インプリント用金型、インプリント方法、及びインプリント装置
【課題】厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型、インプリント方法、及びインプリント装置を提供する。
【解決手段】プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【解決手段】プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型表面に形成された微細形状のパターンを被成形体に転写するインプリント用金型、インプリント方法、及び該インプリント用金型を搭載したインプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細パターンを形成できるインプリント技術が注目を浴びている。
【０００３】
インプリント技術とは、金型の表面に形成した凹凸の微細パターンを樹脂材料に押し付けて転写し、または、該微細パターンをエネルギー硬化型樹脂に転写する技術である。
【０００４】
インプリント技術は、金型のインプリント領域の高アスペクト比の微細パターンを、高い精度をもって大面積で低コストに転写することが可能であるという特長を有する。
【０００５】
かかるインプリント技術によれば、金型の表面のナノメートルオーダーの微細パターンを被成形体の表面へ転写できる一方、成形品の全体形状、特に成形品の厚みは金型の全体形状で決定される。
【０００６】
そこで、インプリント技術を採用しつつ、成形品の厚みを任意に制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１には、金型にスペーサを取り付け、該スペーサによって成形品の厚みを任意に規定するインプリント装置が開示されている。スペーサの高さは、２〜１０００μｍであり、スペーサの高さと同等の厚みの成形品を作製できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００６−５１９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今、インプリント技術には、インプリントの残膜を含めて、成形品の厚みが１０μｍ以下で、かつ、成形品の残膜の平行度を４’未満とする高精度化が要求されている。かかる精度を満たすためには、１辺が１ｍｍの光学素子の場合、１μｍ以下の厚みばらつき（平行度）を達成する必要がある。
【００１０】
一方、特許文献１に記載のインプリント用金型によれば、スペーサを用いるので、成形品の厚みや残膜の平行度は、スペーサの大きさが小さい程向上する。
【００１１】
従って、成形品の厚みや残膜の平行度の限界はスペーサの微小化の限界に一致する。
【００１２】
しかるに、特許文献１の記載によればスペーサの厚みは大きいので、成形品の薄型化、平行度の確保には限界がある。
【００１３】
本発明は、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型、インプリント方法、及びインプリント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１５】
１．プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【００１６】
２．前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする前記１に記載のインプリント用金型。
【００１７】
３．プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、
前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント方法。
【００１８】
４．前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする前記３に記載のインプリント方法。
【００１９】
５．前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、
前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することを特徴とする前記３または４に記載のインプリント方法。
【００２０】
６．前記１または２に記載のインプリント用金型を有することを特徴とするインプリント装置。
【発明の効果】
【００２１】
厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型、及びインプリント装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】回折格子のインプリント用金型１の斜視図である。
【図２】回折格子のインプリント用金型１の断面図である。
【図３】延在面３が曲面のインプリント用金型１の斜視図である。
【図４】円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００、１１０の斜視図である。
【図５】所定サイズ、所定厚みに形成された平板１１の斜視図である。
【図６】回折格子の切削の様子を示す図である。
【図７】ダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向に直進駆動する様子を示す図である。
【図８】インプリント用金型１００の切削の方法を説明する図である。
【図９】円筒面の接線Ｔとダイヤモンドバイト２１との関係を示す図である。
【図１０】インプリント工程のフロー図である。
【図１１】ディスペンサ３１により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【図１２】インクジェット方式により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【図１３】インプリント用金型１上の２Ｐ樹脂３２に透明ガラス基板３６を接触させた状態を示す図である。
【図１４】透明ガラス基板３６の背面から２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を照射する状態を示す図である。
【図１５】インプリント用金型１から成形体３７を剥離する様子を示す図である。
【図１６】ダイシングソーを用いて成形体３７を切断する説明図である。
【図１７】個片化された成形体３９の斜視図である。
【図１８】図４（ａ）で示したインプリント用金型１００を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４０の斜視図である。
【図１９】成形体４０をカットして個片化されたシリンドリカルレンズＣＬ１の斜視図である。
【図２０】図４（ｂ）で示したインプリント用金型１１０を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４２の斜視図である。
【図２１】成形体４２をカットして個片化された円筒面４４を備えるシリンドリカルレンズＣＬ２の斜視図である。
【図２２】凹状の円筒反射面４６を備えるミラー４５の斜視図である。
【図２３】シリンドリカルレンズＣＬ２を切断するラインＬを示す図である。
【図２４】基板５０が、インプリント形成面２の一部のみに対面する状態を示す図である。
【図２５】側面にガイド５２ａ，５２ｂを設けたインプリント用金型１の斜視図である。
【図２６】インプリント形成面２の全てに基板５０を対面させて配置する様子を示す図である。
【図２７】基板５０を重力方向下側に配置する様子を示す図である。
【図２８】基板５０に透明ガラス基板３６を用いた様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して第１の実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、回折格子のインプリント用金型１の斜視図である。
