JP5867578B2 - インプリント用モールド複合体およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、被転写物に所望のパターン（線、模様等の図形）を転写形成するインプリント方法に使用するためインプリント用モールド複合体とその製造方法に関する。

微細加工技術として、インプリント方法に注目が集まっている。このインプリント方法とは、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、凹凸構造を被転写物に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る。

上記のインプリント方法として、例えば、光インプリント方法や熱インプリント方法が知られている。光インプリント方法では、例えば、基板表面に被転写物として流動性を有する光硬化性の樹脂層を配設させ、この樹脂層に所望の凹凸構造を有するモールドが押し当てられる。しかる後、この状態でモールド側ないし基板側から樹脂層に光を照射して硬化させ、その後、モールドと樹脂層とを引き離すことにより、モールドが有する凹凸が反転した凹凸構造（凹凸パターン）が被転写物である樹脂層に形成される。また、熱インプリント方法では、光硬化性樹脂に代えて熱可塑性樹脂または熱硬化樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂を用いる場合には加熱手法を用いて樹脂を軟化し流動可能な状態としてからモールドを押し当て、モールドの凹凸構造に樹脂を充填させた後に冷却し、モールドと樹脂とを引き離す。熱硬化性樹脂の場合には樹脂を硬化させる手段として加熱手法が用いられる。

このようにインプリント方法では、基板表面への被転写物である樹脂材料の供給工程、モールドの凹凸構造への樹脂の充填工程、樹脂層の硬化工程、モールドと樹脂層との剥離工程とが存在する。

これらの工程の中で、モールドと樹脂層との剥離工程においては、転写された樹脂凹凸構造（凹凸パターン）の形態を維持したままモールドと樹脂層をきれいに引き剥がす技術が要求されている。一般的に、引き剥がしの際に、被転写物である樹脂がモールドに付着するという不都合の発生のリスク、およびモールドの破損というリスクは、剥離の際に要する剥離力と相関性を有しており、剥離力が大きくなるほど、付着と破損のリスクは増加するものと考察される。

上述のきれいに引き剥がす技術の要求に対して、モールドの凹凸面にフッ素成分等を含む離型層を形成しておく方法（特許文献１）が提案されている。また、表面積率の急激な変動を抑制するために、ダミーテンプレートパターンを形成し、離型速度の急激な増大を抑えることで、欠陥の発生を抑制する方法（特許文献２）も提案されている。

しかしながら、モールドの凹凸面に離型層を設ける方法は、モールドと樹脂層との接触面積が小さい場合にはきわめて有効であるが、生産性を向上させる等の目的によって接触面積が大きくなった場合には、剥離に要する力が格段と大きくなってしまい、単純に離型層を設けるだけでは、剥離に対する問題解決が十分であるとは言えない。また、当該提案は、被転写物である樹脂の形態に応じて、いかような剥離手法を採択すれば、より小さな剥離力での剥離が可能となって、被転写物である樹脂がモールドに付着するという不都合の発生を回避できる具体的な剥離手法を提示するものでもない。

上記のダミーテンプレートパターンを形成する方法は、本来必要とされないパターンまでが転写されてしまうために、その後の工程で、当該剥離用のパターンが悪影響を及ぼし得ることが有り、好ましい手法とは言い難い。

特開２００７−３２６３６７号公報 特開２０１０−２２５６８３号公報

このような実情のもとに本発明は創案されたものであって、その目的は、インプリント方法において、より小さな剥離力での剥離が可能となり、被転写物である被転写材料がモールドに付着するという不都合の発生を回避できるインプリント用モールド複合体およびその製造方法を提供することにある。

このような課題を解決するために、本発明のインプリント用モールド複合体は、モールドと、該モールドの凹凸構造領域と異なる領域において一体化している少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分、または該モールドの凹凸構造領域と異なる領域において一体化している少なくとも２以上の異なる剛性の部分と、を備えるような構成とした。

また、本発明のインプリント用モールド複合体の好ましい態様として、前記少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分は、少なくとも２種類以上の異なる弾性の弾性部材により構成される。

また、本発明のインプリント用モールド複合体の好ましい態様として、前記少なくとも２以上の異なる剛性の部分は、同一部材からなり少なくとも２以上の異なる剛性の部分を備える形状異方部材により構成される。

また、本発明のインプリント用モールド複合体の製造方法は、凹凸構造領域を除くモールドの所望の領域に、少なくとも２種類以上の異なる弾性の部材を吸着または接合して一体化し、または同一部材からなり少なくとも２以上の異なる剛性の部分を備える形状異方部材を吸着または固着するように構成される。

本発明のインプリント用モールド複合体は、より小さな剥離力で被転写材料層からモールドを引き離すことが可能となり、被転写物である被転写材料がモールドに付着するという不都合の発生を回避することができる。
本発明のインプリント用モールド複合体の製造方法は、より小さな剥離力での剥離が可能となり、被転写物である被転写材料がモールドに付着するという不都合の発生を回避してインプリントを実施可能なインプリント用モールド複合体の製造が可能である。

図１（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第１の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図２（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図１（ｃ）に続く工程であって、本発明の第１の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図３（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第２の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図４（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図３（ｃ）に続く工程であって、本発明の第２の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図５（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第３の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図６（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図５（ｃ）に続く工程であって、本発明の第３の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図７（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第４の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図８（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図７（ｃ）に続く工程であって、本発明の第４の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図９（ａ）〜（ｃ）は、それぞれ、本発明の第５の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 図１０（ｄ）〜（ｅ）は、それぞれ、図９（ｃ）に続く工程であって、本発明の第５の実施形態であるインプリント方法の工程を経時的に示した概略断面図である。 インプリント装置の実施形態を示す正面図である。 インプリント装置の他の実施形態を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。

本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面とインプリント用の基板との間に、被転写物である被転写材料を介在させて、凹凸構造パターンを有する被転写材料層を形成する被転写材料層形成工程と、被転写材料層形成工程におけるインプリント用の基板とモールドとの間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて被転写材料層からモールドを引き離す剥離工程と、を有し、構成される。本発明における被転写材料層を構成する被転写材料としては、例えば上述した光硬化性樹脂のほか、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂があるが、こうした樹脂以外にも無機物であっても構わない。

例えば石英、ソーダライムガラス、金属イオン含有ガラス等のガラスなどは、加熱することにより流動性を有することが可能な材料であり、被転写材料として用いることができる。更に無機物と有機物との混合物を用いることも可能である。例えばシルセスキオキサンを主成分とした材料は、含有する材料により熱硬化性材料あるいは光硬化性樹脂とみなすことが出来る。シルセスキオキサンはＳｉ−Ｏ−Ｓｉ骨格を有するため、無機物に分類することができる。また流動性を持たせることが出来、しかも熱により硬化させることが可能であるため、上述した熱硬化性樹脂とほぼ同等の方法で使用することが可能である。一方でオキセタニル基やアクリル基などの光重合性基を有することで、光による硬化性を持つことが可能であり、この場合には光硬化性樹脂として利用することも可能である。

以下、本発明の説明では、被転写材料の好適な一例として樹脂材料を例示して説明するが、これに限定されるものではない。

以下、本発明のインプリ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。
〔インプリント方法〕
本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面とインプリント用の基板との間に、被転写物である樹脂材料を介在させて、凹凸構造パターンを有する樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、この樹脂層形成工程におけるインプリント用の基板とモールドとの間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層からモールドを引き離す剥離工程と、を有し、引き剥がし力は、少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分、または少なくとも２以上の異なる剛性の部分を介して、モールドと樹脂層とが接触している領域に不均一に伝えられるように構成される。

