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    • 专利摘要:
    テンプレートが、表面活性剤に富んだ区域と表面活性剤の減少した区域とを形成するように処理される。表面活性剤に富んだ区域のところの接触角は、表面活性剤の減少した区域の接触角より大きい、小さい、あるいは実質的に同様であることができる。
    公开号:JP2011508686A
    申请号:JP2010539479
    申请日:2008-12-18
    公开日:2011-03-17
    发明作者:シュ，フランク・ワイ；マックマッキン，イアン・エム；ラド，パンカジ・ビイ
    申请人:モレキュラー・インプリンツ・インコーポレーテッド；
    IPC主号:B29C59-02
    专利说明:

    [0001] （関連出願の相互参照）
    本出願は、２００８年１２月１７日出願の米国特許出願第１２／３３６，８２１号および２００７年１２月１８日出願の米国特許仮出願第６１／０１４，５７４号の優先権を主張し、それらは両方とも参照により本明細書に組み込まれている。]
    [0002] （技術分野）
    ナノ製造は、１００ナノメートル以下程度のフィーチャを有する非常に小さな構造体の製造を含む。ナノ製造がかなり大きな影響を与えてきた１つの用途は、集積回路の加工である。半導体加工産業は、基板上に形成される単位面積当たりの回路を増加させながら、より大きな生産歩留まりを得ようと努力し続けており、したがって、ナノ製造は益々重要になっている。ナノ製造は、形成される構造体の最小フィーチャ寸法を継続して減少させることを可能にしつつ、より大きな加工制御を可能にする。ナノ製造が利用されてきた開発の他の領域には、バイオ技術、光学技術、機械システム、等が含まれる。]
    背景技術

    [0003] 今日使用される例示的なナノ製造技術は、一般にインプリント・リソグラフィと呼ばれる。例示的なインプリント・リソグラフィ方法は、それらの全てが参照により本明細書に組み込まれている米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号、米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号および米国特許第６，９３６，１９４号などの多数の出版物に詳細に記載されている。]
    [0004] 上述の米国特許出願公開および米国特許のそれぞれに開示されるインプリント・リソグラフィ技術は、成形性の（重合可能な）層にレリーフ・パターンを形成させ、このレリーフ・パターンに対応するパターンを下にある基板内に転写することを含む。この基板は、このパターニング工程を容易にするための所望の位置決めを得るために、移動ステージに連結することができる。このパターニング工程は、基板から間隔をあけて配置されるテンプレートを使用し、成形性の液体がテンプレートと基板の間に加えられる。この成形性の液体は、成形性の液体と接触するテンプレートの表面の形状に一致するパターンを有する硬い層を形成するように固化する。固化後このテンプレートは、テンプレートと基板が間隔をあけて配置されるようにこの硬い層から分離される。次いでこの基板および固化した層は、固化した層内のパターンに対応するレリーフ画像を基板内に転写するように、追加の処理に付される。]
    先行技術

    [0005] 米国特許出願公開第２００４／００６５９７６号
    米国特許出願公開第２００４／００６５２５２号
    米国特許第６，９３６，１９４号]
    [0006] 本発明のより詳細な理解は、添付図を参照した、本発明の実施形態の説明から提供されよう。しかし、添付図は本発明の代表的な実施形態だけを示しており、したがって、本発明の範囲を限定するものとみなされるべきでないことに留意されたい。]
    図面の簡単な説明

    [0007] 本発明の実施形態によるリソグラフィ・システムの簡略化した側面図である。
    基板上に位置決めされたパターン層を有する、図１に示す基板の簡略化した側面図である。
    重合可能な材料と表面活性剤液体を含有するインプリント流体で処理されているテンプレートの簡略化した側面図である。
    重合可能な材料と表面活性剤液体を含有するインプリント流体で処理されているテンプレートの簡略化した側面図である。
    重合可能な材料と表面活性剤液体を含有するインプリント流体で処理されているテンプレートの簡略化した側面図である。
    試験基板上に堆積された表面活性剤溶液とインプリント流体とを有する、試験基板の簡略化した側面図である。
    試験基板上に堆積された溶剤とインプリント流体とを有する、試験基板の簡略化した側面図である。
    テンプレートと重合可能な材料との間に適切な濡れ特性を形成するための例示的な方法の流れ図である。
    第１の小滴パターンを使用したインプリンティング後の、表面活性剤が減少した区域ＳＤＲと表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲの簡略化した側面図である。
    第１の小滴パターンを使用したインプリンティング後の、表面活性剤が減少した区域ＳＤＲと表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲの簡略化した俯瞰図である。
    テンプレートと重合可能な材料との間に適切な濡れ特性を形成するための別の例示的な方法の流れ図である。] 図１
    実施例

    [0008] 図、特に図１を参照すると、基板１２上にレリーフ・パターンを形成するために使用されるリソグラフィ・システム１０が示される。基板１２は基板チャック１４に連結される。図示のように、基板チャック１４は真空チャックである。しかし基板チャック１４は、限定ではなく、真空、ピン型式、溝型式、静電式、電磁気式、等を含む任意のチャックであることができる。例示的なチャックは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，８７３，０８７号に記載されている。] 図１
