以下、本発明の実施の形態について図面� ��用いて説明する。

 図1~図5は、本発明に係るインプリント方� ��を示す工程図であり、1は金型、2は被成形� �、3は被成形体2を載置している基台である。

 なお、図1(b)は図1(a)におけるA-A断面図で� �る。

 金型1の表面(図示下面)には、被成形体2に転 写すべきnmオーダーの微細形状のパターン11� �形成されている。金型1に用いられる材質と� ��ては、例えばSi、SiO ₂ 、SiC、Ni、NiP、Al合金、ステンレス鋼等を用� �ることができる。中でも、半導体製造加工� �や電鋳等の微細加工法の適用容易性の点で� �Si、SiO ₂ 、Ni、NiPが好ましい。

 ここでは、被成形体2として熱可塑性樹脂 を用い、転写時に昇温することによって金型 1表面のパターン11を転写する熱式ナノインプ リント方法を例示している。

 被成形体2は、金型1表面のパターン11が形 成されている領域よりも大きな面積を有する 薄板状の熱可塑性樹脂からなり、基台3上に� �置された状態で、金型1の下方まで移動して� ��止している(図1(a)、(b))。

 本発明において、被成形体2の厚み(転写� �の厚み)は特に問わず、目的とする製品の厚� ��に応じて適宜決定される。

 金型1は、内部に埋設されたヒーター(図� �せず)によって、被成形体2を構成する熱可塑 性樹脂のガラス転移温度以上となる温度まで 昇温した後、被成形体2の表面に向けて降下� �、その表面のパターン11を被成形体2に所定� �荷重で押し付ける。この状態を所定時間維� �することにより被成形体2を軟化溶融させ、� ��型1に形成されたパターン11に合わせて変形� ��せる。この後、押圧状態を維持したまま、� ��ーターへの通電を停止することで被成形体2 を冷却させて硬化させ、金型1のパターン11を 被成形体1に転写する(図2)。

 この金型1と被成形体2の移動は相対的で� �ればよく、被成形体2側が金型1に向けて移動 するようにしてもよい。

 転写後、金型1を上昇させると、被成形体 2は基台3上に載置されているだけで何ら固定� ��れていないため、金型1と被成形体2との間� �働く摩擦力及び凝着力によって、金型1の表� ��に被成形体2が付着したままの状態となる(� �3)。

 金型1を上昇させた後、基台3を金型1の下� ��から退避させ、次いで、被成形体2の転写領 域外21の裏面(金型1との当接面の反対面)に保� ��部材4を当接させる(図4)。

 被成形体2の転写領域外21とは、金型1の表 面に形成されたパターン11が転写されない領� ��であり、転写時に、被成形体2における金型 1のパターン11の外側の、パターン11が設けら� ��ていない領域に当接する領域である。この� ��写領域外21は、被成形体2の外縁側に設けら� ��る。

 本実施形態では、図6に示すように、パタ ーン11が形成されている平面視円形状の領域� ��対し、該パターン11の領域よりも大きな面� �を有する円形状の被成形体2を用いており、� ��写領域外21は被成形体2の外縁側に、パター� ��11を囲むようにドーナツ状に有している。� �持部材4は、この被成形体2の転写領域外21の� ��面における一部に当接する。

 保持部材4は、合成樹脂、金属、ゴム等に よって形成することができる。特に、被成形 体2との当接時の衝撃を和らげるため、少な� �とも先端側が軟質ゴム等の弾性体によって� �成されていることが好ましい。

 保持部材4は、被成形体2への接触部とさ� �る先端面が、被成形体2の転写領域外21の裏� �に対してある程度の面積を持って接触する� �とができる形状を有している。この先端面� �形状は、後述する粘着層41と被成形体2表面� �が当接した際の角度誤差に起因する接触不� �一を避けるために、曲面状であることが好� �しい。例えば円筒面、R形状、かまぼこ形状� ��が挙げられる。

 保持部材4の被成形体2への接触部とされ� �先端面には、粘着剤からなる粘着層41を備え ている。従って、保持部材4の先端面を被成� �体2の転写領域外21の裏面に当接させると、� �保持部材4は、粘着層41の粘着力によって被� �形体2の裏面を保持することができる。