このような本発明のインプリント方法としては、例えば、以下に示されるような好適な種々の実施形態が存在する。ただし、これらはあくまで一例を示しているのであって、例示された実施形態に限定されるものではない。

＜第１の実施形態についての説明＞
まず、最初に図１（ａ）〜（ｃ）、および図２（ｄ）〜（ｅ）を参照しつつ、本発明のインプリント方法の第１の実施形態について説明する。

インプリント方法として、例えば、光インプリント方法や熱インプリント方法が知られているが、ここでは光インプリント方法を一例として取り挙げて説明する。

光インプリント方法では、例えば、図１（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７の表面７ａに被転写物として光硬化性の樹脂材料５が供給・配設される。樹脂材料５を供給する手段としては、ディスペンサやインクジェット等を挙げることができる。また、図示の例では、樹脂材料５の液滴が複数個示されているが、樹脂材料５の液滴の数、滴下位置は適宜設定することができる。あるいはスピンコート等により、基板７の表面７ａに光硬化性の樹脂材料５を一様な膜として形成してもよい。

インプリント用の基板７は、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、シリコン、窒化ガリウム等の半導体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基板、金属基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってよい。また、基板７は必ずしも平坦である必要はなく、予め構造を有していてもよい。例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。ただし転写の際、それら構造が転写の阻害とならないよう、モールド１の形状、モールド１が有する凹凸構造とは緩衝しないよう配置するか、または例えばパターン構造体の凹部に材料を充填して平坦化するなど転写方法を考慮することが好ましい。

本発明においては、図１（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７に対向するようにモールド１が配置、準備される。モールド１の面１ａは、転写すべき構造である凹部２を有する凹凸構造領域Ａ１と、転写すべき凹凸構造が形成されていない非凹凸構造領域Ａ２から構成されている。なお図では転写すべき構造が、非凹凸構造領域Ａ２に対して凹状となっているが、転写すべき構造は凸状であっても良いし、凹凸の両方を含んでいても良い。

このようなモールド１の面１ａとは反対側の面１ｂ（背面１ｂと称す場合もある）の周縁には、図示のごとく、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５が設けられており、これによりインプリント用モールド複合体が構成されている。

このような弾性部材１１，１５として使用される好適な部材としては、例えば、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）やナイロン、ポリカーボネート、テフロンなどの樹脂成形物、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、チタン等の金属が挙げられる。またこれらの材料を用い、バネ状の構造物を作製し用いても良い。

弾性とは、材料が受けた引張り、曲げ、圧縮、せん断などの応力により材料に生じたひずみの度合いを表すものであり、弾性率は加わる応力により異なる定義を用いて導かれる値である。図１や図２に示される第１の実施の形態においては、後述の説明からも分かるように、特にモールドと樹脂との接触面に対して垂直方向の応力、すなわち引張り応力に対する弾性率の設定が最も重要なファクターとなる。更にこの弾性率には、物体の体積歪みを示すポアソン比を考慮することが厳密には好ましい。しかし剥離の方法により歪みの加わり方は変化するため、ポアソン比を考慮した値を常に適用することは困難である。よって以下では簡単なモデルを考えると、概ね同様の傾向を示す弾性率であるヤング率を基準として説明を行なう。

第１の実施の形態においては、弾性部材１１の弾性率をＥ₁₁、弾性部材１５の弾性率をＥ₁₅とした場合、Ｅ₁₁＞Ｅ₁₅となるように構成されている。従って、引張り応力による伸びは、弾性部材１５の方が弾性部材１１よりも大きい。この場合、２種の弾性部材の弾性率の差Ｅ₁₅−Ｅ₁₁の値は、後述する剥離工程における樹脂とモールドとの引き剥がし力等を勘案しながら、適宜設定するようにすればよいが、加わる応力が図１（ｃ）などに示したように引張応力である場合、弾性率の差Ｅ₁₅−Ｅ₁₁の値は０．１ＧＰａ以上とするのが好ましい。特に、先に挙げた材料の組み合わせの範囲においてＥ₁₅−Ｅ₁₁の値は０．１〜１００ＧＰａ程度とするのがよい。この範囲において、特に、モールドおよび樹脂にはせん断応力が加わり難くなり、モールドおよび樹脂の破損が起こりにくく、かつモールドと樹脂との剥離が極めてスムースに行なわれる傾向が生じる。

また、このような数値の範囲の中で、さらに適切な弾性率を選択するためには、特に転写される凹凸構造のパターンのアスペクト比を考慮することが望ましい。転写される凹凸構造のパターンのアスペクト比が大きい場合、剥離の際に大きな傾斜が加わるということは、転写される凹凸構造のパターンへモーメントが加わる傾向が生じ、パターンの破損、倒れの原因となり得る。そのため、転写される凹凸構造のパターンのアスペクト比が大きい場合、弾性率の差は上記の数値範囲の中で小さいことが好ましい。

第１の実施の形態においては、モールド１の背面１ｂと、弾性部材１１の図面における下面１１ａ、および弾性部材１５の図面における下面１５ａとは、吸着または接合されて少なくとも見かけ上は一体化されている。そして、弾性部材１１の図面における上面１１ｂ、および弾性部材１５の図面における上面１５ｂに、それぞれ、図示しないモールド保持部等を介して、モールド１を上昇させたり、降下させる力が付与されるようになっている。

なお、モールド１を降下させるに際しては、弾性部材１１および弾性部材１５を介してではなく、直接、モールド１の背面１ｂに降下させる力を付与するようにしてもよい。

モールド１の材質は適宜選択することができるが、樹脂材料５が光硬化性である場合には、樹脂材料５を硬化させるための照射光が透過可能な透明基材を用いて形成され、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や、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂等、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。モールド１の厚みは凹凸構造の形状、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、凹凸構造領域Ａ１全体が非凹凸構造領域Ａ２に対して凸構造となっている、いわゆるメサ構造としてもよい。メサ構造の段差の数も１段に限らず、複数段としてもよい。

次いで、モールド１を降下させる力（モールドを樹脂材料に対して加圧する力を含む）が付与されて、図１（ｂ）に示されるように、配設された樹脂材料５に所望の凹凸構造を有するモールド１の面１ａを接触させ、必要に応じて圧力を加える（いわゆるモールドの押し込み工程）。

モールド１を降下させるに際して、モールド１の凹凸構造の中に樹脂材料５を充填させるためにモールド１を樹脂材料５に強く押し当てる場合には、弾性部材１１、１５を介してではなく、直接、モールド１の背面１ｂに、降下とともに押圧力を付与することが望ましい。つまり、モールドを樹脂材料に対して加圧させる際に、その動作を行なう力は弾性部材１１、１５に作用しないようにすることが望ましい。弾性部材１１、１５が変形して力を吸収してしまい、所定の力がモールド１および基板７に伝わらないことに加え、モールド１や基板７が変形してしまうおそれが生じるからである。

