JP4458958B2 - 微細パターン形成方法および微細パターン形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、微細パターン形成方法および微細パターン形成装置に関し、さらに詳細には、ｎｍオーダーの微細な凹凸構造を備えた微細パターンをパターニング材料に形成する微細パターン形成方法および微細パターン形成装置に関する。

従来より、ｎｍオーダーの微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成する手法として、ナノインプリントリソグラフィー技術が知られている。

ここで、ナノインプリントリソグラフィー技術とは、例えば、図１に示すように、ｎｍオーダーの微細パターンを形成したモールド（モールドは、例えば、Ｓｉ基板などにより構成することができる。）１００と、パターニング材料としてＰＭＭＡなどの樹脂材料により形成されたレジスト１０２を塗布したＳｉ基板などの基板１０４とを準備し（図１（ａ）：セットアップ）、モールド１００を１００〜２００℃程度の温度かつ１〜１０ＭＰａ程度の圧力でレジスト１０２に押し付け（図１（ｂ）：プレス）、所定時間経過後にレジスト１０２からモールド１００を引き離すことによって（図１（ｃ）：リリース）、モールド１００に形成されたｎｍオーダーの微細パターンをレジスト１０２に転写してパターニングを行うというリソグラフィー技術である。

なお、図１（ｄ）はモールド１００に形成されたｎｍオーダーの微細パターンを示す電子顕微鏡写真であり、図１（ｅ）はレジスト１０２に転写された微細パターンを示す電子顕微鏡写真である。

こうしたナノインプリントリソグラフィー技術は、現在の半導体技術を支えているフォトリソグラフィー技術と比較すると、
（１）原理が簡単であり、プロセスがスピーディーである、
（２）有機溶媒を使ったウェットプロセスを必要としないため環境にやさしい、
（３）フォトリソグラフィー技術において用いる極めて高価なステッパー（例えば、数 十億円程度である。）と比較して、極めて安価（例えば、１千万円〜１億円程度 である。）な装置により実施することができる、
などという点で極めて優れている。

なお、本願発明者の知るところによれば、現在報告されているパターニングの最小寸法は６ｎｍである。

ところで、上記したナノインプリントリソグラフィー技術は、非常に短時間で、例えば、最小寸法が６ｎｍというｎｍオーダーの加工を行うことができる優れたリソグラフィー技術であるが、一方、こうしたナノインプリントリソグラフィー技術においては、アスペクト比（構造物のＸＹ方向に対するＺ方向の比、即ち、微細パターンの平面方向に対する高さ方向の比である。）が大きくなるとパターニングが非常に難しくなるという問題点があり、高アスペクト比構造を備えた微細パターンを形成することが困難であるという問題点があった。そして、この問題点は、以下の２つの要因に起因するものと考えられていた。

（１）第１の要因
モールドの高アスペクト比構造化によってモールドの表面積が増大することになり、モールドとパターニング材料との接触面積が増大するため両者の間の摩擦力が大きくなる。このため、モールドをパターニング材料から引き離す際にパターニング材料がモールドへ付着するようになってしまい、せっかく形成した微細パターンを破壊してしまうものであった。

（２）第２の要因
モールドをパターニング材料に押しつけた後に、パターニング材料からモールドを引き離す際に、モールドとパターニング材料とを平行に保ったまま引き離すことが困難である。このため、モールドとパターニング材料とが非平行になって引き離されてしまい、せっかく形成した微細パターンを破壊してしまうものであった。

現在、上記した第１の要因ならびに第２の要因を解決するための手法として、種々の手法が提案されている。

まず、上記した第１の要因、即ち、パターニング材料からモールドを引き離す際におけるパターニング材料のモールドへの付着による微細パターンの破壊を解決するための手法としては、例えば、
（ａ）モールド表面を改質してモールドとパターニング材料との剥離性の向上を図る、
（ｂ）超音波振動子を装置へ組み込むことによって、超音波振動子の振動によってパタ ーニング材料からのモールドの引き抜き効果を向上させて、モールドとパターニ ング材料との剥離性の向上を図る、
などの手法が提案されている。

また、上記した第２の要因、即ち、パターニング材料からモールドを引き離す際におけるモールドとパターニング材料との非平行による微細パターンの破壊を解決するための手法としては、例えば、後述するソフトタイプと称する手法（以下、単に「ソフトタイプ」と称する。）ならびにハードタイプ（以下、単に「ハードタイプ」と称する。）における手法とが提案されている。

