(57)【要約】【課題】被転写体に高精度に微細構造を転写することを目的とする。【解決手段】微細構造モールド２４に凹凸パターンを形成し、凹凸パターンに樹脂２２をあらかじめ充填し、微細構造モールド２４を被転写体２１に加圧して微細構造モールド２４の樹脂２２を被転写体２１に転写することにより、被転写体２１に高精度に微細構造を転写することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被転写体に微細構造を形成する微細構造の転写方法であって、
前記微細構造に対応する凹凸パターンが表面に形成されたモールドの前記凹凸パターンの凹部に樹脂を塗布する塗布工程と、
前記樹脂が塗布された前記表面と前記被転写体の前記微細構造が形成される形成面とが向かい合うように前記被転写体を配置する配置工程と、
前記被転写体に前記樹脂が接するように前記モールドと前記被転写体とを相対的に移動させて互いに加圧する加圧工程と、
前記被転写体上で前記樹脂を硬化させる硬化工程と、
前記モールドと前記被転写体とを相対的に引き離して前記樹脂のみを前記被転写体に転写する離型工程と
を有することを特徴とする微細構造の転写方法。
【請求項２】
前記加圧工程の際に、最初に前記被転写体の中央部を加圧した後に、前記被転写体の外周部を加圧することを特徴とする請求項１記載の微細構造の転写方法。
【請求項３】
前記加圧工程の際に、前記モールドの表面に対する裏面側または前記被転写体の形成面に対する裏面側から加圧ローラを押圧し、前記被転写体の前記中央部を加圧した後、前記被転写体の前記外周部に向けて前記加圧ローラを移動させることを特徴とする請求項２記載の微細構造の転写方法。
【請求項４】
前記加圧工程の際に、中央部が最も厚くかつ外周部に向かって徐々に厚みが薄くなる弾性体を有する加圧ツールを、前記モールドの表面に対する裏面側または前記被転写体の形成面に対する裏面側から押し当てることを特徴とする請求項２記載の微細構造の転写方法。
【請求項５】
前記加圧工程の際に、前記被転写体の前記中央部に対応する部分の前記モールドが突出するように前記モールドを変形させて、前記モールドの突出した部分で前記被転写体の前記中央部を加圧し、その後に、前記モールドの突出した部分を元に戻すように前記モールドを変形させて前記モールドの突出していた部分の周囲で前記被転写体の前記外周部を加圧することを特徴とする請求項２記載の微細構造の転写方法。
【請求項６】
前記配置工程の際に、前記モールドの上部に前記被転写体を配することを特徴とする請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項７】
前記塗布工程後、前記配置工程の前に、塗布された前記樹脂の外周部のみを硬化させることを特徴とする請求項２〜請求項６いずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項８】
前記樹脂はＵＶ硬化樹脂であり、前記硬化工程において紫外線を照射することで前記ＵＶ硬化樹脂を硬化させることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項９】
前記モールドに対して前記樹脂が塗布される領域の形状及びサイズは、前記被転写体の形状及びサイズと等しいことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項１０】
前記モールドはフィルム状であることを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項１１】
前記被転写体は基板であることを特徴とする請求項１〜請求項１０のいずれか１項に記載の微細構造の転写方法。
【請求項１２】
被転写体に微細構造を形成する微細構造の転写装置であって、
前記微細構造に対応する凹凸パターンが表面に形成されて前記凹凸パターンの凹部に樹脂が充填されたモールドと、
前記モールド及び前記被転写体を相対的に移動させる把持具と、
前記モールドを前記被転写体に押圧する加圧ツールと、
前記樹脂を硬化させる樹脂硬化装置と
を有することを特徴とする微細構造の転写装置。
【請求項１３】