この一方で、モールド１を降下させるに際して、樹脂材料５のモールドへの濡れ広がり性をうまく利用できて、押圧というよりは、単に接触させる程度の状態とするので足りるのであれば、上述したごとく弾性部材１１の背面１１ｂ、および弾性部材１５の背面１５ｂに、それぞれ、モールド１を降下させる力を付与することで足りる。すなわち、加圧される力が十分に小さくて、モールド１および基板７が変形するおそれが無い（転写結果に悪影響を及ぼさない）場合にこのような対応が可能となるのである。

上記の工程を経て、樹脂材料５は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料５が硬化される（樹脂硬化工程）。この時点で、本発明の樹脂層形成工程が完了することとなる。

しかる後、図１（ｃ）に示されるように２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５に対して引き剥がし力Ｆ（双方のＦは同じ力）が付与される。すなわち、インプリント用の基板７とモールド１との間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層５´からモールド１を引き離す剥離工程が行なわれる。

この際、引き剥がし力Ｆは、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５を介して、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される。本発明においては、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５が介在されているので、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される引き剥がし力は、不均一に伝えられる。

すなわち、図２（ｄ）に示されるように、ヤング率の小さい弾性部材１５は伸びが大きく、ヤング率の大きい弾性部材１１は伸びが小さいために、同じ大きさの引き剥がし力Ｆであっても、当該力が、効率的に伝達されるのは、ヤング率の大きい弾性部材１１側であり、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域のうち、図示のごとく弾性部材１１が位置している側の最外周から徐々にモールドと樹脂層との剥離が行われる。このようにして剥離のきっかけが容易にできるために、剥離に必要な応力を低減させることができる。また、弾性部材を介して剥離が行なわれるので、不必要な箇所に伝達される応力や剥離開始に作用される急激な剥離応力は、弾性部材に吸収させることができる。また剥離開始の箇所を特定することが出来るため、剥離方向を常に一様にすることが可能である。

しかる後、最終的に図２（ｅ）に示されるように、樹脂層５′からモールド１を引き離すことにより、モールド１が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層５′がインプリント用の基板７に転写される。なお、引き剥がし力Ｆを同じとするのは、装置構成を簡便にするために、剥離駆動装置を共通化させることを前提として考えているからである。よって必要があれば引き剥がし力を加える駆動装置を別途有していても構わない。

また、上記の実施形態では、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５を用いた場合について説明してきたが、３種類以上の異なる弾性の弾性部材を用いても良い。例えば、モールドと樹脂との接触部分が円状であるとき、異なる弾性部材を弾性の順にモールドの周縁に円を描くように配置する例を考える。この状態で、同一時に同じ引き剥がしの力を加えると、ヤング率が最も大きい箇所から剥離が開始される。その後はヤング率が大きい方から小さい方へ向かって、つまり接触面の最外周においては、外周形状に沿って剥離が進むことになる。このようにすると、接触面積を徐々に減らすことが可能であり、しかも最も剥離に力を必要とする接触部分の最外周に沿って剥離が伝播するため、効率よく剥離を行なうことが可能となる。

＜第２の実施形態についての説明＞
次いで、図３（ａ）〜（ｃ）、および図４（ｄ）〜（ｅ）を参照しつつ、本発明のインプリント方法の第２の実施形態について説明する。なお、前述の第１の実施形態の図面との関係において、同一符号は同一部材、同一位置等を示している。

第２の実施形態は、図３（ａ）に示されるように、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５の上面１１ｂ、１５ｂに、モールド接合体２０が吸着または固着して設けられ、当該モールド接合体２０の中心位置に、モールド保持部を介して引き剥がし力Ｆ（図３（ｃ）参照）が付与されるようになっている点で、第１の実施形態と異なる。

以下、第２の実施形態における一連の動作を図面を参照しつつ、簡単に説明する。

図３（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７に対向するようにモールド１等が配置、準備される。

次いで、モールド１が降下させられ、図１（ｂ）に示されるように、配設された樹脂材料５に所望の凹凸構造を有するモールド１の面１ａが押し当てられる（いわゆるモールドの押し込み工程）。第２の実施形態においては、モールド１を含む一体化物の構造上、必ず、弾性部材１１、１５を介してモールド１を降下させる力が付与される。従って、モールド１を降下させるに際して、樹脂材料５のモールドへの濡れ広がり性をうまく利用して、押圧というよりは、単に接触させる程度の状態が達成できるように、モールド１を降下させる力が付与される。つまり樹脂材料５を一様な厚みとしたいのであれば、加圧される力が十分に小さくて、モールド１、基板７および弾性部材１１、１５が変形するおそれが無い程度の押圧力の付与とすることが望ましい。

上記の工程を経て、樹脂材料５は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料５が硬化される（樹脂硬化工程）。この時点で、本発明でいう樹脂層形成工程が完了することとなる。

しかる後、図３（ｃ）に示されるようにモールド接合体２０の中央部に引き剥がし力Ｆが付与されることによって、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５に対して引き剥がし力が伝達付与される。

すなわち、インプリント用の基板７とモールド１との間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層５´からモールド１を引き離す剥離工程が行なわれる。この際、引き剥がし力Ｆは、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５を介して、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される。前記実施形態１の場合と同様に、弾性部材１１の弾性率をＥ₁₁、弾性部材１５の弾性率をＥ₁₅とした場合、Ｅ₁₁＞Ｅ₁₅となるように構成されている。図３や図４に示される第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同様にヤング率の設定が重要なファクターとなる。ただしモールド接合体２０に力を加えているため、仮にモールド接合体２０が力により変形を起す場合には、せん断応力が生じる可能性がある。この応力が無視できない場合には、弾性部材のせん断弾性率、すなわち剛性率もまたファクターのひとつとなる。本発明においては、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５が介在されているので、モールドと樹脂層とが接触している領域に伝達される引き剥がし力は、不均一に伝えられる。

すなわち、図４（ｄ）に示されるように、弾性の小さい弾性部材１５は伸びが大きく、弾性の大きい弾性部材１１は伸びが小さいために、同じ大きさの引き剥がし力であっても、当該力が、効率的に伝達されるのは、弾性の大きい弾性部材１１側であり、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域のうち、図示のごとく弾性部材１１が位置している側の最外周から徐々にモールドと樹脂層との剥離が行われる。このようにして剥離のきっかけが容易にできるために、剥離に必要な応力を低減させることができる。また、弾性部材を介して剥離が行なわれるので、不必要な箇所に伝達される応力や剥離開始に作用される急激な剥離応力は、弾性部材に吸収させることができる。また剥離開始の箇所を特定することが出来るため、剥離方向を常に一様にすることが可能である。

しかる後、最終的に図４（ｅ）に示されるように、樹脂層５′からモールド１を引き離すことにより、モールド１が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層５′がインプリント用の基板７に転写される。

また、上記の実施形態では、２種類の異なる弾性の弾性部材１１，１５を用いた場合について説明してきたが、３種類以上の異なる弾性の弾性部材を用いても良い。例えば、モールドと樹脂との接触部分が円状であるとき、異なる弾性部材を弾性の順にモールドの周縁に円を描くように配置する例を考える。この状態で、同一時に同じ引き剥がしの力を加えると、ヤング率が最も大きい箇所から剥離が開始される。その後はヤング率が大きい方から小さい方へ向かって、つまり接触面の最外周においては、外周形状に沿って剥離が進むことになる。このようにすると、接触面積を徐々に減らすことが可能であり、しかも最も剥離に力を必要とする接触部分の最外周に沿って剥離が伝播するため、効率よく剥離を行なうことが可能となる。