ここで、上記した第１の要因に関する上記（ａ）に示したモールド表面の改質について詳細に説明すると、一般に、モールドの材料としてはＳｉ、ＳｉＯ_２、ＳｉＣ、ダイヤモンドあるいはＮｉなどが使用されているが、ｎｍオーダーの凹凸を持つモールドをこのままパターニング材料に押し付けた場合には、その凹凸によりモールドの表面積が非常に大きくなっているため、パターニング材料からモールドを引き離す際にパターニング材料がモールド側に付着し、パターニング材料にせっかく形成した微細パターンが破壊されて、モールドに形成された微細パターンをパターニング材料に正確に転写することができない。

そこで、モールドに対してコーティングを行ってモールド表面を改質し、モールドの表面エネルギーを下げることにより、モールドへのパターニング材料の付着を防ぐという手法が提案されている。

なお、モールドをコーティングする材料として最も使用されている材料は、Ｔｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅに代表されるシランカップリング剤である。この材料は、表面エネルギーが非常に低いＣＦ_３基で表面が終端されている。また、単一分子を基板と結合させることができることから、塗布後もモールドの凹凸を忠実に再現し、微細パターンの崩れが起きないという優れた性質を持っている。

しかしながら、高アスペクト比構造の場合には、モールドの表面積が非常に大きくなるため、このシランカップリング剤のみによる剥離効果のみでは、パターニング材料のモールドへの付着を防ぐことが困難となっていることが指摘されていた。

次に、上記した第１の要因に関する上記（ｂ）に示した超音波振動子を用いるパターニング材料からのモールドの引き抜き効果の向上について詳細に説明すると、モールドとパターニング材料との剥離性を向上するために超音波振動子を装置内に組み込み、パターニング材料からモールドを引き離すときに、超音波振動子によりモールドに振動を与えて引き離すことが効果的であることが各種実験結果として報告されている。この際に、一般に超音波振動子に使用される周波数は、２０ＫＨｚ程度である。

しかしながら、こうした超音波振動子によるパターニング材料からのモールドの引き抜き効果は、モールドとパターニング材料との大きさによって効果が変化するため、モールドとパターニング材料とに適する共振周波数をもつ超音波振動子を使用しなければ、上記した引き抜き効果の向上を図ることができないものであった。

また、超音波振動子の振幅の大きさは制御されていないため、超音波振動子の振動により形成された微細パターンが却って崩されてしまう恐れがあるという新たな問題点を招来するものであった。

さらに、上記した各種実験結果の報告では、パターンの大きさとしては１μｍ程度ものまでしか示されていない。これは、振動によるｎｍオーダーの制御は困難であるため、１μｍ以下の構造体のパターニングには超音波振動子の利用は不向きであるからである。

即ち、この超音波振動子を利用する技術は未だ開発段階にあり、振動方向の振幅をｎｍオーダーで制御しているわけではなく、単にモールドに形成されたパターンのＺ方向（高さ方向）に振動させているのみであって、ｎｍオーダーの微細パターンのパターニングに対して有効ではないものと考えられている。

次に、上記した第２の要因に関するパターニング材料からモールドを引き離す際におけるモールドとパターニング材料との非平行について説明するが、ナノインプリントリソグラフィー技術には、上記したようにソフトタイプ（図２参照）とハードタイプ（図４参照）との２種類の手法があることが知られている。

ここで、ソフトタイプによるナノインプリントリソグラフィー技術は、図２に示すように、モールド２００を空気圧や油圧によりパターニング材料たるレジスト２０２に対して押し込むという手法である。このソフトタイプの場合には、モールド２００とレジスト２０２を塗布した基板２０４とを重ねて置き（図２（ａ））、空気圧や油圧によりモールド２００をレジスト２０２に押し付ける（図２（ｂ））、その後にピンセット２０６などを用いてレジスト２０２からモールド２００を引き離すものである（図２（ｃ））。

このため、このソフトタイプにおいては、モールド２００とレジスト２０２との平行度は、モールド２００とレジスト２０２とが持っている平行度に依存することになる。

通常は、モールド２００および基板２０４は鏡面研磨されており、鏡面研磨された基板２０４上にレジスト２０２が塗布されることになるため、モールド２００に形成されたｎｍオーダーの凹凸構造の微細パターンを除いて、モールド２００とレジスト２０２とはほとんど完璧な平行状態になっている。