    [0009] 基板１２および基板チャック１４は、さらにステージ１６によって支持することができる。ステージ１６は、ｘ、ｙ、およびｚ軸に沿った動きを与えることができる。ステージ１６、基板１２、および基板チャック１４は、基台（図示せず）上に配置することもできる。]
    [0010] テンプレート１８は基板１２から間隔をあけて配置される。テンプレート１８は、テンプレートから基板１２に向かって延び、その上にパターニング表面２２を有するメサ２０を含むことができる。メサ２０は、モールド２０とも呼ばれる。別法として、テンプレート１８はメサ２０なしで形成することができる。]
    [0011] テンプレート１８および／またはモールド２０は、限定ではなく、溶融シリカ、石英、シリコン、有機高分子、シロキサン高分子、ホウケイ酸ガラス、フッ素樹脂、金属、硬化サファイア、等を含むそのような材料から形成することができる。図示のように、パターニング表面２２は、複数の間隔をあけて配置される凹部２４および／または突起部２６によって画成されるフィーチャを備えるが、本発明の実施形態はそのような形態に限定されない。パターニング表面２２は、基板１２上に形成されるべきパターンの基礎を形成する任意の原型のパターンを画定することができる。]
    [0012] テンプレート１８は、チャック２８に連結される。チャック２８は、限定ではなく、真空、ピン型式、溝型式、静電式、電磁気式、および／または他の同様なチャック型式として構成できる。例示的なチャックは、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，８７３，０８７号に記載されている。さらに、チャック２８は、テンプレート１８の移動を容易にし得るようにチャック２８および／またはインプリント・ヘッド３０を構成できるように、インプリント・ヘッド３０に連結できる。]
    [0013] システム１０は、流体分配システム３２をさらに備えることができる。流体分配システム３２は、重合可能な材料３４を基板１２上に堆積させるために使用することができる。重合可能な材料３４は、小滴分配、スピン−コーティング、浸漬コーティング、化学的気相堆積（ＣＶＤ）、物理的気相堆積（ＰＶＤ）、薄フィルム堆積（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、厚フィルム堆積（ｔｈｉｃｋ ｆｉｌｍ−ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、等などの技術を使用して、基板１２上に位置決めすることができる。重合可能な材料３４は、設計考慮事項に応じて、モールド２０と基板１２の間に所望の体積が画成される前に、かつ／または画成された後に、基板１２上に配設することができる。重合可能な材料３４は、両方とも参照により本明細書に組み込まれている米国特許第７，１５７，０３６号および米国特許出願公開第２００５／０１８７３３９号に記載されているようなモノマーの混合物を含むことができる。]
    [0014] 図１および２を参照すると、システム１０は、経路４２に沿ってエネルギー４０を導くように接続されるエネルギー源３８をさらに備えることができる。インプリント・ヘッド３０およびステージ１６は、テンプレート１８および基板１２を経路４２と重ね合わせて位置決めするように構成することができる。システム１０は、ステージ１６、インプリント・ヘッド３０、流体分配システム３２、および／または源３８と連通し、メモリ５６内に記憶されたコンピュータ読み出し可能なプログラム上で動作することができるプロセッサ５４によって調節することができる。] 図１
    [0015] インプリント・ヘッド３０、ステージ１６のうちのいずれかまたは両方は、重合可能な材料３４によって充填される、モールド２０と基板１２の間の所望の体積を画成するように、モールド２０と基板１２の間の距離を変更する。例えばインプリント・ヘッド３０は、モールド２０が重合可能な材料３４と接触するように、テンプレート１８に力を加えることができる。この所望の体積が重合可能な材料３４で充填された後、源３８はエネルギー４０、例えば紫外線放射線を発生させ、重合可能な材料３４を基板１２の表面４４およびパターニング表面２２の形状に一致して固化および／または架橋させ、基板１２上にパターン層４６を画定させる。パターン層４６は、残留層４８と突起部５０および凹部５２として示す複数のフィーチャとを備えることができ、突起部５０は厚さｔ1を有し残留層は厚さｔ2を有する。]
    [0016] 上記で述べたシステムおよび方法は、それらのそれぞれが参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，９３２，９３４号、米国特許出願公開第２００４／０１２４５６６号、米国特許出願公開第２００４／０１８８３８１号、および米国特許出願公開第２００４／０２１１７５４号で言及されるインプリント・リソグラフィ方法およびシステムにさらに採用することができる。]
    [0017] 別の実施形態では、上記で述べたシステムおよび方法は、限定ではなく、（例えば、Ｇライン、Ｉライン、２４８ｎｍ、１９３ｎｍ、１５７ｎｍおよび１３．２〜１３．４ｎｍを含む様々な波長の）フォトリソグラフィ、接触リソグラフィ、ｅ−ビーム・リソグラフィ、Ｘ線リソグラフィ、イオン・ビーム・リソグラフィ、原子リソグラフィ、等を含む技術を使用して採用することができる。]
    [0018] 現今この技術内で、希釈された吹き付け用の表面活性剤／溶剤溶液として表面活性剤分子でテンプレート１８を処理することが実現されている。希釈された吹き付け用の表面活性剤／溶剤溶液を使用する場合に、テンプレート上に表面活性剤分子の正確な分布を得ることが一般に困難である。]
