JP6671010B2 - インプリント方法およびインプリント装置 - Google Patents

Description

本発明は、被転写体に微細構造を転写するインプリント方法およびインプリント装置に関する。

近年、ディスプレイ、照明などの商品に用いられる光学部品において、特殊光学特性を発揮する微細構造（ナノメートル（ｎｍ）オーダーからミクロン（μｍ）オーダー）を光学部品の表面等に形成することで、光の反射及び回折を制御する、従来にない新機能を発現したデバイスを実現することが望まれている。このような微細構造を形成する方法としてはフォトリソグラフィー技術や電子線リソグラフィー技術に加えて、近年ではインプリント技術が注目されている。インプリント技術とは、表面に微細パターンが形成されたモールドを、被転写体に押し付けることで、モールドの微細パターンを被転写体の表面に転写する技術である。

具体的な方法としては、熱インプリント法と、ＵＶインプリント法とがある。熱インプリント法は、転写材料である熱可塑性樹脂が被転写体である基板上に塗布され、熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上に加熱して軟化させる工程と、軟化した熱可塑性樹脂にモールドを押し当てて、モールドの微細パターンを熱可塑性樹脂に転写する工程と、熱可塑性樹脂を冷却して硬化させる工程とを有する。

ＵＶインプリント法は、転写材料であるＵＶ硬化樹脂が基板上に塗布され、未硬化のＵＶ硬化樹脂にモールドを押し当てて、モールドの微細パターンを基板に転写する工程と、モールドを押し当てた状態で、ＵＶ硬化樹脂にＵＶ光を照射することにより、ＵＶ硬化樹脂を硬化させる工程とを有する。

熱インプリント法は、転写材料の選択性が広いという長所があるが、熱硬化性樹脂の加熱工程及び冷却工程が必要であるため、スループットが低いという短所がある。一方、ＵＶインプリント法は、転写材料がＵＶ硬化樹脂に限定されるため、熱インプリント法と比較すると材料の選択性が狭いものの、加熱工程及び冷却行程が必要ないため、数秒〜数十秒で微細パターンの転写を完了させることが可能であり、スループットが非常に高い。熱インプリント法およびＵＶインプリント法のいずれを採用するかは、適用するデバイスにより異なるが、転写材料起因の問題がない場合には、ＵＶインプリント法が量産工法として適していると考えられる。

以下にＵＶインプリント法によって微細構造を形成する一般的な工程フローについて図８，図９を用いて説明する。
図８は、一般的な平板式インプリント工程の概略模式図である。

まず、図８の工程ａに示す段階において、微細構造を形成する被転写体１１上に、スピンコート法などを用いて転写材料１２を全面に塗布する。次に図８の工程ｂに示す段階において、平坦なステージ１３上に被転写体１１を載置し、モールド１４の上面側から転写材料１２を加圧し転写材料１２にモールド１４を接触させる。加圧手段としては、加圧ツール１５をモールド１４に押し当て加圧する方法や、円筒状のロールを送りながら線状にモールド１４を加圧するロール加圧方式（図示しない）などが一般的である。

次に図８の工程ｃに示す段階において、モールド１４および加圧ツール１５の上方より、ＵＶ照射器１６によりＵＶ照射を行って転写材料１２を硬化させる。最後に図８の工程ｄの段階において、加圧ツール１５およびモールド１４をステージ１３に対して垂直上向き方向へ移動させることで、転写材料１２から離型させる。

このような転写方法において、図９に示すように、加圧ツール１５でモールド１４を転写材料１２へ押し付けると、加圧によって押し流された余剰分の転写材料１２が被転写体１１の周辺にはみ出しだしてしまい、ステージ１３を汚染する。特に、被転写体１１が薄い基板を適用した場合は、モールド１４とステージ１３との隙間が狭くなるため、毛細管現象により周囲へと広がりやすくなり、結果として転写材料１２のはみ出し領域が拡大してしまう。

