(57)【要約】【課題】本発明の課題は、簡素な構成で均一なパターン形成層を形成することができると共に、凹凸パターンの転写工程を繰り返しても破損し難い微細構造転写スタンパ及びこれを使用した微細構造転写装置を提供することにある。【解決手段】本発明の微細構造転写スタンパＡ１は、パターン形成薄板３の凹凸パターンＰが形成されている面の反対側に流体を閉じ込める空隙６を有し、パターン形成薄板３は、空隙６内に閉じ込められた流体の圧力によって凸形状となるように湾曲していると共に被転写体１への凹凸パターンＰの転写時には被転写体１の表面に倣うように変形することを特徴とする。【選択図】図１
2010240928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細な凹凸パターンが形成され、被転写体に接触させて前記凹凸パターンを転写する微細構造転写スタンパにおいて、
パターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、
前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、
前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする微細構造転写スタンパ。
【請求項２】
微細な凹凸パターンが形成され、被転写体に接触させて前記凹凸パターンを転写する微細構造転写スタンパにおいて、
可とう性薄板の表面にパターン形成膜が形成されたパターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、
前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、
前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする微細構造転写スタンパ。
【請求項３】
微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させ、前記被転写体の表面に前記スタンパの前記凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、
前記スタンパがパターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、
前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、
前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項４】
前記パターン形成薄板は、紫外光透過材料で形成されており、前記保持治具は、少なくとも前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンの転写領域に紫外光を照射可能なように、紫外光透過材料で形成されていることを特徴とする請求項３に記載の微細構造転写装置。
【請求項５】
記流体の圧力を調整する圧力調整機構を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の微細構造転写装置。
【請求項６】
前記凸形状が球面であることを特徴とする請求項３に記載の微細構造転写装置。
【請求項７】
微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させ、前記被転写体の表面に前記スタンパの微細な凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、
前記スタンパが、可とう性薄板の表面にパターン形成膜が形成されたパターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、
前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、
前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項８】
微細な凹凸パターンが形成された２つのスタンパを被転写体の表裏両面にそれぞれ接触させ、前記被転写体の表裏両面に前記スタンパの前記凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、
前記スタンパのそれぞれがパターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、
前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、
前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする微細構造転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体の表面に微細な凹凸形状（凹凸パターン）を転写する微細構造転写スタンパ及び微細構造転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体集積回路は微細化が進んでおり、その微細加工を実現するために、例えばフォトリソグラフィ技術によって半導体集積回路のパターンを形成する際にその高精度化が図られている。その一方で、微細加工のオーダが露光光源の波長に近づいて、パターンの形成の高精度化は限界を迎えつつある。そのため、更なる高精度化のために、フォトリソグラフィ技術に代えて荷電粒子線装置の一種である電子線描画技術が用いられるようになった。