＜第３の実施形態についての説明＞
次いで、図５（ａ）〜（ｃ）、および図６（ｄ）〜（ｅ）を参照しつつ、本発明のインプリント方法の第３の実施形態について説明する。なお、前述の第１の実施形態の図面との関係において、同一符号は同一部材、同一位置等を示している。

第３の実施形態は、図５（ａ）に示されるように、モールド１の背面１ｂに、モールド１の外枠形状よりも大きいモールド接合体２１が固着して設けられ、モールド接合体２１の両サイドの突出した下端部２１ａに、２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６が下から支持するように係止された状態で配置され、モールド１を実質的に保持している。そして、当該弾性部材１２，１６を介して引き剥がし力Ｆが伝達される（図５（ｃ）参照）点で、第１の実施形態と異なる。

また、第３の実施形態においては、いわゆるモールドの押し込み工程の際に、モールド接合体２１の背面２１ｂからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６は、モールド１を上昇させつつ引き剥がし力を付与（図５（ｃ）参照）させたり、降下させたりする際のモールド接合体２１の周縁下端部２１ａを係止して保持する、いわゆるツメのような機能を果たしている。従って、当該構成は既存の装置をわずかに改良するだけで、簡単に発明の要部を適用させることができる。

第３の実施形態における、弾性部材１２，１６として使用される好適な部材としては、例えば、ＰＤＭＳやナイロン、ポリカーボネート、テフロンなどの樹脂成形物、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、チタン等の金属等が挙げられる。

弾性とは、材料が受けた引張り、曲げ、圧縮、せん断などの応力を材料に生じたひずみで除した値である。図５や図６に示される第３の実施の形態においては、後述の説明からも分かるように、特に曲げ応力に基づく弾性率の設定が重要なファクターとなる。また剥離に必要な力を加える箇所と、力が作用する箇所には距離が存在するため、弾性部材の形状も重要なファクターとなる。つまり剛性を考慮することが好ましい。よって厳密には、せん断応力を示す剛性率を考慮することが好ましい。しかし剛性率は計測が困難であるため、一般には曲げ弾性率を採用するのがよい。また曲げ弾性率は試験片の形状により値が異なるため一様に定義づけることはできないものの、ヤング率と相関性がある事も知られている。よって簡単のため、以下の説明では、弾性率の目安としてヤング率を基に設計を行なったものとしている。

第３の実施の形態においては、弾性率と構造が互いに作用するために、少なくともこれらを用いた関係式（Ｗ₁₂Ｅ₁₂／Ｌ₁₂）＞α（Ｗ₁₆Ｅ₁₆／Ｌ₁₆）を満たすことが望まれる。このとき弾性部材１２の弾性率をＥ₁₂、弾性部材１６の弾性率をＥ₁₆とし、剥離に必要な応力を加える箇所からモールドを保持する箇所までの距離をそれぞれＬ₁₂、Ｌ₁₆、厚みをＷ₁₂、Ｗ₁₆としている。また係数αは弾性部材１２にかかる力Ｆ₁₂と、弾性部材１６にかかる力Ｆ₁₆の比Ｆ₁₂／Ｆ₁₆である。つまり、剥離開始の際に各弾性部材に対して均一に応力が加わった場合は１をとる。また同一の構造を有している場合、Ｅ₁₂＞Ｅ₁₆となるように構成される。逆に弾性率が等しい場合には、（Ｗ₁₂／Ｌ₁₂）＞（Ｗ₁₆／Ｌ₁₆）を満たすことが望まれる。またここで示した関係は、弾性部材の厚みが一様であることを前提とする。厚みが一様ではない場合、最も薄い箇所に応力が集中し、弾性部材が変形、破損する恐れが生じ得る。よって、例えばモールドと樹脂との接合強度が強く剥離に至らない状態となった際、弾性部材が変形することでモールドの破損を防止するということを目的とする場合以外では、そのような構造（厚み不均一）をとらないことが好ましい。

曲げ応力による撓み量は、弾性部材１６の方が弾性部材１２よりも大きい。この場合、２種の弾性部材の弾性率、および構造との関係式の差（Ｗ₁₂Ｅ₁₂／Ｌ₁₂）−（Ｗ₁₆Ｅ₁₆／Ｌ₁₆）の値は、後述する剥離工程における樹脂とモールドとの引き剥がし力等を勘案しながら、適宜設定するようにすればよい。ただしモールドの自重により撓みが発生してしまい、保持が困難であることは好ましくないため、（Ｗ₁₆Ｅ₁₆／Ｌ₁₆）は事実上、下限を有する。

以下、第３の実施形態における一連の動作を図面を参照しつつ、簡単に説明する。

図５（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７に対向するようにモールド１等が配置、準備される。

次いで、弾性部材１２，１６を介してモールド１が降下される。この降下運動の場合、弾性部材１２，１６は、モールド接合体２１を係止して支えている。

このような状態を維持したまま、図５（ｂ）に示されるように、配設された樹脂材料５に所望の凹凸構造を有するモールド１の面１ａが押し当てられる（いわゆるモールドの押し込み工程）。この際、モールド接合体２１の背面２１ｂからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。

押し込み力を付加してモールドを樹脂材料に対して加圧させる場合、その加圧力は弾性部材１２、１６に作用しないようにすることが望ましが、加圧力が十分に小さく、モールド１やインプリント用の基板７に変形が生じないなど、弾性部材１２、１６にかかる力が目的とする転写結果に影響を及ぼさない程度であれば作用させてもよい。弾性部材１１、１５が変形して力を吸収してしまい、所定の力がモールド１およびインプリント用の基板７に伝わらなくなり、モールド１やインプリント用の基板７が変形してしまうという不都合が生じないからである。

この一方で、モールド１を降下させて樹脂材料５との接触を行なう際、樹脂材料５とモールド１とが接触を開始する点を制御するために、意図的にモールド１または基板７を曲げるための加圧力をモールド１または基板７に作用させることは好ましい態様といえる。

例えば、意図的にモールド１を曲げるために加圧力をモールド１の裏側にかけた場合、弾性部材１２、１６は異なる撓み量を持つ。このとき、樹脂材料とモールドとが接触を開始する点は図５（ａ）に示されるモールド１の一方端であるＰ２の点となる。そして、順次、図面の左側に移行して他方端のＰ１の点に至る。このようにして意図的に、樹脂材料とモールドとをモールドの一方端から他方端に順次接触させていくことにより、例えば、モールド１の凹部への樹脂材料の充填を円滑にすることができる。

上記の工程を経て、樹脂材料５は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料５が硬化される（樹脂硬化工程）。この時点で、本発明でいう樹脂層形成工程が完了することとなる。

しかる後、図５（ｃ）に示されるように引き剥がし力Ｆ（同じ力）が、それぞれ、２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６に対して付与される。これによって、インプリント用の基板７とモールド１との間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層５´からモールド１を引き離す剥離工程が行なわれる。

この際、引き剥がし力Ｆは、２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６を介して、モールドと樹脂層とが接触している領域に伝達される。本実施形態の場合、前述したように弾性部材１２の弾性率をＥ₁₂、弾性部材１６の弾性率をＥ₁₆とした場合、Ｅ₁₂＞Ｅ₁₆となるように構成されている。本発明においては、２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６が介在されているので、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される引き剥がし力は、不均一に伝えられる。

