JP5137635B2 - インプリント方法、チップの製造方法及びインプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、インプリント方法、チップの製造方法及びインプリント装置に関する。

近年、モールド表面の微細な構造を樹脂や金属等の被加工部材に転写する微細加工技術が開発され、注目を集めている（非特許文献１）。
この技術は、ナノインプリント（あるいはナノエンボッシング）と呼ばれ、数ｎｍオーダーの加工分解能を持つ。
このため、ステッパ、スキャナ等の光露光機に代わる次世代の半導体製造技術としての応用が期待されている。また、立体構造をウエハに形成する際に、一括で加工が可能なため、フォトニッククリスタル等の光学素子やμ−ＴＡＳ等のバイオチップの製造技術として、幅広い分野への応用が期待されている。

このようなナノインプリントによるパターン転写技術では、半導体製造技術等に用いるに際し、次のようにしてモールド上の微細構造をワークに転写する。
まず、ワークを構成する被加工部材である基板（半導体ウエハ）上に光硬化型の樹脂層を形成する。
次に、所望の凹凸パターンによる微細構造が形成されたモールドをワークに合わせて、モールドと基板の間に紫外線硬化樹脂を充填した後、紫外線を照射することで樹脂を硬化させ、モールドと樹脂を剥離する。
これにより樹脂層に上記モールドの微細構造が転写される。この樹脂層をマスクとしてエッチング等を行うことにより、上記基板へ上記モールドの微細構造が形成される。
Ｓｔｅｐｈａｎ Ｙ．Ｃｈｏｕ ｅｔ．ａｌ．，Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ，Ｖｏｌ．６７，Ｉｓｓｕｅ ２１，ｐｐ．３１１４−３１１６ （１９９５）．

ところで、上記したナノインプリントにおける型（モールド、テンプレート）を成型物（ワーク、樹脂）から剥離する工程で、モールドとワークのそれぞれの表面で帯電（剥離帯電）が生じることがある。
この帯電により、モールドとワークを剥離する際に、転写パターンの放電破壊やモールドへのゴミの吸着が起こり、転写パターンに欠陥が生じることがある。

本発明は、上記課題に鑑み、モールドとワークを剥離する際に、転写パターンの放電破壊やモールドへのゴミの吸着によって生じる、転写パターンの欠陥発生を低減できるインプリント方法、チップの製造方法及びインプリント装置を提供することを目的とする。