【０００３】
しかしながら、電子線描画技術によるパターンの形成は、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を使用した一括露光方法によるものと異なって、電子線で描画するパターンが多いほど露光（描画）時間がかかってしまう。したがって、半導体集積回路の集積化が進むにつれてパターンの形成に要する時間が長くなってスループットが著しく劣る。
【０００４】
そこで、電子線描画装置によるパターンの形成の高速化を図るために各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子線を照射する一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、一括図形照射法を使用する電子線描画装置は、大型化すると共にマスクの位置をより高精度に制御する機構が更に必要となって装置自体のコストが高くなるという問題がある。
【０００５】
また、他のパターンの形成技術としては、所定のスタンパを型押ししてその表面形状を転写するインプリント技術が知られている。このインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものであり、凹凸幅が２５ｎｍ以下の微細構造を被転写体の樹脂層に形成することができる。ちなみに、このようなパターンが形成された樹脂層（以下「パターン形成層」ということがある）は、基板上に形成される薄膜層と、この薄膜層上に形成される凸部からなるパターンとで構成されている。そして、このインプリント技術は、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用が検討されている。例えば大容量記録媒体用基板や半導体集積回路用基板は、インプリント技術で形成したパターン形成層の凸部をマスクとして、パターン形成層の凹部で露出する薄膜層部分及びこの薄膜層部分に接する基板部分をエッチングすることで製造することができる。
【０００６】
基板部分のエッチング加工の精度は、薄膜層の面方向における厚さの分布の影響を受ける。例えば薄膜層の厚さのばらつきが最大厚さと最小厚さの差で５０ｎｍである被転写体は、深さ５０ｎｍでエッチング加工が施されると、薄膜層が薄い箇所では基板にエッチングが施されるが、厚い箇所ではエッチングが施されない場合がある。したがって、エッチング加工の所定の精度を維持しようとすれば、基板上に形成する薄膜層の厚さが均一である必要がある。つまり、このような均一な薄膜層を形成しようとすれば、基板上に形成される樹脂層は面方向にその厚さが薄く均一である必要がある。
【０００７】
従来、インプリント技術においては、平坦なスタンパを平坦な被転写体に押し当ててパターンを形成する。しかしながら、被転写体とスタンパが接触する際に、両方の全面同士がほぼ同時に接触してしまう。そのため、被転写体とスタンパの接触時に局所的に圧力がかかる領域が生じて樹脂の流動が妨げられたり、樹脂に気泡が巻き込まれたりする場合がある。そして、樹脂の流動が妨げられたり、樹脂に気泡が巻き込まれたりすると、得られるパターン形成膜の一部が不均一となる。この傾向は、転写面積が拡大すればするほど顕著となる。
【０００８】
そこで、平坦なスタンパを凸形状に湾曲させて被転写体と接触させる転写装置が知られている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。この転写装置によれば、凸形状のスタンパの頂上部が被転写体の中心部に先ず接触した後にその接触領域が徐々に被転写体の外周部へ向かって広げられていく。そのため、この転写装置によれば、樹脂の流動性が良好になると共に、パターン形成層（樹脂層）への気泡の巻き込みが防止されるので。均一なパターン形成層（樹脂層）が形成される。
しかしながら、前記特許文献１及び特許文献２の転写装置は、スタンパの端部を治具で保持して機械的にスタンパを湾曲させていることから、スタンパの端部にかかる負荷が大きく、転写を繰り返すうちにスタンパが破損する場合がある。
【０００９】
また、特許文献３には、スタンパと被転写体の間に規定される転写領域で不均一な圧力分布を持たせて樹脂の流動を良好にする転写装置が開示されている。
しかしながら、この転写装置では、転写面積が大きいほどスタンパに加える荷重が大きくなって、スタンパの材料が柔らかいと凹凸パターンが加圧によって破損する場合がある。
【００１０】
また、特許文献４には、スタンパを配置するステージに複数のノズルを設けると共に、これらのノズルから噴射した流体によってスタンパを凸形状に湾曲させる転写方法が開示されている。更に詳しく説明すると、この転写方法は、複数のノズルから異なる圧力の流体を噴出してスタンパを湾曲させている。
この転写装置によれば、スタンパを凸形状に湾曲させることで均一なパターン形成層（樹脂層）が形成されると共に、ノズルから噴射した流体によってスタンパを凸形状に湾曲させるので、スタンパの端部や凹凸パターンが破損する恐れが低減される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−２０７１５９号公報
【特許文献２】特開２００６−３０３２９２号公報
【特許文献３】特開２００８−１２８４４号公報
