JP5884555B2 - Imprint mold and method for forming fine structure - Google Patents

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Description

本発明は、所望の凹凸構造を形成するインプリント用のモールドとこれを用いた微細構造の形成方法に関する。   The present invention relates to an imprint mold for forming a desired concavo-convex structure and a fine structure forming method using the same.

微細加工技術として、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、凹凸構造を転写材料に転写することで微細構造を等倍転写する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では、流動性を有する転写材料を使用し、モールドを押し当て、モールドの凹凸構造に転写材料を充填させた後に硬化させ、その後、モールドと転写材料とを引き離す剥離工程が存在する。この剥離工程においては、基体上の転写材料に転写された凹凸構造を維持したままモールドと転写材料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、転写材料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いる。特に、単位時間(msec)における剥離力(NまたはPa)の増加あるいは減少を荷重速度(N/msecまたはPa/msec)で表した場合、この荷重速度の絶対値が大きくなるということは、剥離が起こっている点あるいは面に対して急峻な剥離応力の増減があったことを示す。そして、転写材料の強度あるいは転写材料と基体との密着性が剥離力に耐えきれない場合、モールドへの転写材料の付着、あるいは、転写材料の破損を生じることになる。
上述の荷重速度の発生を抑制するためには、剥離力を低減することが好ましく、例えば、モールドの凹凸構造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、ダミーパターンを設けることによって剥離力の急激な増大を抑制する方法(特許文献2)も提案されている。さらに、剥離力を計測し、目標の剥離力となるように制御する装置(特許文献3)が提案されている。
As a microfabrication technology, attention has been focused on an imprint method that uses a mold member (mold) with a fine concavo-convex structure formed on the surface of a substrate and transfers the concavo-convex structure to a transfer material to transfer the fine structure at the same magnification. Yes. In this imprint method, there is a peeling process in which a transfer material having fluidity is used, the mold is pressed, the uneven structure of the mold is filled with the transfer material, cured, and then the mold and the transfer material are separated. . In this peeling process, there is a demand for a technique for cleanly peeling the mold and the transfer material while maintaining the concavo-convex structure transferred to the transfer material on the substrate. In general, the risk of inconvenience that the transfer material adheres to the mold during peeling and the risk of breakage of the mold have a correlation with the peeling force required for peeling. In particular, when the increase or decrease in peeling force (N or Pa) per unit time (msec) is expressed in terms of load speed (N / msec or Pa / msec), the absolute value of this load speed increases. This indicates that there was a steep increase / decrease in the peeling stress with respect to the point or the surface where the phenomenon occurred. When the strength of the transfer material or the adhesion between the transfer material and the substrate cannot withstand the peeling force, the transfer material adheres to the mold or the transfer material is damaged.
In order to suppress the occurrence of the load speed described above, it is preferable to reduce the peeling force. For example, a method of forming a release layer containing a fluorine component or the like on the uneven structure surface of the mold (Patent Document 1). Proposed. In addition, a method (Patent Document 2) that suppresses a rapid increase in peeling force by providing a dummy pattern has also been proposed. Furthermore, an apparatus (Patent Document 3) that measures the peeling force and controls it to achieve a target peeling force has been proposed.

特許第4154595号公報Japanese Patent No. 4154595 特開2010−225683号公報JP 2010-225683 A 特開2010−274635号公報JP 2010-274635 A

しかしながら、上記のモールドの凹凸構造面に離型層を設ける方法は、モールドに複数種の凹凸構造が存在する場合、凹凸構造領域毎に剥離に要する応力が変化するので、凹凸構造領域の境界で荷重速度が大きくなる可能性を排除できないという問題がある。また、モールドの凹凸構造が一様である場合であっても、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ときには、剥離に要する力が格段と大きくなってしまい、剥離に対する問題解決が十分ではない。さらに、離型層の離型作用が大きすぎる場合、モールドの凹凸構造への転写材料の充填性が低下するという問題もあった。
また、ダミー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ある。
さらに、荷重速度の変化はmsec単位の非常に短い時間内でも起こりうるため、上記のような剥離力を計測し、目標の剥離力となるように制御する装置では、荷重速度の変化を検知しても、これをフィードバックして瞬時に応答することは難しく、また、瞬時の応答を可能とした場合、装置コストが大幅に増大すると考えられる。
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、転写材料との剥離を安定して行えるインプリント用のモールドと、このモールドを使用した微細構造の形成方法を提供することを目的とする。
However, in the method of providing a release layer on the concavo-convex structure surface of the mold described above, when multiple types of concavo-convex structures exist in the mold, the stress required for peeling varies for each concavo-convex structure region. There is a problem that the possibility of an increase in the load speed cannot be excluded. Even if the uneven structure of the mold is uniform, when the contact area increases for the purpose of improving productivity, the force required for peeling increases dramatically, and the problem with peeling is solved. Is not enough. Furthermore, when the releasing action of the releasing layer is too large, there is a problem that the filling property of the transfer material into the uneven structure of the mold is lowered.
Further, in the method of forming a dummy pattern, even a pattern that is not originally required is transferred, and thus the peeling pattern may have an adverse effect in the subsequent process.
Furthermore, since the change in load speed can occur even in a very short time in units of msec, the apparatus that measures the peeling force as described above and controls it to achieve the target peeling force detects the change in the load speed. However, it is difficult to feed back this and respond instantaneously, and if instantaneous response is possible, it is considered that the cost of the apparatus is greatly increased.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an imprint mold capable of stably peeling from a transfer material, and a method for forming a microstructure using the mold. Objective.

このような目的を達成するために、本発明は、基材の主面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、前記転写基材とモールドとの剥離方向を特定方向とし、基材の主面には、凹凸構造を有する複数の領域が前記特定方向に沿って隣接するように位置し、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、複数の前記領域が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、複数の前記領域の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、各領域における前記特定方向の領域長Bに対する実測長Lの比L/Bが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて同一もしくは増大傾向にあるような構成とした。
In order to achieve such an object, the present invention provides a mold having a concavo-convex structure on a main surface of a substrate, and the transfer material is peeled from the mold after the concavo-convex structure is filled with a transfer material and cured. In the imprint mold for transferring the concavo-convex structure to the transfer material, the peeling direction between the transfer base material and the mold is a specific direction, and the main surface of the base material has a plurality of concavo-convex structures. area is positioned to be adjacent along said specific direction, as the stress required for peeling of the transfer material of each region, the increasing tendency toward a specific region from a region located at both ends of the specific direction, a plurality It was set as the structure where the said area | region of was located.
As another aspect of the present invention, the ratio S / A of the measured surface area S of the region to the area A of each of the plurality of regions tends to increase from the region located at both ends in the specific direction toward the specific region. A certain configuration was adopted.
As another aspect of the present invention, the ratio L / B of the measured length L to the region length B in the specific direction in each region tends to be the same or increasing from the region located at both ends of the specific direction toward the specific region. The configuration is as follows.

本発明の他の態様として、前記主面は方形であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は正N角形(Nは5以上の整数)であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は円形であり、前記特定方向は任意に設定されるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は楕円形であり、前記特定方向は主面の楕円形の長軸方向であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記主面は開口部を有する環状であり、前記特定方向は主面の外縁部から前記開口部側の内縁部に向かう方向であるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the main surface is a square, and the specific direction is a direction from one end side to the other end side of the main surface, or from one corner portion of the main surface facing each other. It was set as the structure which is the direction which goes to the other corner | angular part.
As another aspect of the present invention, the main surface is a regular N-gon (N is an integer of 5 or more), and the specific direction is a direction from one opposite side of the main surface to the other end, or It was set as the direction which goes to the other edge part from the one corner | angular part which the main surface opposes, or the direction which goes to the other corner | angular part from the one corner | angular part which the main surface opposes.
As another aspect of the present invention, the main surface is circular and the specific direction is arbitrarily set.
As another aspect of the present invention, the main surface is elliptical, and the specific direction is the major axis direction of the elliptical shape of the main surface.
As another aspect of the present invention, the main surface is an annular shape having an opening, and the specific direction is a direction from an outer edge of the main surface toward an inner edge on the opening.

本発明の微細構造の形成方法は、上述のいずれかのインプリント用のモールドの主面と基体との間に転写材料を介在させる押し当て工程と、該転写材料を硬化させる硬化工程と、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がす剥離工程と、を有し、前記剥離工程では、前記モールドの前記特定方向に沿って前記基体と前記モールドとの間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させるような構成とした。
また、本発明は、円筒状の基材の周面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、円筒状の基材の周面には、該周面の円周方向と垂直な一の基線部位から円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域が隣接するように位置し、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向となるように、複数の前記領域が位置するような構成とした。
本発明の他の態様として、複数の前記領域の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあるような構成とした。
本発明の他の態様として、各領域における円周方向の領域長Bに対する実測長Lの比L/Bが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にあるような構成とした。
The fine structure forming method of the present invention includes a pressing step in which a transfer material is interposed between the main surface of one of the above-described imprint molds and a substrate, a curing step in which the transfer material is cured, and curing. A peeling step of peeling off the transfer material and the mold later, and in the peeling step, the peeling force is increased so as to widen the gap distance between the base and the mold along the specific direction of the mold. It was set as the structure which acts.
Further, the present invention is a mold having a concavo-convex structure on the peripheral surface of a cylindrical substrate, and after the transfer material is filled and cured in the concavo-convex structure, the transfer material is peeled off from the mold, and the concavo-convex structure In the imprint mold for transferring the material to the transfer material, the circumferential surface of the cylindrical base material is uneven along the circumferential direction from one base line portion perpendicular to the circumferential direction of the circumferential surface. A plurality of regions having a structure are positioned adjacent to each other, and the stress required for peeling the transfer material for each region tends to increase from the adjacent region to the specific region along the circumferential direction so as to sandwich the base line portion. It was set as the structure where the said several area | region is located so that it may become.
As another aspect of the present invention, the ratio S / A of the measured surface area S of the region to the area A in each region of the plurality of regions is along the circumferential direction from adjacent regions so as to sandwich the baseline region, respectively. The configuration tends to increase toward a specific area.
As another aspect of the present invention, the ratio L / B of the measured length L to the circumferential region length B in each region is changed from the adjacent region to the specific region along the circumferential direction so as to sandwich the baseline portion. The configuration is the same or tends to increase.

本発明の微細構造の形成方法は、基体上に配設された転写材料と、上述のいずれかの円筒状のインプリント用のモールドとを押し当てる押し当て工程と、前記モールドを円周方向にn回転(nは1以上の整数)させながら、前記モールドと接触した状態で前記転写基材を硬化させ、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がして、前記転写材料に前記モールドの凹凸構造を転写する転写・硬化・剥離工程と、を有し、前記押し当て工程では、前記モールドの基線部位を転写材料に押し当て、前記転写・硬化・剥離工程では、前記モールドの基線部位が転写材料に当接した状態で回転を停止するような構成とした。   The fine structure forming method of the present invention includes a pressing step of pressing a transfer material disposed on a substrate and any of the above-described cylindrical imprint molds, and the mold in the circumferential direction. While making n rotations (n is an integer of 1 or more), the transfer base material is cured in contact with the mold, the cured transfer material and the mold are peeled off, and the transfer material is transferred to the mold. A transfer / curing / peeling process for transferring the concavo-convex structure, and in the pressing process, the base part of the mold is pressed against a transfer material, and in the transfer / curing / peeling process, the base part of the mold is The configuration is such that the rotation is stopped in contact with the transfer material.

本発明では、特定方向あるいは円周方向でモールドと転写材料との剥離を行うときに、急峻な剥離応力の増減を抑制することができ、安定したインプリントが可能であり、欠陥の発生が低減された微細構造の形成が可能である。   In the present invention, when the mold and the transfer material are peeled in a specific direction or a circumferential direction, a steep increase / decrease in peeling stress can be suppressed, stable imprinting is possible, and the occurrence of defects is reduced. It is possible to form a fine structure.

図1は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するためのモールドの側面図である。FIG. 1 is a side view of a mold for explaining an embodiment of a mold for imprinting according to the present invention. 図2は、図1に示されるインプリント用のモールドの基材主面の平面図である。FIG. 2 is a plan view of the main surface of the substrate of the imprint mold shown in FIG. 図3は、本発明における比L/Bを説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the ratio L / B in the present invention. 図4は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。FIG. 4 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図5は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。FIG. 5 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図6は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図7は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図8は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。FIG. 8 is a plan view corresponding to FIG. 2, showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図9は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す斜視図である。FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. 図10は、図9に示されるモールドの回転軸に垂直な断面図である。10 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the mold shown in FIG. 図11は、本発明の微細構造の形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 11 is a process diagram for explaining an embodiment of the fine structure forming method of the present invention. 図12は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 12 is a process diagram for explaining another embodiment of the fine structure forming method of the present invention. 図13は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。FIG. 13 is a process diagram for explaining another embodiment of the fine structure forming method of the present invention.