【００２５】
図２は、回折格子のインプリント用金型１の断面図である。
【００２６】
インプリント用金型１は、プリントパターンが形成されたインプリント形成面２と、該インプリント形成面２に延在する延在面３とを備え、インプリント形成面２は、延在面３に対するインプリント用金型１の凹部に形成されている。
【００２７】
インプリント形成面２は、被成形体（図示せず）に接触して、被成形体にプリントパターンを転写する面である。図１に示したインプリント形成面２には、プリントパターンとしてブレーズ型の回折格子が形成されている。回折格子の形状は、ブレーズ型に限られず、対象形状（例えば矩形形状）の回折格子でもよい。また、回折格子のピッチや深さは、場所によって異なっていてもよいし、回折光にレンズ機能等の特性をもたせてもよい。
【００２８】
図１に示したインプリント用金型１の各寸法ａｂｃは、それぞれ５〜２０ｍｍが望ましい。
【００２９】
インプリント形成面２は、インプリント用金型１の側面６にインプリント形成面２のプリントパターンの断面が露わになっている。
【００３０】
インプリント形成面２は、延在面３に対してインプリント用金型１の凹部に形成されている。インプリント形成面２が延在面３に対してインプリント用金型１の凹部に形成されているとは、インプリント形成面２の最も外側の部位が、延在面３に対してインプリント用金型１側にあるということである。図１，２では、回折格子の山部の頂点５は、延在面３に対してインプリント用金型１側に位置している。延在面３と頂点５との間隔ｅは正の値を有し、望ましくは５μｍ以下である。
【００３１】
回折格子のピッチｐと高さｈはそれぞれ、５０〜１０００ｎｍであり、アスペクト比（ｐ：ｈ）は、（０．５：１）〜（３：１）程度が望ましい。回折格子のピッチｐは小さいほど回折効率を高く制御できるので望ましい。回折格子の高さｈは、用途に応じて、また、成形物が透過型回折格子か反射型回折格子かによって所望の回折効率が得られるように、使用波長に対して最適化することが望ましい。
【００３２】
なお、延在面３の面積の大きさは特に問われない。延在面３の幅ｓは、小さくても良い。また延在面３は平面が望ましいが、図３に示すように曲面でもよい。
【００３３】
プリントパターンは、回折格子に限らない。図４は、円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００，１１０の斜視図である。図４（ａ）は、凹面状の円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００の斜視図であり、図４（ｂ）は、凸面状の円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１１０の斜視図である。
【００３４】
かかるインプリント用金型１００，１１０を用いれば、円筒面を備えた光学素子を成形することができる。円筒面を備えた光学素子とは、例えばシリンドリカルレンズや、円筒反射面を備えたミラーなどである。
【００３５】
次いで、インプリント用金型の製造方法を説明する。
【００３６】
インプリント用金型用に、所定サイズ、所定厚みに形成された平板１１を用意し（図５参照）、切削法によってプリントパターンを形成する。
【００３７】
インプリント用金型に用いられる材質としては、例えばＳｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ａｌ合金、ステンレス鋼等を用いることができる。
【００３８】
プリントパターンの切削について説明する。最初にインプリント用金型１について説明する。
【００３９】
インプリント用金型１の作製の際には、作製する回折格子の形状に合わせたダイヤモンドバイト２１を用意する。頂点の角度がθ１の回折格子の作製には、図６に示すように、刃先２０の角度がθ１のダイヤモンドバイト２１を用意する。かかるダイヤモンドバイト２１を図示しない回転駆動部を用いて図中の座標系のｙ軸方向を軸として回転させる。このように、刃先２０の角度がθ１のダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向を回転軸として回転させることで、平板１１上にダイヤモンドバイト２１の刃先２０の形状と同じ断面の形状を備えた溝部２２が形成される。そして、ダイヤモンドバイト２１を前述のように回転させながら、直進駆動部（図示せず）を用いて平板１１とダイヤモンドバイト２１とを相対的にｘ軸方向に直進移動させると、溝部２２がｘ軸方向に延伸され、平板１１の端から端までの長さにまで切削される。
【００４０】
ダイヤモンドバイト２１の刃先２０が平板１１を切削しない位置にまで離れると、ダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向に、図７に示すように、回折格子のピッチｐだけ直進駆動部を用いて移動させ、前述と同様に、ダイヤモンドバイト２１を回転させながら、直進駆動部を用いて平板１１とダイヤモンドバイト２１とを相対的にｘ軸方向に直進移動させる。かかる動作を回折格子の溝の数だけ行うことで、回折格子のプリントパターンを完成させることができる。
【００４１】
次いで、インプリント用金型１００について説明する。図８は、インプリント用金型１００の切削の方法を説明する図である。
【００４２】
円筒面１０１を切削するには円筒面１０１の形状を備えた刃先を用いることもできるが、高い形状精度を得るには、図５に示したような鋭利な刃先を備えるダイヤモンドバイトを用い、微小ピッチで刃先を移動させて円筒面１０１を形成することが望ましい。
【００４３】
ただし、刃先の角度が形状を規定する箇所があるので、図９に示すように、インプリント形成面２の平面部１０２と円筒面１０１とが交わる部分の円筒面の接線Ｔと、平面部１０２とが成す各θ２と同じ角度の刃先を備えたダイヤモンドバイト２１を採用する。
【００４４】
かかるダイヤモンドバイト２１を採用し、ダイヤモンドバイト２１の先端が円筒面１０１とインプリント形成面２の平面部１０２とをなぞるように、平板１１とダイヤモンドバイト２１と相対的に移動させる。このような方法を用いることで、円筒面のプリントパターンを完成させることができる。
【００４５】
なお、インプリント用金型１１０も同様に作製することができる。
【００４６】
次いで、インプリント工程について、インプリント用金型１を例にとり説明する。
【００４７】
上記で作製したインプリント用金型１を用いて回折格子をインプリントにより作製する。
【００４８】
図１０は、インプリント工程のフロー図である。図１１は、ディスペンサ３１により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【００４９】
インプリント工程における被成形体とは、インプリント形成面２のプリントパターンを転写して成形する目的物となるべき物である。言い換えれば、プリントパターンをポジ形状とすると、被成形体がプリントパターンのネガ形状に相当する。
【００５０】
例えば、液体であって変形可能なエネルギー硬化型樹脂を被成形体として用いることもできるし、加熱により変形可能とされた熱可塑性樹脂を被成形体として用いることもできる。エネルギー硬化型樹脂とは、光エネルギーで硬化する２Ｐ樹脂（ｐｈｏｔｏ ｐｏｌｙｍｅｒ 樹脂）や、熱エネルギーで硬化する熱硬化型樹脂のことを指す。
【００５１】
例えばエネルギー硬化型樹脂を用いる場合、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２に滴下して、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２に接触させ、エネルギー硬化型樹脂でプリントパターンを埋め、エネルギーを供給してエネルギー硬化型樹脂を固化させ、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２から剥離することで、プリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５２】
