WO2011122439A1 - 微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置並びに転写用基板の製造方法及び転写用基板 - Google Patents

微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置並びに転写用基板の製造方法及び転写用基板 Download PDF

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信一郎 岡田
小川　正太郎
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富士フイルム株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a method and apparatus for forming a fine concavo-convex pattern, a method for producing a transfer substrate, and a transfer substrate, and more particularly to a peeling technique for peeling a transferred resist layer from a mold without damaging the fine concavo-convex pattern. .
  • the electron beam exposure technique that has been used for fine patterning requires a long time for exposure. For this reason, the electron beam exposure technique is currently used only for producing a small amount of a special purpose semiconductor, and cannot be applied to mass production of semiconductors.
  • a nanoimprint technology is used to produce nano-sized fine concavo-convex patterns on a substrate using a polymer as a material to manufacture high-performance devices such as semiconductors, recording media, and optical elements. Has attracted attention.
  • the nanoimprint method is a method of pressing a substrate coated with a resist (resin material) on a mold (mold) on which a fine uneven pattern is formed by electron beam exposure or the like, and transferring the fine uneven pattern of the mold to a resist layer.
  • the device cost for miniaturization is lower than that of the EUV method and the like, and a fine concavo-convex pattern shape of several tens of nanometers can be transferred.
  • the nanoimprint technology includes a transfer process in which a mold and a resist layer are brought into contact with each other in order to form a fine concavo-convex pattern, and the above-mentioned peeling failure problem is an unavoidable fundamental problem caused by the above transfer process. It is.
  • Patent Document 1 discloses a pattern forming method for preventing breakage of a concavo-convex pattern at the time of peeling by adjusting the angle formed by the line direction of the concavo-convex pattern and the peeling direction of the mold.
  • Patent Document 2 describes a method of forming a deformation adjacent to the mold that is sufficient to produce a return force larger than the adhesive force between the imprinting material and the mold. This is said to improve the imprinting method used in the contact lithography process.
  • Patent Document 3 the mold and the resin remain in contact with each other, and the process from when the mold starts to move away from the resin until it peels is divided into a first state and a second state.
  • a device manufacturing method is disclosed in which the second state is smaller than the first state in the rate of change in load acting between the resin and the resin. Thereby, a high-speed mold release process is realized and it is said that it has excellent throughput.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and when the mold on the side to which the fine concavo-convex pattern is transferred and the transfer substrate on the side to be transferred are peeled off, the resist layer of the transfer substrate is used. Since the transferred fine concavo-convex pattern can be effectively prevented from being damaged, even if it is a nano-sized fine concavo-convex pattern, a fine concavo-convex pattern forming method and forming apparatus capable of forming a highly accurate fine concavo-convex pattern It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a transfer substrate and a transfer substrate.
  • a method for forming a fine uneven pattern transfers a fine uneven pattern of a mold onto a resist layer of a transfer substrate having a resist layer formed on the substrate.
  • a transfer step of curing the transferred fine uneven pattern, and a release step of peeling the transfer substrate and the mold after the transferred fine uneven pattern is cured, With the peripheral edge of the transfer substrate fixed, the back surface of the transfer substrate is pressed to bend the transfer substrate in a curved shape, and the transfer substrate and the mold are peeled by the bending of the transfer substrate.
  • the first pressure of the fine uneven patterns of the transfer substrate by gradually reducing the pressure applied so that the deflection of the transfer substrate returns.
  • a second peeling process for peeling the fine concavo-convex pattern was not peeled off with a release process.
  • the transfer substrate in the first peeling step, is bent in a curved shape by applying pressure to the back surface side of the transfer substrate in a state where the peripheral edge of the transfer substrate is fixed. Accordingly, the peeling angle with respect to the mold can be imparted to the transfer substrate at the outer peripheral edge of the mold. Thereby, the fine uneven
  • the pressure applied to the back side of the substrate is gradually decreased to apply a return force of bending to the transfer substrate.
  • the transfer substrate bent in a curved shape is applied with a peeling force toward the central portion of the transfer substrate in an attempt to become a flat plate, so that the transfer substrate that has not been peeled off in the first peeling step The fine uneven pattern at the center is peeled off.
  • the pressure applied to the transfer substrate is gradually decreased, and the return force (peeling force) of bending is gradually applied to the transfer substrate, so that the peeling is performed with a small peeling force and a low peeling speed. I tried to do it.
  • the fine unevenness pattern at the center of the transfer substrate particularly the fine unevenness pattern at the final peeling end, is not damaged or deformed.
  • the fine concavo-convex pattern transferred to the resist layer of the transfer substrate can be peeled off so as not to be damaged. Therefore, even with a nano-sized fine uneven pattern, a highly accurate fine uneven pattern can be formed.
  • the transfer substrate is bent to a position before the maximum bending amount (second aspect).
  • corrugated pattern of the peeling final end which a micro uneven
  • the maximum amount of deflection refers to the amount of deflection of the transfer substrate when a pressure is applied in the state of the transfer substrate carrier.
  • the first peeling step when the fine concavo-convex pattern formed on the outer peripheral portion of the transfer substrate by the deflection of the transfer substrate can be peeled from the mold, and when the return force of the deflection is applied to the transfer substrate, It is a condition that all the fine concavo-convex patterns formed in the center portion of the transfer substrate are imparted with a deflection amount that can be peeled off from the mold by a deflection return force.
  • the mold in the first peeling step, it is preferable to move the mold in a direction away from the transfer substrate in accordance with bending of the transfer substrate (third). Embodiment).
  • the mold may be slid according to the bending force of the transfer substrate, or the mold may be forcibly moved by a driving device by a predetermined amount.
  • the fine concavo-convex pattern on the outer periphery of the transfer substrate can be evenly peeled.
  • by forcibly moving the mold by a predetermined amount by the driving device it is possible to assist the bending of the transfer substrate due to the pressurization on the back side of the substrate, so that a smooth bending can be realized.
  • the pressing force on the back side of the substrate is gradually reduced in a state where the mold is fixed so as not to move (first 4 embodiment).
  • the second force can be obtained when the peeling force cannot be obtained sufficiently.
  • the pressing force on the back surface side of the substrate is gradually reduced while moving the mold in a direction away from the transfer substrate following the movement in the first peeling step. 5 embodiment).
  • the movement of the mold is an extremely slow movement of 0.1 mm / second or less.
  • the mold in the second peeling step, is continuously moved in the first peeling step with the pressure applied on the back side of the substrate being maintained. Peeling is preferably performed while moving in a direction away from the transfer substrate (sixth aspect).
  • a load applied to the transfer substrate is measured, and the applied pressure is controlled based on the measured load. Is preferred (seventh aspect). Thereby, it can peel, grasping
  • the pressure for pressurizing the back side of the substrate without using a load cell when controlling based on the elapsed time from the start of pressurization (eighth aspect), the amount of movement of the mold from the start of pressurization There is a case where the control is performed based on the bending amount of the transfer substrate from the start of pressurization (a tenth aspect).
  • an apparatus for forming a fine concavo-convex pattern transfers a fine concavo-convex pattern of a mold onto a resist layer of a transfer substrate having a resist layer formed on the substrate. And then peeling off the transfer substrate and the mold, the peeling device includes a peripheral edge fixing member that fixes a peripheral edge of the transfer substrate, and a peripheral edge of the transfer substrate. In a fixed state, pressurize the substrate back side of the transfer substrate to bend the transfer substrate in a curved shape, and gradually apply the pressurized pressure so that the bending of the transfer substrate returns.
  • the present invention is configured as an apparatus.
  • the fine concavo-convex pattern forming apparatus preferably includes a movement drive unit that moves the mold in a direction away from the transfer substrate (a twelfth aspect).
  • a movement drive unit that moves the mold in a direction away from the transfer substrate.
  • the present invention is not limited to the forced movement by the movement drive unit, but is driven without a so-called movement drive unit in which the mold moves in a direction away from the transfer substrate by the bending force of the transfer substrate. Movement is also possible.
  • the movement drive unit includes a lock mechanism that locks the movement of the mold (a thirteenth aspect).
  • the load sensor which measures the load added to the said board
  • the mold can be moved with high accuracy.
  • a manufacturing method of a transfer substrate according to a fifteenth aspect of the present invention provides a method for forming a fine pattern of the mold by the fine unevenness pattern forming method according to any one of the first to tenth aspects. After transferring the concavo-convex pattern to the transfer substrate, the transfer substrate is manufactured by peeling the mold from the transfer substrate.
  • a transfer substrate according to claim 16 of the present application is manufactured by peeling a fine concavo-convex pattern by the fine concavo-convex pattern forming method according to any one of the first to tenth aspects. It is.
  • the transfer substrate is manufactured by the method for forming a fine uneven pattern according to any of the first to tenth aspects, a highly accurate fine uneven pattern can be formed even with a nano-sized fine uneven pattern. Can have.
  • the fine concavo-convex pattern forming method and apparatus when the mold on the side to which the fine concavo-convex pattern is transferred and the transfer substrate on the side to be transferred are peeled off, the resist layer of the transfer substrate It is possible to effectively prevent the fine uneven pattern transferred to the substrate from being damaged. Therefore, even with a nano-sized fine uneven pattern, a highly accurate fine uneven pattern can be formed. In particular, it is possible to prevent the fine uneven pattern from being damaged or deformed at the final peeling end immediately before the peeling between the mold and the transfer substrate is completed.
  • FIG. 1 is an overall configuration diagram (perspective view) illustrating an example of a fine uneven pattern forming apparatus according to the present invention.
  • a metal material is three-dimensionally processed using a semiconductor microfabrication technique to form a mold (mold) 10 having a fine uneven pattern 10A as shown in FIG. 1A.
  • a metal material may be molded to produce an original plate, a pattern formed on the surface of the original plate may be transferred to a resin material to produce a resin stamper, and this resin stamper may be used as the mold 10.
  • the material of the mold 10 can be appropriately selected according to the purpose, but metal, quartz, resin and the like can be suitably used. Ni, Si or SiO 2 , Cu, Cr, Pt or the like can be used as the metal material, and polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polycarbonate, or fluorine resin can be used as the resin material.
  • the release agent is preferably formed on the surface of the fine concavo-convex pattern 10 ⁇ / b> A so that it can be peeled off at the transfer interface between the mold 10 and the resist layer 12 without causing defects due to stress at the time of peeling after the transfer / curing step described later.
