微細パターン成形品の製造方法、スタンパおよび微細パターン成形品
【課題】２Ｐ法を用いて作製される微細構造転写物の厚みムラを低減すること。
【解決手段】（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、スタンパまたは透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、（ｉｉ）光硬化性樹脂原料を挟むようにしてスタンパと透明基板とを対向配置させる工程、および、（ｉｉｉ）透明基板を介して光硬化性樹脂原料に光を照射して樹脂原料を硬化させ、それによって、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る成形品を得る工程を含んで成り、工程（ｉ）のスタンパとして、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用い、工程（ｉｉ）では、隆起パターンＢを介在させてスタンパと透明基板とを一定の間隔で対向配置させる。
【解決手段】（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、スタンパまたは透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、（ｉｉ）光硬化性樹脂原料を挟むようにしてスタンパと透明基板とを対向配置させる工程、および、（ｉｉｉ）透明基板を介して光硬化性樹脂原料に光を照射して樹脂原料を硬化させ、それによって、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る成形品を得る工程を含んで成り、工程（ｉ）のスタンパとして、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用い、工程（ｉｉ）では、隆起パターンＢを介在させてスタンパと透明基板とを一定の間隔で対向配置させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターン成形品の製造方法、スタンパおよび微細パターン成形品に関する。より詳細には、微細パターンを備えた樹脂成形品の製造方法、および、かかる製造方法で用いる金型スタンパに関すると共に、その金型スタンパから得られる樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ミクロンオーダー以下の微細な構造を有する構造体は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）やμ-ＴＡＳ（Micro Total Analysis System）、ＭＬＡ（Micro Lens Array）など幅広い分野で用いられている。その作製方法としては、機械加工やエッチング、フォトリソグラフィーなどの技術が応用されている。
【０００３】
これらミクロンオーダーの構造物を作製する場合、金型に所望形状の反転パターンを作製し、それを樹脂などで転写して所望形状を得る方法が一般的に用いられている。かかる手法は、微細なパターンを１つ１つ加工する必要がなく、転写することによって微細なパターンを得ることができるので低コスト化が可能である。
【０００４】
樹脂による転写方法としては、光ディスクなどに用いられている射出成形技術や原版を基板に押し当てることで微細加工を実現するナノインプリントと称される技術が用いられている。
【０００５】
２Ｐ（Photo Polymer）法と呼ばれる、常温で流動性のある光硬化性樹脂を用いた転写方法も良く用いられる。２Ｐ法では、金型と基板との間に光硬化性樹脂を塗布し、樹脂部分に光を当てて樹脂を硬化させた後、金型から基板を樹脂ごと剥離することで微細パターンの転写を行う。この手法は他の転写方法と比べて大掛かりな設備を必要とせず、簡便に微細パターンの転写を行うことができるので従来から広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７３９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
射出成形においては、固定側（凹型・雌型・キャビティ側）と可動側（凸型・雄型・コア側）との金型内部空間（射出成形品の形状を有する空間）によって成形品の厚みが決定される。
【０００８】
しかしながら、２Ｐ法では、微細パターンを有する金型面と基板面との間に光硬化樹脂が挟まる構造であるため、この金型面と基板面との離隔距離によって転写物の厚みがほぼ決定してしまう。このため、金型面と基板間との間の距離を制御することは非常に重要となる。
【０００９】
微細構造作製技術は光学分野においても使用されており、特に微細なレンズを多数備えたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）においては、１つ１つ機械加工等で作製するよりも転写により一括して作製する方がコスト面において圧倒的に有利である。
【００１０】
本願発明者らは、プロジェクタやセンサなどの光学機器に用いられるＭＬＡを２Ｐ法を用いて転写することにより作製した。まず、所望のＭＬＡを作製するため、シミュレーションにより形状を決定し、ＭＬＡ用の金型を作製した。１つのＭＬＡには１万個以上のレンズを集積し、そのＭＬＡを金属製の金型面に多数配置し、それを石英基板を用いて２Ｐ法により転写することで、一度に大量のＭＬＡを作製することを試みた。本願発明者らは、この２Ｐ法によるＭＬＡ作製工程を鋭意検討する段階において、大きな問題を見出した。
【００１１】
それは、石英基板上に作製したＭＬＡの厚みにムラが発生するという現象である（図２５参照）。この厚みムラは、同一石英基板内に発生していた。作製したＭＬＡの厚みバラツキは、単に製品にバラツキがあるという問題に留まらず、同じ工程で作製したにもかかわらず、個々のレンズの焦点位置がずれるというレンズとしての機能にかかわる重大な問題に発展する可能性がある。このような現象は、２Ｐ法において極めて重要な“金型面と石英基板との距離”に留意し、治具によって正確にギャップ制御を行ったにもかかわらず発生した。
【００１２】
本願発明者らは、この厚みのバラツキが、金型面と基板面との間の距離にバラツキが存在していることが原因ではないかと考えた。つまり、金型面と基板面との間の離隔距離（ギャップ）にムラがあり、その状態で光硬化性樹脂が充填されて成形されるので、最終的なＭＬＡの厚みにムラが発生しているのではないかと考えた。そこで、鋭意検討した結果、このような現象は、金型面と基板面との内部空間が適正に制御されず、その局所的な厚みムラが同一基板内に存在することが原因となっていることを本願発明者らは突き止めた。
【００１３】
かかる原因は、基板のたわみ及び金型と石英基板とを密着させたときの圧力ムラによって発生していると考えられる。このことから金型および石英基板の外周のみを拘束し、これにより両者のギャップを制御する方法では限界があることが分かってきた。
【００１４】
射出成形においては、パターンが作製された雄型と樹脂の容積を決める雌型により、微細パターンの転写と樹脂の容量が決定され、高精度で同じ厚みの転写物が作製される。
【００１５】
しかしながら、２Ｐ法では工程上、微細パターン側の金型と基板との間隔を規制する構造が外側のみにしか存在しないため、厚み調整の再現性が非常に悪くなる。更にパターン面と基板面を押し付ける際に面内で予想不可能なバラツキが面内に発生することもある。
【００１６】
この問題を解決するために、２Ｐ用の金型を固定し、石英基板側を専用装置を用いて高精度にＺ軸方向の制御を行う方法も考えられるが、構造が複雑となり、微細パターンを簡便に転写できる２Ｐのメリットを失うことになる。
【００１７】
また、スペーサなどのギャップ調整用の治具を別途使用する方法も考えられるが、治具を挿入するための間隔の制限や硬化後の取り出し、樹脂の洗浄など工程が複雑になるなど、“簡便に転写物が得られる２Ｐ法のメリット”を失ってしまうことになる。
【００１８】
更には、装置によって金型あるいは石英基板外周もしくはその両方を保持する構造としても、石英基板内に発生する厚みに分布があるため、個々の石英自体のたわみや押し付け圧力に起因する厚みムラを除去することは出来ない。
【００１９】
このように“金型面と基板面との間の距離”が一定に定まらないという現象は、金型面と基板面との間に光硬化性樹脂の原料流体を挟んで硬化させるという２Ｐ法の特徴に起因しており、それゆえ、２Ｐ法特有の問題であるといえる。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものである。つまり、本発明の課題は、２Ｐ法を用いて作製される微細構造転写物の厚みムラを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願発明者らは、射出成形法におけるキャビティに該当する領域を確保するため、２Ｐ用の金型に新たな構造を作り出す事でこの問題を解決した。具体的には、本願発明は、微細パターン成形品を製造する方法であって、
（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、スタンパまたは透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、
（ｉｉ）光硬化性樹脂原料を挟むようにしてスタンパと透明基板とを対向配置させる工程、および
（ｉｉｉ）透明基板を介して光硬化性樹脂原料に光を照射して樹脂原料を硬化させ、それによって、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る成形品を得る工程
を含んで成り、
工程（ｉ）のスタンパとして、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用い、工程（ｉｉ）では、スタンパと透明基板との間に隆起パターンＢを介在させてスタンパと透明基板とを一定の間隔で対向配置させる。
【００２２】
本発明の特徴の１つは、スタンパの微細パターンＡの形成領域内に形成された隆起パターンＢでもって金型面と基板面間との距離を高精度に制御することであって、それによって、厚みムラの無い微細構造物が得られる。
【００２３】
本発明において、「微細パターン」とは、微細な凹凸形状から形成されて成るパターンを意味しており、その微細な凹凸形状を構成する“微細凹部（もしくは微細な窪み）”または“微細凸部（もしくは微細な隆起部）”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。
【００２４】
また、本明細書において「隆起パターン」とは、微細な凸形状から成るパターンを意味しており、特にそのパターンを構成する“微細凸部”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。例えば、「隆起パターン」は局所的に隆起した複数の突起状バンプから構成されている。
【００２５】
ある好適な態様では、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から微細パターンＡが構成され、隆起パターンＢが各サブ微細パターンＡ’の周囲に隣接して配置されているスタンパを用いる。
【００２６】
別のある好適な態様では、隆起パターンＢを構成する複数の突起状バンプが対を成して配置されているスタンパを用いる。
【００２７】
更に別のある好適な態様では、微細パターン成形品としてマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を製造する。本明細書における「マイクロレンズアレイ」とは基板上に微少なレンズが集積配列されたものを実質的に意味している。例えば、マイクロレンズアレイでは、レンズ径５〜５００μｍ程度の微小レンズが１チップあたり数千から数万個（例えば９千個〜６万個程度）アレイ配列されている。
【００２８】
本発明では、上記の製造方法で用いるスタンパも提供される。かかるスタンパは、微細パターン成形品を製造するためのスタンパであって、
成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡを有して成り、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられている。
【００２９】
本発明のスタンパにおいては、バンプ構造部（即ち“隆起パターンＢ”）が樹脂原料の流動を邪魔することなく正確にスタンパと透明基板との間隔を保持できるように微細構造部の形成領域内に配置されており、特に微細構造部を構成するサブ微細構造部の各々に近接して配置されている。
【００３０】
ここでいう「微細パターン」および「隆起パターン」は上記と同様である。つまり、「微細パターン」とは、微細な凹凸形状から形成されて成るパターンを意味しており、その微細な凹凸形状を構成する“微細凹部（もしくは微細な窪み）”または“微細凸部（もしくは微細な隆起部）”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。また、「隆起パターン」は、、微細な凸形状から成るパターンを意味しており、特にそのパターンを形成する“微細凸部”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。
【００３１】
ある好適な態様では、微細パターンＡが、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から構成されており、その各サブ微細パターンＡ’の周囲に隆起パターンＢが設けられている。
【００３２】
別のある好適な態様では、隆起パターンＢが複数の突起状バンプから構成されている。「突起状バンプ」とは、局所的に盛り上がった部分を意味しており、特に図１に示すようにスタンパの成形面（凹凸面）よりも局所的に盛り上がった部分を意味している。このような隆起パターンＢにおいては複数の突起状バンプは相互に離隔した状態で配置されている。従って、「突起状バンプ」は、“局所的隆起部”または“突起状隆起部”などと称すことができるものである。
【００３３】
突起状バンプはスタンパのボディと一体化して形成されていることが好ましい。また、好ましくは、複数の突起状バンプは対を成して設けられている。更には、突起状バンプは以下の形態を有していることが好ましい。
・突起状バンプがテーパ形状を有している。
・突起状バンプが面取り形状またはＲが付いた形状を有している。
・突起状バンプの断面形状（スタンパの主面に平行な面で切り取った断面形状）が円形または楕円形となっている。
・突起状バンプの頂部が平坦化されている（つまり、突起状バンプが平面状頂部を有している）。
【００３４】
ある好適な態様では、スタンパが２Ｐ法で用いられる金属製スタンパとなっている。つまり、本発明のスタンパが、フォトポリマープロセス法で用いられる金属製スタンパとなっている。
【００３５】
本発明では、上述のスタンパを金型・鋳型として用いた成形によって得られる樹脂成形品も提供される。本発明の樹脂成形品は、スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されており、その成形品の微細パターン形成領域内においては、隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターンが形成されていることを特徴とする。
【００３６】
例えば、上記のような成形品は、マイクロレンズアレイであって、特に各チップへと分割される前の状態のマイクロレンズアレイ成形品である（かかる場合、微細パターンＡを構成する複数のサブ微細パターンＡ’の各々がマイクロレンズアレイの各チップに相当し得る）。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に従えば、２Ｐ法で作製される微細構造の転写物（即ちＭＬＡなどの成形品）の厚みムラを低減することができる。具体的には、微細パターン内に隆起パターンが設けられたスタンパを用いることによって、「２Ｐ工程に起因する成形品の面内の厚みバラツキ」を実質的に無くすことができ、「ウエハ間の厚みバラツキ」なども低減させることができる。換言すれば、２Ｐに用いられる個々の基板（透明基板などの２Ｐ用基板）が有し得る“たわみ”や“厚みムラ”などに拘わらず、隆起パターンによって金型と基板との間の空間を常に一定に保つことができるので、厚みの一定した微細パターン成形品を同時に多数作製することができる。
