JP6478145B2 - インプリント用モールド、インプリント方法、ワイヤーグリッド偏光子の製造方法及びワイヤーグリッド偏光子 - Google Patents

インプリント用モールド、インプリント方法、ワイヤーグリッド偏光子の製造方法及びワイヤーグリッド偏光子 Download PDF

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Description

本発明は、インプリント用モールド、インプリント方法、ワイヤーグリッド偏光子の製造方法及びワイヤーグリッド偏光子に関する。
近年、フォトリソグラフィ技術に代わるパターン形成技術として、インプリント方法を用いたパターン形成技術が注目されている。インプリント方法は、例えば微細な凹凸形状が形成されたパターン領域を有するインプリント用モールド（以下、モールドと呼ぶ。）を用い、前記凹凸形状を被成形材料に転写することで微細な凹凸形状を等倍転写するパターン形成技術である。
例えば、被成形材料として光硬化性の樹脂組成物を用いたインプリント方法は、以下のように行われる。まず、転写基板の表面に光硬化性樹脂組成物の液滴を供給する。次に、所望の凹凸形状が形成されたパターン領域を有するモールドと光硬化性樹脂組成物とを所定の距離まで近接させる又は接触させることにより前記凹凸形状内に光硬化性樹脂組成物を充填する。この状態でモールド側から光を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させることにより樹脂層を形成する。その後、モールドと樹脂層とを引き離すことにより、モールドのパターン領域における凹凸形状が反転した凹凸形状を有するパターン構造体を形成する。また、その後、このようなパターン構造体をエッチングレジストとして転写基板をエッチング加工する場合もある。
インプリント用のモールドとしては、石英等からなる可撓性を具備しないモールド（特許文献１参照）と、樹脂製フィルム等からなる可撓性を具備するモールドとが、従来から知られている（特許文献２参照）。
可撓性を具備しないモールドを使用するインプリントでは、モールドから引き離された樹脂層における残膜厚みを均一とするために、モールドと転写基板との平行が維持されることが要求される。しかし、このような可撓性を具備しないモールドは、面積が拡大すると、樹脂層との引き離しの際に大きな剥離応力が作用するため、パターンに欠陥を生じさせないような離型が難しくなる。このため、可撓性を具備しないインプリント用のモールドは、極端に大面積化することが困難であり、大型のパターン構造体の形成に関しては不向きといえる。
一方、可撓性を具備するモールドを使用する場合には、ローラーインプリントを行うことができる。このローラーインプリントは、可撓性を有する基材に微細な凹凸形状を含むパターン領域を形成することによりモールドを作製し、このモールドの裏面（凹凸形状が形成されていない面）からローラーでモールドを加圧することにより、例えばエッチングレジスト等の樹脂組成物に対してモールドを接触させ、接触後に樹脂組成物を硬化させ、その後、樹脂組成物が硬化した樹脂層とモールドとの離型を行う手法である。このようなローラーインプリントを採用する場合、離型の際にモールドと転写基板との平行を必ずしも維持しなくてもよいため、可撓性のないモールドを用いたインプリント方法に比べて大面積化が容易である。
このようなインプリント用モールドを使用したインプリント方法は、近年、種々の製品の製造に採用されることが期待されている。例えば、インプリント方法により製造可能な製品として、ワイヤーグリッド偏光子を挙げることができる。
ワイヤーグリッド偏光子は、複数の微細な金属細線を平行に備えており、光配向処理等に使用されている（特許文献３）。例えば、特許文献４においては、金属細線を一方向に揃えるようにして複数のワイヤーグリッド偏光子を保持枠体内に配置することにより偏光素子ユニットを構成し、この偏光素子ユニットに紫外線を照射し、出射された直線偏光を硬化性樹脂組成物に照射することにより異方性を持たせて光配向処理を施すことが開示されている。このようなワイヤーグリッド偏光子は、光配向処理の他にも、例えば、ディスプレイの輝度を向上する部材等、種々の用途に使用可能である。ワイヤーグリッド偏光子は、大面積であることが要求される場合があり、大面積のワイヤーグリッド偏光子を製造する場合には、可撓性を具備するモールドを用いるローラーインプリントが適している。
特開２０１３−１６１８９３号公報 特開２０１１−１８３７８２号公報 特開２００９−２６５２９０号公報 特開２０１２−２０３２９４号公報
ところで、上述のようなローラーインプリントで使用される従来のモールドは、一般的に、可撓性を有する。これにより、従来のモールドは、柔軟性が確保され、ローラーによって加圧された際に容易に撓むことが可能となっている。
しかしながら、本件発明者は、従来のモールドは、その柔軟性によって、傾きやうねり等の変形が生じ易く、このような変形が生じた場合に、モールドに接触される樹脂組成物において膜厚が局所的に薄くなった欠陥領域が生じ易くなることを知見した。
詳しくは、モールドにおいて、パターン領域の凹凸形状の外周部分が平坦な面に形成されており、この平坦な面の高さがパターン領域の高さよりも低く形成されている場合、特に、前記凹凸形状と前記平坦な面との境界又はその近傍が変形し易く、当該境界又はその近傍に接触された樹脂組成物に、特に、欠陥領域が生じ易いことを知見した。
このような欠陥領域は、以下の現象により生じているものと推認される。
まず、モールドと樹脂組成物とを接触させる際には、モールドにおける凹凸形状の凸部が樹脂組成物から抵抗を受ける。これにより、凹凸形状では、凹部に樹脂組成物を至らせるまでの時間がかかる一方で、凹凸形状の外周部分に位置する平坦な面では、何ら抵抗がないので樹脂組成物に接触するまでの時間がかからない。この時間差により、当該平坦な面が、凹凸形状との境界又はその近傍を起点に樹脂組成物側に傾く或いはうねる。そして、このような傾斜やうねりが生じた場合に、モールドと樹脂組成物との間に圧力ムラが生じ、圧力が低い領域に空隙が生じ、樹脂組成物の膜厚が不均一になる。その結果、樹脂組成物において、膜厚が局所的に薄くなった欠陥領域が生じると推認される。
また、モールドと樹脂組成物とを接触させる際には、樹脂組成物が流動する。このような流動の影響で、モールドが樹脂組成物側に凹むように傾斜したり、うねりが生じたりする。そして、このような傾斜やうねりが生じた場合に、モールドと樹脂組成物との間に圧力ムラが生じ、圧力が低い領域に空隙が生じ、樹脂組成物の膜厚が不均一になる。その結果、樹脂組成物において、膜厚が局所的に薄くなった欠陥領域が生じるとも推認される。
上記のような欠陥領域が生じた場合、樹脂組成物に欠陥が生じるだけでなく、その後に形成される形成物にも欠陥が生じ得る。例えば、上記樹脂組成物がマスクを形成するためのエッチングレジスト（以下、レジストと呼ぶ。）であり、このレジストに上記のような欠陥領域が生じた場合には、レジストをエッチングした後の形成物にも欠陥が生じ得る。具体的には例えば、ローラーインプリントによるワイヤーグリッド偏光子の製造の際に上記のような欠陥領域が生じた場合には、エッチング後に形成されるワイヤーグリッド偏光子にも欠陥が生じ得て、その品質が劣化する虞がある。
また、この種のモールドを用いたインプリントでは、通常、凹凸形状が形成されたパターン領域と、パターン領域の外周部分とが共に、樹脂組成物に接触される。また、パターン領域の外周部分は、樹脂組成物にパターンを転写する目的で形成される部分ではないため、通常、パターン領域に形成された凹凸形状と同じパターンは有していない。したがって、このようなインプリント後の樹脂組成物では、パターン領域に接触した部分の形状と、その外周部分に接触した部分の形状とが異なる。このため、形状の違いから、樹脂組成物におけるパターン領域に接触した部分と、パターン領域の外周部分に接触した部分とで、光学特性等の物性が相違し得る。しかしながら、このような物性の相違が、パターン転写後の樹脂組成物又は当該樹脂組成物を加工して形成される形成物にとって、望ましくない状況を引き起こす場合もある。
例えば、ワイヤーグリッド偏光子は、ライン形状の開口部が所望のスペース（ワイヤーグリッド材料層）を介して複数配列されて構成されたワイヤーグリッドを有する。このようなワイヤーグリッドは、モールドのパターン領域に接触されパターンを転写された樹脂組成物をマスクとして、当該樹脂組成物を積層した転写基板をエッチングすることにより作製される。この際、モールドのパターン領域の外周部分が樹脂組成物に接触されている場合には、ワイヤーグリッド偏光子のワイヤーグリッドの外周部分において、ワイヤーグリッドとは異なる形状の領域が形成される。このようなワイヤーグリッドとは異なる形状の領域の光学特性は、当然、ワイヤーグリッドの光学特性とは異なる。