前記加圧ツールは加圧ローラであり、
前記加圧ローラを移動させる駆動装置をさらに有し、
前記駆動装置は、前記モールドを押圧する方向に前記加圧ローラを移動させながら、前記被転写体の中央部に対応する位置から外周部に対応する位置に前記加圧ローラを移動させることを特徴とする請求項１２記載の微細構造の転写装置。
【請求項１４】
前記加圧ツールは、中央部が最も厚くかつ外周部に向かって徐々に厚みが薄くなる弾性体であることを特徴とする請求項１２記載の微細構造の転写装置。
【請求項１５】
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の転写方法を実行するように装置の動作を制御する制御部を有する、請求項１２〜１４のいずれか１項に記載の転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体に微細構造を転写する微細構造の転写方法および微細構造の転写装置に関する。
【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光学部品の表面等に形成することで、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、被転写体にＵＶ硬化樹脂を塗布し、ＵＶ硬化樹脂にモールドを押し当てた状態でＵＶ光を照射することにより、モールド形状を被転写体に転写するＵＶインプリント法が注目されている。例えば、特許文献１に記載の方法が知られている。
【０００３】
図１１は、特許文献１における工程フローの概略模式図である。
まず、図１１の工程ａにおいて、対象とする被転写体である基板１１上に、スピンコート法などを用いて転写材料１２が全面塗布される。
【０００４】
次に図１１の工程ｂにおいて、平坦なステージ１３に基板１１が配置され、基板１１の上方に薄板の微細構造モールド１４が把持具１７を用いて配置された後、さらに上方より円筒状の加圧ローラ１５１が微細構造モールド１４を加圧しながら水平方向に順次移動される。また同時に加圧ローラ１５１の進行方向における後方側からＵＶ照射器１６によってＵＶ照射を行って転写材料１２を硬化させる。
【０００５】
最後に図１１の工程ｃにおいて、加圧ローラ１５１を逆方向に移動させると同時に、把持具１７を上方へ移動させることで微細構造モールド１４が硬化された転写材料１２から離型され、基板１１上に転写材料１２が微細構造モールド１４の形状で転写される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
しかしながら、基板１１に予め塗布された転写材料１２に対して微細構造モールド１４を押し当てた場合、微細構造モールド１４の微細な凹凸の中へ転写材料１２が十分に充填されず、気泡が混入するなどして、図１２のような欠陥１４０を含む微細構造が形成されてしまう可能性がある。
【０００８】
本発明は上記従来の問題点に鑑み、被転写体に高精度に微細構造を転写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ために、本発明の一実施形態に係る微細構造の転写方法は、被転写体に微細構造を形成する微細構造の転写方法であって、前記微細構造に対応する凹凸パターンが表面に形成されたモールドの前記凹凸パターンの凹部に樹脂を塗布する塗布工程と、前記樹脂が塗布された前記表面と前記被転写体の前記微細構造が形成される形成面とが向かい合うように前記被転写体を配置する配置工程と、前記被転写体に前記樹脂が接するように前記モールドと前記被転写体とを相対的に移動させて互いに加圧する加圧工程と、前記被転写体上で前記樹脂を硬化させる硬化工程と、前記モールドと前記被転写体とを相対的に引き離して前記樹脂のみを前記被転写体に転写する離型工程とを有することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の一実施形態に係る微細構造の転写装置は、被転写体に微細構造を形成する微細構造の転写装置であって、前記微細構造に対応する凹凸パターンが表面に形成されて前記凹凸パターンの凹部に樹脂が充填されたモールドと、前記モールド及び前記被転