  • the release agent material a material suitable for the purpose of being easily attached and bonded to the mold 10 side and hardly adsorbed to the resist layer 12 side can be selected as appropriate. Among them, a fluorine resin having a low electronegativity is preferable in that it hardly adsorbs to the resist layer 12 side.
  • the thickness of the release layer since the fine uneven pattern 10A changes if it is too thick, it is preferable to make it as thin as possible, specifically 5 nm or less, more preferably 3 nm or less.
  • release layer As a method for forming the release layer, application or vapor deposition of a release agent can be used. Further, after forming the release layer, it is preferable to improve the adhesion to the mold 10 by baking or the like, thereby improving the strength of the release layer itself.
  • a fine uneven pattern 12A is formed on the resist layer 12 of the transfer substrate 14 by performing a coating process, a transfer process, and a peeling process.
  • a resist solution in which a resin material for forming the resist layer 12 is dissolved in a solvent is applied to the substrate 16 to form a transfer substrate 14 on which the resist layer 12 is formed.
  • a resin material for forming the resist layer 12 for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, and a photocurable resin can be preferably used.
  • substrate 16 a glass substrate, Si substrate, etc. can be used, for example.
  • the following method can be suitably used.
  • the ink is dropped on an appropriate location on the substrate 16 by a droplet device such as an ink jet, spreads by the fluidity of the resist solution itself, and uniformly applied onto the substrate 16.
  • a droplet device such as an ink jet
  • the thickness of the resist layer 12 applied on the substrate 16 is determined by, for example, an optical measurement method using an ellipsometer or the like, or a stylus type step gauge or an atomic force microscope (AFM). It can be measured by the contact measurement method used.
  • an optical measurement method using an ellipsometer or the like or a stylus type step gauge or an atomic force microscope (AFM). It can be measured by the contact measurement method used.
  • AFM atomic force microscope
  • the fine uneven pattern 10 ⁇ / b> A of the mold 10 is transferred to the resist layer 12 of the transfer substrate 14.
  • the weight on which the mold 10 is placed on the resist layer 12 of the transfer substrate 14 is not transferred because the resist solution of the resist layer 12 is not filled in the concave portions of the fine concavo-convex pattern 10A formed on the mold 10. Therefore, in order to transfer the fine concavo-convex pattern 10A of the mold 10 to the resist layer 12 of the transfer substrate 14, it is necessary to forcibly fill by changing the surrounding pressure conditions.
  • the following filling methods (1) to (2) can be suitably used.
  • the mold 10 is pressed against the resist layer 12 with a press machine or the like. In this case, it becomes easier to fill the concave portion of the fine concavo-convex pattern 10 ⁇ / b> A with the resist solution by pressurizing or heating the resist layer 12.
  • the mold 10 After applying the resist solution on the substrate 16, the mold 10 is placed on the resist layer 12 and placed under heating and decompression conditions. As a result, air and air bubbles remaining in the concave portions of the fine concavo-convex pattern 10A are removed, so that the resist solution is filled in the concave portions.
  • FIGS. 2A and 2B a combined product 20 (hereinafter referred to as “work 20”) in which the mold 10 and the transfer substrate 14 are combined is formed.
  • work 20 is a top view of the workpiece 20
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along 2B-2B in FIG. 2A.
  • the workpiece 20 is described as having a circular shape, but is not limited to this, and may be, for example, a quadrangular shape.
  • the following methods (1) to (3) can be suitably used.
  • the resist layer 12 is cured by irradiating the resist layer 12 with curing light in a wavelength band where the curing initiator reacts.
  • FIG. 1B is an example in which the resist layer 12 is cured by irradiating curing light from the back surface of the transparent mold 10 that transmits light.
  • thermoplastic natural polymer it is cured by cooling the resist layer 12 after transfer.
  • FIG. 1C shows an example of a general tensile peeling method in which the mold 10 and the transfer substrate 14 are peeled by fixing the transfer substrate 14 and pulling the mold 10 upward in the vertical direction.
  • the transfer substrate 14 is bent in a curved shape by applying pressure to the back surface side of the transfer substrate 14 with the peripheral edge of the transfer substrate 14 fixed.
  • a first peeling step for starting the peeling between the transfer substrate 14 and the mold 10 by bending, and by gradually reducing the pressure applied to the back side of the substrate and applying a return force of the bending to the transfer substrate 14 The above problem was solved by performing the second peeling step of peeling the fine uneven pattern 12A that was not peeled in the first peeling step of the fine uneven pattern 12A of the transfer substrate 14.
  • assist pressure the pressure that pressurizes the back side of the transfer substrate 14 in the first and second peeling steps.
  • the transfer substrate 14 is bent in a curved shape, so that the mold 10 moves in a direction perpendicular to the substrate surface of the transfer substrate 14 before being bent.
  • the movement of the mold 10 may be driven by a bending force that the transfer substrate 14 bends without using a movement driving device for movement, or may be forcibly moved by a movement driving device. It may be.
  • FIG. 3A is an overall configuration diagram (perspective view) showing an example of the peeling device 21 provided with the movement drive device in the embodiment of the present invention
  • FIG. 3B is a sectional view showing a state in which the workpiece 20 is set on the workpiece holder 22.
  • FIG. 3B is a partial perspective sectional view taken along line 3B-3B in FIG. 3A.
  • the peeling device 21 is configured by assembling a work holder 22, a pressurizing device 24, and a movement driving device 26 to an apparatus frame 30.
  • pillars 32, 32... are erected on four corners of a rectangular base 31, and a support plate 34 that supports the work holder 22 is provided on the pillar 32.
  • a round hole 34A (see FIG. 4) is formed at the center of the support plate 34, and the work holder 22 is supported on the support plate 34 so as to straddle the round hole 34A.
  • the work holder 22 mainly has a structure in which a disc-shaped upper plate 36 and a donut-shaped lower plate 38 having a round hole 38A formed at the center are combined, and around the round hole 38A of the lower plate 34B. A substrate receiving surface 38B for receiving the transfer substrate 14 of the workpiece 20 is formed. And in order to perform a peeling process, the workpiece
  • the O-ring 40 provided on the peripheral edge of the upper surface of the transfer substrate 14 is covered with an upper plate 36,
  • the upper plate 36 and the lower plate 38 are fixed by a fixing member (not shown).
  • a pressurizing space 42 having an airtight structure surrounded by the upper surface of the transfer substrate 14, the lower surface of the upper plate 36, and the O-ring 40 is formed.
  • Compressed air is blown into the pressurizing space 42 by the pressurizing device 24.
  • a flow path 24 ⁇ / b> A through which compressed air flows into the pressurizing space 42 is formed inside the upper plate 36, and an outlet 24 ⁇ / b> B at the tip of the flow path 24 ⁇ / b> A is opened facing the pressurizing space 42.
  • the flow path 24A is connected to the compressor 47 by a pipe 44 via a pressure control mechanism 45 (see FIG. 4).
  • the pressure control mechanism 45 adjusts the amount of compressed air supplied from the compressor 47 to the pressurizing device 24 to adjust the pressure in the pressurizing space 42, and also extracts compressed air from the pressurizing space 42 to pressurize the pressurizing space 42. It has two functions to reduce the pressure.
  • compressed air is supplied to the pressurizing space 42, the back surface side of the transfer substrate 14 is pressurized, and the transfer substrate 14 bends in a curved shape (convexly curved downward).
  • compressed air is supplied to the pressurizing space 42 to bend the transfer substrate 14, but it is also possible to supply liquid to the pressurizing space 42. Further, a method other than a structure for supplying a gas or liquid fluid to the pressurizing space 42 can be applied.
  • a solid object (not shown) having a contact surface with a predetermined curvature and a large number of suction holes on the contact surface is provided on the back surface side of the transfer substrate 14. Then, the transfer substrate 14 may be curved by bringing the contact surface of the solid material into contact with the transfer substrate 14 and sucking it.
  • the lower surface of the mold 10 is projected to the lower surface side of the support plate 34 via the round hole 38 ⁇ / b> A of the lower plate 38 and the round hole 34 ⁇ / b> A of the support plate 34.
  • the lower surface of the mold 10 is sucked by a suction head 50 of the movement drive device 26 described below.
  • the movement drive device 26 includes a suction head 50 that sucks the lower surface of the mold 10 and a lifting device 52 that lifts and lowers the suction head 50.
  • a suction head 50 that sucks the lower surface of the mold 10
  • a lifting device 52 that lifts and lowers the suction head 50.
  • the lifting stroke of the suction head 50 is usually about 10 mm for peeling the nano-sized fine concavo-convex pattern. Any device can be used as long as it can be controlled up and down.
  • the movement drive device 26 is provided with a load cell 54 (see FIG. 4) for measuring a load applied to the transfer substrate 14 when compressed air is supplied to the pressurizing space 42. That is, when compressed air is supplied to the pressurizing space 42 and the transfer substrate 14 is bent in a curved shape (convexly curved downward), the bending force presses the load cell 54, and this pressing force is measured as a load by the load cell 54. Is done.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an example of the pressure control mechanism 45 of the pressurizing device 24, the suction control mechanism 53 of the suction head 50, the temperature control mechanism 56 of the suction head 50, and the movement control mechanism 57 of the movement drive device 26. .
  • the pressure control mechanism 45 is provided with an electromagnetic valve 48 and an electropneumatic conversion regulator 46 in a pipe 44 connecting the compressor 47 and the outlet 24B provided in the work holder 22.
  • the device is controlled by the sequencer 55 based on the load measured by the load cell 54.
  • the temperature control mechanism 56 is provided with a heater (not shown) built in the suction head 50 and a temperature controller 56A for adjusting the heater temperature.
  • the temperature controller 56A feeds back the temperature state to the sequencer 55.
  • the adsorption control mechanism 53 is provided with an electromagnetic valve 60 and a pressure sensor 62 in a vacuum flow path connecting the adsorption head 50 and the vacuum pump 58, and the electromagnetic valve 60 is controlled by the sequencer 55.
  • the pressure sensor 62 monitors the degree of vacuum and outputs a signal indicating whether or not adsorption is present to the sequencer 55.
  • the sequencer 55 controls the adsorption abnormality detection and the peeling operation start according to the output from the pressure sensor 62.
  • the movement control mechanism 57 is provided with a driver 64 that drives the lifting device 52 described above.
  • the driver 64 is controlled by the sequencer 55 based on the load measured by the load cell 54.
  • the touch panel 66 is connected to the sequencer 55 and accepts input of various peeling condition parameters (suction head drive speed, drive stroke, assist pressure setting value, etc.) and accepts input of start / stop instructions for the apparatus. An error display is performed.
