(57)【要約】  インプリンティング装置は、プレートユニットと、前記プレートユニットの下面に複数個配置され、所定のコントローラによって前記プレートユニットに伴って上下動すると共に、各々が６自由度方式で自己整合するインプリンティングモジュールとを備える。各インプリンティングモジュールの下端面に形成されたパターンを対象物の所定の範囲内にインプリンティングし、且つ、複数のインプリンティングモジュールで対象物にインプリンティングする順番を多様に制御するために、インプリンティングモジュールの各々は、対象物に対する相対的な姿勢ずれを補正するよう、対象物の表面状態に応じて独立的に自己整合可能とされている。
2007531985.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレートユニットと、
前記プレートユニットの下面に複数個配置され、所定のコントローラによって前記プレートユニットに伴って上下動すると共に、各々が６自由度方式で自己整合するインプリンティングモジュールと、を備えたインプリンティング装置であって、
前記インプリンティングモジュールの各々は、それぞれのインプリンティングモジュールの下端面に形成されたパターンを対象物表面の所定の範囲内にインプリンティングさせるために、対象物に対する相対的な姿勢ずれを補正することができるよう、対象物の表面状態に応じて独立的に自己整合が可能とされ、且つ、
複数のインプリンティングモジュールで対象物にインプリンティングする順番を多様に制御することが可能とされていることを特徴とするインプリンティング装置。
【請求項２】
別途の駆動装置により上下動をするプレートユニットと、
前記プレートユニットの下面に複数個配置され、各々の下端面に設けられたパターンを対象物の表面にインプリンティングするために、６自由度方式で独立的に自己整合するインプリンティングモジュールと、を含むインプリンティング装置であって、
前記インプリンティングモジュールの各々は、
前記プレートユニットの下面に配置されコントローラにより独立的に駆動される円柱型アクチュエータであって、該円柱型アクチュエータの下面には前記パターンをその下側面に備えるモールドが取り付けられ、前記コントローラにより対象物の表面に前記モールドが接触するように駆動される円柱型アクチュエータと、
前記各円柱型アクチュエータの下面へモールドを取り付けるために、両者の間に配置される結合部材と、
前記プレートユニットの下面に配置される外部フレームと、６自由度方式で自己整合するように前記外部フレームに取り付けられた内部フレームとを備え、該内部フレームの下部には円柱型アクチュエータが取り付けられ、前記モールドのパターンが対象物の表面にインプリンティングされる際に、対象物の表面状態に応じて前記内部フレームに伴って前記円柱型アクチュエータに水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を許容することで、対象物に対するモールドの相対的な姿勢ずれを補正する補正部材と、
を備えることを特徴とする請求項１に記載のインプリンティング装置。
【請求項３】
前記プレートユニットは、
板状の上部パネルと、
前記上部パネル下面に蟻継ぎ方式で嵌め込まれる少なくとも１つのブロックと、
インプリンティングモジュールの各々に対する補正部材がその下端に配置できるよう、前記ブロックの下面に蟻継ぎ方式で嵌め込まれる複数のアダプタとを含み、
前記上部パネルに蟻継ぎ方式で嵌め込まれる前記ブロックは、第１のボルトで前記上部パネルに固定され、
前記ブロックに蟻継ぎ方式で嵌め込まれる複数のアダプタの各々は、第２のボルトで前記ブロックに固定される
ことを特徴とする請求項２に記載のインプリンティング装置。
【請求項４】
前記結合部材は、
前記円柱型アクチュエータの下面とモールドとの間に介在され、紫外線に晒されることで固化して両者を固着する感光フィルムからなることを特徴とする請求項２に記載のインプリンティング装置。
【請求項５】
インプリンティングモジュールの各々が備える前記補正部材は、
内部に空間が形成されたボディを有する外部フレームと、
水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動が可能に前記外部フレームの空間に収納され、その下面に前記円柱型アクチュエータを有する内部フレームと、