エネルギー硬化型樹脂を硬化させる際に、エネルギー硬化型樹脂にプラスティックやガラスの基板を重ねれば、基板上に装荷される状態でプリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５３】
また、被成形体に熱可塑性樹脂を用いる場合、加熱された熱可塑性樹脂をインプリント形成面２に接触させ、熱可塑性樹脂でプリントパターンを埋め、加熱後に熱可塑性樹脂をインプリント形成面２から剥離することで、プリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５４】
本実施形態においては、例として２Ｐ樹脂を被成形体に採用して説明する。
【００５５】
最初にステップＳ１にて、インプリント用金型１のインプリント形成面２上に２Ｐ樹脂３２を滴下する。照射する光としては一般にＵＶ光が用いられるが樹脂によっては可視光を用いることもできる。なお、光硬化性樹脂の代わりに熱硬化型樹脂を採用しても良い。上記のように、エネルギー硬化性樹脂であれば、光硬化性樹脂または熱硬化型樹脂のどちらでも良い。
【００５６】
２Ｐ樹脂３２を滴下するにはディスペンサ３１を用いる。２Ｐ樹脂３２の滴下量は、成形品の体積を基に硬化時に収縮率等を参考にして決定する。滴下された２Ｐ樹脂は表面張力により図１１に示すような形状になる。
【００５７】
また、ディスペンサ３１の代わりにインクジェット方式により２Ｐ樹脂３２をインプリント形成面２上に塗布してもよいし、マイクロピペット（図示せず）を用いても良い。
【００５８】
図１２は、インクジェット方式により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【００５９】
インクジェットヘッドＨは、２Ｐ樹脂が充填されたインクタンクと、インクノズルと、インクノズルからインクを吐出させるように圧力を発生させる圧力部と、を備える。圧力部には圧電方式、バブルジェット（登録商標）方式を採用できる。圧電方式とは圧電素子を採用した方式であり、バブルジェット（登録商標）方式とは気体の膨張圧を利用した方式である。インクノズルは複数の開口であることが望ましい。
【００６０】
このようにインクジェットヘッドＨを用いることで、エネルギー硬化性樹脂の塗布位置と塗布量をより精密にコントロールすることが可能となる。
【００６１】
また、インクノズルに複数の開口を用いることで、図１２に示すように、２Ｐ樹脂列Ｐが形成され、短時間に多くの２Ｐ樹脂をインプリント形成面２上に塗布できるので、工程に短縮化に繋がる。また、インクジェットヘッドＨを複数用いれば、より短時間にエネルギー硬化性樹脂を塗布することができるので望ましい。
【００６２】
次いで、ステップ２にて、透明ガラス基板３６を用意し、透明ガラス基板３６を２Ｐ樹脂３２上に接触させる。図１３は、インプリント用金型１上の２Ｐ樹脂３２に透明ガラス基板３６を接触させた状態を示す図である。
【００６３】
透明ガラス基板３６には、他にプラスティック基板を採用してもよい。また、レンズの表面に直接微細パターンを形成させる場合には、透明ガラス基板３６の代わりにレンズ自体を用いてもよい。
【００６４】
透明ガラス基板３６を２Ｐ樹脂３２上に接触させる際には、透明ガラス基板３６の自重で接触させてもよいし、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１との間に圧力を加えても良い。２Ｐ樹脂３２の粘度が小さければ自重によって２Ｐ樹脂３２は回折格子の溝部２２へ容易に充填されるが、粘度が高い２Ｐ樹脂３２を採用する場合には、溝部２２に空気層が残る場合もある。そこで、粘度が高い２Ｐ樹脂３２を採用する場合には、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１の間に圧力を加えることで、２Ｐ樹脂３２を回折格子の溝部２２へ充填させることができる。
【００６５】
次いで、ステップ３にて、２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を所定時間照射し、硬化エネルギーを２Ｐ樹脂３２に供給して硬化させる。
【００６６】
図１４は、透明ガラス基板３６の背面から２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を照射する状態を示す図である。
【００６７】
２Ｐ樹脂３２はＵＶ光を照射されることにより、重合開始剤の働きにも助けられて樹脂成分が重合して固形化される。２Ｐ樹脂３２は透明ガラス基板３６の表面に接合される。プリントパターンが形成された２Ｐ樹脂３２が成形体３７を成すこととなる。
【００６８】
ＵＶ光の光強度は、一定であってもよいし、例えば、プリキャア、ポストキュアのように時間の関数として変化させてもよい。２Ｐ樹脂３２は、ＵＶ光源に近い場所から硬化が始まり、ＵＶ光源から遠い場所が硬化し切る前に、硬化したＵＶ光源に近い場所にも継続してＵＶ光が照射される。そのため、成形品に変形が生じたり、硬化したＵＶ光源に近い場所に黄濁が生じる場合もあるので、２Ｐ樹脂３２の厚みはなるべく薄い方が好ましい。また、２Ｐ樹脂３２の厚みを薄くすると、次ステップの剥離工程において２Ｐ樹脂３２が部分的に剥離される虞れも少なくなるので好ましい。
【００６９】
なお、インプリントの残膜の厚みｔは、１０μｍ以下が望ましい。
【００７０】
次いで、ステップ４にて、成形体３７を剥離する。図１５は、インプリント用金型１から成形体３７を剥離する様子を示す図である。
【００７１】
成形体３７をインプリント用金型１から剥離する際には、図示しない剥離装置を用いて透明ガラス基板３６の背面に一様に引っ張り圧力をかけてもよいし、透明ガラス基板３６の周辺の端部に引っ張り圧力をかけてもよい。また、回折格子の格子ベクトルの垂直方向に沿って回折格子が徐々に剥離されるように、透明ガラス基板３６の周辺の端部の図中手前側（または奥側）に引っ張り圧力をかけてもよい。このようにすることで、回折格子が倒れることがなくなり、プリントパターンのネガパターンを忠実に再現できる。
【００７２】
次いで、ステップ５にて、成形体３７を切断する。図１６は、ダイシングソーを用いて成形体３７を切断する説明図である。
【００７３】
成形体３７をダイシングソーの図示しないワーク保持台上に両面テープを用いて固定する。そして図示しない研磨液を流しながら成形体３７をｙ軸上で移動させ、高速回転しているブレード３８によって点線に沿って切断する。切断後、ワーク保持台の備えられた図示しない回転機構を用いて成形体３７を９０度回転させ、同様にブレードを用いて切断する。図１７は、かかる方法によって得られた個片化された成形体３９の斜視図である。以上でインプリント工程を終了する。
【００７４】
以上のように、インプリント用金型１を用いて回折格子をインプリント技術により作製する工程を示したが、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１とは重力方向で反対側に位置させてもよい。このように、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１とを重力方向で反対側に位置させる場合には、透明ガラス基板３６の上に２Ｐ樹脂３２を滴下し、さらにその上にインプリント用金型１を配置し、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１との相対位置を変化させて双方を接触させる。
【００７５】
なお、図４で示したインプリント用金型１００、１１０を用いて同様に成形体を作製することができる。
【００７６】
図１８は、図４（ａ）で示したインプリント用金型１００を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４０の斜視図である。図１９は、成形体４０をカットして個片化されたシリンドリカルレンズＣＬ１の斜視図である。
【００７７】