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。
[インプリント用のモールド]
本発明のインプリント用のモールドは、複数種の凹凸構造を有するモールドであり、インプリント時の転写材料とモールドとの剥離方向を特定方向として予め設定し、この特定方向における剥離応力の急峻な変化を抑えるように、凹凸構造を有する複数の領域が配置されたものである。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ、後述するように、領域毎の転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を比較したときに、領域毎の転写材料の剥離に要する応力が特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、各領域が位置すればよい。特に、このような密着力に相違が現れる条件と、その配列方法としては、各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあること、あるいは、基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあることが満足される条件が挙げられる。よって、これらの条件に従うのならば、特に制限はない。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[Imprint mold]
The mold for imprinting of the present invention is a mold having a plurality of types of concavo-convex structures, and the peeling direction between the transfer material and the mold at the time of imprinting is set in advance as a specific direction, and the peeling stress in this specific direction is steep. A plurality of regions having a concavo-convex structure are arranged so as to suppress the change. In addition, the shape and size of the concavo-convex structure possessed by a plurality of regions, and the type of the concavo-convex structure can be set and selected as appropriate. Then, each region may be positioned so that the stress required for peeling the transfer material for each region tends to increase from the region located at both ends in the specific direction toward the specific region. In particular, as a condition in which the difference in the adhesion force appears and the arrangement method thereof, the ratio S / A of the measured surface area S of the region to the area A in each region is changed from the region located at both ends in the specific direction to the specific region. There is a condition that satisfies a tendency toward an increase toward the center, or an increase trend toward a specific area along the circumferential direction from each of the adjacent areas so as to sandwich the baseline portion. Therefore, if these conditions are obeyed, there is no particular limitation.

<実施形態1>
図1は、本発明のインプリント用のモールドの一実施形態を説明するためのモールドの側面図であり、図2は、図1に示されるインプリント用のモールドの基材主面の平面図である。図1および図2において、インプリント用のモールド11は基材12を有し、この基材12の方形の主面13には、転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域13Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域13Bが設定されている。尚、図1では、主面13の凹凸構造領域13Aに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものである。また、非凹凸構造領域13Bが存在せず、主面13の全域が凹凸構造領域13Aであってもよい。
主面13の凹凸構造領域13Aには、方形の主面13の対向する一方の端辺13aから他方の端辺13bに向かう特定方向(図2に示される矢印D方向)に沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III,II,I,II′,III′の各領域における転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を求めたときに、密着力が特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にある。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ特に制限はない。
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a side view of a mold for explaining an embodiment of an imprint mold according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of a substrate main surface of the imprint mold shown in FIG. It is. 1 and 2, the imprint mold 11 has a base 12, and a rectangular main surface 13 of the base 12 has a concavo-convex structure region 13 </ b> A having a concavo-convex structure to be transferred. A non-concave structure region 13B that does not have an uneven structure is set. In FIG. 1, uniform fine unevenness is shown in the uneven structure region 13A of the main surface 13, but this shows the uneven structure for convenience. Further, the non-concave structure region 13B may not exist, and the entire main surface 13 may be the uneven structure region 13A.
In the concavo-convex structure region 13A of the main surface 13, the concavo-convex structure is formed along a specific direction (the direction of arrow D shown in FIG. 2) from one end side 13a to the other end side 13b of the rectangular main surface 13. A plurality of regions III, II, I, II ′, and III ′ having a position are adjacent to each other. In the present invention, when the stress required for peeling of the transfer material in each of the regions III, II, I, II ′, and III ′, that is, the adhesion force is obtained, the adhesion force is located at both ends in the specific direction D. There is a tendency to increase from regions III and III ′ toward region I as a specific region. Note that the shape and size of the concavo-convex structure possessed by the plurality of regions and the type of the concavo-convex structure can be set and selected as appropriate, and there is no particular limitation.

ここでいう増大傾向とは、上記の例では、領域IIIから領域II、さらに特定領域である領域Iに向かって密着力が徐々に大きくなり、また、領域III′から領域II′、さらに特定領域である領域Iに向かって密着力が徐々に大きくなることである。そして、例えば、領域IIIと領域IIにおける密着力が同一、あるいは、領域III′と領域II′における密着力が同一である場合も含むものである。また、領域Iの両側に位置する領域IIと領域II′における密着力は、同一、異なるもの、いずれであってもよく、さらに、その外側に位置する領域IIIと領域III′における密着力も、同一、異なるもの、いずれであってもよい。以下の本発明において同様である。   In this example, the increasing tendency means that the adhesion force gradually increases from the region III to the region II and further toward the specific region I, and from the region III ′ to the specific region II ′ and further to the specific region. That is, the adhesion force gradually increases toward the region I. For example, the case where the adhesion force in the region III and the region II is the same, or the adhesion force in the region III ′ and the region II ′ is the same is included. Further, the adhesion force in the region II and the region II ′ located on both sides of the region I may be the same or different, and the adhesion force in the region III and the region III ′ located outside thereof is also the same. , Different ones may be used. The same applies to the following present invention.

ここで、領域毎の転写材料の剥離に要する応力、すなわち密着力を求める方法について説明する。最も簡単な方法は、例えば、領域Iと領域IIが有する凹凸構造パターンと同様のパターン形状を持ち、同じ面積を有するサンプルモールドAとサンプルモールドBを準備しておき、それぞれに転写の際に用いる転写材料を塗布し、硬化させ、転写材料を引き剥がすのに要する応力を計測することである。引き剥がし方はナノインプリントを実施する際の引き剥がし方にあわせることが好ましく、転写材料とサンプルモールドとの間に垂直方向に応力をかける方法や、サンプルモールドまたは転写材料あるいは両方に対して横方向からの応力を加える方法、更にサンプルモールドまたは転写材料あるいは両方を曲げることが可能であるならば、例えば、サンプルモールド端部に応力を加えて曲げることにより剥離を実施する方法などがある。また、これらの引き剥がし方により、転写材料を引き剥がすのに要する応力が計測される部位が決定される。例えば、垂直方向に引き剥がす場合には、力は面に対して一様に加わっているとみなすことができるために、領域の全面積において応力が計測される。また、上記の垂直剥離方法であっても接触面が徐々に剥がれていく場合や、例えば、サンプルを曲げて引き剥がす場合、剥離された部分と剥離されていない部分の境界は線となるため、この境界線において応力が計測される。   Here, a method for obtaining the stress required for peeling of the transfer material for each region, that is, the adhesion force will be described. The simplest method is, for example, preparing a sample mold A and a sample mold B having the same pattern shape as the concavo-convex structure pattern of the region I and the region II and having the same area, and using them in the transfer respectively Applying and curing the transfer material and measuring the stress required to peel off the transfer material. The method of peeling is preferably matched to the method of peeling when nanoimprinting is performed, and a method of applying a stress in the vertical direction between the transfer material and the sample mold, or from the lateral direction with respect to the sample mold and / or transfer material If it is possible to bend the sample mold and / or the transfer material, it is possible to perform peeling by applying stress to the end of the sample mold. Moreover, the site | part where the stress required for peeling off a transfer material is measured by these peeling methods. For example, when peeling off in the vertical direction, since the force can be regarded as being applied uniformly to the surface, the stress is measured over the entire area of the region. In addition, even when the contact surface is gradually peeled even in the above vertical peeling method, for example, when the sample is bent and peeled, the boundary between the peeled portion and the non-peeled portion becomes a line, Stress is measured at this boundary line.

ところで、上記は転写材料から各サンプルモールドを剥離するのに必要な応力の比較である。つまり転写材料を基準とした場合のサンプルモールド間の相対評価である。ただし単純にサンプルモールド同士の順位付けを行いたいのであれば、例えば、サンプルモールドAとサンプルモールドBとを転写材料を介して接合し、サンプルモールドAとサンプルモールドBとに等しい応力を加えた状態で、先に転写材料から剥離する順番を計測するという、いわば各サンプルモールドにおける密着力の相対評価を行い、これを密着力としても構わない。更に、これらのデータを予め収集しておき、データと照らし合わせて密着力の相対的な差を求めても構わない。   By the way, the above is a comparison of stresses required to peel each sample mold from the transfer material. That is, it is a relative evaluation between sample molds when the transfer material is used as a reference. However, if it is desired to simply rank the sample molds, for example, the sample mold A and the sample mold B are joined via the transfer material, and the sample mold A and the sample mold B are subjected to equal stress. In other words, the order of peeling from the transfer material is measured first, that is, relative evaluation of the adhesion force in each sample mold is performed, and this may be used as the adhesion force. Furthermore, these data may be collected in advance, and the relative difference in adhesion may be obtained by comparing with the data.

このように、密着力の大きさによって領域を順列配置する方法を提示したが、このような密着力の計測を行わない場合であっても、表面積によって密着力の値が変化することを利用することに着眼し、各領域における面積Aと、実測表面積Sとを判断基準として使用することが可能である。次に、この判断基準を採用した場合について説明する。
上記の例では、主面13の凹凸構造領域13Aには、方形の主面13の対向する一方の端辺13aから他方の端辺13bに向かう特定方向(図2に示される矢印D方向)に沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III,II,I,II′,III′の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aを求めたときに、比S/Aが特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にある。尚、複数の領域が有する凹凸構造の形状や寸法、凹凸構造の種類は、適宜設定、選択することができ特に制限はない。このときに実測表面積Sを求める方法として、SEMおよびAFMなどを用いて形状観察した数値から求める方法や、スキャトロメトリ等が利用できる。
As described above, the method of arranging the regions in a permutation manner according to the magnitude of the adhesion force has been presented, but even when such an adhesion force measurement is not performed, the fact that the adhesion force value varies depending on the surface area is utilized. In particular, it is possible to use the area A in each region and the actually measured surface area S as judgment criteria. Next, a case where this determination criterion is adopted will be described.
In the above example, the concave-convex structure region 13A of the main surface 13 has a specific direction (in the direction of arrow D shown in FIG. 2) from the opposite end 13a to the other end 13b of the rectangular main surface 13. A plurality of regions III, II, I, II ′, and III ′ having a concavo-convex structure are adjacent to each other. In the present invention, when the ratio S / A of the measured surface area S of the region III to the region A of each region III, II, I, II ′, III ′ is obtained, the ratio S / A is determined to be in the specific direction D. Tends to increase from the regions III and III ′ located at both ends of the region toward the region I as the specific region. Note that the shape and size of the concavo-convex structure possessed by the plurality of regions and the type of the concavo-convex structure can be set and selected as appropriate, and there is no particular limitation. At this time, as a method of obtaining the measured surface area S, a method of obtaining from a numerical value obtained by observing the shape using SEM, AFM, or the like, scatterometry or the like can be used.

ここで、実測表面積Sを求める各計測方法についての有用性や有効な利用方法について説明する。SEMは、表面上部からの形状観察の代表例であり、光学顕微鏡もこれに属するものである。よって凹凸情報は得られにくいものの、寸法の計測には非常に有効な手段と言える。またフォーカスマージンが許すならば、凹凸構造パターン底部の観察をパターン開口から観察することが可能であるため焦点間距離、つまり深さの情報を得ることも可能である。よって凹凸構造パターンの寸法や形状を構成するエッジ形状などの平面的な情報を重要視する場合であって、深さは概ねの数値が得られればよい場合には、有効な計測方法である。
AFMは、計測対象物の表面を探針(カンチレバー)で実質的になぞることにより形状情報を得る観察方法の代表例であり、接触式の段差計などもこれに属する。この計測方法の特徴は、探針(カンチレバー)が正確に表面をなぞることが出来れば、正確な深さ情報を得ることが可能な点である。よって凹凸構造パターンの深さ情報を重視したい場合には有効な方法である。むろん、この計測方法をSEMなどの他の方法と組み合わせてもよく、これはSEMも同様である。
Here, the usefulness of each measurement method for obtaining the measured surface area S and an effective usage method will be described. The SEM is a representative example of shape observation from the upper part of the surface, and the optical microscope belongs to this. Therefore, although unevenness information is difficult to obtain, it can be said to be a very effective means for measuring dimensions. If the focus margin permits, it is possible to obtain information on the distance between the focal points, that is, the depth, because the bottom of the concavo-convex structure pattern can be observed from the pattern opening. Therefore, in the case where importance is given to planar information such as the edge shape constituting the dimensions and shape of the concavo-convex structure pattern, and the depth is only required to be an approximate value, it is an effective measurement method.
The AFM is a representative example of an observation method that obtains shape information by substantially tracing the surface of a measurement object with a probe (cantilever), and a contact type step meter belongs to this. The feature of this measurement method is that accurate depth information can be obtained if the probe (cantilever) can trace the surface accurately. Therefore, this method is effective when the depth information of the concavo-convex structure pattern is to be emphasized. Of course, this measurement method may be combined with other methods such as SEM, which is the same for SEM.