すなわち、図６（ｄ）に示されるように、弾性の小さい弾性部材１６は撓み量が大きく、弾性の大きい弾性部材１２は撓み量が小さいために、同じ大きさの引き剥がし力であっても、当該力が、効率的に伝達されるのは、弾性の大きい弾性部材１２側であり、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域のうち、図示のごとく弾性部材１２が位置している側の最外周から徐々にモールドと樹脂層との剥離が行われる。このようにして剥離のきっかけが容易にできるために、剥離に必要な応力を低減させることができる。また、弾性部材を介して剥離が行なわれるので、不必要な箇所に伝達される応力や剥離開始に作用される急激な剥離応力は、弾性部材に吸収させることができる。また剥離開始の箇所を特定することが出来るため、剥離方向を常に一様にすることができる。

しかる後、最終的に図６（ｅ）に示されるように、樹脂層５´からモールド１を引き離すことにより、モールド１が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層５′がインプリント用の基板７に転写される。

また、上記の実施形態では、２種類の異なる弾性の弾性部材１２，１６を用いた場合について説明してきたが、３種類以上の異なる弾性の弾性部材を用いても良い。例えば、例えば、モールドと樹脂との接触部分が円状であるとき、異なる弾性部材を弾性率の順にモールドの周縁に円を描くように配置する例を考える。この状態で、同一時に同じ引き剥がしの力を加えると、ヤング率が最も大きい箇所から剥離が開始される。その後はヤング率が大きい方から小さい方へ向かって、つまり接触面の最外周においては、外周形状に沿って剥離が進むことになる。このようにすると、接触面積を徐々に減らすことが可能であり、しかも最も剥離に力を必要とする接触部分の最外周に沿って剥離が伝播するため、効率よく剥離を行なうことが可能となる。

＜第４の実施形態についての説明＞
次いで、図７（ａ）〜（ｃ）、および図８（ｄ）〜（ｅ）を参照しつつ、本発明のインプリント方法の第４の実施形態について説明する。なお、前述の第１の実施形態の図面との関係において、同一符号は同一部材、同一位置等を示している。

第４の実施形態は、図７（ａ）に示されるように、モールド１の背面１ｂに、モールド１の外枠形状よりも大きい形状異方部材３０が吸着または固着して設けられており、これによりインプリント用モールド複合体が構成されている。図７（ａ）に示される形状異方部材３０は、図示のごとく略楔形状であり、図面の右方端における高さｈ５は、図面の左方端の高さｈ１よりも低くなっている。形状異方部材３０の紙面の奥域の長さＷは同じである。

本発明における形状異方部材３０は、弾性体の同一部材から構成されており、剛性を形状の異方性により変化させた部材であって、２つの異なる剛性の部位３１、３５を有している。例えば、図面における２つの異なる剛性の部位３１、３５に同じ力を付与した場合、部位３５の方が部位３１よりも曲がり易く、撓み量が大きい。剛性は曲げやねじりの力に対する変形のしづらさの度合いを示すものである。なお、剛性とは逆の変形のしやすさの度合いは柔性と呼ばれる。

２つの異なる剛性の部位３１、３５は、図示のごとくモールド１の両サイドから突出したエリアＧ１、Ｇ５が対象となる。このエリア内を異なる剛性の部位として選定し、引き剥がし力の作用点とすることによって、後述するように形状異方部材３０の撓みを利用することができる。突出したエリアＧ１、Ｇ５の双方のすべての位置に本発明の効果を発現できるように引き剥がし力を作用させることが可能であるとした場合、エリアＧ１、Ｇ５の双方の作用点における形状異方部材３０の断面積およびアスペクト比はエリアＧ１、Ｇ５の双方で異なるように構成されている。

そして、形状異方部材３０の２つの異なる剛性の部位３１、３５を介して引き剥がし力を作用（図７（ｃ）参照）させる点で、第１の実施形態と異なる。第４の実施形態においては、いわゆるモールドの押し込み工程の際に、形状異方部材３０の撓みを生じない背面３０ａからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。

第４の実施形態における、形状異方部材３０として使用される好適な部材としては、例えば、ＰＤＭＳやナイロン、ポリカーボネート、テフロンなどの樹脂成形物、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、チタン等の金属が挙げられる。

図７や図８に示される第４の実施の形態においては、後述の説明からも分かるように、形状異方部材３０の引き剥がし力が作用する部分の曲げ剛性の設定が重要なファクターとなる。

第４の実施の形態においては、部位３１における剛性をδ₃₁、部位３５における剛性をδ₃₅とした場合、δ₃₁＞δ₃₅となるように構成されている。従って、曲げ応力による撓み量は、部位３５の方が部位３１よりも大きい。この場合、２つの部位３１，３５の剛性の差の値は、後述する剥離工程における樹脂とモールドとの引き剥がし力等を勘案しながら、適宜設定するようにすればよい。

以下、第４の実施形態における一連の動作を図面を参照しつつ、簡単に説明する。

図７（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７に対向するようにモールド１等が配置、準備される。

次いで、２つの異なる剛性の部位３１、３５を介してモールド１が降下される。
このような状態を維持したまま、図７（ｂ）に示されるように、配設された樹脂材料５に所望の凹凸構造を有するモールド１の面１ａが押し当てられる（いわゆるモールドの押し込み工程）。この際、前述したように形状異方部材３０の撓みを生じない背面３０ａからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。

押し込み力を付加してモールドを樹脂材料に対して加圧させる場合、その加圧力は２つの異なる剛性の部位３１、３５に作用しないようにすることが望ましが、加圧力が十分に小さく、モールド１やインプリント用の基板７に変形が生じないなど、剛性の部位３１，３５にかかる力が目的とする転写結果に影響を及ぼさない程度であれば作用させてもよい。剛性の部位３１、３５が変形して力を吸収してしまい、所定の力がモールド１およびインプリント用の基板７に伝わらなくなり、モールド１やインプリント用の基板７が変形してしまうという不都合が生じないからである。

上記の工程を経て、樹脂材料５は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料５が硬化される（樹脂硬化工程）。この時点で、本発明でいう樹脂層形成工程が完了することとなる。

しかる後、図７（ｃ）に示されるように２つの異なる剛性の部位３１、３５に引き剥がし力Ｆ（双方のＦは同じ力）が付与される。これによって、インプリント用の基板７とモールド１との間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層５´からモールド１を引き離す剥離工程が行なわれる。

この際、引き剥がし力Ｆは、２つの異なる剛性の部位３１、３５を介して、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される。本実施形態の場合、前述したように部位３１における剛性率をδ₃₁、部位３５における剛性率をδ₃₅とした場合、δ₃₁＞δ₃₅となるように構成されている。剛性率は計測により得ることが難しいが、第３の実施形態でも述べたように、部位３１と部位３５の断面形状、すなわちアスペクト比から類推することが可能である。ここで部位３１と部位３５は同じ材料の異なる部分であるに過ぎないのだから、材料が一様であると仮定するならば弾性率は考慮しなくて良い。

本発明においては、２つの異なる剛性の部位３１、３５が介在されているので、モールドと樹脂層とが接触している領域に伝達される引き剥がし力は、不均一に伝えられる。すなわち、図８（ｄ）に示されるように、剛性の小さい部位３５は撓み量が大きく、剛性の大きい部位３１は撓み量が小さいために、同じ大きさの引き剥がし力Ｆであっても、当該力が、効率的に伝達されるのは、剛性の大きい部位３１側であり、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域のうち、図示のごとく部位３１が位置している側の最外周から徐々にモールドと樹脂層との剥離が行われる。

