(57)【要約】被成形物の両面に成型パターンを形成するインプリント装置およびインプリント方法を提供する。可撓性のある第１の型（１Ａ）および第２の型（１Ｂ）を用いて被成形物（２）の両面に成型パターンを転写するためのものであって、第１圧力室（３０Ａ）の圧力を型（１Ａ）と被成形物（２）に加えるための第１筐体（３３Ａ）と、第２圧力室（３０Ｂ）の圧力を型（１Ｂ）と被成形物（２）に加えるための第２筐体（３３Ｂ）と、圧力室（３０Ａ）および圧力室（３０Ｂ）の圧力を調節する加圧手段（３５）と、型（１Ａ）と被成形物（２）とを接離方向に相対的に移動可能な第１移動手段と、型（１Ｂ）と被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第２移動手段と、筐体（３３Ａ）と筐体（３３Ｂ）の間に形成される減圧室（４０）を減圧し、型（１Ａ）と被成形物（２）の間および型（１Ｂ）と被成形物（２）の間の流体を除去する減圧手段（４５）と、減圧室（４０）と圧力室（３０Ａ）および圧力室（３０Ｂ）との圧力差が小さくなるように調節する調圧手段と、で構成する。
2014034576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性のある第１の型および第２の型を用いて被成形物の両面に成型パターンを転写するためのインプリント装置であって、
第１圧力室を有し、当該第１圧力室の圧力を前記第１の型と前記被成形物に加えるための第１筐体と、
第２圧力室を有し、当該第２圧力室の圧力を前記第２の型と前記被成形物に加えるための第２筐体と、
前記第１圧力室および前記第２圧力室の圧力を調節する加圧手段と、
前記第１の型と前記被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第１移動手段と、
前記第２の型と前記被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第２移動手段と、
前記第１筐体と前記第２筐体の間に形成される減圧室を減圧し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間の流体を除去する減圧手段と、
前記減圧室を減圧する時に、前記減圧室と前記第１圧力室および前記第２圧力室との圧力差が小さくなるように調節する調圧手段と、
を具備することを特徴とするインプリント装置。
【請求項２】
前記調圧手段は、前記第１圧力室および前記第２圧力室を加圧する時に、前記第１圧力室と前記第２圧力室の圧力差が小さくなるように調節可能に形成されることを特徴とする請求項１記載のインプリント装置。
【請求項３】
前記調圧手段は、前記減圧室40と前記第１圧力室、前記減圧室と前記第２圧力室30Ｂを連通する連通流路であることを特徴とする請求項１又は２記載のインプリント装置。
【請求項４】
前記第１移動手段は、前記第２筐体の外周を囲む枠体を有し、前記第１筐体と共に前記第１の型を挟持可能に形成されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項５】
前記第１移動手段は、前記第１の型と前記被成形物を離間する方向に弾性力を付勢するように構成され、
前記第２移動手段は、前記第２の型と前記被成形物を離間する方向に弾性力を付勢するように構成され、
前記第１移動手段および前記第２移動手段の弾性力に対抗して前記第１筐体および前記第２筐体を相対的に移動する筐体移動手段を具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項６】
前記被成形物の端部を保持する被成形物保持手段を具備し、
前記第２移動手段は、前記被成形物を保持した前記被成形物保持手段を前記第２筐体と相対的に移動するものであることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項７】
前記第１圧力室と前記第１の型との間を密閉する第１密閉手段を具備することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項８】
前記第２圧力室と前記第２の型との間を密閉する第２密閉手段を具備することを特徴とする請求項１ないし７のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項９】
前記減圧室を密閉する減圧室用密閉手段を具備することを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項１０】
前記第１圧力室と前記第１の型および前記第２圧力室と前記第２の型との間に可撓性のある膜を具備することを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項１１】
前記被成形物の温度を調節する温調手段を具備することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項１２】
前記被成形物に光を照射する光照射手段を具備することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載のインプリント装置。
【請求項１３】
