(57)【要約】【課題】型と被加工材の位置ずれを防ぎ、型と被加工材の平行度を維持することができる微小型押成形装置を提供する。【解決手段】型支持部２により支持された型１と被加工材支持部５により支持された被加工材４を互いに押し付けて被加工材４に型１のパターンを転写する微小型押成形装置において、型支持部２又は被加工材支持部５のいずれか一方に磁石８を配置し、他方に磁性体又は磁石８を配置し、磁気吸引力により型１と被加工材４との間の押し付け方向と直交する方向への相対移動を防止するようにした。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
型支持部により支持された型と被加工材支持部により支持された被加工材を互いに押し付けて被加工材に型のパターンを転写する微小型押成形装置において、
前記型支持部又は被加工材支持部のいずれか一方に磁石を配置し、他方に磁性体又は磁石を配置し、磁気吸引力により前記型と被加工材との間の押し付け方向と直交する方向への相対移動を防止するようにしたことを特徴とする微小型押成形装置。
【請求項２】
前記型支持部又は被加工材支持部の少なくとも一方に弾性体を配置し、前記型および被加工材の少なくとも一方を弾性体を介して支持させたことを特徴とする請求項１記載の微小型押成形装置。
【請求項３】
前記磁石は電磁石からなることを特徴とする請求項１又は２記載の微小型押成形装置。
【請求項４】
前記弾性体は、ゴム又は圧縮コイルバネ又は流体を封入したバッグからなることを特徴とする請求項２又は３記載の微小型押成形装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は微小型押成形装置に係り、特に型と被加工材を互いに押し付ける際に型と被加工材の位置ずれを防ぎ、型と被加工材との平行度を維持することができる微小型押成形装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、微小型押成形（ナノインプリントとも言う）技術が注目されている。ナノインプリント技術は、凹凸のパターンを形成した型を、基板上の液状ポリマー（被加工材）などに押し付け、パターンを転写するものである。ナノインプリント技術を半導体や光素子あるいはナノ構造材料形成など、新たな応用へ展開しようという試みがなされており、このナノインプリント技術は１０ｎｍに近い構造体を安価に大量生産でき、かつ高精度化を可能とする技術である。
このナノインプリントに用いられる型押成形装置には、型と被加工材を平行に接触あるいは固定する機構が不可欠となる。従来の型押成形装置では、型の支持部材平面と被加工材の支持部材平面との平行度は機械加工精度に依存している。
【０００３】
上述した従来の方法においては、転写回数とともに、型の支持部材平面と被加工材の支持部材平面との平行度が劣化していく。また、型と被加工材をセットする際には、型あるいは被加工材とこれらの支持部材の平行度を厳密に保つ必要もある。
しかしながら、このように微小型押成形装置において、加工開始から終了までの間、型と被加工材が位置ずれを起こさないように保持するのは難しかった。特に、加工前の被加工面が平面である場合、型と接触する瞬間に両者の平行度が確保されないと両者の間ですべり現象が発生し、正確な型押しができなかった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来技術の問題点に鑑み、型と被加工材の位置ずれを防ぎ、型と被加工材の平行度を維持することができる微小型押成形装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、型支持部により支持された型と被加工材支持部により支持された被加工材を互いに押し付けて被加工材に型のパターンを転写する微小型押成形装置において、前記型支持部又は被加工材支持部のいずれか一方に磁石を配置し、他方に磁性体又は磁石を配置し、磁気吸引力により前記型と被加工材との間の押し付け方向と直交する方向への相対移動を防止するようにしたことを特徴とするものである。
【０００６】
本発明によれば、型と被加工材とを互いに押し付ける際に、型を支持する型支持部と被加工材を支持する被加工材支持部との間に磁気吸引力を働かせることができる。したがって、磁気吸引力により前記型と被加工材との間の押し付け方向と直交する方向への相対移動を防止することができ、高精度な型押成形が可能になる。
【０００７】
本発明の１態様によれば、前記型支持部又は被加工材支持部の少なくとも一方に弾性体を配置し、前記型および被加工材の少なくとも一方を弾性体を介して支持させたことを特徴とする。
本発明によれば、型と被加工材とを押し付ける際に、型および被加工材の少なくとも一方を弾性体を介して弾性力により支持させることができる。したがって、型のパターン面と被加工材の被加工面のいずれか一方を他方に対して倣うように変位させることにより、型と被加工材の平行度を維持することができ、型のパターン面と被加工材の被加工面を均一に押圧することが可能になる。
