(57)【要約】【課題】樹脂フィルムに形状変化が生じた場合であっても、樹脂フィルムの凹凸パターンを基板の所望とする位置に合わせることができるアライメント方法を提供すること。【解決手段】表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルム１１と、前記凹凸パターンが転写されるべき光硬化性樹脂層１６を有する基板１５とを貼り合わせる際に、前記樹脂フィルム１１と前記基板１５とを位置合わせするアライメント方法であって、前記樹脂フィルム１１はその平面形状が多角形であり、前記樹脂フィルム１１の頂点部分は保持せずに辺の縁部を保持して平面方向に伸長する工程を含むことを特徴とするアライメント方法。【選択図】図１
2013110196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムと、前記凹凸パターンが転写されるべき光硬化性樹脂層を有する基板とを貼り合わせる際に、前記樹脂フィルムと前記基板とを位置合わせするアライメント方法であって、
前記樹脂フィルムはその平面形状が多角形であり、
前記樹脂フィルムの頂点部分は保持せずに辺の縁部を保持して平面方向に伸長する工程を含むことを特徴とするアライメント方法。
【請求項２】
前記伸張は、前記樹脂フィルムを縦方向及び横方向の二軸方向に伸張する手段により行うことを特徴とする請求項１に記載のアライメント方法。
【請求項３】
前記伸張は、前記樹脂フィルムの辺の縁部を着脱可能に固定することができ、当該樹脂フィルムの平面方向に、それぞれ独立して移動及び静止自在である少なくとも２基のクランプ部を有するフィルム保持部の当該クランプ部に、前記樹脂フィルムの辺の縁部を固定し、前記クランプ部を移動させることにより前記樹脂フィルムを伸張する手段により行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のアライメント方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載のアライメント方法により位置合わせされた前記樹脂フィルムと前記基板とを貼り合わせ、前記樹脂フィルムの凹凸パターンを前記基板の光硬化性樹脂層に押圧し、次いで光照射を行うことにより前記光硬化性樹脂層を硬化させることにより、前記樹脂フィルムの凹凸パターンの反転凹凸パターンを前記基板上に形成する凹凸パターン形成方法。
【請求項５】
表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムの当該凹凸パターンを、基板上に形成された光硬化性樹脂層の反転凹凸パターンを形成すべき位置に配置するために、前記樹脂フィルムと前記基板とを位置合わせするためのアライメント手段、
前記樹脂フィルムと前記基板とを貼り合わせ、前記樹脂フィルムの微細な凹凸パターンを前記基板上の光硬化性樹脂層に押圧するための押圧手段、
前記光硬化性樹脂層に光照射して、前記光硬化性樹脂層を硬化又は半硬化するための光照射手段を含む凹凸パターン形成装置であって、
前記アライメント手段が、前記樹脂フィルムの頂点部分を保持せずに前記樹脂フィルムの辺の縁部を保持して平面方向に伸長する伸張手段を含むことを特徴とする凹凸パターンの形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムと、凹凸パターンが転写されるべき光硬化性樹脂層を有する基板とを貼り合わせる際に、樹脂フィルムと基板との位置合わせを行うアライメント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ナノインプリント技術（インプリント法ともいう）によるシリコン基板等に所望の回路パターン等を形成する方法が確立されつつある。ナノインプリント技術は、スタンパ（金型）のナノ又はマイクロメータオーダーの凹凸パターンの反転したコピーを形成するための方法であり、従来のプレス加工技術と比較して、より微小な構造を実現するための微細加工技術である。この技術自体には解像度に限界がなく、解像度はスタンパの作製精度によって決まる。したがって、スタンパさえ作製できれば、従来のフォトリソグラフィーより容易に、且つはるかに安価な装置により、極微細構造を形成することが可能である。
【０００３】
ナノインプリント技術には転写される材料により２種類に大別される。一方は、転写される材料を加熱し、スタンパにより塑性変形させた後、冷却してパターンを形成する熱インプリント技術である。もう一方は、基板上に室温で液状の光（一般に紫外線（ＵＶ））硬化性樹脂を塗布した後、光透過性のスタンパを樹脂に押し当て、光照射することで基板上の樹脂を硬化させパターンを形成するＵＶインプリント技術である。特にＵＶインプリント技術は室温にてパターン形成できるため熱による基板、スタンパ間の線膨張係数差による歪が発生しにくく、高精度のパターン形成が可能であり、半導体等のリソグラフィ技術の代替技術として注目を集めている。
【０００４】
但し、ナノインプリント技術は、パターン成形を安価に行うことができるが、スタンパ（金型）に樹脂が付着し易く、樹脂が付着した場合、そのスタンパを補修することは極めて困難である。また、通常、石英製等のスタンパは可塑性を有さないため、パターン形成すべき基板が可塑性材料でない場合、基板又はスタンパが物理的に損傷する場合がある。スタンパが非常に高価なため、樹脂の付着や、物理的損傷によりスタンパを交換すると大幅なコストアップとなり、製造全体として安価とは言えない場合が多い。
【０００５】
