(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の主面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、    
前記転写基材とモールドとの剥離方向を特定方向とし、基材の主面には、凹凸構造を有する複数の領域が前記特定方向に沿って隣接するように位置し、
領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、複数の前記領域が位置することを特徴とするインプリント用のモールド。
【請求項２】
複数の前記領域の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用のモールド。
【請求項３】
各領域における前記特定方向の領域長Ｂに対する実測長Ｌの比Ｌ／Ｂが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて同一もしくは増大傾向にあ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用のモールド。
【請求項４】
前記主面は方形であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリント用のモールド。
【請求項５】
前記主面は正Ｎ角形（Ｎは５以上の整数）であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリント用のモールド。
【請求項６】
前記主面は円形であり、前記特定方向は任意に設定されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリント用のモールド。
【請求項７】
前記主面は楕円形であり、前記特定方向は主面の楕円形の長軸方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリント用のモールド。
【請求項８】
前記主面は開口部を有する環状であり、前記特定方向は主面の外縁部から前記開口部側の内縁部に向かう方向であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリント用のモールド。
【請求項９】
円筒状の基材の周面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、    
円筒状の基材の周面には、該周面の円周方向と垂直な一の基線部位から円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域が隣接するように位置し、
領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向となるように、複数の前記領域が位置することを特徴とするインプリント用のモールド。
【請求項１０】
複数の前記領域の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあることを特徴とする請求項９に記載のインプリント用のモールド。
【請求項１１】
各領域における円周方向の領域長Ｂに対する実測長Ｌの比Ｌ／Ｂが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にあることを特徴とする請求項９または請求項１０に記載のインプリント用のモールド。
【請求項１２】
請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のインプリント用のモールドの主面と基体との間に転写材料を介在させる押し当て工程と、
該転写材料を硬化させる硬化工程と、
硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がす剥離工程と、を有し、
前記剥離工程では、前記モールドの前記特定方向に沿って前記基体と前記モールドとの間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることを特徴とする微細構造の形成方法。
【請求項１３】
基体上に配設された転写材料と、請求項９乃至請求項１１に記載の円筒状のインプリント用のモールドとを押し当てる押し当て工程と、
前記モールドを円周方向にｎ回転（ｎは１以上の整数）させながら、前記モールドと接触した状態で前記転写基材を硬化させ、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がして、前記転写材料に前記モールドの凹凸構造を転写する転写・硬化・剥離工程と、を有し、
前記押し当て工程では、前記モールドの基線部位を転写材料に押し当て、前記転写・硬化・剥離工程では、前記モールドの基線部位が転写材料に当接した状態で回転を停止することを特徴とする微細構造の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望の凹凸構造を形成するインプリント用のモールドとこれを用いた微細構造の形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
微細加工技術として、基材の表面に微細な凹凸構造を形成した型部材（モールド）を用い、凹凸構造を転写材料に転写することで微細構造を等倍転写するインプリント方法に注目が集まっている。このインプリント方法では、流動性を有する転写材料を使用し、モールドを押し当て、モールドの凹凸構造に転写材料を充填させた後に硬化させ、その後、モールドと転写材料とを引き離す剥離工程が存在する。この剥離工程においては、基体上の転写材料に転写された凹凸構造を維持したままモールドと転写材料をきれいに引き剥がす技術が要求されている。一般的に、引き剥がしの際に、転写材料がモールドに付着するという不都合の発生のリスク、およびモールドの破損というリスクは、剥離の際に要する剥離力と相関性を有している。特に、単位時間（ｍｓｅｃ）における剥離力（ＮまたはＰａ）の増加あるいは減少を荷重速度（Ｎ／ｍｓｅｃまたはＰａ／ｍｓｅｃ）で表した場合、この荷重速度の絶対値が大きくなるということは、剥離が起こっている点あるいは面に対して急峻な剥離応力の増減があったことを示す。そして、転写材料の強度あるいは転写材料と基体との密着性が剥離力に耐えきれない場合、モールドへの転写材料の付着、あるいは、転写材料の破損を生じることになる。
上述の荷重速度の発生を抑制するためには、剥離力を低減することが好ましく、例えば、モールドの凹凸構造面にフッ素成分等を含む離型層を形成しておく方法（特許文献１）が提案されている。また、ダミーパターンを設けることによって剥離力の急激な増大を抑制する方法（特許文献２）も提案されている。さらに、剥離力を計測し、目標の剥離力となるように制御する装置（特許文献３）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４１５４５９５号公報
【特許文献２】特開２０１０−２２５６８３号公報
【特許文献２】特開２０１０−２７４６３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のモールドの凹凸構造面に離型層を設ける方法は、モールドに複数種の凹凸構造が存在する場合、凹凸構造領域毎に剥離に要する応力が変化するので、凹凸構造領域の境界で荷重速度が大きくなる可能性を排除できないという問題がある。また、モールドの凹凸構造が一様である場合であっても、生産性を向上させる等の目的によって接触面積が大きくなったときには、剥離に要する力が格段と大きくなってしまい、剥離に対する問題解決が十分ではない。さらに、離型層の離型作用が大きすぎる場合、モールドの凹凸構造への転写材料の充填性が低下するという問題もあった。
また、ダミーパターンを形成する方法は、本来必要とされないパターンまでが転写されてしまうために、その後の工程で、当該剥離用のパターンが悪影響を及ぼし得ることがある。