上記課題を解決するために、例えば、特許文献１に記載のインモールド方法が知られている。
図１０は、特許文献１におけるインモールド方法の概略の模式図である。モールド１４を被転写体１１上の転写材料１２に押し当てる際に、あらかじめＵＶ光を被転写体１１のエッジ部にモールド１４側から照射する。これにより、転写材料１２が被転写体１１の端部に移動したとしても、端部に流出した転写材料１２はＵＶ光によって硬化し、端部で硬化した転写材料１２によってさらなる転写材料１２の流出を抑制する。

特開２０１３−６９９１９号公報

しかしながらこの方法の場合、転写材料１２の未硬化領域１７に対する加圧が完了する前に、被転写体１１端部で先に硬化が開始してしまう恐れがある。すなわち、被転写体１１端部である硬化領域１８において先に硬化した転写材料１２がダムとなって、未硬化領域１７に対する加圧を阻害してしまうため、微細構造を構成する残膜１９がばらつく要因となり、微細構造が高精度に形成できない場合が生じる。

本発明は、上記課題に鑑み、微細構造を高精度に形成することを目的とする。

本発明の一実施形態であるインプリント方法は、基板上に樹脂を塗布する工程と、前記基板上のみにおいて、モールドに形成された微細パターンを前記樹脂に押圧する工程と、前記微細パターンを前記樹脂に押圧することにより加圧が完全に完了し、樹脂の変形が完了した後に前記基板の周囲に押し出された前記樹脂を硬化する工程と、前記基板の周囲の前記樹脂が硬化された後に前記基板上の前記樹脂を硬化する工程とを有し、硬化された前記基板上の前記樹脂により前記基板に前記微細パターンに対応する微細構造が形成されることを特徴とする。

さらに、本発明の一実施形態であるインプリント装置は、樹脂が塗布された基板が載置されるシートと、前記基板と向き合う位置に微細パターンが形成されたモールドと、前記基板上のみにおいて前記モールドを前記基板に押圧させる加圧ツールと、前記シート上の前記基板の周囲の前記樹脂を硬化させる第１の硬化装置と、前記基板上の前記樹脂を硬化させる第２の硬化装置と、前記加圧ツール、前記第１の硬化装置および第２の硬化装置の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記加圧ツールで前記モールドを前記基板に押圧させた後、前記モールドを押圧することによって前記基板の周囲の前記シート上に押し出された前記樹脂を前記第１の硬化装置にて硬化させ、その後前記基板上の前記樹脂を前記第２の硬化装置にて硬化させる構成であることを特徴とする。

また、樹脂が塗布された基板が載置されるステージと、前記基板と向き合う位置に微細パターンが形成されたモールドと、前記基板上のみにおいて前記モールドを前記基板に押圧させる加圧ツールと、前記ステージ上の前記基板の周囲の前記樹脂を硬化させる第１の硬化装置と、前記基板上の前記樹脂を硬化させる第２の硬化装置と、前記加圧ツール、前記第１の硬化装置および第２の硬化装置の動作を制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記加圧ツールで前記モールドを前記基板に押圧することにより加圧が完全に完了し、樹脂の変形が完了した後、前記モールドの押圧によって前記基板の周囲の前記ステージ上に押し出された前記樹脂を前記第１の硬化装置にて硬化させ、その後前記基板上の前記樹脂を前記第２の硬化装置にて硬化させる構成であることを特徴とする。

以上のように、加圧後、微細構造を構成する基板上の樹脂を硬化する前に、加圧によって基板の周囲に流出した余剰分の樹脂を先行して硬化させることにより、微細構造を高精度に形成することができる。

本発明の実施の形態における被転写体の構成例の概要を示す図 本発明の実施の形態におけるモールドの構成を例示する図 本発明の実施の形態１における平板加圧方式によるインプリント方法の例を工程ごとに示す図 本発明の実施の形態１における平板加圧方式によるインプリント方法の例を工程ごとに示す図 本発明の実施の形態２におけるロール加圧方式によるインプリント方法の例を工程ごとに示す図 本発明の実施の形態２におけるロール加圧方式によるインプリント方法の例を工程ごとに示す図 本発明の実施の形態におけるインプリント装置の構成を示す概略図 一般的な平板式のＵＶインプリント方法の概要を示す模式図 インプリント方式の課題を説明するための模式図 特許文献１におけるＵＶインプリント方法の概略を示す模式図