【００３８】
本発明のスタンパでは、「微細パターンＡを構成するサブ微細パターンＡ’」の近傍において局所的に突出したバンプから隆起パターンＢが構成されている。従って、２Ｐ時に樹脂原料の流動を邪魔することなく金型面と基板面との間のキャビティ空間を一定の厚みで安定して保持することができ、品質を損ねることなく２Ｐ成形品の厚みバラツキ（より具体的には“チップ間における厚みバラツキ”や“各チップ内における厚みバラツキ”など）を効果的に抑制することができる。
【００３９】
本発明は、微細パターンＡの領域内に微細な隆起パターンＢを設けるという簡便な機構であり、また、隆起パターンＢは微細パターンＡの形成に際して容易に形成することができる。そのような簡易な機構・容易な手段でありながらも、本発明は、２Ｐ法においてキャビティ領域を一定の厚さで確保でき、厚みムラのないＭＬＡを再現性良く効率的に作製することができる。
【００４０】
本発明では厚みムラのないＭＬＡを再現性良く効率的に作製できるので、その点に鑑みれば、マイクロレンズアレイなどの微細構造物作製における製造歩留まりも向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明のスタンパを模式的に示した上面側平面図（図１（ａ））および断面図（図１（ｂ））である。
【図２】図２は、本発明のスタンパの一部を模式的に示した斜視図である。
【図３】図３は、スタンパの微細パターンＡ（図３（ａ））および隆起パターンＢ（図３（ｂ））である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の微細パターン成形品の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図５】図５は、本発明の樹脂成形品を模式的に示した断面図（図５（ａ））および斜視図（図５（ｂ））である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の樹脂成形品の一部を模式的に示した斜視図であり、図６（ｂ）は、かかる樹脂成形品を製造するためのスタンパの一部を模式的に示した斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、レジスト原盤の模式的斜視図であり、図７（ｂ）は、かかるレジスト原盤から得られるスタンパの模式的斜視図であり、図７（ｃ）は、かかるスタンパから得られる樹脂成形品の模式的斜視図である。
【図８】図８は、グレイマスクの模式図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、レーザ加工態様の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は、突起状バンプの種々の配置態様を示した模式図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｆ）は、突起状バンプの種々の形態を模式的に示した斜視図である。
【図１２】図１２は、複数のＭＬＡを有する基盤の模式図である。
【図１３】図１３は、ＭＬＡを作製するマスクの模式図である（比較例１）。
【図１４】図１４は、２Ｐ工程の模式図である（比較例１）。
【図１５】図１５は、チップ番号を示す模式図である。
【図１６】図１６は、チップの厚み測定結果を示すグラフである（比較例１および実施例１）。
【図１７】図１７は、従来工法の２工程の態様を示す模式図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｃ）は、実施例１におけるスタンパ製造工程の一部を模式的に示す工程図である。
【図１９】図１９は、実施例１のグレイマスクの態様を示した模式図である。
【図２０】図２０は、実施例１のバンプ形状を示した模式図である。
【図２１】図２１（ａ）〜（ｃ）は、実施例１におけるスタンパ製造工程の一部を模式的に示す工程断面図である。
【図２２】図２２は、２Ｐ工程の模式図である（実施例１）
【図２３】図２３は、チップ厚み再現性結果のグラフである。
【図２４】図２４（ａ）〜（ｄ）は、実施例３におけるレジスト原盤の製造工程図である。
【図２５】図２５は、ＭＬＡに発生する厚みムラの態様（従来技術）を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。まず、本発明の「スタンパ」について説明を行う。それに伴って、かかるスタンパを用いた「微細パターン成形品の製造方法」およびそれによって得られる「微細パターン成形品」についても説明する。
【００４３】
《本発明のスタンパ》
本発明のスタンパ（１００）は、図１（ａ）に示すように、成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）を有して成り、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に隆起パターンＢ（２０）が設けられている。
【００４４】
微細パターンＡ（１０）は、微細な凹形状および／または凸形状から成る凹凸形状を有しており、成形品の微細パターンを形作る部分に相当する（図１（ｂ）参照）。例えば、スタンパからマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を作製する場合、微細パターンＡ（１０）は図１（ｂ）および図２に示すように半円状の窪みがアレイ状に配置された領域を構成している（かかる場合、窪み寸法は、例えば５μｍ〜４００μｍ、好ましくは１０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜２００μｍであり得る）。また、微細パターンＡ（１０）は、全体としては、図１（ａ）に示すように、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’（１０’）から構成されている。「複数のサブ微細パターンＡ’」における“複数”とは、好ましくは２〜１００程度、より好ましくは５〜６０程度、更に好ましくは１０〜４０程度である。
【００４５】
一方、隆起パターンＢ（２０）は、微細な凸形状から構成されている。好ましくは、隆起パターンＢ（２０）は、図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２などに示されるように、複数の突起状バンプ（２２）から構成されている。つまり、微細パターンＢ（２０）は、スタンパの微細パターンＡの形成面よりも局所的に盛り上がって形成されている。尚、「複数の突起状バンプ」における“複数”とは、数個〜数百個であり、好ましくは２〜９００個、より好ましくは４個〜２００個（例えば２０〜１００個程度）である。
【００４６】
本発明のスタンパでは、隆起パターンＢ（２０）が、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に形成されている。具体的には、微細パターンＡ（１０）のサブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に隆起パターンＢ（２０）が配置されている。つまり、図３（ａ）に示すような微細パターンＡ（１０）の領域内に、図３（ｂ）に示すような隆起パターンＢ（２０）が形成されているといえる。
【００４７】
図２に示すように、隆起パターンＢ（２０）は、複数の突起状バンプ（２２）から構成されていることが好ましい。かかる場合、複数の突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）に隣接するように、サブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されていることが好ましい。例えば、突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）の最外に位置する凹部エッジから好ましくは３０〜１０００μｍ程度、より好ましくは１００〜５００μｍ程度離隔している（つまり、図２で示す「Ｌ」がそのような数値範囲を有していることが好ましい）。突起状バンプ（２２）の寸法についていうと、突起状バンプの平均幅寸法（図２で示す「Ｗ」）は、好ましくは５〜６００μｍ程度、より好ましくは５０〜５００μｍ、更に好ましくは１００〜４００μｍ程度であり、突起状バンプの高さ寸法（図２で示す「Ｈ」）は、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは１０〜６０μｍ、更に好ましくは１５〜４５μｍ程度である。
【００４８】
本発明のスタンパは、電鋳によって製造することができ、それゆえ、金属製であることが好ましい。つまり、本発明のスタンパは金属スタンパであることが好ましい。金属スタンパの材質は、電鋳に用いためっき金属（即ち“電鋳金属”）の種類に依存しており、例えばＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属材料である。また、スタンパの厚さ（図１（ｂ）で示す“ｔ”）は、電鋳時のめっき厚に依存しているが、例えば５０〜１０００μｍ程度である。スタンパのサイズ・形状などは、特に制限がなく、２Ｐ法で常套的に採用されているサイズ・形状であってもよい。例えばスタンパは全体として円盤形・円形であり、その直径サイズが１０ｃｍ〜８０ｃｍ程度（例えば１５ｃｍ〜４５ｃｍ程度）であってよい。
【００４９】
《本発明の製造方法》
次に、上記スタンパを用いた微細パターン成形品の製造方法について説明する。本発明の製造方法の実施に際しては、まず、工程（ｉ）を実施する。つまり、図４（ａ）に示すように、スタンパ（１００）と透明基板（２００）とを用意し、スタンパ（１００）または透明基板（２００）上に光硬化性樹脂原料（３００）を供する。スタンパとしては、上述したような「成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）の形成領域内に隆起パターンＢ（２０）が設けられているスタンパ」を用意する。一方、透明基板（２００）は、２Ｐ法で常套的に使用されている透明な平板状の基板であれば特に制限はなく、例えば、石英基板である。このような透明基板の厚みも、２Ｐ法で常套的に使用されている基板厚みであれば特に制限はなく、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは１００μｍ〜４００μｍ、更に好ましくは１５０μｍ〜３５０μｍである。また、透明基板のサイズ・形状は、スタンパと同様であってよく、例えば全体として円盤形・円形であり、その直径サイズが１０ｃｍ〜８０ｃｍ程度（例えば１５ｃｍ〜４５ｃｍ程度）であってよい。しかしながら、透明基板のサイズ（およびスタンパのサイズ）についていうと、本発明では隆起パターンＢによって効果的にスタンパと透明基板との間を一定の間隔に保つことができるので、常套に採用される透明基板のサイズ（およびスタンパのサイズ）よりも大きいサイズが可能である(つまり、本発明では、大きいサイズであっても隆起パターンＢによって透明基板の撓みを効果的に防止することができる)。
【００５０】
スタンパまたは透明基板上に供給される光硬化性樹脂原料は、光の照射によって硬化する性質を備えた樹脂であれば特に制限はなく、２Ｐ法で常套的に使用されている樹脂原料であってよい。かかる光硬化性樹脂原料としては、例えばアクリル系紫外線硬化樹脂を挙げることができる。光硬化性樹脂原料（３００）の供給箇所は、図４（ａ）に示すように、例えば、スタンパ（１００）の中央部であってよい。
【００５１】
工程（ｉ）に引き続いて工程（ｉｉ）を実施する。つまり、図４（ｂ）に示すように、光硬化性樹脂原料（３００）を挟むようにしてスタンパ（１００）と透明基板（２００）とを対向配置させる。図示するように、石定盤（１５０）に載せられたスタンパ（１００）に対して、透明樹脂原料（３００）を介して透明基板（２００）を重ねるように配置する。透明基板（２００）の背面側には剛体透明基板（２５０）を配置してよい（かかる剛体透明基板は、例えば剛体石英基板であってよい）。スタンパ（１００）と透明基板（２００）とが対向配置されると、それらの間で光硬化性樹脂原料（３００）が押し広げられることになる。
【００５２】
本発明では、スタンパに隆起パターンＢ（２０）が設けられているので、その隆起パターンＢ（２０）によって、スタンパ（１００）と透明基板（２００）とが一定の間隔を空けて対向配置されることになる。つまり、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に設けられた隆起パターンＢ（２０）がスタンパ（１００）と透明基板（２００）との間に挟み込まれるように存在することになるので、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間隔が水平方向に沿って実質的に一定に保持される。スタンパと透明基板との間隔、即ち“一定の間隔”は、隆起パターンＢの隆起高さ、即ち、突起状バンプの高さに依存し得るものである。例えば、スタンパと透明基板との一定の間隔（図４（ｂ）に示す“ｇ”）は、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは１０〜６０μｍ、更に好ましくは１５〜４５μｍ程度である。
【００５３】
尚、隆起パターンＢは、あくまでも局所的に形成されているので、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間で光硬化性樹脂原料（３００）が押し広げられる際にその押し広がり自体を阻害しないようになっている。つまり、隆起パターンＢ（２０）は、成形品の型となる微細パターンＡ（１０）の領域内に形成されているといえども、あくまでも“局所的”であるので（例えば図１および２を参照）、押し広がりは実質的に阻害されないし、その押し広がり時の樹脂流動に際しては空気が「スタンパと透明基板との間の空間」に取り込まれないようになっている。
【００５４】
工程（ｉｉ）に引き続いては、工程（ｉｉｉ）を実施する。つまり、図４（ｂ）の下側にて示すように、透明基板（２００）（および剛体透明基板（２５０））を介して光硬化性樹脂原料（３００）に光を照射して樹脂原料を硬化させる。硬化させると、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンを備えた成形物が得られることになる。
【００５５】
照射する光は、樹脂原料（３００）が硬化するのであれば、特に制限はない。例えば光硬化性樹脂原料として紫外線硬化樹脂を用いた場合では、紫外線（ＵＶ光）であってよい。樹脂原料の硬化が行われることによって、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間において“微細パターンを備えた成形品”が得られることになるが、その成形品の微細パターンは、スタンパの構造に起因して、微細パターンＡの反転形状に相当する。
【００５６】
硬化後においては離型作業を行う。これにより、図４（ｃ）に示すように、「微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る樹脂成形品（４００）」が取り出されることになる。意図される製品がマイクロレンズアレイの場合、離型によって取り出された樹脂成形品は、最終的には図４（ｄ）に示すように、各チップ（４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ，・・・）へと分割される（この場合、スタンパのサブ微細パターンＡ’に相当する成形品サブパターンがレンズアレイの各チップに相当する）。
