(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モールドの凹凸構造を有する主面において該凹凸構造が位置する領域を含むように設定された第１領域に、転写材料を配設する第１配設工程と、
前記第１領域の周囲に位置するようにモールドの前記主面に設定された第２領域の所望の領域に、前記転写材料と接触するように転写材料を配設する第２配設工程と、
前記第１配設工程にて配設した転写材料を硬化することにより前記凹凸構造の凹部に位置するパターンと該パターンと一体化され前記モールドの主面上に位置する接合部を形成し、また、前記第２配設工程にて配設した転写材料を硬化することにより周辺部を形成する硬化工程と、
前記パターンと前記接合部と前記周辺部とが一体となった成形部材と前記モールドとを引き離す離型工程と、を備え、
前記凹凸構造が位置する領域の最外周部から前記第１領域の最外周部までの距離Ｌと、前記凹凸構造の凹部の深さｄと、前記離型工程における引き離し時の前記接合部と前記モールドの主面とのなす角度θと、の間に、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立し、 
前記第１配設工程にて使用する転写材料と前記第２配設工程にて使用する転写材料は、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくすることができるものであり、
前記離型工程では、前記第２領域に位置する前記周辺部に剥離力を作用させて周辺部から前記接合部方向に引き離しを進めることを特徴とする成形部材の製造方法。
【請求項２】
前記第１配設工程では、転写材料の周縁部が第１領域の中心方向に傾斜するように転写材料を配設することを特徴とする請求項１に記載の成形部材の製造方法。
【請求項３】
前記第１配設工程では、前記凹凸構造の凹部にパターン用の転写材料を配設し、その後、該パターン用の転写材料と接触するように接合部用の転写材料を配設し、前記パターン用の転写材料と前記接合部用の転写材料は、前記パターンの弾性よりも前記接合部の弾性を大きくすることができるものであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の成形部材の製造方法。
【請求項４】
前記第１配設工程の後、前記硬化工程にて前記パターンと前記接合部を形成し、その後、前記第２配設工程に移り、次いで、前記硬化工程にて前記周辺部を形成す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成形部材の製造方法。
【請求項５】
前記第１配設工程で使用する転写材料と前記第２配設工程で使用する転写材料を光硬化性の転写材料とし、前記硬化工程にて第１領域と第２領域の光照射量を調整して硬化率を変えることにより、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくすることを特徴とする請求項１に記載の成形部材の製造方法。
【請求項６】
前記第１配設工程にて使用する転写材料と前記第２配設工程にて使用する転写材料を同じものとし、前記第１配設工程と前記第２配設工程を同時に行うことを特徴とする請求項５に記載の成形部材の製造方法。
【請求項７】
前記第１配設工程で使用する転写材料と前記第２配設工程で使用する転写材料を光硬化性の転写材料とし、前記硬化工程にて第１領域と第２領域の光照射量を調整して硬化率を変えることにより、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくすることを特徴とする請求項２に記載の成形部材の製造方法。
【請求項８】
接合部と、該接合部の主面上に位置するパターンと、前記接合部の前記主面と連続した同一平面をなす主面を有し、前記接合部の少なくとも周縁部に固着している周辺部と、を備え、前記パターンの弾性は前記接合部の弾性よりも小さく、前記周辺部の弾性は前記接合部の弾性よりも大きいことを特徴とする成形部材。
【請求項９】
前記成形部材は、マイクロコンタクトプリント法に用いるスタンプであることを特徴とする請求項８に記載の成形部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所望のパターン（線、模様等の図形）を備えた成形部材と、このような成形部材の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
マイクロ〜ナノオーダーの微細パターニング技術として、マイクロコンタクトプリント法がある。マイクロコンタクトプリント法では、例えば、シリコンやニッケル、石英等の基板に凹凸構造を有するマスター版としての型部材（モールド）に、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ：２液硬化性のシリコーン樹脂）等の液状材料を流し込み硬化させ、その後、モールドと硬化したＰＤＭＳとを引き離して、モールドの凹凸構造の反転パターンを有するＰＤＭＳからなるスタンプを作製する。そして、このようなスタンプの転写凸部上にインクを載せ、被加工物にインクを転写するものである。
また、マイクロ〜ナノオーダーの微細パターニング技術として、インプリント法も挙げられる。このインプリント法は、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、凹凸構造を被加工物に接触、あるいは押し付け、被加工物を硬化させた後に剥離して転写することで微細構造を等倍転写するパターン形成技術であり、例えば、被加工物として光硬化性の樹脂を使用する光インプリント法、被加工物として熱硬化性あるいは熱可塑性の樹脂を使用する熱インプリント法が知られている。
【０００３】
ここで、上記のマイクロコンタクトプリント法に使用するスタンプの作製におけるモールドとスタンプの剥離、あるいは、上記のインプリント法におけるモールドと被加工物の剥離のような、モールドと成形部材との剥離に際し重要となるのは、剥離を開始するためのきっかけである。剥離の際、モールドと成形部材との界面に対し、垂直方向に力を加えてモールドと成形部材との界面を一時に剥離（垂直剥離）するよりも、斜め方向に力を加えて剥離の領域を徐々に広げる方が、剥離は容易である。さらに、垂直剥離の場合、成形部材が有するパターンへの応力が大きすぎると、パターンの破損を生じるという問題があった。一方、斜め方向に力を加えた剥離では、成形部材が有するパターンに斜め方向の力が加わった場合、パターンが倒れ破損するという問題があった。このような観点から、モールドに対して成形部材を湾曲あるいは傾斜させるようにして剥離を行うことが提案されている（特許文献１、特許文献２等）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００８／１４２９５８号
【特許文献２】特開２０１０−２３４６６９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記の特許文献１は、一方向に沿う方向性を有する溝状のパターンを有するモールドを想定したものであり、溝状パターンの方向性に直交する方向での剥離、あるいは、複数方向の溝状のパターンを有するモールドには有効ではないという問題があった。
また、上記の特許文献２では、モールドに接触しているレジスト層（成形部材）を均質な材料で構成している。このため、斜め方向の力が加わってもパターンが倒れて破損しないような可撓性に優れた材料をレジスト層（成形部材）に用いた場合、モールドから剥離された成形部材のパターンが自立できず倒れるという問題、および、レジスト層を備えた転写用基板を湾曲するための機構が存在するので、モールドの形状、寸法に制限があるという問題があった。
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、高精細なパターンを備えた成形部材と、剥離性とパターンの自立性という背反する要求に応えた成形部材の製造方法と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】
【０００６】
このような課題を解決するために、本発明の成形部材の製造方法は、モールドの凹凸構造を有する主面において該凹凸構造が位置する領域を含むように設定された第１領域に、転写材料を配設する第１配設工程と、前記第１領域の周囲に位置するようにモールドの前記主面に設定された第２領域の所望の領域に、前記転写材料と接触するように転写材料を配設する第２配設工程と、前記第１配設工程にて配設した転写材料を硬化することにより前記凹凸構造の凹部に位置するパターンと該パターンと一体化され前記モールドの主面上に位置する接合部を形成し、また、前記第２配設工程にて配設した転写材料を硬化することにより周辺部を形成する硬化工程と、前記パターンと前記接合部と前記周辺部とが一体となった成形部材と前記モールドとを引き離す離型工程と、を備え、前記凹凸構造が位置する領域の最外周部から前記第１領域の最外周部までの距離Ｌと、前記凹凸構造の凹部の深さｄと、前記離型工程における引き離し時の前記接合部と前記モールドの主面とのなす角度θと、の間に、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立し、前記第１配設工程にて使用する転写材料と前記第２配設工程にて使用する転写材料は、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくすることができるものであり、前記離型工程では、前記第２領域に位置する前記周辺部に剥離力を作用させて周辺部から前記接合部方向に引き離しを進めるような構成とした。