本発明は、つぎのように構成したインプリント方法、チップの製造方法及びインプリント装置を提供するものである。
第１の本発明に係るインプリント方法は、
モールドが有するインプリントパターンを、基板上の樹脂に反映させた状態で該樹脂を硬化させ、硬化した前記樹脂から前記モールドを離型するインプリント方法であって、
前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波を、
前記モールドの前記インプリントパターンが形成されている領域全体、及び硬化した前記樹脂に照射しながら、前記離型を行い、
前記硬化した前記樹脂への前記電磁波の照射は、前記モールドを介して行うことを特徴とする。
第２の本発明に係るチップの製造方法は、
第１の本発明のインプリント方法を用いて得られる、基板上に硬化した前記樹脂を有する部材を用意し、
硬化した前記樹脂をマスクにして、前記基板を加工することを特徴とする。
第３の本発明に係るインプリント装置は、
基板上の樹脂にインプリントするためのインプリント装置であって、
インプリントパターンを有するモールドを保持するためのモールド保持部と、
基板を保持するための基板保持部と、
前記モールド保持部が保持する前記モールドが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波発生源とを備え、
前記電磁波発生源から発生する電磁波が、
前記モールドの前記インプリントパターンが形成されているパターン形成面とは反対の面側から、該パターン形成面に向かって照射されるように、前記モールドや前記樹脂に生じる帯電を除去するための帯電除去用として設けられていることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、基板上の樹脂に、モールドのパターンをインプリントするインプリント方法であって、
前記基板上の樹脂に、前記モールドのパターンを転写するため該モールドのパターン形成面を接触させる接触工程と、
前記樹脂を硬化させる樹脂硬化工程と、
前記樹脂硬化工程で硬化させた樹脂から前記モールドを離型させる際に、該離型の動作中に生じる帯電を除去する除電処理を行いながら、前記モールドを樹脂から離型する離型工程と、を有することを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記離型工程における前記除電処理が、
帯電除去用光源からの光を、前記樹脂と前記モールドのパターン形成面との接触面に照射するに当たり、前記モールドを透過させて該接触面に照射し、または基板及び基板上の樹脂を透過させて該接触面に照射して、
雰囲気中の気体分子をイオン化することにより行われることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記帯電除去用光源からの光は、波長が１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満の範囲から選択される光であることを特徴とする。
また、前記帯電除去用光源からの光はＸ線であり、波長が０．１ｎｍ以下の範囲から選択されることを特徴とする。
また、本発明のインプリント方法は、前記離型工程における前記除電処理が、低酸素ガス雰囲気下で行われることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記離型工程における前記除電処理が、減圧雰囲気下で行われることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記接触工程において、前記モールドと前記樹脂との接触を減圧雰囲気下で行った後、
前記離型工程において、前記除電処理を低酸素ガス雰囲気下で行うことを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記樹脂硬化工程において、前記樹脂に光硬化樹脂を用い、該光硬化樹脂に光硬化用光源からの光を照射し、該光硬化樹脂を硬化させることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記光硬化用光源の光と前記帯電除去用光源の光が、同一の照射機構から照射されることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、前記光硬化用光源と前記帯電除去用光源とが、前記光硬化樹脂を硬化するための波長と前記帯電除去するための波長を共に有する同一の光源で構成されていることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント方法は、基板上の樹脂に、モールドが有するパターンをインプリントするインプリント方法であって、
表面に樹脂を有する基板を用意し、
減圧雰囲気下で、前記樹脂とモールドの凹凸パターン面とを接触させ、
光を照射することにより前記樹脂を硬化させ、
硬化した前記樹脂から前記モールドを離型させるときに、ガスを雰囲気中に導入して除電処理を行いながら、前記離型を行うことを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント装置は、
基板上の樹脂に、モールドのパターンを転写するため該モールドのパターン形成面を接触させて該樹脂を硬化させ、該モールドを該樹脂から離型して該モールドのパターンをインプリントするインプリント装置であって、
前記モールドを前記樹脂から離型する動作中に生じる帯電を除去する除電処理手段を備え、
前記除電処理手段が、帯電除去用光源からの光を、前記樹脂と前記モールドのパターン形成面との接触面に照射して、雰囲気中の気体分子をイオン化可能に構成されていることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント装置は、前記帯電除去用光源からの光は、波長が１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満の範囲の光であることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント装置は、前記樹脂が光硬化樹脂であり、該樹脂を硬化させる光を照射する手段として光硬化用光源（樹脂硬化用光源）を備えていることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント装置は、前記光硬化用光源（樹脂硬化用光源）の光と前記帯電除去用光源の光が、同一の照射機構から照射されることを特徴とする。
また、別の本発明のインプリント装置は、前記光硬化用光源（樹脂硬化用光源）と前記帯電除去用光源とが、前記光硬化樹脂を硬化するための波長と前記帯電除去するための波長を共に有する同一の光源で構成されていることを特徴とする。

本発明によれば、成型物（ワーク、樹脂）から型（モールド、テンプレート）を剥離する際に、転写パターンの放電破壊やモールドへのゴミの吸着による、転写パターンの欠陥発生を低減することが可能となる。

つぎに、本発明の実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態として、本発明のインプリント方法を適用した実施形態について説明する。なお、本明細書における光は、波長２００ｎｍ以下の電磁波を含むものとする。
まず、モールドが有するインプリントパターンを、基板上の樹脂に反映させた状態で該樹脂を硬化させる。
上記基板上の樹脂に反映させた状態とは、未硬化の樹脂と、インプリントパターンとを直接もしくは間接的に接触させることによって実現される。
ここで、上記間接的な接触とは、離型層（フッ素系シランカップリング剤など）を介した接触のことを言う。
また、インプリントパターンは、パターン形成面（凹凸パターン面）とも換言できる。
モールドについては後述する。さらに、樹脂として、光硬化樹脂、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることができる。
ここで、前記樹脂の硬化は、完全に硬化している必要はない。