そして、通常、このようなワイヤーグリッド偏光子は、その外周部分のワイヤーグリッドとは異なる形状の領域が例えば保持枠体で被覆されつつ保持され、保持枠体の内側の全域にワイヤーグリッドが位置する状態で、使用される。このような使用状態である場合、基本的に、保持枠体の内側に入射した光は、所望の光配向処理を施される。しかしながら、このような使用状態であっても、光が、ワイヤーグリッドの外周部分に位置するワイヤーグリッドとは異なる形状の領域を透過することもあり得る。このような場合、ワイヤーグリッドとは異なる形状の領域の光学特性はワイヤーグリッドの光学特性とは相違することにより、不所望な光が出射される状況が生じ得る。
このようにインプリント後の樹脂組成物において、パターン領域に接触した部分の形状と、その外周部分に接触した部分の形状とが異なり、形状の違いから生じる物性の相違が、パターン転写後の樹脂組成物又は当該樹脂組成物を加工して形成される形成物にとって、望ましくない状況を引き起こす場合もある。
したがって、このような望ましくない状況が生じる可能性を考慮し、インプリント後の樹脂組成物におけるパターン領域に接触した部分の形状と、その外周部分に接触した部分の形状とで、物性が相違することを抑制して、パターン転写後の樹脂組成物又は当該樹脂組成物を加工して形成される形成物において部分的に物性に差が生じることを抑制する対策がなされていてもよい。
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、その目的は、インプリント用モールドのパターン領域に接触される被成形材料に、当該モールドの可撓性に起因した変形により欠陥領域が生じることを防止することができ、且つ、パターン転写後の被成形材料又は当該被成形材料を加工して形成される形成物において部分的に物性に差が生じることを抑制することができるインプリント用モールド及びインプリント方法を提供することにある。
また、本発明の目的は、高品質なワイヤーグリッド偏光子であって、ワイヤーグリッドが形成されていない領域に光が入射されたとしても、不所望な状態で光が出射されることを防止することができるワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法を提供することにある。
本発明は、互いに隣接する第１パターン領域と第２パターン領域とが形成され、全体として可撓性を有するインプリント用モールドであって、前記第１パターン領域を形成する第１パターン部と、前記第２パターン領域を形成する第２パターン部と、を備え、前記第１パターン領域及び前記第２パターン領域の各々に凹凸形状が形成され、前記第２パターン領域の凹凸形状は、ダミーパターンとして機能し、前記第１パターン部の高さと、前記第２パターン部の高さとが、互いに同一であり、前記第１パターン領域の凹凸形状及び前記第２パターン領域の凹凸形状の各々は、ラインアンドスペースパターンにて形成され、前記第１パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向と、前記第２パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向とが、互いに同一であり、前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチよりも大きくなっており、前記第２パターン領域の凹凸形状の凸部は、ラインアンドスペースパターンにて形成されたサブ凹凸形状から構成されており、前記サブ凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチと同一である、ことを特徴とするインプリント用モールド、である。
また、前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチの１０倍〜２０倍である、ことが好ましい。
また、前記第１パターン領域の凹凸形状のデューティー比と、前記第２パターン領域の凹凸形状のデューティー比及び前記サブ凹凸形状のデューティー比と、が、互いに同一である、ことが好ましい。
また、当該インプリント用モールドの曲げ剛性は、全体として０．３５Ｎｍ２以下であってもよい。また、当該インプリント用モールドは、ローラー転写方式のインプリントに使用されるモールドであってもよい。また、当該インプリント用モールドは、ワイヤーグリッド偏光子の製造用のモールドであってもよい。
また、本発明は、互いに隣接する第１パターン領域と第２パターン領域とが形成され、全体として可撓性を有するインプリント用モールドであって、前記第１パターン領域を形成する第１パターン部と、前記第２パターン領域を形成する第２パターン部と、を備え、前記第１パターン領域及び前記第２パターン領域の各々に凹凸形状が形成され、前記第２パターン領域の凹凸形状は、ダミーパターンとして機能し、前記第１パターン部の高さと、前記第２パターン部の高さとが、互いに同一であり、前記第１パターン領域の凹凸形状及び前記第２パターン領域の凹凸形状の各々は、ラインアンドスペースパターンにて形成され、前記第１パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向と、前記第２パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向とが、互いに同一であり、前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチよりも大きくなっており、前記第２パターン領域の凹凸形状の凸部は、ラインアンドスペースパターンにて形成された凹凸形状を有する、ことを特徴とするインプリント用モールド、である。
また、本発明は、
前記のインプリント用モールドを準備する準備工程と、
前記インプリント用モールドの前記第１パターン領域および前記第２パターン領域を、前記第１パターン領域および前記第２パターン領域が設けられた面とは反対側の面からローラーで加圧することにより、転写基板の一方の面に位置する被成形材料に接触させる接触工程と、
前記インプリント用モールドに接触させた前記被成形材料を硬化させることにより前記第１パターン領域および前記第２パターン領域に対応するパターンが転写された転写層とする硬化工程と、
前記転写層と前記インプリント用モールドとを引き離すことにより、前記転写層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を備える
ことを特徴とするインプリント方法、である。
また、本発明は、
前記のインプリント用モールドを準備する準備工程と、
前記インプリント用モールドの前記第１パターン領域および前記第２パターン領域を、前記第１パターン領域および前記第２パターン領域が設けられた面とは反対側の面からローラーで加圧することにより、一の面にワイヤーグリッド材料層を備える透明基板の前記ワイヤーグリッド材料層上に位置するエッチングレジスト層に接触させる接触工程と、
前記インプリント用モールドに接触させた前記エッチングレジスト層を硬化させることにより前記第１パターン領域および前記第２パターン領域に対応するパターンが転写されたレジストパターン層とする硬化工程と、
前記レジストパターン層と前記インプリント用モールドとを引き離す離型工程と、
前記レジストパターン層をエッチングマスクとして前記ワイヤーグリッド材料層をエッチングすることにより、ワイヤーグリッドを形成するエッチング工程と、を備える
ことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子の製造方法、である。
また、本発明は、透明基板と、前記透明基板の一の面に位置するワイヤーグリッド材料層と、を備え、前記ワイヤーグリッド材料層に、ワイヤーグリッド領域と、このワイヤーグリッド領域に隣接するダミーパターン領域とが形成されており、前記ワイヤーグリッド領域には、ライン形状のメイン開口部がスペースを介して複数配列されて構成されたワイヤーグリッドが形成され、前記ダミーパターン領域には、前記メイン開口部が配列される方向に、平坦領域とダミーワイヤーグリッド領域とが交互に配列され、前記平坦領域の幅と前記ダミーワイヤーグリッド領域の幅とを加算して規定されるピッチが、前記ワイヤーグリッドのピッチよりも大きくなっており、前記ダミーワイヤーグリッド領域には、ライン形状のダミー用開口部がスペースを介して複数配列されて構成されたダミーワイヤーグリッドが形成され、前記メイン開口部のライン方向と、前記ダミー用開口部のライン方向とが互いに同一であり、前記ワイヤーグリッドのピッチと、前記ダミーワイヤーグリッドのピッチとが互いに同一である、ことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子、である。
本発明によれば、インプリント用モールドのパターン領域に接触される被成形材料に、当該モールドの可撓性に起因した変形により欠陥領域が生じることを防止することができ、且つ、パターン転写後の被成形材料又は当該被成形材料を加工して形成される形成物において部分的に物性に差が生じることを抑制することができるインプリント用モールド及びインプリント方法を提供することができる。