このため、空気圧や油圧によりモールド２００をレジスト２０２に押し付ける際には、モールド２００とレジスト２０２とは平行状態を維持したままの状態にあるので、モールド２００をレジスト２０２に押し付けた時点においては（図２（ｂ））、モールド２００のｎｍオーダーの凹凸構造の微細パターンはレジスト２０２に完全に転写されてインプリントされることになる。

一方、このソフトタイプは、空気圧や油圧によりモールド２００をレジスト２０２に押し込んでいるため、モールド２００をレジストから引き離す手段を備えておらず、ピンセット２０６などを用いて人手によりモールド２００をレジスト２０２から引き離している。

従って、レジスト２０２へのモールド２００の押し込みについては、レジスト２０２とモールド２００との平行を維持して行うことができるが、レジスト２０２からモールド２００を引き抜く人手による作業が、レジスト２０２とモールド２００との平行を維持して行うことが困難であるため、アスペクト比の小さい構造物ではパターンの崩れは小さいけれども、アスペクト比が高くなるとパターンの崩れを回避することが極めて困難であるという問題点があった。

なお、図３（ａ）はモールドに形成されたｎｍオーダーの凹凸構造を備えた微細パターンを斜め４５度上方から斜視した一例を示す電子顕微鏡写真であり、図３（ｂ）は図３（ａ）に示すモールドを用いてレジストに微細パターンを形成した際の成功例を上方から平面視した一例を示す電子顕微鏡写真であり、図３（ｃ）は図３（ａ）に示すモールドを用いてレジストに微細パターンを形成した際の失敗例を上方から平面視した一例を示す電子顕微鏡写真である。

また、ハードタイプによるナノインプリントリソグラフィー技術は、図４に示すように、上下方向に対向して金属製の第１ホルダー４０６と第２ホルダー４０８とを配置し、上方に位置する第１ホルダー４０６にモールド４００を固定するとともに、第２ホルダー４０８にレジスト４０２を塗布した基板４０４を固定し（図４（ａ））、モールド４００を固定した第１ホルダー４０６と基板４０４を固定した第２ホルダー４０８とをステッピングモーターのようなモーターなどを用いて駆動して高さと荷重を制御しながら圧接させ、モールド４００をレジスト４０２に押し込み（図４（ｂ））、その後にモールド４００を固定した第１ホルダー４０６と基板４０４を固定した第２ホルダー４０８とをステッピングモーターのようなモーターなどを用いて駆動してレジスト４０２からモールド４００を引き離すものである（図４（ｃ））。

こうしたハードタイプの方法においては、上下方向に対向して金属製の第１ホルダー４０６と第２ホルダー４０８とにモールド４００と基板４０４とをそれぞれ固定しているため、レジスト４０２からモールド４００を引き離すことは比較的容易である。

しかしながら、このハードタイプの方法においては、モールド４００とレジスト４０２との平行度は第１ホルダー４０６と第２ホルダー４０８との配置関係に依存しているため、モールド４００とレジスト４０２との高い平行度を維持しながらモールド４００をレジスト４０２に押し込むことは困難であり、ソフトタイプと比較して平行度が劣るものであった。

従って、モールド４００とレジスト４０２との寸法が大きくなった場合には、レジストの一方側のみがインプリントされて、他方側は全くインプリントされないという現象が生ずる恐れがあった。

即ち、上記において詳細に説明したように、従来より高アスペクト比構造の達成のために種々の手法が提案され検証されているが、現在までのところ高アスペクト比構造を実現することができていないものであり、高アスペクト比構造を実現することのできる手法に対する極めて強い要望があった。

なお、本願出願人が特許出願時に知っている先行技術は、上記において説明したようなものであって文献公知発明に係る発明ではないため、記載すべき先行技術情報はない。

本発明は、従来の技術に対する上記した要望に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、従来の技術では達成できなかった高アスペクト比構造を実現することのできる微細パターン形成方法および微細パターン形成装置を提供しようとするものである。

上記目的を達成するために、本発明は、圧接したモールドとパターニング材料とを圧接方向と直交する方向に相対的に微小移動させることにより、モールドとレジストとの間に隙間を形成するようにしたものである。

