(57)【要約】【課題】転写材料内に残存する微細気泡を減少させ、さらにはモールドのパターンに転写材料が完全に充填されるタイミングより前に押圧が完了した場合にモールドのパターン内に残存する気泡を抑制することにより、転写精度を向上させること。【解決手段】モールドのパターンに転写材料を充填する工程Ａと、前記パターンに充填した前記転写材料を被転写体に転写する工程Ｂと、を有し、前記工程Ａにおいて、前記転写材料に超音波振動を付加すること、を特徴とする、パターンの形成方法および形成装置。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドのパターンに転写材料を充填する工程Ａと、
前記パターンに充填した前記転写材料を被転写体に転写する工程Ｂと、を有し、
前記工程Ａにおいて、前記転写材料に超音波振動を付加すること、を特徴とする、パターンの形成方法。
【請求項２】
前記工程Ｂにおいて、ＵＶ照射により前記転写材料を硬化させること、を特徴とする、請求項１に記載のパターンの形成方法。
【請求項３】
前記工程Ａは、前記モールドの表面に塗布された前記転写材料に対し前記被転写体を押圧することにより行われ、
前記超音波振動は、前記モールドを挟んで前記転写材料に対向する位置から付加されること、を特徴とする、請求項１または請求項２に記載のパターンの形成方法。
【請求項４】
前記工程Ａは、前記被転写体の表面に塗布された前記転写材料に対し前記モールドを押圧することにより行われ、
前記超音波振動は、前記被転写体を挟んで前記転写材料に対向する位置から付加されること、を特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項５】
前記超音波振動は、周波数が１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下であること、を特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項６】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以５００Ｈｚ以下の範囲において、前記パターンのアスペクト比に対する対応値を設定され、
前記転写材料を充填される前記パターンのアスペクト比に応じて、周波数を前記対応値に基づき変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項７】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、前記パターンのアスペクト比の平均値に対する基準値を設定され、
前記転写材料を充填される前記パターンのアスペクト比に応じて、周波数を前記基準値に基づき変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項８】
前記超音波振動は、
前記転写材料を充填される前記パターンのアスペクト比が、前記平均値よりも大きい場合、周波数を前記基準値より高く変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項７に記載のパターンの形成方法。
【請求項９】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、前記転写材料に対する前記被転写体の接触角、に対する対応値を設定され、
前記転写材料を充填するとき押圧する、もしくは押圧される前記被転写体の前記転写材料に対する接触角に応じて、周波数を前記対応値に基づき変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項１０】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、前記転写材料に対する前記被転写体の接触角の平均値、に対する基準値を設定され、
前記転写材料を充填するとき押圧する、もしくは押圧される前記被転写体の前記転写材料に対する接触角に応じて、周波数を前記基準値に基づき変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項１〜９のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項１１】
前記超音波振動は、