次に、硬化した前記樹脂から前記モールドを離型する。
さらに、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波を照射する。このとき、前記電磁波を、前記モールドの前記インプリントパターンが形成されている領域全体、及び硬化した前記樹脂に照射しながら、前記離型を行う。
ここで、前記離型の際に、前記樹脂や前記モールドに帯電が生じることがある。前記電磁波を、前記領域全体及び硬化した前記樹脂に照射しながら、前記離型を行うことにより、前記帯電を除去することができる。また、前記領域全体に電磁波を照射することにより、前記離型が生じる箇所が前記樹脂や前記モールドのうちどこであれ、前記帯電を除去することができる。
以上より、前記電磁波を、前記モールドの前記領域及び硬化した前記樹脂に照射することによって、前記帯電を除去しながら前記離型を行うことができる。

つぎに、本実施形態における電磁波の照射方法について説明する。
前記硬化した前記樹脂への前記電磁波の照射は、前記モールドを介して行なわれることが好ましい。
もちろん、前記照射は、前記基板を介して行っても良いし、前記基板及び前記モールドの面に対して横側から照射しても良い。
前記モールドを前記電磁波が透過することにより、前記基板の材料に係らず、前記帯電の除去を好適に行うことができる。もちろん本発明は、前記照射が前記モールドを介して行う以外のケースを積極的に排除するものではない。

前記電磁波の波長は、１００ｎｍ以上２００ｎｍ未満の範囲から選択されることが好ましい。また、前記電磁波の波長はＸ線であり、且つ０．１ｎｍ以下の範囲から選択されることが好ましい。もちろん本発明は、照射される電磁波は、これらの範囲から選択される波長を含んでいればよく、他の範囲の波長を除外するものではない。

また、雰囲気の状態は、つぎのようにすることが好ましい。
前記基板上の樹脂を硬化させた後、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中に、前記イオン化のための不活性ガスを導入することが好ましい。
前記基板上の樹脂を硬化させた後、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気圧を、０．１Ｐａ以上１００Ｐａ以下にすることが好ましい。
前記樹脂を硬化させるために照射する光の波長と、前記雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波の波長とが異なることが好ましい。
前記インプリントパターンが形成されているパターン形成面と前記樹脂との接触を、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気圧が０．１Ｐａ以上１００Ｐａ以下の状態で行う。そして、その後、該雰囲気中に、不活性ガスを導入して前記帯電の除去を行うことが好ましい。

（第２の実施形態）
第２の実施形態として、本発明を適用したチップの製造方法について説明する。
まず、上述した第１の実施形態に記載のインプリント方法を用いて得られる、基板上に硬化した前記樹脂を有する部材を用意する。
その後、硬化した前記樹脂をマスクにして、前記基板を加工する。前記加工された基板は、半導体チップやバイオチップとして利用することができる。
また、硬化した前記樹脂が残膜を有する場合、前記残膜を除去することができる。ここで、前記加工は、エッチングやイオン注入により行うことができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態として、本発明を適用したインプリント装置について説明する。
この装置は、基板上の樹脂にインプリントするための装置として構成されている。
まず、この装置は、インプリントパターンを有するモールドを保持するためのモールド保持部と、基板を保持するための基板保持部とを有する。
また、前記モールド保持部が保持する前記モールドが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波発生源を有する。
前記電磁波発生源から発生する電磁波が、前記モールドの前記インプリントパターンが形成されているパターン形成面とは反対の面側から、該パターン形成面に向かって照射されるように、前記電磁波発生源が設けられている。

つぎに、本実施形態のインプリント装置における電磁波発生源について説明する。
この電磁波発生源は、前記モールドや前記樹脂に生じる帯電を除去するため帯電除去用であることが好ましい。
また、前記電磁波発生源から発生する電磁波の波長が１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満の範囲から選択されることが好ましい。
前記電磁波発生源としては、例えば、アルゴンのエキシマランプ（１２６ｎｍを中心として幅をもった波長）を用いることができる。
また、フッ化アルゴンのエキシマランプ（１９３ｎｍを中心として幅をもった波長）、キセノンのエキシマランプ（１７２ｎｍを中心として幅をもった波長）でもよい。
さらに、幅の広い波長の電磁波を照射することのできる重水素ランプでもよい。ただし、本発明における電磁波発生源は、これらに限るものではない。