これらの計測方法に対してスキャトロメトリは、計測対象とする領域内の光学的な性質が均一であるということを仮定して形状を求める方法であるため、複雑なパターン形状やランダムなパターン配列、屈折率が異なる層構成を有する場合など、光学特性の異なる領域の入り組んだ対象物に対して用いることが難しく、この仮定を超える計測手法が確立されない限りにおいてSEMやAFMと異なり汎用性は低い。ただし仮定を満たせば、一度の計測でパターンの寸法や深さに加え、側壁形状も知ることが可能であるため、実測表面積Sのより厳密な計測が可能である。よって本発明において数ミクロン以下、特にサブミクロン以下の凹凸構造パターンを持つ表面の計測には好ましい方法といえる。更にモールドへのダメージが低いという点でも、スキャトロメトリは好ましい。例えばSEMのような高エネルギーかつ低波長の電磁波を照射してしまうと、モールド表面に離型性を有する薄膜を形成していたときには、この薄膜がダメージを受け、結果的にインプリント時に転写不良が生じる可能性があることや、AFMのように計測部分が近接あるいは接触する方法であっても、異物の付着や傷つき、表面状態の変質などのリスクを伴うことになる。よってレーザー光を用いて非接触計測を行うスキャトロメトリは、計測後でモールドを使用する場合を想定すると特に好ましい方法であるといえる。なお非接触かつダメージレスという観点に立つならば、低エネルギーの光、特に離型層へのダメージが低い222nm以上の波長を有する光を用いた計測系を有する計測方法は好ましく、例えば三次元形状測定装置(例えば、三鷹光器(株)製 NH−3SPなど)やレーザー顕微鏡を、計測する凹凸構造パターンに応じて使い分けても構わない。また、これらの方法はSEMやAFMと同様に、他の計測方法と組み合わせて使用してもよい。   In contrast to these measurement methods, scatterometry is a method for obtaining a shape on the assumption that the optical properties within the region to be measured are uniform, so complex pattern shapes and random pattern arrangements are used. However, it is difficult to use it for complicated objects with different optical properties, such as when it has a layer structure with different refractive index, and it is low in versatility unlike SEM and AFM unless a measurement technique exceeding this assumption is established. . However, if the assumption is satisfied, it is possible to know the side wall shape in addition to the dimension and depth of the pattern with a single measurement, so that the measured surface area S can be measured more strictly. Therefore, in the present invention, it can be said to be a preferable method for measuring a surface having a concavo-convex structure pattern of several microns or less, particularly submicron or less. Further, scatterometry is also preferable in that the damage to the mold is low. For example, if a high-energy and low-wavelength electromagnetic wave such as SEM is irradiated, if a thin film having releasability is formed on the mold surface, this thin film is damaged, resulting in a transfer failure during imprinting. Even with a method in which the measurement part approaches or comes into contact like AFM, there is a risk of foreign matter being attached or damaged, or a change in surface condition. Therefore, it can be said that the scatterometry which performs non-contact measurement using a laser beam is a particularly preferable method assuming the case where a mold is used after measurement. From the standpoint of non-contact and damage-free, a measurement method having a measurement system using low energy light, in particular, light having a wavelength of 222 nm or more with low damage to the release layer is preferable. You may use a measuring apparatus (for example, Mitaka Kogyo Co., Ltd. product NH-3SP etc.) and a laser microscope according to the uneven | corrugated structure pattern to measure. In addition, these methods may be used in combination with other measurement methods similarly to SEM and AFM.

尚、実測表面積Sは上記の計測を行わずに求めてもよい。例えば、凹凸構造パターンの設計データから表面積を算出し、これを代替値としてもよい。また、例えば、凹凸構造パターンの形状情報はSEMによって計測し、深さ情報は設計データを流用するなど、計測と算出を組み合わせても構わない。
この例では、領域IIIから領域II、さらに特定領域である領域Iに向かって比S/Aが徐々に大きくなり、また、領域III′から領域II′、さらに特定領域である領域Iに向かって比S/Aが徐々に大きくなることである。そして、例えば、領域IIIと領域IIにおける比S/Aが同一、あるいは、領域III′と領域II′における比S/Aが同一である場合も含むものである。また、領域Iの両側に位置する領域IIと領域II′における比S/Aは、同一、異なるもの、いずれであってもよく、さらに、その外側に位置する領域IIIと領域III′における比S/Aも、同一、異なるもの、いずれであってもよい。以下の本発明において同様である。
The measured surface area S may be obtained without performing the above measurement. For example, the surface area may be calculated from the design data of the concavo-convex structure pattern, and this may be used as an alternative value. For example, the shape information of the concavo-convex structure pattern may be measured by SEM, and the depth information may be combined with measurement and calculation, such as using design data.
In this example, the ratio S / A gradually increases from the region III to the region II and further to the region I which is the specific region, and from the region III ′ to the region II ′ and further to the region I which is the specific region. The ratio S / A gradually increases. For example, this also includes the case where the ratio S / A in the region III and the region II is the same, or the ratio S / A in the region III ′ and the region II ′ is the same. Further, the ratio S / A between the region II and the region II ′ located on both sides of the region I may be the same or different, and the ratio S between the region III and the region III ′ located outside the region I is different. / A may be the same or different. The same applies to the following present invention.

上記の面積Aは、領域毎に決まる面積であり、例えば、2mm×6mmの長方形状の領域では、面積Aは12mm2となる。尚、領域III,II,I,II′,III′における面積Aは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。一方、設定した領域III,II,I,II′,III′の各領域の実測表面積Sは、上述のように、SEM、AFM、スキャトロメトリ等を用いて測定したり、凹凸構造パターンの設計データから算出することができる。これにより、比S/Aが算出される。この比S/Aが大きいほど、当該領域において、単位面積当りのモールドと転写材料との接触する面積が大きくなり、モールドと転写材料との剥離に要する応力が大きくなる。尚、本発明では、領域III,II,I,II′,III′が有する凹凸構造は、上記のように、比S/Aが特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあれば特に制限はない。したがって、この例における5個の領域III,II,I,II′,III′の全ての凹凸構造が異なるものであってよく、また、例えば、領域IIIと領域III′の凹凸構造が同一、領域IIと領域II′の凹凸構造が同一であってもよい。 The area A is an area determined for each region. For example, in a rectangular region of 2 mm × 6 mm, the area A is 12 mm 2 . The areas A in the regions III, II, I, II ′, and III ′ may be the same or different. On the other hand, the measured surface area S of each of the set regions III, II, I, II ′, and III ′ is measured using SEM, AFM, scatterometry, etc. It can be calculated from the data. Thereby, the ratio S / A is calculated. The larger the ratio S / A, the larger the contact area between the mold and the transfer material per unit area in the region, and the greater the stress required for peeling between the mold and the transfer material. In the present invention, the concavo-convex structure of the regions III, II, I, II ′, III ′ is a specific region from the regions III, III ′ in which the ratio S / A is located at both ends in the specific direction D as described above. If there is an increasing tendency toward the area I, there is no particular limitation. Therefore, all the uneven structures of the five regions III, II, I, II ′, III ′ in this example may be different, and, for example, the uneven structure of the region III and the region III ′ is the same. The uneven structure of II and region II ′ may be the same.

また、ライン&スペースのパターンや、凹部あるいは凸部の配列間隔に方向性があるパターン等、モールドが有する凹凸構造に方向性がある場合、一般に、モールドのパターン形状を考慮し、剥離に要する応力の小さい方向から剥離が行われる。しかし、上記の領域III,II,I,II′,III′が有する凹凸構造に、剥離方向性の有無や、剥離方向性の程度差が存在する場合、設定した領域の境界で剥離応力の急峻な変化が生じることがあり、上記の特定方向Dと剥離方向性との関係が重要となる。そこで、本発明では、上記の比S/Aの要件に加えて、特定方向Dの領域長Bに対する実測長Lの比L/Bに着目し、領域III,II,I,II′,III′の各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域である領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にあることが好ましい。   In addition, when the concavo-convex structure of the mold is directional, such as a line and space pattern or a pattern having a direction in the arrangement interval of the concave or convex portions, generally, the stress required for peeling in consideration of the pattern shape of the mold Peeling is performed from the direction of small. However, if the uneven structure of the regions III, II, I, II ′, and III ′ includes the presence or absence of peeling directionality or a difference in the degree of peeling direction, the peeling stress is steep at the boundary of the set region. Changes may occur, and the relationship between the specific direction D and the peeling direction becomes important. Therefore, in the present invention, in addition to the above requirement of the ratio S / A, attention is paid to the ratio L / B of the actually measured length L to the region length B in the specific direction D, and the regions III, II, I, II ′, III ′. It is preferable that the ratio L / B in each of the above regions tends to be the same or increase from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I that is the specific region.

上記の領域長Bは、領域毎に決まる長さであり、例えば、2mm×6mmの長方形状の領域であって、特定方向Dと短辺方向が一致する領域では、領域長Bは2mmとなる。尚、領域III,II,I,II′,III′における領域長Bは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。更に、設定した領域III,II,I,II′,III′の各領域の実測長Lを求めることにより、比L/Bが算出される。例えば、図3(A)に示される例では、特定方向Dにおける平面視的長さである領域長Bと、特定方向Dにおける実測長Lは同等となる。一方、図3(B)に示される例では、特定方向Dにおける平面視的長さである領域長Bに対し、特定方向Dにおける実測長Lは大きいものとなる。尚、図3(C)に斜線を付して示されるように、凹凸構造が相互に孤立した凸部あるいは凹部を有し、特定方向Dにおける実測長Lが、測定部位により異なる実測長(L1、L2、L3等)が計測される場合、平均値を実測長Lとする。また、例えば、領域の幅方向の中央部がくびれた鼓型領域と中央部がふくれた太鼓型領域が特定方向Dに沿って交互に配列されているような場合、1つの領域で領域長Bが部位によって相違することになる。この場合、1つの領域の異なる部位で算出された比L/Bが一定であれば、これを採用する。また、算出された比L/Bに変動があるときには、平均値を比L/Bとする。 The region length B is a length determined for each region. For example, in a region having a rectangular shape of 2 mm × 6 mm, the region length B is 2 mm in a region where the specific direction D coincides with the short side direction. . The region lengths B in the regions III, II, I, II ′, and III ′ may be the same or different. Further, the ratio L / B is calculated by obtaining the measured length L of each of the set regions III, II, I, II ′, and III ′. For example, in the example shown in FIG. 3A, the region length B, which is a plan view length in the specific direction D, and the actually measured length L in the specific direction D are equivalent. On the other hand, in the example shown in FIG. 3B, the actually measured length L in the specific direction D is larger than the region length B that is a plan view length in the specific direction D. 3C, the concavo-convex structure has protrusions or recesses that are isolated from each other, and the actual measurement length L in the specific direction D varies depending on the measurement site. 1 , L 2 , L 3, etc.) is measured, the average value is the measured length L. In addition, for example, in the case where a drum-shaped region with a narrowed central portion in the width direction and a drum-shaped region with a swollen central portion are alternately arranged along the specific direction D, the region length B in one region Will vary depending on the site. In this case, if the ratio L / B calculated in different parts of one region is constant, this is adopted. Further, when the calculated ratio L / B varies, the average value is set to the ratio L / B.