可撓性のある第１の型および第２の型を用いて被成形物の両面に成型パターンを転写するためのインプリント方法であって、
第１筐体と前記第１の型の間に第１圧力室を形成し、第２筐体と前記第２の型の間に第２圧力室を形成し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間に減圧室を形成する配置工程と、
前記減圧室、前記第１圧力室および前記第２圧力室を減圧し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間の流体を除去する除去工程と、
前記第１の型と前記被成形物および前記第２の型と前記被成形物を密着させる密着工程と、
前記第１圧力室および前記第２圧力室を加圧し、前記第１の型および前記第２の型の成型パターンを前記被成形物に転写する転写工程と、
を有することを特徴とするインプリント方法。
【請求項１４】
前記転写工程は、前記第１の型および前記第２の型を前記被成形物に加圧した後、前記被成形物に所定波長の光を照射することを特徴とする請求項１３記載のインプリント方法。
【請求項１５】
前記転写工程は、前記被成形物をガラス転移温度以上に加熱した後、前記第１の型および前記第２の型を前記被成形物に加圧することを特徴とする請求項１３記載のインプリント方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可撓性のある第１の型および第２の型を用いて被成形物の両面に成型パターンを転写するためのインプリント装置およびインプリント方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マイクロオーダ、ナノオーダの微細パターンを形成する方法として、ナノインプリント技術がある。これは、樹脂等の被成形物に微細な成型パターンを有する型を加圧し、熱や光を利用して当該パターンを被成形物に転写するものである（例えば、特許文献１参照）。また、転写面積の拡大を図るために、可撓性のある型やステージを流体圧で加圧するインプリント装置も考えられている（例えば、特許文献２参照）。【０００３】
【特許文献１】国際公開番号ＷＯ２００４／０６２８８６
【特許文献２】特開２００９−１５４３９３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、レンズの両曲面上にモスアイ構造を形成することが期待されており、このような両曲面上に一度に微細構造を成形する装置が切望されている。【０００５】
そこで本発明では、被成形物の両面に一度に成型パターンを形成することができるインプリント装置およびインプリント方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明のインプリント装置は、可撓性のある第１の型および第２の型を用いて被成形物の両面に成型パターンを転写するためのものであって、第１圧力室を有し、当該第１圧力室の圧力を前記第１の型と前記被成形物に加えるための第１筐体と、第２圧力室を有し、当該第２圧力室の圧力を前記第２の型と前記被成形物に加えるための第２筐体と、前記第１圧力室および前記第２圧力室の圧力を調節する加圧手段と、前記第１の型と前記被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第１移動手段と、前記第２の型と前記被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第２移動手段と、前記第１筐体と前記第２筐体の間に形成される減圧室を減圧し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間の流体を除去する減圧手段と、前記減圧室を減圧する時に、前記減圧室と前記第１圧力室および前記第２圧力室との圧力差が小さくなるように調節する調圧手段と、を具備することを特徴とする。【０００７】
この場合、前記調圧手段は、前記第１圧力室および前記第２圧力室を加圧する時に、前記第１圧力室と前記第２圧力室の圧力差が小さくなるように調節可能に形成される方が好ましい。また、前記調圧手段は、前記減圧室40と前記第１圧力室、前記減圧室と前記第２圧力室30Ｂを連通する連通流路とする方が好ましい。【０００８】
また、前記第１移動手段は、前記第２筐体の外周を囲む枠体を有し、前記第１筐体と共に前記第１の型を挟持可能に形成される方が好ましい。【０００９】
また、前記第１移動手段は、前記第１の型と前記被成形物を離間する方向に弾性力を付勢するように構成され、前記第２移動手段は、前記第２の型と前記被成形物を離間する方向に弾性力を付勢するように構成され、前記第１弾性体および前記第２弾性体の弾性力に対抗して前記第１筐体および前記第２筐体を相対的に移動する筐体移動手段を具備する方が好ましい。【００１０】
また、当該インプリント装置は、前記被成形物の端部を保持する被成形物保持手段を具備し、前記第２移動手段は、前記被成形物を保持した前記被成形物保持手段を前記第２筐体と相対的に移動するものであっても良い。【００１１】
また、前記第１圧力室と前記第１の型との間を密閉する第１密閉手段や、前記第２圧力室と前記第２の型との間を密閉する第２密閉手段や、前記減圧室を密閉する減圧室用密閉手段を具備するようにしても良い。【００１２】