また、本発明によれば、高品質なワイヤーグリッド偏光子であって、ワイヤーグリッドが形成されていない領域に光が入射されたとしても、不所望な状態で光が出射されることを防止することができるワイヤーグリッド偏光子及びその製造方法を提供することができる。
本発明の第１の実施の形態にかかるインプリント用モールドの平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図１のインプリント用モールドの要部を拡大した平面図である。 第１の実施の形態にかかるインプリント方法の工程図である。 第１の実施の形態にかかるインプリント方法の工程図である。 図５（Ｂ）のＶＩ−ＶＩ線に沿う部分断面図である。 第１の実施の形態の作用効果を説明する図である。 比較例によるインプリント用モールドでのインプリントの様子を説明する図である。 第１の実施の形態にかかるインプリント用モールドを使用して製造されるワイヤーグリッド偏光子の平面図である。 第１の実施の形態にかかるインプリント用モールドを使用して製造されるワイヤーグリッド偏光子の製造方法の工程図である。 図９のＤ−Ｄ線に沿う部分断面図である。
以下、図面を参照しながら本発明の各実施の形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付している。
また、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかるインプリント用モールド１１の平面図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図であり、図３は、図１の符号ＩＩＩで示す二点鎖線で囲まれた領域においてインプリント用モールド１１の要部を拡大した平面図である。このインプリント用モールド１１は全体として可撓性を有し、ローラー転写方式のインプリント、すなわちローラーインプリントに使用される。まず、図１乃至図３を参照して、第１の実施の形態にかかるインプリント用モールド１１について説明する。
［インプリント用モールド］
図１乃至図３に示すように、本実施の形態にかかるインプリント用モールド１１は、シート状に形成され、その対向する一対の面のうちの一方の面に、互いに隣接する第１パターン領域１２と第２パターン領域１３とが形成されている。図１の例においては、ドットを付して示した矩形の領域が、第１パターン領域１２を示し、第１パターン領域１２の周囲を囲んだ矩形枠状の領域が、第２パターン領域１３を示している。本実施の形態では、一例として、第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の輪郭が共に矩形に形成されているが、これらは他の形状に形成されていてもよい。
図１乃至図３おいて、符号２２は、インプリント用モールド１１のうちの第１パターン領域１２を形成する第１パターン部を示し、符号２３は、インプリント用モールド１１のうちの第２パターン領域１３を形成する第２パターン部を示している。図示の例では、第１パターン部２２及び第２パターン部２３は、同一の材料から一体に形成されている。
このインプリント用モールド１１は、単層構造で形成されていてもよいし、多層構造で形成されていてもよい。例えば、インプリント用モールド１１は、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂組成物から形成されたシート状の基材と、基材の一方の面上に形成され第１パターン領域１２と第２パターン領域１３とを形成する樹脂層と、で構成されていてもよい。この場合、第１パターン部２２及び第２パターン部２３はそれぞれ、基材の一部と樹脂層の一部とからなる２層構造で構成されていてもよい。
図２及び図３に示すように、第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各々には、凹凸形状３２，３３が形成されており、本実施の形態の凹凸形状３２，３３は、ラインアンドスペースパターンにて形成されている。
詳しくは、第１パターン領域１２には、幅Ｗ１を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる凹部３２Ａと、幅Ｗ２を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる凸部３２Ｂとで構成される凹凸のペアを矢印Ｂ方向に配列して構成された凹凸形状３２が形成されている。一方、第２パターン領域１３には、幅Ｗ３を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる凹部３３Ａと、幅Ｗ４を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる、詳細は後述するサブ凹凸形状３３１から構成され、特にその凸部３３１Ｂの集合によって凸状をなす凸部３３Ｂとで構成される凹凸のペアを矢印Ｂ方向に配列して構成された凹凸形状３３が形成されている。図２及び図３から明らかなように、本実施の形態では、第１パターン領域１２の凹凸形状３２の凹部３２Ａと凸部３２Ｂとが並ぶ方向と、第２パターン領域１３の凹凸形状３３の凹部３３Ａと凸部３３Ｂとが並ぶ方向とが、同一となっている。なお、図２及び図３では、詳細は後述するサブ凹凸形状３３１の凸部３３１Ｂの数が一致していないが、これは、説明の便宜上、簡易的にこのように図示したものである。
図示の例では、第１パターン領域１２の全域に、凹凸形状３２が形成され、第１パターン領域１２には、凹部３２Ａと凸部３２Ｂとで構成される凹凸のペアが複数含まれている。各凹部３２Ａ及び各凸部３２Ｂは、第１パターン領域１２の矢印Ａ方向における両端に跨がって延びている。一方、第２パターン領域１３の全域においても、凹凸形状３３が形成されている。第２パターン領域１３においても、凹部３３Ａと凸部３３Ｂとで構成される凹凸のペアが複数含まれている。
なお、本実施の形態では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３が、第１パターン領域１２の外周部分の全域を囲むように形成されているが、第２パターン領域１３の凹凸形状３３は、第１パターン領域１２に隣接した状態で第１パターン領域１２の外周部分を部分的に囲むように形成されてもよい。例えば、第１パターン領域１２のＢ方向における一方側のみに、第２パターン領域の凹凸形状３３が形成されてもよいし、第１パターン領域１２のＢ方向における両側のみに、第２パターン領域の凹凸形状３３が形成されてもよいし、他の態様でも構わない。
また、本実施の形態では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のピッチＰ２は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１よりも大きくなっている。なお、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１は、「Ｗ１＋Ｗ２」で表され、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のピッチＰ２は、「Ｗ３＋Ｗ４」で表される。
また、本実施の形態では、上述したように、第２パターン領域１３の凹凸形状３３の凸部３３Ｂは、ラインアンドスペースパターンにて形成されたサブ凹凸形状３３１から構成されている。このサブ凹凸形状３３１は、幅Ｗ１を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる凹部３３１Ａと、幅Ｗ２を有し矢印Ａで示される方向にライン形状に延びる凸部３３１Ｂとで構成される凹凸のペアを矢印Ｂ方向に配列して構成されている。すなわち、このサブ凹凸形状３３１のピッチは、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１と同一となっている。より詳しくは、第１パターン領域１２の凹凸形状３２の凸部３２Ｂの凹部３２Ａからの高さと、サブ凹凸形状３３１の凸部３３１Ｂの凹部３３１Ａからの高さとが、同一である。
本実施の形態では、このような第１パターン領域１２の凹凸形状３２及びサブ凹凸形状３３１を含む第２パターン領域１３の凹凸形状３３が共に、後述する転写基板１０１の一の面１０１ａに位置付けられた被成形材料１０３（図４及び図５参照）に接触されるようになっており、被成形材料１０３にパターンを転写するようになっている。このうち、第１パターン領域１２の凹凸形状３２が、「メインパターン」として機能し、第２パターン領域１３の凹凸形状３３が、「ダミーパターン」として機能するようになっている。
本実施の形態でいう「メインパターン」とは、被成形材料１０３に特定の機能を有するパターンを作製する目的又は転写基板１０１に特定の機能を有するパターンを作製するための下地部分（レジストパターン層等）を被成形材料１０３に作製する目的で、被成形材料１０３にパターンを転写する部分のことを意味する。一方で、「ダミーパターン」とは、上述のような目的を有することなく、被成形材料１０３にパターンを転写する部分を意味する。