【００５７】
《本発明の成形品》
本発明の成形品は、上記製法で得られる樹脂成形品である。つまり、かかる成形品は、本発明のスタンパを金型・鋳型として用いた成形によって得られる樹脂成形品（４００）である。本発明の樹脂成形品は、図５および図６（ａ）に示されるように、スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターン（４１０）が形成されており、その成形品の微細パターン形成領域においては、隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターン（４２０）が形成されている。樹脂成形品がマイクロレンズアレイの場合では、微細パターン（４１０）が各マイクロレンズに相当する。かかる樹脂成形品（４００）では、スタンパの隆起パターンＢに起因して、厚みムラが減じられており、好ましくは厚みムラが全くないものとなっている。つまり、樹脂成形品（４００）の厚み寸法はどの箇所でも実質的に同じになっており（特に同じ形状ポイントでは厚みが一定となっており）、それゆえ、“チップ間における厚みバラツキ”や“各チップ内におけるレンズ厚みのバラツキ”などは回避されている。従って、本発明で得られるマイクロレンズアレイは、同一工程で大量に作られた場合であっても、個々のレンズの焦点位置がずれていることはなく、本来のレンズとしての機能がバラツキなく確保されている（つまり、レンズ間、特にチップ間においてバラツキなく品質が一定している）。
【００５８】
（スタンパの製造方法について）
次に、本発明のスタンパの製造法について詳述する。本発明のスタンパは、その形状が模された「レジスト原盤」なるものから得ることができる。かかる一連の製造工程を経時的に説明していく。
【００５９】
（レジスト原盤の作製）
まず、“レジスト原盤”の原型となる基板を用意する。用意する基板は、その表面が平坦かつ平滑であれば、どのような種類のものであってよい。例えば、表面が平滑であって鏡面状に研磨されており、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを用いることができる。また、石英や金属から成る基板を用いてもよい。
【００６０】
次いで、かかる基板の表面にレジストを形成する。そして、レジストを形成した後、レジスト上にマスクを配して露光を行う。露光は、マスクによる一括露光に限定されるものでなく、直接レーザや電子線により露光パワーを変更した描写によって作製してよい。更には、ＬＩＧＡ （Lithographie Galvanoformung Abformung）プロセスのように、シンクロトロン放射光を使用してもよい。
【００６１】
マスクを介した露光に際しては、そのマスクの階調を自由に変えることが可能な多階調フォトマスクを使用してよい。かかる多階調フォトマスクとしてはグレイトーンマスクおよび／またはハーフトーンマスクを用いることができる。グレイトーンマスクは、露光機の解像度以下のスリットを作り、そのスリット部が光の一部を遮り、中間露光を実現する。一方、ハーフトーンマスクは“半透過”の膜を利用することで中間露光を実現する。いずれも、１回の露光で「露光部分」「中間露光部分」「未露光部分」の３つの露光レベルを実現し、現像後に厚さが異なる微細構造部を得ることができる。本発明に関連していうと、グレイトーンマスクの濃度を調整し、現像後の深さを制御することによって微細パターンＡの凹凸形状や隆起パターンＢの突起形状などを自由に調整することができる。
【００６２】
露光を行った後、現像処理を行う。例えば、露光された基板をＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)溶液に浸し現像を行ってよい。かかる現像によって、スタンパの形状が模された「原盤」が得られることになる（得られた「原盤」は、レジストによりパターン作製して得られたものなので、“レジスト原盤”と称すことができる）。
【００６３】
次いで、「レジスト原盤」から「スタンパ」を作製する。具体的には、レジスト原盤に対してスパッタやめっき処理を行って、原盤パターンの反転パターンを有するスタンパを作製する。例えば、原盤に対してＮｉスパッタ膜を導電膜として形成し、スルファミン酸ニッケルめっきを行ってスタンパを作製できる。導電膜の形成をスパッタによって行うことに限定されず、無電解めっきやＣＶＤ (Chemical Vapor Deposition)などを用いて行ってもよい。
【００６４】
上記めっき処理に用いるめっき液としては、応力の少ないスルファミン酸ニッケルめっき液を使用し、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進する塩化Ｎｉを添加してもよい。また、めっき液のｐＨ調整にスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるようにしてもよい。めっき液の温度は例えば５０℃であってよい。更に、めっき液は常時濾過に付してもよい。
【００６５】
スタンパ材質としては、Ｎｉに限定されるわけでなく、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎおよび／またはＺｎ等の金属を用いてもよい。
【００６６】
以上のように、レジスト原盤（９０）に対してスパッタやめっき処理を行うことによって、原盤パターンの反転パターンを有するスタンパ（１００）を得ることができる。尚、かかるスタンパ（１００）を用いた２Ｐプロセスを実施すると、そのスタンパのパターンの反転パターンを有する樹脂成形品（４００）が得られることになる（図７を参照のこと）。
【００６７】
（隆起パターンＢの種々な態様）
次に、本発明の特徴的部分となる“隆起パターンＢ”について詳細に説明しておく。“隆起パターンＢ”は、微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）の形成領域内に形成されており、特に、微細パターンＡ（１０）のサブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されている。つまり、図３（ａ）に示すような微細パターンＡ（１０）の領域内に、図３（ｂ）に示すような隆起パターンＢ（２０）が形成されている。隆起パターンＢ（２０）は、複数の突起状バンプ（２２）から形成されていることが好ましく、その複数の突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）に隣接するように、サブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されていることが好ましい。
【００６８】
突起状バンプ（２２）は、スタンパのボディと一体化して形成されていることが好ましい。つまり、上記のスタンパの作製に伴って突起状バンプが一体的に形成されることが好ましい。一体化して成るバンプは、スタンパのボディ部と同じ材質から成り、それゆえ、例えばＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属材料から成る。図８には、突起状バンプが形成される場合のレジスト原盤の作製態様が模式的に示されている。図示されるように、多階調マスクには、サブ微細パターンＡ’に相当するパターン領域に加えて、バンプに相当するパターンも形成されている。図８に示されるレジスト原盤からは、「マスクのパターン領域の反転形状に相当するサブ微細パターンＡ’および突起状バンプを備えたスタンパ」が得られることになる。ちなみに、レジスト原盤のバンプ相当領域は、マスク配置を介した露光・現像で形成する態様に限定されず、図９に示すように、レーザ加工で直接的に形成してもよい。
【００６９】
隆起パターンＢでは、複数の突起状バンプが対を成していることが好ましい。特に図１０（ａ）に示すように、サブ微細パターンＡ’の周囲にてそれに隣接するような態様で対を成していることが好ましい。対を成すバンプ同士は、その高さが同じになっていることが好ましく、また、サブ微細パターンＡ’を中心に対称となるように対を成していることが好ましい。対を成す態様は、その他にも種々に考えられ、例えば図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示されるような態様が考えられる。図１０（ｂ）は、突起状バンプ（２２）がサブ微細パターンＡ’のコーナー部に隣接するような形態で対を成している態様であり、図１０（ｃ）は、突起状バンプ（２２）がサブ微細パターンＡ’の辺中央部に隣接するような形態で対を成している態様である。更に、図１０（ｄ）は、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）とを組み合わせたような態様である。
【００７０】
隆起パターンＢを構成する各々の突起状バンプは、好ましくは図１１（ａ）〜（ｆ）に示すような形態を有している。これについて詳述する。まず、図示されるように、突起状バンプはテーパ形状を有していることが好ましい。例えば図１１（ａ）に示されるようなテーパ角度αは、好ましくは１００°〜１４５°程度である。“テーパ形状”の場合、スタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際に、空気の取り込み・巻き込みを効果的に減じることができる。また、図１１（ｂ）および（ｃ）に示されるように、突起状バンプが面取り形状を有していてもよいし、あるいは、図１１（ｄ）に示されるように、突起状バンプが“Ｒが付いた形状”を有していてもよい。例えば図１１（ｂ）に示されるような面取り角度βは、テーパ角度と同様であってよく、１００°〜１４５°程度であることが好ましい。また、Ｒのサイズは、角部が丸みを帯びていれば特に制限はなく、例えば５μ〜１００μｍ程度であってよい。このような“面取り形状”／“Ｒ付き形状”の場合でもスタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際の空気の取り込み・巻き込みが効果的に減じられる。更には、図１１（ａ）〜（ｄ）および図１１（ｆ）に示されるように、突起状バンプの断面形状（スタンパの主面に平行な面で切り取った断面形状）が円形または楕円形となり得るものであったり、あるいは、例えば図１１（ｅ）に示されるように「コーナー部が丸みを帯びた矩形状」となっていてもよい。かかる場合であってもスタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際の空気の取り込み・巻き込みが効果的に減じられる。尚、“厚みムラの効果的な抑制”という点に特に焦点をおくと、図１１（ａ）〜（ｃ）ならびに（ｅ）および（ｆ）などに示されるように、突起状バンプの頂部が平坦化されていることが好ましい。即ち、突起状バンプが例えば截頭錐形状（錐体の頭部を底面に平行な面で切り取った形状）となっていることが好ましい（かかる場合であっても、上面の稜部分は面取りあるいはＲが形成されていてよく、それによって、“厚みムラ”だけでなく“空気の取り込み・巻き込み”なども効果的に減じることができる）。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。
●スタンパ製造方法で用いる電鋳では、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属を用いることができるものの、必ずしもかかる態様に限定されるわけではない。例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｚｎのいずれかの金属を主体とした合金めっきや、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）などを分散してめっき皮膜に取り込みロール状あるいは平面板のスタンパを作製することも出来る。また、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｗ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｐ、Ｂ、Ｓなどをめっき皮膜中に積極的に取り込むことによって、硬度や潤滑性、粘り強さを高めたロール状あるいは平面板の合金製スタンパを作ることもできる。
【００７２】
● 本明細書では、めっき液を用いた湿式めっきによってレジストマスタを得る態様について触れたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、溶融めっきおよび真空めっき（ＰＶＤやＣＶＤなど）などの乾式めっきであっても、かまわない。
【００７３】
● 本明細書では主としてフォトリソグラフィーによってレジストマスタを得る態様について触れたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、同様の微細パターンおよび凹部パターンを形成できるのであれば、いずれの作製法を採用してもよい。
【００７４】
尚、本発明は、下記の態様を有するものであることを確認的に述べておく。
［第１態様］：同一形状の複数の凸型あるいは凹型の微細パターンＡが作製されたＸ−Ｙ平面に対して、Ｚ軸方向に空間を設けるための構造である微細パターンＢが微細パターンＡの周辺に少なくとも１対以上作製されている２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第２態様］：上記第１態様において、微細パターンＢの側壁形状がテーパ状になっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第３態様］：上記第１または第２の態様において、微細パターンＢの形状が、面取りあるいはＲが付いていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第４態様］：上記第１〜第３の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢが、分離して配置されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第５態様］：上記第１〜第４の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢの形状が円あるいは楕円状で作成されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第６態様］：上記第１〜第５の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢの頂上が平坦であることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第７態様］：上記第１〜第６の態様のいずれかにおいて、対を成す微細パターンＢの配置が微細パターンＡの中心に対して対称に設けられていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第８態様］：上記第１〜第７の態様のいずれかにおいて、シリコンまたはガラスにより作製されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第９態様］：上記第１〜第８の態様のいずれかにおいて、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種以上の成分を含んで成るロール状あるいは平面板となっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第１０態様］：上記第１〜第９の態様のいずれかにおいて、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｗ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｐ、ＢおよびＳから成る群から選択される少なくとも１種以上の成分を含んで成るロール状あるいは平面板となっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