その課題を解決する方法として、特許文献１には、２工程によるインプリント法が開示されている。即ち、第１工程で、マイクロメータ又はナノメータのオーダの微細な凹凸のパターンニングがなされた表面を有するテンプレート（マザースタンパ）に、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、シクロオレフィン等の熱可塑性樹脂製のポリマーフォイル（樹脂フィルム）の表面と表面が向かい合い接触するように置かれ、インプリント処理により、テンプレート表面のパターンが反転されたものがポリマーフォイルの表面に形成される。そして、第２工程で、得られた樹脂スタンパ（中間スタンパ、ＩＰＳとも呼ばれる）が、基板上の感光性材料（紫外線硬化性樹脂等）に、テンプレートの反転パターンが向かい合い接触するように配置することにより貼り合わせが行われ、感光性材料を露光することにより、基板上に第二の反転パターン（テンプレートと同一のパターン）が形成される。
【０００６】
この方法では、製品が樹脂スタンパを用いて成形されるため、テンプレート（マザースタンパ）には深刻な損傷が発生することを防止することができる。
【０００７】
一方、ナノインプリント技術において、通常、スタンパとそのスタンパの凹凸パターンが転写される基板は同じ材料ではないため、スタンパと基板は異なった熱膨張率を有している。従って、スタンパと基板とが加熱や冷却等により同様な環境変化を受けた場合であっても、寸法変化する割合が異なることになる。
【０００８】
これは、特許文献１で示したような樹脂製のスタンパを用いたインプリント法により、ガラスやシリコン等からなる基板に微細な凹凸パターンを形成する場合にも問題となる。ガラスやシリコンと樹脂フィルムの熱膨張率は大きく異なるからである。
【０００９】
例えば、基板に形成された電極パターン等に合わせて凹凸パターンを形成する場合、まず、基板のパターンに合わせて作製したマザースタンパを用いて、樹脂製のスタンパを得る。次いで、基板上に凹凸パターンを転写するため、その樹脂スタンパと基板とを精確に位置合わせする。この場合、一般に、樹脂スタンパと基板に予め２個以上の位置合わせ用パターン（アライメントマークともいう）が形成されており、これらのマークを２点以上の位置合わせ用のカメラ（アライメントカメラともいう）で観察し、マークを合わせることで位置合わせを行う。
【００１０】
しかしながら、マザースタンパから樹脂フィルムに凹凸パターンを転写する際に生じる収縮変形や、転写した後の環境温度のわずかな変化による樹脂フィルムの変形によって、アライメントの際に２点以上のアライメントマークが合わなくなり、精確な位置合わせができなくなるという問題が生じる。
【００１１】
この問題の対応策として、樹脂フィルムが収縮した状態の寸法が目標寸法となるように、樹脂フィルムの収縮率等を考慮してマザースタンパの凹凸パターンを予め補正して作製する（若干大きめに作製する）ことが行われているが、この対策では微小なサイズの制御を行うには限界がある。
【００１２】
特許文献２には、スタンパの凹凸パターンを光硬化性樹脂層に転写するにあたり、スタンパの四隅を保持してＺ軸の位置決めを行うと共に変倍機構によってＸ軸，Ｙ軸の変倍を行うことにより、スタンパの形状を矯正し、重ね合わせ精度を改善する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００７−１６５８１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−８０７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、特許文献２の技術は石英製のスタンパを用いた場合を想定したものであり、樹脂製のスタンパの変形の矯正には対応することができない。なぜなら、樹脂フィルムのような可撓性のあるスタンパの変形量は石英などの剛性のスタンパの変形量と比較して大きく、その上樹脂フィルム固有の特性により変形量の大小が樹脂フィルムの各部分によって異なるからである。
【００１５】
また、樹脂フィルムの変形量は中心部から外方に向かうに従い増えるため、アライメント精度が低下する問題は、特に、中心部から端部までの距離が長い比較的大きなサイズの樹脂フィルム（例えば、情報表示用パネルの製造に用いられる樹脂スタンパ）を使用する場合に問題となる。
【００１６】
従って、本発明の目的は、凹凸パターンが形成された樹脂フィルムと基板とを貼り合わせる際にその位置合わせを行うアライメント方法であって、樹脂フィルムに形状変化が生じた場合であっても、樹脂フィルムの凹凸パターンを基板の所望とする位置に合わせることができるアライメント方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的は、表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムと、前記凹凸パターンが転写されるべき光硬化性樹脂層を有する基板とを貼り合わせる際に、前記樹脂フィルムと前記基板とを位置合わせするアライメント方法であって、前記樹脂フィルムはその平面形状が多角形であり、前記樹脂フィルムの頂点部分は保持せずに辺の縁部を保持して平面方向に伸長する工程を含むことを特徴とするアライメント方法によって達成される。
【００１８】
