(57)【要約】【課題】インプリント装置において、微細パターンの転写品質を向上させることを目的とする。【解決手段】被転写体７が塗布された基板８を載置する箇所に弾性領域を有するステージと、可撓性を有し、前記ステージと向かい合う第一面４ａに微細パターンを有し、所定の張力で保持される薄板状モールド４と、第一面４ａと反対の第二面４ｂを押圧可能な押圧ロール２と、押圧ロール２による押圧が解除された後の薄板状モールド４の部分を保持する保持部材３と、を備え、押圧ロール２は、薄板状モールド４を介して基板８を押圧しながら、送り方向Ｘに送られることにより、薄板状モールド４の微細パターンを被転写体７に順次転写し、弾性領域６は、押圧ロール２によって基板８に加えられる圧力が大きい箇所ほど厚く、前記圧力が小さい箇所ほど薄い。【選択図】図５
2016207950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写体が塗布された基板を載置する箇所に弾性領域を有するステージと、
可撓性を有し、前記ステージと向かい合う第一面に微細パターンを有し、所定の張力で保持される薄板状モールドと、
前記薄板状モールドの前記第一面と反対の第二面を押圧可能な押圧ロールと、
前記押圧ロールによる押圧が解除された後の前記薄板状モールドの部分を保持する保持部材と、を備え、
前記押圧ロールは、前記薄板状モールドを介して前記基板を押圧しながら、前記押圧ロールの軸の方向及び押圧の方向と垂直な送り方向に送られることにより、前記薄板状モールドの微細パターンを前記被転写体に順次転写し、
前記弾性領域は、前記押圧ロールによって前記基板に加えられる圧力が大きい箇所ほど厚く、前記圧力が小さい箇所ほど薄い
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記弾性領域は、前記押圧ロールの軸方向における両端から中央に向かって薄くなるように形成される
ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント装置。
【請求項３】
被転写体が塗布された基板を載置するための弾性領域を有するステージと、
可撓性を有し、前記ステージと向かい合う第一面に微細パターンを有し、所定の張力で保持される薄板状モールドと、
前記薄板状モールドの前記第一面と反対の第二面を押圧可能な押圧ロールと、
前記押圧ロールによる押圧が解除された後の前記薄板状モールドの部分を保持する保持部材と、を備え、
前記押圧ロールは、前記薄板状モールドを介して前記基板を押圧しながら、前記押圧ロールの軸の方向及び押圧の方向と垂直な送り方向に送られることにより、前記薄板状モールドの微細パターンを前記被転写体に順次転写し、
前記弾性領域の前記押圧ロールの軸方向における中央の領域は、前記弾性領域の前記軸方向におけるの両端側から中央に向かって薄くなるように形成され、
前記弾性領域の前記軸方向における両端の領域は、前記弾性領域の前記軸方向における中央側から両端に向かって薄くなるように形成される
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項４】
前記弾性領域は、前記押圧ロールの送り方向における両端から中央に向かって薄くなるように形成される
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のインプリント装置。
【請求項５】
被転写体が塗布された基板を載置する箇所に弾性領域を有するステージと、
可撓性を有し、前記ステージと向かい合う第一面に微細パターンを有し、所定の張力で保持される薄板状モールドと、
前記薄板状モールドの前記第一面と反対の第二面を押圧可能な押圧ロールと、
前記押圧ロールによる押圧が解除された後の前記薄板状モールドの部分を保持する保持部材と、を備え、
前記押圧ロールは、前記薄板状モールドを介して前記基板を押圧しながら、前記押圧ロールの軸の方向及び押圧の方向と垂直な送り方向に送られることにより、前記薄板状モールドの微細パターンを前記被転写体に順次転写し、
前記弾性領域は、前記押圧ロールによって前記基板に加えられる圧力が大きい箇所ほどヤング率が小さく、前記圧力が小さい箇所ほどヤング率が大きい
ことを特徴とするインプリント装置。
【請求項６】
前記モールドの前記第二面側に配置され、前記ステージに向かって光を照射可能な光照射器をさらに備え、
前記モールドは、光透過性を有する材料である
ことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載のインプリント装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターンを形成するインプリント装置に関する。
【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微細パターン（ナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダー）を形成することで、光の反射及び回折を制御する、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。このような微細パターンを形成する方法としてはフォトリソグラフィー技術や電子線リソグラフィー技術に加えて、近年では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、表面に微細パターンが形成されたモールドを、被転写体に押し付けることで、モールドの微細パターンを転写する技術である。
【０００３】
具体的な方法としては、熱インプリント法と、ＵＶインプリント法とがある。熱インプリント法は、被転写体としての熱可塑性樹脂が基板上に塗布され、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上に加熱して軟化させる工程と、軟化した熱可塑性樹脂にモールドを押し当てて、モールドの微細パターンを転写する工程と、熱可塑性樹脂を冷却して硬化させる工程とを有する。
【０００４】
ＵＶインプリント法は、被転写体としてのＵＶ硬化樹脂が基板上に塗布され、未硬化のＵＶ硬化樹脂に押し当てて、モールドの微細パターンを転写する工程と、モールドを押し当てた状態で、ＵＶ硬化樹脂にＵＶ光を照射することにより、ＵＶ硬化樹脂を硬化させる工程とを有する。
【０００５】
熱インプリント法は、被転写体の材料の選択性が広いという長所があるが、熱硬化性樹脂の加熱工程及び冷却工程が必要であるため、スループットが低いという短所がある。一方、ＵＶインプリント法は、被転写体の材料がＵＶ硬化樹脂に限定されるため、熱インプリント法と比較すると材料の選択性が狭いものの、加熱工程及び冷却行程が必要ないため、数秒〜数十秒で転写を完了させることが可能であり、スループットが非常に高い。熱インプリント法およびＵＶインプリント法のいずれを採用するかは、適用するデバイスにより異なるが、材料起因の問題がない場合には、ＵＶインプリント法が量産工法として適していると考えられる。
【０００６】
微細なパターンを形成する方式としては、図１０に示すように、微細パターンが形成された平板モールド１４を、基板８の表面に塗布されたＵＶ硬化樹脂７に対して垂直方向に圧力をかけることにより、平板モールド１４の微細パターンをＵＶ硬化樹脂７に転写する平板式インプリントが一般的である。
【０００７】
しかしながら、この方式では平板モールド１４とＵＶ硬化樹脂７とが面同士で接触するため、平板モールド１４の微細パターンの内部に微小な気泡が残存し、転写欠陥を生じる可能性が高い。このような気泡による転写欠陥を抑制するためには、真空環境下でインプリントを行う必要があり、その場合は、真空装置のための装置コストがかかり、また所定の真空度に到達させるために一定時間を要するため、スループットが低下するという問題があった。
【０００８】
特許文献１では、上記問題点を解決するため、図１１に示すようなロール式ＵＶインプリント法を採用する。この方式では、微細パターンが形成された薄板状モールド４を、基板８に塗布されたＵＶ硬化樹脂７に対して、押圧ロール２で押圧方向Ｙに加圧しながら、送り方向Ｘに送ることにより、薄板状モールド４の微細パターンをＵＶ硬化樹脂７に順次転写するものである。ＵＶ硬化樹脂７は、押圧ロール２の後方に設置されたＵＶ照射器１０によりＵＶ光１１が照射されることで硬化する。
【０００９】
