器１１２１に収納された凝縮性ガス、及び、バルブＶＬ２の開閉により配管ＰＰ２を通じて樹脂容器１１２２に収納された液体状の樹脂が供給される。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと樹脂容器１１２２から供給された液体状の樹脂とを混合して樹脂に凝縮性ガスを溶解する。また、混合部１１２３は、配管ＰＰ３を介して、凝縮性ガスを溶解させた樹脂をディスペンサ１１４に供給する。ディスペンサ１１４は、例えば、ノズルをライン状に配列したラインノズルを含み、ピエゾジェット方式やマイクロソレノイド方式などによって、基板１０６に１ピコリットル程度の樹脂を滴下する。
【００２５】
本実施形態では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスは、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減する特性を有する。
【００２６】
凝縮性ガスの溶解度パラメータと、インプリント処理後の樹脂の溶解度パラメータとの差は０．５よりも大きいことが好ましく、１よりも大きいことが更に好ましい。これは、溶解度パラメータの差を０．５よりも大きくすると、凝縮性ガスが偏析しやすく、離型力をより低減できるためである。
【００２７】
溶解度パラメータの値は、硬化する樹脂の架橋度や重合度にも依存するが、目安として用いることができる。
【００２８】
本実施形態では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスは、インプリント装置１００の内部の環境下（温度及び圧力）において、通常時に気体として存在し、インプリント処理時に（即ち、モールド１０２を樹脂に押し付けたときの圧力によって）凝縮する特性を有する。
【００２９】
また、室温（２３℃）における凝縮性ガスの蒸気圧が０．０５ＭＰａよりも低い場合には、例えば、配管ＰＰ１に生じる小さな圧力差によって凝縮性ガスが凝縮し、凝縮性ガスの供給量（樹脂に溶解させる凝縮性ガスの溶解量）を制御することが困難となる。一方、室温（２３℃）における凝縮性ガスの蒸気圧が１ＭＰａよりも高い場合には、室温でインプリント処理を行う際に、凝縮性ガスを凝縮させるために必要な圧力が大きくなるため、耐圧力性を有する装置が必要となり、装置が大掛かりになってしまう。従って、凝縮性ガスの蒸気圧は、インプリント処理を行う温度において、０．０５ＭＰａよりも高く、且つ、１ＭＰａよりも低いとよい。また、凝縮性ガスの蒸気圧は、大気圧（０．１ＭＰａ）付近であると更によいため、０．１ＭＰａよりも高く、且つ、１ＭＰａよりも低いとよい。
【００３０】
また、凝縮性ガスは、大気圧（０．１ＭＰａ）において、室温（２３℃）付近で凝縮するとよい。従って、凝縮性ガスの沸点は、１５℃以上３０℃以下であるとよい。凝縮性ガスの沸点が１５℃よりも低い場合には、インプリント装置１００の内部の温度を制御する温度制御機構が大掛かりになってしまう。一方、凝縮性ガスの沸点が３０℃よりも高い場合には、凝縮性ガスを凝縮させるために、インプリント装置１００の内部の圧力を大気圧から減圧すること、或いは、インプリント装置１００の内部の温度を上げることが必要となり、装置が大掛かりになってしまう。
【００３１】
このような凝縮性ガスとしては、沸点１５℃以上３０℃以下のフッ素化した炭化水素やフッ素化合物を含むガスが用いられる。例えば、室温（２３℃）での蒸気圧が０．１０５６ＭＰａであるトリクロロフルオロメタン（沸点２４℃）、室温（２３℃）での蒸気圧が０．１４ＭＰａである１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン（沸点１５℃）が好適に用いられる。凝縮したガスの表面エネルギーが小さく、低分子の気体であれば偏析がしやすいため、凝縮性ガスとしては、炭素数６以下のフッ素化した炭化水素が好ましい。
【００３２】
また、本実施形態における光硬化型の樹脂は、凝縮性ガスが溶解する樹脂であることが必要である。凝縮性ガスの溶解度パラメータと、インプリント処理後の樹脂の溶解度パラメータとの差は５よりも小さいことが好ましく、３よりも小さいことが更に好ましい。これは、溶解度パラメータの差を５よりも小さくすると、インプリント装置１００の内部の環境下（温度、圧力）において、インプリント処理前の樹脂に凝縮性ガスを溶解させやすいからである。例えば、アクリル樹脂をベースとする一般的なインプリント用の樹脂には、凝縮性ガスの一例である１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンが溶解する。一般的なインプリント用のアクリル樹脂の溶解度パラメータは８．４（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５であり、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパンの溶解度パラメータは６．９（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５であり、両者の差は１．５である。
【００３３】