このようにして剥離のきっかけが容易にできるために、剥離に必要な応力を低減させることができる。

しかる後、最終的に図８（ｅ）に示されるように、樹脂層５´からモールド１を引き離すことにより、モールド１が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層５′がインプリント用の基板７に転写される。

また、上記の実施形態では、２つの異なる剛性の部位３１、３５を用いた場合について説明してきたが、３つ以上の異なる剛性の部位を用いても良い。例えば、モールドと樹脂との接触部分が円状であるとき、モールドの周縁に対して、厚みが徐々に薄くなるようにして、円を描くように配置する例を考える。この状態で、同一時に同じ引き剥がしの力を加えると、厚みが最も厚い箇所から剥離が開始される。その後は厚い方から薄い方へ向かって、つまり接触面の最外周においては、外周形状に沿って剥離が進むことになる。このようにすると、接触面積を徐々に減らすことが可能であり、しかも最も剥離に力を必要とする接触部分の最外周に沿って剥離が伝播するため、効率よく剥離を行なうことが可能となる。

＜第５の実施形態についての説明＞
次いで、図９（ａ）〜（ｃ）、および図１０（ｄ）〜（ｅ）を参照しつつ、本発明のインプリント方法の第５の実施形態について説明する。なお、前述の第１の実施形態の図面との関係において、同一符号は同一部材、同一位置等を示している。

第５の実施形態は、図９（ａ）に示されるように、モールド１の背面１ｂに、モールド１の外枠形状よりも大きい形状異方部材４０が吸着または固着して設けられており、これによりインプリント用モールド複合体が構成されている。図９（ａ）に示される形状異方部材４０は、図示のごとく高さｈは同じであるが、奥域の長さが図面の左方端から右方端に行くにつれて徐々に小さくなるように構成されている。すなわち、図面の右方端における奥域幅Ｗ５は、図面の左方端における奥域幅Ｗ１よりも小さくなっている。

本発明における形状異方部材４０は、弾性体の同一部材から構成されており、剛性を形状の異方性により変化させた部材であって、２つの異なる剛性の部位４１、４５を有している。例えば、図面における２つの異なる剛性の部位４１、４５に同じ力を付与した場合、部位４５の方が部位４１よりも曲がり易く、撓み量が大きい。

２つの異なる剛性の部位４１、４５は、図示のごとくモールド１の両サイドから突出したエリアＧ１、Ｇ５が対象となる。このエリア内を異なる剛性の部位として選定し、引き剥がし力の作用点とすることによって、後述するように形状異方部材４０の撓みを利用することができる。突出したエリアＧ１、Ｇ５の双方のすべての位置に本発明の効果を発現できるように引き剥がし力を作用させることが可能であるとした場合、エリアＧ１、Ｇ５の双方の作用点における形状異方部材４０の断面積およびアスペクト比はエリアＧ１、Ｇ５の双方で異なるように構成されている。

そして、２つの異なる剛性の部位４１、４５を介して引き剥がし力を作用させる（図９（ｃ）参照）ように構成されている点で、第１の実施形態と異なる。また、第５の実施形態においては、いわゆるモールドの押し込み工程の際に、形状異方部材４０の撓みを生じない背面４０ａからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。

第５の実施形態における、形状異方部材４０として使用される好適な部材としては、例えば、ＰＤＭＳやナイロン、ポリカーボネート、テフロンなどの樹脂成形物、アルミニウム、ニッケル、ステンレス、チタン等の金属が挙げられる。

図９や図１０に示される第５の実施の形態においては、後述の説明からも分かるように、形状異方部材４０の引き剥がし力が作用する部分の曲げ剛性の設定が重要なファクターとなる。

第５の実施の形態においては、部位４１における剛性をδ₄₁、部位４５における剛性をδ₄₅とした場合、δ₄₁＞δ₄₅となるように構成されている。従って、曲げ応力による撓み量は、部位４５の方が部位４１よりも大きい。この場合、２つの部位４１，４５の剛性の差の値は、後述する剥離工程における樹脂とモールドとの引き剥がし力等を勘案しながら、適宜設定するようにすればよい。

以下、第５の実施形態における一連の動作を図面を参照しつつ、簡単に説明する。
図９（ａ）に示されるように、インプリント用の基板７に対向するようにモールド１等が配置、準備される。

次いで、例えば、２つの異なる剛性の部位４１、４５を介してモールド１が降下される。

このような状態を維持したまま、図９（ｂ）に示されるように、配設された樹脂材料５に所望の凹凸構造を有するモールド１の面１ａが押し当てられる（いわゆるモールドの押し込み工程）。この際、前述したように形状異方部材４０の撓みを生じない背面４０ａからモールドの押し込み力を付加するように構成してもよい。

押し込み力を付加してモールドを樹脂材料に対して加圧させる場合、その加圧力は２つの異なる剛性の部位４１、４５に作用しないようにすることが望ましいが、加圧力が十分に小さく、モールド１やインプリント用の基板７に変形が生じないなど、剛性の部位４１，４５にかかる力が目的とする転写結果に影響を及ぼさない程度であれば作用させてもよい。剛性の部位４１、４５が変形して力を吸収してしまい、所定の力がモールド１およびインプリント用の基板７に伝わらなくなり、モールド１やインプリント用の基板７が変形してしまうという不都合が生じないからである。

上記の工程を経て、樹脂材料５は凹凸構造を有する樹脂層となり、当該樹脂層に対して紫外線照射が行なわれることによって、樹脂材料５が硬化される（樹脂硬化工程）。この時点で、本発明でいう樹脂層形成工程が完了することとなる。

しかる後、図９（ｃ）に示されるように２つの異なる剛性の部位４１、４５に引き剥がし力Ｆ（双方のＦは同じ力）が付与される。これによって、インプリント用の基板７とモールド１との間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて樹脂層５´からモールド１を引き離す剥離工程が行なわれる。

この際、引き剥がし力Ｆは、２つの異なる剛性の部位４１、４５を介して、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域に伝達される。本実施形態の場合、前述したように部位４１における剛性をδ₄₁、部位４５における剛性をδ₄₅とした場合、δ₄₁＞δ₄₅となるように構成されている。本発明においては、２つの異なる剛性の部位４１、４５が介在されているので、モールドと樹脂層とが接触している領域に伝達される引き剥がし力は、不均一に伝えられる。すなわち、図１０（ｄ）に示されるように、剛性の小さい部位４５は撓み量が大きく、剛性の大きい部位４１は撓み量が小さいために、同じ大きさの引き剥がし力Ｆであっても、当該力が、効率的に伝達されるのは、剛性の大きい部位４１側であり、モールド１と樹脂層５´とが接触している領域のうち、図示のごとく部位４１が位置している側の最外周から徐々にモールドと樹脂層との剥離が行われる。

このようにして剥離のきっかけが容易にできるために、剥離に必要な応力を低減させることができる。

しかる後、最終的に図１０（ｅ）に示されるように、樹脂層５´からモールド１を引き離すことにより、モールド１が有する凹凸構造が反転した凹凸構造が形成された樹脂層５′がインプリント用の基板７に転写される。