写体を相対的に移動させる把持具と、前記モールドを前記被転写体に押圧する加圧ツールと、前記樹脂を硬化させる樹脂硬化装置とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、微細構造モールドに凹凸パターンを形成し、凹凸パターンに樹脂をあらかじめ充填し、微細構造モールドを被転写体に加圧して微細構造モールドの樹脂を被転写体に転写することにより、被転写体に高精度に微細構造を転写することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における微細パターンの転写方法および転写装置を例示する模式図
【図２】本発明の実施の形態における樹脂の塗布方法および塗布装置の例を説明する模式図
【図３】本発明の実施の形態における樹脂の塗布方法により塗布した樹脂の状態を例示する模式図
【図４】本発明の実施の形態における樹脂の塗布方法および塗布装置の例を説明する模式図
【図５】本発明の実施の形態における樹脂の塗布方法および塗布装置の例を説明する模式図
【図６】本発明の実施の形態における樹脂の塗布方法および塗布装置の例を説明する模式図
【図７】本発明の実施の形態における加圧方法および加圧装置の例を説明する模式図
【図８】本発明の実施の形態における加圧方法および加圧装置の例を説明する模式図
【図９】本発明の変形例における樹脂の塗布方法および塗布装置の例を説明する模式図
【図１０】本発明の変形例における加圧時の樹脂流動状態の例を説明する模式図
【図１１】従来のローラ式のＵＶインプリント技術の概要を示す模式図
【図１２】従来のインプリント方式の課題を説明するための模式図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、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インプリント方法の工程フローを例示する模式図である。
【００１４】
本実施の形態における微細構造の転写方法であるインプリント方法は、従来工程と比較して、従来のように基板に樹脂を塗布するのではなく、基板に形成する微細構造に対応する凹凸パターンを有するモールドに樹脂を塗布する方法であることが第１の特徴である。第１の特徴により、モールドに形成された微細な凹凸パターンの凹部の内部に十分に樹脂を充填させることが可能となる。このため、塗布された樹脂内への気泡の混入を防止でき、高精度な転写を実現できる。
【００１５】
また、本実施の形態において、モールドを被転写体に加圧する際に第２の特徴として、被転写体の中央を初めに加圧し、その後、被転写体の外周側へ逐次的に加圧範囲を広げても良いる。第２の特徴により、万一、加圧時に気泡が樹脂内に混入したとしても、中央から外端側に向けて加圧を行うことで、混入した気泡を外側に追い出すことが可能となる。ゆえに、本特徴により、樹脂に気泡が混入することを抑え、より高精度な転写を実現できる。
【００１６】
更に、第２の特徴に加え、第３の特徴として、被転写体の転写面を下向きに保持しその転写面を下側から加圧しても良い。本特徴により、モールドから樹脂が流出することが抑制され、更なる高精度化を実現できる。
【００１７】
以下、本実施の形態に係る転送方法を詳述する。
図１の工程ａは、微細構造に対応する微細な凹凸パターンを有するモールドに樹脂を塗布する樹脂塗布工程である。まず、例えば、微細な凹凸パターンが表面に形成された透光性を有するフィルム状の微細構造モールド２４をモールドとして準備する。次に、フィルム状の微細構造モールド２４の外端を把持具２７で把持し固定する。また、樹脂として、ＵＶ硬化樹脂２２を準備する。その後、フィルム状の微細構造モールド２４の凹凸パターンが形成されている面にＵＶ硬化樹脂２２が塗布され、凹凸パターンの凹部の中にＵＶ硬化樹脂２２が十分に充填される。塗布手段は様々に考えられ、一般的なスピンコート法でも良く、その他にスクリーン印刷法、ディスペンス法、スプレー塗布法などのいくつかの手段が挙げられる。塗布手段によるが、パターン上面に余剰なレジストが堆積する場合は、スキージングなどで表層部分のみをかきとる方式も採用できる。本工程のように、微細構造モールド２４の凹凸パターンに樹脂を直接供給することで、凹凸パターンの内部にまで十分に樹脂を充填させることが可能となり、気泡が混入するリスクを軽減できる。