前記水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を前記外部フレーム上で前記内部フレームが実行可能に、前記外部フレームに前記内部フレームを接続する複数の内部コネクタとを含み、
前記円柱型アクチュエータのモールドに形成されたパターンが対象物の表面にインプリンティングされる際に、前記内部コネクタの弾性によって、前記内部フレームに伴って前記円柱型アクチュエータが自己整合することを特徴とする請求項２に記載のインプリンティング装置。
【請求項６】
前記上部パネルと前記ブロックとの間、及び前記ブロックと前記各アダプタとの間の結合は、蟻継ぎ方式により達成されることを特徴とする請求項３に記載のインプリンティング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェハや基板のようなインプリンティング対象物にパターンをインプリンティングして形成するインプリンティング装置に関する。特に、各々パターンを備える複数のインプリンティングモジュールを着脱自在に結合することで、対象物表面の面積に応じて、対象物にパターンをインプリンティングする範囲を調整可能とすると共に、コントローラにより独立的に駆動される円柱型アクチュエータをインプリンティングモジュールに各々設け、該モジュールのモールドを対象物の表面状態に応じて独立的に自己整合可能とし、対象物に対する前記モールドの相対的な姿勢ずれが補正されるようにすることで、モールドの各々に形成されたパターンが対象物の表面へ正確にインプリントされるようにし、もって製品不良を減らすことが出来るようにしたインプリンティング装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、半導体ウェハあるいは基板の表面には高集積回路のようなパターンが形成される。このようなパターンは、インプリンティング対象物の表面に予め塗布されている感光剤層に、インプリンティング装置に設けられたモールドを圧接させ、該モールドのそれぞれのパターンを対象物の感光剤層へ転写することで形成される。
【０００３】
従来のインプリンティング装置によってパターンを形成する方法として、大きく２種類の方法がある。第１の方法は、図１に示された通り、１つのアクチュエータで１つのモールド１を反復的に上下動させ、対象物Ｗのインプリンティング面にモールド１のパターン２を形成する方法である。この場合、図３に示すような参照番号１〜３７で指定された形成順序に従って、対象物Ｗ表面の各部に、パターン２が反復的にインプリンティングされる。第２の方法は、図２に示された通り、モールド３の下面に複数個のパターン４を形成し、図４に示すように複数個のパターン４を対象物Ｗに一度に同時形成する方法である。
【０００４】
しかし、図１に示したアクチュエータに設けられたモールド１を反復的に上下動させてパターン２を形成する第１の方法は、対象物Ｗに形成するパターンの面積を広くしようとすると、インプリンティングにかかる時間が長くなる。さらに、同じモールド１のパターン２が反復的に転写されるため、第１の方法を用いた従来のインプリンティング装置では、インプリンティングプロセスの繰り返し回数が増えるとモールド１のパターン２が変形して正確さが低下し、所望のパターンを対象物Ｗ上に形成できないという問題があった。
【０００５】
加えて、第１の方法を用いた従来のインプリンティング装置では、様々なパターン２を対象物Ｗに形成すべき場合には使えないとの問題点もあった。
【０００６】
一方、モールド３の複数個のパターン４を対象物Ｗに一度に形成する第２の方法は、対象物Ｗのインプリンティング表面が水平でない場合、均一なインプリンティングが行われず、不良製品を発生させる原因となる。
【０００７】
一般に、パターンがインプリンティングされる対象物Ｗは、吸着方式の吸引チャック５により固定される。この場合、対象物Ｗの吸引チャック５で実際に吸着される部分が、他の部分に比べて緩やかに陥没する。このような陥没をナノスケールで観測すると、図１及び図２に示された通り、対象物Ｗの吸着部分の上面には曲面が形成されるようになる。従って、第２の方法を用いた従来のインプリンティング装置では、モールド３により陥没部分には均一なインプリンティングが行われないことがあり、不良製品の数を増加させることがあった。
【０００８】