前記転写材料を充填するとき押圧する、もしくは押圧される前記被転写体の前記転写材料に対する接触角が、前記平均値よりも大きい場合、周波数を前記基準値より高く変更するよう制御されること、を特徴とする、請求項１０に記載のパターンの形成方法。
【請求項１２】
前記転写材料に前記超音波振動を付加している間、前記転写材料の少なくとも一部の温度が、前記超音波振動を付加する前と比べプラスマイナス２．５℃以内となるよう制御されること、を特徴とする、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のパターンの形成方法。
【請求項１３】
転写材料に対しモールドまたは被転写体を押圧する加圧ツールと、
前記加圧ツールによって前記モールドのパターンに充填された前記転写材料を硬化させる硬化装置と、
超音波発生装置と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記加圧ツールによって前記パターンに前記転写材料を充填するとき、前記超音波発生装置によって、前記転写材料に超音波振動を付加するよう制御すること、を特徴とする、パターンの形成装置。
【請求項１４】
前記硬化装置は、ＵＶ照射により前記転写材料を硬化させること、を特徴とする、請求項１３に記載のパターンの形成装置。
【請求項１５】
前記超音波発生装置は、前記転写材料を挟んで前記加圧ツールに対向する位置に設置されること、を特徴とする、請求項１３または請求項１４に記載のパターンの形成装置。
【請求項１６】
前記制御部は、前記超音波振動の周波数を１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲で制御すること、を特徴とする、請求項１３〜１５のいずれか一項に記載のパターンの形成装置。
【請求項１７】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以５００Ｈｚ以下の範囲において、前記パターンのアスペクト比に対する対応値をそれぞれ設定され、
前記制御部は、
前記転写材料を充填される前記パターンのアスペクト比に応じて、前記超音波振動の周波数を前記対応値に基づき変更するよう制御すること、を特徴とする、請求項１３〜１６のいずれか一項に記載のパターンの形成装置。
【請求項１８】
前記超音波振動は、
周波数１００Ｈｚ以上５００Ｈｚ以下の範囲において、前記被転写体の濡れ性を表す接触角に対する対応値をそれぞれ設定され、
前記制御部は、
前記転写材料を充填するとき押圧する、もしくは押圧される前記被転写体の濡れ性を表す接触角に応じて、前記超音波振動の周波数を前記対応値に基づき変更するよう制御すること、を特徴とする、請求項１３〜１７のいずれか一項に記載のパターンの形成装置。
【請求項１９】
温度検知手段と、
温度調整装置と、を備え、
前記制御部は、
前記転写材料に前記超音波振動を付加している間、前記温度検知手段によって検知される前記転写材料の温度の少なくとも一部が、前記超音波振動を付加する前と比べプラスマイナス２．５℃以内となるよう、前記温度調整装置によって制御すること、を特徴とする、請求項１３〜１８のいずれか一項に記載のパターンの形成装置。
【請求項２０】
前記温度調整装置は、前記転写材料を挟んで前記加圧ツールに対向する位置に設置されること、を特徴とする、請求項１９に記載のパターンの形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インプリント技術を用いたパターンの形成方法および形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ディスプレイ、照明などの商品に用いられる光学部品において、特殊光学特性を発揮するナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダーの微細なパターンを形成することで、光の反射、回折を制御した従来にない新機能を発現したデバイスを実現することが望まれている。また、システムＬＳＩなどの半導体において、高集積化に伴った配線の微細化も望まれている。このような微細な構造を形成する方法として、インプリント技術が注目されている。インプリント技術とは、パターンがあらかじめ表面に加工された型を、基材表面に塗布された樹脂に押し付けることで、パターンを形成する方法である。
【０００３】