上記課題における樹脂フィルムの各部分における変形量の大小については、例えば平面矩形状の樹脂フィルムの場合には、図６の平面図（収縮前（ａ）、収縮後（ｂ））に示すように、各辺の中央部付近で収縮が顕著である一方で、四隅付近では中央部ほど収縮量が大きくないこと多い。上記本発明の構成によれば、平面多角形状のフィルムの頂点部分を保持しない状態で辺の縁部を平面方向に伸張しているので、樹脂フィルムの変形特性や可撓性に適した形状補正を行うことができる。すなわち、頂点部分を保持した状態で伸長を行うと、樹脂フィルムの伸張時に頂点部分が拘束されて、頂点付近にシワが発生したり、変形量の多い辺の中央付近での伸張が不十分となる場合がある。そこで、頂点部分を保持しない状態、すなわちフリーとした状態で樹脂フィルムの辺の縁部のみを平面方向に伸長すれば、シワの発生を防止しつつ必要十分な伸長を行うことができる。これにより、樹脂フィルムの変形の矯正が行われ、基板とのアライメント精度を向上させることが可能となる。
【００１９】
本発明のアライメント方法の好ましい態様は以下の通りである。
（１）前記伸張は、前記樹脂フィルムを縦方向及び横方向の二軸方向に伸張する手段により行う。これにより、平面方向のどの方向にも伸張することが可能になり、樹脂フィルムを的確に形状補正して、基板とより精確に位置合わせをすることができる。
（２）前記伸張は、前記樹脂フィルムの辺の縁部を着脱可能に固定することができ、当該樹脂フィルムの平面方向に、それぞれ独立して移動及び静止自在である少なくとも２基のクランプ部を有するフィルム保持部の当該クランプ部に、前記樹脂フィルムの辺の縁部を固定し、前記クランプ部を移動させることにより前記樹脂フィルムを伸張する手段により行う。樹脂フィルムの辺の縁部をクランプ部で固定し、このクランプ部を移動させることで、樹脂フィルムの平面方向の伸張を容易にすることができる。
【００２０】
また、本発明は上記アライメント方法により位置合わせされた前記樹脂フィルムと前記基板とを貼り合わせ、前記樹脂フィルムの凹凸パターンを前記基板の光硬化性樹脂層に押圧し、次いで光照射を行うことにより前記光硬化性樹脂層を硬化させることにより、前記樹脂フィルムの凹凸パターンの反転凹凸パターンを前記基板上に形成する凹凸パターン形成方法を提供する。
【００２１】
更に、本発明は、表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムの当該凹凸パターンを、基板上に形成された光硬化性樹脂層の反転凹凸パターンを形成すべき位置に配置するために、前記樹脂フィルムと前記基板とを位置合わせするためのアライメント手段、前記樹脂フィルムと前記基板とを貼り合わせ、前記樹脂フィルムの微細な凹凸パターンを前記基板上の光硬化性樹脂層に押圧するための押圧手段、前記光硬化性樹脂層に光照射して、前記光硬化性樹脂層を硬化又は半硬化するための光照射手段を含む凹凸パターン形成装置であって、前記アライメント手段が、前記樹脂フィルムの頂点部分を保持せずに前記樹脂フィルムの辺の縁部を保持して平面方向に伸長する伸張手段を含むことを特徴とする凹凸パターン形成装置を提供する。本発明の凹凸パターン形成装置において、アライメント手段の好ましい態様は本発明のアライメント方法と同様である。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のアライメント方法によれば、マザースタンパから樹脂フィルムを作製する際の変形や、環境温度の変化による形状変化が生じた場合であっても、樹脂フィルムをその頂点部を保持せずに辺の縁部を保持して平面方向に伸張することにより、樹脂フィルムの特性に対応した形状調整を行うことができるので、基板上の反転凹凸パターンを形成すべき位置に精確に位置合わせすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のアライメント方法とその後に行う押圧及び光照射の一例を示す概略断面図である。
【図２】樹脂フィルムの保持例を説明する概略平面図である。
【図３】本発明のアライメント方法の好適な一例を説明するための概略図であり、図３（ａ）が概略平面図であり、図３（ｂ）が概略断面図である。
【図４】本発明の凹凸パターン形成装置の代表的な一例を示す概略断面図である。
【図５】実施例における樹脂フィルムの保持箇所を説明する概略平面図である。
【図６】樹脂フィルムの収縮特性を示す概略平面図であり、（ａ）が収縮前、（ｂ）が収縮後である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
本発明のアライメント方法の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明のアライメント方法とその後に行う押圧及び光照射の一例を示す概略断面図である。
【００２５】
まず、表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルム１１の凹凸パターン形成面と、表面に光硬化性樹脂組成物からなる光硬化性樹脂層１６が形成された基板１５の光硬化性樹脂層１６とが対向するように、基板１５と樹脂フィルム１１とを配置する（図１（ａ））。樹脂フィルム１１は、例えば、微細な凹凸パターンを有する金属製スタンパ等の金型から熱インプリント法により凹凸パターンが転写された熱可塑性樹脂製の樹脂スタンパ等が挙げられる。基板１５は、情報表示用パネル電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。例えば、ガラス基板、シリコンウェーハ、銅、クロム、鉄、アルミニウム等の金属製基板やアクリル樹脂やＰＥＴ等プラスチック基板等が挙げられる。
【００２６】
樹脂フィルム１１の辺の縁部は、クランプ部２１により着脱可能に保持されている。クランプ部２１はフィルム保持部２２に設置されており、樹脂フィルム１１の平面方向（縦方向及び／又は横方向）にそれぞれ独立して移動及び静止できるようになっている。また、基板１５は基板保持部２３に着脱可能に固定されている。