【０００７】
本発明の他の態様として、前記第１配設工程では、転写材料の周縁部が第１領域の中心方向に傾斜するように転写材料を配設するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１配設工程では、前記凹凸構造の凹部にパターン用の転写材料を配設し、その後、該パターン用の転写材料と接触するように接合部用の転写材料を配設し、前記パターン用の転写材料と前記接合部用の転写材料は、前記パターンの弾性よりも前記接合部の弾性を大きくすることができるような構成とした。
【０００８】
本発明の他の態様として、前記第１配設工程の後、前記硬化工程にて前記パターンと前記接合部を形成し、その後、前記第２配設工程に移り、次いで、前記硬化工程にて前記周辺部を形成するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１配設工程で使用する転写材料と前記第２配設工程で使用する転写材料を光硬化性の転写材料とし、前記硬化工程にて第１領域と第２領域の光照射量を調整して硬化率を変えることにより、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくする構成とし、また、前記第１配設工程にて使用する転写材料と前記第２配設工程にて使用する転写材料を同じものとし、前記第１配設工程と前記第２配設工程を同時に行うような構成とした。
本発明の他の態様として、前記第１配設工程では、転写材料の周縁部が第１領域の中心方向に傾斜するように転写材料を配設するような場合において、前記第１配設工程で使用する転写材料と前記第２配設工程で使用する転写材料を光硬化性の転写材料とし、前記硬化工程にて第１領域と第２領域の光照射量を調整して硬化率を変えることにより、前記パターンと前記接合部の弾性よりも前記周辺部の弾性を大きくするような構成とした。
【０００９】
本発明の成形部材は、接合部と、該接合部の主面上に位置するパターンと、前記接合部の前記主面と連続した同一平面をなす主面を有し、前記接合部の少なくとも周縁部に固着している周辺部と、を備え、前記パターンの弾性は前記接合部の弾性よりも小さく、前記周辺部の弾性は前記接合部の弾性よりも大きいような構成とした。
本発明の他の態様として、前記成形部材は、マイクロコンタクトプリント法に用いるスタンプであるような構成とした。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の成形部材の製造方法では、離型工程にて、成形部材の中で、第２領域に位置する弾性の大きい周辺部に剥離力を作用させるので、モールドと成形部材との引き離しが確実に開始され、周辺部の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて周辺部から接合部方向に引き離しが進み、周辺部よりも弾性の小さい接合部では弾性変形の程度が小さくなり、モールドの凹部からパターンを垂直剥離に近い状態で引き離すことができ、パターンの倒れ、破損を防止することができ、これにより、剥離性とパターンの自立性という背反する要求に応えることができ、また、モールドと成形部材との形状、寸法の自由度が大きいものとなり、種々の用途に対応した高精細なパターンを有する成形部材の製造が可能となる。
【００１１】
本発明の成形部材は、パターンの弾性が接合部の弾性以下であり、周辺部の弾性が接合部の弾性よりも大きいので、周辺部に作用した外力は、周辺部で吸収されてパターンに及ぶことが防止され、また、パターンに外力が作用しても、接合部を介して周辺部に吸収されるので、パターンの変形が抑制されて精度が維持され、例えば、マイクロコンタクトプリント法におけるスタンプとして高精度のパターン形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するためのモールドの平面図である。
【図２】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するためのモールドの平面図である。
【図３】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するためのモールドの平面図である。
【図４】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図５】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【図６】本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するためのモールドと転写材料の状態を示す断面図である。
【図７】本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するためのモールドと転写材料の状態を示す断面図である。
【図８】本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するためのモールドと転写材料の状態を示す断面図である。
【図９】本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するためのモールドと転写材料の状態を示す断面図である。
【図１０】本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するためのモールドの平面図である。
【図１１】本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。
【図１２】本発明の成形部材の製造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】本発明の成形部材の一実施形態を示す断面図である。
【図１４】本発明の成形部材の他の実施形態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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。
［成形部材の製造方法］
図１〜図３は、本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するためのモールドの平面図であり、図４〜図５は、本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明するための工程図であり、図４（Ａ）は図１のＩ−Ｉ線における縦断面図、図４（Ｂ）は図２のII−II線における縦断面図、図４（Ｃ）は図３のIII−III線における縦断面図である。図１〜図５を参照して本発明の成形部材の製造方法の一実施形態を説明する。
本実施形態は、円形の主面１ａに凹凸構造２（図１では砂地模様で示している）を有するモールド１を使用する例である。尚、本発明に使用するモールドは円形のモールド１に限定されるものではなく、矩形や多角形など種々の形状のモールドを使用することが可能である。
【００１４】
このようなモールド１の材質は適宜選択することができるが、後述の転写材料２１、転写材料２２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には、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１は、主面１ａに離型剤層を備えていてもよい。
モールド１の厚みは凹凸構造２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１は、凹凸構造２を有する主面１ａ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。
【００１５】
このようなモールド１において、凹凸構造２を有する主面１ａに、凹凸構造２が位置する領域３を含む第１領域１１と、この第１領域１１の周囲に位置する第２領域１２とが設定されている（図１および図４（Ａ）参照）。
第１領域１１は、後述する離型工程において、パターンの倒れ、損傷を防止する目的で設定されるものである。例えば、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部から第１領域１１の最外周部までの距離をＬとし（図１および図４（Ａ）参照）、凹凸構造２の凹部の深さをｄとし、後述する離型工程における引き離し時の接合部３３とモールド１の主面１ａとのなす角度をθとしたときに、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立するように上記の距離Ｌを設定することができる。これについては後述する。