  • the load cell 54 is connected to the sequencer 55 via the load cell controller 68.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the steps of the peeling method.
  • the peeling step of FIG. 5 can select now the peeling step which applied the peeling method which concerns on the said embodiment, and the peeling step by general tensile peeling.
  • the work 20 is set on the work holder 22 (step S-1). That is, after placing the transfer substrate 14 on the substrate receiving surface 38B with the mold 10 on the lower side, the O-ring 40 (peripheral portion fixing member) provided on the peripheral portion of the upper surface of the transfer substrate 14 is crushed.
  • the plate 36 is covered, and the upper plate 36 and the lower plate 38 are fixed by fixing members (not shown) (for example, bolts and nuts).
  • fixing members for example, bolts and nuts
  • step S-2 the “manual SW” commanding the mold suction is turned on (step S-2), and the mold 10 is held by the suction head 50.
  • step S-3 the peeling step is sequentially started.
  • step S-4 it is checked whether the temperature of the suction head 50 is within the set range. If the temperature is outside the set temperature (NO), the process proceeds to abnormal stop step S-5 and the peeling device 21 stops. . If it is within the set temperature (YES), the process proceeds to the next step S-6.
  • the set temperature of the suction head 50 is preferably in the range of room temperature (for example, 20 ° C.) to 60 ° C. If the temperature is in the range of room temperature (for example, 20 ° C.) to 60 ° C., the elasticity of the transfer substrate 14 is increased. Therefore, when the transfer substrate 14 is bent in a curved shape, the fine uneven pattern 12A of the transfer substrate 14 is formed. Hard to break. On the other hand, when the temperature exceeds 60 ° C., the adhesiveness of the transfer substrate 14 becomes high and it becomes difficult to peel off.
  • step S-6 based on the conditions set in advance on the touch panel 66, it is selected whether to peel by a method with an assist pressure (YES) or by a method without an assist pressure (NO).
  • YES assist pressure
  • NO assist pressure
  • step S-7 the operation of sending compressed air to the pressurizing space 42 of the work holder 22 is turned on, and the back side of the transfer substrate 14 is pressurized. As a result, a pressure is generated on the transfer substrate 14 so as to cause a downward curved curvature. However, since the suction head 50 has not yet moved at this time, a compressive load is applied to the load cell 54. Then, a pressure sensor (not shown) on the pipe 44 determines whether or not the assist pressure has reached a predetermined pressure (step S-8).
  • the maximum deflection amount L refers to the deflection amount L of the transfer substrate 14 when the assist pressure P is applied in the state of the transfer substrate carrier.
  • the stroke setting for the first peeling step needs to satisfy the following two conditions.
  • the fine uneven pattern 12 ⁇ / b> A formed on the outer peripheral portion of the transfer substrate 14 by the bending of the transfer substrate 14 by the assist pressure P can be peeled from the mold 10.
  • the assist pressure is preferably in the range of 0.02 to 0.03 MPa.
  • the assist pressure is less than 0.02 MPa, the return force BF of deflection cannot be received. As a result, the transfer substrate 14 is deformed all at once from the curved shape to the planar shape, and the peeling operation is completed at once. Therefore, the fine uneven pattern 12A is easily damaged or deformed.
  • the assist pressure is greater than 0.03 MPa, the transfer substrate 14 is excessively bent, and not only the fine uneven pattern 12A is easily damaged or deformed, but also in the worst case, the transfer substrate. 14 itself will be damaged.
  • step S-10 load measurement by the load cell 54 is started (step S-9) and the suction head 50 starts to move downward (step S-10). ).
  • the transfer substrate 14 bends due to the assist pressure accumulated in the pressurizing space 42, so that the fine concavo-convex pattern 12 ⁇ / b> A formed on the outer peripheral portion of the transfer substrate 14 is removed from the mold 10 by the bend of the transfer substrate 14. It is peeled off. Thereby, a 1st peeling process is complete
  • the moving speed of the suction head 50 is preferably 0.1 mm / second or less, and more preferably 0.05 mm / second or less.
  • the suction head 50 when the assist pressure reaches a predetermined pressure, the suction head 50 is lowered, but as described above, the transfer substrate 26 is not provided without providing the movement drive device 26 for moving the suction head 50.
  • the suction head 50 may be moved in a passive manner by the bending force of the bending 14.
  • step S-11 when the downward movement stroke of the suction head 50 reaches the stroke of the first peeling step, the downward movement is stopped (step S-11), and the process proceeds to the next step S-12.
  • the process may proceed immediately to step S-12, or after the stop, the process may proceed to step S-12 after maintaining the stopped state for a predetermined time.
  • the mechanism for stopping the downward movement of the suction head 50 may be either a mechanical lock mechanism or a holding mechanism of the drive system.
  • step S-12 air is gradually removed from the pressurizing space 42, and the assist pressure P for pressurizing the back surface side of the transfer substrate 14 is started.
  • the assist pressure P is gradually reduced, when the return force BF of the deflection becomes larger than the assist pressure P, the fine uneven pattern 12A in the central portion of the transfer substrate 14 that has not been peeled off in the first peeling step is molded. 10 (see FIG. 6B).
  • the reduction of the assist pressure ends when the pressure in the pressurizing space 42 returns to atmospheric pressure (step S-13).
  • the second peeling step is completed, the peeling between the mold 10 and the transfer substrate 14 is completed, and the mold 10 and the transfer substrate 14 are separated.
  • step S-14 the suction head 50 is retracted to the machine origin (step S-14), the peeling stop completion buzzer sounds and the peeling automatic operation stops (step S-15).
  • the assist pressure P that has been pressurizing the pressurizing space 42 is gradually reduced, so that the fine uneven pattern 12A in the central portion of the transfer substrate 14 is not peeled off at once, and the small peeling is performed. It is gradually peeled off at a low peeling speed by force.
  • the fine uneven pattern 12A at the final peeling end center portion of the transfer substrate
  • the portion that contacts the mold 10 is small, and the fine uneven pattern 12A is damaged even if the peeling load tends to concentrate on the fine uneven pattern 12A. And can be peeled off without being deformed.
  • the second peeling step is performed while the mold 10 is stopped.
  • the assist pressure P is gradually decreased to cause the return force BF to act on the transfer substrate 14.
  • the suction head may be continuously lowered.
  • a peeling force F is applied in a direction in which the mold 10 and the transfer substrate 14 are peeled from each other.
  • the moving speed of the suction head is preferably 0.1 mm / second or less, and more preferably 0.05 mm / second or less.
  • the pressure on the back side of the transfer substrate 14 is controlled based on the measurement value of the load cell 54.
  • the pressure is controlled based on the elapsed time from the start of pressurization. May be. Further, it may be controlled based on the amount of movement of the mold 10 from the start of pressurization, or may be controlled based on the amount of deflection of the transfer substrate 14 from the start of pressurization. In these cases, it is necessary to set conditions by grasping the correlation in advance by a preliminary test.
  • step S-6 when a general tensile peeling process (NO) is selected in step S-6, load measurement by the load cell 54 is started (step S-16) and the suction head 50 is moved downward (step S-16). S-17), and the mold 10 and the transfer substrate 14 are pulled together. Then, the mold 10 and the transfer substrate 14 are peeled at a stretch. When the peeling is completed, the downward movement of the suction head 50 is stopped (step S-18).
  • NO general tensile peeling process
  • a nanoimprint mold 10 having a nano-sized fine concavo-convex pattern is brought into close contact with a transfer substrate 14 to which a resist layer 12 has been applied in advance, and the fine concavo-convex pattern is applied to the resist layer 12 of the transfer substrate 14. Transcribed. And the case where the peeling method which concerns on this Embodiment was applied to the peeling process after transfer, and the case where it was not applied were performed, and the state of 12 A of fine uneven
  • the mold 10 uses disc-shaped quartz having a thickness of 0.5 mm and a diameter of 4 inches (100 mm), and as shown in a schematic diagram (perspective view) of FIG. A pattern shape was formed.
  • the cross-sectional size of the fine concavo-convex pattern 10A is a fine concavo-convex having an L / S width of 2 ⁇ m and a height of 2 ⁇ m (aspect ratio 1).
  • the mold release liquid was apply
  • FIG. 7 only a plurality of line-shaped fine concavo-convex patterns are drawn, but there are actually many lines.
  • the transfer substrate 14 was made of disc-shaped quartz having a thickness of 0.5 mm and a diameter of 6 inches (150 mm), and a UV (ultraviolet) curable resin was applied as the resist layer 12.
  • the conditions of the mold 10 and the transfer substrate 14 described above are the same in both the comparative example and the example.
  • the work 20 which is a combined product of the transferred mold 10 and the transfer substrate 14 was set on the work holder 22 shown in FIG. Then, the general peeling steps S-1 to S-6 and steps S-16 to S-18 (comparative example) in FIG. 5 and the peeling steps S-1 to S-15 to which the present invention is applied (implementation). Example).
  • FIG. 8 shows a change in load with time applied to the load cell 54 when a step of a general tensile peeling method is performed.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time from the start to the end of peeling, and the vertical axis indicates the peeling load measured by the load cell 54.
  • the suction head 50 starts to be driven and starts to move downward.
  • the peeling force gradually increases, but at this stage, the bonding force between the mold 10 and the transfer substrate 14 is larger than the peeling force, and thus the peeling does not start.
  • peeling force becomes larger than the bonding force
  • peeling is gradually started, and when the peeling force becomes larger than the bonding force, the peeling speed increases rapidly, and the mold 10 and the transfer substrate 14 are peeled at a stretch. Is done.
  • peeling is completed, and the load gradually decreases to zero.
  • finished was 20 N so that FIG. 8 might show.
  • the lowering movement speed of the suction head 50 was set to 0.05 mm / second, and the heating condition of the suction head 50 was set to 46 ° C.
  • the assist pressure (compressed air supply pressure) was set to 0.025 MPa, and the maximum deflection L was set to 1 mm. In practice, it is better to use an electro-pneumatic conversion regulator from the viewpoint of reproducibility, but in this embodiment, the assist pressure is reduced by manually turning the regulator valve to a constant speed.
  • FIG. 9 is a diagram of a peeling force waveform analysis with assist pressurization
  • FIG. 10 is a diagram showing a change in load actually measured by the load cell 54.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time from the start to the end of peeling
  • the vertical axis indicates the peeling load measured by the load cell 54.
  • the load suddenly decreases because the pressurizing space 42 of the work holder 22 is pressed and the work 20 presses the load cell 54. This is because a compressive load (downward load in FIG. 10) is applied to.
