微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置
【課題】複数の領域のそれぞれに微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置を提供する。
【解決手段】表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパ２を、被転写基板６上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板６上に微細構造体を形成する微細構造転写装置１において、支持部材２３ａ上に複数の前記スタンパ２を有するマルチヘッド２３を備えることを特徴とする。
【解決手段】表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパ２を、被転写基板６上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板６上に微細構造体を形成する微細構造転写装置１において、支持部材２３ａ上に複数の前記スタンパ２を有するマルチヘッド２３を備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体に押し付けてその表面に微細構造体を形成するための微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス等で必要とされる微細構造体を加工する技術として、フォトリソグラフィが多く用いられてきた。しかし、構造体の微細化が進み、要求される加工寸法が露光に用いられる光の波長程度まで小さくなるとフォトリソグラフィでの対応が困難となってきた。そのため、これに代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。
【０００３】
この電子線を用いた微細構造体の形成には、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を用いた一括露光方法と異なり、マスクパターンを直接描画する方法を採る。よって、描画する微細構造体が多いほど露光（描画）時間が増加し、微細構造体の完成までに時間が掛かるという欠点がある。そのため、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、微細構造体の形成に必要な時間が増大して、スループットが低下することが懸念される。
そこで、電子線描画装置の高速化を図るために各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子ビームを照射することによって、複雑な形状のパターンを形成する一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、構造体の微細化が進む一方で、電子線描画装置の大型化や、高い精度でのマスク位置の制御の必要性等によって装置のコストが非常に高くなるという欠点があった。
【０００４】
これに対し、微細構造体の形成を高精度及び低コストで行う技術として、ナノインプリント技術が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。このナノインプリント技術は、形成しようとする微細構造体の凹凸に対応する凹凸（表面形状）を有する、例えば石英、樹脂等からなるスタンパを、所定の基板上に形成された樹脂層に型押しするものである。このようなナノインプリント技術によれば、微細構造体を低コストかつ高スループットで製造することができる。そのため、ナノインプリント技術は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高輝度化を可能にする微細構造体や、大容量記録媒体（ハードディスクドライブ等）における記録ビットとしての微細構造体、燃料電池・太陽電池の高効率化を可能にする微細構造体等への応用が検討されている。
【０００５】
ちなみに、特許文献１には、光硬化性樹脂層を形成した基板に対してモールド（スタンパ）を位置決めするアライメント工程と、基板の光硬化性樹脂層に対してモールドを型押しするプレス工程と、モールドを押し付けた状態で光硬化性樹脂層に紫外線を照射して光硬化性樹脂層を硬化するＵＶ照射工程と、硬化した光硬化性樹脂層からモールドを剥離する離型工程と、を実施してモールドの微細構造を基板上の光硬化性樹脂層に転写する微細構造転写装置（インプリント装置ともいう）が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、アライメント工程で基板に対してテンプレート（スタンパ）を駆動するアクチュエータを備える微細構造転写装置が開示されている。ちなみに、特許文献２では、テンプレート（スタンパ）の微細構造が転写された基板上の光硬化性樹脂層（レジスト層）をマスクとして基板にエッチングを施すことで、基板に微細構造を形成するナノインプリントリソグラフィに係る技術が開示されている。このようなナノインプリントリソグラフィによれば、ナノインプリント技術を半導体デバイスの製造に応用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５１８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、半導体デバイスの製造工程においては、ウエハ（基板）上に、チップのサイズに対応するサイズで区画した複数の領域に微細構造を形成する必要がある。その一方で、従来の微細構造転写装置（例えば、特許文献１及び２参照）を使用して所定の精度で半導体デバイスを製造しようとすると、複数の領域ごとに個別に前記したアライメント工程、プレス工程、ＵＶ照射工程及び離型工程を行う必要がある。そのため、従来の微細構造転写装置を使用して半導体デバイスを製造しようとすると、従来の光リソグラフィ技術によって半導体デバイスを製造するときよりもスループットが低下することとなる。
したがって、このようなナノインプリント技術においては、例えば半導体デバイスの製造工程のように、複数の領域のそれぞれに、微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写装置が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、複数の領域のそれぞれに微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置を提供することにある。なお、本発明における微細構造体とはナノメートルからマイクロメートルのサイズの構造体を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明は、表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパを、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板上に微細構造体を形成する微細構造転写装置において、支持部材上に複数の前記スタンパを有するマルチヘッドを備えることを特徴とする微細構造転写装置である。
【００１１】
また、前記課題を解決する本発明は、表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有し、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させてこの被転写基板に前記微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを特徴とする微細構造転写用スタンパである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の領域のそれぞれに微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、微細構造転写用スタンパの側面図、（ｂ）は、微細構造転写用スタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【図３】図２のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）のスタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【図４】図３のスタンパの模式的断面図であり、図３（ｂ）のIV−IV断面図である。
【図５】スタンパの転写制御部を構成する位置制御機構の断面図であり、（ａ）は、図４のＶａ−Ｖａ断面を模式的に示す図、（ｂ）は、図４のＶｂ−Ｖｂ断面を模式的に示す図、（ｃ）は、図４のＶｃ−Ｖｃ断面を模式的に示す図である。
【図６】スタンパの転写制御部を構成する角度補正機構の断面図であり、図４のVIａ−VIａ断面を模式的に示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、マルチヘッドの側面図、（ｂ）は、マルチヘッドを微細構造体部側から見た平面図である。
【図８】図７のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ断面図である。
【図９】図７のマルチヘッドを使用して被転写基板上に微細構造体を形成する際の工程説明図である。
【図１０】図３のスタンパの変形例を示す図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸｂ−Ｘｂ断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、マルチヘッドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る微細構造転写用スタンパは、被転写基板に微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを主な特徴とし、本実施形態に係る微細構造転写装置は、この微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を搭載したことを主な特徴とする。以下では、微細構造転写装置及び微細構造転写用スタンパをこの順番で説明する。
【００１５】
＜微細構造転写装置＞
図１に示すように、本実施形態に係る微細構造転写装置１は、被転写基板６上に後記する樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成するための樹脂塗布機構１０と、樹脂薄膜７を形成した被転写基板６を樹脂塗布機構１０から微細構造転写機構２０に向けて搬送する被転写基板搬送機構１４と、マルチヘッド２３（スタンパ２）の微細構造Ｓを樹脂薄膜７に転写する微細構造転写機構２０と、を備えている。
なお、微細構造Ｓとしては、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの微細パターンからなるもので、微細パターンは、用途に応じて前記した微細サイズのピラーが規則的に配列したものや、これとは逆に微細サイズのピットが配列されたもの、微細サイズのレール状突起が配列されたもの（ラインアンドスペース）等の様々なものが挙げられる。
【００１６】
本実施形態での樹脂塗布機構１０は、図１に示すように、スピンドルモータ１１と、被転写基板６を支持すると共に被転写基板６にスピンドルモータ１１の回転力を伝達するスピンドルチャック１２と、高速回転する被転写基板６の表面に光硬化性樹脂を供給する樹脂供給ノズル１３と、を備えるスピンコート装置で構成されている。このようなスピンコート装置は、被転写基板６の略全面にわたって、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を均一に形成することができるので好ましい。また、スピンコート装置は、光硬化性樹脂を樹脂供給ノズル１３から供給する際のタイミングや、被転写基板６に対する光硬化性樹脂の供給位置、光硬化性樹脂の供給量の制御が容易である点でも好ましい。特に、被転写基板６の回転速度（スピン回転速度）、スピン保持時間、及び予め設定したスピン回転速度に至るまでの時間が制御可能なスピンコート装置は、より好ましい。このようなスピンコート装置によれば、樹脂薄膜７の厚さを精度よく制御することができる。
なお、本発明における樹脂塗布機構１０は、このスピンコート装置に限定されるものではなく、例えば、ディスペンス法、インクジェット法、スプレー法等のスピンコート法以外の塗工法を採用する装置も使用することができる。
【００１７】
本実施形態での被転写基板搬送機構１４は、図１に示すように、水平方向に延設される水平ハンドリングアーム１４ａと、垂直方向（鉛直方向）に延設されると共に水平ハンドリングアーム１４ａの一端を支持する垂直ハンドリングアーム１４ｂと、垂直ハンドリングアーム１４ｂを垂直方向（鉛直方向）に移動すると共に垂直ハンドリングアーム１４ｂの軸線を中心に垂直ハンドリングアーム１４ｂを回転させる駆動部１４ｃと、被転写基板６を把持可能となっている共に水平ハンドリングアーム１４ａの延設方向に沿って移動可能なチャックヘッド１４ｄと、このチャックヘッド１４ｄが把持した被転写基板６を受け取って、微細構造転写機構２０に移送する移送ステージ３１と、を備えて構成されている。
【００１８】
この被転写基板搬送機構１４は、樹脂塗布機構１０によって樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）が塗布された被転写基板６を、チャックヘッド１４ｄ、水平ハンドリングアーム１４ａ及び垂直ハンドリングアーム１４ｂ並びに駆動部１４ｃが連動することで移送ステージ３１に受け渡すようになっている。そして、移送ステージ３１は、この被転写基板６をマルチヘッド２３の下方に移送して水平に支持するようになっている。なお、移送ステージ３１は、後記するように、被転写基板６に対するマルチヘッド２３のアライメント工程、及び離型工程で、マルチヘッド２３に対して被転写基板６を接近及び離反させる昇降機構（図示省略）を更に有する構成とすることもできる。また、移送ステージ３１は、被転写基板６の板面を水平に維持しつつ、その板面を水平面内で回転することで被転写基板６を所定の回転角度に位置決めする回転角度調節機構（図示省略）を更に有する構成とすることもできる。
本発明における被転写基板搬送機構１４は、このような構成に限定されずに、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）が塗布された被転写基板６を、微細構造転写機構２０に向けて搬送可能であればどのような構成であってもよく、その搬送経路は問わない。
また、被転写基板搬送機構１４としては、光硬化性樹脂を塗布した樹脂塗布機構１０が被転写基板６をそのまま微細構造転写機構２０に向けて移動するものを含めることができる。
【００１９】
本実施形態での微細構造転写機構２０は、支持部材２３ａに複数のスタンパ２を有するマルチヘッド２３と、支持部材２３ａの位置を制御する支持部材駆動機構２３ｂと、を備えている。
【００２０】
支持部材駆動機構２３ｂは、被転写基板搬送機構１４によって搬送された樹脂薄膜７付き被転写基板６に対して、微細構造転写機構２０のマルチヘッド２３を誘導及び接近させる機構である。
本実施形態での支持部材駆動機構２３ｂは、予め配置された所定のレールに沿って移動可能な直動モータ機構でマルチヘッド２３の支持部材２３ａをＸ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させる構成となっている。
【００２１】
なお、本発明における他の支持部材駆動機構２３ｂとしては、被転写基板６に対してマルチヘッド２３を誘導及び接近させる機構であれば特に制限は無く、ピエゾ素子や回転モータ等の駆動要素と他の機械的要素とを適宜に組み合わせて構成することもできる。
【００２２】
また、支持部材駆動機構２３ｂは、支持部材２３ａを前記したＸ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させると共に、更にＸ−Ｙ面（水平面）内で支持部材２３ａの回転角度（θ）を調節可能な構成とすることもできる。
なお、支持部材駆動機構２３ｂによって支持部材２３ａを移動させる距離の範囲は、後記するスタンパ２を構成する粗調位置制御機構２５（図４参照）や微調位置制御機構２７（図４参照）がスタンパ２の微細構造体部２４ａ（図４参照）を移動させる距離の範囲と異なって、ナノメートル乃至マイクロメートルの極微小な範囲で設定される必要はなく、センチメートル以上のオーダで設定することができる。
【００２３】
＜マルチヘッド＞
次に、マルチヘッド２３について説明する。
マルチヘッド２３は、複数の小スタンパが集合したスタンパヘッドであって、図１に示すように、この小スタンパに相当するスタンパ２が支持部材２３ａの板面に沿って複数並設されたものである。次に参照する図２は、本発明の実施形態に係る微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、微細構造転写用スタンパの側面図、（ｂ）は、微細構造転写用スタンパを微細構造体部側から見た平面図である。なお、図２（ａ）に示す微細構造体部２４ａに形成される微細構造Ｓ（微細パターン）は、作図の便宜上、模式的に示すものであり、その形状及びサイズは、現実の形状及びサイズと相違している。また、図２（ｂ）に示す微細構造体部２４ａにおいては微細構造Ｓ（微細パターン）の記載を省略している。