また、本発明のインプリント装置は、前記第１圧力室と前記第１の型および前記第２圧力室と前記第２の型との間に可撓性のある膜を具備するようにしても良い。【００１３】
また、前記被成形物の温度を調節する温調手段や、前記被成形物に光を照射する光照射手段を具備しても良い。【００１４】
また、本発明のインプリント方法は、可撓性のある第１の型および第２の型を用いて被成形物の両面に成型パターンを転写するためのものであって、第１筐体と前記第１の型の間に第１圧力室を形成し、第２筐体と前記第２の型の間に第２圧力室を形成し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間に減圧室を形成する配置工程と、前記減圧室、前記第１圧力室および前記第２圧力室を減圧し、前記第１の型と前記被成形物の間および前記第２の型と前記被成形物の間の流体を除去する除去工程と、前記第１の型と前記被成形物および前記第２の型と前記被成形物を密着させる密着工程と、前記第１圧力室および前記第２圧力室を加圧し、前記第１の型および前記第２の型の成型パターンを前記被成形物に転写する転写工程と、を有することを特徴とする。【００１５】
この場合、前記転写工程は、流体によって前記第１の型および前記第２の型を前記被成形物に加圧した後、前記被成形物に所定波長の光を照射する方法や、前記被成形物をガラス転移温度以上に加熱した後、流体によって前記第１の型および前記第２の型を前記被成形物に加圧する方法を用いれば良い。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のインプリント装置およびインプリント方法は、第１の型と被成形物の間および第２の型と被成形物の間にある気体を除去してから転写するので、被成形物の両面に一度で確実に成型パターンを形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明におけるインプリント装置を示す断面図である。
【図２】本発明における減圧時のインプリント装置を示す断面図である。
【図３】本発明における成形時のインプリント装置を示す断面図である。
【図４】本発明に係る第１筐体を示す平面図である。
【図５】本発明に係る第２筐体および枠体を示す平面図である。
【図６】本発明に係る被成形物保持手段を示す断面図である。
【図７】本発明における別のインプリント装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のインプリント装置は、図１〜５に示すように、可撓性のある第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを用いて被成形物２の両面に成型パターンを転写するためのものであって、第１圧力室30Ａを有し、当該第１圧力室30Ａの圧力を第１の型１Ａと被成形物２に加えるための第１筐体33Ａと、第２圧力室30Ｂを有し、当該第２圧力室30Ｂの圧力を第２の型１Ｂと被成形物２に加えるための第２筐体33Ｂと、第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂの圧力を調節する加圧手段35と、第１の型１Ａと被成形物２とを接離方向に相対的に移動可能な第１移動手段と、第２の型１Ｂと被成形物とを接離方向に相対的に移動可能な第２移動手段と、第１筐体33Ａと第２筐体33Ｂの間に形成される減圧室40を減圧し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間の流体を除去する減圧手段45と、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂとの圧力差が小さくなるように調節する調圧手段と、で主に構成される。
【００１９】
なお、本明細書中で、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂとは、樹脂フィルム等の可撓性のあるものであって、その一端面（成型面）に所定の成型パターンを有するものを指す。この成型パターンは、インプリント技術を用いて形成したり、エッチング等の半導体微細加工技術を用いて形成したりすることができる。もちろん第１の型１Ａ、第２の型１Ｂは、成型パターンを転写できるものであれば材料やその製造方法が特に限定されるものではない。
【００２０】
また、第１の型１Ａ、第２の型１Ｂに形成される成型パターンは、凹凸からなる幾何学的な形状のみならず、例えば所定の表面粗さを有する鏡面状態の転写のように所定の表面状態を転写するためのものも含む。また、成型パターンは、平面方向の凸部の幅や凹部の幅の最小寸法が１００μｍ以下、１０μｍ以下、２μｍ以下、１μｍ以下、１００ｎｍ以下、１０ｎｍ以下等種々の大きさに形成される。また、深さ方向の寸法も、１０ｎｍ以上、１００ｎｍ以上、２００ｎｍ以上、５００ｎｍ以上、１μｍ以上、１０μｍ以上、１００μｍ以上等種々の大きさに形成される。
【００２１】
また、第１の型１Ａ、第２の型１Ｂの成形面の形状は平面に限定されるものではない。例えば、レンズの曲面にモスアイ構造を転写するための型のように、成形面が曲面等の立体形状に形成されるものであっても良い。
【００２２】