さらに、大きいインプリント面積を有するモールド３を用いる第２の方法を用いた従来のインプリンティング装置では、モールド３のパターン４を対象物Ｗにインプリンティングする際、モールド３と対象物Ｗとの隙間から空気が円滑に流出しない。このため、対象物Ｗのインプリンティング表面に多数の気泡が意図せず発生してしまう問題があり、不良品を発生させる原因にもなっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のように従来のインプリンティング装置は、反復的工程でパターンを形成する方法と、大面積のモールド３を用いて１回の工程でパターンを形成する方法との２種類に限られる。このため、インプリンティングのサイズが変わると、そのサイズに合わせて作業プロセスを新たなものに変える必要があった。あるいは、そのインプリンティング装置では、インプリンティングのサイズ変更に対応できないという問題点があった。
【００１０】
本発明は前記のような従来のインプリンティング装置の問題点を解決するためのものであり、各々パターンを備える複数のインプリンティングモジュールを着脱自在に結合することで、対象物表面の面積に応じて、対象物表面にパターンをインプリンティングする範囲を調整可能とすると共に、コントローラにより独立的に駆動される円柱型アクチュエータをインプリンティングモジュールに各々設け、該モジュールのモールドを対象物の表面状態に応じて独立的に自己整合可能とし、対象物に対する前記モールドの相対的な姿勢ずれが補正されるようにすることで、モールドの各々に形成されたパターンが対象物の上面へ正確にインプリントされるようにし、もって製品不良を減らすことが出来るようにしたインプリンティング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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明に係るインプリンティング装置は、プレートユニットと、前記プレートユニットの下面に複数個配置され、所定のコントローラによって前記プレートユニットに伴って上下動すると共に、各々が６自由度方式で自己整合するインプリンティングモジュールと、を備えたインプリンティング装置であって、前記インプリンティングモジュールの各々は、それぞれのインプリンティングモジュールの下端面に形成されたパターンを対象物表面の所定の範囲内にインプリンティングさせるために、対象物に対する相対的な姿勢ずれを補正することができるよう、対象物の表面状態に応じて独立的に自己整合が可能とされ、且つ、複数のインプリンティングモジュールで対象物にインプリンティングする順番を多様に制御することが可能とされていることを特徴とする。
【００１２】
かかる構成において、別途の駆動装置により上下動をするプレートユニットと、前記プレートユニットの下面に複数個配置され、各々の下端面に設けられたパターンを対象物の表面にインプリンティングするために、６自由度方式で独立的に自己整合するインプリンティングモジュールとを含むインプリンティング装置であることが望ましい。この場合、前記インプリンティングモジュールの各々は、前記プレートユニットの下面に配置されコントローラにより独立的に駆動される円柱型アクチュエータであって、該円柱型アクチュエータの下面には前記パターンをその下側面に備えるモールドが取り付けられ、前記コントローラにより対象物の表面に前記モールドが接触するように駆動される円柱型アクチュエータと、前記各円柱型アクチュエータの下面へモールドを取り付けるために、両者の間に配置される結合部材と、前記プレートユニットの下面に配置される外部フレームと、６自由度方式で自己整合するように前記外部フレームに取り付けられた内部フレームとを備え、該内部フレームの下部には円柱型アクチュエータが取り付けられ、前記モールドのパターンが対象物の表面にインプリンティングされる際に、対象物の表面状態に応じて前記内部フレームに伴って前記円柱型アクチュエータに水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を許容することで、対象物に対するモールドの相対的な姿勢ずれを補正する補正部材とを備えることが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のインプリンティング装置によれば、高精度の円柱型アクチュエータのそれぞれに補正部材に設けられ、これら円柱型アクチュエータが各々独立的に水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を行うことが可能とされている。従って、各円柱型アクチュエータは、対象物のインプリンティング面の表面状態に応じて、対象物のインプリンティング面に垂直に対向するよう自己整合する。