【００２７】
続いて、樹脂フィルム１１の凹凸パターンが、基板１５表面の光硬化性樹脂層１６の反転凹凸パターンを形成すべき位置に精確に合うように、樹脂フィルム１１と基板１５とのアライメント（位置合わせ）を行う。後述するように、通常、樹脂フィルム１１と基板１５とに位置合わせ用のアライメントマークが設けられており、位置合わせ用のアライメントカメラで観察し、アライメントマークが重なり合うように自動又は手動で位置合わせする（図１では示していない）。
【００２８】
本発明において特徴的なことは、アライメントを行う際に樹脂フィルム１１の頂点部分は保持せずに辺の縁部を保持して樹脂フィルム１１を平面方向に伸張することである。すなわち、図２の平面図に示すように、クランプ部２１は、平面矩形状の樹脂フィルム１１の辺の縁部のみを保持して固定し、頂点部分は保持せずフリーとした状態で、クランプ部２１を平面方向に移動させることにより、樹脂フィルム１１を伸張する。
【００２９】
上述したように、樹脂フィルム１１は、各辺の中央部付近で収縮が顕著である一方で、四隅付近では中央部ほど収縮量が大きくないこと多い（図６に図示）。本発明においては、樹脂フィルム１１の頂点部分を保持しない状態で辺の縁部を平面方向に伸張するため、樹脂フィルムの伸張時に頂点部分が拘束されて頂点付近にシワが発生することを防止でき、更に変形量の多い辺の中央付近での伸張を十分に行うことが可能となる。これにより、樹脂フィルム１１の変形の適正な矯正が行われ、基板とのアライメント精度を向上させることができる。なお、図２において、樹脂フィルム１１及びクランプ部２１以外の部材は図示していない。
【００３０】
本発明において、「樹脂フィルムの頂点部分を保持しない（保持せず）」とは、クランプ部２１で保持される辺の縁部の区間が、各辺の長さ１に対して通常０．２５以上１未満、好ましくは０．２５〜０．９５、特に好ましくは０．３〜０．７５の範囲であり、樹脂フィルムの頂点又は頂点及びその近傍が保持されていないことをいう。クランプ部２１で保持される辺の縁部の区間は、各辺の中央から直近の二つの頂点方向に均等距離であることが好ましい。
【００３１】
樹脂フィルム１１の伸長は、まず、樹脂フィルム１１の形状変化の程度を画像測定機等を用いて測定し、得られた測定データと凹凸パターンの設計データ等の基準値とを比較して、変形部位の検出を行った後、検出された変形部位とその変形量に応じて、樹脂フィルム１１の伸長が必要な箇所のクランプ部２１を平面方向に移動させることにより行う。
【００３２】
樹脂フィルム１１の平面方向への伸張は縦方向及び横方向のどちらか一方でも良いが、より精確に位置合わせができるように、縦方向及び横方向の二軸方向へ伸張できることが好ましい。また、樹脂フィルム１１の平面方向への伸張可能の割合は樹脂フィルム１１の材質によっても異なる。樹脂フィルム１１が破損したり、凹凸パターンの形状の変形が生じたりして、光硬化性樹脂層１６への反転凹凸パターンの形成不良が生じないように、樹脂フィルム１１の弾性変形範囲で伸張するのが好ましい。
【００３３】
樹脂フィルムを伸長する長さは、樹脂フィルム１１上に設定した縦方向又は横方向の任意の２点間の長さに対して１０〜１０００ｐｐｍ、特に３０〜６００ｐｐｍであることが好ましい。１０ｐｐｍ未満であると保持した時に生じるシワを除去することが困難となる場合があり、１０００ｐｐｍを超えると過剰に伸長が行われてシワが生じる場合がある。設定される任意の２点は、平面矩形状の樹脂フィルムの場合には、その各辺と平行する線上の２点であることが好ましい。
【００３４】
また、樹脂フィルム１１に形成された凹凸パターンは、基板１５の光硬化性樹脂層１６の反転凹凸パターンを形成すべき範囲のパターン（例えば電極パターン）よりも、小さい方が好ましい。樹脂フィルム１１を平面方向に伸張することは可能であるが、平面方向に圧縮することは困難だからである。
【００３５】
なお、本発明においても、より精確に位置合わせするために、フィルム保持部２２、及び／又は基板保持部２３自体を平面方向に移動させたり、角度を調節したりする手段を併用することが好ましい。
【００３６】
樹脂フィルム１１の凹凸パターンを基板１５の光硬化性樹脂層に転写するには、樹脂フィルム１１と基板１５とを精確に位置合せした状態で、フィルム保持部２２と基板保持部２３のうち少なくとも一方を上下方向に移動させることにより樹脂フィルム１１と基板とを貼り合わせ、樹脂フィルム１１の凹凸パターンを光硬化性樹脂層１６に押圧する（図１（ｂ））。押圧が可能なように、光硬化性樹脂層１６は必要に応じて加熱される。常温で押圧可能であれば加熱する必要は無い。基板１５、樹脂フィルム１１及び基板１５の温度変化が凹凸パターンの形成位置やスケールに影響を与えるので、貼り合わせ時や押圧時においても、アライメントマークが重なり合うようにクランプ部２１を平面方向に移動させて樹脂フィルム１１を伸張させても良い。
【００３７】
その状態で、光硬化性樹脂層１６を光（紫外線等）照射することにより硬化させる(光照射工程）。硬化は、全硬化させなくても、凹凸パターンの形状を維持できる程度の半硬化でも良い。なお、クランプ部２１で樹脂フィルム１１を伸張した状態で貼り合わせを行い、そのまま押圧及び光照射を行ってもよく、貼り合わせた後光硬化性樹脂層１６の周辺部に光照射を行い光硬化性樹脂を半硬化させた後、クランプ部２１による保持を開放し、次いで押圧及び光照射を行って全硬化させてもよい。
【００３８】