【実施例】
【００７５】
本発明の効果を確かめるために、以下の比較例１，２および実施例１〜３を実施した。
【００７６】
（比較例１）
従来法により図１２に模式的に示したような多数のレンズ形状を有するマイクロレンズアレイを作製した。
【００７７】
マイクロレンズアレイについては、個々のレンズ径が１００μｍであって、縦横に２００個ずつ並び、４万個のレンズで１チップが形成されたものを作製した。チップは１ｍｍ間隔で縦横に５個ずつ並ばせ、それゆえ、１つのウエハ内に２５個のチップを作製した。
【００７８】
まず、レジストマスタと称する原盤を作製した。基板としては表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを用いた。この基板上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を塗布し、１４０℃で１０分間ベークした。その後、厚膜用のポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ）をスピンコート法により２０μｍ厚になるよう塗布した。これは高さが２０μｍのマイクロレンズを作製するためである。
【００７９】
図１３に比較例１で用いたグレイマスクの模式図を示す。かかるグレイマスクはφ１００μｍのレンズ用グレイパターンが規則正しく作製されているものである。このマスクを用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行った。図１３において、黒い部分は完全に光を遮断し、白い部分はＵＶ光が透過するため、露光・現像後は白い部分が凹みとなる。白と黒の中間のグレイ部分は、その濃淡によりＵＶ光を透過させ、高さを調節して所望のレンズ形状を作製することができる。図１３では模式的に描いたが、実際は数段から数十段の濃淡を作製しレンズの形状を作製した。
【００８０】
露光後に使用した現像液としては、ＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％を用いた。
【００８１】
露光・現像後、レンズ形状が作製されたレジストマスタに対して導電膜としてＮｉスパッタ膜を作製し、スルファミン酸ニッケルめっきを行い３００μｍ厚のスタンパを作製した。
【００８２】
めっき液には応力が少ないといわれるスルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進するための塩化Ｎｉを添加した。さらにｐＨ調整にはスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるように調整した。めっき液の温度は５０℃とし、めっき液は常時濾過した。
【００８３】
上記方法で電鋳により作製したスタンパの裏面を平滑に研磨し、外形を加工して２Ｐ用スタンパを得た。
【００８４】
次いで、図１４に示すようにスタンパの上にアクリル系紫外線硬化樹脂を１ｍｌ垂らし、大きさ１６０ｍｍ角・厚み２５０μｍの石英基板を載せた。この石英基板の上に、さらに別の剛体石英基板を載せて平滑な石定盤と平行に挟み、均等な押し付け圧力で加圧することで余分な光硬化性樹脂を押し出した。このときスタンパ面と石英基板の間隔が３０μｍになるように、ギャップ調整用基板保持具で間隔を調整した。この状態で、ＵＶ光を６０秒間照射して光硬化樹脂を硬化させることによって、石英基板側に光硬化樹脂から成る「図１２と同様のパターンを備えたマイクロレンズアレイ」を得た。ウエハ上に作製されたレンズの厚みをマイクロメータで測定した。個々のウエハを区別するため、図１５に示すように左上から右下へ順番にチップ番号を割り付けた。厚さ測定の箇所はマイクロレンズが多数作成されたチップの中心付近とし、３回測定した平均値をチップ厚みとした。
【００８５】
用いた石英ガラス基板２５０μｍ、スタンパ面と基板面の間隔３０μｍ、レンズ高さ２０μｍであるため、理論的には膜厚は３００μｍとなる。
【００８６】
実際の測定結果を以下の表１（チップの厚み）に示す。また、チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図１６に示す。
【００８７】
図１６に示した結果から、チップ中央部分がガラス基板のたわみによって凹み、そのまま光硬化樹脂が固まることによって、厚みが十分得られていないことがわかった。従来法では図１７のように外周をギャップ調整用基板支持具で保持しても基板中央付近が撓んでいると考えられる。
【００８８】
【表１】
【００８９】
（実施例１）
本発明に従って、比較例１と同様の多数のレンズ形状を有するマイクロレンズアレイを作製した。但し、実施例１では、成形品の型となる微細パターンＡの形成領域内に１対以上のバンプ構造を備えたスタンパを用いた。
【００９０】
基板としては、表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコン基板を用いた（図１８（ａ）参照）。この基板上にヘキサメチルジシラザンを塗布後、１４０℃で１０分間ベークして、厚膜用のポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ−ＬＡ９００ＰＭ）をスピンコート法により塗布した（図１８（ｂ）参照）。
【００９１】
次いで、図１９に模式的に示すような「濃淡を有するガラス製の多階調マスク」を用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行った（図１８（ｃ）参照）。図１９おいて、黒い部分は完全に光を遮断し、白い円の部分はＵＶ光が透過し、傾斜となるグレイ部分はその濃淡の濃さに応じたＵＶ光を透過する。この透過率を制御することによって、自在に形状を作製することができる。
【００９２】
バンプ位置は、１チップに対してＸ−Ｙの各辺の角部に、チップ中心から見て対称な位置になるように計４個作製した。
【００９３】
特に図２０に示すようにバンプ截頭の稜部は曲線として作製した。これは２Ｐ後の剥離性を特に考慮したものである。本実施例のようにバンプは、光硬化樹脂の流動を考慮して、分離して配置した方が良い。実施例１のバンプ形状は、図２０に示すように底面の直径がφ３００μｍ、上面の形状をφ２５０μｍ、角部のＲを１５μｍ、高さを３０μｍとした（本実施例では、バンプ形状を円形としたが楕円形でも良く、サイズも数百ｎｍ〜数ｍｍの範囲内で選ばれるものである）。
【００９４】
露光された基板はＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％の溶液に浸して現像を行った。
【００９５】
現像終了後、レジストによってパターンが作製された原盤（レジスト原盤）に対して導電膜としてＮｉスパッタ膜を成膜し（図２１（ａ）および（ｂ）参照）、スルファミン酸ニッケルめっきを行いスタンパを作製した（図２１（ｃ）参照）。めっき液には応力が少ないといわれるスルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進するための塩化Ｎｉを添加した。更にｐＨ調整にはスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるように調整した。めっき液の温度は５０℃とし、めっき液は常時濾過した。
【００９６】
作製したバンプ付きスタンパを用いて、図２２に示されるような２Ｐ法でＭＬＡを作製した。外周は基板支持具により保持したが、石英基板の内周ではバンプによって保持した。これにより、樹脂溜りはどれも等しい容積となった。
【００９７】
本実施例により作製したＭＬＡの厚みを比較例１と同様にマイクロメータで測定した。測定した結果を上記の表１に示す。また、チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図１６に示す。
【００９８】
この結果から、本実施例１では、比較例１で存在したチップ中央部分の凹みが実施例１では存在しないことが分かった。これは、光硬化樹脂が貯えられる領域が十分確保され、厚みバラツキが発生しなくなったからと考えられる。
【００９９】
（比較例２）
比較例１と同様に、従来法により作製したスタンパを３枚分作製した。作製した３枚のウエハの各チップをマイクロメータにより測定した。
【０１００】
ウエハごとのチップ厚みの結果を表１に示す。従来法により作成した３枚のウエハは、比較例２−１、２−２、２−３とする。チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図２３に示す。同じ金型（スタンパ）を使用したにも拘わらず、厚みにバラツキが認められた。同一チップNoの標準偏差を算出し、平均を求めたところ０．６９であった。
【０１０１】
（実施例２）
本発明により作製したスタンパを用いて実施例１と同様に２Ｐ工程によりマイクロレンズアレイをウエハ３枚作製した。３枚のウエハの各チップをマイクロメータにより測定した。ウエハごとのチップ厚みの結果を表１に示す。本発明により作製した３枚のウエハは、実施例２−１、２−２、２−３とする。
【０１０２】
チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図２３に示す。同一チップNoの標準偏差を算出し、平均を求めたところ０．１６であった。標準偏差が１／４以下となりウエハごとのバラツキが非常に少ないことが分かった。
【０１０３】
本発明によるバンプを設けたことによって、２Ｐ工程の再現性が非常に良くなった。これは、バンプを作製したことにより、金型面とガラス基板面との距離が高精度に制御され、それにより２Ｐ工程自体の再現性が良くなったためと考えられる。
【０１０４】
（実施例３）
本発明によるバンプ構造を別の方法により作製した。その作製方法を図２４に示す。基板として表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコン基板を用いた（図２４（ａ）参照）。用いる基板は、表面が平坦で平滑であれば良く、材質的には石英や金属であっても良い。
【０１０５】
次いで、この基板上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、ＵＶ光に曝して樹脂を硬化させアクリル樹脂層を作製した（図２４（ｂ）参照）。さらにその上にポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ）を塗布した。この後、濃淡を有するガラス製の多階調マスクを用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行い、次いで、露光された基板をＴＭＡＨ (テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％の溶液により現像を行い、レンズ形状を得た（図２４（ｃ）参照）。
【０１０６】
アクリル樹脂面上にレジストで構成されたレンズが作製されたものに対して、図２４（ｄ）に示すようにＭＬＡ近傍のバンプ形成領域に加工用レーザを照射して、アクリル樹脂を局所的に除去した。加工用レーザとして熱影響が少なく有機材料等への微細加工が可能なＹＡＧ第４高調波（波長２６６ｎｍ）レーザを用いた。この時バンプが円錐状になるように加工用レーザを走査した。
【０１０７】
バンプを備えたレジスト原盤に対して、Ｎｉスパッタ膜を成膜し、スルファミン酸ニッケルめっきを行ってスタンパを作製した。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の製造方法およびスタンパを用いると、いわゆる２Ｐ法における成形品の厚みムラ・厚みバラツキを効果的に抑制することができる。それゆえ、特にＭＬＡなどを作製する場合、個々のレンズ間または各チップ間においてバラツキがなく品質が一定となり得る。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 微細パターンＡ
１０’ サブ微細パターンＡ’
２０ 隆起パターンＢ
２２ 突起状バンプ
９０ レジスト原盤
１００ スタンパ
１５０ 石定盤
２００ 透明基板
２５０ 剛体透明基板
３００ 光硬化性樹脂
４００ 樹脂成形品
４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ・・・ 分割された成形品
４１０ 樹脂成形品の微細パターン（微細パターンＡの反転形状の微細パターン）
４２０ 樹脂成形品の凹部パターン（隆起パターンＢの反転形状の微細パターン）
１００’ 金型スタンパ（従来技術）
２００’ 石英基板（従来技術）
２５０’ 剛体透明基板（従来技術）
４００’ 微細パターン成形品（従来技術）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細パターン成形品の製造方法、スタンパおよび微細パターン成形品に関する。より詳細には、微細パターンを備えた樹脂成形品の製造方法、および、かかる製造方法で用いる金型スタンパに関すると共に、その金型スタンパから得られる樹脂成形品に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、ミクロンオーダー以下の微細な構造を有する構造体は、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical System）やμ-ＴＡＳ（Micro Total Analysis System）、ＭＬＡ（Micro Lens Array）など幅広い分野で用いられている。その作製方法としては、機械加工やエッチング、フォトリソグラフィーなどの技術が応用されている。
【０００３】
これらミクロンオーダーの構造物を作製する場合、金型に所望形状の反転パターンを作製し、それを樹脂などで転写して所望形状を得る方法が一般的に用いられている。かかる手法は、微細なパターンを１つ１つ加工する必要がなく、転写することによって微細なパターンを得ることができるので低コスト化が可能である。
【０００４】
樹脂による転写方法としては、光ディスクなどに用いられている射出成形技術や原版を基板に押し当てることで微細加工を実現するナノインプリントと称される技術が用いられている。
【０００５】
２Ｐ（Photo Polymer）法と呼ばれる、常温で流動性のある光硬化性樹脂を用いた転写方法も良く用いられる。２Ｐ法では、金型と基板との間に光硬化性樹脂を塗布し、樹脂部分に光を当てて樹脂を硬化させた後、金型から基板を樹脂ごと剥離することで微細パターンの転写を行う。この手法は他の転写方法と比べて大掛かりな設備を必要とせず、簡便に微細パターンの転写を行うことができるので従来から広く用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−７３９６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
射出成形においては、固定側（凹型・雌型・キャビティ側）と可動側（凸型・雄型・コア側）との金型内部空間（射出成形品の形状を有する空間）によって成形品の厚みが決定される。
【０００８】
しかしながら、２Ｐ法では、微細パターンを有する金型面と基板面との間に光硬化樹脂が挟まる構造であるため、この金型面と基板面との離隔距離によって転写物の厚みがほぼ決定してしまう。このため、金型面と基板間との間の距離を制御することは非常に重要となる。
【０００９】
微細構造作製技術は光学分野においても使用されており、特に微細なレンズを多数備えたマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）においては、１つ１つ機械加工等で作製するよりも転写により一括して作製する方がコスト面において圧倒的に有利である。