さらに、荷重速度の変化はｍｓｅｃ単位の非常に短い時間内でも起こりうるため、上記のような剥離力を計測し、目標の剥離力となるように制御する装置では、荷重速度の変化を検知しても、これをフィードバックして瞬時に応答することは難しく、また、瞬時の応答を可能とした場合、装置コストが大幅に増大すると考えられる。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、転写材料との剥離を安定して行えるインプリント用のモールドと、このモールドを使用した微細構造の形成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を達成するために、本発明は、基材の主面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、前記転写基材とモールドとの剥離方向を特定方向とし、基材の主面には、凹凸構造を有する複数の領域が前記特定方向に沿って隣接するように位置し、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、複数の前記領域が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、複数の前記領域の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、各領域における前記特定方向の領域長Ｂに対する実測長Ｌの比Ｌ／Ｂが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて同一もしくは増大傾向にあるような構成とした。
【０００６】
本発明の他の態様として、前記主面は方形であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は正Ｎ角形（Ｎは５以上の整数）であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は円形であり、前記特定方向は任意に設定されるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は楕円形であり、前記特定方向は主面の楕円形の長軸方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は開口部を有する環状であり、前記特定方向は主面の外縁部から前記開口部側の内縁部に向かう方向であるような構成とした。
【０００７】
本発明の微細構造の形成方法は、上述のいずれかのインプリント用のモールドの主面と基体との間に転写材料を介在させる押し当て工程と、該転写材料を硬化させる硬化工程と、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がす剥離工程と、を有し、前記剥離工程では、前記モールドの前記特定方向に沿って前記基体と前記モールドとの間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させるような構成とした。
また、本発明は、円筒状の基材の周面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、円筒状の基材の周面には、該周面の円周方向と垂直な一の基線部位から円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域が隣接するように位置し、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向となるように、複数の前記領域が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、複数の前記領域の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、各領域における円周方向の領域長Ｂに対する実測長Ｌの比Ｌ／Ｂが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にあるような構成とした。
【０００８】
本発明の微細構造の形成方法は、基体上に配設された転写材料と、上述のいずれかの円筒状のインプリント用のモールドとを押し当てる押し当て工程と、前記モールドを円周方向にｎ回転（ｎは１以上の整数）させながら、前記モールドと接触した状態で前記転写基材を硬化させ、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がして、前記転写材料に前記モールドの凹凸構造を転写する転写・硬化・剥離工程と、を有し、前記押し当て工程では、前記モールドの基線部位を転写材料に押し当て、前記転写・硬化・剥離工程では、前記モールドの基線部位が転写材料に当接した状態で回転を停止するような構成とした。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、特定方向あるいは円周方向でモールドと転写材料との剥離を行うときに、急峻な剥離応力の増減を抑制することができ、安定したインプリントが可能であり、欠陥の発生が低減された微細構造の形成が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するためのモールドの側面図である。
【図２】図２は、図１に示されるインプリント用のモールドの基材主面の平面図である。
【図３】図３は、本発明における比Ｌ／Ｂを説明するための図である。
【図４】図４は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。
【図５】図５は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。
【図６】図６は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。
【図７】図７は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。
【図８】図８は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。
【図９】図９は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】図１０は、図９に示されるモールドの回転軸に垂直な断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の微細構造の形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図１２】図１２は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図１３】図１３は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
［インプリント用のモールド］
本発明のインプリント用のモールドは、複数種の凹凸構造を有するモールドであり、インプリント時の転写材料とモールドとの剥離方向を特定方向として予め設定し、この特定方向における剥離応力の急峻な変化を抑えるように、凹凸構造を有する複数の領域が配置されたものである。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ、後述するように、領域毎の転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を比較したときに、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、各領域が位置すればよい。特に、このような密着力に相違が現れる条件と、その配列方法としては、各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあること、あるいは、基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあることが満足される条件が挙げられる。よって、これらの条件に従うのならば、特に制限はない。
【００１２】
＜実施形態１＞
図１は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するためのモールドの側面図であり、図２は、図１に示されるインプリント用のモールドの基材主面の平面図である。図１および図２において、インプリント用のモールド１１は基材１２を有し、この基材１２の方形の主面１３には、転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域１３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域１３Ｂが設定されている。尚、図１では、主面１３の凹凸構造領域１３Ａに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものである。また、非凹凸構造領域１３Ｂが存在せず、主面１３の全域が凹凸構造領域１３Ａであってもよい。