  • a predetermined pressure pressure that achieves the maximum amount of deflection
  • the suction head 50 is moved downward, the transfer substrate 14 is bent in a curved shape, and the first peeling step is started by this deflection. That is, due to the bending of the transfer substrate 14, the fine concavo-convex pattern 12 ⁇ / b> A on the outer periphery of the transfer substrate 14 is peeled off.
  • FIG. 11 is an enlarged view of the load behavior in the final peeling process immediately before the completion of the second peeling step in FIG. 10, and is an enlarged view of the circled portion in FIG.
  • the tensile load applied to the fine concavo-convex pattern 12A at the final peeling end (the central part of the transfer substrate) peeled off in the final peeling process was 2N.
  • the peeling method according to the present embodiment is reduced to 1/10 of the tensile load (20N) in the final peeling process in the general tensile peeling method shown in FIG.
  • the convex line formed in a line shape is partially peeled off like a ridge S.
  • the drooping heel S is removed and the magnification is further increased and observed, there are a portion with a convex line (white portion) and a portion that has been stripped off (black portion) as shown in FIG. 12B. I understand that.
  • FIG. 13 shows the fine uneven pattern 12A of the transfer substrate 14 peeled by the peeling method of the present invention, which can be compared with FIG. 12A.
  • the line-shaped convex lines are not stripped off at all, and it can be seen that the fine concavo-convex pattern 12A is accurately transferred.
  • Adsorption control mechanism 56 ... Temperature control mechanism, 57 ... Movement control mechanism, 58 ... Vacuum pump, 60 ... Solenoid valve, 62 ... Pressure sensor, 64 ... driver, 66 ... touch panel, 68 ... load cell controller

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Abstract

　本発明の一態様に係る微細凹凸パターンの形成方法は、基板上にレジスト層が形成された転写用基板のレジスト層に、モールドの微細凹凸パターンを転写して、前記転写した微細凹凸パターンを硬化する転写工程と、前記転写した微細凹凸パターンを硬化した後、前記転写用基板と前記モールドとを剥離する剥離工程とを備え、前記剥離工程は、前記転写用基板の周縁部を固定した状態で前記転写用基板の基板裏面側を加圧して前記転写用基板を湾曲状に撓ませ、該転写用基板の撓みによって前記転写用基板と前記モールドとの剥離を開始する第１の剥離工程と、前記転写用基板の撓みが戻るように前記加圧した圧力を徐々に減少させることにより、前記微細凹凸パターンのうちの前記第１の剥離工程で剥離されなかった微細凹凸パターンを剥離する第２の剥離工程とを備える。本発明の一態様に係る転写用基板の製造方法は、上記形成方法により転写用基板を製造するものである。

Description

微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置並びに転写用基板の製造方法及び転写用基板
　本発明は微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置並びに転写用基板の製造方法及び転写用基板に係り、特に転写後のレジスト層をモールドから微細凹凸パターンを損傷させることなく剥離するための剥離技術に関する。
　近年、半導体製造におけるリソグラフィ工程においては、集積回路の高速、高集積化実現のため、露光工程で紫外線（ＫｒＦ、ＡｒＦ、Ｆ２レーザ）を利用したものが開発されている。近年は、更に短波長のＥＵＶ光（極端紫外光）を利用した技術開発が進んでいるが、ＥＵＶ光を利用した装置は、装置コストが高い等の問題がある。
　また、これまで微細パターニングに利用されてきた電子ビーム露光技術では露光に長時間必要である。このため、電子ビーム露光技術は、現状では特殊用途の半導体を少量試作するために利用されるのみであり、半導体の大量生産などには応用できないという問題がある。
　これら両方の問題（装置コスト、スループット）を解決する方法として、ポリマーを材料としてナノサイズの微細凹凸パターンを基板上に形成し、半導体、記録メディア、光学素子などの高機能デバイスを製造するナノインプリント技術が注目を集めている。
　ナノインプリント法とは、電子ビーム露光などで微細凹凸パターンを形成したモールド（型）に、レジスト（樹脂材料）を塗布した基板を押付け、モールドの微細凹凸パターンをレジスト層に転写する方法である。
　ナノインプリント技術の特徴としては、微細化による装置コストがＥＵＶ方式などと比較して安価であり、数十ナノサイズの微細凹凸パターン形状が転写可能であることが確認されている。
　しかし、ナノインプリント技術では、基板上のレジスト層に微細凹凸パターンを転写した後、レジスト層とモールドとを剥離する際にレジスト層に転写された微細凹凸パターンが損傷を受け易いという剥離不良の問題がある。これは、ナノインプリント技術は、微細凹凸パターンを形成するために、モールドとレジスト層とを接触させる転写工程を含んでおり、上記剥離不良問題は、上記転写工程に起因する避けがたい根本的な問題である。
　この剥離不良問題を改善するための対策は今までも幾つか提案されている。例えば、特許文献１には、凹凸パターンのライン方向とモールドの剥離方向とのなす角度を調整することで、剥離時の凹凸パターンの破損を防止するパターン形成方法が開示されている。
　また、特許文献２には、インプリンティング材料とモールドとの間の接着力よりも大きな戻り力を生むのに十分な変形を、モールドに隣接して形成する方法が記載されている。これにより、コンタクト・リソグラフィ・プロセスで使用されるインプリンティングの方法を改善できるとされている。
　また、特許文献３には、モールドと樹脂とが接触したままの状態で、モールドが樹脂から離れる方向に移動し始めてから剥離するまでを、第１の状態と第２の状態とに分け、モールドと樹脂との間に作用する荷重変化率が第１の状態よりも第２の状態が小さくなるようにするデバイス製造方法が開示されている。これにより、高速な離型工程を実現し、優れたスループットを有するとされている。
特開２００７－２９６６８３号公報 特表２００９－５１７８８２号公報 特開２００７－３２９３６７号公報
　しかしながら、特許文献１から３の何れの剥離方法を採用しても、剥離不良問題を本質的に解決することができない。特に、モールドと転写用基板との剥離が終了する直前の剥離最終端での微細凹凸パターンの損傷や変形を防止することができない。
　本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、微細凹凸パターンを転写する側のモールドと、転写される側の転写用基板とを剥離する際に、転写用基板のレジスト層に転写された微細凹凸パターンが損傷を受けることを効果的に防止できるので、ナノサイズの微細凹凸パターンであっても高精度な微細凹凸パターンを形成することができる微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置並びに転写用基板の製造方法及び転写用基板を提供することを目的とする。
　本発明の第１の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法は、前記目的を達成するために、基板上にレジスト層が形成された転写用基板のレジスト層に、モールドの微細凹凸パターンを転写して、前記転写した微細凹凸パターンを硬化する転写工程と、前記転写した微細凹凸パターンを硬化した後、前記転写用基板と前記モールドとを剥離する剥離工程とを備え、前記剥離工程は、前記転写用基板の周縁部を固定した状態で前記転写用基板の基板裏面側を加圧して前記転写用基板を湾曲状に撓ませ、該転写用基板の撓みによって前記転写用基板と前記モールドとの剥離を開始する第１の剥離工程と、前記転写用基板の撓みが戻るように前記加圧した圧力を徐々に減少させることにより、前記転写用基板の微細凹凸パターンのうちの前記第１の剥離工程で剥離されなかった微細凹凸パターンを剥離する第２の剥離工程とを備える。
　上記第１の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法によれば、第１の剥離工程において、転写用基板の周縁部を固定した状態で基板裏面側を加圧して転写用基板を湾曲状に撓ませることにより、モールド外周端において、モールドに対する剥離角を転写用基板に付与することができる。これにより、撓みを利用して転写用基板外周部の微細凹凸パターンが先ず剥離する。