インプリント装置１００の動作について、特に、樹脂供給部１１０の動作に重点をおいて説明する。まず、樹脂容器１１２２に収納された樹脂（例えば、アクリル樹脂をベースとするインプリント用の樹脂）を、バルブＶＬ２を開くことで混合部１１２３に供給する。また、ガス容器１１２１に収納された凝縮性ガス（例えば、１，１，１，３，３−ペンタフルオロプロパン）を、バルブＶＬ１を開くことで混合部１１２３に供給する。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと樹脂容器１１２２から供給された樹脂とを混合し、凝縮性ガスを溶解させた樹脂をディスペンサ１１４に供給する。
【００３４】
基板１０６に転写されるパターンの均一性（即ち、パターンの収縮量の均一化）の観点では、樹脂に溶解させる凝縮性ガスの量（溶解量）は、インプリント装置１００の内部の環境下での飽和溶解量とするとよい。但し、凝縮性ガスの溶解量を飽和溶解量とすると、基板１０６に転写されるパターンの収縮量が大きくなり、パターンに残留応力が発生したり、パターンの形状が変化したりしてしまう可能性がある。そこで、本発明者が鋭意検討した結果、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が飽和溶解量の３０％以上であれば、インプリント処理中における樹脂への凝縮性ガスの溶解を抑制し、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることを低減できることを見出した。なお、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が飽和溶解量の３０％未満である場合には、凝縮性ガスによる未充填欠陥の発生の防止効果を十分に得ることができない。
【００３５】
また、樹脂に凝縮性ガスを溶解させると溶解量に応じて体積が増える性質を考慮すると、パターン形成能力の観点から、凝縮性ガスの溶解量は、凝縮性ガスを液化した場合の体積に換算して体積分率の３０％以下であることが好ましい。離型力を低減する効果は、体積分率で飽和溶解量の１％程度の少量でも十分に得ることができる。
【００３６】
次に、基板１０６の上の対象ショット領域（これからモールド１０２のパターンを転写するショット領域）がディスペンサ１１４の下に位置するようにステージ１０８を移動させ、基板１０６の上の対象ショット領域に樹脂を供給する。これにより、基板１０６の上には、凝縮性ガスを溶解させた樹脂による樹脂層ＲＬが形成される。
【００３７】
次いで、基板１０６の上の対象ショット領域がモールド１０２の下に位置するようにステージ１０８を移動させ、対象ショット領域に供給された樹脂にモールド１０２を押し付ける。この際、モールド１０２と基板１０６（樹脂層ＲＬ）との間の空間には、気体供給部１２０から凝縮性ガスが供給されている。従って、モールド１０２と基板１０６との間の空間が凝縮性ガスに置換された環境下において、モールド１０２が対象ショット領域に供給された樹脂とが押し付けられることになる。但し、かかる樹脂には、凝縮性ガスが予め溶解しているため、モールド１０２と基板１０６との間の空間に供給された凝縮性ガスが新たに溶解することが抑制され、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることを低減することができる。
【００３８】
次に、基板１０６の上の樹脂とモールド１０２とを押し付けた状態において、モールド１０２を介して、基板１０６の上の樹脂に紫外線を照射して樹脂を硬化させる。このとき、樹脂に溶解していた凝縮性ガスが、硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する。次いで、基板１０６の上の硬化した樹脂からモールド１０２を剥離する。これにより、基板１０６の上の対象ショット領域にモールド１０２のパターンが転写される。この際、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることが低減されているため、離型力を均一に低減する効果が得られ、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまうことを防止することができる。また、樹脂に溶解していた凝縮性ガスが硬化した樹脂から抜けることでパターンの収縮が生じる。但し、上述したように、本実施形態では、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量が部分的に異なることが低減されているため、転写されるパターンが不均一なパターンとなってしまうことを防止することができる。
【００３９】
このように、本実施形態のインプリント装置１００によれば、樹脂に対する凝縮性ガスの溶解量の不均一性を低減し、基板１０６の上に転写されるパターンの均一性を向上させることができる。
【００４０】
また、混合機構１１２は、図２に示す構成に限定されるものではなく、例えば、図３に示すような構成であってもよい。図３に示す混合機構１１２は、図２に示す混合機構１１２と比較して、樹脂容器１１２２を有しておらず、固体状の樹脂が混合部１１２３に予め収納されている。混合部１１２３は、ガス容器１１２１から供給された凝縮性ガスと予め収納された固体状の樹脂とを混合して樹脂に凝縮性ガスを溶解させる。これにより、凝縮性ガスを溶解する前には固体状である樹脂をインプリント処理に使用することが可能となる。
【００４１】