以下に、インプリント方法の一種であるＵＶインプリント法によって、パターンを形成する一般的な工程フローについて、図４、図５を用いて説明する。図４は、一般的な平板式インプリント工程の概略模式図である。まずは、図４の（ａ）に示す工程において、平坦なステージ４１上にパターン（凹凸）の形成されたモールド４２を載置し、ディスペンサやインクジェットなどを用いてモールド４２上に転写材料４３を塗布する。もしくは、あらかじめ転写材料４３を塗布されたモールド４２を用意し、ステージ４１上に載置する。次に、図２の（ｂ）に示す工程において、フィルム４４の上面から円筒状のロール４５を送ることで、線状にフィルム４４を押圧し、モールド４２のパターンに転写材料４３を充填する。次に、図４の（ｃ）に示す工程において、フィルム４４の上方より、ＵＶ照射器４９によりＵＶ照射を行って転写材料４３を硬化させる。最後に、図４の（ｄ）に示す工程において、フィルム４４をモールド４２に対して斜め上向きまたは垂直方向へ移動させることで、転写材料４３をモールド４２から離型させる。これらの工程を経て、被転写体であるフィルム４４上にモールド４２のパターンの凹凸を反転させたパターンが形成される。
【０００４】
図５の（ｂ−１）は、上記の転写方法の図４の（ｂ）に示す工程における転写材料充填部を拡大した模式図であり、図５の（ｂ−２）は、上記の転写方法の図４の（ｃ）に示す工程における硬化後の転写形状を拡大した模式図である。図５の（ｂ−１）に示すように、既に転写材料５３内に存在している微細気泡５２が転写材料５３内に残存する。さらには、図４の（ｂ）に示す工程において、フィルム４４の上面から円筒状のロール４５を送ることで、線状にフィルム４４を押圧するとき、モールド４２のパターンに転写材料４３が完全に充填されるタイミングより前にフィルム４４の上面から押圧する円筒状のロール４５が通過し押圧が完了した場合、図５の（ｂ−１）に示すように、気泡５１がパターン内に残存する。その結果、図５の（ｂ−２）に示すように、微細気泡５２に起因して硬化後のパターン内部に欠陥部が生じ、気泡５１に起因して硬化後のパターン形状に欠陥部が生じる為、転写精度を損なわせることになる。
【０００５】
上記課題を解決する方法として、特許文献１に記載の、インプリント工程を凝縮性のあるガス中で行う方法が知られている。この方法によれば、パターン内に残存する気泡５１に起因してパターン形状に欠陥部が生じることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１０３８１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、先行例に示す方法は、転写材料内に残存する微細気泡に起因してパターン内部に欠陥部が生じることを抑制することはできず、さらには転写材料が凝縮性ガスを吸収することによる転写後のパターン形状の崩れが生じる。このことから、転写精度を損なっている。
【０００８】
そこで本発明は、転写材料内に残存する微細気泡を減少させ、さらにはモールドのパターンに転写材料が完全に充填されるタイミングより前にフィルムの押圧が完了した場合にパターン内に残存する気泡を抑制することにより、転写精度を向上させることが可能なパターンの形成方法および形成装置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】
【０００９】
上記目的を達成する為に、本開示のパターンの形成方法は、モールドのパターンに転写材料を充填する工程Ａと、前記パターンに充填した前記転写材料を被転写体に転写する工程Ｂと、を有し、前記工程Ａにおいて、前記転写材料に超音波振動を付加すること、を特徴とする。
【００１０】
また、本開示のパターンの形成装置は、転写材料に対しモールドまたは被転写体を押圧する加圧ツールと、前記加圧ツールによって前記モールドのパターンに充填された前記転写材料を硬化させる硬化装置と、超音波発生装置と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記加圧ツールによって前記パターンに前記転写材料を充填するとき、前記超音波発生装置によって、前記転写材料に超音波振動を付加するよう制御すること、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本開示のパターンの形成方法および形成装置によれば、転写材料内に残存する微細気泡を減少させ、モールドのパターンに転写材料が完全に充填されるタイミングより前にフィルムの押圧が完了した場合にパターン内に残存する気泡を抑制することで、転写精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態におけるパターン形成装置の概略模式的断面図