また、第２領域１２は、主面１ａに設定された第１領域１１を除く領域であり、第１領域１１を設定することにより自動的に設定される。
【００１６】
本発明では、第１配設工程にて、第１領域１１に転写材料２１を配設する（図２および図４（Ｂ）参照）。図２では、転写材料２１に斜線を付して示している。図示例では、転写材料２１は面２１ａと、その周囲の周縁部２１ｂとを有している。転写材料２１の周縁部２１ｂは、モールド１の主面１ａに対して垂直であってよく、また、図示のように、周縁部２１ｂが第１領域１１の中心方向に傾斜したテーパー形状であってもよい。周縁部２１ｂがテーパー形状である場合、モールド１の主面１ａの垂直方向からの第１領域１１の中心方向への傾斜の程度は、例えば、４５°以下の範囲で設定することができる。
転写材料２１の厚み（モールド１の主面１ａから面２１ａまでの厚み）は、製造する成形部材の用途、転写材料２１の材質等により適宜設定することができ、例えば、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲で設定することができる。モールド１の主面１ａの第１領域１１へ転写材料２１を配設する手段としては、ディスペンサ、インクジェット、スクリーン印刷等を挙げることができる。さらに、第１領域１１への転写材料２１の配設を、別のリソグラフィ技術、例えば、フォトリソグラフィで行うのであれば、スピンコートを用いてもよい。この場合には、スピンコートにより転写材料２１を塗布し硬化させた後、露光、現像という工程を経るか、あるいは、予めモールド１の主面１ａの一部にマスク材を形成し、転写材料２１を塗布した後、マスク材を除去してリフトオフを実施することで、第１領域１１への転写材料２１の配設を行うことができる。尚、前者の場合、第１配設工程の後、後述する第２配設工程の前に、後述する硬化工程を行うことに相当する。
また、図示例では、モールド１の凹凸構造２が一様であるように示されているが、凹凸構造２が複数の異なる凹凸構造からなるものであってもよい。
【００１７】
次いで、第２配設工程にて、第２領域１２の所望の領域に、転写材料２１と接触するように転写材料２２を配設する（図３および図４（Ｃ）参照）。図示例では、転写材料２１の周縁部２１ｂとの界面２３の端部がモールド１の主面１ａに接するように、転写材料２２を配設している。尚、図３では、転写材料２１に鎖斜線を付し、転写材料２２には斜線を付して示している。また、図示例では、第２領域１２の外周側を除く領域に転写材料２２を配設しており、さらに、転写材料２１上にも転写材料２２を配設している。したがって、転写材料２１は、モールド１の主面１ａと接触している部分を除く部位が転写材料２２と連続した界面２３を形成しており、この界面２３の端部がモールド１の主面１ａと接している。転写材料２１の周縁部２１ｂと転写材料２２との界面２３の端部がモールド１の主面１ａに接しておらず、例えば、図６に示すように、転写材料２１の周縁部２１ｂが露出するような場合、後述する離型工程において、接合部３３と外周部３４との分離を生じるおそれがあり好ましくない。
【００１８】
尚、本発明では、モールド１の主面１ａの第１領域１１に配設された転写材料２１と、第２領域１２に配設された転写材料２２とが接触すればよく、上記の図示例のように、転写材料２１の周縁部２１ｂと転写材料２２との界面２３が明確な場合のみに限定されるものではない。例えば、転写材料２１と転写材料２２との接触部位で両者が融合あるいは混合しあって、界面が明確でないものであってもよく、この場合、両者が融合あるいは混合した部位の端部がモールド１の主面１ａに接することになる。
また、図示例のように、第２領域１２の全域ではなく、転写材料２１の周縁部２１ｂから外側方向に所望の領域までの範囲で転写材料２２を配設する場合、転写材料２１の周縁部２１ｂから転写材料２２の外側周端部までの距離は、後述する離型工程における周辺部３４（転写材料２２の硬化物）とモールド１の主面１ａとの引き離しに支障が生じないような距離とすることができる。例えば、周辺部３４の最外周部分に力Ｆを加え、その後、周辺部３４の引き離しを完了し、後述する接合部３３の引き離しへと移行する際には、少なくとも接合部３３が剥がれるためのきっかけとなる応力を加える必要がある。この応力がモーメントであるとすると、モールド１の主面１ａから周辺部３４の外側周端部までの距離と、周辺部３４の最外周部分に加えた力Ｆとの積が、接合部３３が剥がれるためのきっかけとなる応力の値以上となるように、周辺部３４（転写材料２２の硬化物）の弾性を考慮して設定することができる。
【００１９】
上記の転写材料２２の配設手段としては、ディスペンサ、インクジェット、スクリーン印刷等を挙げることができる。また、転写材料２１の粘性が高い場合には、転写材料２１が所望の領域より広がらない程度の回転数を設定してスピンコートにより転写材料２２を配設することもできる。
上記の第１配設工程にて使用する転写材料２１と、第２配設工程にて使用する転写材料２２は、後述する硬化工程において形成されるパターン３２、接合部３３の弾性よりも、周辺部３４の弾性を大きくすることができる材料とする。そして、このような条件を満足する転写材料２１と転写材料２２とを使用することにより、弾性の小さいパターン３２が離型工程後に自立可能となる。
【００２０】
ここで、上記の弾性の大小関係は、比較対象物について同一形状の試料を作成し、これらの試料に同じ荷重を付加したときの弾性変形の大きさで判定する。この意味で、弾性が大きいこととは、荷重により大きく変形する状態を指している。
このような転写材料２１と転写材料２２の選択においては、パターン３２、接合部３３の弾性と、周辺部３４の弾性とが上記のような関係となるように、転写材料２１と転写材料２２とをそれぞれ選択することができる。本発明では、パターン３２の自立を可能とし、また、後述する離型工程での成形部材とモールドとの安定した引き離しを可能とするために、上記のような弾性の大小関係の指標として、ヤング率を使用し、パターン３２、接合部３３のヤング率が、周辺部３４のヤング率よりも大きくなるような条件とすることができる。例えば、パターン３２、接合部３３では、ヤング率が１０〜１００ＭＰａの範囲となり、周辺部３４では、ヤング率が５〜３０ＭＰａの範囲となるように転写材料２１と転写材料２２とを選択することができる。
【００２１】
尚、ヤング率の測定は、例えば、ゴムの硬度から推定することが簡便であり、好ましい。具体的には、試験体の硬度をデュロメータにより測定し、ヤング率が既知であるゴムのデュロメータにおける硬度測定値との比較からヤング率を算出することができる。しかも、この方法であれば、仮にヤング率が既知のゴムが存在しなくても、少なくとも試験体（使用する転写材料）同士のヤング率の相対値を知ることが可能である。尚、デュロメータによる測定に供する試験体の厚みは６ｍｍ以上とする。また、デュロメータは計測対象物の硬さにより使い分ける必要があり、本発明で用いるヤング率の転写材料にはタイプＡを用いることが好ましい。
また、幅Ｗ（ｍｍ）、厚さｔ（ｍｍ）である板状試験片を用意して両端を支持（支持部間の距離はＤ（ｍｍ））し、中央部に荷重Ｐ（Ｎ）をかけたときに生じたたわみｈ（ｍｍ）を検出し、下記の式（１）から弾性率Ｅ（ＭＰａ）を算出し、ヤング率としてもよい。
Ｅ＝（１／４）×（Ｄ3／Ｗｔ3）×（Ｐ／ｈ）      …    式（１）
【００２２】
また、転写材料２１と転写材料２２として同じ転写材料を使用し、第１領域１１に配設する転写材料２１の厚みよりも、第２領域１２に配設する転写材料２２の厚みを小さくして、接合部３３の弾性よりも、周辺部３４の弾性を大きくするようにしてもよい。
また、熱可塑性の転写材料を使用する場合には、転写材料２１のガラス転移温度（Ｔｇ）よりも、転写材料２２のガラス転移温度（Ｔｇ）が低くなるように転写材料を選択することができ、後述する離型工程における転写材料２１の硬化物（パターン３２、接合部３３）の温度よりも、転写材料２２の硬化物（周辺部３４）の温度を高い状態として、パターン３２、接合部３３の弾性と、周辺部３４の弾性とが上記のような関係となるようにしてもよい。
【００２３】
さらに、光硬化性の転写材料を使用する場合には、後述する硬化工程において、第１領域１１の光照射量と第２領域の光照射量を調整して硬化率に違いを生じさせることにより、パターン３２、接合部３３の弾性と、周辺部３４の弾性とが上記のような関係となるようにしてもよい。このような光照射量の調整は、例えば、第１領域１１と第２領域１２の光透過率が異なるモールドを使用すること、光源からの光の面内に照度分布差をつけること等により行うことができる。尚、転写材料２１と転写材料２２として同じ転写材料を使用する場合、上記の第１配設工程と第２配設工程とを同時に行ってもよい。