また、被成形物２とは、樹脂、無機化合物又は金属等からなる基板又はフィルム上に被成形層21を形成したものを意味するが、単に基板状のものや可撓性のあるフィルム状のものであっても構わない。また、被成形面の形状は平面に限定されるものではない。例えば、レンズのように、被成形面が曲面等の立体形状のものであっても良い。更に、第１の型１Ａ、第２の型１Ｂの上に流動性のある被成形層を形成しておき、基板と第１の型１Ａ、第２の型１Ｂを加圧する際に基板側に被成形層を接合するものであっても良い。被成形物２の材質としては、例えば、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹脂あるいは無機ポリマーを用いれば良い。
【００２３】
熱可塑性樹脂としては、環状オレフィン開環重合／水素添加体（ＣＯＰ）や環状オレフィン共重合体（ＣＯＣ）等の環状オレフィン系樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ビニルエーテル樹脂、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）やポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、ポリスチレン、ポリイミド系樹脂、ポリエステル系樹脂等を用いることができる。
【００２４】
光硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂としては、エポキシド含有化合物類、（メタ）アクリル酸エステル化合物類、ビニルエーテル化合物類、ビスアリルナジイミド化合物類のようにビニル基・アリル基等の不飽和炭化水素基含有化合物類等を用いることができる。この場合、熱的に重合するために重合反応性基含有化合物類を単独で使用することも可能であるし、熱硬化性を向上させるために熱反応性の開始剤を添加して使用することも可能である。更に光反応性の開始剤を添加して光照射により重合反応を進行させて成型パターンを形成できるものでもよい。熱反応性のラジカル開始剤としては有機過酸化物、アゾ化合物が好適に使用でき、光反応性のラジカル開始剤としてはアセトフェノン誘導体、ベンゾフェノン誘導体、ベンゾインエーテル誘導体、キサントン誘導体等が好適に使用できる。また、反応性モノマーは無溶剤で使用しても良いし、溶媒に溶解して塗布後に脱溶媒して使用しても良い。
【００２５】
無機ポリマーとしては、例えば、ポリシラザン化合物等を用いることができる。
【００２６】
なお、図１ないし図３においては、被成形物２としてレンズの表面に光硬化性の樹脂膜21が塗布されているものを想定している。
【００２７】
また、被成形物２の形状等によっては、図６に示すように、被成形物２の端部を保持する被成形物保持手段25を用いても良い。例えば、被成形物２がレンズである場合、被成形物保持手段は、当該レンズと略同形の穴を有する所定厚さのドーナツ状の円盤と、当該穴の端部上下に形成された可撓性のある支持部25aとで構成し、レンズを穴に嵌めこんで保持すれば良い。支持部25ａは、被成形物保持手段25や被成形物２の角で第１の型１Ａや第２の型１Ｂが破損するのを防止する役目もある。支持部25ａの材質としては、第１の型１Ａや第２の型１Ｂが破損するのを防止できればどのようなものでも良いが、例えば、ポリテトラフルオロエチレン等の樹脂を用いることができる。被成形物保持手段25をこのように構成することにより、被成形物２の取り扱いを容易にすることができる。なお、後述する第２移動手段は、被成形物２を保持した被成形物保持手段25を第２筐体と相対的に移動するようにしても良い。
【００２８】
第１筐体33Ａは、第１の型１Ａと被成形物２を流体によって直接的又は間接的に加圧するための第１圧力室30Ａを構成するためのものである。例えば、図１，図４に示すように、第１筐体33Ａは、開口部を有する有底筒状に形成され、開口部を第１の型１Ａによって閉じることにより、密閉された空間である第１圧力室30Ａを構成する。この開口部は、少なくとも第１の型１Ａの成形面より大きく形成される。
【００２９】
図２、図３に、第１筐体33Ａと第１の型１Ａとで第１圧力室30Ａを構成した場合の一例を示す。これにより、被成形物２に対して第１の型１Ａを流体によって直接的に加圧することができる。なお、第１筐体33Ａの材質は、インプリントプロセス中の成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、ステンレス鋼などの金属を用いることができる。
【００３０】
また、第１圧力室30Ａを確実に密閉するために、第１筐体33Ａと第１の型１Ａとの間を密接させるための第１密閉手段34Ａを更に配置しても良い。例えば、図２に示すように、第１密閉手段34ＡとしてＯリングを用意すると共に、第１筐体33Ａの第１の型１Ａと当接する部分にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置すれば良い。これにより、第１の型１Ａを第１筐体33Ａと被成形物保持手段25によって挟持し、第１の型１Ａと第１筐体33Ａとを密接させることができるので、第１圧力室30Ａを密閉することができる。なお、Ｏリングは、第１の型１Ａを第１筐体33Ａと枠体43Ａとで挟持できるように配置しても構わない。