【００１０】
本願発明者らは、プロジェクタやセンサなどの光学機器に用いられるＭＬＡを２Ｐ法を用いて転写することにより作製した。まず、所望のＭＬＡを作製するため、シミュレーションにより形状を決定し、ＭＬＡ用の金型を作製した。１つのＭＬＡには１万個以上のレンズを集積し、そのＭＬＡを金属製の金型面に多数配置し、それを石英基板を用いて２Ｐ法により転写することで、一度に大量のＭＬＡを作製することを試みた。本願発明者らは、この２Ｐ法によるＭＬＡ作製工程を鋭意検討する段階において、大きな問題を見出した。
【００１１】
それは、石英基板上に作製したＭＬＡの厚みにムラが発生するという現象である（図２５参照）。この厚みムラは、同一石英基板内に発生していた。作製したＭＬＡの厚みバラツキは、単に製品にバラツキがあるという問題に留まらず、同じ工程で作製したにもかかわらず、個々のレンズの焦点位置がずれるというレンズとしての機能にかかわる重大な問題に発展する可能性がある。このような現象は、２Ｐ法において極めて重要な“金型面と石英基板との距離”に留意し、治具によって正確にギャップ制御を行ったにもかかわらず発生した。
【００１２】
本願発明者らは、この厚みのバラツキが、金型面と基板面との間の距離にバラツキが存在していることが原因ではないかと考えた。つまり、金型面と基板面との間の離隔距離（ギャップ）にムラがあり、その状態で光硬化性樹脂が充填されて成形されるので、最終的なＭＬＡの厚みにムラが発生しているのではないかと考えた。そこで、鋭意検討した結果、このような現象は、金型面と基板面との内部空間が適正に制御されず、その局所的な厚みムラが同一基板内に存在することが原因となっていることを本願発明者らは突き止めた。
【００１３】
かかる原因は、基板のたわみ及び金型と石英基板とを密着させたときの圧力ムラによって発生していると考えられる。このことから金型および石英基板の外周のみを拘束し、これにより両者のギャップを制御する方法では限界があることが分かってきた。
【００１４】
射出成形においては、パターンが作製された雄型と樹脂の容積を決める雌型により、微細パターンの転写と樹脂の容量が決定され、高精度で同じ厚みの転写物が作製される。
【００１５】
しかしながら、２Ｐ法では工程上、微細パターン側の金型と基板との間隔を規制する構造が外側のみにしか存在しないため、厚み調整の再現性が非常に悪くなる。更にパターン面と基板面を押し付ける際に面内で予想不可能なバラツキが面内に発生することもある。
【００１６】
この問題を解決するために、２Ｐ用の金型を固定し、石英基板側を専用装置を用いて高精度にＺ軸方向の制御を行う方法も考えられるが、構造が複雑となり、微細パターンを簡便に転写できる２Ｐのメリットを失うことになる。
【００１７】
また、スペーサなどのギャップ調整用の治具を別途使用する方法も考えられるが、治具を挿入するための間隔の制限や硬化後の取り出し、樹脂の洗浄など工程が複雑になるなど、“簡便に転写物が得られる２Ｐ法のメリット”を失ってしまうことになる。
【００１８】
更には、装置によって金型あるいは石英基板外周もしくはその両方を保持する構造としても、石英基板内に発生する厚みに分布があるため、個々の石英自体のたわみや押し付け圧力に起因する厚みムラを除去することは出来ない。
【００１９】
このように“金型面と基板面との間の距離”が一定に定まらないという現象は、金型面と基板面との間に光硬化性樹脂の原料流体を挟んで硬化させるという２Ｐ法の特徴に起因しており、それゆえ、２Ｐ法特有の問題であるといえる。
【００２０】
本発明は、上記事情に鑑みて為されたものである。つまり、本発明の課題は、２Ｐ法を用いて作製される微細構造転写物の厚みムラを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本願発明者らは、射出成形法におけるキャビティに該当する領域を確保するため、２Ｐ用の金型に新たな構造を作り出す事でこの問題を解決した。具体的には、本願発明は、微細パターン成形品を製造する方法であって、
（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、スタンパまたは透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、
（ｉｉ）光硬化性樹脂原料を挟むようにしてスタンパと透明基板とを対向配置させる工程、および
（ｉｉｉ）透明基板を介して光硬化性樹脂原料に光を照射して樹脂原料を硬化させ、それによって、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る成形品を得る工程
を含んで成り、
工程（ｉ）のスタンパとして、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用い、工程（ｉｉ）では、スタンパと透明基板との間に隆起パターンＢを介在させてスタンパと透明基板とを一定の間隔で対向配置させる。
【００２２】
本発明の特徴の１つは、スタンパの微細パターンＡの形成領域内に形成された隆起パターンＢでもって金型面と基板面間との距離を高精度に制御することであって、それによって、厚みムラの無い微細構造物が得られる。
【００２３】
本発明において、「微細パターン」とは、微細な凹凸形状から形成されて成るパターンを意味しており、その微細な凹凸形状を構成する“微細凹部（もしくは微細な窪み）”または“微細凸部（もしくは微細な隆起部）”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。
【００２４】
また、本明細書において「隆起パターン」とは、微細な凸形状から成るパターンを意味しており、特にそのパターンを構成する“微細凸部”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。例えば、「隆起パターン」は局所的に隆起した複数の突起状バンプから構成されている。
【００２５】
ある好適な態様では、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から微細パターンＡが構成され、隆起パターンＢが各サブ微細パターンＡ’の周囲に隣接して配置されているスタンパを用いる。
【００２６】
別のある好適な態様では、隆起パターンＢを構成する複数の突起状バンプが対を成して配置されているスタンパを用いる。
【００２７】
更に別のある好適な態様では、微細パターン成形品としてマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を製造する。本明細書における「マイクロレンズアレイ」とは基板上に微少なレンズが集積配列されたものを実質的に意味している。例えば、マイクロレンズアレイでは、レンズ径５〜５００μｍ程度の微小レンズが１チップあたり数千から数万個（例えば９千個〜６万個程度）アレイ配列されている。
【００２８】
本発明では、上記の製造方法で用いるスタンパも提供される。かかるスタンパは、微細パターン成形品を製造するためのスタンパであって、
成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡを有して成り、微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられている。
【００２９】
本発明のスタンパにおいては、バンプ構造部（即ち“隆起パターンＢ”）が樹脂原料の流動を邪魔することなく正確にスタンパと透明基板との間隔を保持できるように微細構造部の形成領域内に配置されており、特に微細構造部を構成するサブ微細構造部の各々に近接して配置されている。
【００３０】
ここでいう「微細パターン」および「隆起パターン」は上記と同様である。つまり、「微細パターン」とは、微細な凹凸形状から形成されて成るパターンを意味しており、その微細な凹凸形状を構成する“微細凹部（もしくは微細な窪み）”または“微細凸部（もしくは微細な隆起部）”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。また、「隆起パターン」は、、微細な凸形状から成るパターンを意味しており、特にそのパターンを形成する“微細凸部”の寸法（幅・高さ・深さなどの寸法）が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー（１μｍ〜１０ｍｍ程度）であるものを実質的に意味している。
【００３１】
ある好適な態様では、微細パターンＡが、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から構成されており、その各サブ微細パターンＡ’の周囲に隆起パターンＢが設けられている。
【００３２】
別のある好適な態様では、隆起パターンＢが複数の突起状バンプから構成されている。「突起状バンプ」とは、局所的に盛り上がった部分を意味しており、特に図１に示すようにスタンパの成形面（凹凸面）よりも局所的に盛り上がった部分を意味している。このような隆起パターンＢにおいては複数の突起状バンプは相互に離隔した状態で配置されている。従って、「突起状バンプ」は、“局所的隆起部”または“突起状隆起部”などと称すことができるものである。
【００３３】
突起状バンプはスタンパのボディと一体化して形成されていることが好ましい。また、好ましくは、複数の突起状バンプは対を成して設けられている。更には、突起状バンプは以下の形態を有していることが好ましい。
・突起状バンプがテーパ形状を有している。
・突起状バンプが面取り形状またはＲが付いた形状を有している。
・突起状バンプの断面形状（スタンパの主面に平行な面で切り取った断面形状）が円形または楕円形となっている。
・突起状バンプの頂部が平坦化されている（つまり、突起状バンプが平面状頂部を有している）。
【００３４】
ある好適な態様では、スタンパが２Ｐ法で用いられる金属製スタンパとなっている。つまり、本発明のスタンパが、フォトポリマープロセス法で用いられる金属製スタンパとなっている。
【００３５】
本発明では、上述のスタンパを金型・鋳型として用いた成形によって得られる樹脂成形品も提供される。本発明の樹脂成形品は、スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されており、その成形品の微細パターン形成領域内においては、隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターンが形成されていることを特徴とする。
【００３６】
例えば、上記のような成形品は、マイクロレンズアレイであって、特に各チップへと分割される前の状態のマイクロレンズアレイ成形品である（かかる場合、微細パターンＡを構成する複数のサブ微細パターンＡ’の各々がマイクロレンズアレイの各チップに相当し得る）。
【発明の効果】
【００３７】
本発明に従えば、２Ｐ法で作製される微細構造の転写物（即ちＭＬＡなどの成形品）の厚みムラを低減することができる。具体的には、微細パターン内に隆起パターンが設けられたスタンパを用いることによって、「２Ｐ工程に起因する成形品の面内の厚みバラツキ」を実質的に無くすことができ、「ウエハ間の厚みバラツキ」なども低減させることができる。換言すれば、２Ｐに用いられる個々の基板（透明基板などの２Ｐ用基板）が有し得る“たわみ”や“厚みムラ”などに拘わらず、隆起パターンによって金型と基板との間の空間を常に一定に保つことができるので、厚みの一定した微細パターン成形品を同時に多数作製することができる。
【００３８】
本発明のスタンパでは、「微細パターンＡを構成するサブ微細パターンＡ’」の近傍において局所的に突出したバンプから隆起パターンＢが構成されている。従って、２Ｐ時に樹脂原料の流動を邪魔することなく金型面と基板面との間のキャビティ空間を一定の厚みで安定して保持することができ、品質を損ねることなく２Ｐ成形品の厚みバラツキ（より具体的には“チップ間における厚みバラツキ”や“各チップ内における厚みバラツキ”など）を効果的に抑制することができる。
【００３９】
本発明は、微細パターンＡの領域内に微細な隆起パターンＢを設けるという簡便な機構であり、また、隆起パターンＢは微細パターンＡの形成に際して容易に形成することができる。そのような簡易な機構・容易な手段でありながらも、本発明は、２Ｐ法においてキャビティ領域を一定の厚さで確保でき、厚みムラのないＭＬＡを再現性良く効率的に作製することができる。
【００４０】
本発明では厚みムラのないＭＬＡを再現性良く効率的に作製できるので、その点に鑑みれば、マイクロレンズアレイなどの微細構造物作製における製造歩留まりも向上する。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】図１は、本発明のスタンパを模式的に示した上面側平面図（図１（ａ））および断面図（図１（ｂ））である。
【図２】図２は、本発明のスタンパの一部を模式的に示した斜視図である。
【図３】図３は、スタンパの微細パターンＡ（図３（ａ））および隆起パターンＢ（図３（ｂ））である。
【図４】図４（ａ）〜（ｄ）は、本発明の微細パターン成形品の製造工程を模式的に示す工程断面図である。
【図５】図５は、本発明の樹脂成形品を模式的に示した断面図（図５（ａ））および斜視図（図５（ｂ））である。
【図６】図６（ａ）は、本発明の樹脂成形品の一部を模式的に示した斜視図であり、図６（ｂ）は、かかる樹脂成形品を製造するためのスタンパの一部を模式的に示した斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、レジスト原盤の模式的斜視図であり、図７（ｂ）は、かかるレジスト原盤から得られるスタンパの模式的斜視図であり、図７（ｃ）は、かかるスタンパから得られる樹脂成形品の模式的斜視図である。
【図８】図８は、グレイマスクの模式図である。
【図９】図９（ａ）〜（ｃ）は、レーザ加工態様の一例を示す模式図である。
【図１０】図１０（ａ）〜（ｄ）は、突起状バンプの種々の配置態様を示した模式図である。
【図１１】図１１（ａ）〜（ｆ）は、突起状バンプの種々の形態を模式的に示した斜視図である。
【図１２】図１２は、複数のＭＬＡを有する基盤の模式図である。
【図１３】図１３は、ＭＬＡを作製するマスクの模式図である（比較例１）。
【図１４】図１４は、２Ｐ工程の模式図である（比較例１）。
【図１５】図１５は、チップ番号を示す模式図である。
【図１６】図１６は、チップの厚み測定結果を示すグラフである（比較例１および実施例１）。
【図１７】図１７は、従来工法の２工程の態様を示す模式図である。
【図１８】図１８（ａ）〜（ｃ）は、実施例１におけるスタンパ製造工程の一部を模式的に示す工程図である。
【図１９】図１９は、実施例１のグレイマスクの態様を示した模式図である。
【図２０】図２０は、実施例１のバンプ形状を示した模式図である。
【図２１】図２１（ａ）〜（ｃ）は、実施例１におけるスタンパ製造工程の一部を模式的に示す工程断面図である。
【図２２】図２２は、２Ｐ工程の模式図である（実施例１）
【図２３】図２３は、チップ厚み再現性結果のグラフである。
【図２４】図２４（ａ）〜（ｄ）は、実施例３におけるレジスト原盤の製造工程図である。
【図２５】図２５は、ＭＬＡに発生する厚みムラの態様（従来技術）を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。まず、本発明の「スタンパ」について説明を行う。それに伴って、かかるスタンパを用いた「微細パターン成形品の製造方法」およびそれによって得られる「微細パターン成形品」についても説明する。
【００４３】
《本発明のスタンパ》
本発明のスタンパ（１００）は、図１（ａ）に示すように、成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）を有して成り、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に隆起パターンＢ（２０）が設けられている。
