(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工装置であって、
前記対向定盤が、
前記被成型材料に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記被成型材料に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが当接する位置と、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられ、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、
前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御する、微細構造体の加工装置。
【請求項２】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工装置であって、
前記型の背面から前記型を加熱および冷却する加熱冷却ブロックをさらに備え、
前記加熱冷却ブロックは、
前記型に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記型に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記第１ブロックと前記第２ブロックとは、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが当接する位置と、前記第１ブロックと前記第２ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられ、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、
前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御する、微細構造体の加工装置。
【請求項３】
前記第２ブロックの熱容量は、前記第１ブロックと前記第２ブロックとの合計熱容量の３０％以上である、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項４】
前記第１ブロックを冷却するため、前記第１ブロックに当接させるための第３ブロックをさらに備える、請求項２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項５】
前記第１ブロックへの前記各ブロックの当接には、真空吸着により前記各ブロックを前記第１ブロックに当接させるための真空吸着装置を有する、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項６】
前記第１ブロックと前記各ブロックとの当接において、
いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以下である、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項７】
前記加熱装置は、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるヒータである、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項８】
前記セラミックスは、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料である、請求項７に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項９】
前記各ブロックは、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料である、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項１０】
加熱成型される前に、前記被成型材料を予備加熱するための予備加熱装置をさらに備える、請求項１または２に記載の微細構造体の加工装置。
【請求項１１】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、
前記対向定盤は、
前記被成型材料に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記被成型材料に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御することにより、前記対向定盤の体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、微細構造体の加工方法。
【請求項１２】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、
前記型の背面から前記型を加熱および冷却する加熱冷却ブロックをさらに備え、
前記加熱冷却ブロックは、
前記型に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記型に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、
前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御することにより、前記加熱冷却ブロックの体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、微細構造体の加工方法。
【請求項１３】
前記対向定盤の背面から前記対向定盤を加熱および冷却する、他の加熱冷却ブロックをさらに含み、
前記他の加熱冷却ブロックの体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、請求項１２記載の微細構造体の加工方法。
【請求項１４】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、
前記対向定盤が加熱装置を含み、
前記対向定盤は、
前記被成型材料に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記被成型材料に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御する工程と、
前記第１ブロックを分離された後の前記第２ブロックに、第３ブロックを当接させる工程とを備えることを特徴とする、微細構造体の加工方法。
【請求項１５】
型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、
前記型の背面から前記型を加熱および冷却するための、加熱冷却ブロックを含み、
前記加熱冷却ブロックは、
前記型に対向する側に位置し加熱装置を含む第１ブロックと、
前記型に対向する側とは反対側に位置する第２ブロックとを有し、
前記加熱装置による前記第１ブロックの加熱時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックに当接させ、前記第１ブロックの冷却時には、前記第２ブロックを前記第１ブロックから分離させるように制御する工程と、
前記第１ブロックを分離された後の前記第２ブロックに、第３ブロックを当接させる工程とを備えることを特徴とする、微細構造体の加工方法。
【請求項１６】
前記対向定盤の背面から前記対向定盤を加熱および冷却する、他の加熱冷却ブロックをさらに含み、
前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における、前記他の加熱冷却ブロックから、前記被成型材料に対向する側とは反対側の一部を分離する工程と、