ここで、実測長Lは、上述の実測表面積Sを求める方法を用いることにより、測定対象の領域の幅方向(特定方向Dと直交する方向)全域に亘る複数の測定部位での測定で求められる。ただし、実測表面積Sを求める場合と異なるのは、必ずしも凹凸構造の最小寸法や側壁形状を確認する必要は無く、あくまで特定方向Dに対する実測長Lが計測できればよいという点にある。例えば図3(A)において、特定方向Dに対して垂直な方向の寸法がナノスケールであったとしても実測長Lが充分に長い場合や、領域全体が照明光によって回折を起す場合などは、光学観察系によって認識することが可能であるため、例えばSEMを用いずに光学顕微鏡によって寸法計測を実施することが可能である。また、モールドに対するダメージが少ないことが好ましいのは、実測長Lを求める場合であっても同様である。よって低エネルギーの光、特に離型層へのダメージが低い222nm以上の波長を有する光を用いた計測系を有する計測方法を用いることが好ましい。
このような比L/Bが大きいほど、当該領域において、特定方向Dにおけるモールドの凹凸構造が複雑、微細となり、モールドと転写材料との剥離に要する応力が大きくなる。
Here, the actual measurement length L is obtained by measurement at a plurality of measurement sites over the entire width direction (direction orthogonal to the specific direction D) of the region to be measured by using the above-described method for obtaining the actual measurement surface area S. . However, the difference from the case of obtaining the actually measured surface area S is that it is not always necessary to confirm the minimum dimension or the side wall shape of the concavo-convex structure, and it is only necessary to measure the actually measured length L in the specific direction D. For example, in FIG. 3A, even when the measured length L is sufficiently long even if the dimension in the direction perpendicular to the specific direction D is nanoscale, or when the entire region is diffracted by illumination light, Since it can be recognized by an optical observation system, for example, dimension measurement can be performed by an optical microscope without using an SEM. Further, it is preferable that the damage to the mold is small even when the measured length L is obtained. Therefore, it is preferable to use a measurement method having a measurement system using low energy light, in particular, light having a wavelength of 222 nm or more with low damage to the release layer.
As the ratio L / B is larger, the uneven structure of the mold in the specific direction D becomes more complicated and finer in the region, and the stress required for peeling between the mold and the transfer material increases.

本発明では、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能であり、例えば、下記の(1)〜(4)のような設定が可能である。
(1)
比S/A:III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
比L/B:III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
(2)
比S/A:III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
比L/B:同一(III=II=I=II′=III′)
(3)
比S/A:III→II→I順に増大、III′→II′=I順に増大傾向
比L/B:III=II=Iで同一、III′→II′→I順に増大
(4)
比S/A:III=II→I順に増大傾向、III′→II′→I順に増大
比L/B:III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
In the present invention, various regions can be set within a range that satisfies the above-described requirement of the ratio S / A, and preferably within a range that satisfies the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B. ) To (4) can be set.
(1)
Ratio S / A: Increase in order of III → II → I, increase in order of III ′ → II ′ → I Ratio L / B: Increase in order of III → II → I, increase in order of III ′ → II ′ → I (2)
Ratio S / A: Increase in order of III → II → I, increase in order of III ′ → II ′ → I Ratio L / B: Same (III = II = I = II ′ = III ′)
(3)
Ratio S / A: Increasing in order of III → II → I, increasing tendency in order of III ′ → II ′ = I Ratio L / B: Same as III = II = I, increasing in order of III ′ → II ′ → I (4)
Ratio S / A: III = II → I increasing trend, increasing III ′ → II ′ → I increasing ratio L / B: III → II → I increasing, III ′ → II ′ → I increasing

本発明によれば、モールドと転写材料との密着力は、特定方向に沿って小→大→小となるように変化する。したがって、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。
上述の実施形態では、主面13の凹凸構造領域13Aに特定方向に沿って設定する領域数が5個となっているが、上記のように、特定方向に沿って剥離力が小→大→小と変化することが可能なためには、特定領域とその両側に位置する領域の少なくとも3個が存在すればよい。しかし、領域の境界での剥離力の変化量、すなわち荷重速度の増大を抑えることを考慮すると、剥離力が小→大へ急峻に変化するよりも、剥離力が小→中へ、中→大へと変化するように、特定方向における領域の数は多い方が好ましいことになる。したがって、本発明では、複数種の凹凸構造の制約(要求される最小面積、剥離方向等)、および、凹凸構造領域13Aの形状、面積、インプリント装置の剥離制御機能等を考慮し、許容される範囲内で適宜組み合わせることにより、領域の数は多くすることができる。例えば、使用可能な凹凸構造が3種の凹凸構造R1、R2、R3であり、上記の比S/Aの大きい順に凹凸構造R1、凹凸構造R2、凹凸構造R3である場合、1つの例として、特定方向の領域を上記の例のように5個の領域III,II,I,II′,III′に設定し、領域IIIと領域III′に凹凸構造R3を配し、領域IIと領域II′に凹凸構造R2を配し、領域I(特定領域)に凹凸構造R1を配することができる。また、他の例として、特定方向の領域を9個の領域V,IV,III,II,I,II′,III′,IV′,V′に設定し、領域Vと領域V′に凹凸構造R3を配し、領域IVと領域IV′には凹凸構造R2と凹凸構造R3を配し、領域IIIと領域III′に凹凸構造R2を配し、領域IIと領域II′には凹凸構造R1と凹凸構造R3を配し、領域Iに凹凸構造R1を配することができる。この後者の例では、前者の例に比べて、領域の境界での剥離力の変化量を低く抑えることが可能である。尚、後者の例では、凹凸構造R2と凹凸構造R3が組み合わされる領域IVと領域IV′、凹凸構造R1と凹凸構造R3が組み合わされる領域IIと領域II′では、当該領域における剥離に要する応力が均一となるように2種の凹凸領域を配置することが好ましい。
According to the present invention, the adhesive force between the mold and the transfer material changes from small to large to small along a specific direction. Therefore, peeling starts from a region with a small peel force, reaches a peel in a region where the peel force is the largest, and then finishes in a region where the peel force is small, so the sharp increase / decrease in peel stress between each region It is suppressed and the start of peeling is easy, the end of peeling is gentle, and the burden on the mold is reduced.
In the above-described embodiment, the number of regions set along the specific direction in the concavo-convex structure region 13A of the main surface 13 is five, but as described above, the peeling force is small → large → along the specific direction. In order to be able to change to small, it is sufficient that at least three of the specific area and the areas located on both sides thereof exist. However, considering the amount of change in the peel force at the boundary of the region, that is, suppressing the increase in load speed, the peel force is small → medium, medium → large rather than the peel force changing sharply from small to large. It is preferable that the number of regions in a specific direction is large so as to change. Therefore, in the present invention, it is allowed in consideration of restrictions on plural types of uneven structures (required minimum area, peeling direction, etc.), the shape and area of the uneven structure region 13A, and a peeling control function of the imprint apparatus. The number of regions can be increased by appropriately combining within a certain range. For example, when the usable concavo-convex structure is three types of concavo-convex structures R1, R2, and R3, and the concavo-convex structure R1, concavo-convex structure R2, and concavo-convex structure R3 in the descending order of the ratio S / A, as an example, A region in a specific direction is set to five regions III, II, I, II ′, III ′ as in the above example, and a concavo-convex structure R3 is arranged in the regions III and III ′, and the regions II and II ′. The concavo-convex structure R <b> 2 can be arranged in the dent, and the concavo-convex structure R <b> 1 can be arranged in the region I (specific region). As another example, a region in a specific direction is set to nine regions V, IV, III, II, I, II ′, III ′, IV ′, and V ′, and an uneven structure is formed in the regions V and V ′. R3 is disposed, the concavo-convex structure R2 and the concavo-convex structure R3 are disposed in the region IV and the region IV ′, the concavo-convex structure R2 is disposed in the region III and the region III ′, and the concavo-convex structure R1 is disposed in the region II and the region II ′. The uneven structure R3 can be provided, and the uneven structure R1 can be provided in the region I. In this latter example, it is possible to keep the amount of change in the peeling force at the boundary of the region low compared to the former example. In the latter example, in the region IV and the region IV ′ where the uneven structure R2 and the uneven structure R3 are combined, and in the region II and the region II ′ where the uneven structure R1 and the uneven structure R3 are combined, the stress required for peeling in the region It is preferable to arrange two types of uneven regions so as to be uniform.

また、上述の実施形態では、領域Iが特定領域となっており、この領域Iの両側にそれぞれ2つの領域II,IIIと領域II′,III′が設定されているが、本発明では、特定領域は主面13の両端13a、13bの中央に位置しなくてもよく、また、特定領域の両側に位置する領域数が同等でなくてもよい。図4は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図であり、特定方向(図4に示される矢印D方向)に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV,III,II,I,II′,III′が隣接するように位置している。この例では、領域IV,III,II,I,II′,III′の各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域IV,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域IV,III′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にある。したがって、上記の設定例(1)に対応するような下記の設定例(1′)が可能であり、勿論、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
(1′)
比S/A:IV→III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
L/B:IV→III→II→I順に増大、III′→II′→I順に増大
In the above-described embodiment, the region I is a specific region, and two regions II and III and regions II ′ and III ′ are respectively set on both sides of the region I. The region may not be located at the center of both ends 13a and 13b of the main surface 13, and the number of regions located on both sides of the specific region may not be equal. FIG. 4 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention, and has a plurality of concavo-convex structures along a specific direction (arrow D direction shown in FIG. 4). Regions IV, III, II, I, II ′, and III ′ are located adjacent to each other. In this example, the ratio S / A in each of the regions IV, III, II, I, II ′, and III ′ is directed from the regions IV and III ′ located at both ends of the specific direction D to the region I as the specific region. Preferably, the ratio L / B in each region tends to be the same or increased from the regions IV and III ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region. Therefore, the following setting example (1 ′) corresponding to the above setting example (1) is possible, and of course within the range satisfying the requirement of the above ratio S / A, preferably the ratio S / A Various areas can be set within a range that satisfies the requirement of the ratio L / B.
(1 ')
Ratio S / A: Increase in order of IV → III → II → I, increase in order of III ′ → II ′ → I L / B: Increase in order of IV → III → II → I, increase in order of III ′ → II ′ → I

<実施形態2>
図5は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。図5において、インプリント用のモールド21は基材22の方形の主面23に、転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域23Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域23Bが設定されている。尚、非凹凸構造領域23Bが存在せず、方形の主面23の全域が凹凸構造領域23Aであってもよい。
主面23の凹凸構造領域23Aには、方形の主面23の一の角部23aから対向する他方の角部23bに向かう特定方向(図5に示される矢印D方向)に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′が碁盤格子状に隣接するように位置している。図5では、角部23a近傍に領域IVが位置し、次いで、特定方向Dに沿って2個の領域III、3個の領域II、4個の領域Iが配置され、さらに、3個の領域II′、2個の領域III′が配置され、角部23b近傍に領域IV′が位置している。そして、本発明では、領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′の各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域IV,IV′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域IV,IV′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比S/A、および、比L/Bは、上述の実施形態1における比S/A、および、比L/Bと同様である。また、この比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. In FIG. 5, an imprint mold 21 has a concavo-convex structure region 23A having a concavo-convex structure to be transferred and a non-concave structure region 23B having no concavo-convex structure on a rectangular main surface 23 of a base material 22. Is set. Note that the non-relief structure region 23B may not exist, and the entire rectangular main surface 23 may be the uneven structure region 23A.
In the concavo-convex structure region 23A of the main surface 23, the concavo-convex structure is formed along a specific direction (in the direction of arrow D shown in FIG. 5) from one corner 23a of the square main surface 23 to the opposite corner 23b. A plurality of regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ having the following are located adjacent to each other in a grid pattern. In FIG. 5, the region IV is located in the vicinity of the corner 23 a, then, two regions III, three regions II, four regions I are arranged along the specific direction D, and further three regions II ′, two regions III ′ are arranged, and a region IV ′ is located in the vicinity of the corner 23b. In the present invention, the ratio S / A in each of the regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ is determined as the specific region from the regions IV and IV ′ located at both ends of the specific direction D. The ratio L / B in each region is preferably the same or increasing from the regions IV and IV ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region. It is in.
The ratio S / A and the ratio L / B in this example are the same as the ratio S / A and the ratio L / B in the first embodiment. In addition, various regions can be set in a range satisfying the requirement of the ratio S / A, preferably in a range satisfying the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B.

また、上記のモールド21では、領域Iが特定領域となっているが、特定領域は、主面23の対向する角部23aと角部23bとの中央に位置しなくてもよく、また、特定領域の両側に位置する領域数が同等でなくてもよい。したがって、例えば、碁盤格子状に隣接するように位置する領域を、角部23a近傍に領域IIIが位置し、次いで、特定方向Dに沿って2個の領域II、3個の領域I(特定領域)が配置され、さらに、4個の領域II′、3個の領域III′、2個の領域IV′が配置され、角部23b近傍に領域V′が位置するように設定し、各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域III,V′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域III,V′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向となるようにしてもよい。   Further, in the mold 21 described above, the region I is a specific region, but the specific region may not be located at the center between the corner portion 23a and the corner portion 23b of the main surface 23 facing each other. The number of regions located on both sides of the region may not be equal. Therefore, for example, an area located so as to be adjacent in a grid pattern is located in the vicinity of the corner 23a, and then the area III is located along the specific direction D, and the two areas II and the three areas I (specific areas). ), Four regions II ′, three regions III ′, two regions IV ′ are arranged, and the region V ′ is positioned in the vicinity of the corner 23b. The ratio S / A tends to increase from the regions III and V ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region. Preferably, the ratio L / B in each region is You may make it become the same or the increasing tendency toward the area | region I as a specific area | region from the area | regions III and V 'located in both ends.