【００３１】
別の実施例としては、図７に示すように、第１圧力室30Ａを、開口部を有する有底筒状に形成された第１筐体33Ａと、当該開口部を閉じる可撓性のある膜31Ａとで構成することもできる。これにより、膜31Ａを介して第１の型１Ａと被成形物２を流体で間接的に加圧することができる。なお、膜31Ａの材料としては、例えば、樹脂や薄い金属、ゴム等の弾性体などを用いることができる。また、第１圧力室30Ａ側に被成形物２に対して所定波長の光を放射する光源を設ける場合には、当該膜31Ａは当該光を透過可能な材料が選択される。膜31Ａは可撓性を有していればどのような厚さでも良いが、例えば、10mm以下、好ましくは３mm以下、更に好ましくは１mm以下に形成される。当該第１筐体33Ａと膜31Ａは接着剤等により固着し第１圧力室30Ａ内を密閉すれば良い。なお、当該第１筐体33Ａと膜31Ａを別体とし、上述した第１密閉手段34Ａによって第１筐体33Ａと膜31Ａの間を密閉しても良い。
【００３２】
第２筐体33Ｂは、第２の型１Ｂと被成形物２を流体によって直接的又は間接的に加圧するための第２圧力室30Ｂを構成するためのものであり、第１筐体33Ａと対向する側に配置される。例えば、例えば、図１，図５に示すように、第２筐体33Ｂは、開口部を有する有底筒状に形成され、開口部を第２の型１Ｂによって閉じることにより、密閉された空間である第２圧力室30Ｂを構成する。この開口部は、少なくとも第２の型１Ｂの成形面より大きく形成される。
【００３３】
図２、図３に、第２筐体33Ｂと第２の型１Ｂとで第２圧力室30Ｂを構成した場合の一例を示す。これにより、被成形物２に対して第２の型１Ｂを流体によって直接的に加圧することができる。なお、第２筐体33Ｂの材質は、インプリントプロセス中の成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、ステンレス鋼などの金属を用いることができる。
【００３４】
また、第２圧力室30Ｂを確実に密閉するために、第２筐体33Ｂと第２の型１Ｂとの間を密接させるための第２密閉手段34Ｂを更に配置しても良い。例えば、図２に示すように、第２密閉手段34ＢとしてＯリングを用意すると共に、第２筐体33Ｂの第２の型１Ｂと当接する部分にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置すれば良い。これにより、第２の型１Ｂを第２筐体33Ｂと被成形物保持手段25によって挟持し、第２の型１Ｂと第２筐体33Ｂとを密接させることができるので、第２圧力室30Ｂを密閉することができる。なお、Ｏリングは、第２の型１Ｂを第２筐体33Ｂと枠体43とによって挟持できるように配置しても構わない。
【００３５】
別の実施例としては、図７に示すように、第２圧力室30Ｂを、開口部を有する有底筒状に形成された第２筐体33Ｂと、当該開口部を閉じる可撓性のある膜31Ｂとで構成することもできる。これにより、膜31Ｂを介して第２の型１Ｂと被成形物２を流体で間接的に加圧することができる。なお、膜31Ｂの材料としては、例えば、樹脂や薄い金属、ゴム等の弾性体などを用いることができる。また、第２圧力室30Ｂ側に被成形物２に対して所定波長の光を放射する光源を設ける場合には、当該膜31Ｂは当該光を透過可能な材料が選択される。膜31Ｂは可撓性を有していればどのような厚さでも良いが、例えば、10mm以下、好ましくは３mm以下、更に好ましくは１mm以下に形成される。当該第２筐体33Ｂと膜31Ｂは接着剤等により固着し第２圧力室30Ｂ内を密閉すれば良い。なお、当該第２筐体33Ｂと膜31Ｂを別体とし、上述した第２密閉手段34Ｂによって第２筐体33Ｂと膜31Ｂの間を密閉しても良い。
【００３６】
枠体43Ａは、第１筐体33Ａと第２筐体33Ｂと共に減圧室40を構成するためのもので、例えば、第１筐体33Ａと当接可能な大きさであると共に、第２筐体33Ｂの第１筐体33Ａと対向する部分を内包できる筒状に形成すれば良い。このように形成することにより、第２筐体33Ｂに対して枠体43Ａを相対的に移動して減圧室40を構成することができる。ここで減圧室40とは、少なくとも第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間の雰囲気を減圧するためのものである。これにより、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に存在する気体を除去することができ、成形時において第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂと被成形物２を均一に加圧することができる。枠体43Ａの材質は、インプリントプロセス中の成形条件に対し、耐圧性、耐熱性を有するものであればどのようなものでも良く、例えば、ステンレス鋼などの金属を用いることができる。
【００３７】