図２０は、図４（ｂ）で示したインプリント用金型１１０を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４２の斜視図である。図２１は、成形体４２をカットして個片化された円筒面４４を備えるシリンドリカルレンズＣＬ２の斜視図である。
【００７８】
また、シリンドリカルレンズＣＬ２を基に、凹状の円筒反射面を備えるミラー４５を作製することも可能である。図２２は、凹状の円筒反射面４６を備えるミラー４５の斜視図である。
【００７９】
ミラー４５は、シリンドリカルレンズＣＬ２の円筒面４４に反射膜が形成され、また、円筒面４４を分割するように切断されてなる。
【００８０】
反射膜にはアルミ、金などの金属や誘電体多層膜が好適である。かかる反射膜は蒸着装置やスパッタ装置などの真空成膜装置で容易に作製できる。図２３は、シリンドリカルレンズＣＬ２を切断するラインＬを示す図である。かかるラインＬに沿って、例えばダイシングソーを用いて切断する。
【００８１】
（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態について説明する。
【００８２】
インプリント技術によって、小さい成形体を得ようとする場合には、成形体となるべき被成形体を装荷する基板５０自体が小さいので、インプリント形成面２の一部のみに基板５０が対面する状態となる場合がある。
【００８３】
図２４は、基板５０が、インプリント形成面２の一部のみに対面する状態を示す図である。
【００８４】
基板５０の被成形面の長手方向に山部が沿うように回折格子を成形しようとすると、インプリント用金型１上には、基板５０を支持する箇所がないので、基板５０は、インプリント形成面２に直に接触してしまい、インプリント形成面２を傷つける虞がある。そこで、基板５０がインプリント形成面２に接触しないように、インプリント用金型１の側面であって、インプリント形成面２の断面に沿うようにガイド５２ａ，５２ｂを設ける。
【００８５】
図２５は、側面にガイド５２ａ，５２ｂを設けたインプリント用金型１の斜視図である。
【００８６】
インプリント用金型１の図中の座標系における２つのｙｚ面にガイド５２ａ，５２ｂを、例えばネジ５４を用いて固定する。各ガイドのｘｙ面は、延在面３と同一平面を成すように配置する。このように、各ガイドのｘｙ面を、延在面３と同一平面を成すように配置することで、図１で示したように、延在面３とインプリント形成面２との所望の間隔ｅを成すように設定でき、インプリント形成面２を傷つけることがない。
【００８７】
しかし、図２５のように一つの基板５０をインプリント用金型１上に装荷した際には、インプリント形成面２の一部が露出することとなる。このような場合には、ＵＶ露光後には、基板５０に接合されない２Ｐ樹脂３２はインプリント形成面２上に残るので、残った２Ｐ樹脂３２を別途除去する必要がある。そこで、図２６で示すように、インプリント形成面２の全てに対面させるように基板５０を配置し、インプリントを行えば、複数の成形体を得ることができるので好ましい。
【００８８】
また、インプリント形成面２の全てに対面させるように基板５０を配置する場合には、図２７に示すように、基板５０を重力方向下側に配置してもよい。延在面３と、ガイド５２ａ，５２ｂのｘｙ面とが、同一平面内に存在するので、延在面３と、ガイド５２ａ，５２ｂのｘｙ面とが、複数並べられた基板５０のインプリント形成面２に対向する面に密着する。そのため、成形体の残膜の厚みｔの値を正確に再現できる。
【００８９】
なお、図２８に示すように、基板５０は、前述した透明ガラス基板３６のように、インプリント形成面２の全体に対向するものを用いても良い。
【００９０】
その他の工程については、第１の実施形態におけるインプリント工程と同じであるので、説明を省略する。
【００９１】
以上のように、本実施形態によれば、プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることから、延在面とインプリント形成面とを一つの平板から切削で作製するので、延在面とインプリント形成面とを所望の小さい間隔で作製できるので、小さい厚みの残膜を有する成形体を作製できる。これにより、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型を提供できる。
【００９２】
また、他の実施形態によれば、前記プリントパターンの断面は露出されており、前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することから、基板がインプリント形成面の一部のみに対面する状態であっても、インプリント形成面２を傷つけることがなくインプリント工程を実施できるインプリント用金型を提供できる。
【００９３】
また、他の実施形態によれば、プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることから、延在面とインプリント形成面とを一つの平板から切削で作製するので、延在面とインプリント形成面とを所望の小さい間隔で作製できるので、小さい厚みの残膜を有する成形体を作製できる。これにより、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント方法を提供できる。
【００９４】
また、他の実施形態によれば、前記プリントパターンの断面は露出されており、前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することから、基板がインプリント形成面の一部のみに対面する状態であっても、インプリント形成面２を傷つけることがないインプリント方法を提供できる。
【００９５】
また、他の実施形態によれば、前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することから、エネルギー硬化性樹脂の塗布位置と塗布量をより精密にコントロールすることが可能となるインプリント方法を提供できる。
【００９６】
また、他の実施形態によれば、上記のインプリント用金型を有することから、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能であり、また、インプリント形成面２を傷つけることのないインプリント装置を提供できる。
【符号の説明】
【００９７】
１ インプリント用金型
２ インプリント形成面
３ 延在面
５ 頂点
６ 側面
１１ 平板
２０ 刃先
２１ ダイヤモンドバイト
２２ 溝部
３１ ディスペンサ
３２ ２Ｐ樹脂
３６ 透明ガラス基板
３８ ブレード
３７，３９，４０，４２ 成形体
４４ 円筒面
４５ ミラー
４６ 円筒反射面
５０ 基板
５４ ネジ
１００，１１０ インプリント用金型
１０１ 円筒面
１０２ 平面部
５２ａ，５２ｂ ガイド
ＣＬ１，ＣＬ２ シリンドリカルレンズ
ｅ 間隔
Ｈ インクジェットヘッド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型表面に形成された微細形状のパターンを被成形体に転写するインプリント用金型、インプリント方法、及び該インプリント用金型を搭載したインプリント装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、微細パターンを形成できるインプリント技術が注目を浴びている。
【０００３】
インプリント技術とは、金型の表面に形成した凹凸の微細パターンを樹脂材料に押し付けて転写し、または、該微細パターンをエネルギー硬化型樹脂に転写する技術である。
【０００４】
インプリント技術は、金型のインプリント領域の高アスペクト比の微細パターンを、高い精度をもって大面積で低コストに転写することが可能であるという特長を有する。
【０００５】
かかるインプリント技術によれば、金型の表面のナノメートルオーダーの微細パターンを被成形体の表面へ転写できる一方、成形品の全体形状、特に成形品の厚みは金型の全体形状で決定される。
【０００６】