<実施形態3>
図6は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。図6において、インプリント用のモールド31は、基材32の円形の主面33に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域33Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域33Bが設定されている。尚、非凹凸構造領域33Bが存在せず、円形の主面33の全域が凹凸構造領域33Aであってもよい。
<Embodiment 3>
FIG. 6 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. In FIG. 6, an imprint mold 31 includes a concavo-convex structure region 33 </ b> A having a concavo-convex structure to be transferred to a circular main surface 33 of a substrate 32, and a non-concave structure region 33 </ b> B not having such a concavo-convex structure. Is set. Note that the non-relief structure region 33B may not exist, and the entire circular main surface 33 may be the uneven structure region 33A.

このような円形の主面33を有するモールド31では、特定方向を任意に設定することができ、図示例では矢印D方向を特定方向とし、主面33の凹凸構造領域33Aには、この特定方向Dに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III,II,I,II′,III′の各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比S/A、および、比L/Bは、上述の実施形態1における比S/A、および、比L/Bと同様である。また、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
In the mold 31 having such a circular main surface 33, the specific direction can be arbitrarily set. In the illustrated example, the direction of the arrow D is the specific direction, and the specific direction is included in the concavo-convex structure region 33 </ b> A of the main surface 33. A plurality of regions III, II, I, II ′, and III ′ having a concavo-convex structure are adjacent to each other along D. In the present invention, the ratio S / A in each of the regions III, II, I, II ′, and III ′ is directed from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D to the region I as the specific region. Preferably, the ratio L / B in each region tends to be the same or increases from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region.
The ratio S / A and the ratio L / B in this example are the same as the ratio S / A and the ratio L / B in the first embodiment. In addition, various regions can be set in a range that satisfies the requirements of the above ratio S / A, and preferably in a range that satisfies the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B.

<実施形態4>
図7は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。図7において、インプリント用のモールド41は、基材42の楕円形の主面43に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域43Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域43Bが設定されている。尚、非凹凸構造領域43Bが存在せず、円形の主面43の全域が凹凸構造領域43Aであってもよい。
<Embodiment 4>
FIG. 7 is a plan view corresponding to FIG. 2 showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. In FIG. 7, an imprint mold 41 includes a concavo-convex structure region 43 </ b> A having a concavo-convex structure to be transferred to an elliptical main surface 43 of a substrate 42, and a non-concave structure region having no such concavo-convex structure. 43B is set. The non-recessed structure region 43B may not exist, and the entire circular main surface 43 may be the uneven structure region 43A.

このような楕円形の主面43を有するモールド41では、主面43の長軸方向を特定方向とし、主面43の凹凸構造領域43Aには、この特定方向Dに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III,II,I,II′,III′の各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比S/A、および、比L/Bは、上述の実施形態1における比S/A、および、比L/Bと同様である。また、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
In the mold 41 having such an elliptical main surface 43, the major axis direction of the main surface 43 is set as a specific direction, and the concavo-convex structure region 43A of the main surface 43 has a concavo-convex structure along the specific direction D. A plurality of regions III, II, I, II ′, and III ′ are located adjacent to each other. In the present invention, the ratio S / A in each of the regions III, II, I, II ′, and III ′ is directed from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D to the region I as the specific region. Preferably, the ratio L / B in each region tends to be the same or increases from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region.
The ratio S / A and the ratio L / B in this example are the same as the ratio S / A and the ratio L / B in the first embodiment. In addition, various regions can be set in a range that satisfies the requirements of the above ratio S / A, and preferably in a range that satisfies the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B.

<実施形態5>
図8は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す図2相当の平面図である。図8において、インプリント用のモールド51は、中央部に開口部52aを有する環状の基材52を有し、この基材52の環状の主面53に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域53Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域53Bが設定されている。尚、非凹凸構造領域53Bが存在せず、円形の主面53の全域が凹凸構造領域53Aであってもよい。
<Embodiment 5>
FIG. 8 is a plan view corresponding to FIG. 2, showing another embodiment of the imprint mold of the present invention. In FIG. 8, an imprint mold 51 includes an annular base material 52 having an opening 52 a at the center, and an uneven structure region having an uneven structure to be transferred to the annular main surface 53 of the base material 52. 53A and a non-concave structure region 53B that does not have such an uneven structure are set. The non-recessed structure region 53B does not exist, and the entire region of the circular main surface 53 may be the uneven structure region 53A.

このような環状の主面53を有するモールド51では、主面53の外縁部53aから開口部52a側の内縁部53bに向かう方向を特定方向とし、主面53の凹凸構造領域53Aには、この特定方向Dに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が同心円状に隣接するように位置している。そして、本発明では、領域III,II,I,II′,III′の各領域における比S/Aが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて増大傾向にあり、好ましくは、各領域における比L/Bが、特定方向Dの両端に位置する領域III,III′から特定領域としての領域Iに向けて同一もしくは増大傾向にある。
尚、この例における比S/A、および、比L/Bは、上述の実施形態1における比S/A、および、比L/Bと同様である。また、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは、比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能である。
In the mold 51 having such an annular main surface 53, the direction from the outer edge 53a of the main surface 53 toward the inner edge 53b on the opening 52a side is a specific direction, and the uneven structure region 53A of the main surface 53 has this A plurality of regions III, II, I, II ′, and III ′ having a concavo-convex structure are positioned along the specific direction D so as to be concentrically adjacent to each other. In the present invention, the ratio S / A in each of the regions III, II, I, II ′, and III ′ is directed from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D to the region I as the specific region. Preferably, the ratio L / B in each region tends to be the same or increases from the regions III and III ′ located at both ends of the specific direction D toward the region I as the specific region.
The ratio S / A and the ratio L / B in this example are the same as the ratio S / A and the ratio L / B in the first embodiment. In addition, various regions can be set in a range that satisfies the requirements of the above ratio S / A, and preferably in a range that satisfies the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B.

上述のような本発明のインプリント用のモールド11,21,31,41,51は、転写材料との密着力が特定方向に沿って小→大→小と変化するように、各領域が配設されている。したがって、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。
このような本発明のインプリント用のモールド11,21,31,41,51の材質は適宜選択することができ、転写材料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や、転写材料側から転写材料を硬化させるための光を照射可能である場合には、モールド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、モールドは、主面に離型剤層を備えていてもよい。
The imprint molds 11, 21, 31, 41, 51 of the present invention as described above are arranged in each region so that the adhesion force with the transfer material changes from small to large to small along a specific direction. It is installed. Therefore, peeling starts from a region with a small peel force, reaches a peel in a region where the peel force is the largest, and then finishes in a region where the peel force is small, so the sharp increase / decrease in peel stress between each region It is suppressed and the start of peeling is easy, the end of peeling is gentle, and the burden on the mold is reduced.
The material of the imprint molds 11, 21, 31, 41, 51 of the present invention can be selected as appropriate. When the transfer material is photocurable, the irradiation light for curing them is used. For example, glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic glass, sapphire, gallium nitride, polycarbonate, polystyrene A resin such as acrylic or polypropylene, or an arbitrary laminated material thereof can be used. In addition, when the transfer material to be used is not photo-curable, or when it is possible to irradiate light for curing the transfer material from the transfer material side, the mold may not be a light-transmitting material. In addition to these materials, for example, metals such as silicon, nickel, titanium, and aluminum, alloys thereof, oxides, nitrides, or any laminated material thereof can be used. The mold may have a release agent layer on the main surface.

モールド11,21,31,41,51の厚みは、主面に備える凹凸構造の形状、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、モールドは、凹凸構造を有する主面が、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。   The thicknesses of the molds 11, 21, 31, 41, 51 can be set in consideration of the shape of the concavo-convex structure provided on the main surface, the strength of the base material, suitability for handling, etc., for example, in the range of about 300 μm to 10 mm. It can be set appropriately. The mold may have a so-called mesa structure in which the main surface having a concavo-convex structure has a convex structure with one step or two or more steps with respect to the surrounding area.

<実施形態6>
図9は、本発明のインプリント用のモールドの他の実施形態を示す斜視図であり、図10は図9に示されるモールドの回転軸に垂直な断面図である。図9および図10において、インプリント用のモールド61は、円筒部64と、この円筒部64の外周面に配設されたパターン部65とからなる円筒状の基材62を有し、基材62の周面63(パターン部65)に転写すべき凹凸構造を有する凹凸構造領域63Aと、このような凹凸構造を有していない非凹凸構造領域63Bが設定されている。尚、非凹凸構造領域63Bが存在せず、周面63の全域が凹凸構造領域63Aであってもよい。
<Embodiment 6>
FIG. 9 is a perspective view showing another embodiment of the imprint mold of the present invention, and FIG. 10 is a cross-sectional view perpendicular to the rotation axis of the mold shown in FIG. 9 and 10, an imprint mold 61 includes a cylindrical base member 62 including a cylindrical portion 64 and a pattern portion 65 disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical portion 64. A concavo-convex structure region 63A having a concavo-convex structure to be transferred to the peripheral surface 63 (pattern portion 65) 62 and a non-concave structure region 63B not having such a concavo-convex structure are set. The non-recessed structure region 63B may not exist, and the entire surface 63 may be the uneven structure region 63A.

このモールド61は、基材62の周面63(パターン部65)の凹凸構造領域63Aに、凹凸構造を有する複数の領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′が隣接するように位置している。これらの領域は、基材62の円周方向と直交する一の基線部位63aから円周方向に沿うように配設されている。そして、本発明では、領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、基線部位63aを挟むように隣接する領域IV,IV′からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にある。また、好ましくは、各領域における円周方向の領域長Bに対する当該領域の実測長Lの比L/Bが、基線部位63aを挟むように隣接する領域IV,IV′からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にある。図示例では、領域Iが特定領域であり、この領域Iが直径方向において基線部位63aと対向する位置にある。本発明では、上記の比S/Aの要件を満たす範囲で、好ましくは比S/Aと比L/Bの要件を満たす範囲で種々の領域設定が可能であり、例えば、下記の(イ)〜(ニ)のような設定が可能である。   In the mold 61, a plurality of regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ having a concavo-convex structure are adjacent to the concavo-convex structure region 63A of the peripheral surface 63 (pattern portion 65) of the base material 62. Is located. These regions are arranged along the circumferential direction from one base line portion 63 a orthogonal to the circumferential direction of the base material 62. In the present invention, the ratio S / A of the measured surface area S of the area to the area A in each of the areas IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ is such that the baseline portion 63a is sandwiched therebetween. The adjacent regions IV and IV ′ tend to increase toward a specific region along the circumferential direction. Preferably, the ratio L / B of the measured length L of the region to the region length B in the circumferential direction in each region is along the circumferential direction from adjacent regions IV and IV ′ so as to sandwich the base line part 63a. Tend to be the same or increase toward a specific area. In the illustrated example, the region I is a specific region, and this region I is in a position facing the base line part 63a in the diameter direction. In the present invention, various regions can be set within a range that satisfies the above-described requirements of the ratio S / A, preferably within a range that satisfies the requirements of the ratio S / A and the ratio L / B. Settings like (d) are possible.