また、減圧室40を確実に密閉するために、枠体43Ａと第２筐体33Ｂの間や、枠体43Ａと第１の型１Ａ又は第１筐体33Ａとの間を密接させるための減圧室用密閉手段44を設けても良い。例えば、図１に示すように、減圧室用密閉手段44としてＯリングを用意すると共に、枠体43Ａの第１筐体33Ａ側にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置すれば良い。また、第２筐体33Ｂの外周側（枠体43Ａ側）にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置すれば良い。もちろん、第１筐体33Ａの枠体43Ａ側にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置したり、枠体43Ａの内周側（第２筐体33Ｂ側）にＯリングの断面の直径より浅い凹状の溝を形成し、この溝にＯリングを配置しても構わない。
【００３８】
なお、上記説明では、減圧室40を第１筐体33Ａ、第２筐体33Ｂ、枠体43Ａで構成する場合について説明したが、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に存在する気体を除去することができるものであればどのように構成しても良く、例えば、内部を減圧可能な減圧室用筐体に第１筐体および第２筐体を内包するように構成しても良い。
【００３９】
第１移動手段は、第１の型１Ａと被成形物２を近接又離間するものであればどのようなものでも良い。例えば、図１に示すように、第１の型１Ａと被成形物２を離間する方向にばね45等の弾性力が付勢された枠体43Ａに対し、第１筐体33Ａを移動して当接し、枠体43Ａと第１筐体33Ａによって第１の型１Ａを挟持するようにすれば良い。第１筐体33Ａの移動は、図示しないが、油圧式又は空圧式のシリンダによって移動するものや、電気モータとボールねじによって移動する筐体移動手段を用いれば良い。なお、ばね等を用いずに、枠体自体を油圧式又は空圧式のシリンダによって移動するものや、電気モータとボールねじによって移動するものを適用することも可能である。
【００４０】
なお、上記説明では、減圧室40を構成するための枠体43Ａを第１移動手段と共通な構成としているが、必ずしもこのような構成である必要はなく、第１移動手段として、枠体43Ａとは独立したものを別途用意しても良い。
【００４１】
第２移動手段は、第２の型１Ｂと被成形物２を近接又離間するものであればどのようなものでも良い。例えば、図１に示すように、被成形物２を載置可能でかつ第２の型１Ｂと被成形物２を離間する方向にばね等の弾性力が付勢された載置部43Ｂを設け、当該載置部４３Ｂに対し第１筐体33Ａを移動して、載置部43Ｂを第２筐体33Ｂ側に移動するようにすれば良い。載置部の形状は、被成形物２又は被成形物保持手段25を載置できるものであればどのような形状でも良く、例えば被成形物２又は被成形物保持手段25を３点以上で支持する円柱状のものを用いることができる。また、載置部43Ｂの移動は、図示しないが、油圧式又は空圧式のシリンダによって移動するものや、電気モータとボールねじによって移動するものを用いれば良い。なお、第２の型１Ｂの大きさが載置部43Ｂと接触する大きさである場合には、第２の型１Ｂに、当該載置部43Ｂを嵌挿可能な穴を設ければ良い。この場合、載置部43Ｂを第２の型１Ｂの位置決めに利用することもできる。
【００４２】
上述したように、第１移動手段を、第１の型１Ａと被成形物２を離間する方向に弾性力を付勢するように構成し、第２移動手段を、第２の型１Ｂと被成形物２を離間する方向に弾性力を付勢するように構成し、筐体移動手段を用いて、第１移動手段および第２移動手段の弾性力に対抗して第１筐体33Ａおよび第２筐体33Ｂを相対的に移動する場合には、第１筐体33Ａおよび第２筐体33Ｂを相対的に近接する方向へ移動するだけで、第１の型１Ａと第２の型１Ｂを被成形物２に密着させることができる点で好ましい。
【００４３】
加圧手段35は、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂのパターンを被成形物２に転写可能な圧力まで、第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂ内の流体の圧力を調節可能であればどのようなものでも良い。例えば、第１筐体33Ａおよび第２筐体33Ｂに気体給排流路351を接続し、気体給排流路351を介して第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂへ空気や不活性ガス等の気体を給気又は排気すれば良い。当該気体の供給には、圧縮された気体を有するボンベやコンプレッサー等の気体供給源352を用いることができる。また、気体給排流路351には、第１圧力室30Ａを開閉する開閉弁353Ａ、第２圧力室30Ｂを開閉する開閉弁353Ｂ、気体供給源352を開閉する開閉弁355が設けられている。また、気体の排気には、図示しないが、脱気弁の開閉によって気体を排気するようにすれば良い。なお、適宜安全弁等を設けても良い。
【００４４】
減圧手段45は、第１筐体33Ａと第２筐体33Ｂの間に形成される減圧室40を減圧し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間の流体を除去するものである。これにより、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間を確実に密着させて成型パターンを転写できるので、転写不良等を防止することができる。減圧手段45は、例えば、減圧室40に接続される気体給排流路351と、気体給排流路351を介して減圧室40内の気体を排気する減圧用ポンプ452とで構成すれば良い。また、気体給排流路351には、減圧室40を開閉する開閉弁453、減圧用ポンプ452を開閉する開閉弁455が設けられている。