この方式によれば、薄板状モールド４は基板８に対して押圧ロール２を送ることにより順次押し付けられていくため、空気が押圧ロール２の送り方向Ｘに逃げやすく、薄板状モールド４の微細パターンが内部に空気が閉じ込められることなく形成することができる。さらに、薄板状モールド４と基板８との押圧領域は線形状になるため、転写のための圧力を小さくすることができる。加えて大気圧下での処理が可能であるため、大掛かりな真空装置を必要としない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２０１４−５４７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に記載のロール加圧式インプリント方式においては、薄板状モールド４を介して、押圧ロール２によりＵＶ硬化樹脂７に圧力を加える際、図１２に示すように、押圧ロール２の圧力が、押圧ロール２の軸方向Ｚにおける基板８の両端部Ｅに集中してしまう。このため、押圧ロール２に押圧方向Ｙの反りが生じてしまう。その結果、軸方向Ｚにおける中央部に加えられる圧力が小さくなるため、中央部においてＵＶ硬化樹脂７の膜厚が厚くなったり、薄板状モールド４とＵＶ硬化樹脂７との間に間隙ができたりして、微細パターンの転写品質が低下してしまう。
【００１２】
さらに、例えば、図１３に示すように基板８が円形状である場合、押圧ロール２が、送り方向Ｘにおける端部（始点Ｓ）から中央部に向かって送られると、基板８と薄板状モールドとの接触面積が徐々に大きくなるため、基板８に加えられる圧力は順次小さくなる。一方、押圧ロール２が中央部から送り方向Ｘにおける端部（終点Ｆ）に向かって送られる場合、基板８と薄板状モールドの接触面積は徐々に小さくなるため、基板８に加えられる圧力は大きくなる。その結果、基板８の始点Ｓ及び終点Ｆの部分はＵＶ硬化樹脂７の膜厚が薄く、中央部分が厚くなってしまい、微細パターンの転写品質が低下する。
【００１３】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、微細パターン転写後の被転写体の膜厚バラツキを抑制することで、微細パターンの転写品質を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明のインプリント装置は、被転写体が塗布された基板を載置する箇所に弾性領域を有するステージと、可撓性を有し、前記ステージと向かい合う第一面に微細パターンを有し、所定の張力で保持される薄板状モールドと、前記薄板状モールドの前記第一面と反対の第二面を押圧可能な押圧ロールと、前記押圧ロールによる押圧が解除された後の前記薄板状モールドの部分を保持する保持部材と、を備え、前記押圧ロールは、前記薄板状モールドを介して前記基板を押圧しながら、前記押圧ロールの軸の方向及び押圧の方向と垂直な送り方向に送られることにより、前記薄板状モールドの微細パターンを前記被転写体に順次転写し、前記弾性領域は、前記押圧ロールによって前記基板に加えられる圧力が大きい箇所ほど厚く、前記圧力が小さい箇所ほど薄いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明のインプリント装置によれば、押圧ロールの押圧方向における弾性領域は、押圧ロールによって基板に加えられる圧力が大きい箇所ほど厚く、その圧力が小さい箇所ほど薄いため、微細パターン転写後の被転写体の膜厚バラツキを抑制することができ、これにより、微細パターンの転写品質を向上させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態１におけるインプリント装置の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１における薄板状モールドの上面図及び側面断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１におけるインプリント方法を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるインプリント方法を説明する図である。
【図５】本発明の実施の形態１におけるインプリント装置のステージの上面図と側面断面図である。
【図６】本発明の実施の形態２におけるインプリント装置のステージの上面図と側面断面図である。
【図７】薄板状モールドと樹脂との接触幅が一定の場合における樹脂の流動を説明する上面図である。
【図８】本発明の実施の形態３におけるインプリント装置のステージの上面図と側面断面図である。
【図９】本発明の実施の形態３におけるインプリント方法であって、薄板状モールドと樹脂との接触幅が異なる場合における樹脂の流動を説明する上面図である。
【図１０】一般的なインプリント技術の模式図である。
【図１１】特許文献１に記載のインプリント装置の断面図である。
【図１２】矩形基板を載置した場合の特許文献１に記載のインプリント装置の上面図と側面断面図である。