【００２４】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持部材２３ａは、平面視で正方形の板体で形成されている。なお、本発明での支持部材２３ａの平面形状としては、複数のスタンパ２を配置できれば特に制限されるものではなく、例えば、正方形以外の多角形、円形、楕円形等のものを選択することができる。
【００２５】
このような支持部材２３ａの平面形状は、後記する被転写基板６（図１参照）の平面形状と異なるものが好ましく、これに加えて支持部材２３ａの平面サイズが、被転写基板６の平面サイズと異なるものが更に好ましい。このような支持部材２３ａによれば、後記する離型工程において、図９（ｄ）に示すように、樹脂薄膜７からスタンパ２を引き剥がす際に、支持部材２３ａの縁部、又は被転写基板６の縁部に、必要に応じて使用されることがある引き剥がし用の剥離爪（図示省略）を掛け易くすることができる。
【００２６】
このような支持部材２３ａの材質としては、次に説明するスタンパ２を後記するように支持することができるものであれば特に制限はなく、例えば、ガラス、石英、シリコンウェハ、金属板、樹脂板等が挙げられる。
【００２７】
スタンパ２は、前記したように、このような支持部材２３ａの片面に複数並設される。具体的には、図２（ｂ）に示すように、正方形の支持部材２３ａの四隅を除いて、縦横に等間隔に整列するように配置され、本実施形態では２１個のスタンパ２が配置されている。つまり、縦横に隣接し合うスタンパ２同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さ（後記する微細構造体部２４ａ同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さ）は、等しくなるように設定されている。なお、微細構造体部２４ａ同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さは、このマルチヘッド２３を使用して被転写基板６に転写される微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）の種類に応じて適宜に設定することができ、この際、隙間ｄ１及びｄ２同士は相互に異なっていてもよいし、複数の隙間ｄ１同士が相互に異なっていても、また、複数の隙間ｄ２同士が相互に異なっていてもよい。
【００２８】
前記したマルチヘッドを構成する小スタンパである、図２（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２は、表面に微細構造Ｓが形成された微細構造形成層２９ｃを有する微細構造体部２４ａと、この微細構造体部２４ａと支持部材２３ａとの間に介在してこれら同士を接続することで、微細構造体部２４ａを支持部材２３ａに支持させる転写制御部２４ｂとを備えている。また、この転写制御部２４ｂは、後に詳しく説明するように、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対する微細構造Ｓの転写状態を制御するように機能する。
【００２９】
次に参照する図３は、図２のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）のスタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【００３０】
スタンパ２の微細構造体部２４ａは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、正方形の上下面を有し、その高さの比較的に低い直方体で構成されている。そして、図３（ａ）に示す微細構造体部２４ａの下面Ｕには、図示しないが、微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を有する微細構造形成層２９ｃ（図２（ａ）参照）が形成されている。なお、この下面Ｕは、特許請求の範囲にいう「微細構造形成層の表面」に相当する。
【００３１】
そして、微細構造体部２４ａの下面Ｕの面積は、この下面Ｕと平行な、転写制御部２４ｂの断面積（図３（ｂ）のハッチング部）よりも大きくなるように設定されている。ちなみに、本発明においては、微細構造体部２４ａの下面Ｕの面積が転写制御部２４ｂの断面積以上となっていればよい。
【００３２】
また、微細構造体部２４ａの下面Ｕには、図３（ｃ）に示すように、この下面Ｕの一辺の両端のそれぞれに、アライメントマークＭが設けられている。このアライメントマークＭは、後記するアライメント工程において（図９（ｂ）参照）、被転写基板６（図９（ｂ）参照）に対してスタンパ２を位置決めする際に使用される。
ちなみに、被転写基板６（図９（ｂ）参照）に対するスタンパ２（図９（ｂ）参照）の位置決め（アライメント）は、被転写基板６に設けられた図示しないアライメントマークに、図３（ｃ）に示す微細構造体部２４ａのアライメントマークＭを重ね合わせることで行われる。
【００３３】
このような微細構造体部２４ａのアライメントマークＭと被転写基板６のアライメントマーク（図示省略）とが重なって、被転写基板６に対して微細構造体部２４ａが位置合わせされたことの確認手法（位置決め手法）としては、後記する透明な微細構造形成層２９ｃを見通してＣＣＤカメラ等の撮像手段でアライメントマークＭの重なりを撮像画像で確認するもの、反射型ファイバーセンサ等でアライメントマークＭの重なりを、検知される反射光量の変化に基づいて確認するもの等が挙げられる。
なお、位置決め手法として反射型ファイバーセンサを使用する場合には、スタンパ２のサイズを考慮すると、径の細い反射型ファイバーセンサが好ましい。
また、アライメントマークＭの形状としては、特に制限はなく、図３（ｃ）に示す円形と十文字を重ね合わせたものの他、同心円状に複数の円形が重ね合わされたもの、格子状のもの等が挙げられる。
【００３４】
スタンパ２の転写制御部２４ｂは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、正方形の上下面を有し、その高さが微細構造体部２４ａの高さよりも高い直方体で構成されている。そして、この転写制御部２４ｂの微細構造体部２４ａの下面Ｕと平行な断面積は、前記したように、下面Ｕの面積よりも小さくなっている。
なお、転写制御部２４ｂと微細構造体部２４ａとは分離可能となっており、アプリケーションに応じて、異なる微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を有する他の微細構造体部２４ａと取り換えて用いることができるようになっている。
【００３５】
また、転写制御部２４ｂと微細構造体部２４ａとの接続は、ボルト等の締結具や所定の治具による機械的接続であってもよいし、転写制御部２４ｂの内部に形成された吸引孔（図示省略）を介して微細構造体部２４ａを真空引きする吸引接続であってもよい。
転写制御部２４ｂと支持部材２３ａ（図２（ａ）参照）との接続手段は、転写制御部２４ｂ及び支持部材２３ａの材質に応じて適宜に選択することができ、ボルト等の締結具や所定の治具による機械的接続や、接着剤、融着剤等による固着であっても構わない。
【００３６】
次に、微細構造体部２４ａと転写制御部２４ｂとについて更に詳しく説明する。
参照する図４は、図３のスタンパの模式的断面図であり、図３（ｂ）のIV−IV断面図である。
【００３７】
（微細構造体部）
図４に示すように、微細構造体部２４ａは、支持基材２９ａに、緩衝層２９ｂを介して前記した微細構造形成層２９ｃを積層した多層構成となっている。そして、支持基材２９ａ、緩衝層２９ｂ及び微細構造形成層２９ｃからなる積層体の周囲（図３（ａ）に示す微細構造体部２４ａの四方の側面）を覆うように、遮光層２９ｄが形成されている。
なお、この遮光層２９ｄは、特許請求の範囲にいう「遮光機構」に相当する。
【００３８】
≪支持基材≫
支持基材２９ａとしては、緩衝層２９ｂ及び微細構造形成層２９ｃを支持する機能を有するものであれば、その材質、サイズ、形状、作製方法は特に限定されない。
本実施形態での支持基材２９ａの形状は、平面視で正方形の板体を想定しているが、その形状は、円形、長方形等の他の平面形状を有する板体であっても構わない。
【００３９】
支持基材２９ａの材料としては、例えば、ガラス、石英、ＡｌＴｉＣ、各種樹脂材料等のように強度と加工性を有し、光硬化性樹脂からなる本実施形態での樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を硬化させる光（一般的には波長３６５ｎｍの紫外線であるが、その他の波長の光でもよい）を透過するものであれば特に制限はない。中でも石英やガラスは透明性が高いので好ましい。このような透明性が高い材料で支持基材２９ａを形成すると、緩衝層２９ｂや微細構造形成層２９ｃを光硬化性樹脂で形成する場合に、この光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。
支持基材２９ａの弾性率は、所定の強度を維持するために１０ＧＰａ以上であることが好ましい。特にスタンパ２の耐久性や転写精度の観点からは５０ＧＰａ以上であることが更に好ましい。
【００４０】
また、支持基材２９ａは、弾性率の異なる２種以上の層で構成することもできる。このような支持基材２９ａにおいては、弾性率の高い層と低い層との積層順や、各層の組み合わせ、及び層数等について特に制限はない。
このような２種以上の層を有する支持基材２９ａとしては、例えば、前記した材料を２種以上選択して各層を形成したものや、前記した材料からなる層と樹脂材料からなる層とを組み合わせたもの、樹脂材料からなる層同士を組み合わせたもの等が挙げられる。
【００４１】
前記した樹脂材料の具体例としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらのいずれかを単独で用いても、異なる樹脂を複数混合して用いてもよい。また、無機フィラーや有機フィラー等の充填剤を含んでいてもよい。
【００４２】
≪緩衝層≫
緩衝層２９ｂの形成材料としては、前記した緩衝機能を発揮するものであれば特に制限はないが、具体的には、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、ジアリルフタレート樹脂等の柔軟な樹脂材料が挙げられる。
【００４３】
緩衝層２９ｂの形成方法としては、支持基材２９ａの表面に供給した前記形成材料に対して、光硬化処理、熱硬化処理、熱圧着処理等を施す方法が挙げられる。この際、支持基材２９ａの表面には、緩衝層２９ｂとの接着力を高めるシランカップリング剤を施すことができる。
【００４４】
このような緩衝層２９ｂは、スタンパ２を被転写基板６（図９（ａ）参照）に形成した樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に押し当ててその微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写する際に、被転写基板６の反りや、うねり、被転写基板６上に付着した異物等に対して追従するように弾性変形する機能、つまり、緩衝機能を発揮する。その結果、緩衝層２９ｂは、被転写基板６の反り等に起因する転写不良を最小限に抑制する。
【００４５】
また、緩衝層２９ｂは、次に説明する微細構造形成層２９ｃが硬質材料で形成されている場合には、特に好適に使用される。なお、本実施形態での微細構造体部２４ａとしては、微細構造形成層２９ｃの形成材料が硬質であるか、又は柔軟性を有するものであるかに関わらずに緩衝層２９ｂを有するものを想定しているが、微細構造形成層２９ｃの形成材料が柔軟性を有するものである場合には、緩衝層２９ｂを省略することもできる。
【００４６】
≪微細構造形成層≫
微細構造形成層２９ｃの形成材料としては、その表面（図３（ａ）に示す下面Ｕ）に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を形成することができると共に、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成する光硬化性樹脂を硬化する光（一般的には波長３６５ｎｍの紫外線であるがその他の波長の光でもよい）を透過できるものであれば特に制限されることはない。
【００４７】
微細構造形成層２９ｃの硬質の形成材料としては、例えば、ガラス、石英等が挙げられる。また、柔軟な（弾性を有する）形成材料としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、ジアリルフタレート樹脂、ポリシルセスキオキサン等の樹脂材料が挙げられる。
【００４８】
中でも、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等からなる微細構造形成層２９ｃは、後記する樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対する離型性に富むので好ましい。また、ポリシルセスキオキサン（その誘導体を含む）からなる微細構造形成層２９ｃは、耐久性に優れるので好ましい。
【００４９】
また、前記した柔軟な樹脂材料からなる微細構造形成層２９ｃは、被転写基板６（図９（ａ）参照）上の樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写する際に、被転写基板６の反りや、うねり、被転写基板６上に付着した異物等に対して追従するように弾性変形する機能、つまり緩衝機能を発揮する。その結果、このような微細構造形成層２９ｃによれば、この緩衝機能により転写不良を最小限に抑制することができる。また、この緩衝機能により、微細構造Ｓに重ねて新たな微細構造Ｓを形成する場合にも、元の微細構造Ｓの直近まで新たな微細構造Ｓを重ねて配置することが可能となるので、重ねる微細構造Ｓ同士の積層厚さを低減することができる。
【００５０】
このような樹脂材料からなる微細構造形成層２９ｃの形成方法としては、緩衝層２９ｂの表面に供給した樹脂材料に対して、光硬化処理、熱硬化処理、熱圧着処理等を施す方法が挙げられる。この際、緩衝層２９ｂの表面には、微細構造形成層２９ｃとの接着力を高めるシランカップリング剤を施すことができる。
また、ガラス、石英等の硬質材料からなる微細構造形成層２９ｃの形成方法としては、例えば、緩衝層２９ｂの表面に接着剤層（図示省略）を介して微細構造形成層２９ｃを接着する方法が挙げられる。
【００５１】
微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）は、微細構造形成層２９ｃが石英等からなる場合には、電子線描画法や光リソグラフィ法で形成することができる。また、微細構造形成層２９ｃがガラス、柔軟な樹脂材料で形成される場合には、熱ナノインプリント法、ナノインプリント法（ナノインプリントリソグラフィを含む）で形成することができる。特に、樹脂材料のナノインプリント法による微細構造Ｓの形成は、簡便で好ましい。
【００５２】
≪遮光層≫
遮光層２９ｄは、後記するＵＶ照射工程において（図９（ｃ）参照）、一つのスタンパ２の周囲に存在する樹脂薄膜７（図９（ｃ）参照）のうち、硬化させる予定のない樹脂薄膜７に光（ＵＶ）が照射されて当該樹脂薄膜７が硬化するのを防止するものである。つまり、遮光層２９ｄは、各スタンパ２の直下のみに存在する樹脂薄膜７に光（ＵＶ）が照射されるように各スタンパ２で遮光することによって、微細構造Ｓを転写しない部分に対応する樹脂薄膜７を未硬化（未露光）のまま残存させることができる。その結果、未硬化（未露光）の樹脂薄膜７を除去する、後の現像工程を効率よく行うことができる。
【００５３】
この遮光層２９ｄとしては、少なくとも微細構造体部２４ａの側面から出射される光を遮断できるものであれば特に制限はなく、例えば、光を透過しない金属や樹脂（遮光材料）からなる板体、フィルム等を微細構造体部２４ａの側面に張り付けたもの、その側面に蒸着したもの等が挙げられる。
なお、本実施形態での遮光層２９ｄは、微細構造体部２４ａの側面のみに設けたものを想定しているが、微細構造体部２４ａからこの微細構造体部２４ａ寄りの転写制御部２４ｂの側面にまで跨って形成されていても構わない。
【００５４】
（転写制御部）
次に、転写制御部２４ｂについて説明する。
図４に示すように、本実施形態での転写制御部２４ｂは、微細構造体部２４ａの支持基材２９ａと隣接する側から順番に、露光機構２８、微調位置制御機構２７、角度補正機構２６及び粗調位置制御機構２５とを備えている。これらは、微細構造体部２４ａ上で層状に相互に重ねられるように形成されることで、図３（ａ）に示す角柱状の転写制御部２４ｂの外形を形成している。
以下では、図４に示す粗調位置制御機構２５、角度補正機構２６、微調位置制御機構２７及び露光機構２８の順番で説明する。なお、粗調位置制御機構２５及び微調位置制御機構２７は共に特許請求の範囲にいう「位置制御機構」を構成している。
【００５５】
≪粗調位置制御機構≫
図４に示すように、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、微細構造体部２４ａに対して遠い方から、近い方に向かって、第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃがこの順番で積層されている。
第１水平面内位置調整部２５ａには、水平方向に沿って圧電素子Ｄ（ピエゾ素子）が延設されている。そして、この圧電素子Ｄの両端部に設けられた端子Ｔ，Ｔのうち、一方の端子Ｔ（図４の紙面の左側の端子Ｔ）は、第１水平面内位置調整部２５ａの上下を仕切る境界面のうちの上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の右側の端子）は、第１水平面内位置調整部２５ａの上下を仕切る境界面のうちの下面に接続されている。