【００４５】
調圧手段は、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂとの圧力差が小さくなるように調節するものである。これにより、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂとの間の圧力差によって第１の型１Ａ又は第２の型１Ｂが撓むのを防止し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に存在する気体を確実に除去することができる。調圧手段47としては、例えば、減圧室40と第１圧力室30Ａ、減圧室40と第２圧力室30Ｂを開閉可能に連通する連通流路を設ければ良い。これにより簡易に減圧室40と第１圧力室30Ａ、減圧室40と第２圧力室30Ｂの圧力差を０にすることができる。連通流路は、図１に示すように、気体給排流路351と共通にしても良い。調圧手段の別の構成としては、減圧室40、第１圧力室30Ａ、第２圧力室30Ｂの圧力又は圧力差をそれぞれ検出する圧力センサーに基づいて、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂとの圧力差を調節するものでも良い。
【００４６】
また、調圧手段は、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂと被成形物２を加圧する際に、第１圧力室30Ａと第２圧力室30Ｂの圧力差が小さくなるよう、好ましくは圧力差が０に調節できる方が好ましい。これにより、被成形物２の両面に不均衡な圧力が掛かるのを防止し、第１圧力室30Ａと第２圧力室30Ｂの間で安定的に保持することができる。
【００４７】
また、本発明のインプリント装置は、図示しないが、被成形物２を加熱又は冷却することにより被成形物２の温度を調節する温調手段を更に具備する。温調手段は、被成形物２を直接的又は間接的に加熱する加熱手段や冷却する冷却手段を用いることができる。
【００４８】
加熱手段は、被成形物２又は第１の型１Ａあるいは第２の型１Ｂを、所定温度、例えば被成形物２のガラス転移温度以上又は溶融温度以上に加熱することができるものであればどのようなものでも良い。また、被成形物２を第１圧力室30Ａ側から加熱するものでも、第２圧力室30Ｂ側から加熱するものでも、あるいは両側から加熱するものでも良い。具体的には、第１圧力室30Ａ内および第２圧力室30Ｂ内にセラミックヒータやハロゲンヒータのような電磁波の放射によって加熱する放射熱源を設けて、被成形物２や当該被成形物２に接触させる第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを加熱するものを用いることができる。また、第１圧力室30Ａ内および第２圧力室30Ｂ内に加熱された気体を供給することにより、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを所定温度まで加熱することも可能である。
【００４９】
冷却手段は、被成形物２又は第１の型１Ａあるいは第２の型１Ｂを、所定温度、例えば被成形物２のガラス転移温度未満又は溶融温度未満に冷却することができるものであればどのようなものでも良い。また、被成形物２を第１圧力室30Ａ側から冷却するものでも、第２圧力室30Ｂ側から冷却するものでも、あるいは両側から冷却するものでも良い。具体的には、第１圧力室30Ａ内および第２圧力室30Ｂ内に冷却された気体を供給することにより、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを所定温度まで冷却するものを用いることができる。
【００５０】
また、本発明のインプリント装置を光インプリントプロセスに用いる場合には、図示しないが、被成形物２に所定波長の電磁波を放射できる光源を第１圧力室30Ａ内および第２圧力室30Ｂ内に配置すれば良い。
【００５１】
この他、被成形物２から第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを離型するための離型手段を適宜設けても良い。離型手段としては、従来から知られているものを用いることができる。
【００５２】
次に、本発明のインプリント方法を、本発明のインプリント装置の動作と併せて説明する。本発明のインプリント方法は、可撓性のある第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを用いて被成形物２の両面に成型パターンを転写するためのものであって、第１筐体33Ａと第１の型１Ａの間に第１圧力室30Ａを形成し、第２筐体33Ｂと第２の型１Ｂの間に第２圧力室30Ｂを形成し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に減圧室40を形成する配置工程と、減圧室40、第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂを減圧し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間の流体を除去する除去工程と、第１の型１Ａと被成形物２および第２の型１Ｂと被成形物２を密着させる密着工程と、第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂを加圧し、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂの成型パターンを被成形物２に転写する転写工程と、で主に構成される。