【図２】本発明の実施の形態におけるインプリント工程の概略模式的断面図
【図３】本発明の実施の形態の他の例におけるインプリント工程の概略模式的断面図
【図４】一般的な平板式インプリント工程の概略模式的断面図
【図５】一般的な平板式インプリント工程の転写材料充填部および転写形状の拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態におけるパターンの形成装置である。パターンの形成装置は、転写材料を押圧する加圧ツール、転写材料を硬化する硬化装置、超音波発生装置、制御部、を具備する。本発明の実施の形態におけるパターンの形成装置は、ステージ１１と、パターン（凹凸）の形成されたモールド１２、転写材料１３、被転写体であるフィルム１４、加圧ツールであるロール１５、超音波発生装置である超音波トランスデューサ１６とこれに内蔵される振動子１７、温度調整装置である流路１８、硬化装置であるＵＶ照射器１９、これらの動作を制御する制御部２０、によって構成される。
【００１４】
以下に、パターンの形成装置を用いたパターンの形成方法を示す。図２は、本発明の実施の形態におけるパターンの形成方法の工程である。まずは、図２の（ａ）に示す工程において、平坦なステージ２１上にモールド２２を載置し、モールド２２の少なくとも一部に転写材料２３を塗布する。あらかじめ転写材料２３を塗布されたモールド２２を用意し、ステージ２１上に載置しても良い。ステージ２１内には、超音波発生装置と、モールド２２を介して転写材料２３を冷却し、温度を一定に制御することのできる温度調整装置が具備されている。
【００１５】
モールド２２の材料は、型として必要な剛性や硬度等を有する材料であれば、特に限定されないが、例えば、金属材料、樹脂材料等を用いることが出来る。金属材料は、転写材料２３との離型性が高い材料が望ましく、例えばＮｉが挙げられる。また、樹脂材料は、例えば、ＰＥＴフィルム上にインプリント法を用いてＵＶ硬化樹脂による微細パターンが形成されたものを用いることができる。
【００１６】
転写材料２３としては、ウレタンアクリレート樹脂、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、アクリルアクリレート樹脂など、様々なＵＶ硬化樹脂が挙げられるが、フィルム２４の形状や硬化させるのに必要なＵＶ光量などに応じて適宜選択すると良い。
【００１７】
また、モールド２２の全面に転写材料２３を塗布する方法としては、例えばディスペンス塗布、ロール塗布、グラビア塗布、スクリーン塗布など、様々な方法が挙げられるが、転写材料２３の性質やフィルム２４の形状に応じて適宜選択すると良い。
【００１８】
さらに、モールド２２のパターンの表面には、転写材料２３に対する離型性を高める為に、パターンを覆うように離型層を形成しても良い。離型層は、パターンの上面にカップリング剤を結合して形成されている。カップリング剤を用いて離型層を形成することにより、単分子膜のような極めて薄い膜とすることができ、転写形状への影響が極めて少なくなる。上記カップリング剤としては、例えば、Ｔｉ、Ｌｉ、Ｓｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｃａ，Ｓｔ、Ｂａ，Ａｌ、Ｉｎ、Ｇｅ、Ｂｉ，Ｆｅ、Ｃｕ、Ｙ、Ｚｒ，Ｔａ等を有する各種金属アルコキシドを用いることが出来る。特に、これらの中でもＳｉを有する金属アルコキシド、すなわちシランカップリング剤を用いることが望ましい。
【００１９】
次に、図２の（ｂ）に示す工程において、超音波トランスデューサ２６に内蔵している振動子２７に交流電圧を与えることにより超音波振動を発生させ、モールド２２の下面から転写材料２３に超音波振動を付加する。この状態で、フィルム２４の上面から円筒状のロール２５を送ることで線状にフィルム２４を押圧し、モールド２２のパターンに転写材料２３を充填する。
【００２０】
ロール２５は円筒形状であるが、線状に押圧することが可能な形状であれば円筒状に限らず、例えば多面体の端部や厚みの薄い面を送ることでも線状の押圧が可能である。このような形状の場合は、あらかじめ面取りされたものを用いれば、フィルム２４の損傷を抑えることができる。
【００２１】