主面１３の凹凸構造領域１３Ａには、方形の主面１３の対向する一方の端辺１３ａから他方の端辺１３ｂに向かう特定方向（図２に示される矢印Ｄ方向）に沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を求めたときに、密着力が特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にある。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ特に制限はない。
【００１３】
ここでいう増大傾向とは、上記の例では、領域IIIから領域II、さらに特定領域である領域Ｉに向かって密着力が徐々に大きくなり、また、領域III′から領域II′、さらに特定領域である領域Ｉに向かって密着力が徐々に大きくなることである。そして、例えば、領域IIIと領域IIにおける密着力が同一、あるいは、領域III′と領域II′における密着力が同一である場合も含むものである。また、領域Ｉの両側に位置する領域IIと領域II′における密着力は、同一、異なるもの、いずれであってもよく、さらに、その外側に位置する領域IIIと領域III′における密着力も、同一、異なるもの、いずれであってもよい。以下の本発明において同様である。
【００１４】
ここで、領域毎の転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を求める方法について説明する。最も簡単な方法は、例えば、領域Ｉと領域IIが有する凹凸構造パターンと同様のパターン形状を持ち、同じ面積を有するサンプルモールドＡとサンプルモールドＢを準備しておき、それぞれに転写の際に用いる転写材料を塗布し、硬化させ、転写材料を引き剥がすのに要する応力を計測することである。引き剥がし方はナノインプリントを実施する際の引き剥がし方にあわせることが好ましく、転写材料とサンプルモールドとの間に垂直方向に応力をかける方法や、サンプルモールドまたは転写材料あるいは両方に対して横方向からの応力を加える方法、更にサンプルモールドまたは転写材料あるいは両方を曲げることが可能であるならば、例えば、サンプルモールド端部に応力を加えて曲げることにより剥離を実施する方法などがある。また、これらの引き剥がし方により、転写材料を引き剥がすのに要する応力が計測される部位が決定される。例えば、垂直方向に引き剥がす場合には、力は面に対して一様に加わっているとみなすことができるために、領域の全面積において応力が計測される。また、上記の垂直剥離方法であっても接触面が徐々に剥がれていく場合や、例えば、サンプルを曲げて引き剥がす場合、剥離された部分と剥離されていない部分の境界は線となるため、この境界線において応力が計測される。
【００１５】
ところで、上記は転写材料から各サンプルモールドを剥離するのに必要な応力の比較である。つまり転写材料を基準とした場合のサンプルモールド間の相対評価である。ただし単純にサンプルモールド同士の順位付けを行いたいのであれば、例えば、サンプルモールドＡとサンプルモールドＢとを転写材料を介して接合し、サンプルモールドＡとサンプルモールドＢとに等しい応力を加えた状態で、先に転写材料から剥離する順番を計測するという、いわば各サンプルモールドにおける密着力の相対評価を行い、これを密着力としても構わない。更に、これらのデータを予め収集しておき、データと照らし合わせて密着力の相対的な差を求めても構わない。
【００１６】
このように、密着力の大きさによって領域を順列配置する方法を提示したが、このような密着力の計測を行わない場合であっても、表面積によって密着力の値が変化することを利用することに着眼し、各領域における面積Ａと、実測表面積Ｓとを判断基準として使用することが可能である。次に、この判断基準を採用した場合について説明する。
上記の例では、主面１３の凹凸構造領域１３Ａには、方形の主面１３の対向する一方の端辺１３ａから他方の端辺１３ｂに向かう特定方向（図２に示される矢印Ｄ方向）に沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａを求めたときに、比Ｓ／Ａが特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にある。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ特に制限はない。このときに実測表面積Ｓを求める方法として、ＳＥＭおよびＡＦＭなどを用いて形状観察した数値から求める方法や、スキャトロメトリ等が利用できる。
【００１７】
ここで、実測表面積Ｓを求める各計測方法についての有用性や有効な利用方法について説明する。ＳＥＭは、表面上部からの形状観察の代表例であり、光学顕微鏡もこれに属するものである。よって凹凸情報は得られにくいものの、寸法の計測には非常に有効な手段と言える。またフォーカスマージンが許すならば、凹凸構造パターン底部の観察をパターン開口から観察することが可能であるため焦点間距離、つまり深さの情報を得ることも可能である。よって凹凸構造パターンの寸法や形状を構成するエッジ形状などの平面的な情報を重要視する場合であって、深さは概ねの数値が得られればよい場合には、有効な計測方法である。
ＡＦＭは、計測対象物の表面を探針（カンチレバー）で実質的になぞることにより形状情報を得る観察方法の代表例であり、接触式の段差計などもこれに属する。この計測方法の特徴は、探針（カンチレバー）が正確に表面をなぞることが出来れば、正確な深さ情報を得ることが可能な点である。よって凹凸構造パターンの深さ情報を重視したい場合には有効な方法である。むろん、この計測方法をＳＥＭなどの他の方法と組み合わせてもよく、これはＳＥＭも同様である。
【００１８】
これらの計測方法に対してスキャトロメトリは、計測対象とする領域内の光学的な性質が均一であるということを仮定して形状を求める方法であるため、複雑なパターン形状やランダムなパターン配列、屈折率が異なる層構成を有する場合など、光学特性の異なる領域の入り組んだ対象物に対して用いることが難しく、この仮定を超える計測手法が確立されない限りにおいてＳＥＭやＡＦＭと異なり汎用性は低い。ただし仮定を満たせば、一度の計測でパターンの寸法や深さに加え、側壁形状も知ることが可能であるため、実測表面積Ｓのより厳密な計測が可能である。よって本発明において数ミクロン以下、特にサブミクロン以下の凹凸構造パターンを持つ表面の計測には好ましい方法といえる。更にモールドへのダメージが低いという点でも、スキャトロメトリは好ましい。例えばＳＥＭのような高エネルギーかつ低波長の電磁波を照射してしまうと、モールド表面に離型性を有する薄膜を形成していたときには、この薄膜がダメージを受け、結果的にインプリント時に転写不良が生じる可能性があることや、ＡＦＭのように計測部分が近接あるいは接触する方法であっても、異物の付着や傷つき、表面状態の変質などのリスクを伴うことになる。よってレーザー光を用いて非接触計測を行うスキャトロメトリは、計測後でモールドを使用する場合を想定すると特に好ましい方法であるといえる。なお非接触かつダメージレスという観点に立つならば、低エネルギーの光、特に離型層へのダメージが低い２２２ｎｍ以上の波長を有する光を用いた計測系を有する計測方法は好ましく、例えば三次元形状測定装置（例えば、三鷹光器（株）製  ＮＨ−３ＳＰなど）やレーザー顕微鏡を、計測する凹凸構造パターンに応じて使い分けても構わない。また、これらの方法はＳＥＭやＡＦＭと同様に、他の計測方法と組み合わせて使用してもよい。
【００１９】
尚、実測表面積Ｓは上記の計測を行わずに求めてもよい。例えば、凹凸構造パターンの設計データから表面積を算出し、これを代替値としてもよい。また、例えば、凹凸構造パターンの形状情報はＳＥＭによって計測し、深さ情報は設計データを流用するなど、計測と算出を組み合わせても構わない。
この例では、領域IIIから領域II、さらに特定領域である領域Ｉに向かって比Ｓ／Ａが徐々に大きくなり、また、領域III′から領域II′、さらに特定領域である領域Ｉに向かって比Ｓ／Ａが徐々に大きくなることである。そして、例えば、領域IIIと領域IIにおける比Ｓ／Ａが同一、あるいは、領域III′と領域II′における比Ｓ／Ａが同一である場合も含むものである。また、領域Ｉの両側に位置する領域IIと領域II′における比Ｓ／Ａは、同一、異なるもの、いずれであってもよく、さらに、その外側に位置する領域IIIと領域III′における比Ｓ／Ａも、同一、異なるもの、いずれであってもよい。以下の本発明において同様である。
【００２０】
