(57)【要約】  貫通孔を有する被転写体上の転写層にモールドのパターンを転写する転写装置であって、モールドと対面した状態で被転写体を保持するために貫通孔に挿入するコーン状の凸部を先端に有するセンターピンと、被転写体の凸部へ装着及び凸部からの脱着のために被転写体を搬送する搬送手段と、を備え、凸部の先端から側面に至る複数の係合溝が形成され、搬送手段は、複数の係合溝の位置に対応して配置され、被転写体の貫通孔に挿入して貫通孔周囲の被転写体の縁部を把持する複数の把持部材を有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通孔を有する被転写体上の転写層にモールドのパターンを転写する転写装置であって、
前記被転写体を保持するために前記貫通孔に挿入される、嵌合部を有する支持部材と、
前記被転写体を前記支持部材へ装着及び離脱させるために前記被転写体を搬送する搬送手段と、を備え、
前記搬送手段は、前記被転写体の前記貫通孔に挿入して前記貫通孔周囲の縁部を把持し、前記被転写体の前記支持部材との脱着時において前記嵌合部に嵌合する把持部材を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
前記嵌合部には複数の係合溝を有し、前記把持部材には前記係合溝に対応する複数の爪が形成されていることを特徴とする請求項１記載の転写装置。
【請求項３】
前記嵌合部は凸部を有し、前記係合溝は前記凸部にはその先端から側面にかけて形成されていることを特徴とする請求項２記載の転写装置。
【請求項４】
前記複数の爪は把持を解除するとき、前記係合溝内を内側に移動制御され、前記縁部を把持するとき前記係合溝内を外側に移動制御されることを特徴とする請求項請求項２記載の転写装置。
【請求項５】
前記複数の爪は、相互に離隔して広がることで前記縁部を把持し、相互に近接することで前記縁部の把持を解除することを特徴とする請求項４記載の転写装置。
【請求項６】
貫通孔を有する被転写体上の転写層にモールドのパターンを転写する転写装置であって、
前記被転写体を保持するために前記貫通孔に挿入される、嵌合部を有する支持部材を備え、
前記被転写体は、前記貫通孔周囲の縁部を搬送手段の把持部材に把持されることで前記支持部材との脱着が行われ、
前記支持部材の前記嵌合部には、前記被転写体の脱着時において前記把持部材が係合する係合溝が形成されていることを特徴とする転写装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板等の被転写体上の転写層に凹凸パターンを転写する転写装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、磁気ディスクの基板に、凹凸パターンが表面上に形成されている円盤状のモールドを、転写層が形成された基板に押圧することにより、この凹凸パターンを基板表面に転写する転写装置が提案されている（例えば、特許文献１の図１参照）。かかる転写装置では、先ず、転写層が形成された基板の外縁が第１保持手段によって掴んだり或いは真空吸着により保持され、更にモールドが第２保持手段によって真空吸着により保持され、互いに離間した状態でモールド及び基板各々の基準位置同士を一致させてから、モールド及び基板間に圧力を加えてプレスすることにより、モールドの凹凸パターンが基板の転写層に押し付けられるようにしている。
【特許文献１】特表２００５−５２９４３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ハードディスク装置の磁気ディスクの場合には、１枚当たりの記録容量を考慮すると外縁の限界まで記録エリアとした方が有利であるので、上記の従来の転写装置のように転写の際に基板の保持のためにその外縁が用いられると、その分だけ記録エリアが減ってしまうことになる。一方、基板に形成された中心孔等の貫通孔に転写装置内のセンターピンを挿入させて基板を保持しようとすると、センターピンへの基板の装着及び着脱を、搬送装置の基板保持手段がセンターピンに干渉することなく行うことは難しいという問題があった。【０００４】
そこで、本発明が解決しようとする課題には、上記の欠点が一例として挙げられ、基板に形成された貫通孔にセンターピンを挿入させて基板を保持する場合にセンターピンへの基板の装着及び着脱の際に搬送装置の基板保持手段がセンターピンに干渉することなく適切に行うことができる転写装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明の転写装置は、貫通孔を有する被転写体上の転写層にモールドのパターンを転写する転写装置であって、前記被転写体を保持するために前記貫通孔に挿入される、嵌合部を有する支持部材と、前記被転写体を前記支持部材へ装着及び離脱させるために前記被転写体を搬送する搬送手段と、を備え、前記搬送手段は、前記被転写体の前記貫通孔に挿入して前記貫通孔周囲の縁部を把持し、前記被転写体の前記支持部材との脱着時において前記嵌合部に嵌合する把持部材を有することを特徴としている。【０００６】