つぎに、本実施形態のインプリント装置に用いられる樹脂を硬化するための光及びその手段について説明する。
本実施形態の上記装置には、前記基板上の樹脂を硬化させるための樹脂硬化用光源を備えることが好ましい。
前記樹脂硬化用光源としは、例えば、３６５ｎｍ付近の波長の電磁波を照射することのできる高圧水銀ランプなどがある。
前記樹脂硬化用光源からの光と、前記電磁波発生源からの電磁波は、互いに共有されている照射機構を用いて、前記モールドに照射されることが好ましい。
また、前記電磁波発生源が、前記基板上の樹脂を硬化させるための光源としても用いられていることが好ましい。
また、前記樹脂が光硬化樹脂であり、樹脂を硬化させる光を照射する手段として光硬化用光源を備えていることが好ましい。
また、前記光硬化用光源の光と前記電磁波発生源で発生する光とが、同一の照射機構から照射されることが好ましい。
また、前記照射機構から照射される光には、前記光硬化樹脂を硬化させるために用いられる波長と前記帯電除去するために用いられる波長とを共に有することが好ましい。

以下に、本発明の実施例として、具体的なインプリント装置の構成例について説明する。
まず、図１に本実施例に用いるモールドのパターンを転写するため該モールドのパターン形成面を接触させて該樹脂を硬化させ、該モールドを該樹脂から離型するようにしたインプリント装置の構成例を示す。
図１において、１０１は筐体、１０２はステージ、１０３は基板保持部、１０４は基板、１０５は光硬化樹脂、１０６はモールド、１０７はモールド保持部、１０８はロードセル、１０９はスコープである。

１１０は光硬化用光源（樹脂硬化用光源）、１１１は帯電除去用光源、１１２は光照射機構、１１３はディスペンサである。
１１４はプロセス制御回路、１１５は塗布制御回路、１１６は位置検出回路、１１７は露光量制御回路、１１８は帯電除去制御回路、１１９は圧力検出回路、１２０は位置制御回路である。

本実施例のインプリント装置において、モールド１０６と基板１０４が対向して配置される。
モールド１０６は基板１０４側表面に所望の凹凸パターンを有する透明体で、モールド保持部１０７、ロードセル１０８、部材を介して筐体１０１に接続される。
モールド１０６の材質としては石英、サファイア、蛍石、フッ化マグネシウム、フッ化リチウム等、波長２００ｎｍ未満の光を透過可能な透明材料から適宜選択可能である。
石英やサファイアを用いた際には波長約１５０ｎｍ以上の光、蛍石を用いた際には波長約１３０ｎｍ以上の光、フッ化マグネシウムを用いた際には波長約１１５ｎｍ以上の光、フッ化リチウムを用いた際には波長約１００ｎｍ以上の光が各々透過可能である。

また、モールド１０６に２種以上の材料を用いることも可能である。
フッ化マグネシウム基板上に形成したＳｉＯ_２薄膜に、所望の凹凸パターンを加工してモールド１０６とすれば、加工性に優れており、短波長（この場合は１１５ｎｍ以上、１５０ｎｍ以下）の光の透過性も優れている。
なお、モールド１０６の基板１０４側表面にはフッ素系シランカップリング剤等を用いた離型処理を施す事が一般的である。

筐体１０１の、モールド１０６のパターン転写面とは反対側にあたる部分には光照射機構１１２が設けられる。
光硬化樹脂を硬化させる手段を構成する光硬化用光源１１０と、除電処理手段を構成する帯電除去用光源１１１からの光は光照射機構１１２から照射される。
光硬化用光源１１０は光硬化樹脂１０５を硬化させる波長をもつ光を照射する。帯電除去用光源１１１はモールド１０６と光硬化樹脂１０５及び基板１０４を帯電除去するための光を照射する。
スコープ１０９は光源とレンズ系とＣＣＤカメラから構成されており、モールド１０６と基板１０４両者の間の位置情報を取得する。基板１０４は基板保持部１０３を介してステージ１０２に取り付けられる。
ステージ１０２は６軸（ｘ、ｙ、ｚ、θ、α、β）の可動方向を持ち、筐体１０１に取り付けられる。
ディスペンサ１１３は基板１０４上の任意の位置に光硬化樹脂１０５を塗布できるように取り付けられる。
光硬化樹脂１０５は特定の波長の光を照射することで硬化することができる樹脂である。光硬化樹脂１０５として、ＰＡＫ−０１（東洋合成工業株式会社製）を用いることができる。この光硬化樹脂は、３６５ｎｍ付近の波長を持つ高圧水銀ランプを用いて硬化することができる。