また、離型工程後におけるパターン３２の自立には、パターン３２の弾性の他にも、パターン３２のアスペクト比（パターン幅Ｗに対するパターン高さＨの比（Ｈ／Ｗ））、塑性、および、後述する接合部３３（転写材料２１の硬化物）の塑性、厚みが影響するので、これらを考慮して転写材料２１を選択することができる。また、本実施形態のように、転写材料２１上にも転写材料２２を配設している場合、後述の成形部材３１では、周辺部３４（転写材料２２の硬化物）が接合部３３を介して間接的にパターン３２の自立に影響を与えるので、周辺部３４の塑性、弾性（剛性）、厚みを考慮して、パターン３２の自立を補助するように転写材料２２を選択することができる。
【００２４】
次いで、硬化工程にて、転写材料２１および転写材料２２を硬化する。すなわち、転写材料２１を硬化することにより、凹凸構造２の凹部に位置するパターン３２と、パターン３２と一体化されモールド１の主面１ａ上に位置する接合部３３とを形成する。また、転写材料２２を硬化することにより、周辺部３４を形成する（図４（Ｄ）参照）。転写材料２１および転写材料２２の硬化は、転写材料２１および転写材料２２が光硬化性であり、モールド１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１側から光照射することができる。また、転写材料２１および転写材料２２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２１および転写材料２２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。
【００２５】
次に、離型工程にて、パターン３２と接合部３３と周辺部３４とが一体となった成形部材３１とモールド１とを引き離す。この離型工程では、第２領域１２に位置する周辺部３４に剥離力を作用させて周辺部３４から接合部３３方向に引き離しを進める（図５（Ａ）参照）。このように、弾性の大きい成形部材の周辺部３４に剥離力を作用させるので、モールド１と成形部材３１（周辺部３４）との引き離しが確実に開始され、周辺部３４の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて第２領域１２から第１領域１１方向に引き離しが進むことになる。周辺部３４に剥離力を作用させる手段としては、先端に吸引吸着機構を備えた部材による引っ張り、先端に粘着性あるいは接着性を有する材料を備えた部材による引っ張り等が挙げられる。また、周辺部３４が導電性を有している場合には、静電引力や磁力による引っ張り等も使用することができる。さらに、楔等によって周辺部３４とモールド１の主面１ａとの間に強制的に空隙を形成し、この空隙部位から周辺部３４を持ち上げることによって引っ張りを実施してもよい。
【００２６】
成形部材３１とモールド１との引き離しが更に進むと、接合部３３の引き離しが開始され、接合部３３の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて引き離しが進むことになる（図５（Ｂ）参照）。第２領域１２に位置する周辺部３４の引き離しから、第１領域１１に位置する接合部３３への引き離しへの移行では、周辺部３４と接合部３３との界面がモールド１の主面１ａに接した状態であり、モールド１の主面１ａに接する周辺部３４の表面と接合部３３の表面とが段差のない一つの面となっているので、周辺部３４と接合部３３の界面への応力集中が抑制され、界面剥離が防止される。また、上記のように、転写材料２１の周縁部２１ｂを第１領域１１の中心方向に傾斜したものとすることにより、接合部３３の周縁部３３ｂが第１領域１１の中心方向に傾斜したものとなり、周辺部３４と接合部３３の界面への応力集中を更に抑制することができる。そして、第１領域１１に位置する接合部３３の引き離しを経て、凹凸構造２が位置する領域３に引き離しが進み、パターン３２がモールド１の凹凸構造２の凹部から引き離される。
【００２７】
ここで、図５（Ａ）に示されるように、第２領域１２における周辺部３４とモールド１との界面の点Ｐ1まで引き離しが進み、点Ｐ1より外側のモールド１の主面１ａの点Ｐ2から周辺部３４の表面の点Ｐ3までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ2Ｐ1Ｐ3の大きさを、図示のようにθ1とする。また、図５（Ｂ）に示されるように、凹凸構造２が位置する領域３における接合部３３とモールド１との界面の点Ｐ4まで引き離しが進み、点Ｐ4より外側のモールド１の主面１ａの点Ｐ5から接合部３３の表面の点Ｐ6までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ5Ｐ4Ｐ6の大きさを、図示のようにθとする。上述のように、接合部３３の弾性は、周辺部３４の弾性よりも小さいので、接合部３３の弾性の大きさに応じた弾性変形は、周辺部３４の弾性の大きさに応じた弾性変形よりも小さいものとなる。したがって、θ＜θ1の関係となり、モールド１の凹凸構造２の凹部からパターン３２を垂直剥離に近い状態で引き離すことができ、パターン３２の倒れ、破損を防止することができる。
【００２８】
尚、接合部３３の弾性と周辺部３４の弾性との差が大きすぎると、周辺部３４と接合部３３の界面への応力集中による界面剥離を生じるおそれがある。このため、例えば、上記のθ1（角Ｐ2Ｐ1Ｐ3）とθ（角Ｐ5Ｐ4Ｐ6）との差が３°〜６０°の範囲、好ましくは１０°〜４５°の範囲となるように転写材料２１と転写材料２２を選択することが望ましい。
また、モールド１の凹凸構造２の凹部からのパターン３２の引き離しに際して、接合部３３からパターン３２を分離しようとする応力が作用する。例えば、モールド１の凹凸構造２の凹部の面積をＳA、この凹部とパターン３２との密着強度をＰMAとし、一方、パターン３２と接合部３３との境界部の面積をＳB、この境界部におけるパターン３２と接合部３３との接合強度をＰMBとすると、接合部３３からパターン３２が分離されることなく凹凸構造２の凹部からパターン３２を引き離すための条件は、ＰMB×ＳB＞ＰMA×ＳAの関係が成立することとなる。このため、形成目的のパターン３２のアスペクト比、幅、高さを考慮して、転写材料２１を選択することが望ましい。
【００２９】
そして、上記のようなモールド１の凹凸構造２が位置する領域３の引き離しを経て、第１領域１１に位置する接合部３３の引き離しへと進む（図５（Ｃ）参照）。ここで、パターン３２がモールド１の凹凸構造２の凹部から全て抜けきるときを想定する。すなわち、接合部３３とモールド１との界面の点Ｐ7まで引き離しが進み、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部である主面１ａの点Ｐ8から接合部３３の点Ｐ9までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ8Ｐ7Ｐ9の大きさを図示のようにθとする。このとき、tanθ＝ｄ／距離Ｐ7Ｐ8となり、距離Ｐ7Ｐ8＝ｄ／tanθとなる。そして、パターン３２がモールド１の凹凸構造２の凹部から全て抜けきるまでは、同じ引き離し状態、すなわち、周辺部３４の引き離しに至ることなく、接合部３３がモールド１から引き離される状態（垂直剥離に近い状態）が維持されることが好ましい。したがって、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部から第１領域１１の最外周部（接合部３３の最外周部）までの距離をＬとすると、距離Ｌ≧距離Ｐ7Ｐ8の関係、すなわち、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立することが好ましい。このような距離Ｌは、接合部３３の弾性、厚み、モールド１と接合部３３との密着性等を考慮して上記の角度θを設定することにより決定することができる。このように、接合部３３がモールド１から引き離される状態を垂直剥離に近い状態とし、パターン３２の倒れ、破損を防止するためには、上記の角度θを３０°以下、好ましくは３°〜１５°の範囲で設定することが望ましい。
【００３０】
尚、凹凸構造２の凹部の深さが一定ではない場合、上記の凹部深さｄは、パターン３２がモールド１の凹凸構造２の複数の凹部から全て抜けきるときの対象となる最後の凹部の深さとする。例えば、引き離し方向において最も外側に位置し、最後にパターン３２の引き離しが開始される凹部が浅く、これよりも引き離し方向において内側の近傍に位置し、既にパターン３２の引き離しが開始されている凹部が深い状況において、パターン３２がモールド１の凹凸構造２の凹部から全て抜けきるときの対象となる最後の凹部が、前者（浅い凹部）である場合には、この凹部の深さを上記の凹部深さｄとし、対象となる最後の凹部が後者（深い凹部）である場合には、この凹部の深さを上記の凹部深さｄとする。
【００３１】
このような本発明の成形部材の製造方法では、離型工程にて、成形部材３１の中で、第２領域１２に位置する弾性の大きい周辺部３４に剥離力を作用させるので、モールド１と成形部材３１との引き離しが確実に開始される。その後、周辺部３４の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて周辺部３４から接合部３３方向に引き離しが進む。そして、周辺部３４よりも弾性の小さい接合部３３の引き離しでは、弾性変形の程度が小さくなり、モールド１の凹凸構造２の凹部からパターン３２を垂直剥離に近い状態で引き離すことができ、パターンの倒れ、破損を防止することができる。