【００１８】
次に図１の工程ｂ，工程ｃに示すように、被転写体の一例である基板２１とＵＶ硬化樹脂２２が充填された微細構造モールド２４とが加圧されながら接触される。例えば、図１の工程ｂのように、基板２１の転写面と反対側の面をステージ２３によって吸着し固定する。図１の例に示すように、転写面を下側にして基板２１をステージ２３の下側に配置し、基板２１の上方からステージ２３によって基板２１を全面吸着し固定しても良い。モールドを加圧する際には、把持具２７によって把持された微細構造モールド２４が、ＵＶ硬化樹脂２２が塗布された面と前記基板２１の転写面とが対向するように配置された後、基板２１の中央部分に対応する位置より加圧ローラ２５１が上昇され基板２１の下面より加圧する。その後、前記加圧ローラ２５１を基板２１に対し、基板２１の外周へ向かう方向に平面上一方向へと移動させ凹凸パターンに充填されたＵＶ硬化樹脂２２からなる微細構造が逐次基板に転写される。この際、把持具２７は、図１の工程ｂに示すように、加圧ローラ２５１が移動した方向に該当する一方のみが加圧ローラ２５１の移動量に同期して上昇し、図１の工程ｃに示すように加圧ローラ２５１が基板２１の外端で停止する際に微細構造モールド２４の表面と基板２１の外端とが接触する位置で停止する。なお、ここでの把持具２７は微細構造モールド２４を把持するとともに、微細構造モールド２４と基板２１とを相対的に移動させたが、基板２１を保持する把持具をさらに設け、この把持具にて基板２１を移動させることにより、微細構造モールド２４と基板２１とを相対的に移動させても良い。次に、把持具２７のもう一方の部分を加圧ローラの移動量と同期して上昇させて最初にステージ２３に接触させた微細構造モールド２４の端部に対する反対側の微細構造モールド２４の端部をステージ２３側に上昇させた状態で、加圧ローラ２５１を反対方向へ移動させる。最終的に微細構造モールド２４が基板２１に対して全面接触させるに至った状態で加圧ローラ２５１を停止させる。
【００１９】
なお、加圧ローラ２５１の幅が微細構造モールド２４の幅以上の長さの場合、加圧ローラ２５１を加圧ローラ２５１の幅に対する垂直方向の一方向に移動させた後、反対方向に移動させることにより、微細構造モールド２４の全面を基板２１に吸着固定させることができる。加圧ローラ２５１の幅が微細構造モールド２４の幅より短い場合は、加圧ローラ２５１を微細構造モールド２４の長さ方向である加圧ローラ２５１の幅に垂直な方向に前後させた後、加圧ローラ２５１を加圧ローラ２５１の幅方向に移動させて移動加圧動作を繰り返し、微細構造モールド２４の全面を基板２１に加圧させても良い。また、上記のように、加圧ローラ２５１を基板２１に対して移動させても良いが、基板２１を加圧ローラ２５１に対して移動させても良く、加圧ローラ２５１と基板２１とが相対的に移動して、加圧ローラ２５１が基板２１に加圧されれば良い。また、加圧ローラ２５１は、微細構造モールド２４の凹凸パターン形成面に対する裏面側から押圧しても良いし、基板２１の微細構造形成面に対する裏面側から押圧しても良い。また、微細構造モールド２４は必ずフィルム状である必要はなく、加圧の際に必要な変形が可能な程度に弾性を有すればフィルム状であることに限定されず、ある程度の厚みがあっても良い。
【００２０】
次に図１の工程ｄに示すように、前記加圧接触されたＵＶ硬化樹脂２２は樹脂硬化装置であるＵＶ光源２６より微細構造モールド２４を介して紫外線（以下、ＵＶ光と称す）が照射され、ＵＶ硬化樹脂２２は硬化される。なお、微細構造モールド２４は透光性を有することにより、微細構造モールド２４を介してＵＶ光を照射することができるため好ましいが、ＵＶ光の照射方法によっては透光性を有する必要はない。また、樹脂を硬化するためにＵＶ光を照射する必要がない樹脂を用いる場合も、微細構造モールド２４は透光性を有する必要はない。
【００２１】
最後に図１の工程ｅの離型工程に示すように、前記上昇した把持具２７を下方向へ移動させることで、基板２１に転写されたＵＶ硬化樹脂２２を残しながら微細構造モールド２４のみを離型する。