なお、樹脂フィルム１１の凹凸パターンを光硬化性樹脂層１６に押圧する前に、光硬化性樹脂層１６と樹脂フィルム１１の凹凸パターン中に、エアが入り込まないように、樹脂フィルム１１と基板１５と位置合わせする前及び／又は後にこれらの周囲を真空引きする真空工程を行っても良い。これにより、凹凸パターンの転写不良を防ぐことができる。真空工程は、例えば、樹脂フィルム１１及び基板１５を含む範囲を密閉空間とし、その空間内を真空ポンプで脱気することで行うことができる。
【００３９】
その後、樹脂フィルム１１を、凹凸パターンが形成され且つ硬化した光硬化性樹脂層１６ｃから除去する（図１（ｃ））。なお、光硬化性樹脂層１６が半硬化の場合は、樹脂フィルム１１を除去した後、更に光照射することで全硬化させてもよい。
【００４０】
このようにして、微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルム１１の凹凸パターンの反転凹凸パターンを、基板１５表面の光硬化性転写層１６の反転凹凸パターンを形成すべき位置に、精確に形成することができる。
【００４１】
次に、本発明のアライメント方法の伸長工程について詳細に説明する。図３は本発明のアライメント方法における伸張工程の好適な一例を説明するための概略図であり、図３（ａ）が概略平面図であり、図３（ｂ）が概略断面図である。
【００４２】
図３（ａ）、（ｂ）に示すように、微細な凹凸パターンが形成された矩形状の樹脂フィルム３１の各辺の縁部は、複数のクランプ部４１で保持されて固定されており、樹脂フィルム３１の頂点部分は保持されていないフリーの状態である。クランプ部４１はネジによる締付け等により着脱可能にフィルムの縁部を固定できる。そして、クランプ部４１はフィルム保持部４２に、それぞれ独立して樹脂フィルム３１の平面方向に自在に移動及び静止させることができるように設置されている。これらのクランプ部４１を移動させることで、容易に平面方向に樹脂フィルム３１を伸張することができる。また、フィルム保持部４２も、樹脂フィルム３１の平面方向（縦方向及び／又は横方向）に移動及び静止自在であり、角度の調節が可能であることが好ましい。
【００４３】
図３（ａ）では、樹脂フィルム３１は、各辺の縁部を５基のクランプ部４１で固定されているが、樹脂フィルム３１は少なくとも２基のクランプ部４１で固定されていれば良い。但し、縦方向及び横方向への伸張が可能なように、樹脂フィルム３１の各辺の縁部を少なくとも１基のクランプ部４１で固定することが好ましい。
【００４４】
また、図３（ａ）では、樹脂フィルム４１は平面矩形状であるが、樹脂フィルムの平面形状は多角形であればよく、例えば三角形〜六角形でもよい。なお、本発明において多角形とは、通常の多角形だけでなく、各辺と辺の延長線上に角を形成するものも含む概念であり、例えば、多角形の各頂点部が円弧状や線状に切欠された形状も含む。
【００４５】
また、図３（ａ）に示すように、樹脂フィルム３１の縁部の縦方向及び／又は横方向に互いに対向する位置が、２基のクランプ部４１（例えば、図３（ａ）中の破線で囲って示した２基）に固定されていることが好ましい。その２基のクランプ部４１をそれぞれ対向する方向に移動（又は一方を静止し他方を移動）させることで、樹脂フィルム３１に歪みを生じること無く、効率的に樹脂フィルムを平面方向に伸張することができる。このような対向する２基のクランプ部４１は少なくとも１組用いられていれば良いが、より高精度に樹脂フィルム３１を伸張するために、図３（ａ）に示すように、縦方向及び横方向に複数組用いられていることが好ましい。
【００４６】
また、クランプ部４１の基数は特に制限は無い。図３（ａ）、（ｂ）に示すように、樹脂フィルムが矩形状の場合は、効率良く、樹脂フィルムを平面方向に伸張するため、各辺の縁部をそれぞれ少なくとも１基のクランプ部で固定することが好ましい。例えば、クランプ部４１を複数基用いて、樹脂フィルム３１の各辺を多分割して固定しても良く（図３（ａ））、各辺の縁部を一括して固定できる幅のクランプ部４１を１基ずつ用いて、樹脂フィルム３１の各辺の縁部を固定しても良い。樹脂フィルム３１の部分的な収縮率や膨張率のバラつきが生じる場合もあるので、図３（ａ）に示したように、各辺の縁部にクランプ部４１を２基以上用いて、各辺を分割して固定したほうが好ましい。樹脂フィルムの各辺を分割して伸張することで平面方向の伸張の微調整を行うことができ、より高精度に樹脂フィルムと基板とを位置合わせすることができる。樹脂フィルム３１の各辺の縁部を固定するクランプ部４１は、３基以上が更に好ましく、３〜１０基が特に好ましい。
【００４７】
また、１基のクランプ部４１における、樹脂フィルム３１の縁部を固定する固定部の幅は特に制限は無い。１基のクランプ部の固定部の幅は、通常、５〜２００ｍｍであり、好ましくは１０〜１００ｍｍである。
【００４８】
一方、光硬化性樹脂層３６が形成された基板３５は、基板保持部４３に着脱可能に固定されている。基板保持部４３も樹脂フィルム３１の平面方向（縦方向及び／又は横方向）に移動及び静止自在であり、角度の調節が可能であることが好ましい。
【００４９】
図３（ａ）、（ｂ）に示した、伸張工程においては、樹脂フィルム３１及び基板３５には、樹脂フィルム３１の凹凸パターンが、基板３５表面の光硬化性樹脂層３６の反転凹凸パターンを形成すべき位置に合うように、位置合わせ用のアライメントマーク４５ａ及び４５ｂがそれぞれ設けられている。そしてアライメントカメラ５０により、アライメントマーク４５ａ及び４５ｂを観察し、両者が重なり合うように、自動又は手動によりクランプ部４１を平面方向に移動させて樹脂フィルム３１を伸張して効率良く、且つ精確に樹脂フィルム３１と基板３５とを位置合わせすることができる。位置合わせ工程において、必要に応じて、フィルム保持部４２及び／又は基板保持部４３を平面方向に移動させたり、角度調節したりする手段を併用することで、より効率良く精確に樹脂フィルム３１と基板３５とを位置合わせすることができる。