【００３２】
上述の実施形態において、転写材料２１と転写材料２２として、硬化させる手段が異なる材料を用いてもよい。例えば、転写材料２１に光硬化性材料、転写材料２２に熱硬化性材料を用いてもよく、また、その逆の組み合わせであってもよい。これらの場合には、必要に応じて、モールドや硬化条件、モールドからの成形部材の引き離し時の条件を適宜設定することができる。
更に、上述の実施形態では、使用するモールドの形状、寸法等に特に制限はない。また、第２配設工程について、例えば、図７に示されるように、第２領域１２の全領域に転写材料２２を配設し、さらに、転写材料２１の面２１ａ上にも転写材料２２を配設してもよい。また、図８に示されるように、第２配設工程において、第２領域１２のみに転写材料２２を配設し、転写材料２１の面２１ａ上には転写材料２２を配設せず、第２領域１２に配設された転写材料２２は、転写材料２１の周縁部２１ｂを全て被覆するように接触するものであってもよい。また、図９に示されるように、第２配設工程において、第２領域１２のみに転写材料２２を配設し、転写材料２１の面２１ａ上には転写材料２２を配設せず、転写材料２１と転写材料２２との界面２３の端部がモールド１の主面１ａと接しているものの、転写材料２１の周縁部２１ｂの一部が露出するものであってもよい。さらに、図１０に示すように、離型工程における引き離しを矢印で示す方向に行うことを前提に、第２配設工程において、第２領域１２のうち転写材料２１を介して引き離し方向の両側に相当する領域に転写材料２２を配設してもよい。尚、図１０では、転写材料２１に鎖斜線を付し、転写材料２２には斜線を付して示している。
【００３３】
図１１〜図１２は、本発明の成形部材の製造方法の他の実施形態を説明するための工程図である。この実施形態は、第１配設工程が異なる他は、上述の実施形態と同様である。
本実施形態では、上述の実施形態と同様に、モールド１において、凹凸構造２を有する主面１ａに、凹凸構造２が位置する領域３を含む第１領域１１と、この第１領域１１の周囲に位置する第２領域１２とが設定されている（図１１（Ａ）参照）。また、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部から第１領域１１の最外周部までの距離をＬとし、凹凸構造２の凹部の深さをｄとし、後述する離型工程における引き離し時の接合部６３とモールド１の主面１ａとのなす角度をθとしたときに、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立するように上記の距離Ｌを設定することができることも、上述の実施形態と同様である。
本実施形態の第１配設工程では、使用する転写材料が硬化物の弾性が異なる複数種の転写材料からなり、まず、パターン用の転写材料５１を凹凸構造２の凹部内に配設する（図１１（Ｂ）参照）。
尚、図示例では、モールド１の凹凸構造２が一様であるように示されているが、凹凸構造２が複数の異なる凹凸構造からなるものであってもよい。この場合、各凹凸構造に適した複数種の転写材料５１を使用してもよく、また、同じ転写材料５１を使用してもよく、適宜に設計することができる。
【００３４】
凹凸構造２の凹部内へのパターン用の転写材料５１の供給手段としては、例えば、インクジェット、ディスペンサ、スクリーン印刷等を挙げることができ、凹部の大きさや、転写材料５１の充填量に応じて適宜選択することができる。また、凹凸構造２の凹部と転写材料５１との濡れ性が良好である場合には、モールド１と転写材料５１とを接触させることで、毛細管現象により凹部に転写材料５１を配設することも可能である。また、凹部以外にも転写材料５１を供給し、その後、不要な転写材料５１を削除する方法も用いることができる。例えば、ドライエッチングや化学機械研磨（ＣＭＰ）等の方法によりモールド１上の不要な転写材料を一様かつ同時に除去してもよく、また、スクレイパーを用いてモールド１上の不要な転写材料をこそぎ落としてもよい。
次に、第１領域１１に、パターン用の転写材料５１と接触するように、接合部用の転写材料５２を配設する（図１１（Ｃ）参照）。図示例では、接合部用の転写材料５２は面５２ａと、その周囲の周縁部５２ｂとを有している。接合部用の転写材料５２の周縁部５２ｂは、モールド１の主面１ａに対して垂直であってよく、また、図示のように、周縁部５２ｂが第１領域１１の中心方向に傾斜したテーパー形状であってもよい。周縁部５２ｂがテーパー形状である場合、モールド１の主面１ａの垂直方向からの第１領域１１の中心方向への傾斜の程度は、例えば、４５°以下の範囲で設定することができる。
【００３５】
接合部用の転写材料５２の厚み（モールド１の主面１ａから面５２ａまでの厚み）は、製造する成形部材の用途、接合部用の転写材料５２の材質等により適宜設定することができ、例えば、１００μｍ〜１０ｍｍの範囲で設定することができる。モールド１の主面１ａの第１領域１１へ接合部用の転写材料５２を配設する手段としては、ディスペンサ、インクジェット、スクリーン印刷等を挙げることができる。さらに、第１領域１１への転写材料２１の配設を、別のリソグラフィ技術、例えば、フォトリソグラフィで行うのであれば、スピンコートを用いてもよい。この場合には、スピンコートにより塗布し硬化させた後、露光、現像という工程を経るか、あるいは、予めモールド１の主面１ａの一部にマスク材を形成し、転写材料２１を塗布した後、マスク材を除去してリフトオフを実施することで、第１領域１１への転写材料２１の配設を行うことができる。尚、前者の場合、第１配設工程の後、後述する第２配設工程の前に、後述する硬化工程を行うことに相当する。
【００３６】
次いで、第２配設工程にて、第２領域１２の所望の領域に、接合部用の転写材料５２と接触するように転写材料５３を配設する（図１１（Ｄ）参照）。図示例では、接合部用の転写材料５２の周縁部５２ｂと転写材料５３との界面５４の端部がモールド１の主面１ａに接するように、転写材料５３を配設する（図１１（Ｄ）参照）。図示例では、第２領域１２の外周側を除く領域に転写材料５３を配設しており、さらに、接合部用の転写材料５２上にも転写材料５３を配設している。このような転写材料５３の配設は、上述の実施形態の第２配設工程における転写材料２２の配設と同様とすることができる。
上記の第１配設工程にて使用するパターン用の転写材料５１と接合部用の転写材料５２は、後工程において形成されるパターン６２の弾性よりも接合部６３の弾性を大きくすることができる材料とする。また、第１配設工程にて使用する転写材料５１、転写材料５２と第２配設工程にて使用する転写材料５３は、後工程において形成されるパターン６２、接合部６３の弾性よりも、周辺部６４の弾性を大きくすることができる材料とする。そして、このような条件を満足する転写材料５１、転写材料５２および転写材料５３を使用することにより、弾性の小さいパターン６２が離型工程後に自立可能となる。
【００３７】
ここで、転写材料の硬化物とは、転写材料が光硬化性、熱硬化性である場合には、それぞれ硬化処理を施したものであり、転写材料が熱可塑性である場合には、冷却（放冷）処理を施したものであり、転写材料の硬化物の弾性の大小関係の判定は、上述の実施形態と同様である。
上記のパターン用の転写材料５１、接合部用の転写材料５２、および、転写材料５３の選択においては、弾性が上記のような関係となるように、異なる転写材料から選択することができる。本発明では、パターン６２の自立を可能とし、また、後述する離型工程での成形部材とモールドとの安定した引き離しを可能とするために、上記のような弾性の大小関係の指標として、ヤング率を使用し、パターン６２、接合部６３のヤング率が、周辺部６４のヤング率よりも大きくなるような条件とすることができる。例えば、パターン６２では、ヤング率が１０〜１００ＭＰａの範囲となり、接合部６３では、ヤング率が１０〜３０ＭＰａの範囲となり、周辺部６４では、ヤング率が５〜３０ＭＰａの範囲となるようにパターン用の転写材料５１、接合部用の転写材料５２、および、転写材料５３とを選択することができる。尚、ヤング率の測定は、上述の実施形態と同様である。
【００３８】
また、接合部用の転写材料５２と第２配設工程で使用する転写材料５３を同じ転写材料とし、第１領域１１に配設する接合部用の転写材料５２の厚みよりも、第２領域１２に配設する転写材料５３の厚みを小さくして、接合部６３の弾性よりも、周辺部６４の弾性を大きくするようにしてもよい。
また、熱可塑性の転写材料を使用する場合には、ガラス転移温度（Ｔｇ）がパターン用の転写材料５１、接合部用の転写材料５２、転写材料５３の順に低くなるように転写材料を選択することができ、また、後述する離型工程において転写材料５１，５２の硬化物の温度よりも、転写材料５３の硬化物の温度を高い状態として、硬化物の弾性が上記のような関係となるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、光硬化性の転写基材を使用する場合には、接合部用の転写材料５２と転写材料５３として同じ転写材料を使用し、後述する硬化工程において、第１領域１１の光照射量と第２領域の光照射量を調整して硬化率に違いを生じさせることにより、硬化物の弾性が上記のような関係となるようにしてもよい。このような光照射量の調整は、例えば、第１領域１１と第２領域１２の光透過率が異なるモールドを使用すること、光源からの光の面内に照度分布差をつけること等により行うことができる。