ここで、図２に示すように、本実施の形態では、「メインパターン」に対応する第１パターン領域１２を形成する第１パターン部２２の高さＨ１と、「ダミーパターン」に対応する第２パターン領域１３を形成する第２パターン部２３の高さＨ２とが、互いに同一となっている。これにより、本実施の形態では、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とを被成形材料１０３に接触させる際に、凹凸形状３２（特に凸部３２Ｂ）と凹凸形状３３（特に凸部３３Ｂ）とを同じタイミングで、被成形材料１０３に接触させることが可能となっている。
上述のように第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とを同じタイミングで、被成形材料１０３に接触させることが可能である場合、凹凸形状３２の凸部３２Ｂと凹凸形状３３の凸部３３Ｂとが被成形材料１０３から同様に抵抗を受けて、各凹部３２Ａ，３３Ａの各々に被成形材料１０３を至らせるまでの時間に差が生じることを抑制することができる。これにより、本実施の形態のインプリント用モールド１１は、第１パターン領域１２と第２パターン領域１３との境界又はその近傍を起点に被成形材料１０３側に傾く或いはうねることが抑制される。その結果、被成形材料１０３に欠陥領域が生じることを抑制することができるようになっている。
また、本実施の形態では、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とが共にラインアンドスペースパターンにて形成されており、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のデュ−ティー比と、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のデュ−ティー比とが、互いに同一となっている。なお、ラインアンドスペースパターンである場合、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のデュ−ティー比は、「Ｗ２／Ｗ１＋Ｗ２」で表され、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のデュ−ティー比は、「Ｗ４／Ｗ３＋Ｗ４」で表される。
さらに、サブ凹凸形状３３１は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と同様のパターンで形成されているので、そのデューティー比は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のデュ−ティー比及び第２パターン領域１３の凹凸形状３３のデュ−ティー比と、同一となっている。
第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とを被成形材料１０３に接触させる際には、凸部に接触した被成形材料１０３が凹部内に流動する。ここで、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のデュ−ティー比と、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のデュ−ティー比と、サブ凹凸形状３３１の凹凸形状３３のデュ−ティー比とが、互いに同一である場合には、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とサブ凹凸形状３３１とのそれぞれの領域で、凸部に接触した被成形材料１０３の流動を均一にするまたは近似させることができる。これにより、凹凸形状３２の凸部３２Ｂが被成形材料１０３から受ける抵抗と、凹凸形状３３の凸部３３Ｂが被成形材料１０３から受ける抵抗と、サブ凹凸形状３３１の凸部３３１Ｂが被成形材料１０３から受ける抵抗を、均一化することができる。このため、本実施の形態では、インプリント用モールド１１が傾く或いはうねることが効果的に抑制されるようになっている。
また、本実施の形態では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のピッチＰ２は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１よりも大きくなっていると説明したが、ピッチＰ２は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１の１０倍〜１００倍であることが好ましく、より好ましくは、１０倍〜２０倍である。ピッチＰ２は、ピッチＰ１の１０倍未満（ピッチＰ１よりも小さい場合、ピッチＰ１と等倍の場合も含む）でもよいが、この場合、凹凸形状３３と凹凸形状３２との境界が視覚的に認識し難くなる。ピッチＰ２を、ピッチＰ１の１０倍以上とすれば、凹凸形状３３と凹凸形状３２との境界が視覚的に認識し易くなるため、取り扱い性が向上する。そのため、ピッチＰ２は、ピッチＰ１の１０倍以上が好ましい。
一方、ピッチＰ２は、ピッチＰ１の１００倍よりも大きくてもよいが、この場合、凹凸形状３３の凹部３３Ａの幅が大きくなり過ぎて、変形が生じ易くなる虞がある。そのため、ピッチＰ２は、ピッチＰ１の１００倍以下が好ましい。また、変形を極力抑制することを重視するのであれば、ピッチＰ２は、ピッチＰ１の２０倍以下であることがより好ましい。
また、このようなインプリント用モールド１１は、ローラーインプリントに使用可能な可撓性を有し、具体的には、その曲げ剛性が、全体として０．３５Ｎｍ２以下であることが好ましい。また、その曲げ剛性は、０．３５Ｎｍ２以下で且つ０．００５５Ｎｍ２以上であることがより好ましい。これは、インプリント用モールド１１の曲げ剛性が０．００５５Ｎｍ２未満となると、容易に撓み易くなり過ぎて取り扱い性が良好でなくなるからである。なお、インプリント用モールド１１は、ローラーインプリント時にローラーによって湾曲させられるが、少なくとも、このようにローラーによって湾曲させる方向での曲げ剛性が、全体として０．３５Ｎｍ２以下であることが良い。
また、本実施の形態では、ローラーインプリントにおいて後述する被成形材料１０３に光硬化性樹脂組成物を用いるため、インプリント用モールド１１として、光、例えば紫外線等を透過可能な光透過性を有する材料が選択されることが好ましい。なお、上述の光透過性とは、波長２００〜４００ｎｍにおける光透過率が５０％以上、好ましくは７０％以上であることを意味する。光透過率の測定は、日本分光（株）製Ｖ−６５０を用いて行うことができる。なお、ローラーインプリントにおいて被成形材料１０３として熱硬化性樹脂組成物を用いる場合には、光透過性は特に要求されない。インプリント用モールド１１は、一例として、光学特性に優れるポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる透明基材と、透明基材上に設けられパターン領域１２，１３を形成する樹脂層と、で構成され得る。この場合、透明基材としては、可撓性を有するものであれば、その他の透明樹脂フィルム、薄板ガラス等の透明なフレキシブル材を用いることもできる。また、光透過性を要求されない場合には、有色の樹脂フィルム、有色の薄板ガラス等のフレキシブル材を用いることもできる。
以上に説明したインプリント用モールド１１では、第１パターン部２２の高さＨ１と、第２パターン部２３の高さＨ２とが、同一であることで、第１パターン領域１２と第２パターン領域１３との境界又はその近傍を起点にインプリント用モールド１１が被成形材料１０３側に傾く或いはうねることが抑制され、その結果、被成形材料１０３に欠陥領域が生じることを抑制することができる。このようなインプリント用モールド１１は、接近・離間で行われる通常のインプリントで用いられても、ローラーインプリントで用いられても有益であるが、ローラーインプリントで用いられる場合に特に有益である。
また、このインプリント用モールド１１では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３の凸部３３Ａに形成されたサブ凹凸形状３３１のピッチが、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１と同一であることで、パターン転写後の被成形材料１０３又は当該被成形材料１０３を加工して形成される形成物において部分的に物性に差が生じることを抑制することができる。このような利点は、例えば、ワイヤーグリッド偏光子の製造において有益となる。以下では、インプリント用モールド１１を使用したローラーインプリントについて、まず説明し、その後、ワイヤーグリッド偏光子の製造方法を説明する。
［インプリント方法］
上述したインプリント用モールド１１を使用したインプリント方法、すなわちローラーインプリントについて、以下に、説明する。本実施の形態では、ローラーインプリントにおいて被成形材料として光硬化性樹脂組成物を用いる光ローラーインプリントについて説明する。