前記一部を分離された後の残りの前記他の加熱冷却ブロックに、他の外部部材を当接させることを特徴とする、請求項１５記載の微細構造体の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロニクス分野やバイオ分野において高集積化される各種デバイスのパターン形成に用いられる微細構造体の加工方法およびその微細構造体の加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路、各種記録媒体、バイオチップ等では、定常的に、微細化、高集積化が進んでおり、その製造に用いられるマスクパターン等も微細化、高集積化の一途をたどっている。パターン露光手段が光から電子線に一部置き換わったあと、このような傾向はさらに強まり、微細構造体の加工方法の重要性が増大し続けている。また、上記微細化、集積度の高まりとともに、上記微細構造体の加工に要する工数、時間、資材も増大し、コストの大幅上昇を招いている。【０００３】
上記微細構造体の加工においては、微細パターンが形成されたスタンパ（型）を昇温状態の樹脂（被成型材料）に、所定の成型圧で型押しして微細パターンを転写したあと、樹脂が冷却するのを待って微細構造体を脱型する工程が不可欠である。上記の微細構造体の加工コストを削減する上で、上記樹脂の昇温と冷却のサイクルを短縮することは非常に有効である。このため、昇温と冷却のサイクル短縮のために、上記スタンパの加圧面の断面積より、そのスタンパの加圧面を保持する保持部の断面積を小さくして断熱構造としたプリント装置が提案されている（特開２００４−２８８７８４号公報（特許文献１））。上記プリント装置によれば、保持部の熱容量がそれ以前の装置に比べて小さくなるため、昇温と冷却のサイクルを短縮することができる。
【特許文献１】特開２００４−２８８７８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のプリント装置では、加圧面の保持部は加圧面とともに昇温され、また冷却される。ホットエンボス、ナノインプリント法では成型圧力（加圧）が高く、したがって面内の成型圧を均一とするためには、上記保持部は所定以上の剛性を有することが必要であり、このため所定の質量、容積を要し、熱容量も所定値以上のものとなる。この結果、上記ヒートサイクルにおいて、被成型材料より大きな熱容量を有する上記保持部のヒートサイクルに要する時間が支配的になり、上記サイクルの短縮、すなわちスループット向上には限界がある。【０００５】
本発明は、上記昇温と冷却のヒートサイクルを短縮することが可能な微細構造体の加工方法およびそれに用いられる微細構造体の加工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】
【０００６】
本発明の微細構造体の加工方法は、被成型材料から微細構造体を加工するための型に対向する少なくとも２つの対向定盤を備え、１個の微細構造体の加工中に、少なくとも２つの対向定盤を使用する。【０００７】
この加工方法により、昇温と冷却のヒートサイクルを短縮して、スループットを向上させることができる。【０００８】
本発明の微細構造体の加工装置は、被成型材料から微細構造体を加工するための型と、型に対向する少なくとも２つの対向定盤と、１個の微細構造体の加工中に、少なくとも２つの対向定盤を使用するための駆動装置とを備える。【０００９】
この発明に基づいた微細構造体の加工装置は、他の局面においては、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加熱成型することで微細構造体を加工するための微細構造体の加工装置であって、上記対向定盤は、表面側に位置し、加熱装置を含む第１ブロックと、裏面側に位置し、上記対向定盤の熱容量を変えるための第２ブロックとを有している。第１ブロックと第２ブロックとは、第１ブロックと第２ブロックとが当接する位置と、第１ブロックと第２ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられている。【００１０】
また、この発明に基づいた微細構造体の加工方法は、他の局面においては、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加圧加熱成型することで微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、加熱時における上記対向定盤の体積と、冷却時における上記対向定盤の体積とを異ならせて、上記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴としている。【００１１】
また、この発明に基づいた微細構造体の加工方法は、さらに他の局面においては、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加圧加熱成型することで微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、上記被成型材料の冷却時に、上記被成型材料の加熱時における上記対向定盤の一部を分離した後に、外部部材を当接させることを特徴としている。【００１２】
さらに、この発明に基づいた微細構造体の加工方法あるいは加工装置は、被成型材料を微細加工するに際して、金型側を加熱および冷却する場合、あるいは、金型側と被成型材料側との両方を加熱および冷却する場合を含む。
【発明の効果】
【００１３】
上記加工方法あるいは加工装置により、微細構造体を優れたスループットで、また高い歩留まりで加工することができる。また、微細構造体の品質を向上させることができる。また、上記駆動装置は、１つの微細構造体の加工中に少なくとも２つの対向定盤を使用できるようにする駆動装置であれば、どのような形態でもよく、定盤を移動させる装置でも、または型を移動させる装置でも、定盤と型とをともに移動させる装置であってもよい。【００１４】
また、被成型材料の冷却時において、対向定盤の体積を減らして対向定盤の総熱容量を減少させ、対向定盤に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【００１５】
また、対向定盤の加熱時には、第１ブロックを加熱し、冷却時には、外部部材である第２ブロックを第１ブロックに当接させることで、冷却時における対向定盤の体積が増加し、第１ブロックの有する熱量が第２ブロックに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【００１６】
このように、加熱時における対向定盤の体積と、冷却時における対向定盤の体積とを異ならせて、被成型材料の加圧加熱成型を行なうことで、対向定盤の加熱効率、および対向定盤の冷却効率を向上させて、昇温と冷却とのヒートサイクルの短縮化を可能としている。その結果、微細構造体の加工に要するスループットの向上を図ることを可能としている。【００１７】
また、被成型材料の冷却時に、被成型材料の加熱時における第１ブロックと第２ブロックとからなる対向定盤の第２ブロックを分離した後に、第１ブロックに外部部材である第３ブロックを当接させることにより、加熱直後の対向定盤の体積を減らして対向定盤の総熱容量を減少させ、対向定盤に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第３ブロックを第１ブロックに当接させることで、冷却時に第１ブロックの有する熱量が第３ブロックに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態１における微細構造体の加工装置の概要を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態２における微細構造体の加工装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態３における微細構造体の加工装置の部分断面図である。