ちなみに、本実施形態での第１水平面内位置調整部２５ａの上下面のそれぞれは、圧電素子Ｄを第１水平面内位置調整部２５ａ内で装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜で形成されている。なお、上下面の導電性薄膜のそれぞれには、図示しない電位印加用のリード線（図示省略）が接続されている。
【００５６】
図４のＶａ−Ｖａ断面図である図５（ａ）に示すように、本実施形態での圧電素子Ｄは、第１水平面内位置調整部２５ａ内で相互に並列するように複数（３つ）設けられている。そして、この第１水平面内位置調整部２５ａにおいては、端子Ｔ，Ｔに印加される電位の極性及び大きさに応じて圧電素子Ｄがその延設方向に沿うように（図５（ａ）の矢印に示すように）伸縮動作を行うこととなる。つまり、図４に示す第１水平面内位置調整部２５ａの上面に対してその下面は、図４の紙面の左右方向に相対的にスライド移動することとなる。
【００５７】
垂直方向位置調整部２５ｂは、図４に示すように、その内部に圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜でそれぞれ形成される上下面を有している。
なお、前記した第１水平面内位置調整部２５ａの下面と、この垂直方向位置調整部２５ｂの上面とは、図示しない絶縁層を介して一体となっている。
そして、圧電素子Ｄの一方の端子Ｔ（図４の紙面の上側の端子Ｔ）は、上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の下側の端子Ｔ）は、下面に接続されている。
図４のＶｂ−Ｖｂ断面図である図５（ｂ）に示すように、圧電素子Ｄは、垂直方向位置調整部２５ｂの略中央に配置されている。
【００５８】
また、図示しないが、垂直方向位置調整部２５ｂ（図４参照）の上下面をそれぞれ構成する導電性薄膜には、電位印加用のリード線（図示省略）が接続されており、このリード線を介して端子Ｔ，Ｔ（図４参照）に印加される電位の極性及び大きさに応じて圧電素子Ｄ（図４参照）がその上下方向に沿うように（図４の紙面の上下方向に）伸縮動作を行うこととなる。つまり、垂直方向位置調整部２５ｂの上面に対してその下面は、近接・離反移動することとなる。
【００５９】
第２水平面内位置調整部２５ｃは、図４に示すように、その内部に圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜でそれぞれ形成される上下面を有している。
なお、前記した垂直方向位置調整部２５ｂの下面と、この第２水平面内位置調整部２５ｃの上面とは、図示しない絶縁層を介して一体となっている。
【００６０】
そして、本実施形態での第２水平面内位置調整部２５ｃは、図４のＶｃ−Ｖｃ断面図である図５（ｃ）に示すように、圧電素子Ｄの延設方向を、図５（ａ）に示す第１水平面内位置調整部２５ａにおける圧電素子Ｄの延設方向に対して直交する方向とした以外は、この第１水平面内位置調整部２５ａと同様に形成されている。
【００６１】
つまり、第２水平面内位置調整部２５ｃ内で相互に並列するように複数（３つ）設けられる圧電素子Ｄのそれぞれは、端子Ｔ，Ｔ（図４参照）に印加される電位の極性及び大きさに応じてその延設方向に沿うように（図５（ｃ）の矢印に示すように）伸縮動作を行うこととなる。したがって、図５（ｃ）に示す第２水平面内位置調整部２５ｃの圧電素子Ｄの伸縮方向は、図５（ａ）に示す第１水平面内位置調整部２５ａの圧電素子Ｄの伸縮方向に対して、水平面内で直交する方向となる。
【００６２】
以上のような粗調位置制御機構２５によれば、このような第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃが協働することによって、図２（ａ）に示す支持部材２３ａに転写制御部２４ｂを介して接続される微細構造体部２４ａの位置を、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させて調整することができる。ちなみに、この粗調位置制御機構２５による微細構造体部２４ａの位置の調整は、主に、被転写基板６（図９（ａ）参照）の樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対して、大まかなレンジで微細構造体部２４ａを接近させる、アライメント工程（図９（ｂ）参照）での比較的に初期の段階で行われる。
【００６３】
つまり、粗調位置制御機構２５による位置調整のレンジは、図１に示す支持部材駆動機構２３ｂによる支持部材２３ａの位置調整のレンジよりも細かく、後記する微調位置制御機構２７による位置調整のレンジよりも大きい。
なお、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、圧電素子Ｄ（図４参照）をその駆動部として使用しているが、本発明は、微小駆動が可能であれば駆動部の種類に特に制限はなく、例えば導電性高分子を用いたポリマアクチュエータ等をも使用することができる。
また、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、支持部材２３ａに対して水平面内で微細構造体部２４ａを回転させて所定の回転角度（θ）となるように調節する回転角度調整機構（図示省略）を更に備えることもできる。
【００６４】
≪角度補正機構≫
図４に示すように、角度補正機構２６は、水平面内に並設される３つの圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）と、この弾性樹脂層を上下で挟持する絶縁性薄膜とで形成されている。なお、前記した第２水平面内位置調整部２５ｃの下面と、この角度補正機構２６の上面とは、一体となっている。
そして、各圧電素子Ｄの一方の端子Ｔ（図４の紙面の上側の端子Ｔ）は、上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の下側の端子Ｔ）は、下面に接続されている。
【００６５】
３つの圧電素子Ｄは、図４のVIａ−VIａ断面図である図６に示すように、水平面内に描かれる正三角形の頂点に位置するように配置されている。また、各圧電素子Ｄは、それぞれが独立して駆動するように、各圧電素子Ｄの端子Ｔ（図４参照）には個別にリード線が配設されている。そして、端子Ｔに印加される電位の極性及び大きさに応じて各圧電素子Ｄは、その上下方向に沿うように（図４の紙面の上下方向に）伸縮動作を行うこととなる。つまり、各圧電素子Ｄの上下方向の長さを個別に変更することによって、角度補正機構２６の上面に対してその下面が成す角度が変化することとなる。
以上のような角度補正機構２６によれば、図２（ａ）に示す支持部材２３ａに転写制御部２４ｂを介して接続される微細構造体部２４ａの、水平面に対する角度を調整することができる。
【００６６】
≪微調位置制御機構≫
図４に示すように、本実施形態での微調位置制御機構２７は、微細構造体部２４ａに対して遠い方から、近い方に向かって、第１水平面内位置調整部２７ａ、垂直方向位置調整部２７ｂ及び第２水平面内位置調整部２７ｃがこの順番で積層されている。
【００６７】
この微調位置制御機構２７は、前記した粗調位置制御機構２５と比較して、微細構造体部２４ａの位置調整のレンジが異なる以外は同様に構成されている。つまり、第１水平面内位置調整部２７ａ、垂直方向位置調整部２７ｂ及び第２水平面内位置調整部２７ｃは、前記した粗調位置制御機構２５の第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃと同様に構成されている。
ちなみに、微調位置制御機構２７では、数１０ｎｍ〜数μｍの極微細なレンジで微細構造体部２４ａの位置の調整を行うこととなる。
図４中、微調位置制御機構２７における符号Ｄは圧電素子であり、符号Ｔは、圧電素子Ｄの端子である。
そして、この微調位置制御機構２７においては、粗調位置制御機構２５と同様に、導電性高分子を用いたポリマアクチュエータ等も使用することができるし、回転角度調整機構（図示省略）を更に備えることもできる。
【００６８】
≪露光機構≫
図４に示すように、本実施形態での露光機構２８は、その内部に、ＬＥＤ等で構成される紫外線を照射可能な光源Ｌを装填する光透過性樹脂層２８ａと、微細構造体部２４ａ側でこの光透過性樹脂層２８ａに積層される光拡散層２８ｂと、を備えている。
光透過性樹脂層２８ａの形成材料としては、前記した微細構造形成層２９ｃの形成材料と同様のものを使用することができる。
光拡散層２８ｂは、光源Ｌから照射される紫外線を散乱させて、後記するＵＶ照射工程（図９（ｃ）参照）で、樹脂薄膜７に照射される紫外線を均一化するように、露光機構２８を面光源化するものである。
【００６９】
このような露光機構２８によれば、ＵＶ照射工程で樹脂薄膜７に近い位置に光源Ｌを配置しながらも、樹脂薄膜７に対して充分な光量で均一に紫外線を照射することができる。つまり、樹脂薄膜７を効率よく均一に硬化させることができる。
ちなみに、本実施形態での露光機構２８は、ＬＥＤ等からなる光源Ｌを光透過性樹脂層２８ａ内に均一に多く配置することで、光拡散層２８ｂを省略することもできる。
【００７０】
（転写方法）
次に、本発明の微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッド２３（図１参照）を使用した微細構造の転写方法について説明する。なお、この転写方法で使用するマルチヘッド２３は次のように構成されている。参照する図７は、次に説明する転写方法で使用する、本発明の他の実施形態に係るマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、マルチヘッドの側面図、（ｂ）は、マルチヘッドを微細構造体部側から見た平面図である。図８は、図７のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ断面図である。
【００７１】
次に説明する転写方法で使用するマルチヘッド２３は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、図２（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３と異なって、その支持部材２３ａが平面視で円形を呈する板体で形成されている。また、小スタンパとしてのスタンパ２の配列は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３のスタンパ２の配列と同様になっている。
なお、図７（ａ）及び（ｂ）中、符号２４ａは、次に説明するスタンパ２の微細構造体部であり、符号２４ｂは、スタンパ２の転写制御部である。図７（ｂ）中、符号Ｍは、アライメントマークである。
【００７２】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２と異なって、微細構造形成層２９ｃと転写制御部２４ｂとの間に介在する支持基材２９ａ及び緩衝層２９ｂからなる積層部分の外形が四角錐台形状を呈していると共に、転写制御部２４ｂの幅が、図３（ａ）及び（ｂ）に示す転写制御部２４ｂの幅よりも狭くなっている。言い換えれば、転写制御部２４ｂの断面積（図８（ｂ）のハッチング部）が、図３（ｂ）に示す転写制御部２４ｂの断面積（図３（ｂ）のハッチング部）よりも更に狭くなっている。
【００７３】
次に参照する図９は、図７の微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを使用して被転写基板上に微細構造体を形成する際の工程説明図である。
ちなみに、この転写方法で使用される微細構造転写装置１は、図１に示すマルチヘッド２３に代えて図７（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３を搭載する構成となっている。
【００７４】
この転写方法では、図９（ａ）に示すように、その表面に樹脂薄膜７が形成された被転写基板６が、マルチヘッド２３の下方に配置される。ちなみに、樹脂薄膜７は、前記したように、樹脂塗布機構１０（図１参照）によって被転写基板６上に形成され、その後、被転写基板搬送機構１４（図１参照）によってマルチヘッド２３の下方に配置される。
次いで、この転写方法では、微細構造体部２４ａを、被転写基板６に向けて大まかなレンジでアプローチさせる。この際、図１に示す微細構造転写装置１の支持部材駆動機構２３ｂ、並びに図４に示す転写制御部２４ｂの、少なくとも粗調位置制御機構２５及び角度補正機構２６のいずれかが使用される。
【００７５】
図９（ｂ）は、被転写基板６に対して微細構造体部２４ａの微細構造Ｓを位置決めするアライメント工程を模式的に表している。
ちなみに、本実施形態でのアライメント工程では、図９（ｂ）に示すように、微細構造体部２４ａが被転写基板６には接触しないが、樹脂薄膜７には接触する状態で行う。
なお、アライメント工程は、微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７に接触しない状態で行うことができる。ちなみに、樹脂薄膜７に接触しない状態でアライメント工程を行うと、微細構造体部２４ａと樹脂薄膜７との接触時間を短くすることができ、微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７の化学的性状の影響を受け難いので微細構造体部２４ａの形成材料の選択の幅を広げることができる。
【００７６】
次に、本実施形態でのアライメント工程は、微細構造体部２４ａ及び被転写基板６にそれぞれ設けられたアライメントマーク（図示省略）同士の重なりを確認することで行う。そして、この図９（ｂ）に示すアライメント工程における最終的な微細構造体部２４ａと被転写基板６との位置決めは、転写制御部２４ｂに含まれる微調位置制御機構２７（図４参照）によって行う。ちなみに、本実施形態での微調位置制御機構２７は、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）における微細構造体部２４ａの移動距離、及び必要に応じてＸ−Ｙ水平面内における微細構造体部２４ａの回転角度（θ）を制御することで微細構造体部２４ａと被転写基板６との位置決めを行う。この際、微調位置制御機構２７は、Ｚ方向（垂直方向）の下向きに微細構造体部２４ａを移動させることで、樹脂薄膜７を加圧することとなる。
【００７７】
次に、この転写方法では、図９（ｃ）に示すように、ＵＶ照射工程が実施される。このＵＶ照射工程では、図４に示す露光機構２８の光源Ｌから紫外線ＵＶを照射することにより樹脂薄膜７を硬化させる。
なお、本実施形態では、前記したアライメント工程が終了したと同時にＵＶ照射工程が実施されるが、この際、位置決めされた微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７を加圧している状態で紫外線ＵＶが照射される。
【００７８】
そして、本実施形態においては、複数のスタンパ２の微細構造体部２４ａを、予め定められた順番で被転写基板６に対して位置決めしていく場合に、アライメント工程が終了した順番で各スタンパ２がそれぞれＵＶ照射工程を実施して樹脂薄膜７を硬化させていく。つまり、各スタンパ２は、予め定められた被転写基板６の所定の領域に、その微細構造Ｓを高い精度で転写することとなる。
この際、各スタンパ２の露光機構２８（図４参照）は、遮光層２９ｄ（図４参照）により、各スタンパ２の直下のみに存在する樹脂薄膜７に光（ＵＶ）を照射するので、その後に他のスタンパ２で転写する予定のある樹脂薄膜７部分を不用意に硬化させることがない。
【００７９】
次に、この転写方法では、図９（ｄ）に示すように、硬化した樹脂薄膜７から各スタンパ２を剥離する剥離工程が行われる。ちなみに、この剥離工程は、全てのスタンパ２において、ＵＶ照射工程が終了してから実施される。言い換えれば、複数のスタンパ２のうち、ＵＶ照射工程が終了していないスタンパ２があると、全てのスタンパ２において、この剥離工程が実施されないこととなる。
【００８０】
ちなみに、この剥離工程は、スタンパ２の微細構造形成層２９ｃ（図２（ａ）参照）を被転写基板６に対して傾斜するように持ち上げる一次剥離工程と、この一次剥離工程の後に、スタンパ２全体を上方に向けて引き上げる二次剥離工程と、で構成することができる。この際、一次剥離工程は、図４に示す転写制御部２４ｂの角度補正機構２６、並びに粗調位置制御機構２５の垂直方向位置調整部２５ｂ及び微調位置制御機構２７の垂直方向位置調整部２７ｂのうちの少なくとも１つを駆動することにより行うことができる。また、二次剥離工程は、図１に示す支持部材駆動機構２３ｂ、並びに図４に示す角度補正機構２６、粗調位置制御機構２５の垂直方向位置調整部２５ｂ及び微調位置制御機構２７の垂直方向位置調整部２７ｂのうちの少なくとも１つを駆動することにより行うことができる。
なお、本実施形態での剥離工程によれば、前記した一次剥離工程を含むことで、剥離時に各スタンパ２に掛かる力を最小限にすることができ、スタンパ２の耐久性（寿命）を高めることができる。
【００８１】
図９（ｅ）は、洗浄工程を行った後の被転写基板６を示している。この洗浄工程においては、図９（ｃ）のＵＶ照射工程、及び図９（ｄ）の剥離工程を経た後の被転写基板６に残存する未硬化（未露光）の樹脂薄膜７が有機溶媒（例えばアセトン等）によって除去される。なお、図９（ｄ）中、符号Ｒは、樹脂薄膜７の未硬化部分であり、図９（ｅ）では、この未硬化部分Ｒが消失している様子を示している。
そして、図９（ｅ）中、符号Ｂは微細構造体である。