そこで、インプリント技術を採用しつつ、成形品の厚みを任意に制御する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
特許文献１には、金型にスペーサを取り付け、該スペーサによって成形品の厚みを任意に規定するインプリント装置が開示されている。スペーサの高さは、２〜１０００μｍであり、スペーサの高さと同等の厚みの成形品を作製できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特表２００６−５１９７１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
昨今、インプリント技術には、インプリントの残膜を含めて、成形品の厚みが１０μｍ以下で、かつ、成形品の残膜の平行度を４’未満とする高精度化が要求されている。かかる精度を満たすためには、１辺が１ｍｍの光学素子の場合、１μｍ以下の厚みばらつき（平行度）を達成する必要がある。
【００１０】
一方、特許文献１に記載のインプリント用金型によれば、スペーサを用いるので、成形品の厚みや残膜の平行度は、スペーサの大きさが小さい程向上する。
【００１１】
従って、成形品の厚みや残膜の平行度の限界はスペーサの微小化の限界に一致する。
【００１２】
しかるに、特許文献１の記載によればスペーサの厚みは大きいので、成形品の薄型化、平行度の確保には限界がある。
【００１３】
本発明は、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型、インプリント方法、及びインプリント装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前述の目的は、下記に記載する発明により達成される。
【００１５】
１．プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【００１６】
２．前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする前記１に記載のインプリント用金型。
【００１７】
３．プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、
前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント方法。
【００１８】
４．前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする前記３に記載のインプリント方法。
【００１９】
５．前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、
前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することを特徴とする前記３または４に記載のインプリント方法。
【００２０】
６．前記１または２に記載のインプリント用金型を有することを特徴とするインプリント装置。
【発明の効果】
【００２１】
厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型、及びインプリント装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】回折格子のインプリント用金型１の斜視図である。
【図２】回折格子のインプリント用金型１の断面図である。
【図３】延在面３が曲面のインプリント用金型１の斜視図である。
【図４】円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００、１１０の斜視図である。
【図５】所定サイズ、所定厚みに形成された平板１１の斜視図である。
【図６】回折格子の切削の様子を示す図である。
【図７】ダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向に直進駆動する様子を示す図である。
【図８】インプリント用金型１００の切削の方法を説明する図である。
【図９】円筒面の接線Ｔとダイヤモンドバイト２１との関係を示す図である。
【図１０】インプリント工程のフロー図である。
【図１１】ディスペンサ３１により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【図１２】インクジェット方式により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【図１３】インプリント用金型１上の２Ｐ樹脂３２に透明ガラス基板３６を接触させた状態を示す図である。
【図１４】透明ガラス基板３６の背面から２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を照射する状態を示す図である。
【図１５】インプリント用金型１から成形体３７を剥離する様子を示す図である。
【図１６】ダイシングソーを用いて成形体３７を切断する説明図である。
【図１７】個片化された成形体３９の斜視図である。
【図１８】図４（ａ）で示したインプリント用金型１００を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４０の斜視図である。
【図１９】成形体４０をカットして個片化されたシリンドリカルレンズＣＬ１の斜視図である。
【図２０】図４（ｂ）で示したインプリント用金型１１０を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４２の斜視図である。
【図２１】成形体４２をカットして個片化された円筒面４４を備えるシリンドリカルレンズＣＬ２の斜視図である。
【図２２】凹状の円筒反射面４６を備えるミラー４５の斜視図である。
【図２３】シリンドリカルレンズＣＬ２を切断するラインＬを示す図である。
【図２４】基板５０が、インプリント形成面２の一部のみに対面する状態を示す図である。
【図２５】側面にガイド５２ａ，５２ｂを設けたインプリント用金型１の斜視図である。
【図２６】インプリント形成面２の全てに基板５０を対面させて配置する様子を示す図である。
【図２７】基板５０を重力方向下側に配置する様子を示す図である。
【図２８】基板５０に透明ガラス基板３６を用いた様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して第１の実施形態について説明する。
【００２４】
図１は、回折格子のインプリント用金型１の斜視図である。
【００２５】
図２は、回折格子のインプリント用金型１の断面図である。
【００２６】
インプリント用金型１は、プリントパターンが形成されたインプリント形成面２と、該インプリント形成面２に延在する延在面３とを備え、インプリント形成面２は、延在面３に対するインプリント用金型１の凹部に形成されている。
【００２７】
インプリント形成面２は、被成形体（図示せず）に接触して、被成形体にプリントパターンを転写する面である。図１に示したインプリント形成面２には、プリントパターンとしてブレーズ型の回折格子が形成されている。回折格子の形状は、ブレーズ型に限られず、対象形状（例えば矩形形状）の回折格子でもよい。また、回折格子のピッチや深さは、場所によって異なっていてもよいし、回折光にレンズ機能等の特性をもたせてもよい。
【００２８】
図１に示したインプリント用金型１の各寸法ａｂｃは、それぞれ５〜２０ｍｍが望ましい。
【００２９】
インプリント形成面２は、インプリント用金型１の側面６にインプリント形成面２のプリントパターンの断面が露わになっている。
【００３０】
インプリント形成面２は、延在面３に対してインプリント用金型１の凹部に形成されている。インプリント形成面２が延在面３に対してインプリント用金型１の凹部に形成されているとは、インプリント形成面２の最も外側の部位が、延在面３に対してインプリント用金型１側にあるということである。図１，２では、回折格子の山部の頂点５は、延在面３に対してインプリント用金型１側に位置している。延在面３と頂点５との間隔ｅは正の値を有し、望ましくは５μｍ以下である。