【０００８】
本発明の１態様によれば、前記磁石は電磁石からなることを特徴とする。
また、本発明の１態様によれば、前記弾性体は、ゴム又は圧縮コイルバネ又は流体を封入したバッグからなることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る微小型押成形装置の実施形態を図１及び図２を参照して説明する。
図１は、本発明に係る微小型押成形装置の全体構成を示す概略図である。図１に示すように、微小型押成形装置は、型１を支持する型支持部２と、型を鉛直方向に駆動する移動機構３と、被加工材４を支持する被加工材支持部５と、被加工材４を保持してＸ，Ｙ方向に移動可能なＸＹステージ６とを備えている。型１には、下面に転写用の凹凸のパターンが形成されている。
【００１０】
上述の構成において、被加工材４の型押成形に際しては、まずはじめに被加工材４が固定されたＸＹステージ６を用い、被加工材上で型押成形を行う位置を型１の直下へ移動させる。次に、型１を移動機構３により被加工材４に除々に接近させ、型１と被加工材４との間の位置ずれを防ぐとともに型１の下面（パターン面）と被加工材の上面（被加工面）を平行に接触させ、型１を所定の圧力で被加工材４に押し付ける。その後、被加工材４を硬化させ、型１を被加工材４より引き離すことで、被加工材４に型１のパターンを転写することができる。
【００１１】
図２に、図１に示す微小型押成形装置における、型支持部２および被加工材支持部５の詳細を示す。図２に示すように、型１は支持部材７に固定されるようになっており、型１と支持部材７の間に磁石８と弾性体９が配置されている。すなわち、型支持部２は支持部材７と磁石８と弾性体９とから構成されている。一方、被加工材４は、支持部材１０に固定されるようになっており、被加工材４と支持部材１０の間に磁性体１１が配置されている。すなわち、被加工材支持部５は支持部材１０と磁性体１１とから構成されている。磁石８は電磁石又は永久磁石により構成されている。また弾性体９は、ゴム又は圧縮コイルバネ又は流体を封入したバッグから構成されている。なお、磁性体１１は磁石に代えることもできる。
【００１２】
図２に示す構成において、型１と被加工材４とを互いに押し付ける際に、型１を支持する型支持部２と被加工材４を支持する被加工材支持部５との間に磁気吸引力を働かせることができる。したがって、磁気吸引力により型１と被加工材４との間の押し付け方向Ａと直交する方向への相対移動を防止することができ、高精度な型押成形が可能になる。また、型１と被加工材４とを押し付ける際に、型１を弾性体９を介して弾性力により支持させることができる。したがって、型１のパターン面を被加工材４の被加工面に対して倣うように変位させることにより、型１と被加工材４の平行度を維持することができ、型１のパターン面と被加工材４の被加工面を均一に押圧することが可能になる。なお、この構成において、弾性体９に磁性体あるいは磁石を入れ込んだ素材を用い、弾性体と磁石あるいは磁性体の作用をひとつの素材でまかなう構造としてもかまわない。
【００１３】
上述したように、図２に示す構成において、型１と被加工材４が押しつけられる過程において、型１のパターン面と被加工材４の被加工面の平行度を、弾性体９で維持することにより、押し付け力の不均一を吸収し、磁石８と磁性体１１との間に作用する磁気吸引力で型１と被加工材４の位置ずれを防ぐことができる。本発明に係る微小型押成形装置の他の実施形態として、型と被加工材を上下逆に固定してもよい。すなわち、型１を磁性体１１（すなわち支持部材１０）に、被加工材４を磁石８（すなわち支持部材７）に固定してもよい。この形態にあっても、図２に示す実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の微小型押成形装置によれば、加工開始から終了までの間、型と被加工材の位置ずれを防ぎ、型のパターン面と被加工材の被加工面の平行度を維持することができる。このため、高精度に型押成形が行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る微小型押成形装置の全体構成を示す概略図である。
【図２】図１に示す微小型押成形装置における、型支持部および被加工材支持部の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１　　型
２　　型支持部
３　　型の移動機構
４　　被加工材
５　　被加工材支持部
６　　ＸＹステージ
７　　型支持部材
８　　磁石
９　　弾性体
１０　　被加工材支持部材
１１　　磁性体
【図１】
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【図２】
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