【特許文献４】特開２００８−２３００２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、特許文献４の転写装置は、複数のノズルから噴出する流体の圧力を個別に制御する必要があるために構成が複雑化する問題がある。
したがって、インプリント技術においては、簡素な構成で均一なパターン形成層を形成することができると共に、凹凸パターンの転写工程を繰り返しても破損し難い微細構造転写スタンパ及びこれを使用した微細構造転写装置が望まれている。
【００１３】
そこで、本発明の課題は、簡素な構成で均一なパターン形成層を形成することができると共に、凹凸パターンの転写工程を繰り返しても破損し難い微細構造転写スタンパ及びこれを使用した微細構造転写装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記課題を解決する本発明は、微細な凹凸パターンが形成され、被転写体に接触させて前記凹凸パターンを転写する微細構造転写スタンパにおいて、パターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする。
【００１５】
また、前記課題を解決する本発明は、微細な凹凸パターンが形成されたスタンパを被転写体に接触させ、前記被転写体の表面に前記スタンパの前記凹凸パターンを転写する微細構造転写装置において、前記スタンパがパターン形成薄板と前記パターン形成薄板を保持する保持治具とを備え、前記保持治具は、前記パターン形成薄板の外周部を保持すると共に前記パターン形成薄板の前記凹凸パターンが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙を形成しており、前記パターン形成薄板は、前記空隙内に閉じ込められた前記流体の圧力によって前記凹凸パターンが形成されている面が凸形状となるように湾曲していると共に前記被転写体への前記凹凸パターンの転写時には少なくとも前記凹凸パターンの転写領域が前記被転写体の表面に倣うように変形することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡素な構成で均一なパターン形成層を形成することができると共に、凹凸パターンの転写工程を繰り返しても破損し難い微細構造転写スタンパ及びこれを使用した微細構造転写装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】（ａ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図、（ｂ）は、（ａ）中のパターン形成薄板と保持治具の位置関係を示す模式図であり、下方からパターン形成薄板及び保持治具を見上げた図、（ｃ）は、（ａ）中の保持治具の透明体の位置を示す模式図であり、上方から保持治具を見下ろした図である。
【図２】（ａ）から（ｄ）は、第１実施形態に係る微細構造転写装置を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。
【図３】第２実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図である。
【図４】（ａ）から（ｄ）は、第２実施形態に係る微細構造転写装置を用いた微細構造転写方法を説明する工程図である。
【図５】第３実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図である。
【図６】実施例１で被転写体の表面に転写した凹凸パターンのＳＥＭ写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１実施形態）
次に、本発明の第１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。なお、以下の説明における上下の方向は、図１（ａ）に示す上下の方向を基準とする。
図１（ａ）に示すように、微細構造転写装置Ａ１は、微細構造転写スタンパ２（以下、単に「スタンパ２」ということがある）を被転写体１に接触させて、被転写体１の表面にスタンパ２（パターン形成薄板３）の微細な凹凸パターンＰを転写するように構成されている。本実施形態での凹凸パターンＰは、ナノメートルのオーダで形成されている。
【００１９】
この凹凸パターンＰの形成方法としては、例えばフォトリソグラフィ、集束イオンビームリソグラフィ、電子ビーム描画法、ナノプリント法等が挙げられる。これらの方法は、凹凸パターンＰの加工精度に応じて適宜に選択することができる。
【００２０】
スタンパ２は、図１（ａ）に示すように、被転写体１の上方に配置されており、パターン形成薄板３と保持治具４とを備えている。
パターン形成薄板３は、紫外光透過材料で形成されている。このパターン形成薄板３には、被転写体１と対向する面に前記凹凸パターンＰが形成された転写領域３ａが規定されている。
本実施形態でのパターン形成薄板３は、円盤状であるが、パターン形成薄板３の形状はこれに限定されるものではなく、平面視で楕円形、多角形等の形状であってもよい。また、パターン形成薄板３には、中心穴が加工されていてもよい。なお、パターン形成薄板３は、被転写体１の所定の領域に微細な凹凸パターンＰを転写することができれば、被転写体１と異なった形状、及び表面積のものであってもよい。