請求項６に係る発明の転写装置は、貫通孔を有する被転写体上の転写層にモールドのパターンを転写する転写装置であって、前記被転写体を保持するために前記貫通孔に挿入される、嵌合部を有する支持部材を備え、前記被転写体は、前記貫通孔周囲の縁部を搬送手段の把持部材に把持されることで前記支持部材との脱着が行われ、前記支持部材の前記嵌合部には、前記被転写体の脱着時において前記把持部材が係合する係合溝が形成されていることを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
請求項１及び６に係る発明によれば、センターピンの先端の凸部に把持部材の逃げとして係合溝が形成されているので、センターピンの先端の凸部への被転写体の装着及び凸部からの被転写体の脱着を搬送装置の把持部材がセンターピンに衝突等の干渉を起こすことなく行うことができる。また、転写装置において被転写体の貫通孔の周りが保持されるので、被転写体を磁気ディスクの基板として用いる場合には、外縁の限界まで記録エリアとして用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施例としてナノインプリント装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の装置中の上側モールドを示す平面図である。
【図３】下側センターピン及び搬送装置の基板保持機構を示す図である。
【図４】図１の装置のナノインプリント処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０００９】
６    基板
３０ａ  上側センターピン
３０ｂ  下側センターピン
２００  コントローラ
５０１ａ  上側モールド保持部
５０１ｂ  下側モールド保持部
５０３ａ  上側モールド
５０３ｂ  下側モールド
５０７ｂ  下側センターピン駆動ユニット
５１１    ステージ上下駆動ユニット
【実施例】
【００１０】
以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。【００１１】
図１は、本発明の実施例としてＵＶ（Ultraviolet：紫外線）式のナノインプリント装置の概略断面構造を示している。【００１２】
このナノインプリント装置は、転写すべき凸凹パターンが予め形成されている上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂを用いて基板６に対して両面同時にパターン転写を行うものである。上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂはモールドセットである。基板６は被転写体であり、円盤形状の例えば、磁気ディスク用基板であり、中心に貫通した中心孔を有している。基板６は強化ガラス、アルミ基板、シリコンウェハ等の材料からなる。基板６の両面には、紫外線が照射されると硬化する材料からなる上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂが形成される。上側及び下側モールド５０３ａ，５０３ｂは石英、ガラス等の紫外線透過性を有する基材からなり、その表面に凹凸パターンが形成されている。【００１３】
上側モールド５０３ａは図２に示すように基板６より大なる大きさの円盤形状をなし、その中心に中心孔を有している。図２において点線で示した範囲Ｐが上側モールド５０３ａの凹凸パターンの形成部分である。上側モールド５０３ａの中心孔の径は基板６の中心孔の径より若干大である。下側モールド５０３ｂも上側モールド５０３ａと同様に円盤形状をなし、その中心に中心孔を有している。【００１４】
図１には、上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂが形成された基板６と、上側モールド５０３ａと、下側モールド５０３ｂとが装着された状態におけるナノインプリント装置の構成を示している。【００１５】
図１に示すナノインプリント装置は、上側機構部、下側機構部、これら上側機構部及び下側機構部を制御するコントローラ２００及び操作部２０１から構成される。【００１６】
上側機構部は、上側センターピン３０ａ、上側モールド保持部５０１ａ、上側ステージ５０５ａ、上側センターピン駆動ユニット５０７ａ、及び上側ＵＶ照射ユニット５０８ａを備える。【００１７】