    [0019] 図３Ａ〜３Ｃは、２つの区域、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲとを形成するようにテンプレート１８上の表面活性剤の正確な分布を与えるための例示的な実施形態の簡略化した側面図を示す。一般に、テンプレート１８を基板１２上に堆積された表面活性剤（例えば、表面活性剤液体６０）に接触させることによってテンプレート１８を処理することは、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを形成するように表面活性剤液体６０の分布を制御することができる。この分布の制御は、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲ内の接触角ΘSRRの大きさと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲ内の接触角ΘSDRの大きさを制御することもさらに可能にする。したがって、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲ内の接触角ΘSRRと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲ内の接触角ΘSDRは、ΘSRR＞ΘSDR、ΘSRR＜ΘSDR、および／またはΘSRR≒ΘSDRが可能である異なる用途を目標とすることができる。その上、表面活性剤液体６０の成分を変更することによって、ΘSRR＞ΘSDR、ΘSRR＜ΘSDR、および／またはΘSRR≒ΘSDRを与える異なる用途を目標とするように接触角ΘSRRおよび／またはΘSDRを制御することができる。] 図３Ａ 図３Ｂ 図３Ｃ
    [0020] 図３Ａを参照すると、テンプレート１８の表面６２は、最初は表面活性剤液体６０を実質的になくすことができる。別法として、テンプレート１８の表面６２は、前処理することができる。例えば、テンプレート１８の表面６２は、上記で説明した希釈した吹き付け用の表面活性剤／溶剤溶液で前処理することができる。] 図３Ａ
    [0021] 表面活性剤液体６０をテンプレート１８に供給するために、インプリント流体５８を基板１２に堆積させることができる。インプリント流体５８は、限定ではなく、重合可能な材料３４と表面活性剤液体６０とを含むことができる。重合可能な材料３４は、いくつかの異なるバルク材の種類から形成することができる。例えば、重合可能な材料３４は、限定ではなく、ビニール・エーテル、メタクリレート（ｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ）、エポキシ、チオレン（ｔｈｉｏｌ−ｅｎｅ）、およびアクリラート（ａｃｒｙｌａｔｅ）等を含むバルク材から製造することができる。バルク材は、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第７，３０７，１１８号にさらに詳細に記載されている。]
    [0022] インプリント流体５８が基板１２上に堆積された後、一般に表面活性剤液体６０はガス／液体界面に移行することができる。したがって、図３Ｂに示すようにテンプレート１８をインプリント流体５８と接触して位置決めすることによって、テンプレート１８の表面６２の少なくとも一部分を表面活性剤液体６０で処理することができる。] 図３Ｂ
    [0023] 一般に、表面活性剤液体６０での処理後、テンプレート１８の表面６２は、図３Ｃに示すように表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲおよび／または表面活性剤の減少した区域ＳＤＲによって画成することができる。この表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲは、厚さｔ3を有する表面活性剤液体６０の層を含むことができる。例えば、表面活性剤液体６０のこの層は、約０．２から５ｎｍの厚さｔ3を有することができる。表面活性剤の減少した区域ＳＤＲは、厚さｔ4の表面活性剤液体６０の層を含むことができる。一般に、表面活性剤の減少した区域ＳＤＲのこの厚さｔ4は、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲの厚さｔ3と比べて大幅に減少していることができる。例えば、表面活性剤の減少した区域の厚さｔ4は、ゼロまたはゼロに近いことができる。] 図３Ｃ
    [0024] テンプレート１８上の表面活性剤液体６０の分布は、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲのところの接触角ΘSRRと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲのところの接触角ΘSDRを、ΘSRR＞ΘSDR、ΘSRR＜ΘSDR、および／またはΘSRR≒ΘSDRになるように与えることができる。一般に、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲのところの接触角ΘSRRと表面活性剤の減少した区域ＳＲＲのところの接触角ΘSDRは、約５５°より小さい可能性がある。]
    [0025] さらに、表面活性剤液体６０の成分は異なる接触角を与えることができ、表面活性剤液体６０は、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲのところのおおよその接触角ΘSRRと、表面活性剤の減少した区域ＳＤＲのところのおおよその接触角ΘSDRを与えるように選択することができる。したがって、表面活性剤液体６０の選択は、用途の設計考慮事項に応じて、ΘSRR＞ΘSDR、ΘSRR＜ΘSDR、および／またはΘSRR≒ΘSDRを与えることができる。]