なお、以上のような転写工程では、微細構造体Ｂが、被転写基板６の樹脂薄膜７に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写することで形成されるが、微細構造体Ｂはこれに限定されるものではなく、樹脂薄膜７からなる微細構造体Ｂをレジスト膜として使用し、この微細構造体Ｂに対応する微細構造体（図示省略）をリソグラフィ技術により被転写基板６自体にエッチングしたものであってもよい。
【００８２】
次に、本実施形態に係るマルチヘッド２３（微細構造転写用スタンパ）及び微細構造転写装置１の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、形成しようとする微細構造Ｓの凹凸に対応する凹凸（表面形状）を有するスタンパ２を、所定の被転写基板６上に形成された樹脂薄膜７に型押しするナノインプリント技術によって微細構造体を製造するので、低コストかつ高スループットにて微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を製造することができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、支持部材２３ａ上に複数のスタンパ２を有しているので、例えば、半導体チップサイズのような微細サイズの転写領域を複数有する被転写基板６に対しても、各転写領域のそれぞれに、微細構造Ｓを高い精度で転写することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、各スタンパ２は、被転写基板６に対する微細構造Ｓの転写状態を制御する転写制御部２４ｂを有しているので、各転写領域のそれぞれに、微細構造Ｓを、より高い精度で転写することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、微細構造形成層２９ｃの表面の面積が、この表面と平行な転写制御部２４ｂの断面積以上となっているので、互いに隣接し合うスタンパ２の転写制御部２４ｂ同士が接触し合って互いに干渉することを防止することができる。特に、半導体チップの形成パターンのように、微細サイズの転写領域が５０μｍ程度の狭いピッチで複数並存する被転写基板６に対して微細構造Ｓを転写する場合に、隣接するスタンパ２同士のピッチを転写領域のピッチに合わせる必要がある。これに対して、本実施形態によれば、このような狭いピッチで複数のスタンパ２を配置した場合においても、スタンパ２の転写制御部２４ｂ同士がアライメント工程の実施時に干渉し合うのを、より確実に防止することができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、微細構造体部２４ａ（微細構造形成層２９ｃ）の位置制御機構が、粗調位置制御機構２５と微調位置制御機構２７とをそれぞれ独立して備えるので、被転写基板６に対する微細構造体部２４ａの位置決めを、より迅速に、より高い精度で行うことができる。
【００８７】
また、本実施形態では、各スタンパ２が、支持部材２３ａ側から粗調位置制御機構２５、微調位置制御機構２７及び微細構造形成層２９ｃの順番で有することで、その粗調位置制御機構２５が、被転写基板６に対して微細構造形成層２９ｃを位置決めする際に、微細構造形成層２９ｃから離れた位置で微細構造形成層２９ｃを駆動する。そのため、本実施形態によれば、その粗調位置制御機構２５は、より大きく（より速く）微細構造形成層２９ｃを移動させることができる。また、その微調位置制御機構２７が、被転写基板６に対して微細構造形成層２９ｃを位置決めする際に、微細構造形成層２９ｃと近接した位置で微細構造形成層２９ｃを駆動する。そのため、実施形態によれば、微調位置制御機構２７が、微細構造形成層２９ｃの移動距離を繊細にかつ精度よく調節することができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
次に参照する図１０は、図３のスタンパの変形例を示す図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸｂ−Ｘｂ断面図である。図１１は、本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、微細構造転写用スタンパの側面図である。
【００８９】
前記実施形態では、スタンパ２（図３参照）の転写制御部２４ｂが、微細構造体部２４ａの略中央に配置されていたが、本発明は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、転写制御部２４ｂが微細構造体部２４ａの中央からその外側に偏って配置される構成であってもよい。
また、前記実施形態での転写制御部２４ｂの形状は、正四角柱（直方体）の外形を有しているが、転写制御部２４ｂの形状は、四角柱以外の多角柱、円柱、楕円柱等であってもよい。
また、前記実施形態では、スタンパ２の転写制御部２４ｂが、その高さ方向に断面形状が変化しない柱状の外形を有しているが、図１１に示すように、微細構造形成層２９ｃから支持部材２３ａに向かって、転写制御部２４ｂの断面積が徐々に減少する柱状（例えば、円錐台、角錐台等）であってもよい。
【００９０】
また、本発明においては、マルチヘッド２３は、各スタンパ２のそれぞれに、倍率補正機構を備えることができる。この倍率補正機構は、スタンパを変形できるように構成されている。なお、変形させる機構ためには、機械的な力、熱などが用いられる。そのため、このマルチヘッド２３によれば、スタンパの変形させることで、極微小なパターンのサイズやピッチを制御することができる。
【００９１】
本発明の前記実施形態で被転写基板６に微細構造Ｓが転写されて得られた微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この微細構造体Ｂは、大規模集積回路部品やレンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、ＤＮＡ分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。
また、本発明は、被転写基板６の上の複数個所に同時に、微細構造体Ｂを形成できるので、特に半導体製造の分野（フラッシュメモリ等の製造分野）で好適に使用することができる。
【実施例】
【００９２】
次に、実施例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
本実施例では、複数のスタンパを有するマルチヘッド（微細構造体転写用スタンパ）を搭載する微細構造転写装置を使用することで、被転写基板の複数の微細な転写領域に、スタンパの微細構造を転写した。
本実施形態で使用したマルチヘッドは、平面視で円形の板体からなる支持部材２３ａ（図７（ｂ）参照）上に、微細構造体部２４ａ（図７（ｂ）参照）の平面形状が矩形（２０ｍｍ×２０ｍｍ）のスタンパ２（図７（ｂ）参照）を、合計で２００個縦横に整列配置させたものを使用した。なお、微細構造体部２４ａ同士の間の距離は、縦横でそれぞれ等距離となるように、５０μｍに設定した。微細構造体部２４ａの微細構造Ｓは、ラインアンドスペースで構成した。
そして、微細構造転写装置としては、図１の微細構造転写装置１に、前記した２００個のスタンパ２を有するマルチヘッド２３を搭載し、樹脂塗布機構１０として、光硬化性樹脂をインクジェット式で供給する印刷機を備える装置を使用した。
【００９３】
被転写基板６（図９（ａ）参照）としては、平面視で円形の板体に、マルチヘッド２３の各スタンパ２の配置に略合わせるように、２０ｍｍ角の正方形のチップを２００個配置したものを使用した。
そして、この被転写基板６上に前記した樹脂塗布機構１０により光硬化性樹脂を塗布することで、前記した各チップ上に樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成した。
次に、図１に示す被転写基板搬送機構１４により、この被転写基板６を図１に示す微細構造転写機構２０に向けて搬送して、これをマルチヘッド２３の直下に配置した。
その後、図９（ａ）から（ｅ）に示す前記した各工程を経ることで、マルチヘッド２３（スタンパ２）の微細構造Ｓを、被転写基板６に配置した各チップ上の樹脂薄膜７に転写することで、微細構造体Ｂを作製した。
【００９４】
＜チップ上に形成した微細構造体Ｂの寸法評価＞
チップ上に形成した微細構造体Ｂを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて評価した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９５】
（実施例２）
本実施例では、図７（ｂ）に示すスタンパ２に代えて、図３（ａ）に示すスタンパ２を有する他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９６】
（実施例３）
本実施例では、図７（ｂ）に示すスタンパ２に代えて、図１０（ａ）に示すスタンパ２を有する他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９７】
（実施例４）
本実施例では、図４に示すスタンパ２の露光機構２８として、光拡散層２８ｂを有しない代わりに、光源Ｌとして面発光可能なＬＥＤ光源を用いた以外は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９８】
（実施例５）
本実施例では、スタンパ２の配置間隔を１００iｍとする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９９】
（実施例６）
本実施例では、スタンパ２の配置間隔を３０iｍとする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１００】
（実施例７）
本実施例では、スタンパ２の配置個数を３００個とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１０１】
（実施例８）
本実施例では、光硬化性樹脂の塗布方法をスピンコート法とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１０２】
（実施例９）
本実施例では、光硬化性樹脂の塗布方法をディスペンス法とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 微細構造転写装置
２ スタンパ
６ 被転写基板
７ 樹脂薄膜
１０ 樹脂塗布機構
１３ 樹脂供給ノズル
１４ 被転写基板搬送機構
２０ 微細構造転写機構
２３ マルチヘッド（微細構造転写用スタンパ）
２３ａ 支持部材
２３ｂ 支持部材駆動機構
２４ａ 微細構造体部
２４ｂ 転写制御部
２５ 粗調位置制御機構
２５ａ 第１水平面内位置調整部
２５ｂ 垂直方向位置調整部
２５ｃ 第２水平面内位置調整部
２６ 角度補正機構
２７ 微調位置制御機構
２７ａ 第１水平面内位置調整部
２７ｂ 垂直方向位置調整部
２７ｃ 第２水平面内位置調整部
２８ 露光機構
２８ａ 光透過性樹脂層
２８ｂ 光拡散層
２９ａ 支持基材
２９ｂ 緩衝層
２９ｃ 微細構造形成層
２９ｄ 遮光層
Ｓ 微細構造
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被転写体に押し付けてその表面に微細構造体を形成するための微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体デバイス等で必要とされる微細構造体を加工する技術として、フォトリソグラフィが多く用いられてきた。しかし、構造体の微細化が進み、要求される加工寸法が露光に用いられる光の波長程度まで小さくなるとフォトリソグラフィでの対応が困難となってきた。そのため、これに代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。
【０００３】
この電子線を用いた微細構造体の形成には、ｉ線、エキシマレーザ等の光源を用いた一括露光方法と異なり、マスクパターンを直接描画する方法を採る。よって、描画する微細構造体が多いほど露光（描画）時間が増加し、微細構造体の完成までに時間が掛かるという欠点がある。そのため、半導体集積回路の集積度が高まるにつれて、微細構造体の形成に必要な時間が増大して、スループットが低下することが懸念される。
そこで、電子線描画装置の高速化を図るために各種形状のマスクを組み合わせて、それらに一括して電子ビームを照射することによって、複雑な形状のパターンを形成する一括図形照射法の開発が進められている。しかしながら、構造体の微細化が進む一方で、電子線描画装置の大型化や、高い精度でのマスク位置の制御の必要性等によって装置のコストが非常に高くなるという欠点があった。
【０００４】
これに対し、微細構造体の形成を高精度及び低コストで行う技術として、ナノインプリント技術が知られている（例えば、特許文献１及び２参照）。このナノインプリント技術は、形成しようとする微細構造体の凹凸に対応する凹凸（表面形状）を有する、例えば石英、樹脂等からなるスタンパを、所定の基板上に形成された樹脂層に型押しするものである。このようなナノインプリント技術によれば、微細構造体を低コストかつ高スループットで製造することができる。そのため、ナノインプリント技術は、発光ダイオード（ＬＥＤ）の高輝度化を可能にする微細構造体や、大容量記録媒体（ハードディスクドライブ等）における記録ビットとしての微細構造体、燃料電池・太陽電池の高効率化を可能にする微細構造体等への応用が検討されている。
【０００５】
ちなみに、特許文献１には、光硬化性樹脂層を形成した基板に対してモールド（スタンパ）を位置決めするアライメント工程と、基板の光硬化性樹脂層に対してモールドを型押しするプレス工程と、モールドを押し付けた状態で光硬化性樹脂層に紫外線を照射して光硬化性樹脂層を硬化するＵＶ照射工程と、硬化した光硬化性樹脂層からモールドを剥離する離型工程と、を実施してモールドの微細構造を基板上の光硬化性樹脂層に転写する微細構造転写装置（インプリント装置ともいう）が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、アライメント工程で基板に対してテンプレート（スタンパ）を駆動するアクチュエータを備える微細構造転写装置が開示されている。ちなみに、特許文献２では、テンプレート（スタンパ）の微細構造が転写された基板上の光硬化性樹脂層（レジスト層）をマスクとして基板にエッチングを施すことで、基板に微細構造を形成するナノインプリントリソグラフィに係る技術が開示されている。このようなナノインプリントリソグラフィによれば、ナノインプリント技術を半導体デバイスの製造に応用することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２６５１８７号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１４４７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、半導体デバイスの製造工程においては、ウエハ（基板）上に、チップのサイズに対応するサイズで区画した複数の領域に微細構造を形成する必要がある。その一方で、従来の微細構造転写装置（例えば、特許文献１及び２参照）を使用して所定の精度で半導体デバイスを製造しようとすると、複数の領域ごとに個別に前記したアライメント工程、プレス工程、ＵＶ照射工程及び離型工程を行う必要がある。そのため、従来の微細構造転写装置を使用して半導体デバイスを製造しようとすると、従来の光リソグラフィ技術によって半導体デバイスを製造するときよりもスループットが低下することとなる。
したがって、このようなナノインプリント技術においては、例えば半導体デバイスの製造工程のように、複数の領域のそれぞれに、微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写装置が望まれていた。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、複数の領域のそれぞれに微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置を提供することにある。なお、本発明における微細構造体とはナノメートルからマイクロメートルのサイズの構造体を意味する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決する本発明は、表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパを、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板上に微細構造体を形成する微細構造転写装置において、支持部材上に複数の前記スタンパを有するマルチヘッドを備えることを特徴とする微細構造転写装置である。
【００１１】
また、前記課題を解決する本発明は、表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有し、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させてこの被転写基板に前記微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを特徴とする微細構造転写用スタンパである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、複数の領域のそれぞれに微細構造体を高い精度で低コストかつ高スループットにて形成することができる微細構造転写用スタンパ及びこれを搭載した微細構造転写装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る微細構造転写装置の構成説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、微細構造転写用スタンパの側面図、（ｂ）は、微細構造転写用スタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【図３】図２のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）のスタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【図４】図３のスタンパの模式的断面図であり、図３（ｂ）のIV−IV断面図である。