【００５０】
アライメントマーク４５ａ及び４５ｂは、樹脂フィルム３１と基板３５とに、少なくとも２個ずつ設けられている。但し、図３（ａ）に示したように、樹脂フィルム３１の各辺の縁部を固定するクランプ部４１が複数あり、樹脂フィルム３１の各辺を分割して伸張する場合、アライメントマーク４５ａ及び４５ｂは、クランプ部４１の２基（例えば、図３（ａ）中の破線で囲って示した２基）に対して少なくとも１個ずつ、好ましくは２個ずつ設けられていることが好ましい。樹脂フィルムの収縮率や膨張率が樹脂フィルムの部分によって異なる場合があるため、それぞれのクランプ部４１が樹脂フィルムを伸張する範囲に対応するアライメントマーク４５ａ及び４５ｂを設けて、位置合わせすることで、より高精度に樹脂フィルム３１と基板３５とを位置合わせすることができる。
【００５１】
［樹脂フィルム］
本発明のアライメント方法において、微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルムはどのようなものでも良い。基板側が光透過性で無い場合は、光硬化性樹脂層の硬化が困難になるので、光透過性の樹脂フィルムが好ましい。例えば、微細な凹凸パターンを有するニッケル、チタン、シリコン、石英等材質からなるインプリント用のマザースタンパから熱可塑性樹脂フィルムに熱インプリント法により転写した樹脂製の中間スタンパ、光硬化性樹脂を用いたＵＶインプリント法で形成した中間スタンパ、及び樹脂フィルムにエッチング法やレーザ加工、微細形状を付与した工具による切削加工等により凹凸パターンを形成したもの等が挙げられる。工程数が少なく、微細な凹凸パターンの形成が容易であり、凹凸パターンの形成精度が高い点で、樹脂製の中間スタンパが好ましく、特に熱インプリント法により得られた熱可塑性樹脂製の中間スタンパが好ましい。樹脂フィルムの材質は例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィン共重合体（ＣＯＣ）、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）等が挙げられる。
【００５２】
樹脂フィルムの変形量は中心部から外方に向かうに従い増えるため、本発明は情報表示用パネル等の製造に用いられる比較的大きなサイズの樹脂フィルム（一般に一辺の長さが２００ｍｍ以上）を使用する場合に特に有効である。樹脂フィルムの厚さは特に限定されないが通常２０〜１０００μｍである。
【００５３】
［光硬化性樹脂組成物］
本発明のアライメント方法において、基板上に施される光硬化性樹脂層を形成する光硬化性樹脂組成物はどのようなものでも良い。特にナノインプリントプロセス法に使用できる液状組成物が好ましい。液状組成物の場合、粘度は１０〜１００００ｃｐｓが好ましい。光硬化性樹脂組成物は光硬化性樹脂と光開始剤を含む組成物が好ましい。
【００５４】
光硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、エポキシ樹脂、イミド系オリゴマー、ポリエン・チオール系オリゴマー等が挙げられる。
【００５５】
ウレタンアクリレートは、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス（４−シクロヘキシルイソシアネート）、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、４，４−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート類とポリ（プロピレンオキサイド）ジオール、ポリ（プロピレンオキサイド）トリオール、ポリ（テトラメチレンオキサイド）ジオール、エトキシ化ビスフェノールＡ等のポリオール類と２−ヒドロキシエチルアクリレート２−ヒドロキシエチルメタクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリシドールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレート類とを反応させることによって得られ、分子中に官能基としてアクリロイル基とウレタン結合を有するものである。
【００５６】
ポリエステルアクリレートとしては、例えば、無水フタル酸とプロピレンオキサイドとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート、アジピン酸と１，６−ヘキサンジオールとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート、トリメリット酸とジエチレングリコールとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート等が挙げられる。
【００５７】