    [0026] 例示的な表面活性剤（例えば、表面活性剤液体６０）は、フルオロ脂肪族高分子エーテル（ｆｌｕｏｒｏ−ａｌｉｐｈａｔｉｃ ｐｏｌｙｍｅｒｉｃ ｅｓｔｅｒ）、ポリオキシエチレン（ｐｏｌｙｏｘｙｅｔｈｌｅｎｅ）のフルオロ表面活性剤、ポリアルキル・エーテル（ｐｏｌｙａｌｋｙｌ ｅｔｈｅｒ）のフルオロ表面活性剤、フルオロアルキル・ポリエーテル（ｆｌｕｒｏａｌｋｙｌ ｐｏｌｙｅｔｈｅｒ）、等などの表面活性剤成分を含むことができる。例示的な表面活性剤成分は、それらの全てが参照により本明細書に組み込まれている米国特許第３，４０３，１２２号、米国特許第３，７８７，３５１号、米国特許第４，８０３，１４５号、米国特許第４，８３５，０８４号、米国特許第４，８４５，００８号、米国特許第５，２８０，６４４号、米国特許第５，７４７，２３４号、米国特許第６，６６４，３５４号、および米国特許出願公開第２００６／０１７５７３６号にさらに記載されている。]
    [0027] 例示的な商販の表面活性剤成分には、限定ではなく、デラウエア州Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎに事業所があるＥ．Ｉ．ｄｕ Ｐｏｎｔ ｄｅ Ｎｅｍｏｕｒｓ ａｎｄ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されるＺＯＮＹＬ（登録商標）ＦＳＯ、ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＦＳＯ−１００、ＺＯＮＹＬ（登録商標）ＦＳＮ−１００、およびＺＯＮＹＬ（登録商標）ＦＳ−３００と、ミネソタ州Ｍａｐｌｅｗｏｏｄに事業所がある３Ｍによって製造されるＦＣ−４４３２、ＦＣ−４４３０、およびＦＣ−４３０と、イリノイ州Ａｒｌｉｎｇｔｏｎ Ｈｅｉｇｈｔｓに事業所があるＭａｓｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙによって製造されるＭＡＳＵＲＦ（登録商標）ＦＳ４２５、ＭＡＳＵＲＦ（登録商標）ＦＳ１７００、ＭＡＳＵＲＦ（登録商標）ＦＳ２０００、ＭＡＳＵＲＦ（登録商標）ＦＳ１２３９と、スイス国Ｂａｓｅｌに事業所があるＣｉｂａ−Ｇｅｉｇｙ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって製造されるＬｏｄｙｎｅ Ｓ−１０７Ｂ、Ｌｏｄｙｎｅ Ｓ−２２０Ｎと、日本国大阪市北区に事業所があるダイキンによって製造されるＵｎｉｄｙｎｅ ＮＳ１６０２、Ｕｎｉｄｙｎｅ ＮＳ１６０３、Ｕｎｉｄｙｎｅ ＮＳ１６０６ａと、日本国東京都中央区日本橋に事業所がある大日本インキ化学によって製造されるＭｅｇａＦａｃｅ Ｒ−０８が含まれる。]
    [0028] 表面活性剤（例えば、表面活性剤液体６０）の選択は、接触角分析を介して行うことができる。接触角分析は、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIMおよび／または模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM上の接触角の模擬試験を含むことができる。]
    [0029] 図４Ａ〜４Ｃを参照すると、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIM上の接触角分析は、試験基板７２上でゴニオメータ（角度計）７０による接触角測定によって行うことができる。試験基板７２は、テンプレート１８と実質的に同様な材料で形成することができる。例えば、試験基板７２は、溶融シリカで形成することができる。その上、試験基板７２は、テンプレート１８と実質的に同様なサイズにする、かつ／または少なくとも１つの模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIMを収容できるようなサイズにすることができる。]
    [0030] 試験基板７２は、清掃し、焼いて乾燥し、窒素ボックス内に貯蔵することができる。図４Ａに示すように、試験基板７２は、厚さｔ5を有するフィルム７４を形成するように表面活性剤溶液ですすぐことができる。この表面活性剤溶液は、希釈した表面活性剤溶液であることができる。例えば、この表面活性剤溶液は、イソプロピール・アルコール（Ｉｓｏｐｒｏｐｙｌ Ａｌｃｏｈｏｌ）（ＩＰＡ）内の重量で１パーセントの表面活性剤分子から形成される溶液であることができる。表面活性剤溶液内の表面活性剤分子は、表面活性剤液体６０内の表面活性剤分子と同様であることができる。試験基板７２上の表面活性剤溶液のフィルム７４は、乾燥させることができ、かつ／またはフィルム７４のかなりの部分を蒸発させ、図４Ｂに示すように厚さｔ5を減少させることができる。例えば蒸発後、厚さｔ5は、表面活性剤溶液内のＩＰＡを実質的に蒸発させることができるので、実質的にゼロであることができる。] 図４Ａ 図４Ｂ
    [0031] 図４Ｃを参照すると、インプリント流体５８の小滴を模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIMを形成するように試験基板７２上に堆積させることができる。インプリント流体５８のそれぞれの小滴は体積ＶDを有することができる。例えば、それぞれの小滴の体積ＶDは、ほぼ５μＬであることができる。この体積ＶDは、重合可能な材料３４と表面活性剤液体６０を含むことができる。表面活性剤液体６０は、表面活性剤溶液７４と比べて同様な表面活性剤分子から構成することができる。別法として、表面活性剤液体６０は、表面活性剤溶液７４と比べて異なる表面活性剤分子から構成することができる。] 図４Ｃ
    [0032] 試験基板７２上のインプリント流体５８の接触角は、試験基板７２上の複数の位置で測定することができる。例えば、インプリント流体５８の接触角は、ゴニオメータ７０を使用していくつかの位置（例えば、７つの位置）で測定することができる。複数の位置での接触角は、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIM上の接触角ΘR−SIMの大きさを与えるように平均することができる。]