超音波トランスデューサ２６には、超音波を発生させる振動子２７として、磁歪材料または圧電材料を内蔵している。磁歪材料としては、例えば、鉄、鉄ガリウム合金などが挙げられる。また、圧電材料としては、例えば、チタン酸バリウム、チタン酸鉛などの圧電セラミックス、酸化亜鉛、チタン酸ジルコン酸鉛などの圧電薄膜、フッ化ビニリデン、三フッ化エチレン共重合体などが挙げられる。超音波トランスデューサ２６の振動子２７である磁歪材料または圧電材料に交流電圧を加えると、磁歪材料または圧電材料が伸縮を繰り返し、その振動により超音波を発生させることができる。
【００２２】
液体に超音波振動を付加すると、液体には超音波の音圧サイクルによる正負の圧力が交互にかかり、液体中の気泡が正圧時には圧縮、負圧時には減圧される。負圧時に気泡は膨張して真空気泡となり、真空気泡は再び正圧がかかるとき圧壊する。この現象をキャビテーション現象といい、この作用によって、液体中の気泡を圧壊させたり、真空気泡の圧壊時に発生する衝撃によって液体中の気泡を消滅させたりすることができる。また、液体に超音波振動を付加すると、音圧によって直進流が発生する。直進流により液体が対流を起こし、液体中の気泡を攪拌・分散することで、液体中の気泡を大気中に開放させることができる。したがって、転写材料２３に超音波振動を付加した状態でモールド２２のパターンに転写材料２３を充填させることで、転写材料２３内に残存する微細気泡や、パターンに転写材料２３が完全に充填されるタイミングより前にフィルム２４の押圧が完了した場合にパターン内に残存する気泡を、キャビテーション現象により消滅、または直進流の効果により大気中に開放させることができる。
【００２３】
本開示における超音波発生装置では、超音波、すなわち２０ｋＨｚを超える周波数の中でも、１ＭＨｚまでの低周波超音波を用いる。この範囲中でも、周波数が５００ｋＨｚを超えると、キャビテーション現象の誘導の閾値が高くなり、気泡や微細気泡の消滅のために長時間の超音波の付加が必要となるため、パターンの形成効率が減少する。また、直進流の発生のためには１００ｋＨｚ以上の周波数を付加し、十分な振動エネルギを与えることが望ましい。したがって、効率的に微細気泡や気泡を消滅または開放させるために、周波数が１００ｋＨｚ以上５００ｋＨｚ以下であることが望ましい。
【００２４】
また、超音波は、パターン内に残存する気泡のサイズに応じて、周波数を変更するよう制御されることが望ましい。気泡のサイズが大きいとき、周波数を低くすることで波長を大きくし、大きなキャビテーション現象を起こして、より効果的にサイズの大きい気泡を消滅させることができる。逆に気泡のサイズが小さいときは、周波数を高くすることで振動回数を増やし、細かいキャビテーション現象を起こして、より効率的にサイズの小さい気泡を消滅させることができる。パターン内に残存する気泡のサイズは、パターンのアスペクト比、転写材料２３の濡れ性、の２要因に左右される。
【００２５】
アスペクト比とは、パターンの溝の深さを溝幅で正規化した値であり、図２では模式図として簡易なパターン形状を図示しているが、本来、モールド２２の面内には様々なアスペクト比のパターンが混在している。アスペクト比が大きくなることで、気泡のサイズが大きくなり、逆にアスペクト比が小さくなることで、気泡のサイズは小さくなる。したがって、アスペクト比が大きくなれば、周波数を高くするのが良い。
【００２６】
より効果的に気泡を消滅させるために、あらかじめパターンのアスペクト比とこれに対する周波数の対応値を記憶し、転写材料２３を充填されるパターンのアスペクト比に応じて、周波数を対応値に基づき制御することが望ましい。また、あらかじめアスペクト比に対する周波数の対応値を記憶し、転写材料２３を充填されるパターンのアスペクト比を検出する検知手段を備え、この検知手段により検出されたアスペクト比と記憶されたアスペクト比とを照合して、周波数を対応値に基づき制御することもできる。例えば、パターンのアスペクト比Ａ１に対する周波数ａ１を記憶し、アスペクト比がＡ１であるパターンに転写材料２３を充填するときは、周波数をａ１に変更する。
【００２７】
より簡素に超音波発生装置の制御を行う場合、パターンのアスペクト比の平均値を取り、この平均値に対する周波数の基準値を設定し、転写材料２３を充填されるパターンのアスペクト比と平均値とを比較した結果に応じて、周波数を基準値に基づき変更するよう制御することが望ましい。例えば、パターンのアスペクト比が平均値よりも大きい場合、前述のようにアスペクト比が大きくなれば周波数を高くするのが良いため、周波数を基準値より高くなるよう変更する。