本実施の形態のインプリント方法では、概略として、上述のインプリント用モールド１１を使用し、このインプリント用モールド１１の裏面（第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３が形成されていない面）からローラーで加圧することにより、被成形材料１０３（図４及び図５参照）にインプリント用モールド１１を接触させ、接触後に被成形材料１０３を硬化させ、その後、硬化した転写層１０４（図４及び図５参照）とインプリント用モールド１１との離型を行う。図４および図５は、本実施の形態のインプリント方法を説明するための工程図である。また、図６は、図５（Ｂ）に示される転写基板のＶＩ−ＶＩ線に沿う断面図である。以下、各工程について詳述する。
＜準備工程＞
この実施の形態では、まず、図１乃至図３に示したインプリント用モールド１１を準備する。また、図４（Ａ）に示す転写基板１０１を準備する。この転写基板１０１では、その一方の面１０１ａに被エッチング層１０２が設けられ、この被エッチング層１０２上に、被成形材料１０３が位置付けられている。
ここで使用する転写基板１０１は、適宜選択することができ、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、シリコンやガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂基板、金属基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板が、用いられ得る。また、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。また、被エッチング層１０２は、転写基板１０１上に形成するパターンの材質として要求される材質からなる薄膜であってよく、例えば、無機物薄膜、有機物薄膜、有機無機複合薄膜等、適宜選択することができる。なお、転写基板１０１の形状は、図示例では、平板形状であるが、例えば、周囲よりも突出した凸構造平面部位を一方の面１０１ａに有するメサ構造であってもよい。
また、被成形材料１０３は、所望の樹脂組成物、例えば、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物等を用いて、スピンコート法、ディスペンスコート法、ディップコート法、スプレーコート法、インクジェット法等の公知の塗布手段で形成することができる。本実施の形態では、被成形材料１０３として光硬化性樹脂組成物を用いる光ローラーインプリントを行うため、被成形材料１０３は、光硬化性樹脂組成物である。この被成形材料１０３の厚みは、使用するインプリント用モールド１１の第１パターン領域１２の凹凸形状３２及び第２パターン領域の凹凸形状３３の各々における、凸部の高さ、凹部の深さ、および、形成するパターン構造体に生じる残膜（凸部間に位置する部位）の厚みの許容範囲等を考慮して設定することができる。なお、残膜の厚みは、好ましくは１００ｎｍ未満であり、より好ましくは２０ｎｍ未満である。
＜接触工程＞
次に、接触工程にて、可撓性のインプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３が形成されていない面からローラー１５１でインプリント用モールド１１を加圧することにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３を被成形材料１０３に接触させる（図４（Ｂ）、図５（Ａ））。
図４（Ｂ）、図５（Ａ）に示すように、ローラー１５１の加圧によるインプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３と被成形材料１０３との接触では、転写基板１０１を図４（Ｂ）に示された矢印ａ方向に搬送するとともに、ローラー１５１を図４（Ｂ）に示された矢印ｂ方向に回転することにより、インプリント用モールド１１と被成形材料１０３とを同じ速度で移動させ、両者間にズレを生じないようにする。そして、この接触工程では、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状において凹部及び凸部がライン形状に延びる矢印Ａ（図３等参照）で示す方向に沿って、インプリント用モールド１１を被成形材料１０３に接触させる。これにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状の変形を防止することできる。
また、ローラー１５１による加圧は、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状を被成形材料１０３に完全に埋め込むことができる範囲で適宜設定することができる。したがって、例えば、転写基板１０１を搬送するステージ（図示せず）からローラー１５１までの間隔を所望の値に固定し、ステージとローラー１５１との間を転写基板１０１とインプリント用モールド１１が通過することにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の凹凸が被成形材料１０３に完全に埋め込まれる場合には、ローラー１５１を転写基板１０１方向に付勢することにより加圧する必要はない。
＜硬化工程＞
次に、インプリント用モールド１１と接触された被成形材料１０３を、硬化させることにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状に対応するパターンが転写された転写層１０４とする。図４（Ｂ）、図５（Ａ）に示される例では、インプリント用モールド１１と接触された直後に、インプリント用モールド１１を介して光照射装置１６１から光を照射し、これにより被成形材料１０３を硬化させて転写層１０４としているが、インプリント用モールド１１と被成形材料１０３との接触が完了した後に、被成形材料１０３を硬化させることにより転写層１０４としてもよい。また、転写基板１０１が光透過性である場合、転写基板１０１の裏面側に光照射装置１６１を配設し、インプリント用モールド１１との接触が完了した被成形材料１０３に対して、転写基板１０１を介して光照射装置１６１から光を照射し、これにより被成形材料１０３を硬化させてもよい。さらに、インプリント用モールド１１を介した光照射装置１６１からの光照射と、転写基板１０１を介した光照射装置１６１からの光照射を併用して、インプリント用モールド１１との接触が完了した被成形材料１０３の硬化を行ってもよい。
＜離型工程＞
次に、転写層１０４とインプリント用モールド１１とを引き離すことにより、転写層１０４であるパターン構造体を転写基板１０１上に位置させた状態とする（図４（Ｃ）、図５（Ｂ））。このように形成された転写層１０４は、図６に示されるように、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状が反転した第１パターン部１１５と第２パターン部１１６を有する。第２パターン部１１６には、サブ凹凸形状３３１によって転写された第３パターン部１１７も形成されている。図２も参照しつつ、第１パターン部１１５における、凹凸形状３２の凹部３２Ａが転写した凸部の幅と、凸部３２Ｂが転写した凹部の幅とを加算したピッチをＸとし、第２パターン部１１６における、凹凸形状３３の凹部３３Ａが転写した凸部の幅と、凸部３３Ｂが転写した凹部の幅とを加算したピッチをＹとすると、ピッチＹは、ピッチＸよりも大きい。また、第２パターン部１１６に含まれる第３パターン部１１７は、第１パターン部１１５と同様のラインアンドスペースパターンが形成され、そのピッチは上記ピッチＸと同一である。
転写層１０４とインプリント用モールド１１との引き離しの方向は、上述の接触工程と同様に、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状の凹部及び凸部のライン方向とすることが好ましい。これにより、転写層１０４の各パターン部１１５，１１６の変形、損傷によるパターン欠陥の発生を防止することできる。
転写層１０４とインプリント用モールド１１との引き離しは、被成形材料１０３に対するインプリント用モールド１１の接触と、被成形材料１０３の硬化による転写層１０４の形成が完了した後に行うことができる。また、被成形材料１０３に対するインプリント用モールド１１の接触が完了する前に、既にインプリント用モールド１１の接触がなされている被成形材料１０３を硬化することにより形成した転写層１０４からインプリント用モールド１１を適宜引き離してもよい。また、転写層１０４とインプリント用モールド１１とが引き離された後に、転写層１０４を完全に硬化するため追加露光を行ってもよい。
そして、その後は、上述のように形成された転写層１０４であるパターン構造体１０４の各パターン部１１５，１１６から、残膜を除去し、その後、パターン構造体１０４をマスクとして被エッチング層１０２をエッチングすることにより、所望のパターンを転写基板１０１上に形成することができる。また、このように形成したパターンをマスクとして転写基板１０１をエッチングすることにより、転写基板１０１に凹凸構造を形成することもできる。