また、離型工程後におけるパターン６２の自立については、上述の実施形態での離型工程後におけるパターン３２の自立と同様である。すなわち、パターン６２（パターン用の転写材料５１の硬化物）の弾性の他にも、パターン６２のアスペクト比（パターン幅Ｗに対するパターン高さＨの比（Ｈ／Ｗ））、塑性、および、後述する接合部６３（接合部用の転写材料５２の硬化物）の塑性、弾性（剛性）、厚みが影響するので、これらを考慮してパターン用の転写材料５１および接合部用の転写材料５２を選択することができる。また、本実施形態のように、接合部用の転写材料５２上にも転写材料５３を配設している場合、後述の成形部材６１では、周辺部６４（転写材料５３の硬化物）が接合部６３を介して間接的にパターン６２の自立に影響を与えるので、周辺部６４の塑性、弾性（剛性）、厚みを考慮し、パターン６２の自立を補助するように転写材料５３を選択することができる。
【００４０】
次いで、硬化工程にて、パターン用の転写材料５１、接合部用の転写材料５２、および、転写材料５３を硬化する。すなわち、パターン用の転写材料５１の硬化物であり凹凸構造２の凹部に位置するパターン６２と、接合部用の転写材料５２の硬化物でありパターン６２と一体化されモールド１の主面１ａ上に位置する接合部６３と、転写材料５３の硬化物であり接合部６３と一体化された周辺部６４とを形成する（図１１（Ｅ）参照）。パターン用の転写材料５１、接合部用の転写材料５２および転写材料５３の硬化は、これらの転写材料が光硬化性であり、モールド１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１側から光照射することができる。また、これらの転写材料が熱硬化性、あるいは、熱可塑性である場合には、加熱処理、あるいは、冷却（放冷）処理を施すことができる。
【００４１】
次に、離型工程にて、パターン６２と接合部６３と周辺部６４とが一体となった成形部材６１とモールド１とを引き離す。この離型工程は、上述の実施形態の剥離工程と同様であり、第２領域１２に位置する周辺部６４に剥離力を作用させ、周辺部６４から接合部６３方向に引き離しを進める（図１２（Ａ）参照）。このように、弾性の大きい成形部材の周辺部６４に剥離力を作用させるので、モールド１と成形部材６１（周辺部６４）との引き離しが確実に開始され、周辺部６４の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて第２領域１２から第１領域１１方向に引き離しが進むことになる。周辺部６４に剥離力を作用させる手段としては、上述の実施形態で挙げたものと同様のものが挙げられる。
【００４２】
成形部材６１とモールド１との引き離しが更に進むと、接合部６３の引き離しが開始され、接合部６３の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて引き離しが進むことになる（図１２（Ｂ）参照）。第２領域１２に位置する周辺部６４の引き離しから、第１領域１１に位置する接合部６３への引き離しへの移行では、周辺部６４と接合部６３との界面がモールド１の主面１ａに接した状態であり、モールド１の主面１ａに接する周辺部６４の表面と接合部６３の表面とが段差のない一つの面となっているので、周辺部６４と接合部６３の界面への応力集中が抑制され、界面剥離が防止される。また、上記のように、転写材料５２の周縁部５２ｂを第１領域１１の中心方向に傾斜したものとすることにより、接合部６３の周縁部６３ｂが第１領域１１の中心方向に傾斜したものとなり、周辺部６４と接合部６３の界面への応力集中を更に抑制することができる。そして、第１領域１１に位置する接合部６３の引き離しを経て、凹凸構造２が位置する領域３に引き離しが進み、パターン６２がモールド１の凹凸構造２の凹部から引き離される。
【００４３】
ここで、図１２（Ａ）に示されるように、第２領域１２における周辺部６４とモールド１との界面の点Ｐ1まで引き離しが進み、点Ｐ1より外側のモールド１の主面１ａの点Ｐ2から周辺部６４の表面の点Ｐ3までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ2Ｐ1Ｐ3の大きさを図示のようにθ1とする。また、図１２（Ｂ）に示されるように、凹凸構造２が位置する領域３における接合部６３とモールド１との界面の点Ｐ4まで引き離しが進み、点Ｐ4より外側のモールド１の主面１ａの点Ｐ5から接合部６３の表面の点Ｐ6までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ5Ｐ4Ｐ6の大きさを図示のようにθとする。上述のように、接合部６３の弾性は、周辺部６４の弾性よりも小さいので、接合部６３の弾性の大きさに応じた弾性変形は、周辺部６４の弾性の大きさに応じた弾性変形よりも小さいものとなる。したがって、θ＜θ1の関係となり、モールド１の凹凸構造２の凹部からパターン６２を垂直剥離に近い状態で引き離すことができ、パターン６２の倒れ、破損を防止することができる。
尚、接合部６３の弾性と周辺部６４の硬化物の弾性との差が大きすぎると、周辺部６４と接合部６３の界面への応力集中による界面剥離を生じるおそれがある。このため、例えば、上記のθ1（角Ｐ2Ｐ1Ｐ3）とθ（角Ｐ5Ｐ4Ｐ6）との差が３°〜６０°の範囲、好ましくは１０°〜４５°の範囲となるように接合部用の転写材料５２と転写材料５３を選択することが望ましい。
【００４４】
また、モールド１の凹凸構造２の凹部からのパターン６２の引き離しに際して、接合部６３からパターン６２を分離しようとする応力が作用する。例えば、モールド１の凹凸構造２の凹部の面積をＳA、この凹部とパターン６２との密着強度をＰMAとし、一方、パターン６２と接合部６３との境界部の面積をＳB、この境界部におけるパターン６２と接合部６３との接合強度をＰMBとすると、接合部６３からパターン６２が界面剥離されることなく凹凸構造２の凹部からパターン６２を引き離すための条件は、ＰMB×ＳB＞ＰMA×ＳAの関係が成立することとなる。このため、形成目的のパターン６２のアスペクト比、幅、高さを考慮して、パターン用の転写材料５１および接合部用の転写材料５２を選択することが望ましい。
【００４５】
そして、上記のようなモールド１の凹凸構造２が位置する領域３の引き離しを経て、第１領域１１に位置する接合部６３の引き離しへと進む（図１２（Ｃ）参照）。ここで、パターン６２がモールド１の凹凸構造２の凹部から全て抜けきるときを想定する。すなわち、接合部６３とモールド１との界面の点Ｐ7まで引き離しが進み、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部である主面１ａの点Ｐ8から接合部６３の点Ｐ9までの距離が、モールド１の凹凸構造２の凹部深さｄに相当するときの角Ｐ8Ｐ7Ｐ9の大きさを図示のようにθとする。このとき、tanθ＝ｄ／距離Ｐ7Ｐ8となり、距離Ｐ7Ｐ8＝ｄ／tanθとなる。そして、パターン６２がモールド１の凹凸構造２の凹部から全て抜けきるまでは、同じ引き離し状態、すなわち、周辺部６４の引き離しに至ることなく、接合部６３がモールド１から引き離される状態（垂直剥離に近い状態）が維持されることが好ましい。したがって、凹凸構造２が位置する領域３の最外周部から第１領域１１の最外周部（接合部６３の最外周部）までの距離をＬとすると、距離Ｌ≧距離Ｐ7Ｐ8の関係、すなわち、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立することが好ましい。このような距離Ｌは、接合部６３の弾性、厚み、モールド１と接合部６３との密着性等を考慮して上記の角度θを設定することにより決定することができる。このように、接合部６３がモールド１から引き離される状態を垂直剥離に近い状態とし、パターン６２の倒れ、破損を防止するためには、上記の角度θを３０°以下、好ましくは３°〜１５°の範囲で設定することが望ましい。
尚、凹凸構造２の凹部の深さが一定ではない場合、上記の凹部深さｄは、上述の実施形態と同様に設定することができる。
【００４６】
このような本発明の成形部材の製造方法では、離型工程にて、成形部材６１の中で、第２領域１２に位置する弾性の大きい周辺部６４に剥離力を作用させるので、モールド１と成形部材６１との引き離しが確実に開始される。その後、周辺部６４の弾性の大きさに応じた弾性変形を生じて周辺部６４から接合部６３方向に引き離しが進む。そして、周辺部６４よりも弾性の小さい接合部６３の引き離しでは、弾性変形の程度が小さくなり、モールド１の凹凸構造２の凹部からパターン６２を垂直剥離に近い状態で引き離すことができ、パターンの倒れ、破損を防止することができる。