（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態に係るインプリント方法ついて、図面を参照しながら説明する。

図１に本実施の形態の被転写体の一例としてシート上に載置した円形基板の概要図である上面図および側面図を示す。シート２２の外端はシート保持部２１によって保持されている。なおシート２２は可とう性を有する材料であって、ポリオレフィン等を用いることができるが、これに限定されない。例えば、搭載する基板等の被転写体をシート２２上に固定するために、シート２２の基板載置面に粘着性を付与してもよい。またシート保持部２１は図１に示すようにリング状である必要はなく例えば多角形でもよく、これに限定されない。図１では被転写体の一例として、円形基板２０がシート２２上に載置される構成を示す。円形基板２０には、転写材料として例えばＵＶ硬化樹脂２３があらかじめ全面に塗布されている。円形基板２０上にＵＶ硬化樹脂２３等の転写材料を塗布する方法はとしては、スクリーン印刷や、ディスペンス法、スプレー法、インクジェット法などが挙げられるが、転写材料の性質や被転写体の形状に応じて適宜選択すると良い。

続いて図２には本実施の形態に適用するモールドの概要図である上面図および側面図を示す。モールドは、例えばフィルム状であって、一定パターン形成領域２８に微細パターン３４が形成されている。フィルム状モールド２６は、一端が可動保持部２４ａに、他端が可動保持部２４ｂに保持される。可動保持部２４ａ、２４ｂをそれぞれ上下に移動させることにより、加圧時にフィルム状モールド２６にかかる張力を任意に調整することができる。また、本実施の形態におけるフィルム状モールド２６は、ＵＶ透過性及び可撓性を有する材料であって、例えば、ＰＥＴフィルムである。

図３，図４に円形基板２０上に微細構造を形成する工程の概要図を示す。
まず図３に示す工程ａの段階において、シート２２上に載置された円形基板２０はあらかじめＵＶ硬化樹脂２３が塗布され、シート２２を介してステージ２５の中心に載置される。ステージ２５の外形は、円形基板２０の外形と同一または円形基板２０の外形より小さいことが好ましい。つまり、円形基板２０を載置した状態において、ステージ２５の外形は、円形基板２０をはみ出さないことが好ましい。

次に、図３に示す工程ｂにおいて、シート２２を保持するシート保持部２１は、駆動部（ここでは簡略のため図示しない）により、円形基板２０載置面に対して垂直下向きに下降されて所定の位置で停止する。これにより、シート２２の両端は下向きに引っ張られ、ステージ２５上のシート２２は両端方向に張力を受ける。また、円形基板２０の周囲において、シート２２は円形基板２０の底面より下方に配置される。このとき、フィルム状モールド２６は、フィルム状モールド２６表面に形成されている微細パターン３４が円形基板２０と対向するように平行に配置される。

図３に示す工程ｃの段階において、ＵＶ硬化樹脂２３が塗布された円形基板２０の上方向から、透光性を有する加圧ツール２７はフィルム状モールド２６を均一に加圧する。加圧ツール２７は円形基板２０からはみ出さない領域を加圧することが好ましい。この際、加圧ツール２７の加圧動作と同期して、可動保持部２４ａと可動保持部２４ｂは、駆動部によって（簡略のため図示しない）円形基板２０に対して垂直上向きに上昇されて所定の位置で停止する。この動作によりフィルム状モールド２６とシート２２との間の円形基板２０の周辺部に空間５０を形成することができる。加圧ツール２７の加圧にともなって、余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａは円形基板２０の外端に向かって放射状に流動するが、図のように、フィルム状モールド２６とシート２２の隙間が外端に向かって放射状に大きくなるため、余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａは空間５０に滞留され、ＵＶ硬化樹脂２３が円形基板２０の表面の水平方向に広がることが抑制される。なお、フィルム状モールド２６とシート２２との隙間量は、シート保持部２１と、フィルム状モールド２６の可動保持部２４ａ、２４ｂの相対位置を制御することにより変動させることができる。フィルム状モールド２６とシート２２との隙間量は微細パターン３４を転写する円形基板２０のサイズや厚みに応じて適宜設定されるが、フィルム状モールド２６が塑性変形しない範囲で制御することが望ましい。