【００４４】
微細パターンＡ（１０）は、微細な凹形状および／または凸形状から成る凹凸形状を有しており、成形品の微細パターンを形作る部分に相当する（図１（ｂ）参照）。例えば、スタンパからマイクロレンズアレイ（ＭＬＡ）を作製する場合、微細パターンＡ（１０）は図１（ｂ）および図２に示すように半円状の窪みがアレイ状に配置された領域を構成している（かかる場合、窪み寸法は、例えば５μｍ〜４００μｍ、好ましくは１０μｍ〜３００μｍ、より好ましくは５０μｍ〜２００μｍであり得る）。また、微細パターンＡ（１０）は、全体としては、図１（ａ）に示すように、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’（１０’）から構成されている。「複数のサブ微細パターンＡ’」における“複数”とは、好ましくは２〜１００程度、より好ましくは５〜６０程度、更に好ましくは１０〜４０程度である。
【００４５】
一方、隆起パターンＢ（２０）は、微細な凸形状から構成されている。好ましくは、隆起パターンＢ（２０）は、図１（ａ）および（ｂ）ならびに図２などに示されるように、複数の突起状バンプ（２２）から構成されている。つまり、微細パターンＢ（２０）は、スタンパの微細パターンＡの形成面よりも局所的に盛り上がって形成されている。尚、「複数の突起状バンプ」における“複数”とは、数個〜数百個であり、好ましくは２〜９００個、より好ましくは４個〜２００個（例えば２０〜１００個程度）である。
【００４６】
本発明のスタンパでは、隆起パターンＢ（２０）が、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に形成されている。具体的には、微細パターンＡ（１０）のサブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に隆起パターンＢ（２０）が配置されている。つまり、図３（ａ）に示すような微細パターンＡ（１０）の領域内に、図３（ｂ）に示すような隆起パターンＢ（２０）が形成されているといえる。
【００４７】
図２に示すように、隆起パターンＢ（２０）は、複数の突起状バンプ（２２）から構成されていることが好ましい。かかる場合、複数の突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）に隣接するように、サブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されていることが好ましい。例えば、突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）の最外に位置する凹部エッジから好ましくは３０〜１０００μｍ程度、より好ましくは１００〜５００μｍ程度離隔している（つまり、図２で示す「Ｌ」がそのような数値範囲を有していることが好ましい）。突起状バンプ（２２）の寸法についていうと、突起状バンプの平均幅寸法（図２で示す「Ｗ」）は、好ましくは５〜６００μｍ程度、より好ましくは５０〜５００μｍ、更に好ましくは１００〜４００μｍ程度であり、突起状バンプの高さ寸法（図２で示す「Ｈ」）は、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは１０〜６０μｍ、更に好ましくは１５〜４５μｍ程度である。
【００４８】
本発明のスタンパは、電鋳によって製造することができ、それゆえ、金属製であることが好ましい。つまり、本発明のスタンパは金属スタンパであることが好ましい。金属スタンパの材質は、電鋳に用いためっき金属（即ち“電鋳金属”）の種類に依存しており、例えばＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属材料である。また、スタンパの厚さ（図１（ｂ）で示す“ｔ”）は、電鋳時のめっき厚に依存しているが、例えば５０〜１０００μｍ程度である。スタンパのサイズ・形状などは、特に制限がなく、２Ｐ法で常套的に採用されているサイズ・形状であってもよい。例えばスタンパは全体として円盤形・円形であり、その直径サイズが１０ｃｍ〜８０ｃｍ程度（例えば１５ｃｍ〜４５ｃｍ程度）であってよい。
【００４９】
《本発明の製造方法》
次に、上記スタンパを用いた微細パターン成形品の製造方法について説明する。本発明の製造方法の実施に際しては、まず、工程（ｉ）を実施する。つまり、図４（ａ）に示すように、スタンパ（１００）と透明基板（２００）とを用意し、スタンパ（１００）または透明基板（２００）上に光硬化性樹脂原料（３００）を供する。スタンパとしては、上述したような「成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）の形成領域内に隆起パターンＢ（２０）が設けられているスタンパ」を用意する。一方、透明基板（２００）は、２Ｐ法で常套的に使用されている透明な平板状の基板であれば特に制限はなく、例えば、石英基板である。このような透明基板の厚みも、２Ｐ法で常套的に使用されている基板厚みであれば特に制限はなく、好ましくは５０μｍ〜５００μｍ、より好ましくは１００μｍ〜４００μｍ、更に好ましくは１５０μｍ〜３５０μｍである。また、透明基板のサイズ・形状は、スタンパと同様であってよく、例えば全体として円盤形・円形であり、その直径サイズが１０ｃｍ〜８０ｃｍ程度（例えば１５ｃｍ〜４５ｃｍ程度）であってよい。しかしながら、透明基板のサイズ（およびスタンパのサイズ）についていうと、本発明では隆起パターンＢによって効果的にスタンパと透明基板との間を一定の間隔に保つことができるので、常套に採用される透明基板のサイズ（およびスタンパのサイズ）よりも大きいサイズが可能である(つまり、本発明では、大きいサイズであっても隆起パターンＢによって透明基板の撓みを効果的に防止することができる)。
【００５０】
スタンパまたは透明基板上に供給される光硬化性樹脂原料は、光の照射によって硬化する性質を備えた樹脂であれば特に制限はなく、２Ｐ法で常套的に使用されている樹脂原料であってよい。かかる光硬化性樹脂原料としては、例えばアクリル系紫外線硬化樹脂を挙げることができる。光硬化性樹脂原料（３００）の供給箇所は、図４（ａ）に示すように、例えば、スタンパ（１００）の中央部であってよい。
【００５１】
工程（ｉ）に引き続いて工程（ｉｉ）を実施する。つまり、図４（ｂ）に示すように、光硬化性樹脂原料（３００）を挟むようにしてスタンパ（１００）と透明基板（２００）とを対向配置させる。図示するように、石定盤（１５０）に載せられたスタンパ（１００）に対して、透明樹脂原料（３００）を介して透明基板（２００）を重ねるように配置する。透明基板（２００）の背面側には剛体透明基板（２５０）を配置してよい（かかる剛体透明基板は、例えば剛体石英基板であってよい）。スタンパ（１００）と透明基板（２００）とが対向配置されると、それらの間で光硬化性樹脂原料（３００）が押し広げられることになる。
【００５２】
本発明では、スタンパに隆起パターンＢ（２０）が設けられているので、その隆起パターンＢ（２０）によって、スタンパ（１００）と透明基板（２００）とが一定の間隔を空けて対向配置されることになる。つまり、微細パターンＡ（１０）の形成領域内に設けられた隆起パターンＢ（２０）がスタンパ（１００）と透明基板（２００）との間に挟み込まれるように存在することになるので、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間隔が水平方向に沿って実質的に一定に保持される。スタンパと透明基板との間隔、即ち“一定の間隔”は、隆起パターンＢの隆起高さ、即ち、突起状バンプの高さに依存し得るものである。例えば、スタンパと透明基板との一定の間隔（図４（ｂ）に示す“ｇ”）は、好ましくは５〜１００μｍ程度、より好ましくは１０〜６０μｍ、更に好ましくは１５〜４５μｍ程度である。
【００５３】
尚、隆起パターンＢは、あくまでも局所的に形成されているので、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間で光硬化性樹脂原料（３００）が押し広げられる際にその押し広がり自体を阻害しないようになっている。つまり、隆起パターンＢ（２０）は、成形品の型となる微細パターンＡ（１０）の領域内に形成されているといえども、あくまでも“局所的”であるので（例えば図１および２を参照）、押し広がりは実質的に阻害されないし、その押し広がり時の樹脂流動に際しては空気が「スタンパと透明基板との間の空間」に取り込まれないようになっている。
【００５４】
工程（ｉｉ）に引き続いては、工程（ｉｉｉ）を実施する。つまり、図４（ｂ）の下側にて示すように、透明基板（２００）（および剛体透明基板（２５０））を介して光硬化性樹脂原料（３００）に光を照射して樹脂原料を硬化させる。硬化させると、微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンを備えた成形物が得られることになる。
【００５５】
照射する光は、樹脂原料（３００）が硬化するのであれば、特に制限はない。例えば光硬化性樹脂原料として紫外線硬化樹脂を用いた場合では、紫外線（ＵＶ光）であってよい。樹脂原料の硬化が行われることによって、スタンパ（１００）と透明基板（２００）との間において“微細パターンを備えた成形品”が得られることになるが、その成形品の微細パターンは、スタンパの構造に起因して、微細パターンＡの反転形状に相当する。
【００５６】
硬化後においては離型作業を行う。これにより、図４（ｃ）に示すように、「微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されて成る樹脂成形品（４００）」が取り出されることになる。意図される製品がマイクロレンズアレイの場合、離型によって取り出された樹脂成形品は、最終的には図４（ｄ）に示すように、各チップ（４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ，・・・）へと分割される（この場合、スタンパのサブ微細パターンＡ’に相当する成形品サブパターンがレンズアレイの各チップに相当する）。
【００５７】
《本発明の成形品》
本発明の成形品は、上記製法で得られる樹脂成形品である。つまり、かかる成形品は、本発明のスタンパを金型・鋳型として用いた成形によって得られる樹脂成形品（４００）である。本発明の樹脂成形品は、図５および図６（ａ）に示されるように、スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターン（４１０）が形成されており、その成形品の微細パターン形成領域においては、隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターン（４２０）が形成されている。樹脂成形品がマイクロレンズアレイの場合では、微細パターン（４１０）が各マイクロレンズに相当する。かかる樹脂成形品（４００）では、スタンパの隆起パターンＢに起因して、厚みムラが減じられており、好ましくは厚みムラが全くないものとなっている。つまり、樹脂成形品（４００）の厚み寸法はどの箇所でも実質的に同じになっており（特に同じ形状ポイントでは厚みが一定となっており）、それゆえ、“チップ間における厚みバラツキ”や“各チップ内におけるレンズ厚みのバラツキ”などは回避されている。従って、本発明で得られるマイクロレンズアレイは、同一工程で大量に作られた場合であっても、個々のレンズの焦点位置がずれていることはなく、本来のレンズとしての機能がバラツキなく確保されている（つまり、レンズ間、特にチップ間においてバラツキなく品質が一定している）。
【００５８】
（スタンパの製造方法について）
次に、本発明のスタンパの製造法について詳述する。本発明のスタンパは、その形状が模された「レジスト原盤」なるものから得ることができる。かかる一連の製造工程を経時的に説明していく。
【００５９】
（レジスト原盤の作製）
まず、“レジスト原盤”の原型となる基板を用意する。用意する基板は、その表面が平坦かつ平滑であれば、どのような種類のものであってよい。例えば、表面が平滑であって鏡面状に研磨されており、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを用いることができる。また、石英や金属から成る基板を用いてもよい。
【００６０】
次いで、かかる基板の表面にレジストを形成する。そして、レジストを形成した後、レジスト上にマスクを配して露光を行う。露光は、マスクによる一括露光に限定されるものでなく、直接レーザや電子線により露光パワーを変更した描写によって作製してよい。更には、ＬＩＧＡ （Lithographie Galvanoformung Abformung）プロセスのように、シンクロトロン放射光を使用してもよい。
【００６１】
マスクを介した露光に際しては、そのマスクの階調を自由に変えることが可能な多階調フォトマスクを使用してよい。かかる多階調フォトマスクとしてはグレイトーンマスクおよび／またはハーフトーンマスクを用いることができる。グレイトーンマスクは、露光機の解像度以下のスリットを作り、そのスリット部が光の一部を遮り、中間露光を実現する。一方、ハーフトーンマスクは“半透過”の膜を利用することで中間露光を実現する。いずれも、１回の露光で「露光部分」「中間露光部分」「未露光部分」の３つの露光レベルを実現し、現像後に厚さが異なる微細構造部を得ることができる。本発明に関連していうと、グレイトーンマスクの濃度を調整し、現像後の深さを制御することによって微細パターンＡの凹凸形状や隆起パターンＢの突起形状などを自由に調整することができる。
【００６２】
露光を行った後、現像処理を行う。例えば、露光された基板をＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)溶液に浸し現像を行ってよい。かかる現像によって、スタンパの形状が模された「原盤」が得られることになる（得られた「原盤」は、レジストによりパターン作製して得られたものなので、“レジスト原盤”と称すことができる）。
【００６３】
次いで、「レジスト原盤」から「スタンパ」を作製する。具体的には、レジスト原盤に対してスパッタやめっき処理を行って、原盤パターンの反転パターンを有するスタンパを作製する。例えば、原盤に対してＮｉスパッタ膜を導電膜として形成し、スルファミン酸ニッケルめっきを行ってスタンパを作製できる。導電膜の形成をスパッタによって行うことに限定されず、無電解めっきやＣＶＤ (Chemical Vapor Deposition)などを用いて行ってもよい。
【００６４】
上記めっき処理に用いるめっき液としては、応力の少ないスルファミン酸ニッケルめっき液を使用し、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進する塩化Ｎｉを添加してもよい。また、めっき液のｐＨ調整にスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるようにしてもよい。めっき液の温度は例えば５０℃であってよい。更に、めっき液は常時濾過に付してもよい。
【００６５】
スタンパ材質としては、Ｎｉに限定されるわけでなく、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎおよび／またはＺｎ等の金属を用いてもよい。
【００６６】
以上のように、レジスト原盤（９０）に対してスパッタやめっき処理を行うことによって、原盤パターンの反転パターンを有するスタンパ（１００）を得ることができる。尚、かかるスタンパ（１００）を用いた２Ｐプロセスを実施すると、そのスタンパのパターンの反転パターンを有する樹脂成形品（４００）が得られることになる（図７を参照のこと）。
【００６７】
（隆起パターンＢの種々な態様）