従って、本発明によれば、モールドとレジストとの間に隙間を形成することにより、モールドとレジストとの接触面積が低減されて両者の間に働く摩擦力が低下し、レジストからモールドを引き抜く際の剥離性が向上する。

また、モールドとレジストとの間に隙間が形成されるため、モールドとレジストとの平行度が多少低くても、レジストに形成されたパターンを崩す恐れはない。

即ち、本発明のうち請求項１に記載の発明は、微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドをパターニング材料に圧接して、上記パターニング材料に微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成する微細パターン形成方法において、微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドとパターニング材料とを圧接する第１のステップと、上記圧接された上記モールドと上記パターニング材料とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる第２のステップと、上記モールドと上記パターニング材料との圧接を解除して、上記パターニング材料から上記モールドを引き抜く第３のステップとを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項２に記載の発明は、本発明のうち請求項１に記載の発明において、上記第２のステップは、上記モールドと上記パターニング材料との少なくともいずれか一方を所定の方向に移動するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項３に記載の発明は、本発明のうち請求項１または２のいずれか１項に記載の発明において、上記モールドの微細パターンを構成する微細な凹凸構造の凸部は、上記凸部を用いて上記パターニング材料に形成する所定の大きさの凹部よりも、上記移動方向において小さい形状を備えているようにしたものである。

また、本発明のうち請求項４に記載の発明は、本発明のうち請求項３に記載の発明において、上記第２のステップにおける上記移動の移動量は、上記モールドの上記凸部と上記パターニング材料に形成する上記所定の大きさの凹部との上記移動方向における差分であるようにしたものである。

また、本発明のうち請求項５に記載の発明は、微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドをパターニング材料に圧接して、上記パターニング材料に微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成する微細パターン形成装置において、微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドとパターニング材料とを圧接する圧接手段と、上記圧接手段により圧接された上記モールドと上記パターニング材料とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動する移動手段と、上記圧接手段による上記モールドと上記パターニング材料との圧接を解除して、上記パターニング材料から上記モールドを引き抜く引き抜き手段とを有するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項６に記載の発明は、本発明のうち請求項５に記載の発明において、上記移動手段は、上記モールドと上記パターニング材料との少なくともいずれか一方を所定の方向に移動するようにしたものである。

また、本発明のうち請求項７に記載の発明は、本発明のうち請求項５または６のいずれか１項に記載の発明において、上記モールドの微細パターンを構成する微細な凹凸構造の凸部は、上記凸部を用いて上記パターニング材料に形成する所定の大きさの凹部よりも、上記移動手段による移動方向において小さい形状を備えているようにしたものである。

また、本発明のうち請求項８に記載の発明は、本発明のうち請求項７に記載の発明において、上記移動手段による上記移動の移動量は、上記モールドの上記凸部と上記パターニング材料に形成する上記所定の大きさの凹部との上記移動方向における差分であるようにしたものである。

また、本発明のうち請求項９に記載の発明は、本発明のうち請求項５、６、７または８のいずれか１項に記載の発明において、上記移動手段は、上記パターニング材料を載置するとともにｎｍオーダーで移動制御するＸＹステージであるようにしたものである。

本発明は、以上説明したように構成されているので、従来の技術では達成できなかった高アスペクト比構造を実現することのできる微細パターン形成方法および微細パターン形成装置を提供することができるという優れた効果を奏する。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明による微細パターン形成方法および微細パターン形成装置の実施の形態の一例を詳細に説明するものとする。

図５には、本発明の実施の形態の一例による微細パターン形成装置の概念構成説明図が示されている。

この微細パターン形成装置１０は、ｎｍオーダーの微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールド５００とパターニング材料としてレジスト５０２を塗布した基板５０４とを用いて、ハードタイプのナノインプリントリソグラフィー技術を実施するための装置である。

即ち、微細パターン形成装置１０は、レジスト５０２を塗布した基板５０４を着脱自在に配設可能であるとともにＸＹ方向（図５の直交座標系を示す参考図を参照する。）、即ち、基板５０４の平面方向に移動可能なＸＹステージ１２と、ＸＹステージ１２のＺ方向（図５の直交座標系を示す参考図を参照する。）に沿ってＸＹステージ１２から所定の間隙を開けて配置、即ち、ＸＹステージ１２の上方においてＸＹステージ１２と対向して配置されるとともにモールド５００を着脱自在に配設可能な金属製のホルダー１４と、ホルダー１４をＸＹステージ１２に接近する方向へ平行移動させてモールド５００をレジスト５０２に圧接したり、モールド５００とレジスト５０２との圧接状態からホルダー１４をＸＹステージ１２から離隔する方向へ平行移動させてモールド５００をレジスト５０２から引き抜くためのステッピングモーター１６とを有している。