【００２８】
転写材料２３の濡れ性は、フィルム２４に対する濡れ性、モールド２２に対する濡れ性の２つに分けられる。特にフィルム２４に対する転写材料２３の濡れ性が変化する要因として、フィルム２４の一部の材質が異なっていたり、フィルム２４上の一部に別の転写材料が既に形成されていたりなど、フィルム２４の表面状態が変化することが挙げられる。フィルム２４に対する転写材料２３の濡れ性が良くなることで、気泡のサイズが大きくなり、逆にフィルム２４に対する転写材料２３の濡れ性が悪くなることで、気泡のサイズは小さくなる。したがって、転写材料２３に対するフィルム２４の接触角が大きくなれば、周波数を高くするのが良い。
【００２９】
より効果的に気泡を消滅させるために、あらかじめ転写材料２３に対するフィルム２４の接触角と、これに対する周波数の対応値を記憶し、転写材料２３を押圧するフィルム２４の転写材料２３に対する接触角に応じて、周波数を対応値に基づき制御することが望ましい。また、あらかじめ表面状態または接触角に対する周波数の対応値を記憶し、転写材料２３を押圧するフィルム２４の表面状態または転写材料２３に対する接触角を検出する検知手段を備え、この検知手段により検出された表面状態または接触角と記憶された表面状態または接触角とを照合して、周波数を対応値に基づき制御することもできる。例えば、転写材料２３に対するフィルム２４の接触角Ｂ１に対する周波数ｂ１を記憶し、接触角がＢ１であるフィルム２４で転写材料２３を押圧するときは、周波数をｂ１に変更する。
【００３０】
より簡素に超音波発生装置の制御を行う場合、転写材料２３に対するフィルム２４の接触角の平均値を取り、この平均値に対応する周波数の基準値を設定し、転写材料２３を押圧するフィルム２４の転写材料２３に対する接触角と平均値とを比較した結果に応じて、周波数を基準値に基づき変更するよう制御することが望ましい。例えば、転写材料２３に対するフィルム２４の接触角が平均値よりも大きい場合、前述のように接触角が大きくなれば周波数を高くするのが良いため、周波数を基準値より高くなるよう変更する。
【００３１】
上記のように周波数を制御する場合、効果的に気泡を消滅させるためには、充填しているパターンや押圧しているフィルム２４の位置に対応する超音波振動を付加することがより好ましい。そのため、ロール２５の送り方向および送り速度を記憶したり、圧力や移動を検知するセンサを用いたり、撮像素子を備える撮影装置によりモールド２２やフィルム２４を撮影したりなどして、ロール２５が加圧しているパターンやフィルム２４の位置を特定したうえで、そのパターンやフィルム２４の位置の記憶情報や検知情報に基づき、超音波の周波数を制御するのが良い。
【００３２】
モールド２２の面内で異なる周波数で振動させることは、複数の磁歪材料または圧電材料を振動子２７として有する超音波トランスデューサ２６を用いることにより実現できる。
【００３３】
一方、転写材料２３内に残存する微細気泡は、パターン内に残存する気泡とは異なり、転写材料２３をパターンに充填する工程で導入されるものではない。そのため、押圧前の転写材料２３に超音波振動を付加し、あらかじめ微細気泡をキャビテーション現象により消滅、または直進流により大気中に開放させることも可能である。
【００３４】
さらに、超音波振動を付加しているとき、ステージ２１内に設けられた流路２８に冷却水や冷却ガスを流し、モールド２２を介して転写材料２３を冷却することが好ましい。超音波振動を付加することで、モールド２２およびこれを介して転写材料２３の温度が上昇し、転写材料２３の粘度が変動することを防ぐためである。
【００３５】
転写材料２３の温度変化が、室温に対しプラス２．５℃を上回ると、転写材料２３の粘度が低下し、転写品の残膜厚が変動することで精度を悪化させる。逆に、室温に対しマイナス２．５℃を下回ると、転写材料２３の粘度が上昇し、パターン内に残存する気泡が導入されやすくなったり、気泡のサイズに影響を及ぼしたりする。したがって、温度変化は室温と比べプラスマイナス２．５℃以内で制御することが望ましい。さらに、温度変化を室温と比べプラスマイナス０．５℃以内に抑えることが最適である。
【００３６】
温度をより確実に制御するために、温度検知手段を設け、これにより検知された検知情報に基づき、温度を制御することが好ましい。温度検知手段としては、赤外線や輝度などを用いて温度を測定する非接触型センサや、磁気や電気抵抗の変化を利用する接触型センサなどを用いることができる。