　次に、第２の剥離工程において、基板裏面側を加圧した圧力を徐々に減少させて転写用基板に撓みの戻り力を作用させる。これにより、湾曲状に撓んだ転写用基板が平板状になろうとして転写用基板の中央部に向かって剥離力が付与されていくので、第１の剥離工程で剥離されなかった転写用基板中央部の微細凹凸パターンが剥離される。
　即ち、加圧により転写用基板が撓み始めた段階から撓みの戻り力が生じているが、この段階では加圧力が撓みの戻り力よりも大きいので撓みは増大する。この撓みを利用して転写用基板外周部の微細凹凸パターンを剥離する（第１の剥離工程）。そして、加圧力を徐々に減少させて、撓みの戻り力が加圧力よりも大きくなると撓みが減少して撓みが戻る方向に進む。この撓みの戻りを利用して第１の剥離工程で剥離されなかった転写用基板中央部の微細凹凸パターンを剥離する（第２の剥離工程）。
　このときに、第２の剥離工程が終了する直前では、モールドには剥離最終端（転写用基板の中心部）の微細凹凸パターンのみが結合している。したがって、剥離が完了する際に大きな撓みの戻り力（剥離力）が一気に付与されると、剥離最終端の微細凹凸パターンが破損したり変形したりしてしまう。
　しかし、本態様では、転写用基板を加圧した圧力を徐々に減少させて転写用基板に撓みの戻り力（剥離力）を徐々に作用させることにより、小さな剥離力で且つ低剥離速度で剥離するようにした。これにより、第２の剥離工程において、転写用基板中央部の微細凹凸パターン、特に剥離最終端の微細凹凸パターンが破損したり変形したりすることがない。
　これにより、転写用基板のレジスト層に転写された微細凹凸パターンが損傷を受けないように剥離することができる。したがって、ナノサイズの微細凹凸パターンであっても高精度な微細凹凸パターンを形成することができる。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第１の剥離工程において、前記転写用基板を最大撓み量の手前まで撓ませることが好ましい（第２の態様）。これにより、微細凹凸パターンが破損し易い剥離最終端の微細凹凸パターンを、小さな剥離力で且つ低剥離速度で剥離することのできる第２の剥離工程で剥離することができる。
　ここで、最大撓み量とは、転写用基板担体の状態で加圧力をかけた時の転写用基板の撓み量のことを言う。第１の剥離工程では、転写用基板の撓みにより転写用基板の外周部に形成された微細凹凸パターンがモールドから剥離可能であり、且つ転写用基板に撓みの戻り力を作用させたときに、転写用基板の中央部に形成された全ての微細凹凸パターンが撓みの戻り力でモールドから剥離されることが可能な撓み量を付与することが条件である。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第１の剥離工程において、前記転写用基板の撓みに応じて前記モールドを前記転写用基板から離間する方向に移動させることが好ましい（第３の態様）。この場合、転写用基板が撓む力でモールドを従動的にスライドさせても、あるいはモールドを駆動装置で強制的に所定量移動させても何れでもよい。これにより、撓みによる剥離力を転写用基板に対して均等に付与することができるので、転写用基板外周部の微細凹凸パターンを均等に剥離することができる。特に、モールドを駆動装置で強制的に所定量移動させることにより、基板裏面側の加圧による転写用基板の撓みを補助することができるので、スムーズな撓みを実現できる。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第２の剥離工程において、前記モールドを動かないように固定した状態で、前記基板裏面側の加圧力を徐々に減少させることが好ましい（第４の態様）。これにより、撓みの戻り力のみが剥離力として作用するので、小さな剥離力で且つ剥離最終端で剥離速度が瞬間的に増大することなく剥離することができる。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第２の剥離工程で撓みの戻り力のみが剥離力として作用したのでは、剥離力を十分に得ることができない場合には、前記第２の剥離工程において、前記モールドを前記第１の剥離工程での移動に継続して転写用基板から離間する方向に移動させながら、前記基板裏面側の加圧力を徐々に減少させることが好ましい（第５の態様）。
　この場合、モールドの移動は０．１ｍｍ／秒以下の極めてゆっくりとした移動であることが好ましい。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第２の剥離工程において、前記基板裏面側の加圧力を保持した状態で、前記モールドを前記第１の剥離工程での移動に継続して転写用基板から離間する方向に移動させながら剥離することが好ましい（第６の態様）。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成方法では、前記第１及び第２の剥離工程において、前記転写用基板に加わる荷重を測定し、前記測定された荷重に基づいて前記加圧力を制御することが好ましい（第７の態様）。これにより、剥離力を正確に把握しながら剥離を行うことができる。
　また、基板裏面側を加圧する圧力をロードセルを用いないで制御する方法としては、加圧開始からの経過時間に基づいて制御する場合（第８の態様）、加圧開始からのモールドの移動量に基づいて制御する場合（第９の態様）、加圧開始からの転写用基板の撓み量に基づいて制御する場合（第１０の態様）がある。
　これらの場合には、予め予備試験等により、経過時間と加圧力の関係、モールドの移動量と加圧力の関係、転写用基板の撓み量と加圧量との関係を求めておく必要がある。
　本発明の第１１の態様に係る微細凹凸パターンの形成装置は、前記目的を達成するために、基板上にレジスト層が形成された転写用基板のレジスト層に、モールドの微細凹凸パターンを転写して硬化した後、前記転写用基板と前記モールドとを剥離する剥離装置を備え、前記剥離装置は、前記転写用基板の周縁部を固定する周縁部固定部材と、前記転写用基板の周縁部を固定した状態で前記転写用基板の基板裏面側を加圧して前記転写用基板を湾曲状に撓ませる加圧部と、前記転写用基板の撓みが戻るように、前記加圧した圧力を徐々に減少させる圧力制御部とを備える。
　上記第１１の態様は、本発明を装置として構成したものである。
　上記の態様に係る微細凹凸パターンの形成装置は、前記モールドを前記転写用基板から離間する方向に移動させる移動駆動部を備えることが好ましい（第１２の態様）。但し、本発明は、移動駆動部による強制的な移動に限らず、転写用基板が撓む撓み力によってモールドが転写用基板から離間する方向に移動する、いわゆる移動駆動部をもたない従動的な移動も可能である。
　また、前記移動駆動部は、前記モールドの移動をロックするロック機構を備えることが好ましい（第１３の態様）。また、前記転写用基板に加わる荷重を測定する荷重センサーを備えることが好ましい（第１４の態様）。
　これらは、モールドの移動駆動させる移動駆動部を設けた場合に対応している。上記第１２から第１４の態様によれば、移動駆動部を設けたことにより、モールドを精度良く移動することができる。
　本発明の第１５の態様に係る転写用基板の製造方法は、前記目的を達成するために、上記第１から第１０の態様の何れかに係る微細凹凸パターンの形成方法により、前記モールドの微細凹凸パターンを前記転写用基板に転写した後、前記転写用基板から前記モールドを剥離することにより前記転写用基板を製造するようにしたものである。
　本願請求項１６の転写用基板は、前記目的を達成するために、上記第１から第１０の態様の何れか１に係る微細凹凸パターンの形成方法により微細凹凸パターンが剥離されて製造されたものである。
　上記の転写用基板は、上記第１から第１０の態様の何れかに係る微細凹凸パターンの形成方法により製造されているので、ナノサイズの微細凹凸パターンであっても高精度な微細凹凸パターンを有することができる。
　上記の各態様に係る微細凹凸パターンの形成方法及び装置によれば、微細凹凸パターンを転写する側のモールドと、転写される側の転写用基板とを剥離する際に、転写用基板のレジスト層に転写された微細凹凸パターンが損傷を受けることを効果的に防止できる。したがって、ナノサイズの微細凹凸パターンであっても高精度な微細凹凸パターンを形成することができる。特に、モールドと転写用基板との剥離が終了する直前の剥離最終端での微細凹凸パターンの損傷や変形を防止することができる。
微細凹凸パターンを転写するナノインプリントのステップを示す工程図 微細凹凸パターンを転写するナノインプリントのステップを示す工程図 微細凹凸パターンを転写するナノインプリントのステップを示す工程図 転写工程でモールドと転写用基板とが合体した合体物（ワーク）の上面図 図２Ａの２Ｂ－２Ｂ断面図 本発明の微細凹凸パターンの形成装置の一例を説明する全体構成図（斜視図） 微細凹凸パターンのワークホルダー部分を示す図（図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線一部斜視断面図） 微細凹凸パターンの形成装置の制御系を説明する説明図 本発明における剥離方法と一般的な剥離方法の工程を示すフローチャート 最大撓み量を説明する説明図 最大撓み量を説明する説明図 実施例で使用したモールドの微細凹凸パターンを説明する説明図 従来の一般的な剥離方法（アシスト加圧無し）での荷重変化の説明図 本発明における剥離方法（アシスト加圧有り）での剥離力波形解析図 本発明における剥離方法（アシスト加圧有り）での荷重変化の説明図 本発明における剥離方法（アシスト加圧有り）での剥離最終過程での荷重挙動を説明する説明図 従来の一般的な剥離方法で剥離された転写用基板の微細凹凸パターンの状態を説明する説明図 従来の一般的な剥離方法で剥離された転写用基板の微細凹凸パターンの状態を説明する説明図 本発明における剥離方法で剥離された転写用基板の微細凹凸パターンの状態を説明する説明図
　添付図面に従って本発明の微細凹凸パターンの形成方法及び形成装置の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
　本発明の微細凹凸パターンの形成方法を適用したナノインプリントの各工程、剥離工程及び剥離装置について説明する。
　〈モールドの製作〉
　金属材料に、半導体微細加工技術を用いて３次元立体加工を行って、図１Ａに示すように、微細凹凸パターン１０Ａを備えたモールド（型）１０を成形する。この場合、金属材料を成形加工して原版を作成し、原版の表面に形成されたパターンを樹脂材料に転写加工して樹脂スタンパを作製し、この樹脂スタンパをモールド１０として使用してもよい。モールド１０の材料としては、目的に応じて適宜選択できるが、金属、石英、樹脂等を好適に使用できる。金属材料としては、Ｎｉ、Ｓｉ又はＳｉＯ２、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｐｔなどを使用でき、樹脂材料としてはポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリカーボネート、フッソ樹脂等を使用できる。