ここで、ＸＹステージ１２は、ＸＹ方向への駆動機構１２ａと、ＸＹステージ１２上に載置されたレジスト５０２を塗布した基板５０４を加熱するためのヒーター１２ｂと、駆動機構１２ａとヒーター１２ｂとの間の断熱を図る断熱剤１２ｃとを備えている。

こうしたＸＹステージ１２は、駆動機構１２ａによりｎｍオーダーでＸＹ方向への移動量を制御することができる、所謂、超精密ＸＹステージである。ｎｍオーダーでＸＹ方向への移動量を制御することのできるＸＹステージ１２の駆動機構１２ａとしては、例えば、金属の熱膨張を利用してＸＹ方向への移動量を制御する駆動機構や、あるいは、制御性の良いピエゾ素子を内蔵していて当該ピエゾ素子の駆動によりＸＹ方向への移動を制御する駆動機構などを用いることができる。

また、ホルダー１４には、ホルダー１４に配設されたモールド５００を加熱するためのヒーター１４ａが内蔵されている。

次に、図６を参照しながらモールド５００の構成について説明するが、モールド５００は、レジスト５０２に形成したい微細パターンを構成する凹部５０２ａに対応する凸部５００ａを形成する際に、凸部５００ａのＺ方向長さＬ１は、凸部５００ａにより形成したい凹部５０２ａのＺ方向長さＬ１’と一致するようにする。一方、凸部５００ａのＸ方向の長さＬ２とＹ方向長さ（図６上においては、図示されてはいない。）とについては、その双方あるいは少なくともいずれか一方が、凸部５００ａにより形成したい凹部５０２ａのＸＹ方向長さ（図６上においては、Ｘ方向長さＬ２’のみ図示されており、Ｙ方向長さは図示されていない。）よりも小さくなるように形成する。

なお、この図６に示すモールド５００においては、凸部５００ａのＺ方向長さＬ１およびＹ方向長さは、凸部５００ａにより形成したい凹部５０２ａのＺ方向長さＬ１’およびＹ方向長さにそれぞれ一致するように形成されており、一方、凸部５００ａのＸ方向長さＬ２は、凸部５００ａにより形成したい凹部５０２ａのＸ方向長さＬ２’よりもＬ３だけ短い長さに形成されているものとする。

こうしたモールド５００は、電子線描画装置（ＥＢ描画装置）および反応性イオンエッチング装置を用いて全体の形状を作製し、その後に表面をＴｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅによりコーティングすることにより完成する。

こうしたモールド５００の作製プロセスは、より詳細には図７に示すような手順で作製する。

即ち、まず、Ｓｉ基板５００−１に電子線描画用レジスト５００−２を塗布し（図７（ａ））、電子線描画装置を用いて電子線により電子線描画用レジスト５００−２上にパターンを描画してから現像を行う（図７（ｂ））。

次に、Ｎｉを蒸着してリフトオフ（Ｌｉｆｔ ｏｆｆ）を行ってマスク５００−３を形成し（図７（ｃ））、このＮｉのマスク５００−３を用いて反応性イオンエッチング装置によりｎｍオーダーの凹凸構造の微細パターンを作製する（図７（ｄ））。

その後に、塩酸などを用いてＮｉのマスク５００−３を剥離し（図７（ｅ））、形成された凹凸構造のパターンの表面にＴｒｉｃｈｌｏｒｏ（１Ｈ，１Ｈ，２Ｈ，２Ｈ−ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｏｃｔｙｌ）ｓｉｌａｎｅよりなるコーティング剤５００−４をコーティングして（図７（ｆ））、モールド５００を完成する。

以上の構成において、この微細パターン形成装置１０においては、ＸＹステージ１２をＸ方向に駆動することにより、ナノインプリント中にレジスト５０２を塗布された基板５０４とモールド５００とをｎｍオーダーで相対的に移動するようにしている。