上述の実施形態において、転写材料５１、転写材料５２、転写材料５３として、硬化させる手段が異なる材料を用いてもよい。例えば、転写材料５１と転写材料５２に光硬化性材料を用い、転写材料５３に熱硬化性材料を用いてもよく、また、その逆の組み合わせであってもよい。これらの場合には、必要に応じて、モールドや硬化条件、モールドからの成形部材の引き離し時の条件を適宜設定することができる。
さらに、上述の実施形態では、使用するモールドの形状、寸法等に特に制限はない。また、接合部用の転写材料５２と転写材料５３について、上述の実施形態の転写材料２１と転写材料２２について図７〜図１０に例示したような態様とすることも可能である。
【００４７】
上述の成形部材の製造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。例えば、第１配設工程の後、第２配設工程の前に、硬化工程を入れて、転写材料２２，５１，５２の硬化物でありモールド１の凹凸構造２の凹部に位置するパターン３２，６２と、このパターン３２，６２と一体化されモールド１の主面１ａ上に位置する接合部３３，６３を形成し、その後、第２配設工程に移り、次いで、転写材料２２，５３の硬化物である周辺部３４，６４を形成するようにしてもよい。
【００４８】
［成形部材］
図１３は、本発明の成形部材の一実施形態を示す断面図である。図１３において、成形部材１０１は、接合部１０３と、この接合部１０３の主面１０３ａ上に位置するパターン１０２と、接合部１０３の主面１０３ａと連続した同一平面をなす主面１０４ａを有し、かつ、接合部１０３の他の主面１０３ｂおよび周縁部１０３ｃに固着している周辺部１０４と、を備えている。また、パターン１０２の弾性は接合部１０３の弾性以下であり、周辺部１０４の弾性は接合部１０３の弾性よりも大きいものとなっている。尚、上記のパターン１０２、接合部１０３および周辺部１０４の弾性の大小関係は、比較対象物について同一形状の試料を作成し、これらの試料に同じ荷重を付加したときの弾性変形の大きさで判定する。
【００４９】
本発明の成形部材１０１を構成するパターン１０２は樹脂材料からなり、光硬化性あるいは熱硬化性の樹脂組成物を成型し硬化させたもの、または、熱可塑性の樹脂組成物を成型した後に冷却（放冷）したものである。パターン１０２は、自立可能であることが必要であり、このため、パターン１０２を構成する樹脂材料は、パターン１０２のアスペクト比（パターン幅Ｗに対するパターン高さＨの比（Ｈ／Ｗ））と、硬化後の塑性、弾性（剛性）を考慮して選択することが望ましい。このようなパターン１０２は、成形部材の使用目的に応じて適宜設計することができ、例えば、パターン幅Ｗが５０ｎｍ以上、パターン高さＨが２０ｎｍ以上であり、アスペクト比（Ｈ／Ｗ）が０．４〜３の範囲で適宜設計することができる。
本発明の成形部材１０１を構成する接合部１０３も樹脂材料からなり、光硬化性あるいは熱硬化性の樹脂組成物を成型して硬化させたもの、または、熱可塑性の樹脂組成物を成型した後に冷却（放冷）したものである。そして、接合部１０３の弾性がパターン１０２の弾性よりも大きい場合、接合部１０３はパターン１０２の重さによりたわみを生じないことが必要であり、パターン１０２の支持が可能となるように塑性、弾性（剛性）を考慮して、接合部１０３を構成する樹脂材料を選択し、また、接合部１０３の厚みを設定することが望ましい。また、本発明では、接合部１０３がパターン１０２と同一の樹脂材料からなるものであってもよい。
【００５０】
本発明の成形部材１０１を構成する周辺部１０４も樹脂材料からなり、光硬化性あるいは熱硬化性の樹脂組成物を成型して硬化させたもの、または、熱可塑性の樹脂組成物を成型した後に冷却（放冷）したものである。図示例のように、パターン１０２が位置していない接合部１０３の主面１０３ｂ上にも周辺部１０４が位置している場合、周辺部１０４が接合部１０３を介して間接的にパターン１０２の自立に影響を与えるので、塑性、弾性（剛性）を考慮して、周辺部１０４を構成する樹脂材料を選択することが望ましい。
【００５１】
図１４は、本発明の成形部材の他の実施形態を示す断面図である。図１４において、成形部材１１１は、接合部１１３と、この接合部１１３の主面１１３ａ上に位置するパターン１１２と、接合部１０３の主面１１３ａと連続した同一平面をなす主面１１４ａを有し、かつ、接合部１１３の周縁部１１３ｃに固着している周辺部１１４と、を備えている。この成形部材１１１では、パターン１１２と接合部１１３は同一の樹脂材料からなり、パターン１１２の弾性と接合部１１３の弾性は同じであり、周辺部１１４の弾性は接合部１１３の弾性よりも大きいものとなっている。尚、上記のパターン１１２、接合部１１３および周辺部１１４の弾性の大小関係は、比較対象物について同一形状の試料を作成し、これらの試料に同じ荷重を付加したときの弾性変形の大きさで判定する。
本発明の成形部材１１１を構成するパターン１１２、接合部１１３は、上述の成形部材１０１を構成するパターン１０２、接合部１０３と同様とすることができる。
本発明の成形部材１１１を構成する周辺部１１４は、接合部１１３の周縁部１１３ｃに固着しており、パターン１１２が位置していない接合部１１３の主面１１３ｂ上には位置しておらず、接合部１１３の主面１１３ｂは露出したものとなっている。このような周辺部１１４は、上述の成形部材１０１を構成する周辺部１０４と同様に、樹脂材料からなっている。
【００５２】
このような成形部材１０１，１１１は、上述したような本発明の成形部材の製造方法によって製造することができる。
このような本発明の成形部材１０１，１１１は、パターン１０２，１１２の弾性が接合部１０３，１１３の弾性以下であり、周辺部１０４，１１４の弾性が接合部１０３，１１３の弾性よりも大きいので、周辺部１０４，１１４に作用した外力は、周辺部１０４，１１４で吸収されてパターン１０２，１１２に及ぶことが防止される。また、パターン１０２，１１２に外力が作用しても、接合部１０３，１１３を介して周辺部１０４，１１４に吸収されるので、自立可能なパターン１０２，１１２の変形が抑制されて精度が維持される。したがって、例えば、マイクロコンタクトプリント法におけるスタンプとして高精度のパターン形成が可能となる。
上述の成形部材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、上述の成形部材１１１において、パターン１１２と接合部１１３を異なる樹脂材料で構成してもよい。また、上述の成形部材１１１では、接合部１１３の主面１１３ａと周辺部１１４の主面１１４ａが同一平面をなしていればよく、したがって、接合部１１３の周縁部１１３ｃの一部が露出する（周辺部１１４が接合部１１３よりも薄い）ものであってもよい。
【実施例】
【００５３】
次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
＜モールド（マスター版）の作製＞
Ｃｒ薄膜（厚み１００ｎｍ）付きの石英ガラス基板（６０２５：１５２．４ｍｍ角、厚み６．３５ｍｍ）を準備し、この石英ガラス基板のＣｒ薄膜上に化学増幅型ポジレジスト（富士フイルム（株）製  ＦＥＰ−１７１）をスピンコート法で塗布し、１３０℃で５分間乾燥させた。次に、化学増幅型ポジレジストに対して日本電子（株）製  ＪＢＸ３０４０を使用して電子線露光を行い、露光後の加熱処理（ＰＥＢ（１３５℃、５分間））、現像を行って、１辺５００ｎｍの正三角形の各頂点に位置するように直径２５０ｎｍの開口部が三角格子配置されたレジストパターンを形成した。次いで、このレジストパターンをマスクとしてＣｒをドライエッチングし、その後、レジストパターンを剥離してハードマスクを形成した。
次に、このハードマスクを介して石英ガラス基板をドライエッチングし、その後、ハードマスクを除去して、上記の三角格子配置された開口部に対応した凹部（直径２５０ｎｍ、深さ２５０ｎｍ）を石英ガラス基板の中央部の直径２０ｍｍの円形領域に備えたモールド（マスター版）を作製した。
【００５４】
＜成形部材（スタンプ）の作製＞
上記のように作製したモールド（マスター版）の凹凸構造が位置する領域（直径２０ｍｍ）と同心円の外周を有する領域（直径５０ｍｍ）を第１領域として設定し、この第１領域の周囲に、第１領域と同心円の外周を有する領域（直径１５０ｍｍ）を第２領域として設定した。したがって、凹凸構造が位置する領域（直径２０ｍｍ）の最外周部から第１領域の最外周部までの距離Ｌ（図１および図４（Ａ）参照）は、１５ｍｍとなった。
次に、第１配設工程にて、転写材料としてＰＤＭＳ（信越化学工業（株）製  Ｘ−３２−３０９４−２）を、ディスペンサを用いて第１領域に配設した。その後、この転写材料を硬化（硬化条件：１５０℃、３０分間加熱）させた。これにより、モールドの凹凸構造の凹部に位置するパターンと、このパターンと一体化されモールドの主面上に位置する接合部を形成した。形成した接合部は、モールドの主面上に位置する部位の厚みが１ｍｍであり、周縁部はモールドの主面の垂直方向よりも接合部の中心方向に３０°傾斜したものであった。
【００５５】
次いで、第２配設工程にて、転写材料としてＰＤＭＳ（信越化学工業（株）製  ＫＥ−１０６）を、ディスペンサを用いて第２領域の全域と上記の接合部を被覆するように配設した。その後、この転写材料を硬化（硬化条件：１５０℃、３０分間加熱）させた。これにより、周辺部を形成した。