プロセス制御回路１１４は、塗布制御回路１１５、位置検出回路１１６、露光量制御回路１１７、帯電除去制御回路１１８、圧力検出回路１１９、位置制御回路１２０に指示を出しプロセスを進めると共に、これらからの出力データを受け取る。
塗布制御回路１１５はディスペンサ１１３を制御して基板１０４上に光硬化樹脂１０５を塗布する。
位置検出回路１１６はスコープ１０９の取得画像の画像処理を行い、モールド１０６と基板１０４の位置関係を算出する。
露光量制御回路１１７は光硬化用光源１１０を制御して露光を行う。
帯電除去制御回路１１８は帯電除去用光源１１１を制御して光硬化樹脂１０５とモールド１０６及び基板１０４の帯電除去を行う。
圧力検出回路１１９はロードセル１０８の検出信号と被加工部の面積からモールド１０６と基板１０４との間にかかる圧力を算出する。
位置制御回路１２０はモールド１０６と基板１０４とが所望の位置関係になるようにステージ１０２を制御する。

なお、各機構の配置、方式は本実施例に限るものでなく他の構成にも適用可能である事はいうまでもない。基板１０４のパターン転写面とは反対側に帯電除去用光源１１１を配置して、基板１０４を透過した帯電除去用光源１１１の光をパターン転写面に照射する構成も可能である。また、基板１０４の代わりにモールド１０６を動かす、スピンコートで光硬化樹脂１０５を塗布するなどの構成も可能である。

つぎに、本実施例のインプリント方法について説明する。
図２に、本実施例のインプリント方法におけるパターン転写工程について説明する図を示す。
まず、樹脂塗布工程において、ディスペンサ１１３を用いて基板１０４上に光硬化樹脂１０５を塗布する。これにより表面に樹脂を塗布した基板を用意する。
次に、樹脂充填工程において、モールド１０６と基板１０４を合わせて両者の間に樹脂を充填する。このとき、ロードセル１０８で押し付け圧力を検出する。
次に、アライメント工程において、光硬化樹脂１０５が塗布された基板１０４をモールド１０６と相対させ、スコープ１０９とステージ１０２を用いて両者の位置関係を調整する。
この樹脂充填工程は、本発明の基板上の樹脂に、モールドのパターンを転写するため該モールドのパターン形成面（凹凸パターン面）を接触させる接触工程に対応するものである。
次に、樹脂硬化工程において、光硬化用光源１１０を照射して基板１０４とモールド１０６との間の樹脂を硬化させ、その後、光硬化用光源１１０の照射を止める。
この樹脂硬化工程は、本発明の樹脂硬化工程に対応するものである。
次に、帯電除去開始工程において、帯電除去用光源１１１を照射してモールド１０６と光硬化樹脂１０５及び基板１０４の帯電除去を開始する。
次に、樹脂離型工程において、上記帯電除去処理を行いながら、基板１０４とモールド１０６とを遠ざけて硬化した光硬化樹脂１０５をモールド１０６から剥離（離型）する。
最後に、帯電除去終了工程において、帯電除去用光源１１１の照射を止め帯電除去を終了する。
これらの帯電除去開始工程、樹脂離型工程、帯電除去終了工程が、本発明の前記樹脂硬化工程で硬化させた樹脂から前記モールドを離型させる際に、該離型の動作中に生じる帯電を除去する除電処理を行いながら、
前記モールドを樹脂から離型する離型工程に対応するものである。
以上のように、本実施例のパターン転写工程においては、帯電除去を開始してから終了するまで、帯電除去用光源１１１は、光を照射し続ける。
以上の工程により、基板１０４上の樹脂層にモールド１０６表面の凹凸パターンが転写される。
以上のように、除電処理を行いながら離型を行うため、スループットの向上が可能となる。