    [0033] 図５Ａ〜５Ｃを参照すると、模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM上の接触角分析は、試験基板７２ａ上でゴニオメータ７０での接触角測定を行うことができる。試験基板７２ａは、テンプレート１８と実質的に同様な材料および／または試験基板７２と実質的に同様な材料で形成することができる。例えば、試験基板７２ａは、溶融シリカで形成することができる。その上、試験基板７２ａは、テンプレート１８と実質的に同様なサイズにする、かつ／または少なくとも１つの模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIMを収容できるようなサイズにすることができる。]
    [0034] 図４の試験基板７２と同じように、図５Ａの試験基板７２ａは、清掃し、焼いて乾燥し、窒素ボックス内に貯蔵することができる。次いで試験基板７２ａは、厚さｔ6を有するフィルム７８を形成するように溶剤（例えば、ＩＰＡ）ですすぐことができる。試験基板７２ａ上の溶剤のフィルム７８は、乾燥させることができ、かつ／または溶剤のフィルム７８の少なくとも一部分は乾燥させ、図５Ｂに示すように厚さｔ6を減少させることができる。例えば、厚さｔ6は、ＩＰＡのかなりの部分の蒸発の後、実質的にゼロであることができる。] 図４ 図５Ａ 図５Ｂ
    [0035] 図５Ｃを参照すると、インプリント流体５８の小滴を模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIMを形成するように試験基板７２ａ上に堆積させることができる。インプリント流体５８のそれぞれの小滴は体積ＶD2を有することができる。例えば、それぞれの小滴の体積ＶD2は、ほぼ５μＬであることができる。この体積ＶD2は、図４の試験基板７２上の小滴の体積ＶDと実質的に同様であることができる。図５Ｃの試験基板７２ａ上の小滴のこの体積ＶD2は、重合可能な材料３４と表面活性剤液体６０を含むことができる。] 図４ 図５Ｃ
    [0036] 試験基板７２ａ上のインプリント流体５８の接触角は、試験基板７２ａ上の複数の位置で測定することができる。例えば、インプリント流体５８の接触角は、ゴニオメータ７０によっていくつかの位置（例えば、７つの位置）で測定することができる。複数の位置での接触角は、模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM上の接触角ΘD−SIMの大きさを与えるように平均することができる。]
    [0037] 試験基板７２ａ上に堆積されたインプリント流体５８内の表面活性剤液体６０の変動は、インプリンティング中の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲの制御に繋がる、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIMおよび／または模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM内の接触角の制御をもたらす可能性がある。例えば、約０．１７％のＦＣＣ４４３２および０．３３％のＦＣ４４３０と重合可能な材料３４を有する表面活性剤液体６０から形成されるインプリント流体５８は、ΘR−SIM≒ΘD−SIMのような約２０°のΘR−SIMと約２２°のΘD−SIMをもたらすことができる。別の例では、約０．５％のＲ−０８と重合可能な材料３４を有する表面活性剤液体６０から形成されるインプリント流体５８は、ΘR−SIM＜ΘD−SIMのような約１５°のΘR−SIMと約２２°のΘD−SIMをもたらすことができる。別の例では、約０．５％のＦＳ２００と重合可能な材料３４を有する表面活性剤液体６０から形成されるインプリント流体５８は、ΘR−SIM＞ΘD−SIMのような約１８°のΘR−SIMと約１０°のΘD−SIMをもたらすことができる。]
    [0038] 適切な濡れ特性を形成するための接触角の制御
    図６は、テンプレート１８と重合可能な材料３４の間に適切な濡れ特性を形成するための例示的な方法３００の流れ図を示す。適切な濡れ特性は、接触角ΘSRRとΘSDRを制御することによって作り出すことができる。例えば、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIMと模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIMの接触角分析から得られる結果を使用することによって、ΘSRR＞ΘSDRのようなおおよその接触角ΘR−SIMとΘD−SIMをもたらす表面活性剤液体６０を選択することができる。次いでテンプレート１８上に表面活性剤液体６０を付着させることによって、テンプレート１８上に表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを形成するように制御することができる。テンプレート１８上の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲ内の減少した接触角ΘSDRは、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲ内の接触角ΘSRRと比べて、重合可能な材料３４に表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを濡らすための追加の駆動力を与えることができる。したがって、（図２に示す）パターン層４６内に形成される空洞は、インプリンティング中に著しく減少する可能性がある。] 図２ 図６