次に、本発明の特徴的部分となる“隆起パターンＢ”について詳細に説明しておく。“隆起パターンＢ”は、微細パターンの型となる微細パターンＡ（１０）の形成領域内に形成されており、特に、微細パターンＡ（１０）のサブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されている。つまり、図３（ａ）に示すような微細パターンＡ（１０）の領域内に、図３（ｂ）に示すような隆起パターンＢ（２０）が形成されている。隆起パターンＢ（２０）は、複数の突起状バンプ（２２）から形成されていることが好ましく、その複数の突起状バンプ（２２）が、サブ微細パターンＡ’（１０’）に隣接するように、サブ微細パターンＡ’（１０’）の周囲に配置されていることが好ましい。
【００６８】
突起状バンプ（２２）は、スタンパのボディと一体化して形成されていることが好ましい。つまり、上記のスタンパの作製に伴って突起状バンプが一体的に形成されることが好ましい。一体化して成るバンプは、スタンパのボディ部と同じ材質から成り、それゆえ、例えばＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属材料から成る。図８には、突起状バンプが形成される場合のレジスト原盤の作製態様が模式的に示されている。図示されるように、多階調マスクには、サブ微細パターンＡ’に相当するパターン領域に加えて、バンプに相当するパターンも形成されている。図８に示されるレジスト原盤からは、「マスクのパターン領域の反転形状に相当するサブ微細パターンＡ’および突起状バンプを備えたスタンパ」が得られることになる。ちなみに、レジスト原盤のバンプ相当領域は、マスク配置を介した露光・現像で形成する態様に限定されず、図９に示すように、レーザ加工で直接的に形成してもよい。
【００６９】
隆起パターンＢでは、複数の突起状バンプが対を成していることが好ましい。特に図１０（ａ）に示すように、サブ微細パターンＡ’の周囲にてそれに隣接するような態様で対を成していることが好ましい。対を成すバンプ同士は、その高さが同じになっていることが好ましく、また、サブ微細パターンＡ’を中心に対称となるように対を成していることが好ましい。対を成す態様は、その他にも種々に考えられ、例えば図１０（ｂ）〜図１０（ｄ）に示されるような態様が考えられる。図１０（ｂ）は、突起状バンプ（２２）がサブ微細パターンＡ’のコーナー部に隣接するような形態で対を成している態様であり、図１０（ｃ）は、突起状バンプ（２２）がサブ微細パターンＡ’の辺中央部に隣接するような形態で対を成している態様である。更に、図１０（ｄ）は、図１０（ｂ）と図１０（ｃ）とを組み合わせたような態様である。
【００７０】
隆起パターンＢを構成する各々の突起状バンプは、好ましくは図１１（ａ）〜（ｆ）に示すような形態を有している。これについて詳述する。まず、図示されるように、突起状バンプはテーパ形状を有していることが好ましい。例えば図１１（ａ）に示されるようなテーパ角度αは、好ましくは１００°〜１４５°程度である。“テーパ形状”の場合、スタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際に、空気の取り込み・巻き込みを効果的に減じることができる。また、図１１（ｂ）および（ｃ）に示されるように、突起状バンプが面取り形状を有していてもよいし、あるいは、図１１（ｄ）に示されるように、突起状バンプが“Ｒが付いた形状”を有していてもよい。例えば図１１（ｂ）に示されるような面取り角度βは、テーパ角度と同様であってよく、１００°〜１４５°程度であることが好ましい。また、Ｒのサイズは、角部が丸みを帯びていれば特に制限はなく、例えば５μ〜１００μｍ程度であってよい。このような“面取り形状”／“Ｒ付き形状”の場合でもスタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際の空気の取り込み・巻き込みが効果的に減じられる。更には、図１１（ａ）〜（ｄ）および図１１（ｆ）に示されるように、突起状バンプの断面形状（スタンパの主面に平行な面で切り取った断面形状）が円形または楕円形となり得るものであったり、あるいは、例えば図１１（ｅ）に示されるように「コーナー部が丸みを帯びた矩形状」となっていてもよい。かかる場合であってもスタンパに対する成形品の離型性が向上するだけでなく、スタンパと透明基板とを対向配置させて樹脂原料を押し広げる際の空気の取り込み・巻き込みが効果的に減じられる。尚、“厚みムラの効果的な抑制”という点に特に焦点をおくと、図１１（ａ）〜（ｃ）ならびに（ｅ）および（ｆ）などに示されるように、突起状バンプの頂部が平坦化されていることが好ましい。即ち、突起状バンプが例えば截頭錐形状（錐体の頭部を底面に平行な面で切り取った形状）となっていることが好ましい（かかる場合であっても、上面の稜部分は面取りあるいはＲが形成されていてよく、それによって、“厚みムラ”だけでなく“空気の取り込み・巻き込み”なども効果的に減じることができる）。
【００７１】
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。
●スタンパ製造方法で用いる電鋳では、Ｎｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種類以上の金属を用いることができるものの、必ずしもかかる態様に限定されるわけではない。例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎ、Ｚｎのいずれかの金属を主体とした合金めっきや、ＰＴＦＥ（ポリテトラフロロエチレン）などを分散してめっき皮膜に取り込みロール状あるいは平面板のスタンパを作製することも出来る。また、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｗ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｐ、Ｂ、Ｓなどをめっき皮膜中に積極的に取り込むことによって、硬度や潤滑性、粘り強さを高めたロール状あるいは平面板の合金製スタンパを作ることもできる。
【００７２】
● 本明細書では、めっき液を用いた湿式めっきによってレジストマスタを得る態様について触れたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、溶融めっきおよび真空めっき（ＰＶＤやＣＶＤなど）などの乾式めっきであっても、かまわない。
【００７３】
● 本明細書では主としてフォトリソグラフィーによってレジストマスタを得る態様について触れたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、同様の微細パターンおよび凹部パターンを形成できるのであれば、いずれの作製法を採用してもよい。
【００７４】
尚、本発明は、下記の態様を有するものであることを確認的に述べておく。
［第１態様］：同一形状の複数の凸型あるいは凹型の微細パターンＡが作製されたＸ−Ｙ平面に対して、Ｚ軸方向に空間を設けるための構造である微細パターンＢが微細パターンＡの周辺に少なくとも１対以上作製されている２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第２態様］：上記第１態様において、微細パターンＢの側壁形状がテーパ状になっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第３態様］：上記第１または第２の態様において、微細パターンＢの形状が、面取りあるいはＲが付いていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第４態様］：上記第１〜第３の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢが、分離して配置されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第５態様］：上記第１〜第４の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢの形状が円あるいは楕円状で作成されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第６態様］：上記第１〜第５の態様のいずれかにおいて、微細パターンＢの頂上が平坦であることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第７態様］：上記第１〜第６の態様のいずれかにおいて、対を成す微細パターンＢの配置が微細パターンＡの中心に対して対称に設けられていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第８態様］：上記第１〜第７の態様のいずれかにおいて、シリコンまたはガラスにより作製されていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第９態様］：上記第１〜第８の態様のいずれかにおいて、Ａｇ、Ａｕ、Ｂｉ、Ｃｄ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｆｅ、Ｉｎ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｒｕ、ＳｎおよびＺｎから成る群から選択される少なくとも１種以上の成分を含んで成るロール状あるいは平面板となっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
［第１０態様］：上記第１〜第９の態様のいずれかにおいて、Ｍｎ、Ｇｄ、Ｓｍ、Ｗ、Ｓｂ、Ｍｏ、Ｐ、ＢおよびＳから成る群から選択される少なくとも１種以上の成分を含んで成るロール状あるいは平面板となっていることを特徴とする２Ｐ用金型およびそれを用いた２Ｐプロセス。
【実施例】
【００７５】
本発明の効果を確かめるために、以下の比較例１，２および実施例１〜３を実施した。
【００７６】
（比較例１）
従来法により図１２に模式的に示したような多数のレンズ形状を有するマイクロレンズアレイを作製した。
【００７７】
マイクロレンズアレイについては、個々のレンズ径が１００μｍであって、縦横に２００個ずつ並び、４万個のレンズで１チップが形成されたものを作製した。チップは１ｍｍ間隔で縦横に５個ずつ並ばせ、それゆえ、１つのウエハ内に２５個のチップを作製した。
【００７８】
まず、レジストマスタと称する原盤を作製した。基板としては表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハを用いた。この基板上にヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を塗布し、１４０℃で１０分間ベークした。その後、厚膜用のポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ）をスピンコート法により２０μｍ厚になるよう塗布した。これは高さが２０μｍのマイクロレンズを作製するためである。
【００７９】
図１３に比較例１で用いたグレイマスクの模式図を示す。かかるグレイマスクはφ１００μｍのレンズ用グレイパターンが規則正しく作製されているものである。このマスクを用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行った。図１３において、黒い部分は完全に光を遮断し、白い部分はＵＶ光が透過するため、露光・現像後は白い部分が凹みとなる。白と黒の中間のグレイ部分は、その濃淡によりＵＶ光を透過させ、高さを調節して所望のレンズ形状を作製することができる。図１３では模式的に描いたが、実際は数段から数十段の濃淡を作製しレンズの形状を作製した。
【００８０】
露光後に使用した現像液としては、ＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％を用いた。
【００８１】
露光・現像後、レンズ形状が作製されたレジストマスタに対して導電膜としてＮｉスパッタ膜を作製し、スルファミン酸ニッケルめっきを行い３００μｍ厚のスタンパを作製した。
【００８２】
めっき液には応力が少ないといわれるスルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進するための塩化Ｎｉを添加した。さらにｐＨ調整にはスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるように調整した。めっき液の温度は５０℃とし、めっき液は常時濾過した。
【００８３】
上記方法で電鋳により作製したスタンパの裏面を平滑に研磨し、外形を加工して２Ｐ用スタンパを得た。
【００８４】
次いで、図１４に示すようにスタンパの上にアクリル系紫外線硬化樹脂を１ｍｌ垂らし、大きさ１６０ｍｍ角・厚み２５０μｍの石英基板を載せた。この石英基板の上に、さらに別の剛体石英基板を載せて平滑な石定盤と平行に挟み、均等な押し付け圧力で加圧することで余分な光硬化性樹脂を押し出した。このときスタンパ面と石英基板の間隔が３０μｍになるように、ギャップ調整用基板保持具で間隔を調整した。この状態で、ＵＶ光を６０秒間照射して光硬化樹脂を硬化させることによって、石英基板側に光硬化樹脂から成る「図１２と同様のパターンを備えたマイクロレンズアレイ」を得た。ウエハ上に作製されたレンズの厚みをマイクロメータで測定した。個々のウエハを区別するため、図１５に示すように左上から右下へ順番にチップ番号を割り付けた。厚さ測定の箇所はマイクロレンズが多数作成されたチップの中心付近とし、３回測定した平均値をチップ厚みとした。
【００８５】
用いた石英ガラス基板２５０μｍ、スタンパ面と基板面の間隔３０μｍ、レンズ高さ２０μｍであるため、理論的には膜厚は３００μｍとなる。
【００８６】
実際の測定結果を以下の表１（チップの厚み）に示す。また、チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図１６に示す。
【００８７】
図１６に示した結果から、チップ中央部分がガラス基板のたわみによって凹み、そのまま光硬化樹脂が固まることによって、厚みが十分得られていないことがわかった。従来法では図１７のように外周をギャップ調整用基板支持具で保持しても基板中央付近が撓んでいると考えられる。
【００８８】
【表１】
【００８９】
（実施例１）
本発明に従って、比較例１と同様の多数のレンズ形状を有するマイクロレンズアレイを作製した。但し、実施例１では、成形品の型となる微細パターンＡの形成領域内に１対以上のバンプ構造を備えたスタンパを用いた。
【００９０】
基板としては、表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコン基板を用いた（図１８（ａ）参照）。この基板上にヘキサメチルジシラザンを塗布後、１４０℃で１０分間ベークして、厚膜用のポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ−ＬＡ９００ＰＭ）をスピンコート法により塗布した（図１８（ｂ）参照）。
【００９１】
次いで、図１９に模式的に示すような「濃淡を有するガラス製の多階調マスク」を用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行った（図１８（ｃ）参照）。図１９おいて、黒い部分は完全に光を遮断し、白い円の部分はＵＶ光が透過し、傾斜となるグレイ部分はその濃淡の濃さに応じたＵＶ光を透過する。この透過率を制御することによって、自在に形状を作製することができる。
【００９２】
バンプ位置は、１チップに対してＸ−Ｙの各辺の角部に、チップ中心から見て対称な位置になるように計４個作製した。
【００９３】