【００１４】
これにより、各円柱型アクチュエータのモールドは、対象物の表面に密接な表面接触をする。従って、たとえ対象物の表面が曲面化されていても、各モールドのパターンは的確に対象物へインプリンティングされるようになり、不良品の発生は抑制される。
【００１５】
加えて、複数個の円柱型アクチュエータは、対象物へのインプリンティングプロセス又は対象物からのモールドの分離プロセスを、同時的に、若しくはコントローラの制御によって予めセットされた順番に基づき独立的に実行可能とされているので、製品の品質を向上させることができる。
【００１６】
さらに、本発明のインプリンティング装置は、円柱型アクチュエータをプレートユニットに取り付けるためのブロック及びアダプタが、プレートユニットに対して着脱自在とされている。従って、ブロック及びアダプタの数を調整することで、対象物にインプリンティングする面積に応じて、円柱型アクチュエータの数を調整することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付の図面に基づき、本発明に係るインプリンティング装置の実施形態を詳細に説明する。以下の図面において、同一符号は同一部分又は類似部分を示す。
【００１８】
図６〜図１６に示す通り、本発明に係るインプリンティング（imprinting）装置１０は、対象物（objective material）Ｗの面積に応じて、パターンＰを備えるインプリンティングモジュール１２の数を調整することで、対象物Ｗ上にパターンＰをインプリンティングする範囲を適正に調整するようにしている。
【００１９】
インプリンティングモジュール１２は各々、コントローラ（図略）により対象物Ｗの表面状態に応じて独立的に自己整合（self-aligned）可能にプレートニット１１に配置されている。従って、各インプリンティングモジュール１２の対象物Ｗに対する相対的な位置ずれ（pose error）は補正される。さらに、ユーザは、対象物Ｗにインプリンティングを施した後に、インプリンティングモジュール１２を対象物Ｗから順次分離（remove）させる順番をコントロールする。
【００２０】
例えば、図５は、インプリンティングモジュール１２を対象物Ｗから参照番号１〜４で指定された順番で分離させる例を示している。図５に示された通り、パターンＰを対象物Ｗの表面に同時にインプリンティングした後、インプリンティングモジュール１２は対象物Ｗの中心位置から外側位置に向けて順次分離される。このように、対象物Ｗからパターンを有するモールド（molds）を図５に示す順序で分離してゆくプロセスは、従来のインプリンティング装置ではほとんど不可能なことである。
【００２１】
図６〜図８に示すように、本発明の実施形態に係るインプリンティング装置１０は、プレートユニット１１と、前記プレートユニットの下面に配置され対象物Ｗの表面状態に応じて各々が６自由度方式（six degrees of freedom）で自己整合する複数のインプリンティングモジュール１２とを含んでいる。
【００２２】
各インプリンティングモジュール１２は、コントローラによって前記プレートユニット１１に伴って上下動する。その後、インプリンティングモジュール１２の各々は、対象物Ｗに対する相対的な姿勢ずれを補正するために、対象物Ｗの表面状態に応じて独立的に自己整合する。これにより、各インプリンティングモジュール１２の下端面に形成されたパターンＰが、対象物Ｗの所定の範囲内にインプリンティングされる。さらに、複数のインプリンティングモジュール１２で対象物Ｗにインプリンティングする順番を多様に制御できる。
【００２３】
このような機能を有する本発明に係るインプリンティング装置１０の構成をより詳細に説明する。
【００２４】
インプリンティング装置１０のプレートユニット１１は、別途の駆動装置（図略）により上下動される。各インプリンティングモジュール１２は、各々のモジュール１２の下端面に設けられたパターンＰを対象物Ｗの表面にインプリンティングするために、６自由度方式で独立的に自己整合可能に、プレートユニット１０の下面に複数個配置されている。
【００２５】