またパターン形成薄板３の表面には、後記する光硬化性樹脂８（図２（ｄ）参照）との剥離を促進するために、フッ素系、シリコーン系などの離型処理を施すこともできる。また金属化合物など薄膜を離型層として形成することもできる。
【００２１】
保持治具４は、図１（ｂ）に示すように、パターン形成薄板３の外周の全周（外周部）を保持すると共に、図１（ａ）に示すように、パターン形成薄板３の凹凸パターンＰが形成されている面の反対側の面との間に流体を閉じ込める空隙６を形成している。この保持治具４には、例えば金属や樹脂が使用される。また、保持治具４は、図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、パターン形成薄板３の転写領域３ａに紫外光を照射可能なように、紫外光透過材料で形成された透明体５を有している。本実施形態での透明体５は、パターン形成薄板３の裏面（凹凸パターンＰが形成されている面の反対側の面）と対向するように配置されている。この透明体５としては、例えば石英、ガラス、樹脂等が挙げられる。
パターン形成薄板３と保持治具４との間に形成される空隙６（図１（ａ）参照）には、前記したように、流体が閉じ込められている。
【００２２】
保持治具４には、図１（ａ）に示すように、空隙６内に連通するように流体調整口７が形成されている。この流体調整口７から空隙６内に注入された流体の圧力によって、パターン形成薄板３が下側に（被転写体１側に）凸形状となるように湾曲している。この凸形状は、湾曲面であれば特に制限はないが、球面が望ましい。
【００２３】
本実施形態での流体調整口７には、図示しないコンプレッサが所定の配管を介して接続されており、空隙６内の流体の圧力を調整している。この流体調整口７に配管でつながれたコンプレッサは、特許請求の範囲にいう「圧力調整機構」を構成している。
【００２４】
本実施形態での流体は、空気、窒素等のガスのような圧縮性流体を想定しているが、後記する凹凸パターンＰの転写時に被転写体１の表面に倣うようにパターン形成薄板３が変形することができれば、液体やゲル等の非圧縮性流体であってもよい。ちなみに、流体が非圧縮性流体であって、転写時に被転写体１の表面に倣うようにパターン形成薄板３を変形可能とするためには、空隙６内に非圧縮性流体と共に圧縮性流体を閉じ込めるか、又は被転写体１に対して加える荷重に応じて前記「圧力調整機構」で空隙６内の非圧縮性流体の圧力を調整すればよい。
【００２５】
被転写体１は、図１（ａ）に示すように、パターン形成薄板３の転写領域３ａと対向するようにパターン形成薄板３の下方に配置されている。この被転写体１の表面には、後記するように、凹凸パターンＰが転写される光硬化性樹脂８（図２（ａ）参照）が塗布されることとなる。
本実施形態における被転写体１は円盤状であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、その形状は、多角形、楕円等であってもよい。また、被転写体１は、中心穴が加工されたものであってもよい。
被転写体１の材料としては、例えばシリコン（ケイ素）、各種金属材料、ガラス、石英、セラミック、樹脂等が挙げられる。また、被転写体１は、その表面に金属層、樹脂層、酸化膜層等が形成された多層構造体であってもよい。被転写体１は平滑なステージＳ上に設置される。被転写体１のステージＳへの固定方法としては、例えば機械保持、真空吸着、静電チャック等による方法が挙げられる。
【００２６】
ステージＳは、図示しない昇降装置によって上下動が可能となっており、被転写体１をパターン形成薄板３に押し付け、又は被転写体１をパターン形成薄板３から離反させるように構成されている。なお、前記保持治具４は、ステージＳの上下動に応じて平行移動させる駆動装置（図示省略）を備えていてもよい。このように平行移動させる駆動装置は、被転写体１に対するパターン形成薄板３の相対的な位置合わせを可能にする。
【００２７】
次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１を用いた微細構造転写方法について、主に図２（ａ）から（ｄ）を参照しながら説明する。
この転写方法では、図２（ａ）に示すように、流体調整口７を介して空隙６内に流体を注入することによって、スタンパ２のパターン形成薄板３を被転写体１側に凸形状となるように予め湾曲させる。
そして、ステージＳ上には、光硬化性樹脂８を塗布した被転写体１を配置する。
【００２８】
光硬化性樹脂８としては、公知のものでよく、樹脂材料に感光性物質を添加したものが挙げられる。この樹脂材料としては、ラジカル重合性材料、カチオン重合性材料、アニオン重合性材料等を用いることができる。これらの材料は、例えばシクロオレフィンポリマー、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリ乳酸、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリビニルアルコール等が挙げられる。また、光硬化性樹脂８は、ビニル基、エポキシ基、オキセタニル基、メタクリレート基、アクリレート基等を有するモノマーを適宜混合したものでもよい。
【００２９】