上記の面積Ａは、領域毎に決まる面積であり、例えば、２ｍｍ×６ｍｍの長方形状の領域では、面積Ａは１２ｍｍ2となる。尚、領域III，II，Ｉ，II′，III′における面積Ａは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。一方、設定した領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域の実測表面積Ｓは、上述のように、ＳＥＭ、ＡＦＭ、スキャトロメトリ等を用いて測定したり、凹凸構造パターンの設計データから算出することができる。これにより、比Ｓ／Ａが算出される。この比Ｓ／Ａが大きいほど、当該領域において、単位面積当りのモールドと転写材料との接触する面積が大きくなり、モールドと転写材料との剥離に要する応力が大きくなる。尚、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′が有する凹凸構造は、上記のように、比Ｓ／Ａが特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあれば特に制限はない。したがって、この例における５個の領域III，II，Ｉ，II′，III′の全ての凹凸構造が異なるものであってよく、また、例えば、領域IIIと領域III′の凹凸構造が同一、領域IIと領域II′の凹凸構造が同一であってもよい。
【００２１】
また、ライン＆スペースのパターンや、凹部あるいは凸部の配列間隔に方向性があるパターン等、モールドが有する凹凸構造に方向性がある場合、一般に、モールドのパターン形状を考慮し、剥離に要する応力の小さい方向から剥離が行われる。しかし、上記の領域III，II，Ｉ，II′，III′が有する凹凸構造に、剥離方向性の有無や、剥離方向性の程度差が存在する場合、設定した領域の境界で剥離応力の急峻な変化が生じることがあり、上記の特定方向Ｄと剥離方向性との関係が重要となる。そこで、本発明では、上記の比Ｓ／Ａの要件に加えて、特定方向Ｄの領域長Ｂに対する実測長Ｌの比Ｌ／Ｂに着目し、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域である領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にあることが好ましい。
【００２２】
上記の領域長Ｂは、領域毎に決まる長さであり、例えば、２ｍｍ×６ｍｍの長方形状の領域であって、特定方向Ｄと短辺方向が一致する領域では、領域長Ｂは２ｍｍとなる。尚、領域III，II，Ｉ，II′，III′における領域長Ｂは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。更に、設定した領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域の実測長Ｌを求めることにより、比Ｌ／Ｂが算出される。例えば、図３（Ａ）に示される例では、特定方向Ｄにおける平面視的長さである領域長Ｂと、特定方向Ｄにおける実測長Ｌは同等となる。一方、図３（Ｂ）に示される例では、特定方向Ｄにおける平面視的長さである領域長Ｂに対し、特定方向Ｄにおける実測長Ｌは大きいものとなる。尚、図３（Ｃ）に斜線を付して示されるように、凹凸構造が相互に孤立した凸部あるいは凹部を有し、特定方向Ｄにおける実測長Ｌが、測定部位により異なる実測長（Ｌ1、Ｌ2、Ｌ3等）が計測される場合、平均値を実測長Ｌとする。また、例えば、領域の幅方向の中央部がくびれた鼓型領域と中央部がふくれた太鼓型領域が特定方向Ｄに沿って交互に配列されているような場合、１つの領域で領域長Ｂが部位によって相違することになる。この場合、１つの領域の異なる部位で算出された比Ｌ／Ｂが一定であれば、これを採用する。また、算出された比Ｌ／Ｂに変動があるときには、平均値を比Ｌ／Ｂとする。
【００２３】
ここで、実測長Ｌは、上述の実測表面積Ｓを求める方法を用いることにより、測定対象の領域の幅方向（特定方向Ｄと直交する方向）全域に亘る複数の測定部位での測定で求められる。ただし、実測表面積Ｓを求める場合と異なるのは、必ずしも凹凸構造の最小寸法や側壁形状を確認する必要は無く、あくまで特定方向Ｄに対する実測長Ｌが計測できればよいという点にある。例えば図３（Ａ）において、特定方向Ｄに対して垂直な方向の寸法がナノスケールであったとしても実測長Ｌが充分に長い場合や、領域全体が照明光によって回折を起す場合などは、光学観察系によって認識することが可能であるため、例えばＳＥＭを用いずに光学顕微鏡によって寸法計測を実施することが可能である。また、モールドに対するダメージが少ないことが好ましいのは、実測長Ｌを求める場合であっても同様である。よって低エネルギーの光、特に離型層へのダメージが低い２２２ｎｍ以上の波長を有する光を用いた計測系を有する計測方法を用いることが好ましい。
このような比Ｌ／Ｂが大きいほど、当該領域において、特定方向Ｄにおけるモールドの凹凸構造が複雑、微細となり、モールドと転写材料との剥離に要する応力が大きくなる。
【００２４】
本発明では、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能であり、例えば、下記の（１）〜（４）のような設定が可能である。
（１）
比Ｓ／Ａ：III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
（２）
比Ｓ／Ａ：III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：同一（III＝II＝Ｉ＝II′＝III′）
（３）
比Ｓ／Ａ：III→II→Ｉ順に増大、III′→II′＝Ｉ順に増大傾向
比Ｌ／Ｂ：III＝II＝Ｉで同一、III′→II′→Ｉ順に増大
（４）
比Ｓ／Ａ：III＝II→Ｉ順に増大傾向、III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
【００２５】
本発明によれば、モールドと転写材料との密着力は、特定方向に沿って小→大→小となるように変化する。したがって、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。
上述の実施形態では、主面１３の凹凸構造領域１３Ａに特定方向に沿って設定する領域数が５個となっているが、上記のように、特定方向に沿って剥離力が小→大→小と変化することが可能なためには、特定領域とその両側に位置する領域の少なくとも３個が存在すればよい。しかし、領域の境界での剥離力の変化量、すなわち荷重速度の増大を抑えることを考慮すると、剥離力が小→大へ急峻に変化するよりも、剥離力が小→中へ、中→大へと変化するように、特定方向における領域の数は多い方が好ましいことになる。したがって、本発明では、複数種の凹凸構造の制約（要求される最小面積、剥離方向等）、および、凹凸構造領域１３Ａの形状、面積、インプリント装置の剥離制御機能等を考慮し、許容される範囲内で適宜組み合わせることにより、領域の数は多くすることができる。例えば、使用可能な凹凸構造が３種の凹凸構造Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３であり、上記の比Ｓ／Ａの大きい順に凹凸構造Ｒ１、凹凸構造Ｒ２、凹凸構造Ｒ３である場合、１つの例として、特定方向の領域を上記の例のように５個の領域III，II，Ｉ，II′，III′に設定し、領域IIIと領域III′に凹凸構造Ｒ３を配し、領域IIと領域II′に凹凸構造Ｒ２を配し、領域Ｉ（特定領域）に凹凸構造Ｒ１を配することができる。また、他の例として、特定方向の領域を９個の領域Ｖ，IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′，Ｖ′に設定し、領域Ｖと領域Ｖ′に凹凸構造Ｒ３を配し、領域IVと領域IV′には凹凸構造Ｒ２と凹凸構造Ｒ３を配し、領域IIIと領域III′に凹凸構造Ｒ２を配し、領域IIと領域II′には凹凸構造Ｒ１と凹凸構造Ｒ３を配し、領域Ｉに凹凸構造Ｒ１を配することができる。この後者の例では、前者の例に比べて、領域の境界での剥離力の変化量を低く抑えることが可能である。尚、後者の例では、凹凸構造Ｒ２と凹凸構造Ｒ３が組み合わされる領域IVと領域IV′、凹凸構造Ｒ１と凹凸構造Ｒ３が組み合わされる領域IIと領域II′では、当該領域における剥離に要する応力が均一となるように２種の凹凸領域を配置することが好ましい。
【００２６】