【図１３】円形基板を載置した場合の特許文献１に記載のインプリント装置の上面図と側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１に係るインプリント装置の構成について、図面を参照しながら説明する。図１に示すように、本発明の実施の形態に係るインプリント装置１は、押圧ロール２と、保持ロール３と、薄板状モールド４と、ステージ５と、ＵＶ照射器１０と、制御部２０とを備える。本発明の実施の形態に係るインプリント装置１は、ロール式のＵＶインプリント法を採用する。
【００１８】
押圧ロール２は、円筒状であって、その中心に軸を有しており、軸周りに回転自在である。また、押圧ロール２は軸の方向Ｚに対して垂直な平面、すなわち、方向Ｘ及び方向Ｙに移動可能である。保持ロール３も、円筒状であって、その中心に軸を有しており、軸周りに回転自在で、かつ、軸方向は、押圧ロール２の軸方向Ｚと平行である。保持ロール３も、押圧ロール２と同様に、軸方向に対して垂直な平面を移動可能である。保持ロール３は、例えば、押圧ロール２と共通のユニットに保持され、保持ロール３の軸の中心と押圧ロール２の軸の中心との間で一定間隔を保ちながら、押圧ロール２の移動と同期して移動する。しかしながら、押圧ロール２と保持ロール３とが共通のユニットに保持される必要はなく、互いに同期して移動する態様であれば別々のユニットに保持されてもよい。例えば、図１に示すように、押圧ロール２及び保持ロール３は制御部２０に接続され、制御部２０は、押圧ロール２と保持ロール３とが同期して移動するように制御する。
【００１９】
薄板状モールド４は、図１及び２に示すように、薄板状であって、押圧ロール２及び保持ロール３と、ステージ５との間に設けられる。図２に示すように、薄板状モールド４は、ステージ５と向かい合う第一面４ａと、第一面４ａと反対側の第二面４ｂとを有し、第一面４ａの一定領域のパターンエリア１２に微細パターン１３が形成されている。また、図１に示すように、薄板状モールド４は、一端が可動保持部９ａに、他端が固定保持部９ｂに保持される。可動保持部９ａを移動させることにより、薄板状モールド４にかかる張力、及びステージ５に対する薄板状モールド４の角度を任意に調整することができる。なお、薄板状モールド４の両端が可動保持部９ａに保持されてもよい。また、薄板状モールド４は、ＵＶ透過性及び可撓性を有する材料であって、例えば、ＰＥＴフィルムであるが、これに限定されない。
【００２０】
ステージ５は、ＵＶ硬化樹脂７が塗布された基板８を載置する箇所に弾性領域６を有しており、弾性領域６は、薄板状モールド４の第一面４ａと向かい合う。弾性領域６の材料はステージ５の他の領域と材料が異なり、例えばアクリロニトリルブタジエンゴムが使用され、そのヤング率は１ＭＰａ程度である。ステージ５の弾性領域６以外の部分の材料は、例えばＳＵＳ（３０４）が使用され、そのヤング率は弾性領域６のヤング率と比較して十分に大きく、２００Ｇｐａ程度である。弾性領域６の厚み、すなわち押圧方向Ｙにおける長さは、送り方向Ｘや軸方向Ｚにおいて分布を持たせている。詳細については後述する。また、ステージ５内部や弾性領域６には吸着孔１６が設けられており、ステージ５側から弾性領域６を介して基板８を吸着することが可能となっている。
【００２１】
薄板状モールド４の第二面４ｂ側にはコリメートしたＵＶ光を照射可能なＵＶ照射器１０が、押圧ロール２と保持ロール３の間から薄板状モールド４を介してＵＶ硬化樹脂７にＵＶ光１１を照射できる構成となっている。また、ＵＶ照射器１０は、制御部２０と接続され、押圧ロール２及び保持ロール３の移動と同期して移動する。ＵＶ照射器１０は、例えばＬＥＤであるが、これに限定されない。
【００２２】
図３及び図４は、本実施の形態におけるインプリント装置により、基板８上に塗布されたＵＶ硬化樹脂７を成形する工程を示す図である。図３は上面からの模式図であり、図４は断面模式図である。簡便のために、図３においては、保持ロール、吸着孔、制御部及びＵＶ照射器は省略されており、図４においては、保持ロール、吸着孔、制御部は省略されている。また図１〜２と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部の説明を省略する。
【００２３】