尚、上記のように形成したパターン、接合部と、上記のように形成した周辺部について、それぞれ厚み１０ｍｍの同一形状で試験体を作成し、デュロメータ（タイプＡ）にて硬度を測定し、ヤング率が既知のゴムのデュロメータＡによる硬度測定値との比較からヤング率を算出し、このヤング率の相対比較により弾性を判定した。その結果、パターン、接合部の弾性よりも周辺部の弾性が大きい（ヤング率が小さい）ことを確認した。
【００５６】
また、上記のように形成したパターン、接合部と、上記のように形成した周辺部について、下記の曲げ試験によって別途にヤング率を測定した。その結果、パターン、接合部のヤング率は５２ＭＰａであり、周辺部のヤング率は２０ＭＰａであった。
（ヤング率の測定条件）
幅Ｗ（ｍｍ）、厚さｔ（ｍｍ）である板状試験片を用意して両端を支持（支持部
間の距離はＤ（ｍｍ））し、中央部に荷重Ｐ（Ｎ）をかけたときに生じたたわみ
ｈ（ｍｍ）を三次元形状測定器（三鷹光器（株）製  ＮＨ−４Ｎ）にて検出し、
下記の式（１）から弾性率Ｅ（ＭＰａ）を算出し、ヤング率とする。
Ｅ＝（１／４）×（Ｄ3／Ｗｔ3）×（Ｐ／ｈ）      …    式（１）
【００５７】
次いで、パターン、接合部および周辺部が一体となった成形部材の周辺部を把持して、周辺部から接合部方向に、モールド（マスター版）からの引き離しを開始した。この引き離しでは、モールド（マスター版）は剥離の際にかかる応力により変形が起こらないよう、裏面全体を真空吸着により保持した。また、引き離しにおけるモールド（マスター版）の主面に対する周辺部の角度（図５（Ａ）におけるθ1に相当し、ｄ＝０．２５μｍ）は２０°であった。
上記のような周辺部からのモールドとの引き離しが更に進むと、接合部の引き離しに移行した。この引き離しにおけるモールド（マスター版）の主面に対する接合部の角度（図５（Ｂ）におけるθに相当し、ｄ＝０．２５μｍ）は４５°であった。そして、この角度θにおけるｄ／tanθは０．２５μｍであり、上記の凹凸構造が位置する領域の最外周部から第１領域の最外周部までの距離Ｌ（１５ｍｍ）との関係（Ｌ≧ｄ／tanθ）を満足するものであることが確認された。
【００５８】
モールドからの接合部の引き離しは、パターンがモールドの凹凸構造の凹部から全て抜けきるまで上記の角度４５°で進行し、その後、周辺部の引き離しに進み、モールドからの引き離しが完了して、パターン、接合部および周辺部が一体となった成形部材（スタンプ）が得られた。
上記のような工程で１００個の成形部材（スタンプ）を作製し、各成形部材のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、モールド（マスター版）の反転パターン（直径２５０ｎｍの円柱形状の凸部が三角格子配置されたパターン）であり、パターンに破損はなく、また、たわみもなく、良好な自立状態であることが確認された。
【００５９】
＜マイクロコンタクトプリント＞
上記のように作製した本発明の成形部材（スタンプ）を用いてマイクロコンタクトプリントを行った。すなわち、作製したスタンプに、パターン形成用のインク（Ａｇナノインキ）をスピンコート法で塗布して、転写凸部の頂部平面上にインクを載せた。その後、２３℃、１分間の条件でインクを半乾燥状態とした。
次いで、被加工物であるシリコン基板上にインクを接触させた後、スタンプを剥離して、シリコン基板上にインクパターンを転写し、１８０℃、３０分間の乾燥を行ってドット状のパターンを形成した。
形成したドット状のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、直径が２４０〜２６０ｎｍでありバラツキが極めて小さく、スタンプのパターン（円柱形状の凸部）の再現性に優れており、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。
【００６０】
［比較例１］
成形部材（スタンプ）の作製において、第１配設工程にて使用する転写材料として、第２配設工程にて使用した転写材料と同じ転写材料を使用した他は、実施例１と同様にして、１００個の成形部材（スタンプ）を作製した。
このように作製された各成形部材のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、モールド（マスター版）の反転パターンであり、パターンに破損はないものの、７５個の成形部材においてパターン（円柱形状の凸部）のたわみが確認された。
次に、上記のように作製した成形部材（スタンプ）の中で、パターンのたわみがないスタンプを使用して、実施例と同様に、ドット状のパターンを形成した。
形成したドット状のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、直径が１５０〜３５０ｎｍであり、スタンプのパターン（円柱形状の凸部）の再現性が悪く、実施例１に比べてパターン精度が劣るものであった。
【００６１】
［比較例２］
成形部材（スタンプ）の作製において、第２配設工程にて使用する転写材料として、第１配設工程にて使用した転写材料と同じ転写材料を使用した他は、実施例１と同様にして、１００個の成形部材（スタンプ）を作製した。
この場合、成形部材とモールド（マスター版）との引き離しが困難であり、作製された各成形部材のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、８０個の成形部材にパターンの破損が見られた。
次に、上記のように作製した成形部材（スタンプ）の中で、パターンの破損がないスタンプを使用して、実施例と同様に、ドット状のパターンを形成した。
形成したドット状のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、直径が２４０〜２６０ｎｍでありバラツキが極めて小さく、スタンプのパターン（円柱形状の凸部）の再現性に優れており、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。しかし、このようなパターン形成に供し得る成形部材（スタンプ）の作製における収率は、上記のように極めて低いものであった。
【００６２】
［比較例３］
モールド（マスター版）の第１領域の設定において、凹凸構造が位置する領域の最外周部から第１領域の最外周部までの距離Ｌを０．２μｍとした他は、実施例１と同様にして、１００個の成形部材（スタンプ）を作製した。この場合、モールドの凹凸構造が位置する領域の最外周部から第１領域の最外周部までの距離Ｌとｄ／tanθとの間に、Ｌ≧ｄ／tanθの関係が成立しないものであった。
成形部材とモールド（マスター版）との引き離しでは、パターンがモールドの凹凸構造の凹部から全て抜けきる前に、接合部の引き離しから周辺部の引き離しに移行し、その後にモールドの凹凸構造の凹部から抜けたパターンを光学顕微鏡で観察した結果、３０個の成形部材においてパターンの破損が見られた。
次に、上記のように作製した成形部材（スタンプ）の中で、パターンの破損がないスタンプを使用して、実施例と同様に、ドット状のパターンを形成した。
形成したドット状のパターンを光学顕微鏡で観察した結果、直径が２４０〜２６０ｎｍでありバラツキが極めて小さく、スタンプのパターン（円柱形状の凸部）の再現性に優れており、高い精度でパターンが形成されていることが確認された。しかし、このようなパターン形成に供し得る成形部材（スタンプ）の作製における収率は、上記のように極めて低いものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
モールドを用いた種々の成形部材の製造、および、製造した成形部材を用いた微細加工等に利用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１…モールド
１ａ…主面
２…凹凸構造
３…凹凸構造が位置する領域
１１…第１領域
１２…第２領域
２１…第１配設工程で使用する転写材料
２１ｂ…転写材料の周縁部
２２…第２配設工程で使用する転写材料
５１…第１配設工程で使用するパターン用の転写材料
５２…第１配設工程で使用する接合部用の転写材料
５２ｂ…転写材料の周縁部
５３…第２配設工程で使用する転写材料
３５，５１…成形部材
３２，５２…パターン
３３，５３…接合部
３４，５４…周辺部
１０１，１１１…成形部材
１０２，１１２…パターン
１０３，１１３…接合部
１０３ａ，１１３ａ…接合部の主面
１０３ｃ，１１３ｃ…接合部材の周縁部
１０４，１１４…周辺部
１０４ａ，１１４ａ…周辺部の主面
【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】
0005747670.tif 000013
【図１３】
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【図１４】
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