また、上述の実施形態では、領域Ｉが特定領域となっており、この領域Ｉの両側にそれぞれ２つの領域II，IIIと領域II′，III′が設定されているが、本発明では、特定領域は主面１３の両端１３ａ、１３ｂの中央に位置しなくてもよく、また、特定領域の両側に位置する領域数が同等でなくてもよい。図４は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図であり、特定方向（図４に示される矢印Ｄ方向）に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように位置している。この例では、領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域IV，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域IV，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にある。したがって、上記の設定例（１）に対応するような下記の設定例（１′）が可能であり、勿論、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
（１′）
比Ｓ／Ａ：IV→III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
Ｌ／Ｂ：IV→III→II→Ｉ順に増大、III′→II′→Ｉ順に増大
【００２７】
＜実施形態２＞
図５は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。図５において、インプリント用のモールド２１は基材２２の方形の主面２３に、転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域２３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域２３Ｂが設定されている。尚、非凹凸構造領域２３Ｂが存在せず、方形の主面２３の全域が凹凸構造領域２３Ａであってもよい。
主面２３の凹凸構造領域２３Ａには、方形の主面２３の一の角部２３ａから対向する他方の角部２３ｂに向かう特定方向（図５に示される矢印Ｄ方向）に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′が碁盤格子状に隣接するように位置している。図５では、角部２３ａ近傍に領域IVが位置し、次いで、特定方向Ｄに沿って２個の領域III、３個の領域II、４個の領域Ｉが配置され、さらに、３個の領域II′、２個の領域III′が配置され、角部２３ｂ近傍に領域IV′が位置している。そして、本発明では、領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′の各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域IV，IV′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域IV，IV′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂは、上述の実施形態１における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂと同様である。また、この比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
【００２８】
また、上記のモールド２１では、領域Ｉが特定領域となっているが、特定領域は、主面２３の対向する角部２３ａと角部２３ｂとの中央に位置しなくてもよく、また、特定領域の両側に位置する領域数が同等でなくてもよい。したがって、例えば、碁盤格子状に隣接するように位置する領域を、角部２３ａ近傍に領域IIIが位置し、次いで、特定方向Ｄに沿って２個の領域II、３個の領域Ｉ（特定領域）が配置され、さらに、４個の領域II′、３個の領域III′、２個の領域IV′が配置され、角部２３ｂ近傍に領域Ｖ′が位置するように設定し、各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，Ｖ′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，Ｖ′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向となるようにしてもよい。
【００２９】
＜実施形態３＞
図６は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。図６において、インプリント用のモールド３１は、基材３２の円形の主面３３に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域３３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域３３Ｂが設定されている。尚、非凹凸構造領域３３Ｂが存在せず、円形の主面３３の全域が凹凸構造領域３３Ａであってもよい。
【００３０】
このような円形の主面３３を有するモールド３１では、特定方向を任意に設定することができ、図示例では矢印Ｄ方向を特定方向とし、主面３３の凹凸構造領域３３Ａには、この特定方向Ｄに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂは、上述の実施形態１における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂと同様である。また、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
【００３１】
＜実施形態４＞
図７は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。図７において、インプリント用のモールド４１は、基材４２の楕円形の主面４３に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域４３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域４３Ｂが設定されている。尚、非凹凸構造領域４３Ｂが存在せず、円形の主面４３の全域が凹凸構造領域４３Ａであってもよい。
【００３２】
このような楕円形の主面４３を有するモールド４１では、主面４３の長軸方向を特定方向とし、主面４３の凹凸構造領域４３Ａには、この特定方向Ｄに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂは、上述の実施形態１における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂと同様である。また、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
【００３３】
＜実施形態５＞
図８は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図２相当の平面図である。図８において、インプリント用のモールド５１は、中央部に開口部５２ａを有する環状の基材５２を有し、この基材５２の環状の主面５３に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域５３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域５３Ｂが設定されている。尚、非凹凸構造領域５３Ｂが存在せず、円形の主面５３の全域が凹凸構造領域５３Ａであってもよい。
【００３４】
このような環状の主面５３を有するモールド５１では、主面５３の外縁部５３ａから開口部５２ａ側の内縁部５３ｂに向かう方向を特定方向とし、主面５３の凹凸構造領域５３Ａには、この特定方向Ｄに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が同心円状に隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III，II，Ｉ，II′，III′の各領域における比Ｓ／Ａが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比Ｌ／Ｂが、特定方向Ｄの両端に位置する領域III，III′から特定領域としての領域Ｉに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂは、上述の実施形態１における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂと同様である。また、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは、比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