このことにより、レジスト５０２とモールド５００との間に隙間が形成されることになるため、レジスト５０２とモールド５００との接触面積が激減し、レジスト５０２とモールド５００との間に働く摩擦力が著しく低減されて、レジスト５０２からモールド５００を引き抜く際の剥離性が格段に向上する。また、上記したレジスト５０２とモールド５００との間に隙間が形成されるため、モールド５００とレジスト５０２との平行度が多少低くても、レジストに形成されたパターンを崩す恐れはない。

より詳細には、微細パターン形成装置１０を用いたナノインプリントリソグラフィー技術は、図８に示すような手順により行うものである。

即ち、まず、モールド５００と基板５０４上に塗布して形成されたレジスト５０２とを接触させ、モールド５００、レジスト５０２および基板５０４をレジスト５０２のガラス転移点以上の温度まで昇温する（図８（ａ））。

次に、モールド５００とレジスト５０２とを互いに圧接するように加圧し（図８（ｂ））、モールド５００とレジスト５０２とを圧接した状態で、モールド５００とレジスト５０２とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる。具体的には、ＸＹステージ１０を駆動して、ＸＹステージ１０上に載置された基板５０４をＸ方向に精密に移動する。これにより、モールド５００の凸部５００ａによりレジスト５０２に凹部５０２ａが形成されて、レジスト５０２にパターニングが行われる（図８（ｃ））。このとき、モールド５００とレジスト５０２との間に隙間が生じることになる。

上記のようにしてパターニングを終了した後に、レジスト５０２からモールド５００を引き抜く（図８（ｄ））。

ここで、ＸＹステージ１０による基板５０４のＸ方向への移動量は、モールド５００の凸部５００ａとレジスト５０２に形成する所定の大きさの凹部５０２ａとの移動方向（Ｘ方向）における差分である。この差分は、図６に示す例においては、Ｌ３となる。

また、上記したモールド５００の凸部５００ａならびにレジスト５０２の凹部５０２ａの寸法については、図６に示す形状においては、例えば、Ｌ１を２０ｎｍ、Ｌ２を１０ｎｍ、Ｌ３を１０ｎｍとすることができる。

この本発明による微細パターンを形成する手法によれば、モールド５００とレジスト５０２との接触面積が大幅に減少するため、レジスト５０２からのモールドの剥離が極めて容易になる。また、レジスト５０２からモールド５００を引き抜く際の角度が少し傾いて、モールド５００とレジスト５０２との平行が維持されなくても、パターンが崩れるおそれはない。このため、本発明によれば、高アスペクト比構造の作製が可能になる。

なお、上記した実施の形態は、以下の（１）乃至（５）に示すように変形することができるものである。

（１）上記した実施の形態においては、モールド５００とレジスト５０２とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる際に、レジスト５０２側を移動するようにしたが、これに限られるものではないことは勿論であり、モールド５００側を移動するようにしてもよいし、あるいは、モールド５００とレジスト５０２との双方を移動するようにしてもよい。

（２）上記した実施の形態においては、モールド５００とレジスト５０２とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる際の移動回数については、詳細には言及していないが、移動は少なくとも１回行えばよいものであるが、モールド５００の凸部５００ａとレジスト５０２の凹部５０２ａとも硬度などに応じて、所望の移動量を移動するのに複数回に分けて移動してもよい。

（３）上記した実施の形態においては、モールド５００とレジスト５０２とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる際の移動方向としてＸ方向を示したが、これに限られるものではないことは勿論であり、モールド５００の凸部５００ａとレジスト５０２の凹部５０２ａとの形状に応じて、Ｙ方向に移動するようにしてもよいし、あるいは、ＸＹ平面における任意の方向に移動するようにしてもよい。

（４）上記した実施の形態においては、レジスト５０２に微細パターンを形成するパターニングを行う例について説明したが、これに限られるものではないことは勿論であり、種々の分野における種々のパターニング材料に微細パターンを形成する際に用いることができる。