　そして、作製したモールド１０の微細凹凸パターン１０Ａの表面に剥離層を被覆することが好ましい。剥離剤は後記する転写・硬化工程後にモールド１０とレジスト層１２の転写界面で剥離時の応力による不良が作用せずに剥離できるように、微細凹凸パターン１０Ａの表面に形成することが好ましい。剥離剤材料としては、モールド１０側に付着、結合しやすく、レジスト層１２側に吸着しにくいという目的に合う材料がよく、適宜選択できる。中でもレジスト層１２側に吸着しにくいと言う点で、電気陰性度の低いフッ素系樹脂が好ましい。
　剥離層の厚みとしては、厚過ぎると微細凹凸パターン１０Ａが変化するため、可能な限り薄層化することが好ましく、具体的には５ｎｍ以下が好ましく、３ｎｍ以下がより好ましい。
　剥離層の形成方法としては、剥離剤の塗布又は蒸着を用いることができる。更に、剥離層を形成した後、ベーキング等によりモールド１０への密着性を高め、剥離層自体の強度を向上することが好ましい。
　上記の如く製作したモールド１０を使用して、塗布工程、転写工程及び剥離工程を行うことで転写用基板１４のレジスト層１２に微細凹凸パターン１２Ａを形成する。
　［塗布工程］
　図１Ａに示すように、レジスト層１２を形成する樹脂素材を溶媒に溶解したレジスト液を基板１６に塗布して、基板１６上にレジスト層１２が形成された転写用基板１４を形成する。レジスト層１２を形成する樹脂素材としては、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、及び光硬化性樹脂を好ましく使用できる。また、基板１６の材料としては、例えば、ガラス基板、Ｓｉ基板等を用いることができる。
　レジスト液を基板１６上に塗布する方法としては、下記の方法を好適に使用できる。
　（１）インクジェットなどの液滴装置により基板１６上の適切な場所に滴下し、レジスト液自体の流動性により広げて基板１６上に均一に塗布する。
　（２）スピン塗布により、基板１６を回転させることにより基板１６上に滴下したレジスト液を広げて均一に塗布する。
　（３）バーコータなどを用いて基板１６上に均一に塗布する。
　基板１６上に塗布されるレジスト層１２の厚さは、例えば、エリプソメーター等を用いた光学的な測定法、又は、触針式段差計又は原子間力顕微鏡（ａｔｏｍ　ｆｏｒｃｅ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ：ＡＦＭ）等を用いた接触測定法等により計測できる。
　［転写工程］
　次に、図１Ｂに示すように、転写用基板１４のレジスト層１２に、モールド１０の微細凹凸パターン１０Ａを転写する。一般的に、モールド１０を転写用基板１４のレジスト層１２に載せた重みだけでは、モールド１０に形成された微細凹凸パターン１０Ａの凹部にレジスト層１２のレジスト液が充填されないので、転写されない。そこで、モールド１０の微細凹凸パターン１０Ａを転写用基板１４のレジスト層１２に転写するには、周囲の圧力条件を変化させて、強制的に充填することが必要となる。例えば次の充填方法（１）から（２）を好適に使用できる。
　（１）モールド１０をレジスト層１２に向けてプレス機などで加圧する。この場合、レジスト層１２を加圧や加熱することでレジスト液を微細凹凸パターン１０Ａの凹部に一層充填し易くなる。
　（２）レジスト液を基板１６上に塗布後、レジスト層１２の上にモールド１０を載せて加熱・減圧の条件下に置く。これにより、微細凹凸パターン１０Ａの凹部に残った空気や気泡が除去されるので、レジスト液が凹部に充填される。
　［硬化工程］
　次に、モールド１０の微細凹凸パターン１０Ａが転写されたレジスト層１２を硬化する。これにより、図２Ａ及び図２Ｂに示すように、モールド１０と転写用基板１４とが合体した合体物２０（以下、「ワーク２０」と称する）が形成される。図２Ａはワーク２０の上面図であり、図２Ｂは図２Ａの２Ｂ－２Ｂ断面図である。なお、本実施の形態では、ワーク２０が円形状のもので説明するが、これに限定されるものではなく、例えば四角形状でもよい。
　レジスト層１２の硬化方法としては、次の方法（１）から（３）を好適に使用できる。
　（１）光硬化性樹脂の場合は硬化開始剤の反応する波長帯域の硬化光をレジスト層１２に照射することで硬化する。図１Ｂは、光を通す透明なモールド１０の裏面から硬化光を照射してレジスト層１２を硬化する例である。
　（２）溶剤に可溶なレジスト素材の場合は溶媒に溶解し、転写後に乾燥することで硬化する。
　（３）熱可塑性の天然高分子の場合は、転写後にレジスト層１２を冷却することで硬化する。
　［剥離工程］
　次に、図１Ｃに示すように、転写用基板１４とモールド１０とを互いに剥離する。図１Ｃは、転写用基板１４を固定してモールド１０を垂直方向上向きに引っ張ることによりモールド１０と転写用基板１４とを剥離する一般的な引っ張り剥離方法の例である。
　かかる剥離工程において、従来はレジスト層１２に転写された微細凹凸パターン１２Ａが、モールド１０を転写用基板１４から剥離する際の剥離不良によって損傷したり変形したりするという問題があった。特に、転写される微細凹凸パターンがナノサイズの極めて細かい凹凸形状では、モールド１０と転写用基板１４とが剥離完了する直前の剥離最終端において損傷の度合いが大きかった。
　そこで、本実施の形態では、剥離工程として、転写用基板１４の周縁部を固定した状態で転写用基板１４の基板裏面側を加圧して転写用基板１４を湾曲状に撓ませることにより、該撓みによって転写用基板１４とモールド１０との剥離を開始する第１の剥離工程と、基板裏面側を加圧した圧力を徐々に減少させて転写用基板１４に撓みの戻り力を作用させることにより、転写用基板１４の微細凹凸パターン１２Ａのうちの第１の剥離工程で剥離されなかった微細凹凸パターン１２Ａを剥離する第２の剥離工程とを行うことで、上記の問題を解決した。
　以下、上記の第１及び第２の剥離工程で転写用基板１４の基板裏面側を加圧する圧力をアシスト圧と称することにする。
　この場合、第１の剥離工程では、転写用基板１４が湾曲状に撓むことによってモールド１０が、撓む前の転写用基板１４の基板面に対して垂直方向に移動する。このモールド１０の移動は、移動のための移動駆動装置を用いずに転写用基板１４が撓む撓み力で従動的に移動させるようにしてもよく、あるいは移動駆動装置によって強制的に移動させるようにしてもよい。
　図３Ａは本発明の実施の形態における移動駆動装置を備えた剥離装置２１の一例を示す全体構成図（斜視図）であり、図３Ｂはワークホルダー２２にワーク２０をセットした状態を示す断面図（図３Ａの３Ｂ－３Ｂ線一部斜視断面図）である。
　図３Ａ及び図３Ｂに示すように、剥離装置２１は、ワークホルダー２２、加圧装置２４及び移動駆動装置２６が装置フレーム３０に組み付けられて構成される。
　装置フレーム３０においては、矩形状の基台３１の４角にそれぞれ支柱３２，３２…が立設され、支柱３２の上にワークホルダー２２を支持する支持板３４が設けられる。支持板３４の中央部には丸孔３４Ａ（図４参照）が形成され、丸孔３４Ａを跨ぐようにワークホルダー２２が支持板３４上に支持される。
　ワークホルダー２２は、主として、円板状の上板３６と、中央部に丸孔３８Ａが形成されたドーナツ状の下板３８とが合わさった構造を有すると共に、下板３４Ｂの丸孔３８Ａ周囲には、ワーク２０の転写用基板１４を受ける基板受け面３８Ｂが形成される。そして、剥離工程を行うには、モールド１０と転写用基板１４とが合体したワーク２０をワークホルダー２２にセットする。この場合、モールド１０を下側にして転写用基板１４を基板受け面３８Ｂに載置した後、転写用基板１４の上面周縁部に設けたオーリング４０を潰すようにして上板３６を被せ、図示しない固定部材で上板３６と下板３８とを固定する。これにより、転写用基板１４の周縁部が固定されると共に、転写用基板１４の上面と、上板３６の下面と、オーリング４０とで囲まれた気密構造の加圧用空間４２が形成される。
　この加圧用空間４２に、加圧装置２４により圧縮空気が吹き込まれる。加圧装置２４においては、上板３６の内部に、加圧用空間４２に圧縮空気を流す流路２４Ａが形成され、流路２４Ａ先端の吹出口２４Ｂが加圧用空間４２を臨んで開口される。また、流路２４Ａは、配管４４により、圧力制御機構４５（図４参照）を介してコンプレッサ４７に接続される。
　圧力制御機構４５は、コンプレッサ４７から加圧装置２４に供給する圧縮空気量を調整して、加圧用空間４２の圧力を調整すると共に、加圧用空間４２から圧縮空気を抜いて、加圧用空間４２の圧力を減少させる２つの機能を有する。そして、加圧用空間４２に圧縮空気を供給すると、転写用基板１４の基板裏面側が加圧されて、転写用基板１４が湾曲状（下に凸に湾曲）に撓む。なお、本実施の形態では、加圧用空間４２に圧縮空気を供給して転写用基板１４を撓ませるようにしたが、加圧用空間４２に液体を供給することも可能である。また、加圧用空間４２に気体や液体の流体を供給する構造以外の方法も適用できる。例えば、転写用基板１４の基板裏面側に、所定曲率の当接面を有すると共に、当接面に多数の吸引孔を有する固体物（図示せず）を設ける。そして、この固体物の当接面を転写用基板１４に当接させて吸引することにより転写用基板１４を湾曲させるようにしてもよい。
　上記のように、ワークホルダー２２にワーク２０をセットすることにより、モールド１０の下面は、下板３８の丸孔３８Ａ及び支持板３４の丸孔３４Ａを介して支持板３４の下面側に突出される。このモールド１０の下面を、次に説明する移動駆動装置２６の吸着ヘッド５０が吸着する。
　移動駆動装置２６は、モールド１０の下面を吸着する吸着ヘッド５０と、吸着ヘッド５０を昇降させる昇降装置５２とを備える。図３Ａには、昇降装置５２の詳細な構造を図示していないが、ナノサイズの微細凹凸パターンの剥離では、吸着ヘッド５０の昇降ストロークは通常１０ｍｍ程度あればよく、この程度の昇降ストロークを精密に昇降制御できる装置であればどのようなものでもよい。
　また、移動駆動装置２６には、加圧用空間４２に圧縮空気を供給したときに転写用基板１４に加わる荷重を測定するロードセル５４（図４参照）が設けられる。即ち、加圧用空間４２に圧縮空気を供給して転写用基板１４が湾曲状（下に凸に湾曲）に撓むと、撓み力がロードセル５４を押圧し、この押圧力がロードセル５４によって荷重として測定される。
　図４は、加圧装置２４の圧力制御機構４５、吸着ヘッド５０の吸着制御機構５３、吸着ヘッド５０の温度制御機構５６、及び移動駆動装置２６の移動制御機構５７の一例を示す概略図である。
　図４に示すように、圧力制御機構４５は、上記したコンプレッサ４７とワークホルダー２２内に設けた吹出口２４Ｂとを繋ぐ配管４４に、電磁弁４８及び電空変換レギュレータ４６が設けられ、これらの機器はロードセル５４で測定された荷重に基づいてシーケンサ５５により制御される。
　温度制御機構５６は、吸着ヘッド５０に内蔵されたヒータ（図示せず）と、ヒータ温度を調整する温調器５６Ａとが設けられている。温調器５６Ａは、シーケンサ５５に温度状態をフィードバックする。
　吸着制御機構５３は、吸着ヘッド５０と真空ポンプ５８とを繋ぐ真空流路に電磁弁６０と圧力センサー６２とが設けられ、電磁弁６０はシーケンサ５５により制御される。圧力センサー６２は、真空到達度を監視しており、吸着の有り無しの信号をシーケンサ５５に出力する。シーケンサ５５は、圧力センサー６２からの出力に応じて、吸着異常検知及び剥離動作開始の制御を行う。