【００３５】
上述のような本発明のインプリント用のモールド１１，２１，３１，４１，５１は、転写材料との密着力が特定方向に沿って小→大→小と変化するように、各領域が配設されている。したがって、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。
このような本発明のインプリント用のモールド１１，２１，３１，４１，５１の材質は適宜選択することができ、転写材料が光硬化性である場合には、これらを硬化させるための照射光が透過可能な材料を用いて形成してもよく、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、使用する転写材料が光硬化性ではない場合や、転写材料側から転写材料を硬化させるための光を照射可能である場合には、モールドは光透過性の材料でなくてもよく、上記の材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、モールドは、主面に離型剤層を備えていてもよい。
【００３６】
モールド１１，２１，３１，４１，５１の厚みは、主面に備える凹凸構造の形状、基材の強度、取り扱い適性等を考慮して設定することができ、例えば、３００μｍ〜１０ｍｍ程度の範囲で適宜設定することができる。また、モールドは、凹凸構造を有する主面が、その周囲の領域に対して１段、あるいは、２段以上の凸構造となっている、いわゆるメサ構造であってもよい。
【００３７】
＜実施形態６＞
図９は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す斜視図であり、図１０は図９に示されるモールドの回転軸に垂直な断面図である。図９および図１０において、インプリント用のモールド６１は、円筒部６４と、この円筒部６４の外周面に配設されたパターン部６５とからなる円筒状の基材６２を有し、基材６２の周面６３（パターン部６５）に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域６３Ａと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域６３Ｂが設定されている。尚、非凹凸構造領域６３Ｂが存在せず、周面６３の全域が凹凸構造領域６３Ａであってもよい。
【００３８】
このモールド６１は、基材６２の周面６３（パターン部６５）の凹凸構造領域６３Ａに、凹凸構造を有する複数の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′が隣接するように位置している。これらの領域は、基材６２の円周方向と直交する一の基線部位６３ａから円周方向に沿うように配設されている。そして、本発明では、領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′の各領域における面積Ａに対する当該領域の実測表面積Ｓの比Ｓ／Ａが、基線部位６３ａを挟むように隣接する領域IV，IV′からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にある。また、好ましくは、各領域における円周方向の領域長Ｂに対する当該領域の実測長Ｌの比Ｌ／Ｂが、基線部位６３ａを挟むように隣接する領域IV，IV′からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にある。図示例では、領域Ｉが特定領域であり、この領域Ｉが直径方向において基線部位６３ａと対向する位置にある。本発明では、上記の比Ｓ／Ａの要件を満たす範囲で、好ましくは比Ｓ／Ａと比Ｌ／Ｂの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能であり、例えば、下記の（イ）〜（ニ）のような設定が可能である。
【００３９】
（イ）
比Ｓ／Ａ：IV→III→II→Ｉ順に増大、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：IV→III→II→Ｉ順に増大、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
（ロ）
比Ｓ／Ａ：IV→III→II→Ｉ順に増大、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：同一（IV＝III＝II＝Ｉ＝II′＝III′＝IV′）
（ハ）
比Ｓ／Ａ：IV→III→II→Ｉ順に増大、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
比Ｌ／Ｂ：IV＝III＝II＝Ｉで同一、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
（ニ）
比Ｓ／Ａ：IV→III→II→Ｉ順に増大、IV′→III′＝II′→Ｉ順に増大傾向
比Ｌ／Ｂ：IV→III＝II→Ｉ順に増大傾向、IV′→III′→II′→Ｉ順に増大
【００４０】
上記の比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂは、上述のモールド１１，２１，３１，４１，５１における比Ｓ／Ａ、および、比Ｌ／Ｂと同様である。したがって、比Ｓ／Ａでは、設定した領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′の各々について、面積Ａが決まる。例えば、基材６２の凹凸構造領域６３Ａの軸方向の長さが３０ｍｍ、領域の円周方向の長さが６ｍｍである場合、当該領域の面積Ａは１８０ｍｍ2となる。尚、領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′における面積Ａは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。一方、各領域について実測表面積Ｓを測定することにより、比Ｓ／Ａが算出される。
比Ｌ／Ｂは、設定した領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′の各々について、円周方向における領域長Ｂが決まる。上記の例では、領域長Ｂは６ｍｍとなる。尚、領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′における領域長Ｂは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。更に、各領域について実測長Ｌを測定することにより、比Ｌ／Ｂが算出される。
【００４１】
尚、図３（Ｃ）に示した場合と同様に、凹凸構造が相互に孤立した凸部あるいは凹部を有し、円周方向における実測長Ｌが、測定部位により異なる実測長が計測される場合、平均値を実測長Ｌとする。また、例えば、１個の領域内で円周方向における領域長Ｂが部位によって相違する場合、算出された比Ｌ／Ｂが一定であれば、これを採用し、算出された比Ｌ／Ｂに変動があるときには、平均値を比Ｌ／Ｂとする。このような実測長Ｌの平均値、比Ｌ／Ｂの場合の平均値は、測定対象の領域の幅方向（特定方向Ｄと直交する方向）全域に亘る複数の測定部位での測定で求められる。
【００４２】
このような本発明のインプリント用のモールド６１では、転写材料との密着力が基線部位６３ａから円周方向に沿って小→大→小と変化して基線部位６３ａに戻るように、各領域が配設されている。したがって、回転するモールドと転写材料との押し当てが基線部位から開始する場合、押し当て後の剥離力が小さい領域から押し当てが開始され、押し当て後の剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、押し当て後の剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。
【００４３】