【００２２】
ここで、前記した微細構造モールド上へのＵＶ硬化樹脂の塗布手段について図２，図３を用いて詳細に説明する。図２は塗布方法の一例としてスプレー法によりＵＶ硬化樹脂を塗布する工程を説明する断面模式図、図３はＵＶ硬化樹脂を塗布した後の微細構造モールドを例示する平面模式図である。
【００２３】
スプレー法によるＵＶ硬化樹脂の塗布では、遮蔽マスク３２を用いて微細構造モールド２４をパターニングした状態でスプレーノズル３１により微細構造モールド２４の上方からＵＶ硬化樹脂２２を塗布する。ＵＶ硬化樹脂２２の塗布領域であるパターニングエリア２４１は図３に示すように、転写対象となる基板２１の外形形状及びサイズと同一もしく基板２１の微細構造が形成される領域と同一の形状及びサイズとなるようにする。そのため、微細構造モールド２４の微細形状が形成される領域であるパターン形成領域２４２はパターニングエリア２４１よりも大きく形成しておく。このように、微細構造モールド２４の凹凸パターンが形成された面上に遮蔽マスク３２を配置し、遮蔽マスク３２上から微細構造モールド２４にＵＶ硬化樹脂２２をスプレーノズル３１から塗布する。これにより、パターニングエリア２４１に対応する遮蔽マスク３２の開口部から微細構造モールド２４の凹凸パターンが形成された面上にＵＶ硬化樹脂２２が塗布され、パターニングエリア２４１の凹凸パターンのみにＵＶ硬化樹脂２２が充填される。
【００２４】
その他塗布手段としては、図４の断面図に示すように、スクリーン印刷法を用いて、スクリーン版３３の開口領域を図３に示すパターニングエリア２４１と同形とし、スキージ３４でＵＶ硬化樹脂２２をスクリーン版３３を介して加圧し滴下させることで同様の塗布が実現できる。
【００２５】
また図５の断面図に示すように、ディスペンス法を用いて、ディスペンスノズル３５よりＵＶ硬化樹脂２２を滴下しながら、図３に示すパターニングエリア２４１に塗布が実現できるようにディスペンスノズル３５を移動させることで同様の塗布が実現できる。また、塗布後のＵＶ硬化樹脂２２の膜厚が厚いようであれば、図６に示すようなスキージング法を追加することで、スキージ３６により余分なＵＶ硬化樹脂２２を除去し、凹凸パターンへの充填を確保しながら極限までＵＶ硬化樹脂２２を薄膜化することが可能である。
【００２６】
以上のように、微細構造モールド２４に凹凸パターンを形成し、被転写体に形成する微細構造に対応する微細構造モールド２４の凹凸パターンに樹脂をあらかじめ充填した後、微細構造モールド２４を被転写体に加圧して微細構造モールド２４の樹脂を被転写体に転写することにより、凹凸パターンに樹脂を充填して被転写体に転写する微細構造を別途形成できるため、微細構造モールド２４の凹凸パターン内に樹脂を確実かつ十分に充填することができ、被転写体表面に塗布した樹脂にモールドを押し当てて被転写体上の微細構造を形成する場合に比べて、凹凸パターンの凹凸の内部に十分に樹脂を充填させることが容易となると共に塗布された樹脂内への気泡の混入を抑制することができ、被転写体に高精度に微細構造を転写することができる。
【００２７】
次に図１で示した加圧手段について図７，図８を用いて詳細に説明する。図７は図１に加圧時において、加圧ローラ２５１が中央から一方の外端に移動する際の転写の様子を示した断面図およびその平面図である。平面図においては簡便のために基板２１は破線の外形線のみ表示し、ステージ２３は省略している。微細構造モールド２４上に凹凸パターンが形成されたパターン形成領域２４２の内、前記塗布工程にてＵＶ硬化樹脂２２が塗布された領域２４１１および２４２２があり、中央部２５１１に初期接触された加圧ローラ２５１は、加圧しながら基板２１の外端２５１２の位置まで移動する。その際、微細構造モールド２４を把持する両端の把持具の内、加圧ローラ２５１が移動する方向に近い側の把持具２７１は、加圧ローラ２５１の移動と同期して上昇する。そのため、基板２１とＵＶ硬化樹脂２２は、領域２４１１において接触状態を維持できる。次に、加圧ローラ２５１を逆方向に移動させて、加圧動作を外端２５１２から紙面右端の外端２５１３まで行うことで、領域２４１２も含めた全面転写を完了する。