次に、加圧動作と同期して、ステージ２５の周囲に配置しているＵＶ照射器２８１は、円形基板２０の端部の外側に対して裏面からＵＶ光を照射し、はみ出した余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａを硬化させる。このような方法によりＵＶ硬化樹脂２３の濡れ広がりが抑制されるため、樹脂のはみ出しが抑制される。ＵＶ光を照射するタイミングは、加圧中にＵＶ光の照射を開始しても良いが、加圧ツール２７による加圧が完全に完了した後に照射することが望ましい。これは加圧が不完全な状態でＵＶ光を照射してしまうと、はみ出した余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａの硬化が円形基板２０内部領域上まで促進してしまい、硬化した樹脂がダムとなって、加圧ツール２７による加圧を阻害する恐れがあるためである。また、ＵＶ光の照射を円形基板２０の端部の外側に対して行うことが好ましいが、転写材料の材質や微細構造の厚み，形状等に応じて余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａの流出を抑制できる範囲で、円形基板２０の端部と一定の間隔を隔てた外側にＵＶ光を照射しても良く、円形基板２０の端部と一定の間隔を隔てた内側を含んで円形基板２０の端部の外側に対してＵＶ光を照射しても良い。

次に、図４に示す工程ｄの段階において、円形基板２０上のＵＶ硬化樹脂２３にＵＶ光が照射されて、ＵＶ硬化樹脂２３が硬化される。フィルム状モールド２６および加圧ツール２７はＵＶ透過性を有する材質で形成されているため、ＵＶ照射器２８２は、加圧ツール２７の上方からステージ２５に向かってＵＶ光を照射することで、加圧ツール２７およびフィルム状モールド２６を介してＵＶ硬化樹脂２３にＵＶ光を照射することが可能である。

最後に図４における工程ｅ，工程ｆに示すように、加圧ツール２７が所定の位置に上昇された後、フィルム状モールド２６の可動保持部２４ａ、および可動保持部２４ｂを上昇させることにより、ＵＶ硬化樹脂２３は円形基板２０の外側から中央に向かって徐々に離型され、円形基板２０上に微細パターン３４に対応する微細構造３５を転写することができる。このように外周から中央に向かってフィルム状モールド２６をＵＶ硬化樹脂２３から引き離すことにより、離型抵抗を抑えることができるため、離型不良および、フィルム状モールド２６に対する負荷を低減することができる。

以上が、モールド２６に形成された微細パターン３４に対応する微細構造３５を円形基板２０に転写するインプリント方法である。本方法は、樹脂の塗布された基板をステージ２５上に準備する工程と、モールドに形成された微細パターン３４を樹脂に押し当てる工程とを含む。そして、モールドを樹脂に押し当てる際に、ステージ２５と基板との間に設けられて基板を保持するシート２２等の基板保持部、またはモールドの少なくともいずれかが、基板の微細構造形成面より離れる方向に引っ張られる。このようにシート２２またはモールドのいずれかを変形させることで基板の外周部に空間５０が形成され、モールドを樹脂に押し当てた後、樹脂全体を硬化させる前に、空間５０に広がった余剰分の樹脂のみを硬化させることが本発明の特徴である。更に、基板の外周部に滞留する余剰分の樹脂を硬化させた後に、余剰分の樹脂よりも内側の樹脂である基板上の樹脂を硬化させることにより本インプリント方法は実施される。このように、基板の周囲に空間５０を形成し、基板上から流出する余剰分の樹脂を空間５０に滞留させた上で、基板上の樹脂を硬化させる前に加圧領域外に滞留された余剰分の樹脂を硬化させ、モールドを樹脂に加圧する際に、硬化していない樹脂のみを加圧することにより、硬化した余剰分の樹脂によってさらなる樹脂の流出が抑制され、また、硬化した余剰分の樹脂は加圧を阻害しないため、形成された微細構造のばらつきが抑制され、微細構造を高精度に形成することができる。