まず、あらかじめＵＶ硬化樹脂７が塗布された基板８を、ＵＶ硬化樹脂７と薄板状モールド４の第一面４ａとが向かい合うように、弾性領域６上に載置する。このとき、基板８は所定の位置にアライメントされ、吸着孔によって吸着保持される。そして、薄板状モールド４を所定の張力及び角度で保持しつつ、押圧ロール２を押圧方向Ｙに移動させる。これにより、押圧ロール２は薄板状モールド４と接触して押圧し、可撓性を有する薄板状モールド４は、押圧ロール２の移動に沿って変形する。押圧ロール２が押圧方向Ｙに移動することにより、弾性領域６上に載置された基板８に対して垂直に圧力が加えられる。このとき、圧力の大きさは、図示しないロードセルによって計測されており、計測された圧力が所定の圧力に到達すると、押圧ロール２を送り方向Ｘに移動させる。押圧ロール２が送り方向Ｘに移動することにより、押圧ロール２は、薄板状モールド４との摩擦力の影響を受けて回転する。そして、薄板状モールド４に形成された微細パターン１３が、基板８上のＵＶ硬化樹脂７と順次接触していき転写される。
【００２４】
図５は実施の形態１に係るインプリント装置１において、ＵＶ硬化樹脂７が塗布された矩形状の基板８を載置した場合のステージ５の上面図と側面断面図である。本実施の形態におけるインプリント装置１では、弾性領域６は、押圧ロール２によって基板８に加えられる圧力が大きい箇所ほど厚く、その圧力が小さい箇所ほど薄い。これにより、基板８に加えられる圧力を均一化することができ、微細パターンの転写品質を向上させることができる。以下、詳細を説明する。
【００２５】
弾性領域がない従来のインプリント装置の場合、図１２に示すように、押圧ロール２の軸方向Ｚにおける両端部Ｅに力点が存在する為、基板８の軸方向Ｚにおける両端部Ｅに圧力が集中し、基板８の軸方向Ｚにおける中央部では圧力が小さくなる。これにより、押圧ロール２に押圧方向Ｙの反りが発生し、中央部においてＵＶ硬化樹脂７の膜厚が厚くなったり、薄板状モールド４とＵＶ硬化樹脂７との間に間隙ができたりして、微細パターンの転写品質が低下することとなる。
【００２６】
一方で、本実施の形態に係るインプリント装置１では、基板８を載置するステージ５に弾性領域６を設け、弾性領域６は厚み分布を持たせている。すなわち、押圧ロール２によって基板８に加えられる圧力は、弾性領域６によって吸収されるが、その圧力が高いエリアには弾性領域６を厚くすることにより、基板８に加えられる圧力を大きく緩和し、逆に圧力が低いエリアでは弾性領域６の厚みを薄くすることにより、基板８に加えられる圧力の緩和を小さくする。
【００２７】
基板８が矩形状の場合は、図５に示すように、弾性領域６は、軸方向Ｚにおける両端から中央に向かって薄くなるように形成される。例えば、中央の最も薄い部分の厚みは５ｍｍ程度であって、両端の最も厚い部分の厚みは３０ｍｍ程度である。そのため、軸方向Ｚにおける両端部Ｅ付近のエリアでは、厚い弾性領域６によって圧力を大きく緩和し、軸方向Ｚにおける中央部付近のエリアでは、圧力の緩和を小さくして、基板８に加えられる圧力を軸方向Ｚにおいて均一化することができる。これにより、押圧ロール２に押圧方向Ｙの反りが生じることを防止することで、微細パターン転写後のＵＶ硬化樹脂７の膜厚バラツキを抑制でき、ひいては微細パターンの転写品質を向上させることが可能である。
【００２８】
なお、弾性領域６の厚みが薄い部分においては、弾性領域６以外のステージ５の部分が盛り上がって形成されており、これにより、基板８を載置する箇所を平面とすることができる。
（実施の形態２）
実施の形態１では、基板が矩形状である場合について説明したが、実施の形態２では、基板が円形状である場合について、図６及び１３を参照しながら説明する。以下、実施の形態２におけるインプリント装置について、実施の形態１と異なる点のみを説明し、その他の構成については実施の形態１と同様であるため説明を省略する。基板８が円形状の場合、押圧ロール２が基板８を押圧しながら送り方向Ｘに送られると、基板８と薄板状モールドとが接触する面積は変化する。
【００２９】
ここで、弾性領域がない従来のインプリント装置の場合、図１３に示すように、押圧ロール２が、送り方向Ｘにおける端部（始点Ｓ）から中央部に向かって送られると、基板８と薄板状モールドとの接触面積が徐々に大きくなるため、基板８に加えられる圧力は順次小さくなる。一方、押圧ロール２が中央部から送り方向Ｘにおける端部（終点Ｆ）に向かって送られる場合、基板８と薄板状モールドの接触面積は徐々に小さくなる為、基板８に加えられる圧力は大きくなる。その結果、基板８の始点Ｓ及び終点Ｆの部分はＵＶ硬化樹脂７の膜厚が薄く、中央部分が厚くなってしまい、微細パターンの転写品質が低下する。
【００３０】