以上に説明した本実施の形態では、インプリント用モールド１１において、第１パターン部２２の高さＨ１と、第２パターン部２３の高さＨ２とが、互いに同一であることで、第１パターン領域１２と第２パターン領域１３との境界又はその近傍を起点にインプリント用モールド１１が被成形材料１０３側に傾く或いはうねることが抑制され、その結果、被成形材料１０３に欠陥領域が生じることを抑制することができる。このことについて、以下に詳述する。
図７は、第１の実施の形態の作用効果を説明する図である。すなわち、インプリント用モールド１１によるインプリントでは、図７（Ａ）に示す状態から、図７（Ｂ）に示すように、インプリント用モールド１１が被成形材料１０３に接触され、その後、第１パターン領域１２の凹凸形状３２及び第２パターン領域１３の凹凸形状３３が被成形材料１０３に埋め込まれるように、インプリント用モールド１１が被成形材料１０３に向けて加圧される。この際、図７（Ｂ）に示すように、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とを同じタイミングで、被成形材料１０３に接触させることができるため、その後の埋め込み操作において、図７（Ｃ）に示すように、凹凸形状３２の凸部３２Ｂと凹凸形状３３の凸部３３Ｂとが被成形材料１０３から同様に抵抗を受ける。これにより、図７（Ｄ）に示すように、各凹部３２Ａ，３３Ａ，３３１Ａの各々に被成形材料１０３を至らせるまでの時間に差が生じることを抑制することができる。このことにより、本実施の形態のインプリント用モールド１１は、第１パターン領域１２と第２パターン領域１３との境界又はその近傍を起点に被成形材料１０３側に傾く或いはうねることが抑制される。また、本実施の形態では、第２パターン領域１３が凹凸形状３３となっていることで、凸部３３Ｂに接触した被成形材料１０３が凹３３Ａ部内に流動する勢いが緩和されるので、被成形材料１０３の流動に起因して、インプリント用モールド１１が傾く或いはうねることも抑制される。その結果、図７（Ｅ）に示すように、被成形材料１０３に欠陥領域が生じることを抑制することができる。
一方、図８は、比較例として、第２パターン領域に凹凸形状が設けられていないインプリント用モールド１０００でのインプリントの様子を説明する図である。比較例によるインプリント用モールド１０００では、当該モールドと被成形材料とを接触させる際に、図８（Ａ）に示すように、モールドにおける凹凸形状の凸部が被成形材料から抵抗を受ける。これにより、凹凸形状では、凹部に被成形材料を至らせるまでの時間がかかる一方で、凹凸形状の外周部分に位置する平坦な面では、何ら抵抗がないので被成形材料に接触するのに時間がかからない。この時間差により、図８（Ｂ）に示すように、当該平坦面が、凹凸形状との境界を起点に被成形材料側に傾き得る或いはうねり得る。その結果、被成形材料において、膜厚が局所的に薄くなった欠陥領域が生じ得る。
また、本実施の形態では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３の凸部３３Ａに形成されたサブ凹凸形状３３１のピッチが、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１と同一であることで、パターン転写後の被成形材料１０３又は当該被成形材料１０３を加工して形成される形成物において部分的に物性に差が生じることを抑制することができる。すなわち、図６に示すように、パターン転写後の転写層１０４においては、第１パターン領域１２の凹凸形状３２によって形成された第１パターン部１１５と、第２パターン領域１３のサブ凹凸形状３３１によって形成された第３パターン部１１７とが互いに同一の形状であり、これらの間に物性の差が生じることを抑制できる。このような利点は、例えば、ワイヤーグリッド偏光子の製造において有益となる。その詳細は、後述する。
また、本実施の形態では、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のデュ−ティー比と、第２パターン領域１３の凹凸形状３３及びサブ凹凸形状３３１のデュ−ティー比とが、互いに同一となっていることで、第１パターン領域１２の凹凸形状３２と第２パターン領域１３の凹凸形状３３とサブ凹凸形状３３１とのそれぞれの領域で、凸部に接触した被成形材料１０３の流動を均一にするまたは近似させることができる。これにより、凹凸形状３２の凸部３２Ｂが被成形材料１０３から受ける抵抗と、凹凸形状３３の凸部３３Ｂが被成形材料１０３から受ける抵抗とを、均一化することができるため、インプリント用モールド１１が傾く或いはうねることを効果的に抑制することができる。その結果、被成形材料１０３に欠陥領域が生じることを、より効果的に抑制することができる。
また、本実施の形態では、第２パターン領域１３の凹凸形状３３のピッチＰ２は、第１パターン領域１２の凹凸形状３２のピッチＰ１よりも大きく、ピッチＰ１の１０倍〜２０倍となっている。これにより、凹凸形状３３と凹凸形状３２との境界が視覚的に認識し易くなるため、インプリント用モールド１１取り扱い性を向上させることができる。また、ピッチＰ２を、ピッチＰ１に対して極端に大きくしないことで、インプリント用モールド１１の可撓性に起因した変形を効果的に抑制することができる。
［ワイヤーグリッド偏光子の製造方法］
以下では、第１の実施の形態のインプリント用モールド１１によるインプリント方法を具体的に採用した方法の一例として、インプリント用モールド１１を使用したワイヤーグリッド偏光子の製造方法を説明する。
図９は、インプリント用モールド１１を使用して製造されるワイヤーグリッド偏光子の平面図である。また、図１０は、インプリント用モールド１１を使用して製造されるワイヤーグリッド偏光子２０１の製造方法の工程図である。図１０（Ａ）〜（Ｄ）のうちの図１０（Ｄ）及び図１１には、図９のＤ−Ｄ線に沿う部分断面図が示されている。まず、製造されるワイヤーグリッド偏光子２０１の構成について説明する。
図９及び図１０（Ｄ）に示すように、ワイヤーグリッド偏光子２０１は、透明基板２０２と、この透明基板２０２の一の面２０２ａに位置するワイヤーグリッド材料層２０３と、を備えている。このワイヤーグリッド材料層２０３には、ワイヤーグリッド領域２１３と、ワイヤーグリッド領域２１３に隣接して全周を囲むダミーパターン領域２１４とが形成されている。図９に示すように、ワイヤーグリッド領域２１３は、外郭の形状が矩形に形成されており、ダミーパターン領域２１４は、ワイヤーグリッド領域２１３を囲う矩形枠状に形成されている。ワイヤーグリッド領域２１３は、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２に接触されたエッチングレジスト層２０４から形成されたレジストパターン層２０５をマスクとして、ワイヤーグリッド材料層２０３をエッチングして形成される領域である。一方、ダミーパターン領域２１４は、インプリント用モールド１１の第２パターン領域１３に接触されたエッチングレジスト層２０４から形成されたレジストパターン層２０５をマスクとして、ワイヤーグリッド材料層２０３をエッチングして形成される領域である。
図１０（Ｄ）及び図１１に示すように、ワイヤーグリッド領域２１３には、ライン形状のメイン開口部２１５Ｌが所定のスペース（ワイヤーグリッド材料層）を介して複数配列されて構成されたワイヤーグリッド２１５が位置している。図示例では、図９の矢印Ａで示される方向に延設されたライン形状のメイン開口部２１５Ｌが、ワイヤーグリッド領域２１３の全域に形成されている。
一方、ダミーパターン領域２１４には、前記メイン開口部２１５Ｌが配列される方向に、平坦領域２１６Ａとダミーワイヤーグリッド領域２１６Ｂとが交互に配列されている。ここで、平坦領域２１６Ａの幅とダミーワイヤーグリッド領域２１６Ｂの幅とを加算して規定されるピッチは、ワイヤーグリッド２１５のピッチよりも大きくなっている。また、ダミーワイヤーグリッド領域２１６Ｂには、ライン形状のダミー用開口部２１６Ｌがスペースを介して複数配列されて構成されたダミーワイヤーグリッド２１７が形成され、メイン開口部２１５Ｌのライン方向と、ダミー用開口部２１６Ｌのライン方向とは互いに同一となっている。また、ワイヤーグリッド２１５のピッチと、ダミーワイヤーグリッドのピッチ２１７とが互いに同一となっている。
インプリント用モールド１１を使用したワイヤーグリッド偏光子２０１の製造方法は、概略として、上述した本実施の形態にかかるインプリント方法により、透明基板２０２に設けたワイヤーグリッド材料層２０３上にレジストパターン層２０５（図１０（Ｃ）参照）を形成し、このレジストパターン層２０５をエッチングマスクとしてワイヤーグリッド材料層２０３をエッチングし、これによりワイヤーグリッド２１５及びダミーワイヤーグリッド２１７を形成する。以下、各工程について詳述する。
＜準備工程＞
この製造方法では、まず、図１乃至図３に示したインプリント用モールド１１を準備する。また、図１０（Ａ）に示す透明基板２０２を準備する。この透明基板２０２では、その一方の面２０２ａにワイヤーグリッド材料層２０３が設けられ、このワイヤーグリッド材料層２０３上に、エッチングレジスト層２０４が位置付けられている。