従って、各インプリンティングモジュール１２は、別途の駆動装置により上下動が可能であり、インプリンティングプロセスの実行の際にプレートユニット１１に伴って下降する。これにより、各インプリンティングモジュール１２の下面に取り付けられ、対象物ＷにインプリンティングするパターンＰを有するモールドＭが、対象物Ｗの表面に近接する。
【００２６】
プレートユニット１１は、板状の上部パネル１３と、上部パネル１３の下面に蟻継ぎ方式（dovetail jointing manner）で脱着可能に嵌め込まれる少なくとも１つのブロック１４とを含む。さらに、プレートユニット１１は、ブロック１４の下面に蟻継ぎ方式で脱着可能に嵌め込まれる複数のアダプタ１５を含む。各アダプタ１５の下端には、各々のインプリンティングモジュール１２に対する補正部材（compensator）１８（後記で詳述）が取り付けられている。ここで、上部パネル１３とブロック１４との間、及び各ブロック１４と各アダプタ１５との間の結合は、蟻継ぎ方式により達成されている。上部パネル１３に取り付けられるブロック１４の数は、対象物ＷにパターンＰをインプリンティングする面積に応じて選択的に調整される。
【００２７】
上部パネル１３に蟻継ぎ方式にて結合される各ブロック１４は、第１のボルトＢで上部パネル１３に堅固に締結固定されている。また、各ブロック１４に蟻継ぎ方式にて結合される各アダプタ１５は、第２のボルトＢでブロック１４に堅固に締結固定されている。
【００２８】
図８及び図９に示された通り、上部パネル１３の下面には、少なくとも１つの蟻溝１３ａが設けられ、この蟻溝１３ａとブロック１４に設けられた蟻継ぎ１４ａとが係合されている。なお、蟻溝１３ａは複数個が互いに平行に配置され、これに対応して複数個のブロック１４が組み立てられるように構成することが好ましい。
【００２９】
複数の第１のボルトを用いて上部パネル１３へブロック１４を固定するために、上部パネル１３には、蟻溝１３ａに対応して所定の位置に穿孔された複数の第１貫通孔１３ｂが備えられている。
【００３０】
各ブロック１４の蟻継ぎ１４ａが上部パネル１３の蟻溝１３ａの１つにそれぞれ嵌め込まれ、さらに各ブロック１４に蟻継ぎ方式にて各アダプタ１５が取り付けられている。これにより、複数のアダプタ１５がブロック１４によって上部パネル１３に取り付けられている。
【００３１】
各ブロック１４は、その下面にアダプタ１５を蟻継ぎ方式で嵌め込むための蟻溝１４ｂを備えている。また各ブロック１４には、上部パネル１３の第１貫通孔１３ｂを通して第１のボルトＢで締結されるよう、蟻溝１４ｂに対応する所定の位置に複数の第１ねじ孔１４ｃが設けられている。さらに各ブロック１４には、該ブロック１４にアダプタ１５を締結固定する第２のボルトＢを貫通させるための複数の第２貫通孔１４ｄが備えられている。
【００３２】
アダプタ１５は、ブロック１４にインプリンティングモジュール１２を固定するためのものである。アダプタ１５は板状を呈し、その下面は、インプリンティングモジュール１２の補正部材１８を強固に固定するために平面処理されている。
【００３３】
アダプタ１５の上部には、ブロック１４の下面に形成された蟻溝１４ｂに嵌め込まれる蟻継ぎ１５ａが設けられている。アダプタ１５の蟻継ぎ１５ａの周囲には、複数の第３貫通孔１５ｂが穿孔されている。各インプリンティングモジュール１２の補正部材１８は、この第３貫通孔１５ｂを通して、第３のボルトＢでアダプタ１５の下面に強固に固定される。
【００３４】
上述したように、上部パネル１３とブロック１４との間、及び各ブロック１４と各アダプタ１５との間の結合は、蟻継ぎ方式により達成されている。このような蟻継ぎ方式は、嵌め込み式構造で幅広く用いられる通常の構造である。
【００３５】
モジュール１２は、アダプタ１５によって上部パネル１３に着脱可能に装着され、その下端面に取り付けられたモールドＭのパターンＰを対象物Ｗの表面（upper surface）にインプリンティングするためのものである。
【００３６】
インプリンティングモジュール１２の各々は、コントローラにより微細に駆動される円柱型アクチュエータ（cylindrical actuator）１６と、該円柱型アクチュエータ１６の下面へモールドＭを取り付けるため結合部材（bonding unit）１７とを含んでいる。さらにインプリンティングモジュール１２は、プレートユニット１１と円柱型アクチュエータ１６との間に配置された補正部材１８を含む。それぞれ補正部材１８が取り付けられた各円柱型アクチュエータ１６は、対象物Ｗに対するモールドＭの相対的な姿勢ずれを補正するために、対象物Ｗの表面状態に応じて６自由度方式で自己整合が可能とされている。