【００５３】
配置工程では、まず、第２の型１Ｂを、枠体43Ａおよび載置部43Ｂと接触しないように第２筐体33Ｂ上に配置して第２圧力室30Ｂを形成する。次に、被成形物２と第２の型１Ｂの間に隙間を空けた状態で、被成形物２および被成形物保持手段25を載置部43Ｂ上に載置する。この際、被成形物２および被成形物保持手段25は、枠体43Ａと接触しないように配置される。次に、第１の型１Ａを、被成形物２と隙間を空けた状態で枠体43Ａ上に載置し、第１の型１Ａと被成形物２の間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に減圧室40を形成する（図１参照）。最後に、第１の型１Ａを、第１筐体33Ａと枠体43Ａで挟持することにより、第１圧力室30Ａを形成する（図２参照）。
【００５４】
除去工程では、減圧室40を減圧し、第１の型１Ａと被成形物２との間および第２の型１Ｂと被成形物２の間に存在する気体を除去する。この際、調圧手段を用いて第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂも減圧し、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂの圧力差を、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂが変形しない程度まで調節する。好ましくは、減圧室40と第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂを同圧にするのが良い。
【００５５】
密着工程では、第１筐体33Ａと第２筐体33Ｂを近接する方向に移動し、枠体43Ａおよび載置部43Ｂを弾性力に反して押圧することにより、第１の型１Ａと被成形物２および第２の型１Ｂと被成形物２を重ねて密着させる。なお、この後に、減圧していた第１圧力室30Ａおよび第２圧力室30Ｂを大気圧に戻すことで、更に確実に第１の型１Ａと被成形物２および第２の型１Ｂと被成形物２を密着させることができる。
【００５６】
転写工程では、熱インプリント又は光インプリントを用いて、第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂの成型パターンを被成形物２の両面にそれぞれ転写する。
【００５７】
熱インプリントにおいては、まず、加熱手段によって被成形物２をガラス転移温度以上に加熱した後、加圧手段によって第１圧力室30Ａおよび第２の圧力室30Ｂの気体の圧力を上げる。すると、第１圧力室30Ａおよび第２の圧力室30Ｂ内の気体によって第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂと被成形物２が加圧され、成型パターンが被成形物２に転写される。次に、冷却手段によって被成形物２の温度をガラス転移温度未満に下げることにより、成型パターンが被成形物２に定着する（図３参照）。
【００５８】
一方、光インプリントにおいては、必要に応じて、加熱手段によって被成形物２を加熱した後、加圧手段によって第１圧力室30Ａおよび第２の圧力室30Ｂの気体の圧力を上げる。すると、第１圧力室30Ａおよび第２の圧力室30Ｂ内の気体によって第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂと被成形物２が加圧され、成型パターンが被成形物２に転写される。次に、光照射手段によって所定波長の光を被成形物２に照射すると、成型パターンが被成形物２に定着する（図３参照）。
【００５９】
この後、被成形物２から第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを離型する（離型工程）。離型は、被成形物２から第１の型１Ａおよび第２の型１Ｂを離すことができればどのようなものでも良く、従来から知られている方法を用いることができる。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ  第１の型
１Ｂ  第２の型
２  被成形物
25  被成形物保持手段
30Ａ  第１圧力室
30Ｂ  第２圧力室
33Ａ  第１筐体
33Ｂ  第２筐体
34Ａ  第１密閉手段
34Ｂ  第２密閉手段
35  加圧手段
40  減圧室
43Ａ  枠体
44  減圧室用密閉手段
45  減圧手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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