ここで使用する透明基板２０２は、適宜選択することができ、例えば、石英ガラス、合成石英、フッ化マグネシウム等のリジッド材、あるいは、透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等が、用いられ得る。なお、ここで透明とは、波長２００〜８００ｎｍにおける光線透過率が５０％以上、好ましくは７０％以上であることを意味する。光線透過率の測定は、日本分光（株）製 Ｖ−６５０を用いて行うことができる。
また、ワイヤーグリッド材料層２０３の材質としては、例えば、アルミニウム、金、銀、銅、白金、珪素化モリブデン、酸化チタン等の金属、金属化合物等の導電性材料、誘電性材料を挙げることができ、これらのいずれかを単独で、あるいは、組み合わせで使用することができる。このようなワイヤーグリッド材料層の厚みは、１０〜５００ｎｍの範囲で適宜設定することができる。また、ワイヤーグリッド材料層２０３は、真空成膜法等により所望の厚みに形成することができる。
また、エッチングレジスト層２０４は、ワイヤーグリッド材料層２０３のエッチングにおいてエッチング耐性を発現するものであり、従来のエッチングレジスト材料の中から、ワイヤーグリッド材料層２０３の材質等に応じて適宜選択することができる。また、ワイヤーグリッド材料層２０３上に金属薄膜を形成し、この金属薄膜をエッチングレジスト層２０４を介してエッチングすることによりハードマスクを形成し、このハードマスクを介してワイヤーグリッド材料層２０３をエッチングしてもよい。エッチングレジスト層２０４の形成は、スピンコート法、ディスペンスコート法、ディップコート法、スプレーコート法、インクジェット法等の公知の塗布手段を用いて行うことができる。このエッチングレジスト層２０４の厚みは、使用するインプリント用モールド１１のパターン領域の凸部の高さ、これらの間の深さ、および、形成するレジストパターンに生じる残膜（凸パターン間に位置する部位）の厚みの許容範囲等を考慮して設定できる。
＜接触工程＞
次に、接触工程にて、可撓性のインプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３が形成されていない他の面からローラー２７１でインプリント用モールド１１を加圧することにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３をエッチングレジスト層２０４に接触させる（図１０（Ｂ））。
図１０（Ｂ）に示すように、ローラー２７１の加圧によるインプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３とエッチングレジスト層２０４との接触では、透明基板２０２を矢印ａ方向に搬送するとともに、ローラー２７１を矢印ｂ方向に回転することにより、インプリント用モールド１１とエッチングレジスト層２０４とを同じ速度で移動させ、両者間にズレを生じないようにする。そして、この接触工程では、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状において凹部及び凸部がライン形状に延びる矢印Ａ（図３等参照）で示す方向に沿って、インプリント用モールド１１をエッチングレジスト層２０４に接触させる。
また、ローラー２７１による加圧は、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状をエッチングレジスト層２０４に完全に埋め込むことができる範囲で適宜設定することができる。したがって、例えば、透明基板２０２を搬送するステージ（図示せず）からローラー２７１までの間隔を所望の値に固定し、ステージとローラー２７１との間を透明基板２０２とインプリント用モールド１１が通過することにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の凹凸がエッチングレジスト層２０４に完全に埋め込まれる場合には、ローラー２７１を透明基板２０２方向に付勢することにより加圧する必要はない。
＜硬化工程＞
次に、インプリント用モールド１１と接触されたエッチングレジスト層２０４を硬化させることにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状に対応するパターンが転写されたレジストパターン層２０５とする。図１０（Ｂ）に示される例では、インプリント用モールド１１と接触された直後に、インプリント用モールド１１を介して光照射装置２８１から光を照射することにより、エッチングレジスト層２０４を硬化させているが、インプリント用モールド１１とエッチングレジスト層２０４との接触が完了した後に、エッチングレジスト層２０４を硬化させてもよい。
＜離型工程＞
次に、レジストパターン層２０５とインプリント用モールド１１とを引き離すことにより、レジストパターン層２０５をワイヤーグリッド材料層２０３上に位置させた状態とする（図１０（Ｃ））。図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）に示す透明基板２０２の搬送方向（矢印ａで示される方向）と直交する方向での縦断面を示している。このレジストパターン層２０５は、インプリント用モールド１１の第１パターン領域の凹凸形状３２が反転したパターン部２０６と、第２パターン領域３３の凹凸形状３３が反転したパターン部２０７を有するものである。第１パターン部２０６は、ライン形状に延びる凸パターン２０６Ｌを複数配列した形状となっている。また、第２パターン部２０７は、第２パターン領域１３の凹凸形状３３におけるサブ凹凸形状３３１が接触した位置に、ライン形状に延びる凸パターン２０７Ｌを複数配列した形状となっている。なお、図１０（Ｃ）では、レジストパターン層２０５における残膜（凸部の間に残存するレジスト層）を省略している。
レジストパターン層２０５とインプリント用モールド１１の引き離しの方向は、上述の接着工程と同様に、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３の各凹凸形状の凹部及び凸部のライン方向とする。これにより、形成されたレジストパターン層２０５は、パターン部２０６，２０７の変形、損傷によるパターン欠陥の発生を防止することできる。なお、レジストパターン層２０５とインプリント用モールド１１の引き離しは、エッチングレジスト層２０４に対するインプリント用モールド１１の接触と、エッチングレジスト層２０４の硬化によるレジストパターン層２０５の形成が完了した後に行うことができる。また、エッチングレジスト層２０４に対するインプリント用モールド１１の接触が完了する前であっても、接触後のエッチングレジスト層２０４を硬化することにより形成したレジストパターン層２０５からインプリント用モールド１１を適宜引き離してもよい。
＜エッチング工程＞
次に、上述のように形成されたレジストパターン層２０５のパターン部２０６，２０７から、残膜（図示せず）を除去し、その後、レジストパターン層２０５をマスクとしてワイヤーグリッド材料層２０３をエッチングすることにより、メイン開口部２１５Ｌで構成されたワイヤーグリッド２１５と、ダミー用開口部２１６Ｌで構成されたダミーワイヤーグリッド２１７を形成する（図１０（Ｄ））。
以上に説明した製造方法では、本実施の形態にかかるインプリント用モールド１１が使用されることにより、インプリント用モールド１１とエッチングレジスト層２０４とが接触された際に、インプリント用モールド１１が不所望に変形することが防止される。これにより、インプリント用モールド１１の第１パターン領域１２及び第２パターン領域１３に接触されるエッチングレジスト層２０４に、当該モールドの可撓性に起因した変形により欠陥領域が生じることを防止することができる。このため、エッチング後に製造されるワイヤーグリッド偏光子２０１においても欠陥が生じることを防止でき、ワイヤーグリッド偏光子２０１の品質を向上させることができる。
また、本実施の形態にかかるインプリント用モールド１１が使用されることにより、ワイヤーグリッド偏光子２０１では、ダミーワイヤーグリッド領域２１６Ｂに、ライン形状のダミー用開口部２１６Ｌがスペースを介して複数配列されて構成されたダミーワイヤーグリッド２１７が形成される。そして、ワイヤーグリッド２１５におけるメイン開口部２１５Ｌのライン方向と、このダミーワイヤーグリッド２１７におけるダミー用開口部２１６Ｌのライン方向とが互いに同一となり、ワイヤーグリッド２１５のピッチと、ダミーワイヤーグリッド２１７のピッチとが互いに同一となる。
このようなワイヤーグリッド偏光子２０１では、ワイヤーグリッド２１５と、ダミーワイヤーグリッドとの間に物性、特に偏光特性の差が生じることを抑制できるため、ワイヤーグリッド偏光子２０１において部分的に物性に差が生じることを抑制することができる。これにより、このワイヤーグリッド偏光子２０１では、図１１に示すように、本来、ワイヤーグリッド２１５を透過すべき光Ｌが、偶発的にダミーワイヤーグリッド２１７を透過した場合であっても、ダミーワイヤーグリッド２１７の偏光特性が、ワイヤーグリッド２１５の偏光特性と同様であるので不所望な光が出射されることが抑制される。したがって、本実施の形態にかかるインプリント用モールド１１を使用してワイヤーグリッド偏光子を製造すれば、ワイヤーグリッドが形成されていない領域に光が入射されたとしても、不所望な状態で光が出射されることを防止することができる有益なワイヤーグリッド偏光子を提供することができる。