エポキシアクリレートは、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物とアクリル酸又はメタクリル酸との反応により合成されたものであり、例えば、ビスフェノールＡとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＡ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＳとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＳ型エポキシアクリレート、ビスフェノールＦとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールＦ型エポキシアクリレート、フェノールノボラックとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるフェノールノボラック型エポキシアクリレート等が挙げられる。
【００５８】
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＡＤ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＳ型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂；フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂；トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂、及び、これらの水添化物や臭素化物等が挙げられる。
【００５９】
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤が好ましく、光ラジカル重合開始剤としては、例えば、４−（２−ヒドロキシエトキシ）フェニル（２−ヒドロキシ−２−プロピル）ケトン、α−ヒドロキシ−α−α’−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体；ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物；ベンジルジメチルケタール等のケタール誘導体；ハロゲン化ケトン、アシルフォスフィンオキシド、アシルフォスフォナート、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）−１−ブタン、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルフォスフィンオキシドビス−（２，６−ジメトキシベンゾイル）２，４，４−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、ビス（η５−シクロペンタジエニル）−ビス（ペンタフルオロフェニル）−チタニウム、ビス（η５−シクロペンタジエニル）−ビス［２，６−ジフルオロー３−（１Ｈ−ピリ−１−イル）フェニル］−チタニウム、アントラセン、ペリレン、コロネン、テトラセン、ベンズアントラセン、フェノチアジン、フラビン、アクリジン、ケトクマリン、チオキサントン誘導体、ベンゾフェノン、アセトフェノン、２−クロロチオキサンソン、２，４−ジメチルチオキサンソン、２，４−ジエチルチオキサンソン、２，４−ジイソプロピルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、オニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体／シラノール塩、トリクロロメチルトリアジン誘導体等が挙げられる。上記オニウム塩やピリジニウム塩の対アニオンとしては、例えば、ＳｂＦ６−、ＰＦ６−、ＡｓＦ６−、ＢＦ４−、テトラキス（ペンタフルオロ）ボレート、トリフルオロメタンスルフォネート、メタンスルフォネート、トリフルオロアセテート、アセテート、スルフォネート、トシレート、ナイトレート等が挙げられる。
【００６０】
光重合開始剤の添加量は、一般に光硬化性樹脂１００重量部に対して、０．１〜１５重量部であり、好ましくは、０．５〜１０重量部である。
【００６１】
上記光硬化性樹脂組成物には、反応性希釈剤が添加されてもよく、反応性希釈剤としては、例えば、１，４−ブタンジオールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、２−フェノキシエチルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、１，３−ブチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート等が挙げられる。
【００６２】
上記光硬化性樹脂組成物には、更に、必要に応じて、一般に添加されている光重合開始助剤、熱重合禁止剤、充填剤、接着付与剤、チクソ付与剤、可塑剤、着色剤等が添加されてもよい。
【００６３】
光硬化性樹層を硬化する場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザ光等が挙げられる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、０．１秒〜数十秒程度、好ましくは０．５〜数秒である。紫外線照射量は、３００ｍＪ／ｃｍ２以上が好ましい。
【００６４】
また、硬化促進のために、予め積層体を３０〜８０℃に加温し、これに光（紫外線等）を照射してもよい。
【００６５】
本発明の凹凸パターン形成装置は、樹脂フィルムの微細な凹凸パターンを、基板上の光硬化性樹脂層の反転凹凸パターンを形成すべき位置に配置するために、樹脂フィルムと基板とを位置合わせするためのアライメント手段に、樹脂フィルムの頂点部分を保持せずに辺の縁部を保持して平面方向に伸長するに伸張する伸張手段を含む。そして、樹脂フィルムと基板とを位置合わせした後に、樹脂フィルムと基板とを貼り合わせ、押圧するための押圧手段、光（紫外線等）を照射して、光硬化性樹脂層を硬化又は半硬化するための光照射手段を含んでいる。これにより、凹凸パターンの形成を効率的に行うことができる。