なお、シート２２のステージ２５よりも外周に位置する外周部分２２ａを下降させる際に、しわが入ることがある。そこで、本実施の形態においては、シート保持部２１を下方に移動させてシート２２の外周部分２２ａを下降させると同時に、シート保持部２１を基板から離れる方向である水平方向にも移動させてシート２２を伸長させる。これにより、しわの発生を軽減できる。しわ発生をより軽減するために、ヤング率の小さいポリオレフィンをシート２２に用いるのが好ましい。特に、微細パターン３４の転写対象の外形が、円形の場合にしわが入りやすいため、被転写体が円盤形状の円形基板２０の場合に、シート２２の外周部分２２ａを下降と同時に伸長させて転写対象を引っ張ることが好ましい。

また、図示はしていないが、シート２２はフィルム状モールド２６に対して、硬化後のＵＶ硬化樹脂２３との接着強度が大きいことが望ましい。シート２２とＵＶ硬化樹脂２３との接着強度を高く設定することにより、円形基板２０外周へとはみ出したＵＶ硬化樹脂２３を選択的にシート２２側へ付着させることができる。そのため、離型時にＵＶ硬化樹脂２３をシート２２側にのみ付着させることができ、フィルム状モールド２６を毎回洗浄することなく連続的に使用することが可能となるため、生産性の向上が期待できる。
（実施の形態２）
また本発明は平板加圧式のインプリント方法に限定されるものではなく、円筒状のロールによる加圧方式においても同様の効果が得られる。

ここでは図５，図６を用いて、ロール加圧式インプリント装置に本発明を適用した場合の工程例を説明する。なお、図１〜図４と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付し、一部説明を省略する。

まず図５に示す工程ａの段階において、シート２２に載置された円形基板２０がステージ２５に載置され、シート保持部２１が円形基板２０の載置面に対して垂直下向き方向へ移動される。この際、微細パターン３４が形成されたフィルム状モールド２６は、一端が可動保持部２４ａに、他端が可動保持部２４ｂに保持されている。次にフィルム状モールド２６に形成されている微細パターン３４が形成されている面と円形基板２０とが対向するように、フィルム状モールド２６が平行に配置する。

図５に示す工程ｂの段階において、円筒状の加圧ロール２９がフィルム状モールド２６の上方から下降されることにより、ステージ２５上に載置された円形基板２０の一方の外端部に対して垂直に圧力が加えられる。このときフィルム状モールド２６の可動保持部２４ａは駆動部（簡略のため図示しない）によって円形基板２０の高さと同一平面に位置するように移動される。なお、加圧ロール２９の圧力の大きさは、ロードセルによって計測されており、計測された圧力が所定の圧力に到達すると、円形基板２０の一方の外端部から他方の外端部へ回転しながら移動する。そして、フィルム状モールド２６は円形基板２０上のＵＶ硬化樹脂２３と順次接触していき、微細パターン３４がＵＶ硬化樹脂２３に対して順次転写され円形基板２０の他方の外端部まで移動し停止する。その際、フィルム状モールド２６を保持する他方の外端部側の可動保持部２４ｂは、加圧ロール２９の移動量と同期して、駆動部により徐々に下降し、加圧ロール２９が円形基板の他方の外端部で停止すると同時に、円形基板２０と同一平面になる位置へと移動される。このように動作させることで、フィルム状モールド２６のパターン形成面とＵＶ硬化樹脂２３が全面で接触した状態を維持できる。

次に図５に示す工程ｃの段階において、ステージ２５の周囲に配置されたＵＶ照射器２８１は、円形基板２０の裏面からＵＶ光を照射し、加圧ロール２９で円形基板２０の外周部に押し流された余剰分のＵＶ硬化樹脂２３ａを硬化させる。これによりＵＶ硬化樹脂２３の濡れ広がりを抑制することができるため、はみ出し領域を最小化することができる。