(イ)
比S/A:IV→III→II→I順に増大、IV′→III′→II′→I順に増大
比L/B:IV→III→II→I順に増大、IV′→III′→II′→I順に増大
(ロ)
比S/A:IV→III→II→I順に増大、IV′→III′→II′→I順に増大
比L/B:同一(IV=III=II=I=II′=III′=IV′)
(ハ)
比S/A:IV→III→II→I順に増大、IV′→III′→II′→I順に増大
比L/B:IV=III=II=Iで同一、IV′→III′→II′→I順に増大
(ニ)
比S/A:IV→III→II→I順に増大、IV′→III′=II′→I順に増大傾向
比L/B:IV→III=II→I順に増大傾向、IV′→III′→II′→I順に増大
(I)
Ratio S / A: Increase in order of IV → III → II → I, increase in order of IV ′ → III ′ → II ′ → I Ratio L / B: Increase in order of IV → III → II → I, IV ′ → III ′ → II ′ → Increase in order of I (b)
Ratio S / A: Increase in order of IV → III → II → I, increase in order of IV ′ → III ′ → II ′ → I Ratio L / B: Same (IV = III = II = I = II ′ = III ′ = IV ′ )
(C)
Ratio S / A: Increase in order of IV → III → II → I, increase in order of IV ′ → III ′ → II ′ → I Ratio L / B: Same as IV = III = II = I, IV ′ → III ′ → II ′ → Increase in order of I (D)
Ratio S / A: IV → III → II → I increasing, IV ′ → III ′ = II ′ → I increasing tendency Ratio L / B: IV → III = II → I increasing tendency, IV ′ → III ′ → Increase in order of II ′ → I

上記の比S/A、および、比L/Bは、上述のモールド11,21,31,41,51における比S/A、および、比L/Bと同様である。したがって、比S/Aでは、設定した領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′の各々について、面積Aが決まる。例えば、基材62の凹凸構造領域63Aの軸方向の長さが30mm、領域の円周方向の長さが6mmである場合、当該領域の面積Aは180mm2となる。尚、領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′における面積Aは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。一方、各領域について実測表面積Sを測定することにより、比S/Aが算出される。
比L/Bは、設定した領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′の各々について、円周方向における領域長Bが決まる。上記の例では、領域長Bは6mmとなる。尚、領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′における領域長Bは、同一、異なるもの、いずれであってもよい。更に、各領域について実測長Lを測定することにより、比L/Bが算出される。
The ratio S / A and the ratio L / B are the same as the ratio S / A and the ratio L / B in the molds 11, 21, 31, 41, 51 described above. Therefore, in the ratio S / A, the area A is determined for each of the set regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′. For example, when the length in the axial direction of the concavo-convex structure region 63A of the base material 62 is 30 mm and the length in the circumferential direction of the region is 6 mm, the area A of the region is 180 mm 2 . The areas A in the regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ may be the same or different. On the other hand, the ratio S / A is calculated by measuring the measured surface area S for each region.
The ratio L / B determines the region length B in the circumferential direction for each of the set regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′. In the above example, the region length B is 6 mm. The region length B in the regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ may be the same or different. Further, the ratio L / B is calculated by measuring the actual measurement length L for each region.

尚、図3(C)に示した場合と同様に、凹凸構造が相互に孤立した凸部あるいは凹部を有し、円周方向における実測長Lが、測定部位により異なる実測長が計測される場合、平均値を実測長Lとする。また、例えば、1個の領域内で円周方向における領域長Bが部位によって相違する場合、算出された比L/Bが一定であれば、これを採用し、算出された比L/Bに変動があるときには、平均値を比L/Bとする。このような実測長Lの平均値、比L/Bの場合の平均値は、測定対象の領域の幅方向(特定方向Dと直交する方向)全域に亘る複数の測定部位での測定で求められる。   As in the case shown in FIG. 3C, the concavo-convex structure has protrusions or recesses that are isolated from each other, and the actual measurement length L in the circumferential direction is measured depending on the measurement site. The average value is taken as the actual measurement length L. Further, for example, when the region length B in the circumferential direction is different depending on the part in one region, if the calculated ratio L / B is constant, this is adopted, and the calculated ratio L / B is adopted. When there is a fluctuation, the average value is the ratio L / B. The average value of the actual measurement length L and the average value in the case of the ratio L / B are obtained by measurement at a plurality of measurement sites over the entire width direction (direction orthogonal to the specific direction D) of the region to be measured. .

このような本発明のインプリント用のモールド61では、転写材料との密着力が基線部位63aから円周方向に沿って小→大→小と変化して基線部位63aに戻るように、各領域が配設されている。したがって、回転するモールドと転写材料との押し当てが基線部位から開始する場合、押し当て後の剥離力が小さい領域から押し当てが開始され、押し当て後の剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、押し当て後の剥離力が小さい領域で剥離が終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、かつ、剥離の開始が容易であるとともに、剥離の終了が穏やかであり、モールドへの負担も軽減される。   In such an imprint mold 61 of the present invention, each region has an adhesive force with a transfer material that changes from the base line part 63a in the circumferential direction from small to large to small and returns to the base line part 63a. Is arranged. Therefore, when the pressing of the rotating mold and the transfer material starts from the base line part, the pressing starts from the region where the peeling force after pressing is small, and the peeling force after the pressing reaches the region where the peeling force is the largest. Then, since the peeling is finished in a region where the peeling force after pressing is small, a sharp increase / decrease in the peeling stress between the regions is suppressed, and the start of peeling is easy and the end of peeling is gentle. This also reduces the burden on the mold.

このような本発明のインプリント用のモールド61の基材62を構成する円筒部64は、パターン部65を支持するものであり、その材質は適宜選択することができ、例えば、アルミニウム、チタン、ニッケル等の金属、および、これらの合金、酸化物、窒化物であり、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、石英ガラス、珪酸ガラス、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、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、基材62を構成するパターン部65は、凹凸構造を有する複数の領域が形成されるものであり、その材質は、例えば、アルミニウム、チタン、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、円筒形状に曲げることが可能なように厚みを薄くすることを前提として、石英ガラス、珪酸ガラス、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、シリコン、サファイアや窒化ガリウム等も用いることができる。また、基材62は、上記の例の領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′が全て形成された1つのパターン部65が円筒部64に貼着されたものであってよく、また、上記の例の領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′の所望の領域が形成された複数のパターン部65が円筒部64に貼着されたものであってもよい。   The cylindrical portion 64 constituting the substrate 62 of the imprint mold 61 of the present invention supports the pattern portion 65, and the material thereof can be appropriately selected. For example, aluminum, titanium, Metals such as nickel, and alloys, oxides, and nitrides thereof, and resins such as polycarbonate, polystyrene, acrylic, and polypropylene, quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, and acrylic glass Glasses or these arbitrary laminated materials can be used. Moreover, the pattern part 65 which comprises the base material 62 is formed with a plurality of regions having a concavo-convex structure, and the material is, for example, resin such as aluminum, titanium, and further polycarbonate, polystyrene, acrylic, polypropylene, etc. Or these arbitrary laminated materials can be used. Also, on the premise of reducing the thickness so that it can be bent into a cylindrical shape, glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic glass, silicon, sapphire, gallium nitride, etc. Can be used. Further, the base material 62 is obtained by adhering a single pattern portion 65 formed with all the regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ in the above example to the cylindrical portion 64. In addition, a plurality of pattern portions 65 in which desired regions of regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ in the above example are formed are attached to the cylindrical portion 64. There may be.

上述のモールド61では、領域数が7個となっているが、本発明では、周面63の円周方向に3個以上の領域があれば特に制限はない。また、特定領域である領域Iが基材62の直径方向において基線部位63aと対向する位置にあり、その両側の円周方向で基線部位63aとの間にそれぞれ3つの領域II,III,IVと領域II′,III′,IV′が設定されている。しかし、本発明では、特定領域は、基材62の直径方向において基線部位63aと対向する位置に存在しなくてもよく、また、特定領域の両側の円周方向で基線部位63aとの間に位置する領域数は同等でなくてもよい。   In the mold 61 described above, the number of regions is seven. However, in the present invention, there is no particular limitation as long as there are three or more regions in the circumferential direction of the peripheral surface 63. Further, the region I which is a specific region is located at a position facing the base line part 63a in the diameter direction of the base material 62, and three areas II, III, IV are respectively provided between the base line part 63a in the circumferential direction on both sides thereof. Regions II ′, III ′, and IV ′ are set. However, in the present invention, the specific region does not have to exist at a position facing the base line part 63a in the diameter direction of the base material 62, and between the base line part 63a in the circumferential direction on both sides of the specific area. The number of located regions may not be equal.

上述のインプリント用のモールド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、上述の実施形態では、特定方向あるいは円周方向に沿ってのみ、領域を区分けしており、各領域における特定方向あるいは円周方向と直交する方向では、比S/Aが同一であり、剥離力が同一となっているが、特定方向あるいは円周方向と直交する方向にも領域を区分けしてもよい。この場合、各領域における特定方向あるいは円周方向と直交する方向での比S/Aは一様である必要はない。ただし、特定方向に対して比S/Aが上述の原則に一致するように設定する必要がある。これは、比L/Bの場合でも同様である。つまり、特定方向に対しては剥離力、比S/A、比L/Bの原則は、他の実施形態と同様であるが、特定方向に対して垂直な方向については、この原則に従う必要がなく、例えば、異なる比S/Aの領域が並んでいてもよいし、その各領域の特定方向に対する長さが異なっていてもよい。   The above-described embodiments of the mold for imprint are examples, and the present invention is not limited to these embodiments. For example, in the above-described embodiment, the region is divided only along the specific direction or the circumferential direction, and the ratio S / A is the same in the specific direction or the direction orthogonal to the circumferential direction in each region, Although the peeling force is the same, the region may be divided into a specific direction or a direction orthogonal to the circumferential direction. In this case, the ratio S / A in a specific direction or a direction orthogonal to the circumferential direction in each region does not need to be uniform. However, it is necessary to set the ratio S / A so as to match the above-described principle with respect to a specific direction. The same applies to the ratio L / B. That is, the principles of the peel force, ratio S / A, and ratio L / B are the same as those of the other embodiments for a specific direction, but it is necessary to follow this principle for a direction perpendicular to the specific direction. For example, regions having different ratios S / A may be arranged, or the lengths of the respective regions in a specific direction may be different.

[微細構造の形成方法]
本発明の微細構造の形成方法は、上述の本発明のインプリント用のモールドを使用し、インプリント方法により基体上に微細構造を備えた転写材料を形成するものである。
[Method for forming fine structure]
The fine structure forming method of the present invention uses the above-described imprint mold of the present invention to form a transfer material having a fine structure on a substrate by the imprint method.

<実施形態A>
図11は、本発明の微細構造の形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド11を使用しており、押し当て工程、硬化工程、剥離工程を有している。尚、図11では、モールド11の主面13の凹凸構造領域13Aに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド11は各領域III,II,I,II′,III′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
<Embodiment A>
FIG. 11 is a process diagram for explaining an embodiment of the fine structure forming method of the present invention. In this example of the forming method, the above-described imprint mold 11 of the present invention is used, and has a pressing process, a curing process, and a peeling process. In FIG. 11, uniform fine unevenness is shown in the uneven structure region 13A of the main surface 13 of the mold 11, but this shows the uneven structure for convenience, and as described above, the mold 11 Is provided with an optimum concavo-convex structure in each of the regions III, II, I, II ′ and III ′.

(押し当て工程)
まず、基体1の一方の面1aに転写材料3を供給し(図11(A))、モールド11と基体1とを近接させて、モールド11の主面13と基体1との間に転写材料3を介在させる(図11(B))。
使用する基体1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体、金属基体、サファイア、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体であってよい。また、基体1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。
(Pushing process)
First, the transfer material 3 is supplied to one surface 1a of the substrate 1 (FIG. 11A), the mold 11 and the substrate 1 are brought close to each other, and the transfer material is placed between the main surface 13 of the mold 11 and the substrate 1. 3 is interposed (FIG. 11B).
The substrate 1 to be used is, for example, a glass such as quartz, soda lime glass, borosilicate glass, a semiconductor such as silicon or gallium nitride, a resin substrate such as polycarbonate, polypropylene, or polyethylene, a metal substrate, sapphire, or these materials. It may be a composite substrate made of any combination. Further, the base body 1 is not necessarily flat and may have a structure in advance. For example, a desired pattern structure such as a fine wiring used for a semiconductor or a display, a photonic crystal structure, an optical waveguide, or an optical structure such as holography may be formed.

また、使用する転写材料3は、インプリントが可能な流動性を有する材料であればよく、例えば、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂等の樹脂を挙げることができる。また、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無機物も、加熱することにより流動性を有するので、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できる。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でき、しかも熱により硬化させることが可能であるため、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。このような転写材料3は、図示例のように、インクジェットやディスペンサ等を用いて液滴として基体1上に供給することができ、また、スピンコート法等を用いて塗布膜として基体1上に供給してもよい。   Moreover, the transfer material 3 to be used may be a material having fluidity that can be imprinted, and examples thereof include a resin such as a photocurable resin, a thermoplastic resin, and a thermosetting resin. For example, inorganic materials such as quartz, soda lime glass, and metal ion-containing glass can also be used as a transfer material because they have fluidity when heated. Furthermore, it is also possible to use a mixture of an inorganic substance and an organic substance. For example, a material containing silsesquioxane as a main component can be regarded as a thermosetting material or a photocurable resin depending on the contained material. Since silsesquioxane has a Si—O—Si skeleton, it can be classified as an inorganic substance. Moreover, since it can be made to have fluidity and can be cured by heat, it can be used in almost the same manner as a thermosetting resin. On the other hand, by having a photopolymerizable group such as an oxetanyl group or an acrylic group, it can be cured by light, and in this case, it can also be used as a photocurable resin. Such a transfer material 3 can be supplied onto the substrate 1 as droplets using an ink jet, a dispenser or the like, as shown in the drawing, and can be applied as a coating film on the substrate 1 using a spin coating method or the like. You may supply.