光硬化性樹脂８の塗布方法としては、例えばディスペンス法や、スピンコート法を使用することができる。ディスペンス法では、光硬化性樹脂８が被転写体１の表面に滴下される。この際、光硬化性樹脂８の滴下箇所が複数の場合、滴下箇所の中心間の距離は、液滴の直径よりも広く設定することが望ましい。そして、光硬化性樹脂８を滴下する位置は、形成しようとする微細な凹凸パターンＰに対応する光硬化性樹脂８の広がりを予め試験しておき、この試験結果に基づいて定めるとよい。光硬化性樹脂８の塗布量は、転写領域３ａの凹凸パターンＰを埋めるために必要な量と同じにするか、又はそれよりも多くなるように調整される。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、ステージＳを上昇させて被転写体１をパターン形成薄板３に押し当てると、滴下された光硬化性樹脂８は、被転写体１の表面に広がってパターン形成薄板３の凹凸パターンＰに充填される。このときパターン形成薄板３は被転写体１に倣うように変形して平坦となる。
【００３１】
そして、図２（ｃ）に示すように、紫外光が保持治具４の透明体５及びパターン形成薄板３を介して光硬化性樹脂８に照射されると、光硬化性樹脂８が硬化する。
【００３２】
図２（ｄ）に示すように、ステージＳを下降させて被転写体１をパターン形成薄板３から剥離すると、被転写体１の表面には、硬化した光硬化性樹脂８からなる層（パターン形成層）に微細な凹凸パターンＰが転写された微細構造が得られる。
【００３３】
次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１の作用効果について説明する。
この微細構造転写装置Ａ１は、スタンパ２のパターン形成薄板３が空隙６内に閉じ込められた流体の圧力によって被転写体１側に凸形状となるように湾曲している。そして、凹凸パターンＰの転写時には、湾曲したパターン形成薄板３の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられていく。その結果、この微細構造転写装置Ａ１では、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性が良好になると共に、光硬化性樹脂８への気泡の巻き込みが防止される。したがって、この微細構造転写装置Ａ１によれば、凹凸パターンＰが形成された均一なパターン形成層（樹脂層）を形成することができる。
【００３４】
また、微細構造転写装置Ａ１は、従来の転写装置（例えば特許文献１及び特許文献２参照）のように、機械的にスタンパ（本発明のパターン形成薄板３に相当する）の端部を押圧して湾曲させているものと異なって、空隙６内の流体の圧力でパターン形成薄板３を湾曲させているので、従来の装置と比較してパターン形成薄板３の端部に掛かる負荷が小さい。その結果、微細構造転写装置Ａ１は、パターン形成薄板３が破損し難い。
【００３５】
また、微細構造転写装置Ａ１は、凹凸パターンＰの転写時に、湾曲したパターン形成薄板３の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられていくので、転写面積が大きいほど加える荷重が大きくなる転写装置（例えば特許文献３参照）と異なって、パターン形成薄板３が破損し難い。
【００３６】
また、微細構造転写装置Ａ１では、凹凸パターンＰの転写時に、空隙６内の流体の圧力によって凸形状となったパターン形成薄板３が被転写体１の表面に倣って平坦となるので、流体の圧力によって面内で均一な加圧が行われる。したがって、微細構造転写装置Ａ１は、ステージに設けたノズルから流体を噴射する従来の転写装置（例えば特許文献４参照）と異なって、被転写体１との接触時に簡素な構成で光硬化性樹脂８の流動を制御することができる。
【００３７】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図３を参照しながら詳細に説明する。なお、この第２実施形態においては、前記第１実施形態と同様の構成要素について同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００３８】
図３に示すように、微細構造転写装置Ａ２は、スタンパ２のパターン形成薄板３を被転写体１の表裏両面にそれぞれ接触させて、被転写体１の表裏両面にパターン形成薄板３の微細な凹凸パターンＰを転写するように構成されている。つまり、この微細構造転写装置Ａ２では、被転写体１を挟むように１対のスタンパ２，２が配置されている。ちなみに、各スタンパ２は、被転写体１に対してパターン形成薄板３のそれぞれを押し付け、又は離反させる昇降装置（図示省略）を備えている。また、スタンパ２のそれぞれは、相互に平行移動させる駆動装置（図示省略）を備えていてもよい。このように平行移動させる駆動装置は、パターン形成薄板３，３同士の相対的な位置合わせを可能にする。
【００３９】
被転写体１は、固定具９で保持されている。本実施形態での固定具９は、リング形状であって、その内周面で被転写体１の外周面を保持する構成となっているが、固定具９はこれに限定されるものではなく、被転写体１の外縁部を上下から挟み込む構成であってもよい。この際、固定具９は、パターン形成薄板３の凹凸パターンＰが転写される部分よりも外側で被転写体１を保持するものが望ましい。
なお、図３中、符号４は保持治具であり、符号５は透明体であり、符号６は空隙であり、符号７は流体調整口である。
【００４０】
次に、本実施形態に係る微細構造転写装置Ａ２を用いた微細構造転写方法について図４（ａ）から（ｄ）を参照しながら説明する。
この転写方法では、図４（ａ）に示すように、流体調整口７を介して空隙６内に流体を注入することによって、スタンパ２のパターン形成薄板３を被転写体１側に凸形状となるように予め湾曲させる。