　移動制御機構５７には、上記した昇降装置５２を駆動するドライバ６４が設けられる。ドライバ６４は、ロードセル５４で測定された荷重に基づいてシーケンサ５５により制御される。
　また、タッチパネル６６は、シーケンサ５５に接続され、各種の剥離条件パラメータ（吸着ヘッド駆動速度、駆動ストローク、アシスト圧設定値等）の入力を受け付けると共に、装置の起動・停止の指示の入力の受け付け、異常表示等を行う。また、ロードセル５４は、ロードセルコントローラ６８を介してシーケンサ５５に接続される。
　次に、上記の如く構成された微細凹凸パターンの剥離装置２１を用いて剥離方法を説明する。
　図５は、剥離方法のステップを示すフローチャートである。なお、図５の剥離ステップは、上記実施の形態に係る剥離方法を適用した剥離ステップと、一般的な引っ張り剥離による剥離ステップを選択できるようになっている。
　図５に示すように、ワーク２０をワークホルダー２２にセットする（ステップＳ－１）。即ち、モールド１０を下側にして転写用基板１４を基板受け面３８Ｂに載置した後、転写用基板１４の上面周縁部に設けたオーリング４０（周縁部固定部材）を潰すようにして上板３６を被せ、図示しない固定部材（例えば、ボルトとナット）で上板３６と下板３８とを固定する。これにより、転写用基板１４は、ワークホルダー２２を介して装置フレーム３０の支持板３４に固定支持される。
　次に、タッチパネル６６上で、モールド吸着を命令する「手動ＳＷ」をＯＮ（ステップＳ－２）し、モールド１０を吸着ヘッド５０で保持する。そして、起動スイッチをＯＮすることで自動シーケンス制御が開始し、起動警報音が３秒間鳴った後、順次剥離ステップを開始する（ステップＳ－３）。
　次に、吸着ヘッド５０の温度が設定範囲内であるかがチェックされ（ステップＳ－４）、設定温度外（ＮＯ）であれば異常停止のステップＳ－５に進んで剥離装置２１が停止する。そして、設定温度内（ＹＥＳ）であれば、次のステップＳ－６に進む。吸着ヘッド５０の設定温度は、室温（例えば２０℃）～６０℃の範囲が好ましい。室温（例えば２０℃）～６０℃の範囲であれば、転写用基板１４の弾力性が大きくなるので、転写用基板１４を湾曲状に撓ませたときに転写用基板１４の微細凹凸パターン１２Ａが破損しにくい。また、６０℃を超えると転写用基板１４の粘着性が高くなって剥離しにくくなる。
　ステップＳ－６では、予めタッチパネル６６上で設定した条件に基づいて、アシスト加圧が有る方法（ＹＥＳ）で剥離するか、アシスト加圧が無い方法（ＮＯ）で剥離するかを選択する。上記実施の形態に係る剥離方法を行うには、ＹＥＳを選択して、次のステップＳ－７に進む。
　ステップＳ－７では、ワークホルダー２２の加圧用空間４２に圧縮空気を送る動作がＯＮになり、転写用基板１４の基板裏面側を加圧する。これにより、転写用基板１４は下に凸な湾曲状の撓みを生じようとする圧力が生じる。しかし、この時点では吸着ヘッド５０は未だ移動していないので、ロードセル５４に圧縮荷重が加わる。そして、配管４４上にある圧力センサ（図示せず）でアシスト圧が所定圧に到達したか否かを判断する（ステップＳ－８）。
　ここで、最大撓み量Ｌとは、転写用基板担体の状態でアシスト圧Ｐをかけたときの転写用基板１４の撓み量Ｌを言う。第１の剥離工程のストローク設定は、次の２つの条件を満足する必要がある。
　即ち、１つ目は、図６Ａに示すように、アシスト圧Ｐによる転写用基板１４の撓みにより転写用基板１４の外周部に形成された微細凹凸パターン１２Ａがモールド１０から剥離可能であること。
　２つ目は、図６Ｂに示すように、アシスト圧Ｐを減少させて転写用基板１４に撓みの戻り力ＢＦを作用させたときに、未だ剥離されていない転写用基板１４の中央部に形成された全ての微細凹凸パターン１２Ａが撓みの戻り力ＢＦによりモールド１０から剥離可能であること。
　なお、転写用基板１４の撓み量が大きくなり過ぎると、モールド１０に形成された３次元の微細凹凸パターン１０Ａと、転写用基板１４に転写された３次元の微細凹凸パターン１２Ａとが剥離時に干渉し合う度合いが大きくなる。これにより、剥離時に転写用基板１４の微細凹凸パターン１２Ａが破壊されたり、変形したりし易くなる。したがって、第１の剥離工程のストローク設定は、上記第１の剥離工程のストローク設定の条件を満足する範囲内で、できるだけ小さくすることが好ましい。例えば、６インチの転写用基板１４の場合には、アシスト圧は０．０２～０．０３ＭＰａの範囲であることが好ましい。アシスト圧が０．０２ＭＰａ未満では、撓みの戻り力ＢＦを受け止めることができない。これにより、転写用基板１４が湾曲状から平面状に一気に変形して、剥離動作を一気に完了してしまうので、微細凹凸パターン１２Ａの破損や変形が生じ易い。また、アシスト圧が０．０３ＭＰａを超えて大きいと、転写用基板１４を過度に撓ませることになり、微細凹凸パターン１２Ａの破損や変形が生じ易いだけでなく、最悪な場合には転写用基板１４自体が破損してしまう。
　次に、図５に戻って、アシスト圧Ｐが所定圧に到達したら、ロードセル５４による荷重測定が開始される（ステップＳ－９）と共に、吸着ヘッド５０が下降移動を開始する（ステップＳ－１０）。これにより、加圧用空間４２に溜まっていたアシスト圧により転写用基板１４が撓むので、転写用基板１４の外周部に形成された微細凹凸パターン１２Ａは、転写用基板１４の撓みによってモールド１０から剥離される。これにより、第１の剥離工程が終了する（図６Ａ参照）。この場合、吸着ヘッド５０の移動速度は、０．１ｍｍ／秒以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ／秒以下であることがより好ましい。吸着ヘッド５０の下降移動速度が０．１ｍｍ／秒を超えて速くなると、転写用基板１４が急激に撓むので、剥離される転写用基板１４外周部の微細凹凸パターン１２Ａが破損したり変形したりし易い。
　なお、図５のステップでは、アシスト圧が所定圧に到達したら、吸着ヘッド５０が下降するが、上述したように、吸着ヘッド５０を移動させるための移動駆動装置２６を設けずに、転写用基板１４が撓む撓み力によって吸着ヘッド５０が従動的に移動するようにしてもよい。
　次に、吸着ヘッド５０の下降移動ストロークが第１の剥離工程のストロークに達したら下降移動が停止し（ステップＳ－１１）、次のステップＳ－１２に進む。この場合、吸着ヘッド５０の下降移動が停止した後、直ちにステップＳ－１２に進んでもよく、あるいは停止した後、所定時間停止状態を維持してからステップＳ－１２に進んでもよい。所定時間停止させることで、第１の剥離工程で剥離可能な微細凹凸パターン１２Ａを確実に剥離することができる。また、吸着ヘッド５０の下降移動を停止させる機構としては、機械的なロック機構でも、駆動系のもつ保持機構の何れでもよい。
　ステップＳ－１２では、加圧用空間４２からエアが徐々に抜かれ、転写用基板１４の基板裏面側を加圧するアシスト圧Ｐの減圧が開始される。そして、アシスト圧Ｐを徐々に小さくすると、撓みの戻り力ＢＦがアシスト圧Ｐよりも大きくなった時に、第１の剥離工程では剥離されなかった転写用基板１４中央部の微細凹凸パターン１２Ａがモールド１０から剥離される（図６Ｂ参照）。アシスト圧の減圧は、加圧用空間４２の圧力が大気圧に戻った時点で終了する（ステップＳ－１３）。これにより、第２の剥離工程が終了し、モールド１０と転写用基板１４との剥離が完了し、モールド１０と転写用基板１４とが分離される。
　最後に、吸着ヘッド５０は機械原点に退避し（ステップＳ－１４）、剥離停止完了ブザーが鳴って剥離自動運転が停止する（ステップＳ－１５）。
　この第２の剥離工程において、加圧用空間４２を加圧していたアシスト圧Ｐは徐々に減少されるので、転写用基板１４中央部の微細凹凸パターン１２Ａが一気に剥離されることはなく、小さな剥離力により低剥離速度で徐々に剥離されることになる。特に、第２の剥離工程が終了する直前では、モールド１０には剥離最終端（転写用基板の中心部）の微細凹凸パターン１２Ａのみが結合している。したがって、剥離が完了する際に大きな撓みの戻り力（剥離力）が一気に付与されると、剥離最終端の微細凹凸パターン１２Ａが破損してしまう。しかし、小さな剥離力により低剥離速度で徐々に剥離されることにより、剥離最終端の微細凹凸パターン１２Ａが破損されたり変形されたりするのを確実に防止できる。
　したがって、剥離最終端の微細凹凸パターン１２Ａの剥離のように、モールド１０に対して接触する部分が少なく、微細凹凸パターン１２Ａに剥離荷重が集中し易い場合であっても、微細凹凸パターン１２Ａが破損したり、変形したりしないように剥離できる。
　なお、本実施の形態では、モールド１０を停止した状態で、第２の剥離工程を行うようにしたが、アシスト圧Ｐを徐々に減少させて撓みの戻り力ＢＦを転写用基板１４に作用させながら、吸着ヘッドを引き続き下降させるようにしてもよい。これにより、撓みの戻り力ＢＦに加えてモールド１０と転写用基板１４とを互いに引き剥がす方向に剥離力Ｆが付与される。この場合も、吸着ヘッドの移動速度は、０．１ｍｍ／秒以下であることが好ましく、０．０５ｍｍ／秒以下であることがより好ましい。
　また、本実施の形態では、転写用基板１４の基板裏側面の圧力を、ロードセル５４の測定値に基づいて制御するようにしたが、加圧開始からの経過時間に基づいて加圧力を制御してもよい。また、加圧開始からのモールド１０の移動量に基づいて制御したり、加圧開始からの転写用基板１４の撓み量に基づいて制御したりしてもよい。これらの場合には、予め予備試験により相関関係を把握して条件を設定する必要がある。
　一方、ステップＳ－６において、一般の引っ張り剥離の工程（ＮＯ）を選択した場合には、ロードセル５４による荷重測定が開始される（ステップＳ－１６）と共に、吸着ヘッド５０が下降移動し（ステップＳ－１７）し、モールド１０と転写用基板１４とが互いに引っ張り合う。そして、モールド１０と転写用基板１４とが一気に剥離される。剥離が終了したら、吸着ヘッド５０の下降移動が停止する（ステップＳ－１８）。
　次に、本発明の実施例を説明するが、この実施例に限定されるものではない。
　剥離試験は、ナノインプリントにおいて、ナノサイズの微細凹凸パターンを有するナノインプリント用のモールド１０を、レジスト層１２を予め塗布した転写用基板１４に密着させて微細凹凸パターンを転写用基板１４のレジスト層１２に転写した。そして、転写後の剥離工程に本実施の形態に係る剥離方法を適用した場合と、適用しない場合とを行って、剥離後の微細凹凸パターン１２Ａの状態を観察した。
　モールド１０は、厚みが０．５ｍｍで、４インチ（１００ｍｍ）径の円板状の石英を使用し、図７の模式図（斜視図）に示すように、ライン状の微細凹凸パターンが平行するパターン形状を形成した。微細凹凸パターン１０Ａの断面サイズは、Ｌ／Ｓ幅２μｍ・高さ２μｍ（アスペクト比１）の微細凹凸である。そして、微細凹凸パターン１０Ａを形成した面には、離型液を塗布した。なお、図７ではライン状の微細凹凸パターンが複数本しか描かれていないが、実際には多数本ある。