【図５】スタンパの転写制御部を構成する位置制御機構の断面図であり、（ａ）は、図４のＶａ−Ｖａ断面を模式的に示す図、（ｂ）は、図４のＶｂ−Ｖｂ断面を模式的に示す図、（ｃ）は、図４のＶｃ−Ｖｃ断面を模式的に示す図である。
【図６】スタンパの転写制御部を構成する角度補正機構の断面図であり、図４のVIａ−VIａ断面を模式的に示す図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、マルチヘッドの側面図、（ｂ）は、マルチヘッドを微細構造体部側から見た平面図である。
【図８】図７のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ断面図である。
【図９】図７のマルチヘッドを使用して被転写基板上に微細構造体を形成する際の工程説明図である。
【図１０】図３のスタンパの変形例を示す図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸｂ−Ｘｂ断面図である。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、マルチヘッドの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に、本発明の実施形態について適宜図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る微細構造転写用スタンパは、被転写基板に微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを主な特徴とし、本実施形態に係る微細構造転写装置は、この微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を搭載したことを主な特徴とする。以下では、微細構造転写装置及び微細構造転写用スタンパをこの順番で説明する。
【００１５】
＜微細構造転写装置＞
図１に示すように、本実施形態に係る微細構造転写装置１は、被転写基板６上に後記する樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成するための樹脂塗布機構１０と、樹脂薄膜７を形成した被転写基板６を樹脂塗布機構１０から微細構造転写機構２０に向けて搬送する被転写基板搬送機構１４と、マルチヘッド２３（スタンパ２）の微細構造Ｓを樹脂薄膜７に転写する微細構造転写機構２０と、を備えている。
なお、微細構造Ｓとしては、ナノメートルからマイクロメートルのサイズの微細パターンからなるもので、微細パターンは、用途に応じて前記した微細サイズのピラーが規則的に配列したものや、これとは逆に微細サイズのピットが配列されたもの、微細サイズのレール状突起が配列されたもの（ラインアンドスペース）等の様々なものが挙げられる。
【００１６】
本実施形態での樹脂塗布機構１０は、図１に示すように、スピンドルモータ１１と、被転写基板６を支持すると共に被転写基板６にスピンドルモータ１１の回転力を伝達するスピンドルチャック１２と、高速回転する被転写基板６の表面に光硬化性樹脂を供給する樹脂供給ノズル１３と、を備えるスピンコート装置で構成されている。このようなスピンコート装置は、被転写基板６の略全面にわたって、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を均一に形成することができるので好ましい。また、スピンコート装置は、光硬化性樹脂を樹脂供給ノズル１３から供給する際のタイミングや、被転写基板６に対する光硬化性樹脂の供給位置、光硬化性樹脂の供給量の制御が容易である点でも好ましい。特に、被転写基板６の回転速度（スピン回転速度）、スピン保持時間、及び予め設定したスピン回転速度に至るまでの時間が制御可能なスピンコート装置は、より好ましい。このようなスピンコート装置によれば、樹脂薄膜７の厚さを精度よく制御することができる。
なお、本発明における樹脂塗布機構１０は、このスピンコート装置に限定されるものではなく、例えば、ディスペンス法、インクジェット法、スプレー法等のスピンコート法以外の塗工法を採用する装置も使用することができる。
【００１７】
本実施形態での被転写基板搬送機構１４は、図１に示すように、水平方向に延設される水平ハンドリングアーム１４ａと、垂直方向（鉛直方向）に延設されると共に水平ハンドリングアーム１４ａの一端を支持する垂直ハンドリングアーム１４ｂと、垂直ハンドリングアーム１４ｂを垂直方向（鉛直方向）に移動すると共に垂直ハンドリングアーム１４ｂの軸線を中心に垂直ハンドリングアーム１４ｂを回転させる駆動部１４ｃと、被転写基板６を把持可能となっている共に水平ハンドリングアーム１４ａの延設方向に沿って移動可能なチャックヘッド１４ｄと、このチャックヘッド１４ｄが把持した被転写基板６を受け取って、微細構造転写機構２０に移送する移送ステージ３１と、を備えて構成されている。
【００１８】
この被転写基板搬送機構１４は、樹脂塗布機構１０によって樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）が塗布された被転写基板６を、チャックヘッド１４ｄ、水平ハンドリングアーム１４ａ及び垂直ハンドリングアーム１４ｂ並びに駆動部１４ｃが連動することで移送ステージ３１に受け渡すようになっている。そして、移送ステージ３１は、この被転写基板６をマルチヘッド２３の下方に移送して水平に支持するようになっている。なお、移送ステージ３１は、後記するように、被転写基板６に対するマルチヘッド２３のアライメント工程、及び離型工程で、マルチヘッド２３に対して被転写基板６を接近及び離反させる昇降機構（図示省略）を更に有する構成とすることもできる。また、移送ステージ３１は、被転写基板６の板面を水平に維持しつつ、その板面を水平面内で回転することで被転写基板６を所定の回転角度に位置決めする回転角度調節機構（図示省略）を更に有する構成とすることもできる。
本発明における被転写基板搬送機構１４は、このような構成に限定されずに、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）が塗布された被転写基板６を、微細構造転写機構２０に向けて搬送可能であればどのような構成であってもよく、その搬送経路は問わない。
また、被転写基板搬送機構１４としては、光硬化性樹脂を塗布した樹脂塗布機構１０が被転写基板６をそのまま微細構造転写機構２０に向けて移動するものを含めることができる。
【００１９】
本実施形態での微細構造転写機構２０は、支持部材２３ａに複数のスタンパ２を有するマルチヘッド２３と、支持部材２３ａの位置を制御する支持部材駆動機構２３ｂと、を備えている。
【００２０】
支持部材駆動機構２３ｂは、被転写基板搬送機構１４によって搬送された樹脂薄膜７付き被転写基板６に対して、微細構造転写機構２０のマルチヘッド２３を誘導及び接近させる機構である。
本実施形態での支持部材駆動機構２３ｂは、予め配置された所定のレールに沿って移動可能な直動モータ機構でマルチヘッド２３の支持部材２３ａをＸ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させる構成となっている。
【００２１】
なお、本発明における他の支持部材駆動機構２３ｂとしては、被転写基板６に対してマルチヘッド２３を誘導及び接近させる機構であれば特に制限は無く、ピエゾ素子や回転モータ等の駆動要素と他の機械的要素とを適宜に組み合わせて構成することもできる。
【００２２】
また、支持部材駆動機構２３ｂは、支持部材２３ａを前記したＸ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させると共に、更にＸ−Ｙ面（水平面）内で支持部材２３ａの回転角度（θ）を調節可能な構成とすることもできる。
なお、支持部材駆動機構２３ｂによって支持部材２３ａを移動させる距離の範囲は、後記するスタンパ２を構成する粗調位置制御機構２５（図４参照）や微調位置制御機構２７（図４参照）がスタンパ２の微細構造体部２４ａ（図４参照）を移動させる距離の範囲と異なって、ナノメートル乃至マイクロメートルの極微小な範囲で設定される必要はなく、センチメートル以上のオーダで設定することができる。
【００２３】
＜マルチヘッド＞
次に、マルチヘッド２３について説明する。
マルチヘッド２３は、複数の小スタンパが集合したスタンパヘッドであって、図１に示すように、この小スタンパに相当するスタンパ２が支持部材２３ａの板面に沿って複数並設されたものである。次に参照する図２は、本発明の実施形態に係る微細構造転写用スタンパ（マルチヘッド）を模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、微細構造転写用スタンパの側面図、（ｂ）は、微細構造転写用スタンパを微細構造体部側から見た平面図である。なお、図２（ａ）に示す微細構造体部２４ａに形成される微細構造Ｓ（微細パターン）は、作図の便宜上、模式的に示すものであり、その形状及びサイズは、現実の形状及びサイズと相違している。また、図２（ｂ）に示す微細構造体部２４ａにおいては微細構造Ｓ（微細パターン）の記載を省略している。
【００２４】
図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、支持部材２３ａは、平面視で正方形の板体で形成されている。なお、本発明での支持部材２３ａの平面形状としては、複数のスタンパ２を配置できれば特に制限されるものではなく、例えば、正方形以外の多角形、円形、楕円形等のものを選択することができる。
【００２５】
このような支持部材２３ａの平面形状は、後記する被転写基板６（図１参照）の平面形状と異なるものが好ましく、これに加えて支持部材２３ａの平面サイズが、被転写基板６の平面サイズと異なるものが更に好ましい。このような支持部材２３ａによれば、後記する離型工程において、図９（ｄ）に示すように、樹脂薄膜７からスタンパ２を引き剥がす際に、支持部材２３ａの縁部、又は被転写基板６の縁部に、必要に応じて使用されることがある引き剥がし用の剥離爪（図示省略）を掛け易くすることができる。
【００２６】
このような支持部材２３ａの材質としては、次に説明するスタンパ２を後記するように支持することができるものであれば特に制限はなく、例えば、ガラス、石英、シリコンウェハ、金属板、樹脂板等が挙げられる。
【００２７】
スタンパ２は、前記したように、このような支持部材２３ａの片面に複数並設される。具体的には、図２（ｂ）に示すように、正方形の支持部材２３ａの四隅を除いて、縦横に等間隔に整列するように配置され、本実施形態では２１個のスタンパ２が配置されている。つまり、縦横に隣接し合うスタンパ２同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さ（後記する微細構造体部２４ａ同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さ）は、等しくなるように設定されている。なお、微細構造体部２４ａ同士の隙間ｄ１及びｄ２の長さは、このマルチヘッド２３を使用して被転写基板６に転写される微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）の種類に応じて適宜に設定することができ、この際、隙間ｄ１及びｄ２同士は相互に異なっていてもよいし、複数の隙間ｄ１同士が相互に異なっていても、また、複数の隙間ｄ２同士が相互に異なっていてもよい。
【００２８】
前記したマルチヘッドを構成する小スタンパである、図２（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２は、表面に微細構造Ｓが形成された微細構造形成層２９ｃを有する微細構造体部２４ａと、この微細構造体部２４ａと支持部材２３ａとの間に介在してこれら同士を接続することで、微細構造体部２４ａを支持部材２３ａに支持させる転写制御部２４ｂとを備えている。また、この転写制御部２４ｂは、後に詳しく説明するように、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対する微細構造Ｓの転写状態を制御するように機能する。
【００２９】
次に参照する図３は、図２のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のIIIｂ−IIIｂ断面図、（ｃ）は、（ａ）のスタンパを微細構造体部側から見た平面図である。
【００３０】
スタンパ２の微細構造体部２４ａは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、正方形の上下面を有し、その高さの比較的に低い直方体で構成されている。そして、図３（ａ）に示す微細構造体部２４ａの下面Ｕには、図示しないが、微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を有する微細構造形成層２９ｃ（図２（ａ）参照）が形成されている。なお、この下面Ｕは、特許請求の範囲にいう「微細構造形成層の表面」に相当する。
【００３１】
そして、微細構造体部２４ａの下面Ｕの面積は、この下面Ｕと平行な、転写制御部２４ｂの断面積（図３（ｂ）のハッチング部）よりも大きくなるように設定されている。ちなみに、本発明においては、微細構造体部２４ａの下面Ｕの面積が転写制御部２４ｂの断面積以上となっていればよい。
【００３２】
また、微細構造体部２４ａの下面Ｕには、図３（ｃ）に示すように、この下面Ｕの一辺の両端のそれぞれに、アライメントマークＭが設けられている。このアライメントマークＭは、後記するアライメント工程において（図９（ｂ）参照）、被転写基板６（図９（ｂ）参照）に対してスタンパ２を位置決めする際に使用される。
ちなみに、被転写基板６（図９（ｂ）参照）に対するスタンパ２（図９（ｂ）参照）の位置決め（アライメント）は、被転写基板６に設けられた図示しないアライメントマークに、図３（ｃ）に示す微細構造体部２４ａのアライメントマークＭを重ね合わせることで行われる。
【００３３】
このような微細構造体部２４ａのアライメントマークＭと被転写基板６のアライメントマーク（図示省略）とが重なって、被転写基板６に対して微細構造体部２４ａが位置合わせされたことの確認手法（位置決め手法）としては、後記する透明な微細構造形成層２９ｃを見通してＣＣＤカメラ等の撮像手段でアライメントマークＭの重なりを撮像画像で確認するもの、反射型ファイバーセンサ等でアライメントマークＭの重なりを、検知される反射光量の変化に基づいて確認するもの等が挙げられる。
なお、位置決め手法として反射型ファイバーセンサを使用する場合には、スタンパ２のサイズを考慮すると、径の細い反射型ファイバーセンサが好ましい。
また、アライメントマークＭの形状としては、特に制限はなく、図３（ｃ）に示す円形と十文字を重ね合わせたものの他、同心円状に複数の円形が重ね合わされたもの、格子状のもの等が挙げられる。
【００３４】
スタンパ２の転写制御部２４ｂは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、正方形の上下面を有し、その高さが微細構造体部２４ａの高さよりも高い直方体で構成されている。そして、この転写制御部２４ｂの微細構造体部２４ａの下面Ｕと平行な断面積は、前記したように、下面Ｕの面積よりも小さくなっている。
なお、転写制御部２４ｂと微細構造体部２４ａとは分離可能となっており、アプリケーションに応じて、異なる微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を有する他の微細構造体部２４ａと取り換えて用いることができるようになっている。
【００３５】
また、転写制御部２４ｂと微細構造体部２４ａとの接続は、ボルト等の締結具や所定の治具による機械的接続であってもよいし、転写制御部２４ｂの内部に形成された吸引孔（図示省略）を介して微細構造体部２４ａを真空引きする吸引接続であってもよい。
転写制御部２４ｂと支持部材２３ａ（図２（ａ）参照）との接続手段は、転写制御部２４ｂ及び支持部材２３ａの材質に応じて適宜に選択することができ、ボルト等の締結具や所定の治具による機械的接続や、接着剤、融着剤等による固着であっても構わない。
【００３６】
次に、微細構造体部２４ａと転写制御部２４ｂとについて更に詳しく説明する。
参照する図４は、図３のスタンパの模式的断面図であり、図３（ｂ）のIV−IV断面図である。
【００３７】
（微細構造体部）
図４に示すように、微細構造体部２４ａは、支持基材２９ａに、緩衝層２９ｂを介して前記した微細構造形成層２９ｃを積層した多層構成となっている。そして、支持基材２９ａ、緩衝層２９ｂ及び微細構造形成層２９ｃからなる積層体の周囲（図３（ａ）に示す微細構造体部２４ａの四方の側面）を覆うように、遮光層２９ｄが形成されている。
なお、この遮光層２９ｄは、特許請求の範囲にいう「遮光機構」に相当する。