ボード状の上側ステージ５０５ａには、図１に示す如き開口部１００ａと共に、後述するボールネジ５１２のネジ部がねじ込まれるネジ溝が切られているナット部が存在する。上側ステージ５０５ａの上面上には、上側センターピン駆動ユニット５０７ａ及び上側ＵＶ照射ユニット５０８ａが設置されている。一方、その下面上には、上側モールド５０３ａを固定保持させる為のモールド保持面（図１において上側モールド５０３ａが接触している面）を備えた上側モールド保持部５０１ａが設けられている。上側モールド保持部５０１ａは、上側モールド５０３ａが図示しない吸着固定手段による真空吸着によって固定されるモールド保持面を有している。上側モールド保持部５０１ａのモールド保持面には、上側センターピン３０ａを貫通させる為の貫通孔が設けられている。【００１８】
上側センターピン駆動ユニット５０７ａは、コントローラ２００から供給された上側センターピン移動信号ＣＧＵに応じて、上側センターピン３０ａを、上側モールド保持部５０１ａのモールド保持面に対して垂直な方向において上側又は下側に移動させる。上側ＵＶ照射ユニット５０８ａは、コントローラ２００から供給された紫外線照射信号ＵＶに応じて、転写層材料を硬化させるべき紫外線を、上側ステージ５０５ａの開口部１００ａを介して、基板６の上側転写層６０４ａに向けて照射する。【００１９】
上側センターピン３０ａの先端には凹部３０１ａが形成されている。【００２０】
一方、下側機構部は、下側センターピン３０ｂ、下側モールド保持部５０１ｂ、下側ステージ５０５ｂ、下側センターピン駆動ユニット５０７ｂ、下側ＵＶ照射ユニット５０８ｂ、ステージ上下駆動ユニット５１１及びボールネジ５１２を備える。【００２１】
ボード状の下側ステージ５０５ｂには、図１に示す如き開口部１００ｂと共に、ボールネジ５１２のネジ部が貫通する穴部が存在する。ボールネジ５１２は、下側ステージ５０５ｂ及び上側ステージ５０５ａによる互いの平行状態を維持さる。ボールネジ５１２のネジ部は上側ステージ５０５ａのナット部にネジ込まれている。下側ステージ５０５ｂの上面上には、下側モールド５０３ｂを固定保持させる為のモールド保持面（図１において下側モールド５０３ｂが接触している面）を備えた下側モールド保持部５０１ｂが設けられている。下側モールド保持部５０１ｂは、下側モールド５０３ｂが図示しない手段による真空吸着によって固定されるモールド保持面を有している。下側モールド保持部５０１ｂのモールド保持面には、下側センターピン３０ｂを貫通させる為の貫通孔が設けられている。【００２２】
一方、下側ステージ５０５ｂの下面上には、下側センターピン駆動ユニット５０７ｂ、下側ＵＶ照射ユニット５０８ｂ及びステージ上下駆動ユニット５１１が設けられている。【００２３】
上側センターピン３０ａ及び下側センターピン３０ｂ各々の中心軸は同一直線上にあるとする。下側センターピン３０ｂの先端部には図３(a)に示すように、コーン状の凸部３０１ｂが形成されている。凸部３０１ｂの先端は平面にされており、その中心点について１２０度毎にＵ字状の切り込まれた係合溝３０１ｃが凸部３０１ｂの先端縁から側面に亘るように形成されている。図３(c)の凸部３０１ｂの上面図から分かるように、係合溝３０１ｃは下側センターピン３０ｂの長手方向の壁とそれに垂直な底面とによって形成されている。係合溝３０１ｃの凸部３０１ｂの先端からの深さ、すなわち壁の高さは凸部３０１ｂの長さより大であるので、凸部３０１ｂの縁部３０１ｄは図３(c)に示すようにその係合溝３０１ｃによってカットされて３つの弧状となっている。凸部３０１ｂの縁部３０１ｄは基板６が搬送装置によって載置される部分である。また、凸部３０１ｂのコーン状部分に基板６の中心孔が嵌るようにそのコーン状部分の最大直径は定められている。【００２４】
搬送装置は図３(a)に示すように、その円筒状のアーム４０の先端に１２０度間隔で３つの把持部材４０ａが備えられている。アーム４０内には図３(b)に示すように配置されている。把持部材４０ａは棒状であり、その先端部分に爪４０ｂが形成されている。３つの爪４０ｂは外側に向けて曲げられており、基板６の中心孔６ａの縁を把持するためにコ状にされている。また、把持部材４０ａ各々は図示しない駆動手段によって内外方向に可動可能にされている。把持部材４０ａの爪４０ｂは係合溝３０１ｃ内に位置できるようにされている。【００２５】
操作部２０１は、このナノインプリント装置を動作させるべく、使用者によって指示された各種動作指令を受け付け、その動作指令を示す動作指令信号をコントローラ２００に供給する。コントローラ２００は、操作部２０１から供給された動作指令信号にて示される動作に対応した処理プログラムを実行することにより、ナノインプリント装置を制御する為の各種制御信号（ＵＶ、ＣＧＵ、ＣＧＬ，ＳＧ）を生成する。【００２６】
ここで、操作部２０１が、使用者からのナノインプリント実行指令を受け付けると、コントローラ２００は、図４に示す如きナノインプリント処理プログラムの実行を開始する。【００２７】