図３に示す混合機構１１２では、例えば、ＡｒＦエキシマレーザ用のフォトレジストやｉ線用のフォトレジストに代表される溶媒に溶かすタイプのレジストの樹脂成分をインプリント用の樹脂として使用することができる。具体的には、エッチング耐性の高いベンゼン環やアダマンチル基を含むレジストやジアゾナフトキノン・ノボラック樹脂をベースとするレジストなどを使用することができる。これらのレジストは、凝縮性ガスを溶解させることで粘性が低下するため、ディスペンサ１１４を介して、基板１０６に供給することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、インプリント装置１００において、樹脂に凝縮性ガスを溶解させ、凝縮性ガスを溶解させた樹脂を基板１０６に供給している（即ち、樹脂供給部１１０を有している）。但し、図４に示すように、インプリント装置１００は、樹脂供給部１１０を有していなくてもよい。この場合、基板１０６への凝縮性ガスを溶解させた樹脂の供給（即ち、凝縮性ガスを溶解させた樹脂による樹脂層ＲＬの形成）は、スピンコーターなどによって、インプリント装置１００の外部で行われる。そして、インプリント装置１００は、外部から搬送される基板１０６（即ち、凝縮性ガスを溶解させた樹脂が供給された基板１０６）に対してインプリント処理を行う。なお、インプリント装置１００の外部で基板１０６への凝縮性ガスを溶解させた樹脂の供給を行う場合には、生産性の観点から、基板１０６の全面に樹脂を供給（塗布）する必要がある。
【００４３】
本実施形態では、好適な例として、離型力を低減し、且つ、凝縮性を有するガスを用いたが、凝縮性を有していないガスを用いてもよい。換言すれば、樹脂の硬化に伴ってモールド１０２と樹脂との境界に偏析する作用により離型力を低減するガスであって、凝縮性を有していないガスを用いても、離型力を均一に低減する効果が得られる。
【００４４】
このようなガスとして、沸点３０℃以上１２０℃以下のフッ素化した炭化水素やフッ素化合物を含むガスが用いられる。例えば、ＨＦＣ−４３−１０ｍｅｅ、ＣｙｃｌｉｃＨＦＣ、ＨＦＥ−７１００などが好適に用いられる。凝縮したガスの表面エネルギーが小さく、低分子の気体であれば、偏析がしやすいため、炭素数６以下のフッ素化した炭化水素を用いることが好ましい。上述のガスの溶解度パラメータは５〜７（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近であり、アクリル系樹脂の溶解度パラメータは８（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近、ノボラック樹脂の溶解度パラメータは９（ｃａｌ／ｃｍ３）＾０．５付近である。従って、その差を０．５以上、且つ、５より小さく調整することが好ましい。
【００４５】
また、上述のガスは、常温常圧で液体であってもよく、その場合には、かかる液体を樹脂に溶解させてもよい。この際、樹脂への液体の溶解量は、パターン形成能力の観点から、液体の体積分率で３０％以下であることが好ましい。
【００４６】
以下、物品としてのデバイス（半導体デバイス、液晶表示素子等）の製造方法について説明する。かかる製造方法は、インプリント装置１００を用いて基板（ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等）にパターンを転写（形成）するステップを含む。かかる製造方法は、パターンが転写された基板をエッチングするステップを更に含む。なお、かかる製造方法は、パターンドットメディア（記録媒体）や光学素子などの他の物品を製造する場合には、エッチングステップの代わりに、パターンが転写された基板を加工する他の加工ステップを含む。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも１つにおいて有利である。
【００４７】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、
前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、
前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記気体又は前記液体は、炭素数が６以下であることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記気体又は前記液体は、前記樹脂の硬化に伴って前記樹脂と前記モールドとの境界に偏析することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記気体又は前記液体が溶解されている前記樹脂を前記基板の上に供給する供給部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記供給部は、
前記気体又は前記液体を収納する第１収納部と、
前記気体又は前記液体が溶解される前の液体状の樹脂を収納する第２収納部と、
前記第１収納部に収納された前記気体又は前記液体と前記第２収納部に収納された前記樹脂とを混合することで当該樹脂に前記気体又は前記液体を溶解させる混合部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記供給部は、
前記気体又は前記液体を収納する収納部と、
前記収納部に収納された前記気体又は前記液体と前記気体又は前記液体が溶解される前の固体状の樹脂とを混合することで当該樹脂に前記気体又は前記液体を溶解させる混合部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記樹脂に対する前記気体又は前記液体の溶解量は、前記モールドを押し付ける前の環境下における前記気体又は前記液体の飽和溶解量の３０％以上であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記樹脂には、前記液体が溶解され、