その後、図６において工程ｄに示すように、加圧ロール２９はシート２２の基板載置面に対して上方に移動する。ＵＶ照射器２８２はフィルム状モールド２６の上方からステージ２５に向かってＵＶ光を照射し、円形基板２０上のＵＶ硬化樹脂２３を硬化させる。

最後に、図６において工程ｅ，工程ｆに示すとおり、フィルム状モールド２６の可動保持部２４ａ，もしくは可動保持部２４ｂはシート２２の基板載置面に対して垂直上向きへ移動され、フィルム状モールド２６がＵＶ硬化樹脂２３から徐々に引き離されて微細パターン３４に対応する微細構造３５を円形基板２０に対して転写することができる。

このように、基板上の樹脂を硬化させる前に加圧領域外に押し出された余剰分の樹脂を硬化させ、基板上の樹脂を硬化させる際に、硬化した余剰分の樹脂によって樹脂の濡れ広がりが抑制され、また、硬化した余剰分の樹脂は加圧を阻害しないため、形成された微細構造のばらつきが抑制され、微細構造を高精度に形成することができる。

ここで、上記した本方法にかかるインプリント装置構成の一例について図７を用いて説明する。図７に示すように、本インプリント装置は、加圧ツール２７と、フィルム状モールド２６と、可動保持部２４ａ、２４ｂとステージ２５とカメラ３０とＵＶ照射器２８１、２８２と、モールド駆動部３１とシート駆動部３２と制御部３３とを備える。

制御部３３には、図示しないメモリ又はプロセッサが具備される。この制御部３３には、上記した本インプリント方法を実施するためのプログラムが記憶されている。プログラムされたアルゴリズムに従って、本装置の各構成は、制御部３３により制御される。

加圧ツール２７は基板の上部のみにおいてフィルム状モールド２６を加圧するこうせいである。加圧ツール２７はＵＶを透過する透光性を有する材料であって、例えば石英であるが、これに限定されない。加圧ツール２７は基板載置面に対して垂直に上下することが可能である。さらに加圧ツール２７による圧力はロードセルによって計測されており、制御部３３によって圧力をコントロールすることができる。

フィルム状モールド２６は、一端が可動保持部２４ａに、他端が可動保持部２４ｂに保持されており、加圧ツール２７とステージ２５との間に設けられる。可動保持部２４ａおよび可動保持部２４ｂはフィルム状モールド２６に制御されて、それぞれが単独でフィルム状モールド２６を上下移動させることが可能であり、可動保持部２４ａ，２４ｂが上下に移動することによりフィルム状モールド２６にかかる張力、及びステージ２５に対するフィルム状モールド２６の角度を任意に調整することができる。さらに、フィルム状モールド２６は制御部３３と接続されており、加圧ツール２７の加圧動作と同期して、可動保持部２４ａおよび２４ｂを上下に移動させることが可能である。フィルム状モールド２６は、ＵＶ透過性及び可撓性を有する材料であって、例えば、ＰＥＴフィルムであるが、これに限定されない。

ステージ２５の基板載置面は基板の外形形状と略同形であって、ステージ２５は例えば凸形状であり、真空吸着機構を有しておりシート２２を固定することが可能な構成となっている。また、ステージ２５は平面方向に移動可能であり、フィルム状モールド２６上部に設けられているカメラ３０により基板の位置を認識し、その位置情報から、ステージの位置を調整することによって、基板を所定の位置へとアライメントすることが可能である。

シート駆動部３２はステージ２５に設けられており、シート保持部２１を固定し上下に駆動することができる構成となっている。例えばシート保持部２１の載置面を真空吸着することによって、シート駆動部３２はシート保持部２１を保持することができるがこれに限定されない。このようにシート駆動部３２によって固定されたシート保持部２１を上下移動することにより、フィルム状モールド２６とシート２２との隙間量を任意に調整することが可能である。

ＵＶ照射器２８２はフィルム状モールド２６の微細パターンが形成された面の反対面側に配置され、加圧ツール２７とフィルム状モールド２６とを介してＵＶ硬化樹脂２３にコリメートしたＵＶ光を照射できる構成となっている。同様に、ＵＶ照射器２８１はステージ２５の周囲に設けられており、基板の周囲に対してＵＶ光を照射することができる。ＵＶ照射器２８１，２８２は、例えばＬＥＤであるが、これに限定されず、樹脂を硬化させる硬化装置である。