 粘着層41に用いられる粘着剤としては、� �クリル系粘着剤、ウレタン系粘着剤等が挙� �られる。中でも、粘着力に優れる点でアク� �ル系粘着剤が好ましい。

 また、粘着層41の粘着力は、被成形体2を� ��の粘着力によって保持した後に被成形体2を 金型1から剥離させる際、金型1と被成形体2と の間に働く摩擦力及び凝着力よりも大きく、 被成形体2を保持部材4に粘着させたまま金型1 から剥離させることができ、金型1から剥離� �た後は被成形体2を保持部材4から容易に剥離 できる程度の粘着力を有している必要がある 。

 また、保持部材4の先端は被成形体2の一� �に当接すればよく、その当接面積は、保持� �材4が有する粘着層41の粘着力に応じて適宜� �定される。

 次いで、被成形体2の裏面を保持した保持 部材4を、金型1の表面から離間する方向Aへ移 動させ、金型1に付着している被成形体2を金� ��1の表面から剥離させる(図5)。この剥離のた めの移動は相対的であればよく、金型1を固� �させ、保持部材4を移動させることによって� ��ってもよいし、保持部材4を固定させ、金型 1を移動させることによって行ってもよい。� �こでは前者の態様を例示している。

 この剥離のための移動は、図4及び図5に� �す移動方向Aであり、この移動の軌跡は、金� ��1の表面に付着している被成形体2を保持し� �位置(図4の位置)から、被成形体2を金型1から 剥離させる方向(図示下方向)であり、且つ、� ��成形体2に転写されたパターン11を跨ぐよう� ��経由して、被成形体2を保持した位置の対向 側の端部に向かう方向である。

 このため、図4に示す状態から、保持部材 4を移動方向Aに沿って徐々に移動させると、� ��5に示すように、保持部材4の移動に伴って� �被成形体2の保持部材4によって保持されてい る側の端部22から徐々に剥離し始め、やがて� ��成形体2は保持部材4によって保持されたま� �金型1から完全に剥離される。

 従って、この被成形体2の離型動作は、保 持部材4の被成形体2への当接、保持の後、移� ��方向Aに沿う移動のみで済むため、極めて容 易であり、しかも速やかに行うことができる 。よって、離型工程にかかる時間を短縮する ことができてスループットの向上を図ること ができる。

 なお、被成形体2を金型1から剥離させる� �の保持部材4の姿勢は、図4及び図5に示した� �うに、剥離動作に伴って保持部材4を徐々に� ��斜させるようにしてもよいし、剥離動作に� ��わらず、例えば図4のように被成形体2を保� �したときの直立姿勢を維持したまま移動さ� �るようにしてもよく、被成形体2の大きさ、� ��み、パターン11の形状等に応じて適宜選択� �れる。

 保持部材4を金型1の表面から移動方向Aに� ��って離間する方向へ相対的に移動させる時� ��移動速度は、一定であることが好ましい。� ��板状の被成形体2では、剥離時に移動速度が 乱れると、被成形体2にしわや歪みが生じる� �それがある。移動速度を一定にすることに� �ってこのような問題を回避することができ� �。

 また、図4及び図5に示すように、保持部� �4に力センサ5を設けておき、保持部材4によ� �て被成形体2を金型1から剥離させる際の抵抗 力を測定することにより、この力センサ5の� �定結果に基づいて、保持部材4を金型1の表面 から移動方向Aに沿って離間する方向へ相対� �に移動させる時の移動速度を決定するよう� �保持部材4の移動を自動制御することは更に� ��ましい。

 すなわち、金型1と被成形体2との間の摩� �力及び凝着力が大きい場合、被成形体2を無� ��に引き剥がそうとすると、被成形体2に転写 された微細形状のパターンが破損するおそれ がある。一方、被成形体2を剥離し始めて後� �段階になると、金型1と被成形体2との間の摩 擦力及び凝着力は小さくなるため、離型工程 の短縮化のためには素早く剥離することが望 まれる。保持部材4の移動速度を、力センサ5� ��測定結果に基づいて、例えば図7に示すよう に、抵抗力が大きい場合は移動速度を遅くし 、抵抗力が小さくなるにつれて移動速度を徐 々に早く制御することにより、被成形体2の� �写パターンの保護と離型工程の高速化との� �立を図ることができる。