(硬化工程)
次いで、モールド11の主面13と基体1との間に転写材料3が介在する状態で、転写材料3を硬化する。転写材料3の硬化は、転写材料3が光硬化性であり、モールド11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11側から光照射することができる。また、基体1が光を透過可能である場合には、基体1側から光照射を行ってもよく、さらに、モールド11側と基体1側の両方から光照射を行ってもよい。また、転写材料3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3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。
(Curing process)
Next, the transfer material 3 is cured with the transfer material 3 interposed between the main surface 13 of the mold 11 and the substrate 1. The transfer material 3 can be cured by light irradiation from the mold 11 side when the transfer material 3 is photocurable and the mold 11 can transmit irradiation light for curing them. When the substrate 1 can transmit light, light irradiation may be performed from the substrate 1 side, and light irradiation may be performed from both the mold 11 side and the substrate 1 side. When the transfer material 3 is thermosetting or thermoplastic, the transfer material 3 can be subjected to heat treatment or cooling (cooling) treatment, respectively.

(剥離工程)
次に、モールド11の特定方向D(図11(C)に示される矢印D方向)に沿って基体1とモールド11との間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることにより、硬化後の転写材料3′とモールド11とを引き剥がす(図11(C))。このような特定方向Dからの引き剥がしは、例えば、モールド11の主面13の一方の端辺13a側に引き剥がし力Fを作用させることより行うことができる。また、このとき、モールド11の主面13の他方の端辺13b側に、モールド11を硬化後の転写材料3′に押付ける力を作用させ、剥離が徐々に端辺13b方向に接近し、この押付ける力が剥離を阻害する前に解除するようにしてもよい。モールド11では、上述のように、基材12の主面13の一方の端辺13aから他方の端辺13bに向かう方向を特定方向Dとし、この特定方向Dに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が隣接するように配設されている。したがって、このような特定方向Dからの引き剥がしにより、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了し、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制される。
(Peeling process)
Next, by applying a peeling force so as to widen the gap distance between the substrate 1 and the mold 11 along the specific direction D of the mold 11 (the direction of the arrow D shown in FIG. 11C), The transfer material 3 ′ and the mold 11 are peeled off (FIG. 11C). Such peeling from the specific direction D can be performed, for example, by applying a peeling force F to one end side 13a side of the main surface 13 of the mold 11. At this time, a force pressing the mold 11 against the transfer material 3 ′ after curing is applied to the other end side 13 b of the main surface 13 of the mold 11, and the peeling gradually approaches the end side 13 b direction. You may make it cancel | release before this pressing force inhibits peeling. In the mold 11, as described above, a direction from one end side 13 a to the other end side 13 b of the main surface 13 of the substrate 12 is defined as a specific direction D, and a plurality of concavo-convex structures are formed along the specific direction D. The regions III, II, I, II ′, and III ′ are arranged adjacent to each other. Therefore, by peeling from such a specific direction D, peeling is started from a region having a small peeling force, leading to peeling of a region having the largest peeling force, and thereafter, peeling is terminated in a region where the peeling force is small, A steep increase / decrease in peel stress between regions is suppressed.

これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は、欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。また、上述の本発明のインプリント用のモールド21,31,41を用いて、上記と同様に微細構造の形成を行うことができる。
尚、この例では、基体1は平板状であるが、本発明はこれに限定されず、基体1が円筒状であり、回転しながらモールド11と相対的に移動(上記の特定方向Dへの移動)してもよく、また、基体1がローラーで搬送される連続体であり、モールド11が基体1の搬送速度に合わせてローラー上を移動(上記の特定方向Dへの移動)するものでもよい。このような形態では、転写材料3とモールド11との接触時間は短く、転写材料3が未硬化の状態でモールド11と剥離されるが、本発明のモールド11では、特定方向Dでの剥離における各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、未硬化の転写材料3との剥離が確実に行われ、その後、転写材料3を硬化することにより、微細構造が形成される。
As a result, a transfer material having a fine structure is formed on the substrate, and the formed fine structure has reduced generation of defects, and also reduces the burden on the mold. Further, the fine structure can be formed in the same manner as described above by using the above-described imprint molds 21, 31, 41 of the present invention.
In this example, the substrate 1 has a flat plate shape. However, the present invention is not limited to this, and the substrate 1 has a cylindrical shape and moves relative to the mold 11 while rotating (in the above-described specific direction D). The base 1 is a continuous body that is transported by a roller, and the mold 11 moves on the roller in accordance with the transport speed of the base 1 (moving in the specific direction D). Good. In such a form, the contact time between the transfer material 3 and the mold 11 is short, and the transfer material 3 is peeled off from the mold 11 in an uncured state. However, in the mold 11 of the present invention, the peeling in the specific direction D is not performed. A steep increase / decrease in the peeling stress between the regions is suppressed, the peeling from the uncured transfer material 3 is surely performed, and then the transfer material 3 is cured to form a fine structure.

<実施形態B>
図12は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド51を使用しており、押し当て工程、硬化工程、剥離工程を有している。尚、図12では、モールド51の主面53の凹凸構造領域53Aに均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド51は各領域III,II,I,II′,III′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
<Embodiment B>
FIG. 12 is a process diagram for explaining another embodiment of the fine structure forming method of the present invention. In this example of the forming method, the above-described imprint mold 51 of the present invention is used, and has a pressing step, a curing step, and a peeling step. In FIG. 12, uniform fine unevenness is shown in the uneven structure region 53A of the main surface 53 of the mold 51, but this shows the uneven structure for convenience, and as described above, the mold 51 Is provided with an optimum concavo-convex structure in each of the regions III, II, I, II ′ and III ′.

(押し当て工程)
まず、基体1の一方の面1aに転写材料3を供給し(図12(A))、モールド51と基体1とを近接させて、モールド51の主面53と基体1との間に転写材料3を介在させる(図12(B))。使用する基体1は、円筒状、あるいは、連続体を除いて、上述の実施形態Aで挙げた基体と同様とすることができる。また、転写材料3も、上述の実施形態Aと同様とすることができる。
(Pushing process)
First, the transfer material 3 is supplied to one surface 1a of the substrate 1 (FIG. 12A), the mold 51 and the substrate 1 are brought close to each other, and the transfer material is placed between the main surface 53 of the mold 51 and the substrate 1. 3 is interposed (FIG. 12B). The substrate 1 to be used can be the same as the substrate described in the above-described embodiment A except for a cylindrical shape or a continuous body. The transfer material 3 can also be the same as in the above-described embodiment A.

(硬化工程)
次いで、モールド51の主面53と基体1との間に転写材料3が介在する状態で、転写材料3を硬化する。この転写材料3の硬化は、上述の実施形態Aと同様とすることができる。
(Curing process)
Next, the transfer material 3 is cured with the transfer material 3 interposed between the main surface 53 of the mold 51 and the substrate 1. The transfer material 3 can be cured in the same manner as in the above-described embodiment A.

(剥離工程)
次に、モールド51の特定方向D(図12(C)に示される矢印D方向)に沿って基体1とモールド51との間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることにより、硬化後の転写材料3′とモールド51とを引き剥がす(図12(C))。このような特定方向Dからの引き剥がしは、例えば、モールド51の主面53の外縁部53aに均等に引き剥がし力Fを作用させることより行うことができる。また、このとき、モールド51の開口部52a側の内縁部53bに、モールド51を硬化後の転写材料3′に押付ける力を作用させ、剥離が徐々に開口部52a方向に接近し、この押付ける力が剥離を阻害する前に解除するようにしてもよい。モールド51では、上述のように、主面53の外縁部53aから開口部52a側の内縁部53bに向かう方向を特定方向Dとし、この特定方向Dに沿って、凹凸構造を有する複数の領域III,II,I,II′,III′が同心円状に隣接するように配設されている。このような特定方向Dからの引き剥がしにより、小さい剥離力の領域から剥離が開始され、剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、剥離力が小さい領域で剥離が終了し、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制される。
これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は、欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。
(Peeling process)
Next, by applying a peeling force so as to increase the gap distance between the substrate 1 and the mold 51 along the specific direction D of the mold 51 (the direction of the arrow D shown in FIG. 12C), The transfer material 3 ′ and the mold 51 are peeled off (FIG. 12C). Such peeling from the specific direction D can be performed by, for example, applying the peeling force F evenly to the outer edge portion 53 a of the main surface 53 of the mold 51. At this time, a force pressing the mold 51 against the cured transfer material 3 ′ is applied to the inner edge 53b of the mold 51 on the opening 52a side, and the peeling gradually approaches the opening 52a. You may make it cancel | release before the applied force inhibits peeling. In the mold 51, as described above, the direction from the outer edge 53a of the main surface 53 toward the inner edge 53b on the opening 52a side is defined as a specific direction D, and a plurality of regions III having a concavo-convex structure along the specific direction D , II, I, II ′, III ′ are arranged so as to be concentrically adjacent to each other. By such peeling from the specific direction D, peeling is started from a region having a small peeling force, leading to peeling of a region having the largest peeling force, and then peeling is finished in a region where the peeling force is small. A steep increase / decrease in the peeling stress at is suppressed.
As a result, a transfer material having a fine structure is formed on the substrate, and the formed fine structure has reduced generation of defects, and also reduces the burden on the mold.

<実施形態C>
図13は、本発明の微細構造の形成方法の他の実施形態を説明するための工程図である。この形成方法の例では、上述の本発明のインプリント用のモールド61を使用しており、押し当て工程、転写・剥離工程、硬化工程を有している。尚、図13では、モールド61の周面63の凹凸構造領域に均一な微細凹凸が記載されているが、これは凹凸構造を便宜的に示したものであり、上述のように、モールド61は各領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′にそれぞれ最適な凹凸構造を備えている。
<Embodiment C>
FIG. 13 is a process diagram for explaining another embodiment of the fine structure forming method of the present invention. In this example of the forming method, the above-described imprint mold 61 of the present invention is used, and has a pressing step, a transfer / peeling step, and a curing step. In FIG. 13, uniform fine unevenness is described in the uneven structure region of the peripheral surface 63 of the mold 61, but this shows the uneven structure for convenience, and as described above, the mold 61 is Each region IV, III, II, I, II ′, III ′, IV ′ has an optimum uneven structure.

(押し当て工程)
まず、基体5の一方の面5aに転写材料7を供給し(図13(A))、モールド61と基体1とを近接させて、モールド61の基線部位63aを転写材料7に押付ける(図13(B))。
使用する基体5は、上述の実施形態Aの基体1と同様とすることができ、図示例では基体1は板状であるが、円筒状、連続体等であってもよい。また、転写材料7は、上述の実施形態Aの転写材料3と同様とすることができ、基体5上への転写材料7の供給は、スピンコート法等を用いて塗布膜として供給する。
(Pushing process)
First, the transfer material 7 is supplied to one surface 5a of the base 5 (FIG. 13A), the mold 61 and the base 1 are brought close to each other, and the base line portion 63a of the mold 61 is pressed against the transfer material 7 (FIG. 13 (B)).
The substrate 5 to be used can be the same as the substrate 1 of the above-described embodiment A. In the illustrated example, the substrate 1 is plate-shaped, but may be cylindrical, continuous, or the like. The transfer material 7 can be the same as the transfer material 3 of the above-described embodiment A, and the supply of the transfer material 7 onto the substrate 5 is supplied as a coating film using a spin coat method or the like.