そして、固定具９で保持された被転写体１の表裏両面には、光硬化性樹脂８が滴下される。固定具９で保持された被転写体１は、パターン形成薄板３，３同士の間に位置するように配置される。
【００４１】
次に、図４（ｂ）に示すように、スタンパ２のパターン形成薄板３のそれぞれが、被転写体１の表裏両面に押し当てられることで、光硬化性樹脂８が被転写体１の表裏両面に押し広げられる。このときパターン形成薄板３のそれぞれは、被転写体１の表裏両面に倣うように変形して平坦となる。
【００４２】
そして、図４（ｃ）に示すように、紫外光が保持治具４の透明体５及びパターン形成薄板３を介して光硬化性樹脂８に照射されると、光硬化性樹脂８が硬化する。
【００４３】
図４（ｄ）に示すように、被転写体１からパターン形成薄板３を剥離すると、被転写体１の表裏両面には、硬化した光硬化性樹脂８からなる層に微細な凹凸パターンＰが転写された微細構造が得られる。
このような微細構造転写装置Ａ２によれば、前記微細構造転写装置Ａ１と同様の作用効果を奏すると共に、被転写体１の表裏両面に微細な凹凸パターンＰを転写することができる。
【００４４】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図５を参照しながら詳細に説明する。なお、この第３実施形態においては、前記第１実施形態と同様の構成要素について同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。
【００４５】
図５に示すように、微細構造転写装置Ａ３は、前記第１実施形態におけるパターン形成薄板３（図１（ａ）参照）に代えて、パターン形成薄板３０を備えている以外は、第１実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１（図１（ａ）参照）と同様に構成されている。
【００４６】
本実施形態でのパターン形成薄板３０は、可とう性薄板３１の表面に接着層１１を介してパターン形成膜３２が形成されたものである。
可とう性薄板３１としては、例えば紫外光透過性を有する樹脂が挙げられる。本実施形態での可とう性薄板３１は円盤状であるが、この可とう性薄板３１の形状はこれに限定されるものではなく、平面視で楕円形、多角形等の形状であってもよい。
【００４７】
パターン形成膜３２は、前記第１実施形態におけるパターン形成薄板３の転写領域３ａ（図１（ａ）参照）に対応する構造を有しており、凹凸パターンＰが形成されている。このパターン形成膜３２は、紫外光透過性材料で形成することができる。
【００４８】
接着層１１は、可とう性薄板３１とパターン形成膜３２とを接合可能な接着剤で形成することができる。なお、パターン形成膜３２の材料として、可とう性薄板３１に対して接着性を有するものを選択する場合には、接着層１１は省略することができる。
このようなパターン形成薄板３０には、中心穴が加工されていてもよい。
なお、図５中、符号４は保持治具であり、符号５は透明体であり、符号６は空隙であり、符号７は流体調整口であり、符号Ｓはステージである。
【００４９】
このような微細構造転写装置Ａ３によれば、前記微細構造転写装置Ａ１と同様の作用効果を奏すると共に、転写領域３ａに対応する構造を有するパターン形成膜３２と、可とう性薄板３１とを別の材料で形成することができるので、単一の材料からなるパターン形成薄板３（図１（ａ）参照）と比較して材料の選択の幅が広がる。つまり、可とう性薄板３１の材料として、パターン形成薄板３の材料よりも機械的強度に優れるものを選択することができ、より破損し難いスタンパ２（パターン形成薄板３０）を形成することができる。
【００５０】
以上、本発明の第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態では、被転写体１に塗布する樹脂として光硬化性樹脂８を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光硬化性樹脂８が熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等の他の樹脂であってもよい。
ちなみに、熱可塑性樹脂を使用する場合には、被転写体１にパターン形成薄板３，３０を押し付ける前の被転写体１の温度が熱可塑性樹脂のガラス転移温度以上に設定される。そして、パターン形成薄板３，３０を押し付けた後に被転写体１とパターン形成薄板３，３０とを冷却することで、硬化した熱可塑性樹脂からなる層に微細な凹凸パターンＰが転写される。
【００５１】
また、熱硬化性樹脂を使用する場合には、被転写体１とパターン形成薄板３，３０との間に熱硬化性樹脂を挟み込んだ後に、これを重合温度条件にて保持することで、硬化した熱硬化性樹脂からなる層に微細な凹凸パターンＰが転写される。
【００５２】
また、被転写体１に塗布する樹脂（又は付与する樹脂）として熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂等を使用する場合には、保持治具４（透明体５）及びパターン形成薄板３，３０の材料は、例えばシリコン（ケイ素）やニッケル等のように紫外光透過性を有しないものであってもよい。
【００５３】
また、前記第２実施形態では、スタンパ２のそれぞれが、被転写体１を上下から挟み込むように配置されているが、本発明は被転写体１を立てて配置すると共に、スタンパ２，２のそれぞれが左右から被転写体１を挟み込む構成であってもよい。