【００３７】
なお、流路２８は冷却水や冷却ガスを流すことによりモールド２２を介して転写材料２３を冷却するが、上記のとおり転写材料２３の温度変化を抑制することができればこの形態に限らず、例えば冷却ファンを用いる温度調整装置や、冷媒を用いた他の温度調整装置でも良い。
【００３８】
次に、図２の（ｃ）に示す工程において、超音波振動を付加しない状態で、フィルム２４の上方より、ＵＶ照射器２９によりＵＶ照射を行って転写材料２３を硬化させる。
【００３９】
ここで、フィルム２４は、ＵＶを透過する透光性を有する材料であって、例えば、ＰＥＴフィルムが挙げられるが、これに限定されない。また、ＵＶ照射器２９は、例えばＬＥＤが挙げられるが、これに限定されず、転写材料２３を硬化させる硬化装置であれば良い。
【００４０】
なお、本開示ではＵＶインプリント法におけるパターンの形成を開示しているが、熱インプリント法や光インプリント法における同様の工程でも実施可能であり、その場合、照射熱または照射光により転写材料２３を硬化させることができれば良い。
【００４１】
最後に、図２の（ｄ）に示す工程において、フィルム２４をモールド２２に対して斜め上向きまたは垂直方向へ移動させることで、転写材料２３をモールド２２から離型させる。このとき、フィルム２４をモールド２２から離型する速度を低速にし、かつフィルム２４をモールド２２から離型する角度を小さくすることにより、離型抵抗を低減させることができ、より良好な転写形状が得られる。
【００４２】
以上に示されるパターンの形成方法の工程において、パターンの形成装置は、図１のように、装置に有線または無線で接続された制御部２０によって制御される。本開示ではパターンの形成装置をひとつの制御部２０で一括制御する形態を想定しているが、制御部は複数存在しても良い。
【００４３】
また、本開示は、図２におけるモールド２２とフィルム２４の配置を逆にする、つまり図３に示すように、フィルム３４を超音波発生装置と温度調整装置が具備されているステージ３１上に載置し、フィルム３４の少なくとも一部に転写材料３３を塗布し、モールド３２によって押圧してもよい。この場合、超音波トランスデューサ３６に内蔵している振動子３７に交流電圧を与えることにより超音波振動を発生させ、フィルム３４の下面から転写材料３３に超音波振動を付加する。また、流路３８に冷却水や冷却ガスを流し、フィルム３４を介して転写材料３３を冷却する。
【００４４】
ここで、モールド３２の材料は、型として必要な剛性や硬度等を有し、かつＵＶ照射器３９によって上面から照射されるＵＶ光を透過させることができ、さらには円筒状のロール３５に追随して曲がることが必要である。そこで、例えば、ＰＥＴフィルム上にインプリント法を用いてＵＶ硬化樹脂による微細パターンが形成されたものを用いることができる。
【００４５】
以上の構成によって、転写材料内に残存する微細気泡を減少させ、モールドのパターンに転写材料が完全に充填されるタイミングより前にフィルムの押圧が完了した場合にパターン内に残存する気泡を抑制することで、転写精度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本開示は、パターンを高精度に形成することができ、被転写体にパターンを転写するインプリント方法およびインプリント装置等に有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１１，２１，３１，４１    ステージ
１２，２２，３２，４２    モールド
１３，２３，３３，４３，５３    転写材料
１４，２４，３４，４４    フィルム
１５，２５，３５，４５    ロール
１６，２６，３６    超音波トランスデューサ
１７，２７，３７    振動子
１８，２８，３８    流路
１９，２９，３９，４９    ＵＶ照射器
２０    制御部
５１    気泡
５２    微細気泡
【図１】
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【図２】
2019106412.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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