特に図２０に示すようにバンプ截頭の稜部は曲線として作製した。これは２Ｐ後の剥離性を特に考慮したものである。本実施例のようにバンプは、光硬化樹脂の流動を考慮して、分離して配置した方が良い。実施例１のバンプ形状は、図２０に示すように底面の直径がφ３００μｍ、上面の形状をφ２５０μｍ、角部のＲを１５μｍ、高さを３０μｍとした（本実施例では、バンプ形状を円形としたが楕円形でも良く、サイズも数百ｎｍ〜数ｍｍの範囲内で選ばれるものである）。
【００９４】
露光された基板はＴＭＡＨ(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％の溶液に浸して現像を行った。
【００９５】
現像終了後、レジストによってパターンが作製された原盤（レジスト原盤）に対して導電膜としてＮｉスパッタ膜を成膜し（図２１（ａ）および（ｂ）参照）、スルファミン酸ニッケルめっきを行いスタンパを作製した（図２１（ｃ）参照）。めっき液には応力が少ないといわれるスルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにｐＨ緩衝用の硼酸および陽極Ｎｉの溶解を促進するための塩化Ｎｉを添加した。更にｐＨ調整にはスルファミン酸を用い、常にｐＨ３．８〜４．２の範囲になるように調整した。めっき液の温度は５０℃とし、めっき液は常時濾過した。
【００９６】
作製したバンプ付きスタンパを用いて、図２２に示されるような２Ｐ法でＭＬＡを作製した。外周は基板支持具により保持したが、石英基板の内周ではバンプによって保持した。これにより、樹脂溜りはどれも等しい容積となった。
【００９７】
本実施例により作製したＭＬＡの厚みを比較例１と同様にマイクロメータで測定した。測定した結果を上記の表１に示す。また、チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図１６に示す。
【００９８】
この結果から、本実施例１では、比較例１で存在したチップ中央部分の凹みが実施例１では存在しないことが分かった。これは、光硬化樹脂が貯えられる領域が十分確保され、厚みバラツキが発生しなくなったからと考えられる。
【００９９】
（比較例２）
比較例１と同様に、従来法により作製したスタンパを３枚分作製した。作製した３枚のウエハの各チップをマイクロメータにより測定した。
【０１００】
ウエハごとのチップ厚みの結果を表１に示す。従来法により作成した３枚のウエハは、比較例２−１、２−２、２−３とする。チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図２３に示す。同じ金型（スタンパ）を使用したにも拘わらず、厚みにバラツキが認められた。同一チップNoの標準偏差を算出し、平均を求めたところ０．６９であった。
【０１０１】
（実施例２）
本発明により作製したスタンパを用いて実施例１と同様に２Ｐ工程によりマイクロレンズアレイをウエハ３枚作製した。３枚のウエハの各チップをマイクロメータにより測定した。ウエハごとのチップ厚みの結果を表１に示す。本発明により作製した３枚のウエハは、実施例２−１、２−２、２−３とする。
【０１０２】
チップ番号を横軸にとり、各チップ厚みを縦軸にプロットしたグラフを図２３に示す。同一チップNoの標準偏差を算出し、平均を求めたところ０．１６であった。標準偏差が１／４以下となりウエハごとのバラツキが非常に少ないことが分かった。
【０１０３】
本発明によるバンプを設けたことによって、２Ｐ工程の再現性が非常に良くなった。これは、バンプを作製したことにより、金型面とガラス基板面との距離が高精度に制御され、それにより２Ｐ工程自体の再現性が良くなったためと考えられる。
【０１０４】
（実施例３）
本発明によるバンプ構造を別の方法により作製した。その作製方法を図２４に示す。基板として表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコン基板を用いた（図２４（ａ）参照）。用いる基板は、表面が平坦で平滑であれば良く、材質的には石英や金属であっても良い。
【０１０５】
次いで、この基板上にアクリル系紫外線硬化樹脂をスピンコート法により塗布し、ＵＶ光に曝して樹脂を硬化させアクリル樹脂層を作製した（図２４（ｂ）参照）。さらにその上にポジ型フォトレジスト（東京応化製ＰＭＥＲ Ｐ−ＬＡ９００ＰＭ）を塗布した。この後、濃淡を有するガラス製の多階調マスクを用いて、超高圧ＵＶ光により密着露光を行い、次いで、露光された基板をＴＭＡＨ (テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)３％の溶液により現像を行い、レンズ形状を得た（図２４（ｃ）参照）。
【０１０６】
アクリル樹脂面上にレジストで構成されたレンズが作製されたものに対して、図２４（ｄ）に示すようにＭＬＡ近傍のバンプ形成領域に加工用レーザを照射して、アクリル樹脂を局所的に除去した。加工用レーザとして熱影響が少なく有機材料等への微細加工が可能なＹＡＧ第４高調波（波長２６６ｎｍ）レーザを用いた。この時バンプが円錐状になるように加工用レーザを走査した。
【０１０７】
バンプを備えたレジスト原盤に対して、Ｎｉスパッタ膜を成膜し、スルファミン酸ニッケルめっきを行ってスタンパを作製した。
【産業上の利用可能性】
【０１０８】
本発明の製造方法およびスタンパを用いると、いわゆる２Ｐ法における成形品の厚みムラ・厚みバラツキを効果的に抑制することができる。それゆえ、特にＭＬＡなどを作製する場合、個々のレンズ間または各チップ間においてバラツキがなく品質が一定となり得る。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ 微細パターンＡ
１０’ サブ微細パターンＡ’
２０ 隆起パターンＢ
２２ 突起状バンプ
９０ レジスト原盤
１００ スタンパ
１５０ 石定盤
２００ 透明基板
２５０ 剛体透明基板
３００ 光硬化性樹脂
４００ 樹脂成形品
４００Ａ，４００Ｂ，４００Ｃ，４００Ｄ・・・ 分割された成形品
４１０ 樹脂成形品の微細パターン（微細パターンＡの反転形状の微細パターン）
４２０ 樹脂成形品の凹部パターン（隆起パターンＢの反転形状の微細パターン）
１００’ 金型スタンパ（従来技術）
２００’ 石英基板（従来技術）
２５０’ 剛体透明基板（従来技術）
４００’ 微細パターン成形品（従来技術）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
微細パターン成形品を製造する方法であって、
（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、該スタンパまたは該透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、
（ｉｉ）前記光硬化性樹脂原料を挟むようにして前記スタンパと前記透明基板とを対向配置させる工程、および
（ｉｉｉ）前記透明基板を介して前記光硬化性樹脂原料に光を照射して該樹脂原料を硬化させ、それによって、前記微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成された成形品を得る工程
を含んで成り、
前記工程（ｉ）の前記スタンパとして、前記微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用意し、前記工程（ｉｉ）では、前記隆起パターンＢが介在することにより前記スタンパと前記透明基板とが一定の間隔を空けて対向配置されることを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から前記微細パターンＡが構成され、前記隆起パターンＢが各サブ微細パターンＡ’の周囲に配置されている前記スタンパを用いることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記隆起パターンＢを構成する複数の突起状バンプが対を成して配置されている前記スタンパを用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
微細パターン成形品として、マイクロレンズアレイを製造することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
微細パターン成形品を製造するためのスタンパであって、
成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡを有して成り、該微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられていることを特徴とする、スタンパ。
【請求項６】
前記微細パターンＡが、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から構成されており、
前記隆起パターンＢが、各サブ微細パターンＡ’の周囲に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のスタンパ。
【請求項７】
前記隆起パターンＢが複数の突起状バンプから形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載のスタンパ。
【請求項８】
前記突起状バンプが前記スタンパのボディと一体化して形成されていることを特徴とす
る、請求項７に記載のスタンパ。
【請求項９】
前記複数の突起状バンプが対を成して設けられていることを特徴とする、請求項７または８に記載のスタンパ。
【請求項１０】
前記突起状バンプがテーパ形状を有していることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１１】
前記突起状バンプが面取り形状またはＲが付いた形状を有していることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１２】
前記突起状バンプの断面形状であって、前記スタンパの主面に平行な面で切り取った該断面形状が円形または楕円形となっていることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１３】
前記突起状バンプの頂部が平坦化されていることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１４】
前記スタンパが２Ｐ法で用いられる金属製スタンパであることを特徴とする、請求項５〜１３のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれかに記載のスタンパを金型として用いた成形によって得られる樹脂成形品であって、
前記スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されており、
前記成形品の微細パターン形成領域においては、前記隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターンが形成されていることを特徴とする成形品。
【請求項１】
微細パターン成形品を製造する方法であって、
（ｉ）微細パターンＡを備えたスタンパと透明基板とを用意し、該スタンパまたは該透明基板上に光硬化性樹脂原料を供する工程、
（ｉｉ）前記光硬化性樹脂原料を挟むようにして前記スタンパと前記透明基板とを対向配置させる工程、および
（ｉｉｉ）前記透明基板を介して前記光硬化性樹脂原料に光を照射して該樹脂原料を硬化させ、それによって、前記微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成された成形品を得る工程
を含んで成り、
前記工程（ｉ）の前記スタンパとして、前記微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられたスタンパを用意し、前記工程（ｉｉ）では、前記隆起パターンＢが介在することにより前記スタンパと前記透明基板とが一定の間隔を空けて対向配置されることを特徴とする、製造方法。
【請求項２】
規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から前記微細パターンＡが構成され、前記隆起パターンＢが各サブ微細パターンＡ’の周囲に配置されている前記スタンパを用いることを特徴とする、請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記隆起パターンＢを構成する複数の突起状バンプが対を成して配置されている前記スタンパを用いることを特徴とする、請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
微細パターン成形品として、マイクロレンズアレイを製造することを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
微細パターン成形品を製造するためのスタンパであって、
成形品の微細パターンの型となる微細パターンＡを有して成り、該微細パターンＡの形成領域内に隆起パターンＢが設けられていることを特徴とする、スタンパ。
【請求項６】
前記微細パターンＡが、規則正しく縦横にアレイ状に配置された複数のサブ微細パターンＡ’から構成されており、
前記隆起パターンＢが、各サブ微細パターンＡ’の周囲に設けられていることを特徴とする、請求項５に記載のスタンパ。
【請求項７】
前記隆起パターンＢが複数の突起状バンプから形成されていることを特徴とする、請求項５または６に記載のスタンパ。
【請求項８】
前記突起状バンプが前記スタンパのボディと一体化して形成されていることを特徴とす
る、請求項７に記載のスタンパ。
【請求項９】
前記複数の突起状バンプが対を成して設けられていることを特徴とする、請求項７または８に記載のスタンパ。
【請求項１０】
前記突起状バンプがテーパ形状を有していることを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１１】
前記突起状バンプが面取り形状またはＲが付いた形状を有していることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１２】
前記突起状バンプの断面形状であって、前記スタンパの主面に平行な面で切り取った該断面形状が円形または楕円形となっていることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１３】
前記突起状バンプの頂部が平坦化されていることを特徴とする、請求項７〜１２のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１４】
前記スタンパが２Ｐ法で用いられる金属製スタンパであることを特徴とする、請求項５〜１３のいずれかに記載のスタンパ。
【請求項１５】
請求項５〜１４のいずれかに記載のスタンパを金型として用いた成形によって得られる樹脂成形品であって、
前記スタンパの微細パターンＡの反転形状に相当する微細パターンが形成されており、
前記成形品の微細パターン形成領域においては、前記隆起パターンＢの反転形状に相当する凹部パターンが形成されていることを特徴とする成形品。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図１０】
【図１１】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図８】
【図９】
【図１２】
【図１３】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１８７７６２（Ｐ２０１２−１８７７６２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５１８２７（Ｐ２０１１−５１８２７）
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月９日（２０１１．３．９）
【出願人】（０００００５８１０）日立マクセル株式会社 (2,366)
【Ｆターム（参考）】
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