【００５４】
以上のような第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態に係る微細構造転写装置Ａ１，Ａ２，Ａ３によって微細な凹凸パターンＰが転写された被転写体１は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この被転写体１は、大規模集積回路部品や、レンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、ＤＮＡ分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。
【実施例】
【００５５】
次に、実施例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
実施例１では、図１（ａ）に示す微細構造転写装置Ａ１を使用した。
ここでは直径２００ｍｍ、厚さ５０ｍｍの石英ガラスが透明体５として嵌め込まれたステンレス製の保持治具４を使用した。
パターン形成薄板３は、直径１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ製の円形シートに溝パターンからなる凹凸パターンＰを形成することによって作製した。凹凸パターンＰは、周知の熱ナノプリント法にて、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍの溝がピッチ１００ｎｍで同心円状に連続するように形成した。
このパターン形成薄板３が取り付けられた微細構造転写装置Ａ１の空隙６には、内圧が０．１ＭＰａとなるように流体調整口７を介して窒素ガスが注入された。その結果、パターン形成薄板３は凸形状に湾曲した。
【００５６】
被転写体１は、直径１００ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス製の円形基板を使用した。そして、この被転写体１は、その裏面をステージＳに設けた図示しない真空吸着機構で真空吸着することによってステージＳ上に固定した。
被転写体１の表面に塗布した光硬化性樹脂８は、感光性物質を添加したアクリレート系樹脂であり、粘度が４ｍＰａ・ｓであった。光硬化性樹脂８は、ノズルが５１２（２５６×２列）個配列されたピエゾ方式のヘッドで被転写体１の表面に滴下された。
各ノズルから吐出される光硬化性樹脂８の液滴は、約１４ｐＬとなるように制御された。滴下ピッチは、半径方向に２００μｍ、周回方向に１０００μｍとなるように設定した。
【００５７】
被転写体１に光硬化性樹脂８を滴下した後、これに対して凸形状に湾曲したパターン形成薄板３を押し当てて５秒間加圧した。この際、湾曲したパターン形成薄板３の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられて、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性が良好になった。光硬化性樹脂８への気泡の巻き込みは認められなかった。
【００５８】
次に、被転写体１上の光硬化性樹脂８は、透明体５及びパターン形成薄板３を介して３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射することによって硬化させた。そして、硬化した光硬化性樹脂８からスタンパ２を剥離すると共に、被転写体１の表面をＳＥＭにて観察したところ、被転写体１の表面には、厚さ１０ｎｍの樹脂層上に、パターン形成薄板３の微細な凹凸パターンＰに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが確認された。この凹凸パターンＰは、均一なパターン形成層（樹脂層）に形成されていた。図６は、実施例１で被転写体１の表面に転写した凹凸パターンＰのＳＥＭ写真である。
そして、微細構造転写装置Ａ１を使用して凹凸パターンＰの転写を１００回繰り返して行ったが、パターン形成薄板３は破損しなかった。
【００５９】
（実施例２）
実施例２では、図３に示す微細構造転写装置Ａ２を使用した。
被転写体１は、直径６５ｍｍ、厚さ０．７ｍｍのガラス製の円形基板を使用し、その外周部をステンレス製の固定具９で保持した。
２枚のパターン形成薄板３は、実施例１と同様のものを使用すると共に被転写体１を上下から挟むように配置した。
この微細構造転写装置Ａ２を使用して被転写体１の表裏両面に微細な凹凸パターンＰを転写した。
【００６０】
被転写体１の表裏両面には、実施例１と同じ条件で光硬化性樹脂８が塗布された。そして、被転写体１の表裏両面に対して凸形状に湾曲したパターン形成薄板３をそれぞれ押し当てて５秒間加圧した。この際、湾曲したパターン形成薄板３の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられて、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性が良好になった。光硬化性樹脂８への気泡の巻き込みは認められなかった。
【００６１】
次に、被転写体１上の光硬化性樹脂８は、透明体５及びパターン形成薄板３を介して３００ｍＪ／ｃｍ２の紫外光を照射することによって硬化させた。そして、硬化した光硬化性樹脂８からパターン形成薄板３を剥離することで、被転写体１の表裏両面には、厚さ１０ｎｍの樹脂層上に、微細な凹凸パターンＰに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された。この凹凸パターンＰは、均一なパターン形成層（樹脂層）に形成されていた。