    [0039] ステップ３０２で、複数の表面活性剤溶液７４および／または複数の表面活性剤液体６０を準備することができる。ステップ３０４で、表面活性剤溶液７４ですすがれた試験基板７２上の、模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIM内の接触角ΘR−SIMを各表面活性剤液体６０に対して求めることができる。別法として、この接触角ΘR−SIMは、表面活性剤液体６０および表面活性剤溶液７４を使用した以前の試験からの参照文献（例えば、データベース）によって求めることができる。ステップ３０６で、溶剤７８ですすがれた試験基板７２ａ上の、模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM内の接触角ΘD−SIMを各表面活性剤液体６０に対して求めることができる。別法として、この接触角ΘD−SIMは、表面活性剤液体６０および溶剤７８を使用した以前の試験からの参照文献（例えば、データベース）によって求めることができる。ステップ３０８で、インプリンティングに対して適切な表面活性剤液体６０を求めることができる。例えば、ΘSRR＞ΘSDRを与える表面活性剤液体６０を選択することができる。ステップ３１０で、重合可能な材料３４および表面活性剤液体６０から形成されるインプリント材料５８を基板１２上に堆積させることができる。表面活性剤液体６０は直接テンプレート１８に付着させることができ、重合可能な材料３４とのテンプレート１８の接触に先立って、重合可能な材料３４に直接加える必要がないことに留意されたい。一般に、インプリント流体５８内の表面活性剤液体６０は、ガス／液体界面に向かって移行することができる。ステップ３１２で、テンプレート１８はインプリント流体５８と接触することができ、少なくとも１つの表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲおよび少なくとも１つの表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを形成するように、テンプレート１８の表面６２上に表面活性剤液体６０の少なくとも一部分を供給する。インプリンティング中少なくとも１つの表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲ内に形成されるおおよその接触角ΘSRRは、インプリンティング中少なくとも１つの表面活性剤の減少した区域ＳＤＲ内のおおよその接触角ΘSDRより小さく、より大きく、あるいは実質的に同様であることができる。ステップ３１４で、重合可能な材料３４はパターン層４６を与えるように固化させることができる。]
    [0040] 接触角分析を使用する小滴パターン移動への利用
    図３Ａ〜３Ｃに示すように、テンプレート１８上の表面活性剤の分布は、２つの区域、表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲと表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを形成することができる。この段階中、テンプレート１８上の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲは、一般にテンプレート１８とインプリント流体５８の間の接触点に位置している。図７Ａおよび７Ｂに示すように、モールド２０と基板１２の間に所望の体積を充填中、インプリント流体５８内の表面活性剤液体６０は、テンプレート１８がインプリント流体５８と接触するときガス／液体界面に移行することができ、インプリント流体５８は基板１２の表面４４上に広がる。したがって、表面活性剤液体６０は、小滴位置８０のところに表面活性剤の減少した区域ＳＤＲと小滴位置８０の間に表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲとを形成してテンプレート１８上の局所的な区域に蓄積することができる。小滴位置８０の間の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲは一般に、空洞が生じる場合のある隙間領域を形成する。] 図３Ａ 図３Ｂ 図３Ｃ 図７Ａ
    [0041] 小滴移動は、テンプレート１８上の表面活性剤分布を一様にすることができる。例えば、図７Ｂは、第１の小滴パターン・インプリント後の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲと表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲを示す。引き続くインプリントで、第１の小滴パターンと比べて移動した位置のところに小滴位置８０を実現する第２の小滴パターンを使用することができる。引き続く小滴パターンでの小滴８０のこの移動した位置は、インプリント流体５８の少なくとも１つの小滴８０が表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲのところでテンプレート１８と接触するように、位置決めすることができる。] 図７Ｂ
    [0042] 複数の基板１２のインプリンティング中、小滴移動パターニングを連続的にまたは散発的に使用することができる。例えば、第１の小滴パターンをインプリントするために使用し、それに１つまたは複数の小滴移動パターンが続くことができる。別法として、１つまたは複数の小滴移動したパターンが使用されるに先立って第１の小滴パターンを複数回使用することができる。同様な方式で、第１の小滴パターンを一度使用し、１つまたは複数の小滴移動したパターンの複数の使用が続くことができる。]
    [0043] さらに、ΘSRR＞ΘSDRのように表面活性剤の減少した区域ＳＤＲの接触角ΘSDRを表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲの接触角ΘSRRと比べて減少させることによって、表面活性剤の減少した区域ＳＤＲのより低い接触角ΘSDRは、重合可能な材料３４が表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを濡らし、充填するように、追加の駆動力を与えることができる。]