(転写・硬化・剥離工程)
次に、モールド61を円周方向に1回転させながら、モールド61と接触した状態で転写基材7を硬化させ、硬化後の転写材料7とモールド61とを引き剥がして、転写材料7にモールド61の凹凸構造を転写する(図13(C))。図13(C)は、モールド61が半回転した状態を示している。モールド61では、上述のように、円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域IV,III,II,I,II′,III′,IV′が隣接するように配設されている。そして、上記の押し当て工程では、モールド61の基線部位63aが転写材料7に押し当てられているので、この基線部位63aから開始されるモールド61の回転では、押し当て後の剥離力が小さい領域から押し当てが開始され、押し当て後の剥離力が最も大きな領域の剥離に至り、その後、押し当て後の剥離力が小さい領域に至って1回転が終了する。したがって、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、転写材料7へのモールド61の凹凸構造の転写が安定して行われ、また、モールド61への負担も軽減される。上記の転写材料7の硬化は、上述の実施形態Aと同様とすることができる。
これにより、基体上に微細構造を備えた転写材料が形成され、形成された微細構造は欠陥の発生が低減されたものであり、また、モールドへの負担も軽減される。
(Transfer / curing / peeling process)
Next, while the mold 61 is rotated once in the circumferential direction, the transfer substrate 7 is cured in contact with the mold 61, the cured transfer material 7 and the mold 61 are peeled off, and the transfer material 7 is molded. The uneven structure 61 is transferred (FIG. 13C). FIG. 13C shows a state where the mold 61 is half rotated. In the mold 61, as described above, a plurality of regions IV, III, II, I, II ′, III ′, and IV ′ having a concavo-convex structure are arranged along the circumferential direction so as to be adjacent to each other. In the pressing step, the base line portion 63a of the mold 61 is pressed against the transfer material 7. Therefore, the rotation of the mold 61 starting from the base line portion 63a has a small peeling force after pressing. The pressing starts from the point where the peeling force after pressing reaches a region where the peeling force is the largest, and then the region where the peeling force after pressing reaches a small region ends one rotation. Therefore, a steep increase / decrease in peeling stress between the regions is suppressed, the uneven structure of the mold 61 is stably transferred to the transfer material 7, and the burden on the mold 61 is reduced. Curing of the transfer material 7 can be the same as in the above-described embodiment A.
As a result, a transfer material having a fine structure is formed on the substrate, the formed fine structure has reduced generation of defects, and the burden on the mold is reduced.

ここで、図13に示した実施形態では、転写基材7が円筒型のモールド61の凹凸構造に対して追従性がよく、かつ、硬化速度が速いことが要求される。一方、円筒型のモールド61の凹凸構造に対する転写基材7の追従性が悪く、モールド61が押し当てられてから凹凸構造に追従するまでに時間を要する場合には、例えば、モールド11の回転速度を遅くしたり、あるいは、モールド61を円筒型ではなく、ベルト状の構造とし、転写材料7との接触時間を長くしてやる必要がある。あるいは、基体5および転写材料7が曲げを許容する材料である場合には、円筒型のモールド61に対して線接触ではなく、面接触となるように、基体5の搬送経路を円筒型のモールド61に沿わせるように曲げてやることも好ましい。
更に、転写材料7が、硬化を完全に行わない場合であっても、モールド61から転写された凹凸構造をある程度維持できるのであれば、転写材料7とモールド61との剥離を行った後に、更に硬化処理を行ってもよい。この場合には、剥離応力がより低減されるため、モールドへの負担も軽減される。
Here, in the embodiment shown in FIG. 13, the transfer base material 7 is required to have good followability with respect to the concavo-convex structure of the cylindrical mold 61 and to have a high curing speed. On the other hand, when the followability of the transfer substrate 7 to the concavo-convex structure of the cylindrical mold 61 is poor and it takes time to follow the concavo-convex structure after the mold 61 is pressed, for example, the rotational speed of the mold 11 Or the mold 61 is not a cylinder but a belt-like structure, and the contact time with the transfer material 7 needs to be increased. Alternatively, when the substrate 5 and the transfer material 7 are materials that allow bending, the conveyance path of the substrate 5 is not in line contact with the cylindrical mold 61 but in surface contact with the cylindrical mold 61. It is also preferable to bend along 61.
Further, even if the transfer material 7 is not completely cured, if the uneven structure transferred from the mold 61 can be maintained to some extent, after the transfer material 7 and the mold 61 are peeled, You may perform a hardening process. In this case, since the peeling stress is further reduced, the burden on the mold is also reduced.

尚、上記の例では、モールド61を1回転させているが、本発明では、モールド61を2回転以上させることができ、この場合であっても、モールド61の基線部位63aが転写材料7に押付けられた状態から回転が開始され、終了するので、各領域間での剥離応力の急峻な増減が抑制され、n回転による転写材料7へのモールド61の凹凸構造の転写が安定して行われ、また、モールド61への負担も軽減される。
上述の微細構造の形成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。
In the above example, the mold 61 is rotated once. However, in the present invention, the mold 61 can be rotated twice or more. Even in this case, the base line portion 63a of the mold 61 is transferred to the transfer material 7. Since the rotation starts and ends from the pressed state, a steep increase / decrease in peeling stress between each region is suppressed, and the uneven structure of the mold 61 is stably transferred to the transfer material 7 by n rotation. Also, the burden on the mold 61 is reduced.
The above-described embodiments of the fine structure forming method are examples, and the present invention is not limited to these embodiments.

インプリント方法による種々の微細構造の形成、微細加工等に利用可能である。   It can be used for formation of various fine structures by the imprint method, fine processing, and the like.

11,21,31,41,51,61…モールド
12,22,32,42,52,62…基材
13,23,33,43,53…主面
63…周面
1,5…基体
3,7…転写材料
11, 21, 31, 41, 51, 61 ... Mold 12, 22, 32, 42, 52, 62 ... Base material 13, 23, 33, 43, 53 ... Main surface 63 ... Peripheral surface 1,5 ... Base material 3, 7. Transfer material

Claims (13)

基材の主面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、
前記転写基材とモールドとの剥離方向を特定方向とし、基材の主面には、凹凸構造を有する複数の領域が前記特定方向に沿って隣接するように位置し、
領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向となるように、複数の前記領域が位置することを特徴とするインプリント用のモールド。
A mold having a concavo-convex structure on a main surface of a substrate, for transferring the concavo-convex structure to the transfer material by peeling the transfer material from the mold after the concavo-convex structure is filled with a transfer material and cured. In imprint molds,
And specific direction peeling direction of the transfer substrate and the mold, on the main surface of the substrate, positioned so that a plurality of regions are adjacent along the specific direction having an uneven structure,
A plurality of the regions are positioned such that the stress required for peeling the transfer material for each region tends to increase from the region located at both ends in the specific direction toward the specific region. mold.
複数の前記領域の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて増大傾向にあることを特徴とする請求項1に記載のインプリント用のモールド。   The ratio S / A of the measured surface area S of the region to the area A of each of the plurality of regions tends to increase from the region located at both ends in the specific direction toward the specific region. The mold for imprints according to 1. 各領域における前記特定方向の領域長Bに対する実測長Lの比L/Bが、前記特定方向の両端に位置する領域から特定領域に向けて同一もしくは増大傾向にあることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のインプリント用のモールド。   The ratio L / B of the actually measured length L to the region length B in the specific direction in each region tends to be the same or increasing from the region located at both ends of the specific direction toward the specific region. Or the mold for imprint of Claim 2. 前記主面は方形であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であ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インプリント用のモールド。   The main surface is a square, and the specific direction is a direction from one opposite end of the main surface to the other end, or a direction from one opposite corner of the main surface to the other corner. The imprint mold according to claim 1, wherein the imprint mold is provided. 前記主面は正N角形(Nは5以上の整数)であり、前記特定方向は主面の対向する一方の端辺から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の端辺に向かう方向、あるいは、主面の対向する一の角部から他方の角部に向かう方向であ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インプリント用のモールド。   The main surface is a regular N-gon (N is an integer of 5 or more), and the specific direction is a direction from one opposite end of the main surface to the other end, or one opposite corner of the main surface. The in-direction according to any one of claims 1 to 3, wherein the inward direction is a direction from one portion toward the other end side, or a direction from one opposite corner portion of the main surface to the other corner portion. Mold for printing. 前記主面は円形であり、前記特定方向は任意に設定され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インプリント用のモールド。   The imprint mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the main surface is circular and the specific direction is arbitrarily set. 前記主面は楕円形であり、前記特定方向は主面の楕円形の長軸方向であ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インプリント用のモールド。   The imprint mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the main surface is elliptical, and the specific direction is an elliptical major axis direction of the main surface. 前記主面は開口部を有する環状であり、前記特定方向は主面の外縁部から前記開口部側の内縁部に向かう方向であ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インプリント用のモールド。   The main surface is an annular shape having an opening, and the specific direction is a direction from an outer edge of the main surface toward an inner edge on the opening side. The mold for imprint as described. 円筒状の基材の周面に凹凸構造を有するモールドであって、該凹凸構造に転写材料を充填し硬化させた後に該転写材料をモールドから剥離して、前記凹凸構造を前記転写材料に転写するためのインプリント用のモールドにおいて、
円筒状の基材の周面には、該周面の円周方向と垂直な一の基線部位から円周方向に沿って、凹凸構造を有する複数の領域が隣接するように位置し、
領域毎の転写材料の剥離に要する応力が、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向となるように、複数の前記領域が位置することを特徴とするインプリント用のモールド。
A mold having a concavo-convex structure on a peripheral surface of a cylindrical base material, the transfer structure is filled with a transfer material and cured, and then the transfer material is peeled off from the mold to transfer the concavo-convex structure to the transfer material. In an imprint mold for
The circumferential surface of the cylindrical base material is positioned so that a plurality of regions having a concavo-convex structure are adjacent to each other along the circumferential direction from one baseline portion perpendicular to the circumferential direction of the circumferential surface,
The plurality of regions are positioned so that the stress required for peeling the transfer material for each region tends to increase from the adjacent region to the specific region along the circumferential direction so as to sandwich the baseline portion. Characteristic mold for imprint.
複数の前記領域の各領域における面積Aに対する当該領域の実測表面積Sの比S/Aが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け増大傾向にあることを特徴とする請求項9に記載のインプリント用のモールド。   The ratio S / A of the measured surface area S of the region to the area A in each region of the plurality of regions tends to increase from the adjacent region to the specific region along the circumferential direction so as to sandwich the baseline portion. The mold for imprinting according to claim 9. 各領域における円周方向の領域長Bに対する実測長Lの比L/Bが、前記基線部位を挟むように隣接する領域からそれぞれ円周方向に沿って特定領域に向け同一もしくは増大傾向にあることを特徴とする請求項9または請求項10に記載のインプリント用のモールド。   The ratio L / B of the actually measured length L to the circumferential region length B in each region has the same or increasing tendency from the adjacent region to the specific region along the circumferential direction so as to sandwich the baseline portion. The mold for imprinting according to claim 9 or 10, characterized by the above. 請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のインプリント用のモールドの主面と基体との間に転写材料を介在させる押し当て工程と、
該転写材料を硬化させる硬化工程と、
硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がす剥離工程と、を有し、
前記剥離工程では、前記モールドの前記特定方向に沿って前記基体と前記モールドとの間隙距離を広げるようにして剥離力を作用させることを特徴とする微細構造の形成方法。
A pressing step of interposing a transfer material between the main surface of the imprint mold according to any one of claims 1 to 8 and the substrate;
A curing step for curing the transfer material;
A peeling step of peeling off the transfer material after curing and the mold,
In the peeling step, a peeling force is applied so as to widen a gap distance between the base and the mold along the specific direction of the mold.
基体上に配設された転写材料と、請求項9乃至請求項11に記載の円筒状のインプリント用のモールドとを押し当てる押し当て工程と、
前記モールドを円周方向にn回転(nは1以上の整数)させながら、前記モールドと接触した状態で前記転写基材を硬化させ、硬化後の前記転写材料と前記モールドとを引き剥がして、前記転写材料に前記モールドの凹凸構造を転写する転写・硬化・剥離工程と、を有し、
前記押し当て工程では、前記モールドの基線部位を転写材料に押し当て、前記転写・硬化・剥離工程では、前記モールドの基線部位が転写材料に当接した状態で回転を停止することを特徴とする微細構造の形成方法。
A pressing step of pressing the transfer material disposed on the substrate and the cylindrical imprint mold according to claim 9,
While the mold is rotated n times in the circumferential direction (n is an integer of 1 or more), the transfer substrate is cured in contact with the mold, and the cured transfer material and the mold are peeled off, A transfer / curing / peeling step for transferring the concavo-convex structure of the mold to the transfer material,
In the pressing step, the base portion of the mold is pressed against a transfer material, and in the transfer / curing / peeling step, the rotation is stopped while the base portion of the mold is in contact with the transfer material. Method for forming a fine structure.
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