【００３１】
回折格子のピッチｐと高さｈはそれぞれ、５０〜１０００ｎｍであり、アスペクト比（ｐ：ｈ）は、（０．５：１）〜（３：１）程度が望ましい。回折格子のピッチｐは小さいほど回折効率を高く制御できるので望ましい。回折格子の高さｈは、用途に応じて、また、成形物が透過型回折格子か反射型回折格子かによって所望の回折効率が得られるように、使用波長に対して最適化することが望ましい。
【００３２】
なお、延在面３の面積の大きさは特に問われない。延在面３の幅ｓは、小さくても良い。また延在面３は平面が望ましいが、図３に示すように曲面でもよい。
【００３３】
プリントパターンは、回折格子に限らない。図４は、円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００，１１０の斜視図である。図４（ａ）は、凹面状の円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１００の斜視図であり、図４（ｂ）は、凸面状の円筒面を備える光学素子のインプリント用金型１１０の斜視図である。
【００３４】
かかるインプリント用金型１００，１１０を用いれば、円筒面を備えた光学素子を成形することができる。円筒面を備えた光学素子とは、例えばシリンドリカルレンズや、円筒反射面を備えたミラーなどである。
【００３５】
次いで、インプリント用金型の製造方法を説明する。
【００３６】
インプリント用金型用に、所定サイズ、所定厚みに形成された平板１１を用意し（図５参照）、切削法によってプリントパターンを形成する。
【００３７】
インプリント用金型に用いられる材質としては、例えばＳｉ、ＳｉＯ２、ＳｉＣ、Ｎｉ、ＮｉＰ、Ａｌ合金、ステンレス鋼等を用いることができる。
【００３８】
プリントパターンの切削について説明する。最初にインプリント用金型１について説明する。
【００３９】
インプリント用金型１の作製の際には、作製する回折格子の形状に合わせたダイヤモンドバイト２１を用意する。頂点の角度がθ１の回折格子の作製には、図６に示すように、刃先２０の角度がθ１のダイヤモンドバイト２１を用意する。かかるダイヤモンドバイト２１を図示しない回転駆動部を用いて図中の座標系のｙ軸方向を軸として回転させる。このように、刃先２０の角度がθ１のダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向を回転軸として回転させることで、平板１１上にダイヤモンドバイト２１の刃先２０の形状と同じ断面の形状を備えた溝部２２が形成される。そして、ダイヤモンドバイト２１を前述のように回転させながら、直進駆動部（図示せず）を用いて平板１１とダイヤモンドバイト２１とを相対的にｘ軸方向に直進移動させると、溝部２２がｘ軸方向に延伸され、平板１１の端から端までの長さにまで切削される。
【００４０】
ダイヤモンドバイト２１の刃先２０が平板１１を切削しない位置にまで離れると、ダイヤモンドバイト２１をｙ軸方向に、図７に示すように、回折格子のピッチｐだけ直進駆動部を用いて移動させ、前述と同様に、ダイヤモンドバイト２１を回転させながら、直進駆動部を用いて平板１１とダイヤモンドバイト２１とを相対的にｘ軸方向に直進移動させる。かかる動作を回折格子の溝の数だけ行うことで、回折格子のプリントパターンを完成させることができる。
【００４１】
次いで、インプリント用金型１００について説明する。図８は、インプリント用金型１００の切削の方法を説明する図である。
【００４２】
円筒面１０１を切削するには円筒面１０１の形状を備えた刃先を用いることもできるが、高い形状精度を得るには、図５に示したような鋭利な刃先を備えるダイヤモンドバイトを用い、微小ピッチで刃先を移動させて円筒面１０１を形成することが望ましい。
【００４３】
ただし、刃先の角度が形状を規定する箇所があるので、図９に示すように、インプリント形成面２の平面部１０２と円筒面１０１とが交わる部分の円筒面の接線Ｔと、平面部１０２とが成す各θ２と同じ角度の刃先を備えたダイヤモンドバイト２１を採用する。
【００４４】
かかるダイヤモンドバイト２１を採用し、ダイヤモンドバイト２１の先端が円筒面１０１とインプリント形成面２の平面部１０２とをなぞるように、平板１１とダイヤモンドバイト２１と相対的に移動させる。このような方法を用いることで、円筒面のプリントパターンを完成させることができる。
【００４５】
なお、インプリント用金型１１０も同様に作製することができる。
【００４６】
次いで、インプリント工程について、インプリント用金型１を例にとり説明する。
【００４７】
上記で作製したインプリント用金型１を用いて回折格子をインプリントにより作製する。
【００４８】
図１０は、インプリント工程のフロー図である。図１１は、ディスペンサ３１により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【００４９】
インプリント工程における被成形体とは、インプリント形成面２のプリントパターンを転写して成形する目的物となるべき物である。言い換えれば、プリントパターンをポジ形状とすると、被成形体がプリントパターンのネガ形状に相当する。
【００５０】
例えば、液体であって変形可能なエネルギー硬化型樹脂を被成形体として用いることもできるし、加熱により変形可能とされた熱可塑性樹脂を被成形体として用いることもできる。エネルギー硬化型樹脂とは、光エネルギーで硬化する２Ｐ樹脂（ｐｈｏｔｏ ｐｏｌｙｍｅｒ 樹脂）や、熱エネルギーで硬化する熱硬化型樹脂のことを指す。
【００５１】
例えばエネルギー硬化型樹脂を用いる場合、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２に滴下して、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２に接触させ、エネルギー硬化型樹脂でプリントパターンを埋め、エネルギーを供給してエネルギー硬化型樹脂を固化させ、エネルギー硬化型樹脂をインプリント形成面２から剥離することで、プリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５２】
エネルギー硬化型樹脂を硬化させる際に、エネルギー硬化型樹脂にプラスティックやガラスの基板を重ねれば、基板上に装荷される状態でプリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５３】
また、被成形体に熱可塑性樹脂を用いる場合、加熱された熱可塑性樹脂をインプリント形成面２に接触させ、熱可塑性樹脂でプリントパターンを埋め、加熱後に熱可塑性樹脂をインプリント形成面２から剥離することで、プリントの目的物である成形体を得ることができる。
【００５４】
本実施形態においては、例として２Ｐ樹脂を被成形体に採用して説明する。
【００５５】
最初にステップＳ１にて、インプリント用金型１のインプリント形成面２上に２Ｐ樹脂３２を滴下する。照射する光としては一般にＵＶ光が用いられるが樹脂によっては可視光を用いることもできる。なお、光硬化性樹脂の代わりに熱硬化型樹脂を採用しても良い。上記のように、エネルギー硬化性樹脂であれば、光硬化性樹脂または熱硬化型樹脂のどちらでも良い。
【００５６】
２Ｐ樹脂３２を滴下するにはディスペンサ３１を用いる。２Ｐ樹脂３２の滴下量は、成形品の体積を基に硬化時に収縮率等を参考にして決定する。滴下された２Ｐ樹脂は表面張力により図１１に示すような形状になる。
【００５７】
また、ディスペンサ３１の代わりにインクジェット方式により２Ｐ樹脂３２をインプリント形成面２上に塗布してもよいし、マイクロピペット（図示せず）を用いても良い。
【００５８】
図１２は、インクジェット方式により２Ｐ樹脂３２を塗布する様子を示す図である。
【００５９】