【００３７】
各円柱型アクチュエータ１６は、対象物Ｗに対するパターンＰのインプリンティング工程の間、補正部材１８により独立的に自己整合するように、アダプタ１５の下面に取り付けられている。
【００３８】
また、各円柱型アクチュエータ１６は、モールドＭのパターンＰを対象物Ｗへインプリンティングさせるために、当該円柱型アクチュエータ１６の下端にマウントされたモールドＭを微細に移動させる。
【００３９】
このような円柱型アクチュエータ１６としては、本発明が主にナノ分野で用いられるインプリンティング装置であることから、高精密駆動の可能なＰＺＴ（piezoelectric）アクチュエータを用いることが好ましい。
【００４０】
図１４に示すように、円柱型アクチュエータ１６は、複数の単位ピース１６ａが積層されてなる。さらに円柱型アクチュエータ１６は、アダプタ１５の下面に当該円柱型アクチュエータ１６を第３のボルトＢで固定するために、その上面に第３ねじ孔１６ｂが形成されている。
【００４１】
円柱型アクチュエータ１６を構成するＰＺＴアクチュエータは、高精密の駆動装置に幅広く用いられており、コントローラから電力が供給されると膨張するような所定の物質からなる。
【００４２】
図略のコントローラから円柱型アクチュエータ１６へ電力が供給されると、円柱型アクチュエータ１６は僅かに膨張し、その長さが僅かに増加する。このような円柱型アクチュエータ１６の動作により、円柱型アクチュエータ１６の下端にマウントされたモールドＭは、対象物Ｗの表面に接触する。そして、モールドＭのパターンＰは、対象物Ｗへインプリンティングされる。電力の供給が停止されると、膨張した円柱型アクチュエータ１６は、もとの状態に戻る。これにより、インプリンティングプロセスは完了する。
【００４３】
このように、円柱型アクチュエータ１６への電力の供給及び停止制御によって、多数の対象物Ｗに繰り返しモールドＭをインプリンティングすることができる。円柱型アクチュエータ１６を構成するＰＺＴアクチュエータは産業分野で幅広く用いられているので、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００４４】
モールドＭを円柱型アクチュエータ１６の下面に取り付け固定する結合部材１７としては、感光フィルムが用いられる。
【００４５】
結合部材１７としての感光フィルムは、円柱型アクチュエータ１６とモールドＭとの間に介在され、紫外線に晒されることで固化して両者を固着する。結合部材１７は、一般的な接着剤と同様の機能を果たす。
【００４６】
各補正部材１８は、アダプタ１５によりプレート１１に装着されている。各円柱型アクチュエータ１６は、各補正部材１８の下面に装着されている。
【００４７】
補正部材１８は、それぞれの円柱型アクチュエータ１６を６自由度方式で自己整合可能とするために設けられている。これにより円柱型アクチュエータ１６は、モールドＭのパターンＰが対象物Ｗの表面にインプリンティングされるときに、対象物Ｗの表面状態に応じて水平及び垂直方向の移動運動（horizontal and vertical translational motion）、揺動運動（wobbling motion）及び回転運動（rotational motion）を行い、対象物Ｗに対するモールドＭの相対的な姿勢ずれを補正する。
【００４８】
補正部材１８は、内部に空間Ｓが形成されたボディを有する外部フレーム１８ａと、水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動が可能に外部フレーム１８ａの空間Ｓに収納され、その下面に円柱型アクチュエータ１６を有する内部フレーム１８ｂとを備える。さらに補正部材１８は、前記水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を外部フレーム１８ａ上で内部フレーム１８ｂが実行可能に、外部フレーム１８ａに内部フレーム１８ｂを接続する複数の内部コネクタ１８ｃを含む。
【００４９】