そして、微細構造転写装置Ａ２を使用して凹凸パターンＰの転写を１００回繰り返して行ったが、２つのパターン形成薄板３は破損しなかった。
【００６２】
（実施例３）
実施例３では、図５に示す微細構造転写装置Ａ３を使用した。パターン形成薄板３０は、直径１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの透明な合成ゴムからなる円形の可とう性薄板３１の表面に光硬化性樹脂を接着層１１としてパターン形成膜３２を貼り付けて形成した。パターン形成膜３２は、直径０．５ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのＰＥＴ製の円形シートに、周知の熱ナノプリント法にて、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍの溝がピッチ１００ｎｍで同心円状に連続する微細な凹凸パターンＰを形成することによって作製した。
このパターン形成薄板３０が取り付けられた微細構造転写装置Ａ３を使用した以外は、実施例１と同様の条件で、被転写体１に微細な凹凸パターンＰを転写した。
【００６３】
なお、凸形状に湾曲したパターン形成薄板３０に被転写体１を押し当てた際には、湾曲したパターン形成薄板３０の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられて、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性が良好になった。光硬化性樹脂８への気泡の巻き込みは認められなかった。凹凸パターンＰは、均一なパターン形成層（樹脂層）に形成されていた。
そして、微細構造転写装置Ａ３を使用して凹凸パターンＰの転写を１００回繰り返して行ったが、パターン形成薄板３０は破損しなかった。
【００６４】
（実施例４）
実施例４では、図５に示す微細構造転写装置Ａ３を使用した。パターン形成薄板３０の可とう性薄板３１には、直径１５０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの透明なＰＥＴ製円形シートが使用された。接着層１１は、ＰＥＴ製円形シートの表面にシランカップリング剤（信越シリコーン社製のＫＢＭ５１０３）を施すことによって形成した。パターン形成膜３２は、接着層１１上に光硬化性樹脂を用いた光ナノプリント法にて形成した。パターン形成膜３２は、実施例１の微細な凹凸パターンＰと同様の、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンを有するものであった。
【００６５】
このパターン形成薄板３０が取り付けられた微細構造転写装置Ａ３を使用した以外は、実施例１と同様の条件で、被転写体１に微細な凹凸パターンＰを転写した。
なお、凸形状に湾曲したパターン形成薄板３０に被転写体１を押し当てた際には、湾曲したパターン形成薄板３０の頂上部が被転写体１の中心部に接触した後にその接触領域が徐々に被転写体１の外周部へ向かって広げられて、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性が良好になった。光硬化性樹脂８への気泡の巻き込みは認められなかった。凹凸パターンＰは、均一なパターン形成層（樹脂層）に形成されていた。
そして、微細構造転写装置Ａ３を使用して凹凸パターンＰの転写を１００回繰り返して行ったが、パターン形成薄板３０は破損しなかった。
【００６６】
（実施例５）
実施例５では、実施例１の微細構造転写装置Ａ１を使用して大容量記磁気録媒体（ディスクリートトラックメディア）用の微細パターンを転写したものが作製された。
ここでは、被転写体１として直径６５ｍｍ、厚さ０．６３ｍｍ、中心穴径２０ｍｍの磁気記録媒体用ガラス基板が使用された。
被転写体１の表面には、実施例１と同様に、パターン形成薄板３の凹凸パターンＰに対応する、幅５０ｎｍ、深さ８０ｎｍ、ピッチ１００ｎｍの溝パターンが形成された。
【００６７】
（比較例）
この比較例では、パターン形成薄板３をあらかじめ凸形状に湾曲させない以外は実施例１の微細構造転写装置Ａ１と同様の装置を使用し、実施例１と同様の方法で転写を行った。しかしながら、被転写体１上に塗布された光硬化性樹脂８の流動性は不十分となって、被転写体１上には均一なパターン形成層が形成されなかった。
【符号の説明】
【００６８】
１      被転写体
２      微細構造転写スタンパ
３      パターン形成薄板
３ａ    転写領域
４      保持治具
５      透明体
６      空隙
７      流体調整口
８      光硬化性樹脂
９      固定具
１１    接着層
３０    パターン形成薄板
３１    可とう性薄板
３２    パターン形成膜
Ａ１    微細構造転写装置
Ａ２    微細構造転写装置
Ａ３    微細構造転写装置
Ｐ      凹凸パターン
Ｓ      ステージ
【図１】
2010240928.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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