インクジェットヘッドＨは、２Ｐ樹脂が充填されたインクタンクと、インクノズルと、インクノズルからインクを吐出させるように圧力を発生させる圧力部と、を備える。圧力部には圧電方式、バブルジェット（登録商標）方式を採用できる。圧電方式とは圧電素子を採用した方式であり、バブルジェット（登録商標）方式とは気体の膨張圧を利用した方式である。インクノズルは複数の開口であることが望ましい。
【００６０】
このようにインクジェットヘッドＨを用いることで、エネルギー硬化性樹脂の塗布位置と塗布量をより精密にコントロールすることが可能となる。
【００６１】
また、インクノズルに複数の開口を用いることで、図１２に示すように、２Ｐ樹脂列Ｐが形成され、短時間に多くの２Ｐ樹脂をインプリント形成面２上に塗布できるので、工程に短縮化に繋がる。また、インクジェットヘッドＨを複数用いれば、より短時間にエネルギー硬化性樹脂を塗布することができるので望ましい。
【００６２】
次いで、ステップ２にて、透明ガラス基板３６を用意し、透明ガラス基板３６を２Ｐ樹脂３２上に接触させる。図１３は、インプリント用金型１上の２Ｐ樹脂３２に透明ガラス基板３６を接触させた状態を示す図である。
【００６３】
透明ガラス基板３６には、他にプラスティック基板を採用してもよい。また、レンズの表面に直接微細パターンを形成させる場合には、透明ガラス基板３６の代わりにレンズ自体を用いてもよい。
【００６４】
透明ガラス基板３６を２Ｐ樹脂３２上に接触させる際には、透明ガラス基板３６の自重で接触させてもよいし、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１との間に圧力を加えても良い。２Ｐ樹脂３２の粘度が小さければ自重によって２Ｐ樹脂３２は回折格子の溝部２２へ容易に充填されるが、粘度が高い２Ｐ樹脂３２を採用する場合には、溝部２２に空気層が残る場合もある。そこで、粘度が高い２Ｐ樹脂３２を採用する場合には、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１の間に圧力を加えることで、２Ｐ樹脂３２を回折格子の溝部２２へ充填させることができる。
【００６５】
次いで、ステップ３にて、２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を所定時間照射し、硬化エネルギーを２Ｐ樹脂３２に供給して硬化させる。
【００６６】
図１４は、透明ガラス基板３６の背面から２Ｐ樹脂３２にＵＶ光を照射する状態を示す図である。
【００６７】
２Ｐ樹脂３２はＵＶ光を照射されることにより、重合開始剤の働きにも助けられて樹脂成分が重合して固形化される。２Ｐ樹脂３２は透明ガラス基板３６の表面に接合される。プリントパターンが形成された２Ｐ樹脂３２が成形体３７を成すこととなる。
【００６８】
ＵＶ光の光強度は、一定であってもよいし、例えば、プリキャア、ポストキュアのように時間の関数として変化させてもよい。２Ｐ樹脂３２は、ＵＶ光源に近い場所から硬化が始まり、ＵＶ光源から遠い場所が硬化し切る前に、硬化したＵＶ光源に近い場所にも継続してＵＶ光が照射される。そのため、成形品に変形が生じたり、硬化したＵＶ光源に近い場所に黄濁が生じる場合もあるので、２Ｐ樹脂３２の厚みはなるべく薄い方が好ましい。また、２Ｐ樹脂３２の厚みを薄くすると、次ステップの剥離工程において２Ｐ樹脂３２が部分的に剥離される虞れも少なくなるので好ましい。
【００６９】
なお、インプリントの残膜の厚みｔは、１０μｍ以下が望ましい。
【００７０】
次いで、ステップ４にて、成形体３７を剥離する。図１５は、インプリント用金型１から成形体３７を剥離する様子を示す図である。
【００７１】
成形体３７をインプリント用金型１から剥離する際には、図示しない剥離装置を用いて透明ガラス基板３６の背面に一様に引っ張り圧力をかけてもよいし、透明ガラス基板３６の周辺の端部に引っ張り圧力をかけてもよい。また、回折格子の格子ベクトルの垂直方向に沿って回折格子が徐々に剥離されるように、透明ガラス基板３６の周辺の端部の図中手前側（または奥側）に引っ張り圧力をかけてもよい。このようにすることで、回折格子が倒れることがなくなり、プリントパターンのネガパターンを忠実に再現できる。
【００７２】
次いで、ステップ５にて、成形体３７を切断する。図１６は、ダイシングソーを用いて成形体３７を切断する説明図である。
【００７３】
成形体３７をダイシングソーの図示しないワーク保持台上に両面テープを用いて固定する。そして図示しない研磨液を流しながら成形体３７をｙ軸上で移動させ、高速回転しているブレード３８によって点線に沿って切断する。切断後、ワーク保持台の備えられた図示しない回転機構を用いて成形体３７を９０度回転させ、同様にブレードを用いて切断する。図１７は、かかる方法によって得られた個片化された成形体３９の斜視図である。以上でインプリント工程を終了する。
【００７４】
以上のように、インプリント用金型１を用いて回折格子をインプリント技術により作製する工程を示したが、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１とは重力方向で反対側に位置させてもよい。このように、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１とを重力方向で反対側に位置させる場合には、透明ガラス基板３６の上に２Ｐ樹脂３２を滴下し、さらにその上にインプリント用金型１を配置し、透明ガラス基板３６とインプリント用金型１との相対位置を変化させて双方を接触させる。
【００７５】
なお、図４で示したインプリント用金型１００、１１０を用いて同様に成形体を作製することができる。
【００７６】
図１８は、図４（ａ）で示したインプリント用金型１００を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４０の斜視図である。図１９は、成形体４０をカットして個片化されたシリンドリカルレンズＣＬ１の斜視図である。
【００７７】
図２０は、図４（ｂ）で示したインプリント用金型１１０を用いて上記と同様にインプリント工程を経て得た成形体４２の斜視図である。図２１は、成形体４２をカットして個片化された円筒面４４を備えるシリンドリカルレンズＣＬ２の斜視図である。
【００７８】
また、シリンドリカルレンズＣＬ２を基に、凹状の円筒反射面を備えるミラー４５を作製することも可能である。図２２は、凹状の円筒反射面４６を備えるミラー４５の斜視図である。
【００７９】
ミラー４５は、シリンドリカルレンズＣＬ２の円筒面４４に反射膜が形成され、また、円筒面４４を分割するように切断されてなる。
【００８０】
反射膜にはアルミ、金などの金属や誘電体多層膜が好適である。かかる反射膜は蒸着装置やスパッタ装置などの真空成膜装置で容易に作製できる。図２３は、シリンドリカルレンズＣＬ２を切断するラインＬを示す図である。かかるラインＬに沿って、例えばダイシングソーを用いて切断する。
【００８１】
（第２の実施形態）
次いで、第２の実施形態について説明する。
【００８２】
インプリント技術によって、小さい成形体を得ようとする場合には、成形体となるべき被成形体を装荷する基板５０自体が小さいので、インプリント形成面２の一部のみに基板５０が対面する状態となる場合がある。
【００８３】
図２４は、基板５０が、インプリント形成面２の一部のみに対面する状態を示す図である。
【００８４】
基板５０の被成形面の長手方向に山部が沿うように回折格子を成形しようとすると、インプリント用金型１上には、基板５０を支持する箇所がないので、基板５０は、インプリント形成面２に直に接触してしまい、インプリント形成面２を傷つける虞がある。そこで、基板５０がインプリント形成面２に接触しないように、インプリント用金型１の側面であって、インプリント形成面２の断面に沿うようにガイド５２ａ，５２ｂを設ける。
【００８５】
図２５は、側面にガイド５２ａ，５２ｂを設けたインプリント用金型１の斜視図である。
【００８６】