 図8は、被成形体2を剥離する方法の別の� �様を示している。

 この態様では、被成形体2の金型1との当� �面における転写領域外21に、予め摘み片6を� �けておき、転写時に、この摘み片6を被成形� ��2と金型1との間に挟持させ(図8(a))、離型時� �、この摘み片6を保持部材7によって摘み、該 保持部材7を金型1表面から離間する移動方向A へ相対的に移動させるようにしている(図8(b)) 。

 摘み片6としては、例えば舌片状の樹脂シ ートや金属箔等を用いることができる。この 摘み片6は、転写前に被成形体2の表面(金型1� �の当接面)における転写領域外21に、一部が� �成形体2の外側にはみ出るように載置してお� ��、転写時に被成形体2が溶融することによっ て該被成形体2の表面に貼着される。

 この場合の保持部材7としては、被成形体 2の外側からはみ出た摘み片6を摘んで保持す� ��クランプ等の挟持部材を用いることができ� ��。

 この保持部材7の移動速度も一定であるこ とが好ましく、また、保持部材7に、図4及び� ��5と同様に力センサ5を設けておくことで、� �の力センサの測定結果に基づいて、保持部� �7の移動速度を決定することも更に好ましい� ��

 図9は、保持部材の更に別の態様を示して いる。

 この保持部材8は、長尺テープ81を有して� ��る。長尺テープ81は表面(図示上面)に粘着材 を備えた粘着テープからなり、ロール状に巻 回されたテープロール811から一対の繰り出し ローラ82、82によって図示右方向に繰り出し� �能に設けられている。

 テープロール811と繰り出しローラ82、82と の間には、長尺テープ81の裏面を支持する支� ��部材83を有しており、長尺テープ81を裏側か ら押し上げるようにして該長尺テープ81に一� ��のテンションを付与している。

 支持部材83の上端831は、長尺テープ81の繰 り出し方向に沿う曲面状に形成されており、 長尺テープ81の被成形体2への当接面積を、被 成形体2の転写領域外21の裏面にのみ当接し得 る程度の面積となるようにしている。

 この保持部材8によれば、長尺テープ81に� ��って被成形体2の裏面を保持して剥離した後 、長尺テープ81を所定長さ繰り出すことによ� ��て、被成形体2を長尺テープ81に保持させた� ��ま、次の被成形体2を長尺テープ81の新しい� ��で保持して剥離することができ、離型工程� ��連続作業が容易となる。また、離型作業中� ��、転写終了後の被成形体2を長尺テープ81に� ��持させたままとしておくことができ、被成� ��体2の保管、管理も容易化できる。

 なお、長尺テープ81の表面の粘着材は、� �ープ全面でなくてもよく、少なくとも一部� �設けられていればよい。

 また、この保持部材8の移動速度も一定で あることが好ましく、また、保持部材8に、� �4、図5及び図8と同様に力センサ5を設けてお� ��ことで、この力センサの測定結果に基づい� ��、保持部材7の移動速度を決定することも更 に好ましい。

 本発明において、被成形体2に転写される 金型1のパターン11は、一方向に沿う方向性を 有する溝状のパターンであることが好ましい 。図6では図示左右方向に沿う方向性を有す� �溝状パターン11を示している。この場合、保 持部材4、7、8は、被成形体2に転写されるパ� �ーン11の転写領域外21であって、図6に示すよ うに、方向性を有するパターン11の一方向に� ��う端部領域211(本実施形態においては、前記 一方向においてパターン11を挟んで両側に位� ��する端部領域(図6における斜線部分の領域)� ��相当する。)の少なくとも一部を保持するこ とが好ましい。 被成形体2の離型方向とパタ ーン11の方向とが一致するため、被成形体2に 転写されたパターンを破損することなく、被 成形体2を金型1から速やかに剥離することが� ��きる。

 このような一方向に沿う溝状パターンは� ��図10に示すように、断面形状が、多数の溝� �23と多数の壁部24とが平行に並設されるパタ� ��ンとなる。本発明においては、この断面形� ��のアスペクト比(a/b)が3以上であるものを転� ��する場合に特に好ましい。溝が深くなるほ� ��金型1と被成形体2との間の摩擦力及び凝着� �が大きくなって被成形体2の剥離が困難とな� ��ため、本発明の効果が顕著に得られるよう� ��なるからである。