つぎに、上記の帯電除去を行う工程について、更に詳細に説明する。
帯電除去用光源１１１の光は、波長が２００ｎｍ未満の範囲のものから選択可能であり、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ未満の範囲のものが望ましい。例えばアルゴンのエキシマランプ（１２６ｎｍを中心として幅をもった波長）、フッ化アルゴンのエキシマランプ（１９３ｎｍを中心として幅をもった波長）、キセノンのエキシマランプ（１７２ｎｍを中心として幅をもった波長）や、重水素ランプなどがある。
照射光により雰囲気中の気体分子をイオン化させることで、その雰囲気内のモールド１０６と光硬化樹脂１０５及び基板１０４の帯電を除去する。
このような波長の光は酸素に吸収されやすいため、窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下（低酸素ガス雰囲気下）や、減圧雰囲気下でイオン化可能に構成して帯電除去することが好適である。
よって、モールド１０６と基板１０４をチャンバーで覆い、チャンバー内部を窒素、ヘリウム、アルゴン等の不活性ガスで置換した状態、または減圧状態にして帯電除去を行うことが好ましい。

また、モールド１０６のパターン面付近を、局所的に酸素濃度が低い雰囲気にする構成も可能である。
例えば、モールド１０６のパターン面付近に、窒素ガスを供給する機構を設けて、帯電除去の際に窒素ガスを供給することで、局所的に窒素濃度の高い雰囲気をつくる。
また、モールドと樹脂との接触を減圧雰囲気下で行った後、前記除電処理を低酸素ガス雰囲気下で行うようにしてもよい。
具体的には減圧状態下でモールド１０６に光硬化樹脂１０５を充填する。
その後に、窒素などの不活性ガスをチャンバー内に供給して、不活性ガスの雰囲気下でモールド１０６から光硬化樹脂１０５を剥離しながら、モールド１０６や光硬化樹脂１０５の帯電除去を行う構成も可能である。
これにより、充填時に減圧状態にすることによる気泡混入の防止と、剥離時に高濃度なイオン化気体を供給することによる帯電除去性能の向上を両立することができる。

光硬化用光源１１０は、光硬化樹脂１０５を硬化可能な波長をもつ光源から選択可能である。
３６５ｎｍ付近の光で硬化する一般的な光硬化樹脂１０５を用いる際には、高圧水銀ランプといった光源が使用可能である。
その際、前記光硬化用光源の光と前記帯電除去用光源の光は、同一の照射機構から照射されるように構成してもよい。
例えば、光硬化用光源１１０と帯電除去用光源１１１からの光は、ハーフミラーなどを用いて同一の光路に導入され、共に光照射機構１１２から照射されるように構成することができる。
照射された光はモールド１０６の転写パターン面全域に照射される。
前述したように、帯電除去用の光は酸素により吸収されやすいため、帯電除去用光源１１１からモールド１０６のパターン面までの光路は、窒素やアルゴンなどのガスで置換されている、または減圧されているなど、酸素が少ない雰囲気であることが望ましい。
前述したように、光硬化樹脂１０５の硬化後に光硬化用光源１１０の照射を止めることで、光硬化樹脂における離型後の反応により収縮することで生じる、転写パターン精度の劣化を低減することが可能となる。

なお、光硬化用光源１１０と帯電除去用光源１１１の構成、配置は本実施形態に限るものでなく、他の構成にも適用可能である事はいうまでもない。例えば、それぞれ別の光照射機構から光を照射する構成も可能である。
また、前記光硬化用光源と前記帯電除去用光源とが、前記光硬化樹脂を硬化するための波長と前記帯電除去するための波長を共に有する同一の光源で構成してもよい。
例えば、前述した重水素ランプのように、硬化用、帯電除去用の波長を共にもつ光源を用いて、同一の光源で光硬化樹脂１０５の硬化と前述の帯電除去を行うように構成することも可能である。
また、気体をイオン化する電磁波として０．１ｎｍ以下の波長をもつＸ線を用いることも可能である。
この構成では、遮蔽や照射範囲の制御のための機構が大掛かりになり、樹脂硬化用の光源と光学系を共有することが難しくなる。
しかし、透過性がよいＸ線を用いることで、無酸素雰囲気下のみならず大気中でインプリントすることや、様々な部材をモールド１０６に選択することが可能となる。