以上のような構成により、基板上の樹脂を硬化させる前に加圧領域外に滞留された余剰分の樹脂を硬化させ、モールドを樹脂に加圧する際に、硬化していない樹脂のみを加圧することにより、硬化した余剰分の樹脂によってさらなる樹脂の流出が抑制され、また、硬化した余剰分の樹脂は加圧を阻害しないため、形成された微細構造のばらつきが抑制され、微細構造を高精度に形成することができる。

なお図７には好適なインプリント装置の一形態が示されているのであって、このような装置構成に限定されることはなく、例えば、（実施の形態２）で説明したように加圧部に円筒状のロールを適用しても良い。また、光インプリント法に限られず、熱インプリント法を採用してもよい。熱インプリント法の場合、フィルム状モールドは光透過性を有する材料に限定されない。また、被転写体の材料は、光硬化樹脂の代わりに、熱硬化樹脂や熱可塑性樹脂が使用される。熱硬化樹脂を使用する場合は、光照射器の代わりに、熱硬化樹脂を加熱する機構を備える必要がある。例えば、ステージ２５内部にヒータが設けられて、ヒータが基板を介して熱硬化樹脂を加熱する。また、熱可塑性樹脂を使用する場合は、光照射器の代わりに、上記のような加熱機構に加えて、熱可塑性樹脂を冷却する機構をさらに備える必要がある。例えば、加圧ツールに冷却流路が設けられて、冷却流路に冷却水や冷却ガスを流すことにより、加圧ツールおよびモールドを介して熱可塑性樹脂を冷却することができる。

なお、上記各実施の形態において、被転写体は円形基板に限らず、様々な形状、材質の被転写体が用いられる。また、被転写体の周囲において、シートおよびモールドは必ずしも両方が互いに離れる方向に移動して空間を形成する必要はなく、押し出される余剰の転写材料が十分に空間に滞留できる場合、いずれか一方が被転写体の微細構造形成面から離れる方向に移動して空間を形成しても良い。また、シートを設ける代わりに、ステージは被転写体搭載面を被転写体より大きく、被転写体の周囲に余剰の転写材料が滞留する領域が設けられる構成であっても良い。さらに、ステージは、被転写体搭載面にテーパーを備え、余剰の転写材料が滞留する空間を大きくしても良い。この場合、余剰の転写材料を硬化する硬化装置はステージが邪魔にならないステージの側部側等に設ける。また、モールドが移動して空間を大きくしない構成とすることもできる。

上記した様々な形態は適宜組み合わせることが可能である。様々な組み合わせの結果得られる各種インプリント方法を実施するインプリント装置も、本開示の範囲に含まれる。

本発明は、微細構造を高精度に形成することができ、被転写体に微細構造を転写するインプリント方法およびインプリント装置等に有用である。

１１ 被転写体
１２ 転写材料
１３ ステージ
１４ モールド
１５ 加圧ツール
１６ ＵＶ照射器
１７ 未硬化領域
１８ 硬化領域
１９ 残膜
２０ 円形基板
２１ シート保持部
２２ シート
２２ａ 外周部分
２３ ＵＶ硬化樹脂
２３ａ 余剰分のＵＶ硬化樹脂
２４ａ，２４ｂ 可動保持部
２５ ステージ
２６ フィルム状モールド
２７ 加圧ツール
２８ パターン形成領域
２８１，２８２ ＵＶ照射器
２９ 加圧ロール
３０ カメラ
３１ モールド駆動部
３２ シート駆動部
３３ 制御部
３４ 微細パターン
３５ 微細構造
５０ 空間

Claims (11)