【００３８】
≪支持基材≫
支持基材２９ａとしては、緩衝層２９ｂ及び微細構造形成層２９ｃを支持する機能を有するものであれば、その材質、サイズ、形状、作製方法は特に限定されない。
本実施形態での支持基材２９ａの形状は、平面視で正方形の板体を想定しているが、その形状は、円形、長方形等の他の平面形状を有する板体であっても構わない。
【００３９】
支持基材２９ａの材料としては、例えば、ガラス、石英、ＡｌＴｉＣ、各種樹脂材料等のように強度と加工性を有し、光硬化性樹脂からなる本実施形態での樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を硬化させる光（一般的には波長３６５ｎｍの紫外線であるが、その他の波長の光でもよい）を透過するものであれば特に制限はない。中でも石英やガラスは透明性が高いので好ましい。このような透明性が高い材料で支持基材２９ａを形成すると、緩衝層２９ｂや微細構造形成層２９ｃを光硬化性樹脂で形成する場合に、この光硬化性樹脂に光が効率的に照射されることとなる。
支持基材２９ａの弾性率は、所定の強度を維持するために１０ＧＰａ以上であることが好ましい。特にスタンパ２の耐久性や転写精度の観点からは５０ＧＰａ以上であることが更に好ましい。
【００４０】
また、支持基材２９ａは、弾性率の異なる２種以上の層で構成することもできる。このような支持基材２９ａにおいては、弾性率の高い層と低い層との積層順や、各層の組み合わせ、及び層数等について特に制限はない。
このような２種以上の層を有する支持基材２９ａとしては、例えば、前記した材料を２種以上選択して各層を形成したものや、前記した材料からなる層と樹脂材料からなる層とを組み合わせたもの、樹脂材料からなる層同士を組み合わせたもの等が挙げられる。
【００４１】
前記した樹脂材料の具体例としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂等が挙げられる。これらのいずれかを単独で用いても、異なる樹脂を複数混合して用いてもよい。また、無機フィラーや有機フィラー等の充填剤を含んでいてもよい。
【００４２】
≪緩衝層≫
緩衝層２９ｂの形成材料としては、前記した緩衝機能を発揮するものであれば特に制限はないが、具体的には、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、ジアリルフタレート樹脂等の柔軟な樹脂材料が挙げられる。
【００４３】
緩衝層２９ｂの形成方法としては、支持基材２９ａの表面に供給した前記形成材料に対して、光硬化処理、熱硬化処理、熱圧着処理等を施す方法が挙げられる。この際、支持基材２９ａの表面には、緩衝層２９ｂとの接着力を高めるシランカップリング剤を施すことができる。
【００４４】
このような緩衝層２９ｂは、スタンパ２を被転写基板６（図９（ａ）参照）に形成した樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に押し当ててその微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写する際に、被転写基板６の反りや、うねり、被転写基板６上に付着した異物等に対して追従するように弾性変形する機能、つまり、緩衝機能を発揮する。その結果、緩衝層２９ｂは、被転写基板６の反り等に起因する転写不良を最小限に抑制する。
【００４５】
また、緩衝層２９ｂは、次に説明する微細構造形成層２９ｃが硬質材料で形成されている場合には、特に好適に使用される。なお、本実施形態での微細構造体部２４ａとしては、微細構造形成層２９ｃの形成材料が硬質であるか、又は柔軟性を有するものであるかに関わらずに緩衝層２９ｂを有するものを想定しているが、微細構造形成層２９ｃの形成材料が柔軟性を有するものである場合には、緩衝層２９ｂを省略することもできる。
【００４６】
≪微細構造形成層≫
微細構造形成層２９ｃの形成材料としては、その表面（図３（ａ）に示す下面Ｕ）に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を形成することができると共に、樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成する光硬化性樹脂を硬化する光（一般的には波長３６５ｎｍの紫外線であるがその他の波長の光でもよい）を透過できるものであれば特に制限されることはない。
【００４７】
微細構造形成層２９ｃの硬質の形成材料としては、例えば、ガラス、石英等が挙げられる。また、柔軟な（弾性を有する）形成材料としては、例えば、フェノール樹脂（ＰＦ）、ユリア樹脂（ＵＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、不飽和ポリエステル（ＵＰ）、アルキド樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂（ＥＰ）、ポリイミド（ＰＩ）、ポリウレタン（ＰＵＲ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリアミド（ＰＡ）、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ＡＡＳ樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアリレート、酢酸セルロース、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）、ポリフェニレンオキシド、シクロオレフィンポリマ、ポリ乳酸、ジアリルフタレート樹脂、ポリシルセスキオキサン等の樹脂材料が挙げられる。
【００４８】
中でも、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）やパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等からなる微細構造形成層２９ｃは、後記する樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対する離型性に富むので好ましい。また、ポリシルセスキオキサン（その誘導体を含む）からなる微細構造形成層２９ｃは、耐久性に優れるので好ましい。
【００４９】
また、前記した柔軟な樹脂材料からなる微細構造形成層２９ｃは、被転写基板６（図９（ａ）参照）上の樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写する際に、被転写基板６の反りや、うねり、被転写基板６上に付着した異物等に対して追従するように弾性変形する機能、つまり緩衝機能を発揮する。その結果、このような微細構造形成層２９ｃによれば、この緩衝機能により転写不良を最小限に抑制することができる。また、この緩衝機能により、微細構造Ｓに重ねて新たな微細構造Ｓを形成する場合にも、元の微細構造Ｓの直近まで新たな微細構造Ｓを重ねて配置することが可能となるので、重ねる微細構造Ｓ同士の積層厚さを低減することができる。
【００５０】
このような樹脂材料からなる微細構造形成層２９ｃの形成方法としては、緩衝層２９ｂの表面に供給した樹脂材料に対して、光硬化処理、熱硬化処理、熱圧着処理等を施す方法が挙げられる。この際、緩衝層２９ｂの表面には、微細構造形成層２９ｃとの接着力を高めるシランカップリング剤を施すことができる。
また、ガラス、石英等の硬質材料からなる微細構造形成層２９ｃの形成方法としては、例えば、緩衝層２９ｂの表面に接着剤層（図示省略）を介して微細構造形成層２９ｃを接着する方法が挙げられる。
【００５１】
微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）は、微細構造形成層２９ｃが石英等からなる場合には、電子線描画法や光リソグラフィ法で形成することができる。また、微細構造形成層２９ｃがガラス、柔軟な樹脂材料で形成される場合には、熱ナノインプリント法、ナノインプリント法（ナノインプリントリソグラフィを含む）で形成することができる。特に、樹脂材料のナノインプリント法による微細構造Ｓの形成は、簡便で好ましい。
【００５２】
≪遮光層≫
遮光層２９ｄは、後記するＵＶ照射工程において（図９（ｃ）参照）、一つのスタンパ２の周囲に存在する樹脂薄膜７（図９（ｃ）参照）のうち、硬化させる予定のない樹脂薄膜７に光（ＵＶ）が照射されて当該樹脂薄膜７が硬化するのを防止するものである。つまり、遮光層２９ｄは、各スタンパ２の直下のみに存在する樹脂薄膜７に光（ＵＶ）が照射されるように各スタンパ２で遮光することによって、微細構造Ｓを転写しない部分に対応する樹脂薄膜７を未硬化（未露光）のまま残存させることができる。その結果、未硬化（未露光）の樹脂薄膜７を除去する、後の現像工程を効率よく行うことができる。
【００５３】
この遮光層２９ｄとしては、少なくとも微細構造体部２４ａの側面から出射される光を遮断できるものであれば特に制限はなく、例えば、光を透過しない金属や樹脂（遮光材料）からなる板体、フィルム等を微細構造体部２４ａの側面に張り付けたもの、その側面に蒸着したもの等が挙げられる。
なお、本実施形態での遮光層２９ｄは、微細構造体部２４ａの側面のみに設けたものを想定しているが、微細構造体部２４ａからこの微細構造体部２４ａ寄りの転写制御部２４ｂの側面にまで跨って形成されていても構わない。
【００５４】
（転写制御部）
次に、転写制御部２４ｂについて説明する。
図４に示すように、本実施形態での転写制御部２４ｂは、微細構造体部２４ａの支持基材２９ａと隣接する側から順番に、露光機構２８、微調位置制御機構２７、角度補正機構２６及び粗調位置制御機構２５とを備えている。これらは、微細構造体部２４ａ上で層状に相互に重ねられるように形成されることで、図３（ａ）に示す角柱状の転写制御部２４ｂの外形を形成している。
以下では、図４に示す粗調位置制御機構２５、角度補正機構２６、微調位置制御機構２７及び露光機構２８の順番で説明する。なお、粗調位置制御機構２５及び微調位置制御機構２７は共に特許請求の範囲にいう「位置制御機構」を構成している。
【００５５】
≪粗調位置制御機構≫
図４に示すように、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、微細構造体部２４ａに対して遠い方から、近い方に向かって、第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃがこの順番で積層されている。
第１水平面内位置調整部２５ａには、水平方向に沿って圧電素子Ｄ（ピエゾ素子）が延設されている。そして、この圧電素子Ｄの両端部に設けられた端子Ｔ，Ｔのうち、一方の端子Ｔ（図４の紙面の左側の端子Ｔ）は、第１水平面内位置調整部２５ａの上下を仕切る境界面のうちの上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の右側の端子）は、第１水平面内位置調整部２５ａの上下を仕切る境界面のうちの下面に接続されている。
ちなみに、本実施形態での第１水平面内位置調整部２５ａの上下面のそれぞれは、圧電素子Ｄを第１水平面内位置調整部２５ａ内で装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜で形成されている。なお、上下面の導電性薄膜のそれぞれには、図示しない電位印加用のリード線（図示省略）が接続されている。
【００５６】
図４のＶａ−Ｖａ断面図である図５（ａ）に示すように、本実施形態での圧電素子Ｄは、第１水平面内位置調整部２５ａ内で相互に並列するように複数（３つ）設けられている。そして、この第１水平面内位置調整部２５ａにおいては、端子Ｔ，Ｔに印加される電位の極性及び大きさに応じて圧電素子Ｄがその延設方向に沿うように（図５（ａ）の矢印に示すように）伸縮動作を行うこととなる。つまり、図４に示す第１水平面内位置調整部２５ａの上面に対してその下面は、図４の紙面の左右方向に相対的にスライド移動することとなる。
【００５７】
垂直方向位置調整部２５ｂは、図４に示すように、その内部に圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜でそれぞれ形成される上下面を有している。
なお、前記した第１水平面内位置調整部２５ａの下面と、この垂直方向位置調整部２５ｂの上面とは、図示しない絶縁層を介して一体となっている。
そして、圧電素子Ｄの一方の端子Ｔ（図４の紙面の上側の端子Ｔ）は、上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の下側の端子Ｔ）は、下面に接続されている。
図４のＶｂ−Ｖｂ断面図である図５（ｂ）に示すように、圧電素子Ｄは、垂直方向位置調整部２５ｂの略中央に配置されている。
【００５８】
また、図示しないが、垂直方向位置調整部２５ｂ（図４参照）の上下面をそれぞれ構成する導電性薄膜には、電位印加用のリード線（図示省略）が接続されており、このリード線を介して端子Ｔ，Ｔ（図４参照）に印加される電位の極性及び大きさに応じて圧電素子Ｄ（図４参照）がその上下方向に沿うように（図４の紙面の上下方向に）伸縮動作を行うこととなる。つまり、垂直方向位置調整部２５ｂの上面に対してその下面は、近接・離反移動することとなる。
【００５９】
第２水平面内位置調整部２５ｃは、図４に示すように、その内部に圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）を、その上下にて挟持する導電性薄膜でそれぞれ形成される上下面を有している。
なお、前記した垂直方向位置調整部２５ｂの下面と、この第２水平面内位置調整部２５ｃの上面とは、図示しない絶縁層を介して一体となっている。
【００６０】
そして、本実施形態での第２水平面内位置調整部２５ｃは、図４のＶｃ−Ｖｃ断面図である図５（ｃ）に示すように、圧電素子Ｄの延設方向を、図５（ａ）に示す第１水平面内位置調整部２５ａにおける圧電素子Ｄの延設方向に対して直交する方向とした以外は、この第１水平面内位置調整部２５ａと同様に形成されている。
【００６１】
つまり、第２水平面内位置調整部２５ｃ内で相互に並列するように複数（３つ）設けられる圧電素子Ｄのそれぞれは、端子Ｔ，Ｔ（図４参照）に印加される電位の極性及び大きさに応じてその延設方向に沿うように（図５（ｃ）の矢印に示すように）伸縮動作を行うこととなる。したがって、図５（ｃ）に示す第２水平面内位置調整部２５ｃの圧電素子Ｄの伸縮方向は、図５（ａ）に示す第１水平面内位置調整部２５ａの圧電素子Ｄの伸縮方向に対して、水平面内で直交する方向となる。
【００６２】
以上のような粗調位置制御機構２５によれば、このような第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃが協働することによって、図２（ａ）に示す支持部材２３ａに転写制御部２４ｂを介して接続される微細構造体部２４ａの位置を、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）に移動させて調整することができる。ちなみに、この粗調位置制御機構２５による微細構造体部２４ａの位置の調整は、主に、被転写基板６（図９（ａ）参照）の樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）に対して、大まかなレンジで微細構造体部２４ａを接近させる、アライメント工程（図９（ｂ）参照）での比較的に初期の段階で行われる。
【００６３】
つまり、粗調位置制御機構２５による位置調整のレンジは、図１に示す支持部材駆動機構２３ｂによる支持部材２３ａの位置調整のレンジよりも細かく、後記する微調位置制御機構２７による位置調整のレンジよりも大きい。
なお、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、圧電素子Ｄ（図４参照）をその駆動部として使用しているが、本発明は、微小駆動が可能であれば駆動部の種類に特に制限はなく、例えば導電性高分子を用いたポリマアクチュエータ等をも使用することができる。
また、本実施形態での粗調位置制御機構２５は、支持部材２３ａに対して水平面内で微細構造体部２４ａを回転させて所定の回転角度（θ）となるように調節する回転角度調整機構（図示省略）を更に備えることもできる。
【００６４】
≪角度補正機構≫
図４に示すように、角度補正機構２６は、水平面内に並設される３つの圧電素子Ｄを装填する絶縁性の弾性樹脂層（ゲル層）と、この弾性樹脂層を上下で挟持する絶縁性薄膜とで形成されている。なお、前記した第２水平面内位置調整部２５ｃの下面と、この角度補正機構２６の上面とは、一体となっている。
そして、各圧電素子Ｄの一方の端子Ｔ（図４の紙面の上側の端子Ｔ）は、上面に接続され、他方の端子Ｔ（図４の紙面の下側の端子Ｔ）は、下面に接続されている。
【００６５】
３つの圧電素子Ｄは、図４のVIａ−VIａ断面図である図６に示すように、水平面内に描かれる正三角形の頂点に位置するように配置されている。また、各圧電素子Ｄは、それぞれが独立して駆動するように、各圧電素子Ｄの端子Ｔ（図４参照）には個別にリード線が配設されている。そして、端子Ｔに印加される電位の極性及び大きさに応じて各圧電素子Ｄは、その上下方向に沿うように（図４の紙面の上下方向に）伸縮動作を行うこととなる。つまり、各圧電素子Ｄの上下方向の長さを個別に変更することによって、角度補正機構２６の上面に対してその下面が成す角度が変化することとなる。
以上のような角度補正機構２６によれば、図２（ａ）に示す支持部材２３ａに転写制御部２４ｂを介して接続される微細構造体部２４ａの、水平面に対する角度を調整することができる。
【００６６】
≪微調位置制御機構≫