図４において、先ず、コントローラ２００は、上記の基板用の搬送装置又は他の搬送装置によって上側モールド５０３ａを上側モールド保持部５０１ａのモールド保持面上に搬送させ（ステップＳ１）、その搬送後、上記の吸着固定手段による真空吸着により上側モールド保持部５０１ａのモールド保持面上の所定上側保持位置に上側モールド５０３ａを固定させる（ステップＳ２）。所定上側保持位置は上側センターピン３０ａが上側モールド５０３ａの中心孔内を接触することなく移動することができる位置である。【００２８】
次に、コントローラ２００は、同様に下側モールド５０３ｂを下側モールド保持部５０１ｂのモールド保持面上に搬送させ（ステップＳ３）、その搬送後、上記の吸着固定手段による真空吸着により下側モールド保持部５０１ｂのモールド保持面上の所定下側保持位置に下側モールド５０３ｂを固定させる（ステップＳ４）。所定下側保持位置は下側センターピン３０ｂが下側モールド５０３ｂの中心孔内を接触することなく移動することができる位置であり、所定上側保持位置と上下対象関係にある。【００２９】
次いで、コントローラ２００は、上記の搬送装置によって基板６を保持させる（ステップＳ５）。ステップＳ５では基板６の中心孔６ａ内に３つの把持部材４０ａの爪４０ｂを位置させ、更に外側に移動させてその爪４０ｂのコ字状部分に基板６の縁を把持させ、これにより基板６を保持させる。【００３０】
次いで、コントローラ２００は図示しない手段によって基板６の両面転写材料を塗布して転写層を形成させる（ステップＳ６）。この実施例では基板６に上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂが形成されるとするが、上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂ各々のパターン形成面に転写層を形成しても良い。【００３１】
そして、上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂが形成された基板６を保持した把持部材４０ａをアーム４０と共にナノインプリント装置本体の上側モールド５０３ａと下側モールド５０３ｂとの間に移動させて下側センターピン３０ｂの中心軸と基板６の円の中心点とが一致し、かつ３つの把持部材４０ａと係合溝３０１ｃとの角度位置が一致するように基板６の位置を定め、その後、凸部３０１ｂに基板６の中心孔６ａが嵌合するように基板６が降下される（ステップＳ７）。これにより把持部材４０ａが凸部３０１ｂの係合溝３０１ｃに挿入し、縁部３０１ｄに基板６が載置されるので、基板６の位置決めが行われたことになる。この状態でコントローラ２００は搬送装置を待避させるように指示する（ステップＳ８）。ステップＳ８では、把持部材４０ａが内側に移動して基板６の把持が解除されるので、基板６は凸部３０１ｂの縁部３０１ｄに載置されたままとなり、そして、アーム４０がナノインプリント装置本体から外部に移動される。このとき、把持部材４０ａは係合溝３０１ｃ内を上方向に移動するので把持部材４０ａと凸部３０１ｂとの係合が解除される。このように、下側センターピン３０ｂの凸部３０１ｂに把持部材４０ａの逃げとして係合溝３０１ｃが形成されているので、搬送装置の把持部材４０ａがセンターピン３０ｂに衝突等の干渉を起こすことなく下側センターピン３０ｂの凸部３０１ｂへの基板６の装着を行うことができる。【００３２】
基板６の装着後、コントローラ２００は、モールド押圧を行う（ステップＳ９）。モールド押圧では上側ステージ５０５ａを下方向に移動させるためにステージ駆動信号ＳＧがステージ上下駆動ユニット５１１に供給され、上側センターピン３０ａを下方向に移動させるために上側センターピン移動信号ＣＧＵが上側センターピン駆動ユニット５０７ａに供給される。これにより、上側ステージ５０５ａが下方向に移動すると共に上側センターピン３０ａが下方向に移動してその先端の凹部３０１ａが下側センターピン３０ｂの凸部３０１ｂに結合すると共に上側モールド５０３ａが基板６の上側転写層６０４ａに接触する。上側ステージ５０５ａ及び上側センターピン３０ａが上側モールド５０３ａ及び基板６と共に更に下方向に移動すると、下側センターピン３０ｂを押し下げることになり、やがて基板６の下側転写層６０４ｂが下側モールド５０３ｂと接触する。基板６の両面が上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂによって加圧されるので、上側モールド５０３ａの凸部が上側転写層６０４ａに押し込まれ、同時に下側モールド５０３ｂの凸部が下側転写層６０４ｂに押し込まれる。よって、上側転写層６０４ａの表面部には、上側モールド５０３ａに形成されている凹凸パターンとは凹凸の状態が反転した凸凹パターンが形成される。一方、下側転写層６０４ｂの表面部には、下側モールド５０３ｂに形成されている凹凸パターンとは凹凸の状態が反転した凸凹パターンが形成される。すなわち、かかるステップＳ９の実行により、基板６の上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂ各々に対して、上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂによる両面同時パターン転写が為されるのである。【００３３】