図６は、実施の形態２に係るインプリント装置において、ＵＶ硬化樹脂７が塗布された円形状の基板８を載置した場合のステージ５の上面図と側面断面図である。本実施の形態におけるインプリント装置によれば、弾性領域６は、送り方向Ｘにおける両端（始点Ｓ及び終点Ｆ）から中央に向かって薄くなるように形成される。これにより、始点Ｓや終点Ｆ付近のエリアでは、厚い弾性領域６によって押圧ロール２から基板８に加えられる圧力を大きく緩和し、中央部付近のエリアでは、薄い弾性領域６によって押圧ロール２から基板８に加えられる圧力の緩和を小さくして、基板８に加えられる圧力を押圧方向Ｘにおいて均一化することができる。したがって、微細パターン転写後のＵＶ硬化樹脂７の膜厚バラツキを抑制することができ、微細パターンの転写品質を向上させることが可能となる。
【００３１】
なお、図６においては、弾性領域６は、軸方向Ｚにおける厚みが一定である場合が描かれているが、これに限られず、実施の形態１と同様に、軸方向Ｚにおける両端から中央に向かって薄くなるように形成されてもよい。これにより、押圧ロール２に押圧方向Ｙの反りが生じることを防止し、微細パターンの転写品質を向上させることが可能である。
【００３２】
また、図６においては、ステージ５の弾性領域６の周囲、すなわち基板８が載置される箇所の周囲に突出部５ａを有する態様が描かれているが、これに限られず、実施の形態１と同様に周囲が突出部を有しない態様としてもよい。また、実施の形態１に係るインプリント装置が、突出部５ａを有する態様としてもよい。弾性領域６の周囲に突出部５ａを設けることによって基板の位置決めが容易となる。
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３におけるインプリント装置及びインプリント方法について、図７〜９を参照しながら説明する。実施の形態１では、軸方向Ｚにおける弾性領域の厚みに分布を持たせることにより、押圧ロール２から基板８に加えられる圧力を均一化することを述べた。一方で、実施の形態３では、軸方向Ｚにおける弾性領域６の厚みに分布を持たせることにより、押圧ロール２から軸方向Ｚにおける基板８の両端部Ｅに加えられる圧力を、基板８の他の領域に加えられる圧力よりも大きくする点で実施の形態１と異なる。以下、実施の形態３について、実施の形態１と異なる点のみを説明し、その他の構成については実施の形態１と同様の構成であるため説明を省略する。図７〜９では、簡便のために、薄板状モールドは省略されている。なお、図７〜９では、図１〜６と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し一部の説明を省略する。
【００３３】
図７は、実施の形態３に係るインプリント方法ではなく、押圧ロール２から基板８に加えられる圧力を均一化した場合において、基板８上のＵＶ硬化樹脂７が押し流される様子を示したものである。この場合、押圧ロール２の軸方向Ｚにおいて薄板状モールドとＵＶ硬化樹脂７との送り方向Ｘにおける接触幅１５は一定となる。押圧ロール２により押し流されたＵＶ硬化樹脂７は、基板８の軸方向Ｚの両端部Ｅにおいて徐々に放射線状に広がるため、ＵＶ硬化樹脂７が基板８の外側に流れ出してしまう。流れ出したＵＶ硬化樹脂７は基板８を載置するステージ上で硬化してしまい、基板８とステージが固着して基板８をステージ５から取り出せなくなってしまう恐れがある。
【００３４】
図８は、本発明の実施の形態３におけるインプリント装置のステージを示す。このステージ５の弾性領域６を、軸方向Ｚにおける中央の領域６１と両端の領域６２とに分けた場合、両端の領域６２は、軸方向Ｚにおける中央側から両端Ｅに向かって薄くなるように形成される。この場合、押圧ロール２が基板８に加える圧力が、軸方向Ｚの両端部Ｅにおいて大きくなるため、図９に示すように、押圧ロールの軸方向において薄板状モールドとＵＶ硬化樹脂７との接触幅１５も軸方向Ｚにおける両端部Ｅ付近で大きくなる。換言すると、弾性領域６は押圧ロールの送り方向Ｘと垂直な断面において、押圧ロール２の両端部Ｅで厚みが薄くされており、押圧ロール２の両端部Ｅに加わえられる応力が増加するように構成されている。このような構成により、軸方向Ｚにおいて押圧ロール２の中央から両端部Ｅに向かって薄板状モールドと被転写体の接触幅１５を広くすることができる。
【００３５】
そして、押圧ロール２を送り方向Ｘに送ると、基板８の両端部ＥにおいてＵＶ硬化樹脂７は、軸方向Ｚにおける中央部に向かって押し流されやすくなり、ＵＶ硬化樹脂７が基板８の外側へ流れ出すことを回避することができる。