図４に示すように、本実施形態での微調位置制御機構２７は、微細構造体部２４ａに対して遠い方から、近い方に向かって、第１水平面内位置調整部２７ａ、垂直方向位置調整部２７ｂ及び第２水平面内位置調整部２７ｃがこの順番で積層されている。
【００６７】
この微調位置制御機構２７は、前記した粗調位置制御機構２５と比較して、微細構造体部２４ａの位置調整のレンジが異なる以外は同様に構成されている。つまり、第１水平面内位置調整部２７ａ、垂直方向位置調整部２７ｂ及び第２水平面内位置調整部２７ｃは、前記した粗調位置制御機構２５の第１水平面内位置調整部２５ａ、垂直方向位置調整部２５ｂ及び第２水平面内位置調整部２５ｃと同様に構成されている。
ちなみに、微調位置制御機構２７では、数１０ｎｍ〜数μｍの極微細なレンジで微細構造体部２４ａの位置の調整を行うこととなる。
図４中、微調位置制御機構２７における符号Ｄは圧電素子であり、符号Ｔは、圧電素子Ｄの端子である。
そして、この微調位置制御機構２７においては、粗調位置制御機構２５と同様に、導電性高分子を用いたポリマアクチュエータ等も使用することができるし、回転角度調整機構（図示省略）を更に備えることもできる。
【００６８】
≪露光機構≫
図４に示すように、本実施形態での露光機構２８は、その内部に、ＬＥＤ等で構成される紫外線を照射可能な光源Ｌを装填する光透過性樹脂層２８ａと、微細構造体部２４ａ側でこの光透過性樹脂層２８ａに積層される光拡散層２８ｂと、を備えている。
光透過性樹脂層２８ａの形成材料としては、前記した微細構造形成層２９ｃの形成材料と同様のものを使用することができる。
光拡散層２８ｂは、光源Ｌから照射される紫外線を散乱させて、後記するＵＶ照射工程（図９（ｃ）参照）で、樹脂薄膜７に照射される紫外線を均一化するように、露光機構２８を面光源化するものである。
【００６９】
このような露光機構２８によれば、ＵＶ照射工程で樹脂薄膜７に近い位置に光源Ｌを配置しながらも、樹脂薄膜７に対して充分な光量で均一に紫外線を照射することができる。つまり、樹脂薄膜７を効率よく均一に硬化させることができる。
ちなみに、本実施形態での露光機構２８は、ＬＥＤ等からなる光源Ｌを光透過性樹脂層２８ａ内に均一に多く配置することで、光拡散層２８ｂを省略することもできる。
【００７０】
（転写方法）
次に、本発明の微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッド２３（図１参照）を使用した微細構造の転写方法について説明する。なお、この転写方法で使用するマルチヘッド２３は次のように構成されている。参照する図７は、次に説明する転写方法で使用する、本発明の他の実施形態に係るマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、マルチヘッドの側面図、（ｂ）は、マルチヘッドを微細構造体部側から見た平面図である。図８は、図７のマルチヘッドを構成するスタンパを模式的に示す構成説明図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のVIIIｂ−VIIIｂ断面図である。
【００７１】
次に説明する転写方法で使用するマルチヘッド２３は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、図２（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３と異なって、その支持部材２３ａが平面視で円形を呈する板体で形成されている。また、小スタンパとしてのスタンパ２の配列は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３のスタンパ２の配列と同様になっている。
なお、図７（ａ）及び（ｂ）中、符号２４ａは、次に説明するスタンパ２の微細構造体部であり、符号２４ｂは、スタンパ２の転写制御部である。図７（ｂ）中、符号Ｍは、アライメントマークである。
【００７２】
図８（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すスタンパ２と異なって、微細構造形成層２９ｃと転写制御部２４ｂとの間に介在する支持基材２９ａ及び緩衝層２９ｂからなる積層部分の外形が四角錐台形状を呈していると共に、転写制御部２４ｂの幅が、図３（ａ）及び（ｂ）に示す転写制御部２４ｂの幅よりも狭くなっている。言い換えれば、転写制御部２４ｂの断面積（図８（ｂ）のハッチング部）が、図３（ｂ）に示す転写制御部２４ｂの断面積（図３（ｂ）のハッチング部）よりも更に狭くなっている。
【００７３】
次に参照する図９は、図７の微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを使用して被転写基板上に微細構造体を形成する際の工程説明図である。
ちなみに、この転写方法で使用される微細構造転写装置１は、図１に示すマルチヘッド２３に代えて図７（ａ）及び（ｂ）に示すマルチヘッド２３を搭載する構成となっている。
【００７４】
この転写方法では、図９（ａ）に示すように、その表面に樹脂薄膜７が形成された被転写基板６が、マルチヘッド２３の下方に配置される。ちなみに、樹脂薄膜７は、前記したように、樹脂塗布機構１０（図１参照）によって被転写基板６上に形成され、その後、被転写基板搬送機構１４（図１参照）によってマルチヘッド２３の下方に配置される。
次いで、この転写方法では、微細構造体部２４ａを、被転写基板６に向けて大まかなレンジでアプローチさせる。この際、図１に示す微細構造転写装置１の支持部材駆動機構２３ｂ、並びに図４に示す転写制御部２４ｂの、少なくとも粗調位置制御機構２５及び角度補正機構２６のいずれかが使用される。
【００７５】
図９（ｂ）は、被転写基板６に対して微細構造体部２４ａの微細構造Ｓを位置決めするアライメント工程を模式的に表している。
ちなみに、本実施形態でのアライメント工程では、図９（ｂ）に示すように、微細構造体部２４ａが被転写基板６には接触しないが、樹脂薄膜７には接触する状態で行う。
なお、アライメント工程は、微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７に接触しない状態で行うことができる。ちなみに、樹脂薄膜７に接触しない状態でアライメント工程を行うと、微細構造体部２４ａと樹脂薄膜７との接触時間を短くすることができ、微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７の化学的性状の影響を受け難いので微細構造体部２４ａの形成材料の選択の幅を広げることができる。
【００７６】
次に、本実施形態でのアライメント工程は、微細構造体部２４ａ及び被転写基板６にそれぞれ設けられたアライメントマーク（図示省略）同士の重なりを確認することで行う。そして、この図９（ｂ）に示すアライメント工程における最終的な微細構造体部２４ａと被転写基板６との位置決めは、転写制御部２４ｂに含まれる微調位置制御機構２７（図４参照）によって行う。ちなみに、本実施形態での微調位置制御機構２７は、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向（三次元方向）における微細構造体部２４ａの移動距離、及び必要に応じてＸ−Ｙ水平面内における微細構造体部２４ａの回転角度（θ）を制御することで微細構造体部２４ａと被転写基板６との位置決めを行う。この際、微調位置制御機構２７は、Ｚ方向（垂直方向）の下向きに微細構造体部２４ａを移動させることで、樹脂薄膜７を加圧することとなる。
【００７７】
次に、この転写方法では、図９（ｃ）に示すように、ＵＶ照射工程が実施される。このＵＶ照射工程では、図４に示す露光機構２８の光源Ｌから紫外線ＵＶを照射することにより樹脂薄膜７を硬化させる。
なお、本実施形態では、前記したアライメント工程が終了したと同時にＵＶ照射工程が実施されるが、この際、位置決めされた微細構造体部２４ａが樹脂薄膜７を加圧している状態で紫外線ＵＶが照射される。
【００７８】
そして、本実施形態においては、複数のスタンパ２の微細構造体部２４ａを、予め定められた順番で被転写基板６に対して位置決めしていく場合に、アライメント工程が終了した順番で各スタンパ２がそれぞれＵＶ照射工程を実施して樹脂薄膜７を硬化させていく。つまり、各スタンパ２は、予め定められた被転写基板６の所定の領域に、その微細構造Ｓを高い精度で転写することとなる。
この際、各スタンパ２の露光機構２８（図４参照）は、遮光層２９ｄ（図４参照）により、各スタンパ２の直下のみに存在する樹脂薄膜７に光（ＵＶ）を照射するので、その後に他のスタンパ２で転写する予定のある樹脂薄膜７部分を不用意に硬化させることがない。
【００７９】
次に、この転写方法では、図９（ｄ）に示すように、硬化した樹脂薄膜７から各スタンパ２を剥離する剥離工程が行われる。ちなみに、この剥離工程は、全てのスタンパ２において、ＵＶ照射工程が終了してから実施される。言い換えれば、複数のスタンパ２のうち、ＵＶ照射工程が終了していないスタンパ２があると、全てのスタンパ２において、この剥離工程が実施されないこととなる。
【００８０】
ちなみに、この剥離工程は、スタンパ２の微細構造形成層２９ｃ（図２（ａ）参照）を被転写基板６に対して傾斜するように持ち上げる一次剥離工程と、この一次剥離工程の後に、スタンパ２全体を上方に向けて引き上げる二次剥離工程と、で構成することができる。この際、一次剥離工程は、図４に示す転写制御部２４ｂの角度補正機構２６、並びに粗調位置制御機構２５の垂直方向位置調整部２５ｂ及び微調位置制御機構２７の垂直方向位置調整部２７ｂのうちの少なくとも１つを駆動することにより行うことができる。また、二次剥離工程は、図１に示す支持部材駆動機構２３ｂ、並びに図４に示す角度補正機構２６、粗調位置制御機構２５の垂直方向位置調整部２５ｂ及び微調位置制御機構２７の垂直方向位置調整部２７ｂのうちの少なくとも１つを駆動することにより行うことができる。
なお、本実施形態での剥離工程によれば、前記した一次剥離工程を含むことで、剥離時に各スタンパ２に掛かる力を最小限にすることができ、スタンパ２の耐久性（寿命）を高めることができる。
【００８１】
図９（ｅ）は、洗浄工程を行った後の被転写基板６を示している。この洗浄工程においては、図９（ｃ）のＵＶ照射工程、及び図９（ｄ）の剥離工程を経た後の被転写基板６に残存する未硬化（未露光）の樹脂薄膜７が有機溶媒（例えばアセトン等）によって除去される。なお、図９（ｄ）中、符号Ｒは、樹脂薄膜７の未硬化部分であり、図９（ｅ）では、この未硬化部分Ｒが消失している様子を示している。
そして、図９（ｅ）中、符号Ｂは微細構造体である。
なお、以上のような転写工程では、微細構造体Ｂが、被転写基板６の樹脂薄膜７に微細構造Ｓ（図２（ａ）参照）を転写することで形成されるが、微細構造体Ｂはこれに限定されるものではなく、樹脂薄膜７からなる微細構造体Ｂをレジスト膜として使用し、この微細構造体Ｂに対応する微細構造体（図示省略）をリソグラフィ技術により被転写基板６自体にエッチングしたものであってもよい。
【００８２】
次に、本実施形態に係るマルチヘッド２３（微細構造転写用スタンパ）及び微細構造転写装置１の作用効果について説明する。
本実施形態によれば、形成しようとする微細構造Ｓの凹凸に対応する凹凸（表面形状）を有するスタンパ２を、所定の被転写基板６上に形成された樹脂薄膜７に型押しするナノインプリント技術によって微細構造体を製造するので、低コストかつ高スループットにて微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を製造することができる。
【００８３】
また、本実施形態によれば、支持部材２３ａ上に複数のスタンパ２を有しているので、例えば、半導体チップサイズのような微細サイズの転写領域を複数有する被転写基板６に対しても、各転写領域のそれぞれに、微細構造Ｓを高い精度で転写することができる。
【００８４】
また、本実施形態によれば、各スタンパ２は、被転写基板６に対する微細構造Ｓの転写状態を制御する転写制御部２４ｂを有しているので、各転写領域のそれぞれに、微細構造Ｓを、より高い精度で転写することができる。
【００８５】
また、本実施形態によれば、微細構造形成層２９ｃの表面の面積が、この表面と平行な転写制御部２４ｂの断面積以上となっているので、互いに隣接し合うスタンパ２の転写制御部２４ｂ同士が接触し合って互いに干渉することを防止することができる。特に、半導体チップの形成パターンのように、微細サイズの転写領域が５０μｍ程度の狭いピッチで複数並存する被転写基板６に対して微細構造Ｓを転写する場合に、隣接するスタンパ２同士のピッチを転写領域のピッチに合わせる必要がある。これに対して、本実施形態によれば、このような狭いピッチで複数のスタンパ２を配置した場合においても、スタンパ２の転写制御部２４ｂ同士がアライメント工程の実施時に干渉し合うのを、より確実に防止することができる。
【００８６】
また、本実施形態によれば、微細構造体部２４ａ（微細構造形成層２９ｃ）の位置制御機構が、粗調位置制御機構２５と微調位置制御機構２７とをそれぞれ独立して備えるので、被転写基板６に対する微細構造体部２４ａの位置決めを、より迅速に、より高い精度で行うことができる。
【００８７】
また、本実施形態では、各スタンパ２が、支持部材２３ａ側から粗調位置制御機構２５、微調位置制御機構２７及び微細構造形成層２９ｃの順番で有することで、その粗調位置制御機構２５が、被転写基板６に対して微細構造形成層２９ｃを位置決めする際に、微細構造形成層２９ｃから離れた位置で微細構造形成層２９ｃを駆動する。そのため、本実施形態によれば、その粗調位置制御機構２５は、より大きく（より速く）微細構造形成層２９ｃを移動させることができる。また、その微調位置制御機構２７が、被転写基板６に対して微細構造形成層２９ｃを位置決めする際に、微細構造形成層２９ｃと近接した位置で微細構造形成層２９ｃを駆動する。そのため、実施形態によれば、微調位置制御機構２７が、微細構造形成層２９ｃの移動距離を繊細にかつ精度よく調節することができる。
【００８８】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
次に参照する図１０は、図３のスタンパの変形例を示す図であり、（ａ）は、スタンパの外形を示す斜視図、（ｂ）は、（ａ）のＸｂ−Ｘｂ断面図である。図１１は、本発明の他の実施形態に係る微細構造転写用スタンパとしてのマルチヘッドを模式的に示す構成説明図であり、微細構造転写用スタンパの側面図である。
【００８９】
前記実施形態では、スタンパ２（図３参照）の転写制御部２４ｂが、微細構造体部２４ａの略中央に配置されていたが、本発明は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、転写制御部２４ｂが微細構造体部２４ａの中央からその外側に偏って配置される構成であってもよい。
また、前記実施形態での転写制御部２４ｂの形状は、正四角柱（直方体）の外形を有しているが、転写制御部２４ｂの形状は、四角柱以外の多角柱、円柱、楕円柱等であってもよい。
また、前記実施形態では、スタンパ２の転写制御部２４ｂが、その高さ方向に断面形状が変化しない柱状の外形を有しているが、図１１に示すように、微細構造形成層２９ｃから支持部材２３ａに向かって、転写制御部２４ｂの断面積が徐々に減少する柱状（例えば、円錐台、角錐台等）であってもよい。
【００９０】
また、本発明においては、マルチヘッド２３は、各スタンパ２のそれぞれに、倍率補正機構を備えることができる。この倍率補正機構は、スタンパを変形できるように構成されている。なお、変形させる機構ためには、機械的な力、熱などが用いられる。そのため、このマルチヘッド２３によれば、スタンパの変形させることで、極微小なパターンのサイズやピッチを制御することができる。
【００９１】
本発明の前記実施形態で被転写基板６に微細構造Ｓが転写されて得られた微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この微細構造体Ｂは、大規模集積回路部品やレンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、ＤＮＡ分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。
また、本発明は、被転写基板６の上の複数個所に同時に、微細構造体Ｂを形成できるので、特に半導体製造の分野（フラッシュメモリ等の製造分野）で好適に使用することができる。
【実施例】
【００９２】
次に、実施例を示しながら本発明を更に具体的に説明する。
（実施例１）
本実施例では、複数のスタンパを有するマルチヘッド（微細構造体転写用スタンパ）を搭載する微細構造転写装置を使用することで、被転写基板の複数の微細な転写領域に、スタンパの微細構造を転写した。
本実施形態で使用したマルチヘッドは、平面視で円形の板体からなる支持部材２３ａ（図７（ｂ）参照）上に、微細構造体部２４ａ（図７（ｂ）参照）の平面形状が矩形（２０ｍｍ×２０ｍｍ）のスタンパ２（図７（ｂ）参照）を、合計で２００個縦横に整列配置させたものを使用した。なお、微細構造体部２４ａ同士の間の距離は、縦横でそれぞれ等距離となるように、５０μｍに設定した。微細構造体部２４ａの微細構造Ｓは、ラインアンドスペースで構成した。
そして、微細構造転写装置としては、図１の微細構造転写装置１に、前記した２００個のスタンパ２を有するマルチヘッド２３を搭載し、樹脂塗布機構１０として、光硬化性樹脂をインクジェット式で供給する印刷機を備える装置を使用した。
【００９３】
被転写基板６（図９（ａ）参照）としては、平面視で円形の板体に、マルチヘッド２３の各スタンパ２の配置に略合わせるように、２０ｍｍ角の正方形のチップを２００個配置したものを使用した。