このような本発明のインプリント用のモールド６１の基材６２を構成する円筒部６４は、パターン部６５を支持するものであり、その材質は適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル等の金属、および、これらの合金、酸化物、窒化物であり、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、石英ガラス、珪酸ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、基材６２を構成するパターン部６５は、凹凸構造を有する複数の領域が形成されるものであり、その材質は、例えば、アルミニウム、チタン、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、円筒形状に曲げることが可能なように厚みを薄くすることを前提として、石英ガラス、珪酸ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス類、シリコン、サファイアや窒化ガリウム等も用いることができる。また、基材６２は、上記の例の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′が全て形成された１つのパターン部６５が円筒部６４に貼着されたものであってよく、また、上記の例の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′の所望の領域が形成された複数のパターン部６５が円筒部６４に貼着されたものであってもよい。
【００４４】
上述のモールド６１では、領域数が７個となっているが、本発明では、周面６３の円周方向に３個以上の領域があれば特に制限はない。また、特定領域である領域Ｉが基材６２の直径方向において基線部位６３ａと対向する位置にあり、その両側の円周方向で基線部位６３ａとの間にそれぞれ３つの領域II，III，IVと領域II′，III′，IV′が設定されている。しかし、本発明では、特定領域は、基材６２の直径方向において基線部位６３ａと対向する位置に存在しなくてもよく、また、特定領域の両側の円周方向で基線部位６３ａとの間に位置する領域数は同等でなくてもよい。
【００４５】
上述のインプリント用のモールドの実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、特定方向あるいは円周方向に沿ってのみ、領域を区分けしており、各領域における特定方向あるいは円周方向と直交する方向では、比Ｓ／Ａが同一であり、剥離力が同一となっているが、特定方向あるいは円周方向と直交する方向にも領域を区分けしてもよい。この場合、各領域における特定方向あるいは円周方向と直交する方向での比Ｓ／Ａは一様である必要はない。ただし、特定方向に対して比Ｓ／Ａが上述の原則に一致するように設定する必要がある。これは、比Ｌ／Ｂの場合でも同様である。つまり、特定方向に対しては剥離力、比Ｓ／Ａ、比Ｌ／Ｂの原則は、他の実施形態と同様であるが、特定方向に対して垂直な方向については、この原則に従う必要がなく、例えば、異なる比Ｓ／Ａの領域が並んでいてもよいし、その各領域の特定方向に対する長さが異なっていてもよい。
【００４６】
［微細構造の形成方法］
本発明の微細構造の形成方法は、上述の本発明のインプリント用のモールドを使用し、インプリント方法により基体上に微細構造を備えた転写材料を形成するものである。
【００４７】
＜実施形態Ａ＞
図１１は、本発明の微細構造の形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド１１を使用しており、押し当て工程、硬化工程、剥離工程を有している。尚、図１１では、モールド１１の主面１３の凹凸構造領域１３Ａに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド１１は各領域III，II，Ｉ，II′，III′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
【００４８】
（押し当て工程）
まず、基体１の一方の面１ａに転写材料３を供給し（図１１（Ａ））、モールド１１と基体１とを近接させて、モールド１１の主面１３と基体１との間に転写材料３を介在させる（図１１（Ｂ））。
使用する基体１は、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、シリコン、窒化ガリウム等の半導体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基体、金属基体、サファイア、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基体であってよい。また、基体１は必ずしも平坦である必要はなく、予め構造を有していてもよい。例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。
【００４９】
また、使用する転写材料３は、インプリントが可能な流動性を有する材料であればよく、例えば、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂を挙げることができる。また、例えば、石英、ソーダライムガラス、金属イオン含有ガラス等の無機物も、加熱することにより流動性を有するので、転写材料として用いることができる。更に無機物と有機物との混合物を用いることも可能である。例えばシルセスキオキサンを主成分とした材料は、含有する材料により熱硬化性材料あるいは光硬化性樹脂とみなすことができる。シルセスキオキサンはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格を有するため、無機物に分類することができる。また流動性を持たせることができ、しかも熱により硬化させることが可能であるため、熱硬化性樹脂とほぼ同等の方法で使用することが可能である。一方でオキセタニル基やアクリル基などの光重合性基を有することで、光による硬化性を持つことが可能であり、この場合には光硬化性樹脂として利用することも可能である。このような転写材料３は、図示例のように、インクジェットやディスペンサ等を用いて液滴として基体１上に供給することができ、また、スピンコート法等を用いて塗布膜として基体１上に供給してもよい。
【００５０】
（硬化工程）
次いで、モールド１１の主面１３と基体１との間に転写材料３が介在する状態で、転写材料３を硬化する。転写材料３の硬化は、転写材料３が光硬化性であり、モールド１１がこれらを硬化させるための照射光を透過可能である場合には、モールド１１側から光照射することができる。また、基体１が光を透過可能である場合には、基体１側から光照射を行ってもよく、さらに、モールド１１側と基体１側の両方から光照射を行ってもよい。また、転写材料３が熱硬化性、あるいは、熱可塑性である場合には、それぞれ転写材料３に対して加熱処理、あるいは、冷却（放冷）処理を施すことができる。
【００５１】
（剥離工程）
次に、モールド１１の特定方向Ｄ（図１１（Ｃ）に示される矢印Ｄ方向）に沿って基体１とモールド１１との間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることにより、硬化後の転写材料３′とモールド１１とを引き剥がす（図１１（Ｃ））。このような特定方向Ｄからの引き剥がしは、例えば、モールド１１の主面１３の一方の端辺１３ａ側に引き剥がし力Ｆを作用させることより行うことができる。また、このとき、モールド１１の主面１３の他方の端辺１３ｂ側に、モールド１１を硬化後の転写材料３′に押付ける力を作用させ、剥離が徐々に端辺１３ｂ方向に接近し、この押付ける力が剥離を阻害する前に解除するようにしてもよい。モールド１１では、上述のように、基材１２の主面１３の一方の端辺１３ａから他方の端辺１３ｂに向かう方向を特定方向Ｄとし、この特定方向Ｄに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が隣接するように配設されている。したがって、このような特定方向Ｄからの引き剥がしにより、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了し、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制される。
【００５２】
これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は、欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。また、上述の本発明のインプリント用のモールド２１，３１，４１を用いて、上記と同様に微細構造の形成を行うことができる。