【００３６】
さらに、弾性領域６の中央の領域６１は、軸方向Ｚにおける両端Ｅ側から中央に向かって薄くなるように形成される。これにより、押圧ロール２の中央部では、弾性領域６の厚みを薄く設定して、中央の領域６１における基板８に加えられる圧力の緩和を小さくすることによって、微細パターン転写後のＵＶ硬化樹脂７の膜厚バラツキを抑制することができ、ひいては微細パターンの転写品質を向上することができる。
【００３７】
なお、図８においては、送り方向Ｘにおける弾性領域６の厚みが一定である場合が描かれているが、基板が円形状の場合は、基板８に加えられる圧力を送り方向Ｘにおいて均一化するため、実施の形態２と同様に、弾性領域６は、送り方向Ｘにおける両端から中央に向かって薄くなるように形成されることが好ましい。
【００３８】
また、図８においては、実施の形態２の場合と同様に、ステージ５の弾性領域６の周囲に突出部５ａを有する態様が描かれているが、これに限られず、実施の形態１と同様に周囲に突出部を有しない態様としてもよい。弾性領域６の周囲に突出部５ａを設けることによって基板の位置決めが容易となる。
【００３９】
なお、実施の形態１〜３では、弾性領域６の厚みに分布を持たせることによって、微細パターンの転写品質を向上させることを述べたが、これに限られず、弾性領域６のヤング率に分布を持たせることによって、微細パターンの転写品質を向上させることも可能である。すなわち、基板８に加えられる圧力が大きいエリアに対しては、弾性領域６のヤング率を小さくしてその圧力を大きく緩和し、基板８に加えられる圧力が小さいエリアに対しては、弾性領域６のヤング率を大きくしてその圧力の緩和を小さくする。これにより、微細パターン転写後のＵＶ硬化樹脂７の膜厚を均一化することができ、微細パターンの転写品質を向上させることができる。
【００４０】
なお、実施の形態１〜３では、ＵＶ照射器１０は、ＵＶ透過性を有する薄板状モールド４を介してＵＶ光をＵＶ硬化樹脂７に照射して硬化させることを述べたが、これに限られず、薄板状モールド４がＵＶ以外の光に対して透過性を有し、ＵＶ以外の光で硬化する樹脂を使用し、ＵＶ以外の光を照射する光照射器を使用する態様としてもよい。
【００４１】
また、光インプリント法に限られず、熱インプリント法を採用してもよい。熱インプリント法の場合、薄板状モールド４は光透過性を有する材料に限定されない。また、被転写体の材料は、光硬化樹脂の代わりに、熱硬化樹脂や熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化樹脂を使用する場合は、光照射器の代わりに、熱硬化樹脂を加熱する機構を備える必要がある。例えば、ステージ５内部にヒータが設けられて、ヒータが基板８を介して熱硬化樹脂を加熱する。なお、ヒータは、ステージ５内部に設けられる代わりに、薄板状モールド４の第二面４ｂ側に設けられて、近赤外線等を利用して熱硬化樹脂を加熱する構成としてもよい。
【００４２】
また、熱可塑性樹脂を使用する場合は、光照射器の代わりに、上記のような加熱機構に加えて、熱可塑性樹脂を冷却する機構をさらに備える必要がある。例えば、押圧ロール２に冷却流路が設けられて、冷却流路に冷却水や冷却ガスを流すことにより、押圧ロール２の表面及び薄板状モールド４を介して熱可塑性樹脂を冷却することができる。
【００４３】
なお、実施の形態１〜３におけるインプリント装置は、円筒状の保持ロール３を備えることを述べたが、これに限られず、押圧ロール２による押圧が解除された後の薄板状モールド４の部分がＵＶ硬化樹脂７等から離れないように保持できれば、保持ロール３の代わりに、円筒状でない保持部材を用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明は、微細パターンの転写品質を向上させることができるインプリント装置に有用である。
【符号の説明】
【００４５】
１  インプリント装置
２  押圧ロール
３  保持ロール
４  薄板状モールド
５  ステージ
６  弾性領域
７  ＵＶ硬化樹脂
８  基板
９ａ  可動保持部
１０  ＵＶ照射器
１１  ＵＶ光
１２  パターンエリア
１３  微細パターン
１４  平板モールド
１５  接触幅
１６  吸着孔
【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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