（５）上記した実施の形態ならびに上記した（１）乃至（４）に示す変形例は、適宜に組み合わせるようにしてもよい。

本発明は、種々の分野における微細パターンの形成に利用することができるものであるが、例えば、半導体製造の際のパターニングなどに利用することができるものである。

図１は従来のナノインプリントリソグラフィー技術を示す説明図であり、（ａ）はセットアップ工程、（ｂ）はプレス工程、（ｃ）はリリース工程、（ｄ）はモールドに形成されたｎｍオーダーの微細パターンを示す電子顕微鏡写真、（ｅ）はレジストに転写された微細パターンを示す電子顕微鏡写真である。 図２は、ソフトタイプによるナノインプリントリソグラフィー技術を示す説明図である。 図３はモールドおよびレジストの電子顕微鏡写真であり、（ａ）はモールドに形成されたｎｍオーダーの凹凸構造を備えた微細パターンを斜め４５度上方から斜視した一例を示す電子顕微鏡写真、（ｂ）は（ａ）に示すモールドを用いてレジストに微細パターンを形成した際の成功例を上方から平面視した一例を示す電子顕微鏡写真、（ｃ）は（ａ）に示すモールドを用いてレジストに微細パターンを形成した際の失敗例を上方から平面視した一例を示す電子顕微鏡写真である。 図４は、ハードタイプによるナノインプリントリソグラフィー技術を示す説明図である。 図５は、本発明の実施の形態の一例による微細パターン形成装置の概念構成説明図である。 図６は、モールドの凸部とレジストの凹部との関係を示す説明図である。 図７は、モールドの作製プロセスを示す説明図である。 図８は、本発明による微細パターン形成方法を示す説明図である。

符号の説明

１０ 微細パターン形成装置
１２ ＸＹステージ
１２ａ 駆動機構
１２ｂ ヒーター
１２ｃ 断熱材
１４ ホルダー
１４ａ ヒーター
１６ ステッピングモーター
５００ モールド
５０２ レジスト
５０４ 基板

Claims (9)

1. 微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドをパターニング材料に圧接して、前記パターニング材料に微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成する微細パターン形成方法において、
   微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドとパターニング材料とを圧接する第１のステップと、
   前記圧接された前記モールドと前記パターニング材料とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動させる第２のステップと、
   前記モールドと前記パターニング材料との圧接を解除して、前記パターニング材料から前記モールドを引き抜く第３のステップと
   を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
2. 請求項１に記載の微細パターン形成方法において、
   前記第２のステップは、前記モールドと前記パターニング材料との少なくともいずれか一方を所定の方向に移動する
   ことを特徴とする微細パターン形成方法。
3. 請求項１または２のいずれか１項に記載の微細パターン形成方法において、
   前記モールドの微細パターンを構成する微細な凹凸構造の凸部は、前記凸部を用いて前記パターニング材料に形成する所定の大きさの凹部よりも、前記移動方向において小さい形状を備えている
   ことを特徴とする微細パターン形成方法。
4. 請求項３に記載の微細パターン形成方法において、
   前記第２のステップにおける前記移動の移動量は、前記モールドの前記凸部と前記パターニング材料に形成する前記所定の大きさの凹部との前記移動方向における差分である
   ことを特徴とする微細パターン形成方法。
5. 微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドをパターニング材料に圧接して、前記パターニング材料に微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成する微細パターン形成装置において、
   微細な凹凸構造を備えた微細パターンを形成されたモールドとパターニング材料とを圧接する圧接手段と、
   前記圧接手段により圧接された前記モールドと前記パターニング材料とを圧接方向と直交する方向に相対的に移動する移動手段と、
   前記圧接手段による前記モールドと前記パターニング材料との圧接を解除して、前記パターニング材料から前記モールドを引き抜く引き抜き手段と
   を有することを特徴とする微細パターン形成装置。
6. 請求項５に記載の微細パターン形成装置において、
   前記移動手段は、前記モールドと前記パターニング材料との少なくともいずれか一方を所定の方向に移動する
   ことを特徴とする微細パターン形成装置。
7. 請求項５または６のいずれか１項に記載の微細パターン形成装置において、
   前記モールドの微細パターンを構成する微細な凹凸構造の凸部は、前記凸部を用いて前記パターニング材料に形成する所定の大きさの凹部よりも、前記移動手段による移動方向において小さい形状を備えている
   ことを特徴とする微細パターン形成装置。
8. 請求項７に記載の微細パターン形成装置において、
   前記移動手段による前記移動の移動量は、前記モールドの前記凸部と前記パターニング材料に形成する前記所定の大きさの凹部との前記移動方向における差分である
   ことを特徴とする微細パターン形成装置。
9. 請求項５、６、７または８のいずれか１項に記載の微細パターン形成装置において、
   前記移動手段は、前記パターニング材料を載置するとともにｎｍオーダーで移動制御するＸＹステージである
   ことを特徴とする微細パターン形成装置。