尚、この例では、基体１は平板状であるが、本発明はこれに限定されず、基体１が円筒状であり、回転しながらモールド１１と相対的に移動（上記の特定方向Ｄへの移動）してもよく、また、基体１がローラーで搬送される連続体であり、モールド１１が基体１の搬送速度に合わせてローラー上を移動（上記の特定方向Ｄへの移動）するものでもよい。このような形態では、転写材料３とモールド１１との接触時間は短く、転写材料３が未硬化の状態でモールド１１と剥離されるが、本発明のモールド１１では、特定方向Ｄでの剥離における各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、未硬化の転写材料３との剥離が確実に行われ、その後、転写材料３を硬化することにより、微細構造が形成される。
【００５３】
＜実施形態Ｂ＞
図１２は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド５１を使用しており、押し当て工程、硬化工程、剥離工程を有している。尚、図１２では、モールド５１の主面５３の凹凸構造領域５３Ａに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド５１は各領域III，II，Ｉ，II′，III′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
【００５４】
（押し当て工程）
まず、基体１の一方の面１ａに転写材料３を供給し（図１２（Ａ））、モールド５１と基体１とを近接させて、モールド５１の主面５３と基体１との間に転写材料３を介在させる（図１２（Ｂ））。使用する基体１は、円筒状、あるいは、連続体を除いて、上述の実施形態Ａで挙げた基体と同様とすることができる。また、転写材料３も、上述の実施形態Ａと同様とすることができる。
【００５５】
（硬化工程）
次いで、モールド５１の主面５３と基体１との間に転写材料３が介在する状態で、転写材料３を硬化する。この転写材料３の硬化は、上述の実施形態Ａと同様とすることができる。
【００５６】
（剥離工程）
次に、モールド５１の特定方向Ｄ（図１２（Ｃ）に示される矢印Ｄ方向）に沿って基体１とモールド５１との間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることにより、硬化後の転写材料３′とモールド５１とを引き剥がす（図１２（Ｃ））。このような特定方向Ｄからの引き剥がしは、例えば、モールド５１の主面５３の外縁部５３ａに均等に引き剥がし力Ｆを作用させることより行うことができる。また、このとき、モールド５１の開口部５２ａ側の内縁部５３ｂに、モールド５１を硬化後の転写材料３′に押付ける力を作用させ、剥離が徐々に開口部５２ａ方向に接近し、この押付ける力が剥離を阻害する前に解除するようにしてもよい。モールド５１では、上述のように、主面５３の外縁部５３ａから開口部５２ａ側の内縁部５３ｂに向かう方向を特定方向Ｄとし、この特定方向Ｄに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III，II，Ｉ，II′，III′が同心円状に隣接するように配設されている。このような特定方向Ｄからの引き剥がしにより、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了し、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制される。
これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は、欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。
【００５７】
＜実施形態Ｃ＞
図１３は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド６１を使用しており、押し当て工程、転写・剥離工程、硬化工程を有している。尚、図１３では、モールド６１の周面６３の凹凸構造領域に均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド６１は各領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
【００５８】
（押し当て工程）
まず、基体５の一方の面５ａに転写材料７を供給し（図１３（Ａ））、モールド６１と基体１とを近接させて、モールド６１の基線部位６３ａを転写材料７に押付ける（図１３（Ｂ））。
使用する基体５は、上述の実施形態Ａの基体１と同様とすることができ、図示例では基体１は板状であるが、円筒状、連続体等であってもよい。また、転写材料７は、上述の実施形態Ａの転写材料３と同様とすることができ、基体５上への転写材料７の供給は、スピンコート法等を用いて塗布膜として供給する。
【００５９】
（転写・硬化・剥離工程）
次に、モールド６１を円周方向に１回転させながら、モールド６１と接触した状態で転写基材７を硬化させ、硬化後の転写材料７とモールド６１とを引き剥がして、転写材料７にモールド６１の凹凸構造を転写する（図１３（Ｃ））。図１３（Ｃ）は、モールド６１が半回転した状態を示している。モールド６１では、上述のように、円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV，III，II，Ｉ，II′，III′，IV′が隣接するように配設されている。そして、上記の押し当て工程では、モールド６１の基線部位６３ａが転写材料７に押し当てられているので、この基線部位６３ａから開始されるモールド６１の回転では、押し当て後の剥離力が小さい領域から押し当てが開始され、押し当て後の剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、押し当て後の剥離力が小さい領域に至って１回転が終了する。したがって、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、転写材料７へのモールド６１の凹凸構造の転写が安定して行われ、また、モールド６１への負担も軽減される。上記の転写材料７の硬化は、上述の実施形態Ａと同様とすることができる。
これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。
【００６０】
ここで、図１３に示した実施形態では、転写基材７が円筒型のモールド６１の凹凸構造に対して追従性がよく、かつ、硬化速度が速いことが要求される。一方、円筒型のモールド６１の凹凸構造に対する転写基材７の追従性が悪く、モールド６１が押し当てられてから凹凸構造に追従するまでに時間を要する場合には、例えば、モールド１１の回転速度を遅くしたり、あるいは、モールド６１を円筒型ではなく、ベルト状の構造とし、転写材料７との接触時間を長くしてやる必要がある。あるいは、基体５および転写材料７が曲げを許容する材料である場合には、円筒型のモールド６１に対して線接触ではなく、面接触となるように、基体５の搬送経路を円筒型のモールド６１に沿わせるように曲げてやることも好ましい。
更に、転写材料７が、硬化を完全に行わない場合であっても、モールド６１から転写された凹凸構造をある程度維持できるのであれば、転写材料７とモールド６１との剥離を行った後に、更に硬化処理を行ってもよい。この場合には、剥離応力がより低減されるため、モールドへの負担も軽減される。
【００６１】
尚、上記の例では、モールド６１を１回転させているが、本発明では、モールド６１を２回転以上させることができ、この場合であっても、モールド６１の基線部位６３ａが転写材料７に押付けられた状態から回転が開始され、終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、ｎ回転による転写材料７へのモールド６１の凹凸構造の転写が安定して行われ、また、モールド６１への負担も軽減される。
上述の微細構造の形成方法の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
インプリント方法による種々の微細構造の形成、微細加工等に利用可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１１，２１，３１，４１，５１，６１…モールド
１２，２２，３２，４２，５２，６２…基材
１３，２３，３３，４３，５３…主面
６３…周面
１，５…基体
３，７…転写材料
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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