【００６６】
図４は、本発明の凹凸パターンの形成装置の代表的な一例を示す概略断面図である。図４においては、微細な凹凸パターンが形成された樹脂フィルム５１を着脱可能に固定する複数のクランプ部６１がフィルム保持部６２に平面方向に移動及び静止自在に設置されている。クランプ部６１は、ネジによる締付け等により着脱可能にフィルムの縁部を固定できるものである。フィルム保持部６２も平面方向に移動及び静止自在であり、角度調節が可能であることが好ましい。また、光硬化性樹脂層５６が形成された基板５５を着脱自在に固定する基板保持部６３がフィルム保持部６２と向かい合うように設置されている。基板保持部６３も平面方向に移動及び静止自在であり、角度調節が可能であることが好ましい。
【００６７】
また、クランプ部６１に固定された樹脂フィルム５１の上方に、樹脂フィルム５１及び基板５５の位置合わせ用のアライメントマークを観察するためのアライメントカメラ７０が複数設置されている。１対のアライメントマーク毎に１台のアライメントカメラ７０が設置されていることが好ましい。
【００６８】
更に、位置合わせ後、樹脂フィルム５１を伸張した状態で、光硬化性樹脂層５６に押圧する透過型押圧部７１と、紫外線照射するためのＵＶランプ７２が備えられたＵＶ押圧部７３が設置されている。透過型押圧部７１とＵＶランプ７２は別々に設置されていても良いが、樹脂フィルム５１を光硬化性樹脂層５６に押圧した状態で紫外線照射できるように、一体型のＵＶ押圧部７３のような装置が好ましい。
【００６９】
ＵＶ押圧部７３は透過型押圧部７１のような固体（例えば、石英等）で押圧するものでなくても、空気等の定圧縮性の気体やオイル等の液体の媒体により圧力を掛け、樹脂フィルム５１を光硬化性樹脂層５６に押圧する装置を有するものでも良い。
【００７０】
このような凹凸パターンの形成装置によれば、樹脂フィルムと基板とを精確に位置合わせして、基板上の凹凸パターンを形成すべき位置に精確に凹凸パターンを形成することができる。
【００７１】
なお、本発明は上記の実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々変形が可能である。
【実施例】
【００７２】
＜実施例１、比較例１〜２＞
・凹凸パターンが形成された樹脂フィルムの作製
樹脂フィルム（ポリシクロオレフィンフィルム：寸法２５０ｍｍ×２５０ｍｍ）にマザースタンパ（ニッケル製、寸法２００×２００ｍｍ、パターン：線幅２０μｍ、高さ４０μｍ、正方格子状（格子部分が凸部）、線幅の間隔３００μｍ、随所に形状確認用マークが設けられている）を１５０℃、４ＭＰａで押圧し、５０℃に冷却して固化させた後、脱型し、表面に凹凸パターンが形成された樹脂フィルムを得た。
【００７３】
図５は各実施例及び比較例において、樹脂フィルム１１をクランプ部２１で保持する保持箇所を示す平面図である。実施例１（図５（ａ））では各辺の縁部のみをそれぞれ３基のクランプ部２１で保持し、頂点部分は保持しなかった。比較例１（図５（ｂ））では頂点部の四点のみをそれぞれクランプ部２１で保持し、比較例２（図５（ｃ））では各辺の縁部をそれぞれ３基のクランプ部２１で保持し、更に頂点部の四点をそれぞれクランプ部２１で保持した。
【００７４】
次いで形状確認用マークＡ〜Ｌについての座標（Ｘ軸、Ｙ軸）を測定し、縦方向及び横方向のそれぞれの２点間の長さを算出した（表１）。そして、表１に示す目標値の範囲内となるように各クランプ部を縦方向及び／又は横方向に移動させることにより、樹脂フィルム１１の伸張しその矯正を行った。
【００７５】
矯正前後の寸法を表１に示す。目標値の範囲内に矯正できた区間については判定を○とし、目標値の範囲内に矯正できない場合又はシワが発生した場合は判定を×とした。
【００７６】
【表１】
2013110196.tif 000003
【００７７】
＜評価結果＞
頂点部分を保持せず辺の縁部を保持して伸長した実施例１では全ての区間において○であった。一方、頂点部分のみを保持した場合（比較例１）は中央部の矯正ができず、頂点部分と辺の縁部の両方を保持した場合（比較例２）は４隅付近でシワが発生した。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明のアライメント方法によれば、高品質な電子ディスプレイ、電子ペーパー等の情報表示用パネルの隔壁や電子デバイス（リソグラフィ、トランジスタ）、光学部品（マイクロレンズアレイ、導波路、光学フィルタ、フォトニックス結晶）、バイオ関連材料（ＤＮＡチップ、マイクロリアクタ）、記録媒体（パターンドメディア、ＤＶＤ）等を有利に得ることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１１、３１、５１：樹脂フィルム
１５、３５、５５：基板
１６、３６、５６：光硬化性樹脂層
２１、４１、６１：クランプ部
２２、４２、６２：フィルム保持部
２３、４３、６３：基板保持部
４５ａ、４５ｂ：アライメントマーク
５０、７０：アライメントカメラ
７１：ＵＶランプ
７２：透過型押圧部
７３：ＵＶ押圧部
８２：樹脂フィルム
【図１】
2013110196.tif 000004
【図２】
2013110196.tif 000005
【図３】
2013110196.tif 000006
【図４】
2013110196.tif 000007
【図５】
2013110196.tif 000008
【図６】
2013110196.tif 000009