1. 基板上に樹脂を塗布する工程と、
   前記基板上のみにおいて、モールドに形成された微細パターンを前記樹脂に押圧する工程と、
   前記微細パターンを前記樹脂に押圧することにより加圧が完全に完了し、樹脂の変形が完了した後に前記基板の周囲に押し出された前記樹脂を硬化する工程と、
   前記基板の周囲の前記樹脂が硬化された後に前記基板上の前記樹脂を硬化する工程と
   を有し、硬化された前記基板上の前記樹脂により前記基板に前記微細パターンに対応する微細構造が形成されることを特徴とするインプリント方法。
2. シート上に載置された基板上に樹脂を塗布する工程と、
   前記シートにおける前記基板の周囲の領域を降下する工程と、
   前記シートにおける前記基板の周囲の領域を降下した後に、前記基板上のみにおいて、モールドに形成された微細パターンを前記樹脂に押圧する工程と、
   前記微細パターンを前記樹脂に押圧した後に前記基板の周囲に押し出され、前記シート上に滞留した前記樹脂を硬化する工程と、
   前記基板の周囲の前記樹脂が硬化された後に前記基板上の前記樹脂を硬化する工程と
   を有し、硬化された前記基板上の前記樹脂により前記基板に前記微細パターンに対応する微細構造が形成されることを特徴とするインプリント方法。
3. 前記シートを降下する際に前記シートを伸長させることを特徴とする請求項２記載のインプリント方法。
4. 前記基板はステージ上に載置され、前記基板の周囲に押し出された前記樹脂は前記ステージ上に滞留することを特徴とする請求項１記載のインプリント方法。
5. 前記基板は円盤形であることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のインプリント方法。
6. 前記微細パターンを前記樹脂に押圧する工程は、前記基板の第１の端部側から第２の端部側に向けて順に前記パターンを押し当てるように実施し、
   押し出された前記樹脂を硬化する際には、前記基板の前記第２端部の周囲の前記樹脂を硬化することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のインプリント方法。
7. 前記樹脂はＵＶ硬化樹脂であることを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のインプリント方法。
8. 樹脂が塗布された基板が載置されるシートと、
   前記基板と向き合う位置に微細パターンが形成されたモールドと、
   前記基板上のみにおいて前記モールドを前記基板に押圧させる加圧ツールと、
   前記シート上の前記基板の周囲の前記樹脂を硬化させる第１の硬化装置と、
   前記基板上の前記樹脂を硬化させる第２の硬化装置と、
   前記加圧ツール、前記第１の硬化装置および第２の硬化装置の動作を制御する制御部と
   を有し、前記制御部は、前記加圧ツールで前記モールドを前記基板に押圧させた後、前記モールドを押圧することによって前記基板の周囲の前記シート上に押し出された前記樹脂を前記第１の硬化装置にて硬化させ、その後前記基板上の前記樹脂を前記第２の硬化装置にて硬化させる構成であることを特徴とするインプリント装置。
9. 前記シートの端部を保持した状態で前記制御部の制御により移動可能な構成の可動保持部をさらに有し、
   前記加圧ツールが前記モールドを前記基板に押圧する前に、前記可動保持部は移動する
   ことを特徴とする請求項８記載のインプリント装置。
10. 樹脂が塗布された基板が載置されるステージと、
    前記基板と向き合う位置に微細パターンが形成されたモールドと、
    前記基板上のみにおいて前記モールドを前記基板に押圧させる加圧ツールと、
    前記ステージ上の前記基板の周囲の前記樹脂を硬化させる第１の硬化装置と、
    前記基板上の前記樹脂を硬化させる第２の硬化装置と、
    前記加圧ツール、前記第１の硬化装置および第２の硬化装置の動作を制御する制御部と
    を有し、前記制御部は、前記加圧ツールで前記モールドを前記基板に押圧することにより加圧が完全に完了し、樹脂の変形が完了した後、前記モールドの押圧によって前記基板の周囲の前記ステージ上に押し出された前記樹脂を前記第１の硬化装置にて硬化させ、その後前記基板上の前記樹脂を前記第２の硬化装置にて硬化させる構成であることを特徴とするインプリント装置。
11. 前記加圧ツールは加圧ロールであり、前記基板上の一端から他端に移動する構成であることを特徴とする請求項８〜請求項１０のいずれか１項に記載のインプリント装置。