また、上記の実施形態では、２つの異なる剛性の部位４１、４５を用いた場合について説明してきたが、３つ以上の異なる剛性の部位を用いても良い。例えば、モールドと樹脂との接触部分が円状であるとき、モールドの周縁に対して、複数個の、幅が異なる接触部分を、徐々に幅が薄くなるようにして、円を描くように配置する例を考える。この状態で、同一時に同じ引き剥がしの力を加えると、幅が最も厚い箇所から剥離が開始される。その後は厚い方から薄い方へ向かって、つまり接触面の最外周においては、外周形状に沿って剥離が進むことになる。このようにすると、接触面積を徐々に減らすことが可能であり、しかも最も剥離に力を必要とする接触部分の最外周に沿って剥離が伝播するため、効率よく剥離を行なうことが可能となる。

なお、上記の各実施形態においては、少なくとも、２種以上の異なる弾性の部分、あるいは、少なくとも２以上の異なる剛性の部分を備える形状異方部材を、モールド１側に設けた例を挙げて説明したが、これに限定されることなく、インプリント用の基板７側に設けるようにしてもよい。また、モールド側およびインプリント用の基板７側の双方に設けるようにしてもよい。

〔インプリント装置についての説明〕
次いで、上述してきた本発明のインプリント方法を実施するためのインプリント装置について説明する。

本発明のインプリント装置の好適な一例が図１１に示される。図１１に示される装置の実施形態は、上記の図５および図６に基づいて説明したインプリント方法を実施する場合を主として想定したものである。

図１１に示されるように、本発明のインプリント装置１００は、モールド１の保持を補助させるためにモールド１よりも外方に突出して設けられるモールド接合体２１と、インプリント用の基板７を保持するための基板保持部１２０と、インプリント用の基板７とモールド１との相対的な間隙を広げるように作用し、剥離動作を行なうための剥離駆動部１３０と、剥離動作の際に、モールド１またはインプリント用の基板７に伝達される引き剥がし力の伝達に差をつけるためのモールド１側に備えられた２種類の異なる弾性の部材１２，１６を有している。

２種類の異なる弾性の部材１２，１６は、引き剥がしの際の引き剥がし力の伝達に差をつけるための部分であって、この実施形態ではいわゆるモールド保持部を兼ねている。なお、部材１２，１６はインプリント用の基板側に設けることもできる。また、上述したように２種類の異なる弾性の部材１２，１６に代えて、同一部材からなり、少なくとも２以上の異なる剛性の部位を備えるように、剛性を形状の異方性により変化させた形状異方部材が適用できるように装置構成を変えることもできる。

本発明のインプリント装置１００において、剥離駆動部１３０には応力制御ユニット１４０と応力計測器１５０が接続され、これらは、データ処理ユニット２００に接続されている。剥離駆動部１３０は、剥離動作を行うための装置であって、例えば、必要に応じてアクチュエータやバネ等のモールド保持部を介して、２種類の異なる弾性の部材１２，１６に連結されている。応力計測器１５０は、剥離時に剥離駆動部１３０に加わる力を計測するためのものであり、応力制御ユニット１４０は、剥離の際に加える力を制御するためのものである。

データ処理ユニット２００は、樹脂層５´からモールド１を剥離させる状態を制御するための演算、命令を主として行なうユニットである。

データ処理ユニット１００は、本実施形態の場合、応力計測器１５０などからのデータや入力装置３１０からの情報を受け取るための入力部２０１と、剥離駆動部１３０に作用する力の状態を検証するための検証部２０２と、剥離駆動部１３０に加えられるべき応力を算出するための計算部２０３と、上記の各作業に誤りが無いか確認するための判定部２０４と、剥離駆動部に対して命令を出したり、あるいは、外部出力に情報を出したりする出力部２０５と、入力データや得られたデータを蓄積するための内部記憶部２０６とを有している。

このようなデータ処理ユニット２００には、入力装置３１０、出力装置３２０、外部記憶装置３３０等が外部接続されている。入力装置３１０は、例えば、外部からデータ処理ユニットに対してデータや命令を入力するための装置である。出力装置３２０は、例えば、データ処理ユニットからの情報を出力するための装置である。外部記憶装置３３０は、内部記憶装置と同様に、入力データや得られたデータを蓄積するための外付けの装置である。

なお、図１１には好適なインプリント装置の一態様が示されているのであって、これに限定されることなく、種々の変形態様が可能である。

例えば、剥離駆動部１３０および弾性部材１２，１６は、モールド側に設けられているが、インプリント用の基板７側に設けてもよい。また、両方にあってもよい。

また、例えば、図３に示されるような態様となるが、モールドおよび基板の保持部は、剥離駆動部や弾性部材と一体であってもよい。

例えば、剥離駆動部１３０と弾性部材１２，１６は、モールド１側または基板７側のいずれか一方にのみ存在するようにしても良いし、モールド１側に剥離駆動部、基板７側に弾性部材というように、別々としてもよい。

また、本発明のインプリント装置は、図示していない樹脂材料供給機構を有している。この供給機構は、例えば、図１（ａ）に示されるようにインプリント用の基板７の上に樹脂材料５を供給するものである。樹脂材料供給機構の一例としてインクジェット装置が挙げられる。また、適宜、樹脂材料を硬化させるための、光硬化手段や熱硬化手段が設けられる。また、図面にはモールドと基板を樹脂層を介して接触させる機構を描いていないが、これは剥離の機構と別個に設けても良いし、剥離の機構と一体化させてもよい。

変形態様の好適な一例が図１２に示される。図１２は、剥離の駆動系をインプリント用の基板７側に設置したインプリント装置１０１の一例であり、前記図１１と同一符号は同一部材を示している。図１２において、符号１３５は弾性部材１２，１６と一体化されたモールド保持部である。インプリント用の基板７を保持するための基板保持部１２０には、基板７側を剥離動作させるための剥離駆動部１９０が備えられ、この剥離駆動部１９０に応力制御ユニット１４０と応力計測器１５０が接続され、これらは、データ処理ユニット２００に接続されている。そして、モールドと樹脂層５´の剥離には、インプリント用の基板７側に設置された剥離駆動部１９０が実質的に駆動する。

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］
表面の大きさが４０×４０ｍｍ、裏面の大きさが４６．４×４６．４、厚み６．３５ｍｍの台形状の石英ガラスを用いてモールドを作製した。表面に形成されている凹凸構造領域Ａ１の大きさは２５ｍｍ×２５ｍｍの正方形であり、Ａ１に含まれる具体的な凹凸構造のパターンは、深さ１００ｎｍ、ライン／スペースが１００ｎｍ／１００ｎｍとした。

インプリント用の基板として、厚み０．６ｍｍのシリコン基板を準備した。
上記のインプリント用の基板の表面に光硬化性の樹脂材料ＰＡＫ−０１−５００（東洋合成工業製）をスピン塗布した。このときの膜厚は、ナノインプリントを実施せずにＵＶを照射した別のサンプルにて計測したところ、約６００ｎｍであった。

上記のように樹脂材料を供給したインプリント用の基板に、凹凸構造のパターンを備えるモールドを接触し、モールド側から３００Ｎの力で９０秒間加圧した。

この状態で、インプリント装置の照明光学系から平行光（ピーク波長が３６５ｎｍの紫外線）をモールド側に１００ｍＪ／ｃｍ²の条件で照射した。これにより、光硬化性の樹脂材料を硬化させて樹脂層とした（凹凸構造パターンを有する樹脂層を形成する樹脂層形成工程）。