前記樹脂に溶解する前記液体の量は、前記樹脂の体積分率で３０％以下であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記樹脂には、前記気体が溶解され、
前記モールドと前記基板との間の空間に前記気体を供給する気体供給部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント方法であって、
樹脂にフッ素化合物を含む気体又は液体を溶解させるステップと、
前記気体又は前記液体が溶解された樹脂を前記基板の上に供給するステップと、
前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するステップと、
を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成するステップと、
前記ステップで前記パターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【請求項１】
基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント装置であって、
前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するインプリント処理を行う処理部を有し、
前記樹脂には、フッ素化合物を含む気体又は液体が溶解されていることを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記気体又は前記液体は、炭素数が６以下であることを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記気体又は前記液体は、前記樹脂の硬化に伴って前記樹脂と前記モールドとの境界に偏析することを特徴とする請求項１又は２に記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記気体又は前記液体が溶解されている前記樹脂を前記基板の上に供給する供給部を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記供給部は、
前記気体又は前記液体を収納する第１収納部と、
前記気体又は前記液体が溶解される前の液体状の樹脂を収納する第２収納部と、
前記第１収納部に収納された前記気体又は前記液体と前記第２収納部に収納された前記樹脂とを混合することで当該樹脂に前記気体又は前記液体を溶解させる混合部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記供給部は、
前記気体又は前記液体を収納する収納部と、
前記収納部に収納された前記気体又は前記液体と前記気体又は前記液体が溶解される前の固体状の樹脂とを混合することで当該樹脂に前記気体又は前記液体を溶解させる混合部と、
を含むことを特徴とする請求項４に記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記樹脂に対する前記気体又は前記液体の溶解量は、前記モールドを押し付ける前の環境下における前記気体又は前記液体の飽和溶解量の３０％以上であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記樹脂には、前記液体が溶解され、
前記樹脂に溶解する前記液体の量は、前記樹脂の体積分率で３０％以下であることを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記樹脂には、前記気体が溶解され、
前記モールドと前記基板との間の空間に前記気体を供給する気体供給部を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載のインプリント装置。
【請求項１０】
基板の上にモールドのパターンを転写するインプリント方法であって、
樹脂にフッ素化合物を含む気体又は液体を溶解させるステップと、
前記気体又は前記液体が溶解された樹脂を前記基板の上に供給するステップと、
前記基板の上に供給された樹脂に前記モールドを押し付けた状態で当該樹脂を硬化させ、硬化した樹脂から前記モールドを剥離することで前記基板の上に前記モールドのパターンを転写するステップと、
を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１１】
請求項１乃至９のうちいずれか１項に記載のインプリント装置を用いて樹脂のパターンを基板に形成するステップと、
前記ステップで前記パターンが形成された前記基板を加工するステップと、
を有することを特徴とする物品の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−７００３３（Ｐ２０１３−７００３３Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１７２３０３（Ｐ２０１２−１７２３０３）
【出願日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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