本実施例に係るインプリント方法及び装置では、硬化された光硬化樹脂１０５をモールド１０６から剥離する際に、２００ｎｍ未満の波長をもつ光が、モールド１０６を透過して転写パターン面に照射される。これにより、光硬化樹脂１０５とモールド１０６の接触面で、剥離が進行すると同時にイオン化された気体分子が供給されて、モールド１０６と光硬化樹脂１０５及び基板１０４が帯電除去される。
本実施例に係るインプリント方法及び装置により、モールド１０６と光硬化樹脂１０５を剥離する際の、放電破壊やゴミの付着による転写パターンの欠陥発生を低減させることが可能である。

なお、本実施例において、樹脂として光硬化樹脂を用いたが、他の樹脂材料を用いることも可能であることはいうまでもない。
例えば、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂などを用いて加熱加工を行う場合においても、モールドや基板が波長２００ｎｍ未満の光を透過可能であれば、同様の帯電除去が可能である。

本発明の本実施例に用いるインプリント装置の構成例を示す図。 本発明の実施例におけるインプリント方法でのパターン転写工程について説明する図。

符号の説明

１０１：筐体
１０２：ステージ
１０３：基板保持部
１０４：基板
１０５：光硬化樹脂
１０６：モールド
１０７：モールド保持部
１０８：ロードセル
１０９：スコープ
１１０：光硬化用光源（樹脂硬化用光源）
１１１：帯電除去用光源
１１２：光照射機構
１１３：ディスペンサ
１１４：プロセス制御回路
１１５：塗布制御回路
１１６：位置検出回路
１１７：露光量制御回路
１１８：帯電除去制御回路
１１９：圧力検出回路
１２０：位置制御回路

Claims (10)

1. モールドが有するインプリントパターンを、基板上の樹脂に反映させた状態で該樹脂を硬化させ、硬化した前記樹脂から前記モールドを離型するインプリント方法であって、
   前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波を、
   前記モールドの前記インプリントパターンが形成されている領域全体、及び硬化した前記樹脂に照射しながら、前記離型を行い、
   前記硬化した前記樹脂への前記電磁波の照射は、前記モールドを介して行うことを特徴とするインプリント方法。
2. 前記電磁波を、前記モールドの前記領域及び硬化した前記樹脂に照射することによって、
   前記離型の際に、前記樹脂や前記モールドに生じる帯電を除去しながら、該離型を行うことを特徴とする請求項１に記載のインプリント方法。
3. 前記電磁波の波長は、１００ｎｍ以上２００ｎｍ未満の範囲から選択されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント方法。
4. 前記電磁波の波長は、０．１ｎｍ以下の範囲から選択されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリント方法。
5. 前記基板上の樹脂を硬化させた後、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中に、前記イオン化のための不活性ガスを導入することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
6. 前記基板上の樹脂を硬化させた後、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気圧を、０．１Ｐａ以上１００Ｐａ以下にすることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のインプリント方法。
7. 前記樹脂に光硬化樹脂が用いられた際、該樹脂を硬化させるために照射する光の波長と、
   前記雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波の波長とが異なることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
8. 前記インプリントパターンが形成されているパターン形成面と前記樹脂との接触を、前記モールドと硬化した前記樹脂とが置かれている雰囲気中の気圧が０．１Ｐａ以上１００Ｐａ以下の状態で行った後、
   該雰囲気中に、不活性ガスを導入して前記帯電の除去を行うことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
9. チップの製造方法であって、
   請求項１から８のいずれか１項に記載のインプリント方法を用いて得られる、基板上に硬化した前記樹脂を有する部材を用意し、
   硬化した前記樹脂をマスクにして、前記基板を加工することを特徴とするチップの製造方法。
10. 基板上の樹脂にインプリントするためのインプリント装置であって、
    インプリントパターンを有するモールドを保持するためのモールド保持部と、
    基板を保持するための基板保持部と、
    前記モールド保持部が保持する前記モールドが置かれている雰囲気中の気体分子をイオン化するための電磁波発生源とを備え、
    前記電磁波発生源から発生する電磁波が、前記モールドの前記インプリントパターンが形成されているパターン形成面とは反対の面側から、該パターン形成面に向かって照射されるように、前記モールドや前記樹脂に生じる帯電を除去するための帯電除去用として設けられていることを特徴とするインプリント装置。

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