そして、この被転写基板６上に前記した樹脂塗布機構１０により光硬化性樹脂を塗布することで、前記した各チップ上に樹脂薄膜７（図９（ａ）参照）を形成した。
次に、図１に示す被転写基板搬送機構１４により、この被転写基板６を図１に示す微細構造転写機構２０に向けて搬送して、これをマルチヘッド２３の直下に配置した。
その後、図９（ａ）から（ｅ）に示す前記した各工程を経ることで、マルチヘッド２３（スタンパ２）の微細構造Ｓを、被転写基板６に配置した各チップ上の樹脂薄膜７に転写することで、微細構造体Ｂを作製した。
【００９４】
＜チップ上に形成した微細構造体Ｂの寸法評価＞
チップ上に形成した微細構造体Ｂを走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）にて評価した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９５】
（実施例２）
本実施例では、図７（ｂ）に示すスタンパ２に代えて、図３（ａ）に示すスタンパ２を有する他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９６】
（実施例３）
本実施例では、図７（ｂ）に示すスタンパ２に代えて、図１０（ａ）に示すスタンパ２を有する他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９７】
（実施例４）
本実施例では、図４に示すスタンパ２の露光機構２８として、光拡散層２８ｂを有しない代わりに、光源Ｌとして面発光可能なＬＥＤ光源を用いた以外は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９８】
（実施例５）
本実施例では、スタンパ２の配置間隔を１００iｍとする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【００９９】
（実施例６）
本実施例では、スタンパ２の配置間隔を３０iｍとする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１００】
（実施例７）
本実施例では、スタンパ２の配置個数を３００個とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１０１】
（実施例８）
本実施例では、光硬化性樹脂の塗布方法をスピンコート法とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【０１０２】
（実施例９）
本実施例では、光硬化性樹脂の塗布方法をディスペンス法とする他は、実施例１と同様のマルチヘッド２３を備える微細構造転写機構２０にて実施例１と同様に微細構造体Ｂ（図９（ｅ）参照）を作製した。
ＳＥＭ観察より、チップ上にはスタンパ２の微細構造Ｓと同様のラインアンドスペース構造が確認できた。また、そのサイズもスタンパ２の微細構造Ｓと同等であった。
また、各スタンパ２により同時に転写したその他全てのチップ上にも同様な形状、同等なサイズで微細構造Ｓが転写されていることが確認できた。
【符号の説明】
【０１０３】
１ 微細構造転写装置
２ スタンパ
６ 被転写基板
７ 樹脂薄膜
１０ 樹脂塗布機構
１３ 樹脂供給ノズル
１４ 被転写基板搬送機構
２０ 微細構造転写機構
２３ マルチヘッド（微細構造転写用スタンパ）
２３ａ 支持部材
２３ｂ 支持部材駆動機構
２４ａ 微細構造体部
２４ｂ 転写制御部
２５ 粗調位置制御機構
２５ａ 第１水平面内位置調整部
２５ｂ 垂直方向位置調整部
２５ｃ 第２水平面内位置調整部
２６ 角度補正機構
２７ 微調位置制御機構
２７ａ 第１水平面内位置調整部
２７ｂ 垂直方向位置調整部
２７ｃ 第２水平面内位置調整部
２８ 露光機構
２８ａ 光透過性樹脂層
２８ｂ 光拡散層
２９ａ 支持基材
２９ｂ 緩衝層
２９ｃ 微細構造形成層
２９ｄ 遮光層
Ｓ 微細構造
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパを、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板上に微細構造体を形成する微細構造転写装置において、
支持部材上に複数の前記スタンパを有するマルチヘッドを備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドを構成する各スタンパは、前記微細構造形成層を含む微細構造体部と、前記樹脂薄膜に対する前記スタンパの前記微細構造の転写状態を制御する転写制御部とを有し、前記微細構造体部が前記転写制御部を介して前記支持部材上に並設されていることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項３】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造形成層の前記表面の面積は、この表面と平行な前記転写制御部の断面積以上であることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項４】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造体部は、前記微細構造形成層、緩衝層、支持基材、及び遮光機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項５】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記転写制御部は、前記被転写基板に対する前記微細構造形成層の角度補正機構及び位置制御機構並びに前記樹脂薄膜を硬化させる露光機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項６】
請求項５に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造形成層の前記位置制御機構は、粗調位置制御機構と微調位置制御機構とをそれぞれ独立して備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項７】
請求項６に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、前記支持部材側から前記粗調位置制御機構、前記微調位置制御機構及び前記微細構造形成層の順番で有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項８】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、アライメント機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項９】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記支持部材の位置を制御する支持部材駆動機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記被転写基板上に前記樹脂薄膜を形成するための樹脂塗布機構と、前記スタンパの微細構造を前記樹脂薄膜に転写する微細構造転写機構と、前記樹脂薄膜を形成した前記被転写基板を前記樹脂塗布機構から微細構造転写機構に向けて搬送する被転写基板搬送機構と、を備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項１１】
表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有し、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させてこの被転写基板に前記微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドを構成する各スタンパは、前記微細構造形成層を含む微細構造体部と、前記樹脂薄膜に対する前記スタンパの前記微細構造の転写状態を制御する転写制御部とを有し、前記微細構造体部が前記転写制御部を介して前記支持部材上に並設されていることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造形成層の前記表面の面積は、この表面と平行な前記転写制御部の断面積以上であることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体部は、前記微細構造形成層、緩衝層、支持基材、及び遮光機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１５】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記転写制御部は、前記被転写基板に対する前記微細構造形成層の角度補正機構及び位置制御機構並びに前記樹脂薄膜を硬化させる露光機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造形成層の前記位置制御機構は、粗調位置制御機構と微調位置制御機構とをそれぞれ独立して備えることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、前記支持部材側から前記粗調位置制御機構、前記微調位置制御機構及び前記微細構造形成層の順番で有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１８】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、アライメント機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１９】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記支持部材の位置を制御する支持部材駆動機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１】
表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有するスタンパを、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させ、前記被転写基板上に微細構造体を形成する微細構造転写装置において、
支持部材上に複数の前記スタンパを有するマルチヘッドを備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドを構成する各スタンパは、前記微細構造形成層を含む微細構造体部と、前記樹脂薄膜に対する前記スタンパの前記微細構造の転写状態を制御する転写制御部とを有し、前記微細構造体部が前記転写制御部を介して前記支持部材上に並設されていることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項３】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造形成層の前記表面の面積は、この表面と平行な前記転写制御部の断面積以上であることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項４】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造体部は、前記微細構造形成層、緩衝層、支持基材、及び遮光機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項５】
請求項２に記載の微細構造転写装置において、
前記転写制御部は、前記被転写基板に対する前記微細構造形成層の角度補正機構及び位置制御機構並びに前記樹脂薄膜を硬化させる露光機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項６】
請求項５に記載の微細構造転写装置において、
前記微細構造形成層の前記位置制御機構は、粗調位置制御機構と微調位置制御機構とをそれぞれ独立して備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項７】
請求項６に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、前記支持部材側から前記粗調位置制御機構、前記微調位置制御機構及び前記微細構造形成層の順番で有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項８】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、アライメント機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項９】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記支持部材の位置を制御する支持部材駆動機構を有することを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項１０】
請求項１に記載の微細構造転写装置において、
前記被転写基板上に前記樹脂薄膜を形成するための樹脂塗布機構と、前記スタンパの微細構造を前記樹脂薄膜に転写する微細構造転写機構と、前記樹脂薄膜を形成した前記被転写基板を前記樹脂塗布機構から微細構造転写機構に向けて搬送する被転写基板搬送機構と、を備えることを特徴とする微細構造転写装置。
【請求項１１】
表面に微細構造が形成された微細構造形成層を有し、被転写基板上に形成した樹脂薄膜に押し付けた状態でこの樹脂薄膜を硬化させてこの被転写基板に前記微細構造を転写するスタンパを、支持部材上に複数有するマルチヘッドであることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１２】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドを構成する各スタンパは、前記微細構造形成層を含む微細構造体部と、前記樹脂薄膜に対する前記スタンパの前記微細構造の転写状態を制御する転写制御部とを有し、前記微細構造体部が前記転写制御部を介して前記支持部材上に並設されていることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１３】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造形成層の前記表面の面積は、この表面と平行な前記転写制御部の断面積以上であることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１４】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造体部は、前記微細構造形成層、緩衝層、支持基材、及び遮光機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１５】
請求項１２に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記転写制御部は、前記被転写基板に対する前記微細構造形成層の角度補正機構及び位置制御機構並びに前記樹脂薄膜を硬化させる露光機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１６】
請求項１５に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記微細構造形成層の前記位置制御機構は、粗調位置制御機構と微調位置制御機構とをそれぞれ独立して備えることを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１７】
請求項１６に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、前記支持部材側から前記粗調位置制御機構、前記微調位置制御機構及び前記微細構造形成層の順番で有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１８】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記マルチヘッドの前記スタンパのそれぞれは、アライメント機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【請求項１９】
請求項１１に記載の微細構造転写用スタンパにおいて、
前記支持部材の位置を制御する支持部材駆動機構を有することを特徴とする微細構造転写用スタンパ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１２−２５３３０３（Ｐ２０１２−２５３３０３Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１２７０８５（Ｐ２０１１−１２７０８５）
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２０日（２０１２．１２．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月７日（２０１１．６．７）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
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