ステップＳ９のモールド押圧後、コントローラ２００は、紫外線照射信号ＵＶを上側ＵＶ照射ユニット５０８ａ及び下側ＵＶ照射ユニット５０８ｂに供給する（ステップＳ１０）。ステップＳ１０の実行により、上側ＵＶ照射ユニット５０８ａが転写層材料を硬化させるべき紫外線を基板６の上側転写層６０４ａに向けて照射すると共に、下側ＵＶ照射ユニット５０８ｂが転写層材料を硬化させるべき紫外線を下側転写層６０４ｂに向けて照射する。上側転写層６０４ａ及び下側転写層６０４ｂ各々の転写層材料が硬化した後、コントローラ２００は、上側モールド５０３ａ及び下側モールド５０３ｂから基板６を離型させるべき離型を実行する（ステップＳ１１）。この離型において、コントローラ２００は、上側ステージ５０５ａを所定距離だけ上方向に移動させるべきステージ駆動信号ＳＧをステージ上下駆動ユニット５１１に供給する。これにより、上側モールド５０３ａが基板６の上側転写層６０４ａから離間する。更に、上側センターピン３０ａ及び下側センターピン３０ｂが結合した状態で上方向に移動させるように上側センターピン移動信号ＣＧＵが上側センターピン駆動ユニット５０７ａに供給され、同時に下側センターピン移動信号ＣＧＬが下側センターピン駆動ユニット５０７ｂに供給される。よって、下側センターピン３０ｂのフランジ５０４ｂにより基板６が持ち上がり、結果として下側モールド５０３ｂから基板６が離型する。【００３４】
そして、離型後、コントローラ２００は、上側センターピン３０ａを上方向に移動させるべき上側センターピン移動信号ＣＧＵを上側センターピン駆動ユニット５０７ａに供給すると共に、基板６を下側センターピン３０ｂから離脱させるべき指令を上記の搬送装置に送出して基板６を搬出させる（ステップＳ１２）。すなわち、アーム４０をナノインプリント装置本体の上側モールド５０３ａと下側モールド５０３ｂとの間に移動させて基板６の中心孔６ａ内に３つの把持部材４０ａの爪４０ｂを位置させ、更に外側に移動させてその爪４０ｂのコ字状部分に基板６の縁を把持させ、これにより基板６を保持させる。そして、基板６を把持部材４０ａに保持したアーム４０がナノインプリント装置本体から外部に移動される。このように、下側センターピン３０ｂの凸部３０１ｂに把持部材４０ａの逃げとして係合溝３０１ｃが形成されているので、搬送装置の把持部材４０ａがセンターピン３０ｂに衝突等の干渉を起こすことなく下側センターピン３０ｂの凸部３０１ｂからの基板６の脱着を行うことができる。【００３５】
次に、コントローラ２００は、操作部２０１から、動作終了を示す動作指令信号が供給されているか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において動作終了を示す動作指令信号が供給されたと判定された場合、コントローラ２００は、このナノインプリント処理プログラムを終了する。一方、ステップＳ７にて動作終了を表す動作指令信号が供給されていないと判定された場合、コントローラ２００は、上記のステップＳ５の実行に戻ってステップＳ５〜Ｓ１３の動作を繰り返し実行する。これにより、新たに装着された基板６に対して連続してパターン転写を行うのである。【００３６】
なお、ステップＳ６の基板６の両面への転写層の形成は、ステップＳ５の基板６が搬送装置に保持される前に行っても良く、或いはステップＳ７で基板６が凸部３０１ｂに載置された後に行っても良い。【００３７】
また、上記した実施例においては、紫外線を用いたナノインプリントが行われるが、基板及びモールドを加熱してパターンを転写する熱インプリントにも本発明を用いることができる。【００３８】
更に、上記した実施例においては、基板の両面に凹凸パターン転写がされるが、本発明の転写装置は基板の一方の転写層形成面だけに凹凸パターン転写するナノインプリントに用いることもできる。【００３９】
また、搬送装置はナノインプリント装置内に配置され、装置として一体化していてもよいし、ナノインプリント装置とは別々に構成されていても良い。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
2010082314.tif 000007
2010082314.tif 000008
2010082314.tif 000009
2010082314.tif 000010