　また、転写用基板１４は、厚みが０．５ｍｍで、６インチ（１５０ｍｍ）径の円板状の石英を使用し、レジスト層１２としてＵＶ（紫外線）硬化樹脂を塗布した。なお、上記したモールド１０及び転写用基板１４の条件は、比較例及び実施例ともに同じである。
　この転写後のモールド１０と転写用基板１４とが合体した合体物であるワーク２０を、図３のワークホルダー２２にセットした。そして、図５の一般的な剥離ステップＳ－１～Ｓ－６、及びステップＳ－１６～Ｓ－１８（比較例）と、本発明を適用した剥離ステップＳ－１～ステップＳ－１５（実施例）とをそれぞれ行った。
　［比較例］
　図８は、一般的な引っ張り剥離方法のステップを行ったときにロードセル５４に加わる経時的な荷重変化を示したものである。横軸が剥離開始から終了までの経時時間を示し、縦軸にロードセル５４で測定される剥離荷重を示す。
　図８に示すように、吸着ヘッド５０の駆動がスタートし、下降移動を開始する。これにより、剥離力が徐々に増加するが、この段階ではモールド１０と転写用基板１４との結合力が剥離力よりも大きいので、剥離は開始しない。そして、剥離力が結合力よりも大きくなると、剥離が徐々に開始され、剥離力が結合力よりも大きくなったときに急激に剥離速度が増加し、モールド１０と転写用基板１４とが一気に剥離される。これにより、剥離が完了し、荷重は徐々に低下してゼロになる。また、剥離が終了する直前の最終剥離過程における荷重は、図８から分かるように２０Ｎであった。
　［実施例］
　次に、本発明を適用した剥離ステップについて説明する。
　実施例では、吸着ヘッド５０の下降移動速度を０．０５ｍｍ／秒とし、吸着ヘッド５０の加熱条件を４６℃に設定した。
　また、アシスト圧（圧縮空気の供給圧力）を０．０２５ＭＰａに設定すると共に最大撓み量Ｌを１ｍｍとした。アシスト圧の減圧操作は、実際には再現性の観点から電空変換レギュレータを使用する方がよいが、本実施例ではレギュレータバルブを手動で一定速度になるように回して行った。
　図９はアシスト加圧有りでの剥離力波形解析図であり、図１０は実際にロードセル５４で測定された荷重変化を示す図である。横軸が剥離開始から終了までの経時時間を示し、縦軸にロードセル５４で測定される剥離荷重を示す。
　図９及び図１０に示すように、アシスト圧を付与した後、荷重が急激に低下したのは、ワークホルダー２２の加圧用空間４２が加圧されてワーク２０がロードセル５４を押圧し、ロードセル５４に圧縮荷重（図１０の下向きな荷重）が加わったためである。アシスト圧が所定圧（最大撓み量を達成する圧力）に到達した後、吸着ヘッド５０を下降移動させると、転写用基板１４が湾曲状に撓み、この撓みによって第１の剥離工程が開始する。即ち、転写用基板１４の撓みによって、転写用基板１４外周部における微細凹凸パターン１２Ａが剥離される。このとき、転写用基板１４外周部がモールド１０から剥がれようとする力がロードセル５４に加わるので、ロードセル５４には引っ張り荷重（図１０の上向きな荷重）が付与される。転写用基板１４の撓み量が最大撓み量Ｌになった時点で吸着ヘッド５０の下降移動が停止する。図９及び図１０で示すように、上向きの荷重が一旦平坦になった部分が最大撓み量Ｌのポイントである。
　次に、アシスト圧を徐々に減少させると、転写用基板１４には撓みの戻り力ＢＦが付与される。これにより、第２の剥離工程が開始され、第１の剥離工程で剥離されなかった転写用基板１４中央部の微細凹凸パターン１２Ａがモールド１０から小さな剥離力で且つ低剥離速度で剥離される。これにより、モールド１０と転写用基板１４とを剥離する際に、転写用基板１４のレジスト層１２に転写された微細凹凸パターン１２Ａが損傷を受けることを効果的に防止できる。
　図１１は、図１０において第２の剥離工程が完了する直前の剥離最終過程での荷重挙動を拡大したものであり、図１０の丸で囲んだ部分を拡大したものである。図１１から分かるように、剥離最終過程において剥離される剥離最終端（転写用基板の中心部）の微細凹凸パターン１２Ａに加わる引っ張り荷重は２Ｎであった。このように、本実施の形態に係る剥離方法は、図８で示した一般的な引っ張り剥離方法での剥離最終過程での引っ張り荷重（２０Ｎ）の１／１０まで減少していている。
　［剥離後の微細凹凸パターンの破損比較］
　図１２Ａ及び図１２Ｂは、上記の一般的な剥離方法で剥離した転写用基板１４の微細凹凸パターン１２Ａを、電子顕微鏡で撮像したＳＥＭ（ｓｃａｎｎｉｎｇ　ｅｌｅｃｔｒｏｎ　ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｅ）写真である。
　図１２Ａから分かるように、微細凹凸パターン１２Ａは、ライン状に形成された凸状ラインが髭Ｓのように部分的に剥ぎ取られている。垂れ下がった髭Ｓを除去して更に倍率を上げて観察すると、図１２Ｂのように、凸状ラインがある部分（白い部分）と、剥ぎ取られて無くなった部分（黒い部分）とが存在していることが分かる。
　これに対して、図１３は、本発明の剥離方法で剥離した転写用基板１４の微細凹凸パターン１２Ａであり、図１２Ａと対比することができる。図１３から分かるように、ライン状の凸状ラインが全く剥ぎ取られておらず、微細凹凸パターン１２Ａが精密に転写されていることが分かる。
　１０…モールド、１２…レジスト層、１４…転写用基板、１６…基板、２０…合体物（ワーク）、２１…剥離装置、２２…ワークホルダー、２４…加圧装置、２６…移動駆動装置、３０…装置フレーム、３２…支柱、３４…支持板、３６…上板、３８…下板、４０…オーリング、４２…加圧用空間、４４…配管、４５…圧力制御機構、４６…電空変換レギュレータ、４７…コンプレッサ、４８…電磁弁、５０…吸着ヘッド、５２…昇降装置、５３…吸着制御機構、５６…温度制御機構、５７…移動制御機構、５８…真空ポンプ、６０…電磁弁、６２…圧力センサー、６４…ドライバ、６６…タッチパネル、６８…ロードセルコントローラ

Claims (16)

  1. 　微細凹凸パターンの形成方法であって、
    　基板上にレジスト層が形成された転写用基板のレジスト層に、モールドの微細凹凸パターンを転写して、前記転写した微細凹凸パターンを硬化する転写工程と、
    　前記転写した微細凹凸パターンを硬化した後、前記転写用基板と前記モールドとを剥離する剥離工程とを備え、
    　前記剥離工程は、
    　前記転写用基板の周縁部を固定した状態で前記転写用基板の基板裏面側を加圧して前記転写用基板を湾曲状に撓ませ、該転写用基板の撓みによって前記転写用基板と前記モールドとの剥離を開始する第１の剥離工程と、
    　前記転写用基板の撓みが戻るように前記加圧した圧力を徐々に減少させることにより、前記転写用基板の微細凹凸パターンのうちの前記第１の剥離工程で剥離されなかった微細凹凸パターンを剥離する第２の剥離工程と、
    　を備える微細凹凸パターンの形成方法。
  2. 　前記第１の剥離工程では、前記転写用基板を最大撓み量の手前まで撓ませる請求項１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  3. 　前記第１の剥離工程では、前記転写用基板の撓みに応じて前記モールドを前記転写用基板から離間する方向に移動させる請求項１又は２に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  4. 　前記第２の剥離工程では、前記モールドを動かないように固定した状態で、前記基板裏面側の加圧力を徐々に減少させながら剥離する請求項１から３の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  5. 　前記第２の剥離工程では、前記モールドを前記第１の剥離工程での移動に継続して転写用基板から離間する方向に移動させながら、前記基板裏面側の加圧力を徐々に減少させて、前記モールドを剥離する請求項３に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  6. 　前記第２の剥離工程では、前記基板裏面側の加圧力を保持した状態で、前記モールドを前記第１の剥離工程での移動に継続して転写用基板から離間する方向に移動させながら剥離する請求項３に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  7. 　前記第１及び第２の剥離工程では、前記転写用基板に加わる荷重を測定し、
    　前記測定された荷重に基づいて前記基板裏面側の圧力を制御する請求項１から６の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  8. 　前記転写用基板の基板裏面側への加圧開始からの経過時間に基づいて前記基板裏面側の圧力を制御する請求項１から６の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  9. 　前記転写用基板の基板裏面側への加圧開始からの前記モールドの移動量に基づいて前記基板裏面側の圧力を制御する請求項１から６の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  10. 　前記転写用基板の基板裏面側への加圧開始からの前記転写用基板の撓み量に基づいて前記基板裏面側の圧力を制御する請求項１から６の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法。
  11. 　微細凹凸パターンの形成装置であって、
    　基板上にレジスト層が形成された転写用基板のレジスト層に、モールドの微細凹凸パターンを転写して硬化した後、前記転写用基板と前記モールドとを剥離する剥離装置を備え、
    　前記剥離装置は、
    　前記転写用基板の周縁部を固定する周縁部固定部材と、
    　前記転写用基板の周縁部を固定した状態で前記転写用基板の基板裏面側を加圧して前記転写用基板を湾曲状に撓ませる加圧部と、
    　前記転写用基板の撓みが戻るように、前記加圧した圧力を徐々に減少させる圧力制御部と、
    　を備える微細凹凸パターンの形成装置。
  12. 　前記モールドを前記転写用基板から離間する方向に移動させる移動駆動部を更に備える請求項１１に記載の微細凹凸パターンの形成装置。
  13. 　前記移動駆動部は、前記モールドの移動をロックするロック機構を備える請求項１２に記載の微細凹凸パターンの形成装置。
  14. 　前記転写用基板に加わる荷重を測定する荷重センサーを更に備える請求項１１から１３の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成装置。
  15. 　請求項１から１０の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法により、前記モールドの微細凹凸パターンを前記転写用基板に転写した後、前記転写用基板から前記モールドを剥離することにより前記転写用基板を製造する転写用基板の製造方法。
  16. 　請求項１から１０の何れか１に記載の微細凹凸パターンの形成方法により微細凹凸パターンが剥離されて製造される転写用基板。
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