このように構成された補正部材１８によれば、補正部材１８の内部フレーム１８ｂに伴って円柱型アクチュエータ１６は、モールドＭに形成されたパターンＰが対象物Ｗの表面にインプリンティングされる際に、内部コネクタ１８ｂの弾性によって、水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を含む６自由度方式で自己整合する。従って、円柱型アクチュエータ１６は、対象物Ｗのインプリンティング面に垂直に対向され、円柱型アクチュエータ１６に取り付けられているモールドＭは、円柱型アクチュエータ１６に電力が供給されている間、対象物Ｗのインプリンティング面に密接（parallel）に表面接触する。
【００５０】
従って、対象物Ｗが吸着方式で固定され、それにより対象物Ｗの表面が曲面化されていても、各々の補正部材１８による補正動作により、各モールドＭのパターンＰは、対象物Ｗに均一にインプリンティングされるようになる。
【００５１】
補正部材１８の内部コネクタ１８ｃは、内部フレーム１８ｂが自己整合できるよう弾性体が用いられる。かかる弾性体としては、薄いアルミニウムの素材を用いることが好ましい。
【００５２】
補正部材１８の外部フレーム１８ａは様々な形状とすることができる。本実施形態の外部フレーム１８ａは、図１２に示すように環状とされた例を示している。外部フレーム１８ａの上端面には、アダプタ１５の下面に補正部材１８を第３のボルトＢで締結固定できるように、一対の第３ねじ孔１８ｄが形成されている。
【００５３】
内部フレーム１８ｂは板状を呈し、その下面に円柱型アクチュエータ１６が取り付けられている。各々の内部フレーム１８ｂには、円柱型アクチュエータ１６を締結固定できるように、一対の締結孔１８ｅが形成されている。
【００５４】
各内部フレーム１８ｂは、内部コネクタ１８ｃにより外部フレーム１８ａに連結されている。このような内部フレーム１８ｂによって円柱型アクチュエータ１６は、パターンＰが対象物Ｗにインプリンティングされる間、対象物Ｗに垂直に対向するような自己整合を行うことが可能とされている。従って、各モールドＭのパターンＰは、対象物Ｗの表面へ均一にインプリンティングされるものである。
【００５５】
内部コネクタ１８ｃは、図１３に示すように、所定の弾性を発揮するよう、ジグザグ型パターンを有する薄い部材からなる。内部コネクタ１８ｃの一方の端部は外部フレーム１８ａの内側に結合され、他方の端部は内部フレーム１８ｂの外側に結合されている。
【００５６】
このようなジグザグ型パターンの連結部材１８ｃを用いることで、水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動が可能となる。その結果、かかる内部フレーム１８ｂに搭載された円柱型アクチュエータ１６は、インプリンティングプロセスの際に対象物Ｗに垂直に対向するよう独立的に自己整合する。
【００５７】
以上説明した通り、本発明の実施形態に係るインプリンティング装置１０は、プレートユニット１１と、複数のインプリンティングモジュール１２とを含んでいる。また、プレートユニット１１は、上部パネル１３と、上部パネル１３の下面に取り付けられる複数個のブロック１４と、各ブロック１４の下面に取り付けられるアダプタ１５とを含んでいる。各インプリンティングモジュール１２は、アダプタ１５の下面にマウントされた補正部材１８と、この補正部材１８の内部フレーム１８ｂに搭載された円柱型アクチュエータ１６と、結合部材１７によって円柱型アクチュエータ１６の下端面に取り付けられたモールドＭとを具備している。
【００５８】
このようなインプリンティング装置１０の動作及び効果は次の通りである。
【００５９】
先ず、パターンＰを有するモールドＭが、予め対象物Ｗの表面に塗布されている感光剤１９に接触するよう、プレートユニット１１と共にインプリンティングモジュール１２を下降させる。この状態で、各円柱型アクチュエータ１６に電力を供給し、円柱型アクチュエータ１６をそれぞれ僅かに膨張させる。これにより各円柱型アクチュエータ１６のモールドＭは、それぞれの感光剤１９に圧接され、モールドＭのパターンＰは対象物Ｗの表面にインプリンティングされる。
【００６０】
図１５及び図１６に示すように、対象物Ｗが曲面を有していても、モールドＭの下面は対象物Ｗの表面の曲面に沿って密接な表面接触をする。
【００６１】
この状態を実現するために、各補正部材１８の内部フレーム１８ｂは、６自由度方式で水平及び垂直方向の移動運動、並びに揺動運動及び回転運動を独立的に行う。これにより、各円柱型アクチュエータ１６は、対象物Ｗの表面に垂直に対向するよう自己整合する。
【００６２】