    [0044] 図８は、小滴パターン移動を使用してテンプレートと重合可能な材料との間に適切な濡れ特性を与えるための別の例示的な方法４００の流れ図を示す。ステップ４０２で、複数の表面活性剤溶液７４および／または複数の表面活性剤液体６０を準備することができる。ステップ４０４で、表面活性剤溶液７４ですすがれた試験基板７２上の模擬の表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲSIM内の接触角ΘR−SIMを、各表面活性剤液体６０に対して求めることができる。ステップ４０６で、溶剤７８内ですすがれた試験基板７２ａ上の模擬の表面活性剤の減少した区域ＳＤＲSIM内の接触角ΘD−SIMを、各表面活性剤液体６０に対しても求めることができる。ステップ４０８で、適切な接触角を与える表面活性剤液体６０を選択することができる。例えば、接触角ΘSRR＞ΘSDRを与える表面活性剤液体６０を選択することができる。] 図８
    [0045] ステップ４１０で、重合可能な材料３４および表面活性剤液体６０から形成されるインプリント材料５８を、第１のパターンで基板１２上に分配することができる。一般に、インプリント流体５８内の表面活性剤液体６０は、ガス／液体界面に向かって移行することができる。ステップ４１２で、テンプレート１８をインプリント流体５８と接触させることができる。ステップ４１４で、第１のパターン層４６を形成するように、インプリント流体５８を固化させることができる。ステップ４１６で、テンプレート１８を第１のパターン層４６から分離させることができ、テンプレート１８は、取り外しに際して表面活性剤に富んだ区域ＳＲＲおよび表面活性剤の減少した区域ＳＤＲを有する。]
    [0046] ステップ４１８で、重合可能な材料３４および表面活性剤液体６０から形成されるインプリント材料５８を、第２の基板１２上に第２の小滴パターンで分配することができる。この第２の小滴パターンは、第１の小滴パターンと実質的に同様であり、少なくとも１つの小滴位置がテンプレート１８の少なくとも１つの表面活性剤の減少した区域ＳＤＲと接触するようにある位置ｘおよび／またはある位置ｙだけ移動させることができる。ステップ４２０で、テンプレート１８をインプリント流体５８と接触させることができる。ステップ４２２で、第２のパターン層４６を与えるように、インプリント流体５８を固化させることができる。この第２のパターン層４６は、わずかの空洞しか有さない、あるいは空洞を全く有さないことができる。]
    [0047] １２基板； １８テンプレート； ５８インプリント流体；
    ６０表面活性剤液体； ＳＤＲ表面活性剤の減少した区域；
    ＳＲＲ表面活性剤に富んだ区域。]
    权利要求:

    請求項1
    テンプレートと重合可能な材料との間の濡れ特性を求めるための方法であって、第１の重合可能な材料と表面活性剤とを含む第１のインプリント流体を基板上に分配するステップを備え、前記第１のインプリント流体の前記表面活性剤の少なくとも一部分が前記テンプレートと接触するように、前記テンプレートを、前記基板と重ね合わせて、前記第１のインプリント流体と接触させるステップを備え、第１の厚さを有する表面活性剤に富んだ区域と第２の厚さを有する表面活性剤の減少した区域とを前記テンプレートの表面上に形成させるように、前記テンプレートと前記第１のインプリント流体を分離させるステップを備え、第２の重合可能な材料の少なくとも一部分が前記テンプレートと接触するように、前記テンプレートを第２のインプリント流体と接触させるステップを備え、前記テンプレートと表面活性剤に富んだ区域内の前記第２の重合可能な材料との間の第１の接触角が、前記テンプレートと前記表面活性剤の減少した区域内の前記第２の重合可能な材料との間の第２の接触角と等しくない、ことを特徴とする方法。
    請求項2
    前記表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角が、前記表面活性剤の減少した区域内の前記第２の接触角より大きい、請求項１に記載の方法。
    請求項3
    前記表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角が前記表面活性剤の減少した区域内の前記第２の接触角より小さい、請求項１に記載の方法。
    請求項4
    前記第１の厚さが前記第２の厚さより厚い、請求項１に記載の方法。
    請求項5
    前記第２の厚さが実質的ゼロである、請求項１に記載の方法。
    請求項6
    前記第１の接触角の大きさが５０度より小さい、請求項１に記載の方法。
    請求項7
    前記第２のインプリント流体が前記テンプレートと接触した後、前記第２のインプリント流体を固化させるステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
    請求項8
    前記テンプレートがインプリント・リソグラフィ・テンプレートである、請求項１に記載の方法。
    請求項9
    異なる物理的特性を有する第１の表面活性剤液体および第２の表面活性剤液体に対して、第１の基板上の、模擬の表面活性剤に富んだ区域内の第１の接触角を求めるステップと、第１の表面活性剤液体および第２の表面活性剤液体のそれぞれに対して、第２の基板上の、模擬の表面活性剤の減少した区域内の第２の接触角を求めるステップと、前記第１の接触角および第２の接触角の関数として、インプリンティング中に使用するために準備される前記第１の表面活性剤液体および第２の表面活性剤液体のうちの１つを選択するステップとを含む、方法。
    請求項10
    前記模擬の表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角を求めるステップが、前記第１の基板を表面活性剤溶液ですすぐステップと、前記模擬の表面活性剤に富んだ区域を形成させるように、重合可能な材料と第３の表面活性剤液体から形成されるインプリント流体を前記第１の基板上に分配するステップと、前記模擬の表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角を測定するステップとを含む、請求項９に記載の方法。
    請求項11