【００２８】
加圧手段は上記に限定することはなく、例えば図８に示すような方法で行うことも可能である。ここでは加圧手段として、中央が厚く、外端にかけて薄くなるようなゴムツール３７等の弾性体からなる加圧ツールを用いる。図８の工程ａに示すように、まず、ベース３８に配置されたゴムツール３７を微細構造モールド２４の下面に設置する。次に図８の工程ｂに示すように、ゴムツール３７を上昇させて微細構造モールド２４を押し上げ、ゴムツール３７の最もゴム厚の厚い中央で最初に微細構造モールド２４の中央部のみを基板２１に接触させ、同様に微細構造モールド２４の把持具２７も同期させ上昇させる。最後に図８の工程ｃに示すように、微細構造モールド２４の外端部が基板２１に接触するまでゴムツール３７を上昇加圧させ、その後離型する。
【００２９】
なお、ゴムツール３７等の中央部が突出する弾性体からなる加圧ツールを用いる他、微細構造モールド２４を変形可能な構成とし、把持具２７や任意の加圧ツールによって、最初にパターン形成領域の中央部に対応する部分の微細構造モールド２４を基板２１の方向に突出させるように変形させて微細構造モールド２４を基板２１に押圧し、その後、突出した微細構造モールド２４を元に戻しながら微細構造モールド２４を基板２１の方向に相対移動させて、パターン形成領域の外周部に対応する部分においても微細構造モールド２４を基板２１に押圧する構成としても良い。また、図示しない駆動装置を備え、ゴムツール３７等の加圧ツールは駆動装置により、水平方向や垂直方向等のあらゆる方向に移動される。
【００３０】
上記手段によって、被転写体外への転写材料のはみ出しおよび外形高精度化と薄膜化の両立および気泡レスでの転写を実現できる理由を図１，図６を用いて説明する。まず気泡レス転写の実現は、図１の工程ａで示したように、微細構造モールド２４上面よりＵＶ硬化樹脂２２を塗布することで可能になる。あらかじめＵＶ硬化樹脂２２を微細構造モールド２４の凹凸に塗布する本方式は、充填時に上面が開放されるために気泡が上方へ逃げ易く、気泡の発生を抑制して樹脂を十分に充填することができる。次に、はみ出しに関しても、図１の工程ａや図６に示すように、あらかじめ樹脂を薄膜化しておくことで、図１の工程ｂ以降の加圧時までに、余剰なＵＶ硬化樹脂２２を極限まで少なくしておくことが可能となり、凹凸パターンの外端からの樹脂の流動を抑制することが可能である。さらには、加圧時に図１の工程ｂ，ｃに示すように、加圧位置を中央から徐々に外側に向けて移動することで、樹脂のはみ出し方向を一方向として、はみ出した樹脂を集中するのではなく基板２１に対し全面に均一分散しすることが可能となる。最後に、微細構造モールド２４を把持する把持具２７を加圧ローラ２５１の移動と同期して上昇させることで、加圧ローラ２５１によって微細構造モールド２４に余剰な張力や微小な振動をかけることなく、安定した加圧で気泡のない全面転写を実現することが可能になる。
【００３１】
また、本実施の形態では、図１の工程ａに示す樹脂塗布工程において、事前に塗布された領域の一部を別途ＵＶ照射器によって事前にＵＶ照射することによって、さらなる外形高精度化を実現することができる。その具体内容を以下図９を用いて説明する。
【００３２】
図９は図２〜図６を用いて説明した方法によって塗布されたＵＶ硬化樹脂２２の少なくとも一部を、事前にＵＶ照射器４１からＵＶ光を照射するによって硬化する機構の断面図および平面図である。ＵＶ照射器４１は微細構造モールド２４の上側に配置され、下方のＵＶ硬化樹脂２２に向かってＵＶ光を照射する。その際、別途遮蔽マスク４２によって中央部は遮蔽され、遮蔽され中央部の周囲に相当するパターニングエリア２４１である、ＵＶ硬化樹脂２２が塗布された領域の外周部に塗布されたＵＶ硬化樹脂２２のみが硬化される。ＵＶ照射器４１によって照射されるＵＶ光は互いの光線が成す角度が５度以内になるように平行化されており、遮蔽マスク４２内に光が漏れないように照射される。パターニングエリア２４１の様子を図９の平面図で示す。パターニングエリア２４１として開口された領域に塗布されたＵＶ硬化樹脂２２の外周部分が額縁状に硬化されて先行硬化樹脂４４１をなしている。