このため、図１５及び図１６に示すように対象物Ｗが曲面を有していても、インプリンティングプロセスの際、モールドＭは対象物Ｗの曲面に沿って密接な表面接触をする。従って、各モールドＭのパターンＰは、的確に対象物Ｗへインプリンティングされる。
【００６３】
一方、プレートユニット１１に設けられた複数個の円柱型アクチュエータ１６は、コントローラの制御によって全体的に同時に駆動するか、あるいはセットされた順番に基づき駆動される。このため、対象物ＷへパターンＰをインプリンティングする順番は、多様に制御可能である。さらに、円柱型アクチュエータ１６は独立的に駆動可能であるため、インプリンティングプロセスの実行後、対象物ＷからモールドＭを分離する順番を自在に調整することができる。
【００６４】
特に、モールドＭを対象物Ｗから分離する際は、図５に参照番号１〜４で示したように、対象物Ｗの中心部分から外側に向けて順次に分離することで、分離工程における負荷を軽減させることができる。
【００６５】
すなわち、モールドＭのパターンＰを対象物Ｗにインプリンティングした後、モールドＭが対象物Ｗの表面に接着することがある。このため、全てのモールドＭをインプリンティング面から同時に分離させるようにすると、インプリンティング装置１０は大きな分離力が必要となる。この場合、強制的な分離によって、モールドＭのパターンＰが損傷することがある。
【００６６】
この点に鑑み、本実施形態のインプリンティング装置１０では、予め設定された順序に従って、対象物ＷからモールドＭを順次分離し得るようにしている。これにより、上述したモールドＭのパターンＰの損傷問題を回避できるようにしている。さらに、予め設定された順番で、対象物ＷへパターンＰをインプリンティングさせることが可能である。
【００６７】
さらに、本実施形態のインプリンティング装置１０は、従来のインプリンティング装置とは異なり、円柱型アクチュエータ１６を独立的に制御することによって、パターンＰのインプリンティングプロセス、並びにモールドＭの分離プロセスを多様にコントロールすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】１つのパターンを有する単体モールドを備えた第１従来例に係るインプリンティング装置を用いて対象物にパターンをインプリンティングする第１の方法を示す概念図である。
【図２】複数のパターンを有する単体モールドを備えた第２従来例に係るインプリンティング装置を用いて対象物にパターンをインプリンティングする第２の方法を示す概念図である。
【図３】図１に示す第１の方法を用いたインプリンティング装置でインプリンティングされる順番を示した対象物の平面図である。
【図４】図２に示す第２の方法を用いたインプリンティング装置で一度にインプリンティングされる対象物の平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係るインプリンティング装置でインプリンティングプロセスを実行した後、インプリンティング装置のモジュールを除去する順序を参照番号１〜４で示した平面図である。
【図６】本発明の実施形態に係るインプリンティング装置の斜視図である。
【図７】図６のインプリンティング装置の分解斜視図である。
【図８】図６のインプリンティング装置の正面断面図である。
【図９】図８の一部を拡大した拡大断面図である。
【図１０】図６のインプリンティング装置の側面断面図である。
【図１１】図１０の一部を拡大した拡大断面図である。
【図１２】図６に示すインプリンティング装置の補正部材の平面図である。
【図１３】図１２の補正部材の断面図である。
【図１４】図６に示すインプリンティング装置のアクチュエータの断面図である。
【図１５】図６に示すインプリンティング装置の動作状態を示す断面図である。
【図１６】図１５に示すインプリンティング装置のモジュールの１つを示す拡大断面図であって、パターンが対象物にインプリンティングされている間にモジュールが独立的に自己整合している状態を示している。
【符号の説明】
【００６９】
１０：インプリンティング装置
１１：プレートユニット
１２：インプリンティングモジュール
１３：上部パネル
１４：ブロック
１５：アダプタ
１６：円柱型アクチュエータ
１７：結合部材
１８：補正部材
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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