インプリント用金型１の図中の座標系における２つのｙｚ面にガイド５２ａ，５２ｂを、例えばネジ５４を用いて固定する。各ガイドのｘｙ面は、延在面３と同一平面を成すように配置する。このように、各ガイドのｘｙ面を、延在面３と同一平面を成すように配置することで、図１で示したように、延在面３とインプリント形成面２との所望の間隔ｅを成すように設定でき、インプリント形成面２を傷つけることがない。
【００８７】
しかし、図２５のように一つの基板５０をインプリント用金型１上に装荷した際には、インプリント形成面２の一部が露出することとなる。このような場合には、ＵＶ露光後には、基板５０に接合されない２Ｐ樹脂３２はインプリント形成面２上に残るので、残った２Ｐ樹脂３２を別途除去する必要がある。そこで、図２６で示すように、インプリント形成面２の全てに対面させるように基板５０を配置し、インプリントを行えば、複数の成形体を得ることができるので好ましい。
【００８８】
また、インプリント形成面２の全てに対面させるように基板５０を配置する場合には、図２７に示すように、基板５０を重力方向下側に配置してもよい。延在面３と、ガイド５２ａ，５２ｂのｘｙ面とが、同一平面内に存在するので、延在面３と、ガイド５２ａ，５２ｂのｘｙ面とが、複数並べられた基板５０のインプリント形成面２に対向する面に密着する。そのため、成形体の残膜の厚みｔの値を正確に再現できる。
【００８９】
なお、図２８に示すように、基板５０は、前述した透明ガラス基板３６のように、インプリント形成面２の全体に対向するものを用いても良い。
【００９０】
その他の工程については、第１の実施形態におけるインプリント工程と同じであるので、説明を省略する。
【００９１】
以上のように、本実施形態によれば、プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることから、延在面とインプリント形成面とを一つの平板から切削で作製するので、延在面とインプリント形成面とを所望の小さい間隔で作製できるので、小さい厚みの残膜を有する成形体を作製できる。これにより、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント用金型を提供できる。
【００９２】
また、他の実施形態によれば、前記プリントパターンの断面は露出されており、前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することから、基板がインプリント形成面の一部のみに対面する状態であっても、インプリント形成面２を傷つけることがなくインプリント工程を実施できるインプリント用金型を提供できる。
【００９３】
また、他の実施形態によれば、プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることから、延在面とインプリント形成面とを一つの平板から切削で作製するので、延在面とインプリント形成面とを所望の小さい間隔で作製できるので、小さい厚みの残膜を有する成形体を作製できる。これにより、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能なインプリント方法を提供できる。
【００９４】
また、他の実施形態によれば、前記プリントパターンの断面は露出されており、前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することから、基板がインプリント形成面の一部のみに対面する状態であっても、インプリント形成面２を傷つけることがないインプリント方法を提供できる。
【００９５】
また、他の実施形態によれば、前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することから、エネルギー硬化性樹脂の塗布位置と塗布量をより精密にコントロールすることが可能となるインプリント方法を提供できる。
【００９６】
また、他の実施形態によれば、上記のインプリント用金型を有することから、厚みが１０μｍ以下で、かつ、残膜の平行度を４’未満とする成形品を作製可能であり、また、インプリント形成面２を傷つけることのないインプリント装置を提供できる。
【符号の説明】
【００９７】
１ インプリント用金型
２ インプリント形成面
３ 延在面
５ 頂点
６ 側面
１１ 平板
２０ 刃先
２１ ダイヤモンドバイト
２２ 溝部
３１ ディスペンサ
３２ ２Ｐ樹脂
３６ 透明ガラス基板
３８ ブレード
３７，３９，４０，４２ 成形体
４４ 円筒面
４５ ミラー
４６ 円筒反射面
５０ 基板
５４ ネジ
１００，１１０ インプリント用金型
１０１ 円筒面
１０２ 平面部
５２ａ，５２ｂ ガイド
ＣＬ１，ＣＬ２ シリンドリカルレンズ
ｅ 間隔
Ｈ インクジェットヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【請求項２】
前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする請求項１に記載のインプリント用金型。
【請求項３】
プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、
前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント方法。
【請求項４】
前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする請求項３に記載のインプリント方法。
【請求項５】
前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、
前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することを特徴とする請求項３または４に記載のインプリント方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載のインプリント用金型を有することを特徴とするインプリント装置。
【請求項１】
プリントパターンが形成されたインプリント形成面と、該インプリント形成面に延在する延在面とを備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント用金型。
【請求項２】
前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする請求項１に記載のインプリント用金型。
【請求項３】
プリントパターンが形成されたインプリント形成面を備えるインプリント用金型と、変形可能な被成形体とを接触させることにより、前記被成形体を前記プリントパターンの形状に成形するインプリント方法であって、
前記インプリント用金型は、前記インプリント形成面に延在する延在面を備え、
前記インプリント形成面は、前記延在面に対する凹部に形成されていることを特徴とするインプリント方法。
【請求項４】
前記プリントパターンの断面は露出されており、
前記プリントパターンの断面を覆い、一面が前記延在面と同一平面内に存在するガイドを有することを特徴とする請求項３に記載のインプリント方法。
【請求項５】
前記被成形体はエネルギー硬化型樹脂であり、
前記被成形体を前記プリントパターン上にインクジェット法により塗布する工程を有することを特徴とする請求項３または４に記載のインプリント方法。
【請求項６】
請求項１または２に記載のインプリント用金型を有することを特徴とするインプリント装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−１９２５４４（Ｐ２０１２−１９２５４４Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５６３０８（Ｐ２０１１−５６３０８）
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１５日（２０１１．３．１５）
【出願人】（３０３０００４０８）コニカミノルタアドバンストレイヤー株式会社 (3,255)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]