【００３３】
このように遮蔽マスク４２およびＵＶ照射器４１を用いて先行硬化樹脂４４１を形成することによって、微細構造の外形が高精度化できる。その理由を図１０に示す加圧時の断面図によって説明する。ここでは一例として、図７で示す加圧ローラ２５１を用いて加圧した場合の基板２１端部での転写の様子を示す。図１０は全体の断面模式図と、基板２１端部のみを拡大した図からなる。図１０の拡大図に示すように、加圧ローラ２５１が基板２１の外端に近づくにつれて、ＵＶ硬化樹脂２２の余剰分は外端方向すなわち図面上右方向へ押し流される。しかしながら外端に向かうにあたって、事前に硬化された先行硬化樹脂４４１がダムの役割を果たし、流動するＵＶ硬化樹脂２２をせき止めることにより外側へのはみ出しを押さえることが可能になる。このようにして、図９に示す塗布工程においてＵＶ硬化樹脂２２が塗布された領域の外端を事前に硬化することで、はみ出しを抑えて微細構造の外形を高精度に形成することができる。
【００３４】
なお、採用する樹脂は、ＵＶ硬化樹脂２２に限らず熱可塑性樹脂でもよい。熱可塑性樹脂を採用する場合、熱可塑性樹脂の塗布されたモールドをガラス転移温度以上に加熱することで、熱インプリント法が実現される。熱可塑性樹脂の硬化は樹脂硬化装置である冷却装置等によって冷却されることにより行われる。熱インプリント法は、材料の選択性が広いという特徴があるが、形状を転写させる際にモールドを昇温および降温する必要があるため、スループットを高めにくい。その一方で、ＵＶ硬化樹脂２２を採用するＵＶインプリント法は、数秒〜数十秒で硬化を完了させることが可能である為、熱可塑性樹脂を採用する場合に比べてスループットを高めることができる。
【００３５】
上記の構成の動作または制御は、所定のプログラムにより実行される。所定のプログラムはコンピュータが読み取り可能な記憶装置等に記憶され、コンピュータ等の制御部がプログラムを読込んで実行する。制御部には、回路基板が搭載され、当該回路基板にはプロセッサ又は別個のデバイスが設けられる。これらのプロセッサ又はデバイスのメモリ等に所定のプログラムが記憶されても良く、当該プログラムにより所定の処理が実行される。
【００３６】
上記した様々な形態は適宜組み合わせることが可能である。様々な組み合わせの結果得られる各種パターン形成方法を実施するパターン形成装置も、本開示の範囲に含まれる。加えて、上記した様々な形態、及びそれらの組み合わせを用いて、基板にパターンを形成することでパターン付き基板を製造することも可能である。このパターン付き基板も本開示の範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、被転写体に高精度に微細構造を転写することができ、被転写体に微細構造を転写する微細構造の転写方法および微細構造の転写装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００３８】
１１    被転写体
１２    転写材料
１３    ステージ
１４    微細構造モールド
１４０    欠陥
１５１    加圧ローラ
１６    ＵＶ照射器
１７    把持具
２１    基板
２２    ＵＶ硬化樹脂
２３    ステージ
２４    微細構造モールド
２４１    パターニングエリア
２４１１    領域
２４１２    領域
２４２    パターン形成領域
２５１    加圧ローラ
２５１１    中央部
２５１２    外端
２５１３    外端
２６    ＵＶ照射器
２７    把持具
２７１    把持具
３１    スプレーノズル
３２    遮蔽マスク
３３    スクリーン版
３４    スキージ
３５    ディスペンスノズル
３６    スキージ
３７    ゴムツール
３８    ベース
４１    ＵＶ照射器
４２    遮蔽マスク
４４１    先行硬化樹脂
【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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