    前記第１の接触角をゴニオメータで測定するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
    請求項12
    前記模擬の表面活性剤の減少した区域内の前記測定された接触角を求めるステップが、前記第２の試験基板を溶剤ですすぐステップと、前記模擬の表面活性剤の減少した区域を形成させるように、重合可能な材料と前記表面活性剤液体から形成されるインプリント流体を前記第２の試験基板上に分配するステップと、前記模擬の表面活性剤の減少した区域の接触角を測定するステップとを含む、請求項９に記載の方法。
    請求項13
    前記第２の接触角がゴニオメータによって測定される、請求項１２に記載の方法。
    請求項14
    前記第１の表面活性剤液体と第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つに対して、前記模擬の表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角が、前記模擬の表面活性剤の減少した区域内の前記第２の接触角より大きい、請求項９に記載の方法。
    請求項15
    前記第１の表面活性剤液体と第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つに対して、前記模擬の表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角が、前記模擬の表面活性剤の減少した区域内の前記第２の接触角より小さい、請求項９に記載の方法。
    請求項16
    前記第１の表面活性剤液体と第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つに対して、前記模擬の表面活性剤に富んだ区域内の前記第１の接触角が、前記模擬の表面活性剤の減少した区域内の前記第２の接触角と実質的に同様である、請求項９に記載の方法。
    請求項17
    第３の基板と重ね合わせてテンプレートを位置決めするステップと、第１の重合可能な材料と前記第１の表面活性剤液体および第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つとから形成される、第１のインプリント流体を前記第３の基板の表面上に分配するステップとをさらに含む、請求項９に記載の方法。
    請求項18
    前記第１の表面活性剤液体および第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つの、少なくとも一部分が、少なくとも１つの表面活性剤に富んだ区域と少なくとも１つの表面活性剤の減少した区域とを前記テンプレートの表面上に形成するように前記テンプレートに接触するように、前記テンプレートを前記第１のインプリント流体と接触させるステップをさらに含む、請求項１７に記載の方法。
    請求項19
    第２のインプリント流体を第１の小滴パターンで第４の基板上に分配するステップと、前記テンプレートを、前記第４の基板上の前記第２のインプリント流体と接触させるステップと、パターン層を形成するように前記第２のインプリント流体を固化させるステップと、前記パターン層を前記テンプレートから分離させるステップとをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
    請求項20
    第３のインプリント流体を第２の小滴パターンで第５の基板上に分配するステップであって、前記第２の小滴パターンが、前記第１の小滴パターンの小滴移動したパターンを与え、前記第５の基板と接触中、前記テンプレート上に前記第１の表面活性剤液体と第２の表面活性剤液体のうちから選択された１つの、実質的に均等な分布を形成するように決められるステップと、前記テンプレートを前記第５の基板上に堆積された前記第３のインプリント流体と接触させるステップとをさらに含む、請求項１９に記載の方法。
    請求項21
    テンプレートと重合可能な材料との間の濡れ特性を求める方法であって、第１のインプリント流体の第１の小滴パターンを、テンプレートと重ね合わされている第１の基板上に分配するステップと、第１のパターン層をインプリントし、形成するように、前記テンプレートを前記第１のインプリント流体の前記第１の小滴パターンと接触させるステップと、前記テンプレートを前記第１のパターン層から分離させるステップであって、前記テンプレートの表面が、少なくとも１つの表面活性剤に富んだ区域と少なくとも１つの表面活性剤の減少した区域とを含むステップと、第２のインプリント流体の第２の小滴パターンを第２の基板上に分配するステップであって、前記第２の小滴パターンが、前記テンプレートの前記第２のインプリント流体の前記第２の小滴パターンとの接触中、前記テンプレートの前記表面活性剤に富んだ区域内に前記第２のインプリント流体の少なくとも１つの小滴を供給するように決められるステップと、前記テンプレートを前記第２のインプリント流体の前記第２の小滴パターンに対して、第２のパターン層をインプリントして形成するように、接触させるステップとを含む、方法。
    請求項22
    前記テンプレートと前記表面活性剤に富んだ区域内の前記第２のインプリント流体との間の第１の接触角が、前記テンプレートと前記表面活性剤の減少した区域内の前記第２のインプリント流体との間の第２の接触角より小さい、請求項２１に記載の方法。
    請求項23
    前記テンプレートと前記表面活性剤に富んだ区域内の前記第２のインプリント流体との間の第１の接触角が、前記テンプレートと前記表面活性剤の減少した区域内の前記第２のインプリント流体との間の第２の接触角より大きい、請求項２１に記載の方法。
    請求項24
    前記テンプレートがインプリント・リソグラフィ・テンプレートである、請求項２１に記載の方法。
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