次いで、下記の要領で、樹脂層からモールドを引き離す剥離工程を実施した。
本発明の剥離手法を行なうために、図１１に示されるような装置を用いて上述した第１の実施形態に基づく樹脂層５´とモールドとの剥離工程を実施した。

弾性部材１１，１５としては、互いにヤング率が異なるポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）と、ＭＣナイロンとを用いた。このとき弾性部材１１の弾性率Ｅ₁₁＝３９２ＭＰａ、弾性部材１５の弾性率Ｅ₁₅＝３４３２ＭＰａである。

なお、各弾性部材の弾性率は、曲げ試験によって求めた。計測手順をより具体的に述べる。幅Ｗ、厚さｄ（ｍｍ）である板状試料を用意して両端を支持する。このとき支持部間の距離はＬ（ｍｍ）である。中央部に荷重Ｐ（Ｎ）をかけたときに生じたたわみがｈ（ｍｍ）を検出する。これらの結果を得ることにより、下式（１）により弾性率Ｅ（ＭＰａ）を求めることが出来る。このとき求めた弾性率は、既に述べているようにヤング率のことである。

Ｅ＝（１／４）・（Ｌ³ ／Ｗｄ³ ）（Ｐ／ｈ） …（１）

また弾性部材１１、１５は幅１０ｍｍのＬ字状の構造を有しており、Ｌ字部がモールド裏面のコーナーと一致するように、また弾性部材１１と１５とはモールドの対角線に対して線対称となるよう配置されている。モールドと弾性部材とは、弾性部材に設けられた穴を介して真空吸着により取り付けられ、これによりモールド複合体を構成した。

このような本発明の方法に基づく引き剥がし力（上方の力）を付与して引き剥がし操作を行なったところ、弾性部材１５にて保持した側の、モールド表面の頂点部分から剥離が起こり、最終的に全ての面を剥離することが出来た。このときに計測された剥離時の応力は３３Ｎであった。次に弾性部材を同一材料で作製した場合、すなわちポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、あるいはＭＣナイロンで作製した場合にも同様の試験を実施した。その結果、計測された剥離時の応力はそれぞれ８３Ｎ、９６Ｎであった。つまり、剥離の開始点における応力を極めて小さくすることができることがわかった。また弾性部材１１，１５を使用せずに上方に引き剥がす単純な従来の操作と比較して、剥離の開始点における応力は、少なくとも本実施例であると、少なくとも約２／５までに低減されることが確認された。

［実施例２］
実施例１とは異なり、本発明の剥離手法を行なうために、図１１に示されるような装置を用いて上述した第３の実施形態に基づく樹脂層５´とモールドとの剥離工程を実施した。

このとき更に、モールドの形状も実施例１と異なり、モールドは凸状である。表面の大きさは３０×３０ｍｍであり、凹凸構造領域Ａ１を有する面は、表面で段差３ｍｍだけ突出した形状となっており、２５×２５ｍｍである。厚みは６．３５ｍｍ、裏面の大きさは３０×３０ｍｍである。表面に形成されている凹凸構造領域Ａ１の大きさは２０ｍｍ×２０ｍｍの正方形であり、Ａ１に含まれる具体的な凹凸構造のパターンは、深さ１００ｎｍ、ライン／スペースが１００ｎｍ／１００ｎｍとした。装置構成および光硬化性の樹脂層などは、実施例１と同様である。

弾性部材１２，１６としては、互いにヤング率が異なるアルミニウムと、ＭＣナイロンを用いた。弾性部材１２の弾性率Ｅ₁₂＝７０３００ＭＰａ、弾性部材１６の弾性率Ｅ₁₆＝３４３２ＭＰａ。弾性率の測定手法は上述したとおりである。

また弾性部材１２、１６はＬ字状の構造を有しており、Ｌ字部がモールドの段差部分のコーナーと一致するように、また弾性部材１２と１６とはモールドの対角線に対して線対称となるよう配置されている。

このような本発明の方法に基づく引き剥がし力（上方の力）を付与して引き剥がし操作を行なったところ、弾性部材１２にて保持した側の、モールド表面の頂点部分から剥離が起こり、最終的に全ての面を剥離することが出来た。このときに計測された剥離時の応力は２６Ｎであった。次に弾性部材を同一材料で作製した場合、すなわちＭＣナイロン、あるいはアルミニウムで作製した場合にも同様の試験を実施した。その結果、計測された剥離時の応力はそれぞれ４４Ｎ、６３Ｎであった。つまり、剥離の開始点における応力を極めて小さくすることがでることがわかった。また弾性部材１１，１５を使用せずに上方に引き剥がす単純な従来の操作と比較して、剥離の開始点における応力は、少なくとも本実施例であると、少なくとも約１／２までに低減されることが確認された。

本発明のインプリント方法は、モールドの凹凸構造領域を有する面とインプリント用の基板との間に、被転写物である被転写材料を介在させて、凹凸構造パターンを有する被転写材料層を形成する被転写材料層形成工程と、被転写材料層形成工程におけるインプリント用の基板とモールドとの間隙距離を広げるように引き剥がし力を作用させて被転写材料層からモールドを引き離す剥離工程と、を有し、引き剥がし力は、少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分、または少なくとも２種類以上の異なる剛性の部分を介して、モールドと被転写材料層とが接触している領域に不均一に伝えられるように構成されているので、より小さな剥離力で樹脂層からモールドを引き離すことが可能となり、被転写物である樹脂がモールドに付着するという不都合の発生を回避することができる。また、インプリント用の基板の厚みや樹脂層の厚み等にバラつきが有る場合、剥離を単純に距離で制御するような単なる機械制御に基づく剥離では、剥離にかかる応力のバラつきを緩衝させることはできないが、本発明のごとく弾性体を介して剥離する場合には、弾性体が剥離にかかる応力を緩衝させることができる。

ナノインプリント技術を用いた微細加工に利用可能である。

１…モールド
２…凹部
５…樹脂材料
５´…樹脂層
７…インプリント用の基板
１１，１５…弾性部材
１２，１６…弾性部材
２０…モールド接合体
２１…モールド接合体
３０…形状異方部材
３１，３５…２つの異なる剛性の部位
４０…形状異方部材
４１，４５…２つの異なる剛性の部位
１００，１０１…インプリント装置

Claims (4)

1. モールドと、該モールドの凹凸構造領域と異なる領域において一体化している少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分、または該モールドの凹凸構造領域と異なる領域において一体化している少なくとも２以上の異なる剛性の部分と、を備えることを特徴とするインプリント用モールド複合体。
2. 前記少なくとも２種類以上の異なる弾性の部分は、少なくとも２種類以上の異なる弾性の弾性部材により構成される請求項１に記載のインプリント用モールド複合体。
3. 前記少なくとも２以上の異なる剛性の部分は、同一部材からなり少なくとも２以上の異なる剛性の部分を備える形状異方部材により構成される請求項１に記載のインプリント用モールド複合体。
4. 凹凸構造領域を除くモールドの所望の領域に、少なくとも２種類以上の異なる弾性の部材を吸着または接合して一体化し、または同一部材からなり少なくとも２以上の異なる剛性の部分を備える形状異方部材を吸着または固着することを特徴とするインプリント用モールド複合体の製造方法。

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