１１ インプリント用モールド
１２ 第１パターン領域
１３ 第２パターン領域
２２ 第１パターン部
２３ 第２パターン部
３２ 凹凸形状
３２Ａ 凹部
３２Ｂ 凸部
３３ 凹凸形状
３３Ａ 凹部
３３Ｂ 凸部
３３１ サブ凹凸形状
３３１Ａ 凹部
３３１Ｂ 凸部
１０１ 転写基板
１０１ａ面
１０２ 被エッチング層
１０３ 被成形材料
１０４ 転写層
１１５ 第１パターン部
１１６ 第２パターン部
１１７ 第３パターン部
１５１ ローラー
１６１ 光照射装置
２０１ ワイヤーグリッド偏光子
２０２ 透明基板
２０２ａ 面
２０３ ワイヤーグリッド材料層
２０４ エッチングレジスト層
２０５ レジストパターン層
２０６ 第１パターン部
２０６Ｌ 凸パターン部
２０７Ｌ 凸パターン部
２０７ 第２パターン部
２１３ ワイヤーグリッド領域
２１４ ダミーパターン領域
２１５ ワイヤーグリッド
２１５Ｌ メイン開口部
２１６Ａ 平坦領域
２１６Ｂ ダミーワイヤーグリッド領域
２１６Ｌ ダミー用開口部
２１７ ダミーワイヤーグリッド
２７１ ローラー
２８１ 光照射装置

Claims (10)

  1. 互いに隣接する第１パターン領域と第２パターン領域とが形成され、全体として可撓性を有するインプリント用モールドであって、
    前記第１パターン領域を形成する第１パターン部と、前記第２パターン領域を形成する第２パターン部と、を備え、
    前記第１パターン領域及び前記第２パターン領域の各々に凹凸形状が形成され、
    前記第２パターン領域の凹凸形状は、ダミーパターンとして機能し、
    前記第１パターン部の高さと、前記第２パターン部の高さとが、互いに同一であり、
    前記第１パターン領域の凹凸形状及び前記第２パターン領域の凹凸形状の各々は、ラインアンドスペースパターンにて形成され、前記第１パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向と、前記第２パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向とが、互いに同一であり、
    前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチよりも大きくなっており、
    前記第２パターン領域の凹凸形状の凸部は、ラインアンドスペースパターンにて形成されたサブ凹凸形状から構成されており、
    前記サブ凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチと同一である、
    ことを特徴とするインプリント用モールド。
  2. 前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチの１０倍〜２０倍である
    ことを特徴とする請求項１に記載のインプリント用モールド。
  3. 前記第１パターン領域の凹凸形状のデューティー比と、前記第２パターン領域の凹凸形状のデューティー比及び前記サブ凹凸形状のデューティー比と、が、互いに同一である、
    ことを特徴とする請求項１または２に記載のインプリント用モールド。
  4. 当該インプリント用モールドの曲げ剛性は、全体として０．３５Ｎｍ２以下である
    ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のインプリント用モールド。
  5. 当該インプリント用モールドは、ローラー転写方式のインプリントに使用されるモールドである
    ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のインプリント用モールド。
  6. 当該インプリント用モールドは、ワイヤーグリッド偏光子の製造用のモールドである
    ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のインプリント用モールド。
  7. 互いに隣接する第１パターン領域と第２パターン領域とが形成され、全体として可撓性を有するインプリント用モールドであって、
    前記第１パターン領域を形成する第１パターン部と、前記第２パターン領域を形成する第２パターン部と、を備え、
    前記第１パターン領域及び前記第２パターン領域の各々に凹凸形状が形成され、
    前記第２パターン領域の凹凸形状は、ダミーパターンとして機能し、
    前記第１パターン部の高さと、前記第２パターン部の高さとが、互いに同一であり、
    前記第１パターン領域の凹凸形状及び前記第２パターン領域の凹凸形状の各々は、ラインアンドスペースパターンにて形成され、前記第１パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向と、前記第２パターン領域の凹凸形状の凹部と凸部とが並ぶ方向とが、互いに同一であり、
    前記第２パターン領域の凹凸形状のピッチは、前記第１パターン領域の凹凸形状のピッチよりも大きくなっており、
    前記第２パターン領域の凹凸形状の凸部は、ラインアンドスペースパターンにて形成された凹凸形状を有する、
    ことを特徴とするインプリント用モールド。
  8. インプリント方法において、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインプリント用モールドを準備する準備工程と、
    前記インプリント用モールドの前記第１パターン領域および前記第２パターン領域を、前記第１パターン領域および前記第２パターン領域が設けられた面とは反対側の面からローラーで加圧することにより、転写基板の一方の面に位置する被成形材料に接触させる接触工程と、
    前記インプリント用モールドに接触させた前記被成形材料を硬化させることにより前記第１パターン領域および前記第２パターン領域に対応するパターンが転写された転写層とする硬化工程と、
    前記転写層と前記インプリント用モールドとを引き離すことにより、前記転写層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を備える
    ことを特徴とするインプリント方法。
  9. ワイヤーグリッド偏光子の製造方法において、
    請求項１乃至６のいずれか一項に記載のインプリント用モールドを準備する準備工程と、
    前記インプリント用モールドの前記第１パターン領域および前記第２パターン領域を、前記第１パターン領域および前記第２パターン領域が設けられた面とは反対側の面からローラーで加圧することにより、一の面にワイヤーグリッド材料層を備える透明基板の前記ワイヤーグリッド材料層上に位置するエッチングレジスト層に接触させる接触工程と、
    前記インプリント用モールドに接触させた前記エッチングレジスト層を硬化させることにより前記第１パターン領域および前記第２パターン領域に対応するパターンが転写されたレジストパターン層とする硬化工程と、
    前記レジストパターン層と前記インプリント用モールドとを引き離す離型工程と、
    前記レジストパターン層をエッチングマスクとして前記ワイヤーグリッド材料層をエッチングすることにより、ワイヤーグリッドを形成するエッチング工程と、を備える
    ことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子の製造方法。
  10. 透明基板と、前記透明基板の一の面に位置するワイヤーグリッド材料層と、を備え、
    前記ワイヤーグリッド材料層に、ワイヤーグリッド領域と、このワイヤーグリッド領域に隣接するダミーパターン領域とが形成されており、
    前記ワイヤーグリッド領域には、ライン形状のメイン開口部がスペースを介して複数配列されて構成されたワイヤーグリッドが形成され、
    前記ダミーパターン領域には、前記メイン開口部が配列される方向に、平坦領域とダミーワイヤーグリッド領域とが交互に配列され、
    前記平坦領域の幅と前記ダミーワイヤーグリッド領域の幅とを加算して規定されるピッチが、前記ワイヤーグリッドのピッチよりも大きくなっており、
    前記ダミーワイヤーグリッド領域には、ライン形状のダミー用開口部がスペースを介して複数配列されて構成されたダミーワイヤーグリッドが形成され、
    前記メイン開口部のライン方向と、前記ダミー用開口部のライン方向とが互いに同一であり、
    前記ワイヤーグリッドのピッチと、前記ダミーワイヤーグリッドのピッチとが互いに同一である、
    ことを特徴とするワイヤーグリッド偏光子。
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