【図４】本発明の実施の形態５における微細構造体の加工装置を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態６における微細構造体の加工装置の部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態７における微細構造体の加工装置の概要を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態７における微細構造体の加工方法の概要を示す第１工程断面図である。
【図８】本発明の実施の形態７における微細構造体の加工方法の概要を示す第２工程断面図である。
【図９】本発明の実施の形態８における微細構造体の加工方法の概要を示す第１工程断面図である。
【図１０】本発明の実施の形態８における微細構造体の加工方法の概要を示す第２工程断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態８における微細構造体の加工方法の概要を示す第３工程断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態９における微細構造体の加工方法の概要を示す第１工程断面図である。
【図１３】本発明の実施の形態９における微細構造体の加工方法の概要を示す第２工程断面図である。
【図１４】本発明の実施の形態９における微細構造体の加工方法の他の概要を示す工程断面図である。
【図１５】本発明の実施の形態１０における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の実施の形態１０における微細構造体の加工方法の第１工程断面図である。
【図１７】本発明の実施の形態１０における微細構造体の加工方法の第２工程断面図である。
【図１８】本発明の実施の形態１１における微細構造体の加工方法の概要を示す第１工程断面図である。
【図１９】本発明の実施の形態１１における微細構造体の加工方法の概要を示す第２工程断面図である。
【図２０】本発明の実施の形態１１における微細構造体の加工方法の概要を示す第３工程断面図である。
【図２１】本発明の実施の形態１２における微細構造体の加工方法の概要を示す第１工程断面図である。
【図２２】本発明の実施の形態１２における微細構造体の加工方法の概要を示す第２工程断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態１２における微細構造体の加工方法の他の概要を示す工程断面図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  被成型材料（ＰＣフィルム）、１ａ  微細構造体（成型後のＰＣフィルム）、５  金型、５ａ  型部、７  基材、１１，１２，１１１，１１２  定盤、１７  基材支持機構、２０  駆動装置による駆動方向、２５  基材支持機構の移動方向、３１，３２  温度設定装置、４１  予備加熱装置、２１１，３１１  対向定盤、２１１ａ，３０５ａ  第１ブロック、２１１ｂ，３０５ｂ  第２ブロック、２１１ｃ，３０５ｃ  第３ブロック、２１１ｈ，３０５  加熱冷却用ブロック
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
つぎに本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における微細構造体の加工装置の概要を示す上面図である。図１において、金型５の下方に移動可能な２つの対向定盤（以下、定盤）１１，１２が配置されている。図１では、冷却用の定盤１２が金型５の直下の成型加工位置に位置し、加熱用の定盤１１が退避位置に位置している。加熱用の定盤１１は、金型を押し当て成型加工する際に成型加工位置に位置し、成型加工後の冷却時には退避位置に移動する。また、冷却用の定盤１２は、成型加工された樹脂等を脱型する前に冷却する際に成型加工位置に位置し、金型５を樹脂である被成型１に押し当て成型加工する際は退避位置１２ｂに移動する。図１において参照符号２０は、定盤１１，１２を移動させる駆動装置（図示せず）による定盤１１，１２の移動方向を示す。駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。【００２１】
図１において、定盤１１，１２は、それぞれ温度設定装置３１，３２によって所定の温度に設定される。これらの温度設定装置３１，３２は、図示していない温度センサ、ヒータ、電源等からなり定盤の温度を一定温度に保持する。温度設定装置は、上記の構成に限定されず、一定の温度に保持された炉内に装入することにより、所定温度に維持されてもよい。【００２２】
被成型材料である樹脂１は、定盤１１，１２の移動空間を避けるように、定盤移動空間と重ならない方向から、加熱用定盤１１が位置する成型加工位置に装入され、成型温度に加熱された後、金型５を押し当てられ、加工される。その後、上記成型加工時の荷重を維持したまま定盤１１は退避位置に移動し、代わって定盤１２が成型加工位置に移動し、成型加工されたあとの樹脂１ａと接触して樹脂１ａを冷却する。その後、微細構造体である加工後の樹脂１ａは脱型され、成型前の樹脂１の装入方向の延長上に運ばれる。【００２３】
樹脂１は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置４１で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。【００２４】
図１においては、定盤１１，１２は直線的な移動である往復運動をするが、このような移動形態に限定されず、定盤が循環移動する移動形態であればどのようなものであってもよく、たとえば２つ以上の定盤が円状に周回してもよいし、または高さ位置を変えながら移動してもよい。被成型材料１の装入ラインと定盤移動空間とは重複する場合があっても、同一時刻で両者の空間軌跡が重複しない限り、単に空間的に重複しても問題ない。【００２５】
また、図１では２つの定盤１１，１２の場合を示したが、３つ以上の定盤を配置してもよい。【００２６】
上記の微細構造体の加工装置における基本要素は、被成型材料から微細構造体を加工するための型と、型に対向する少なくとも２つの対向定盤と、１個の微細構造体の加工中に、少なくとも２つの対向定盤を使用するための駆動装置と、によって構成される。定盤を移動させる駆動装置は、上述したように任意の既知の駆動装機構を用いて構成することができる。また、上記実施の形態１では、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用するために定盤を移動させる装置を用いた。しかし、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用することができる限り、２つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる装置であってもよい。型を移動させる駆動装置も、定盤を移動させる装置と同様に任意の既知の装置を用いて構成することができる。【００２７】
また、上記の微細構造体の加工方法における基本要素は、被成型材料から微細構造体を加工するための型に対向する少なくとも２つの対向定盤を備え、１個の微細構造体の加工中に、少なくとも２つの対向定盤を使用することによって構成される。【００２８】
上記の少なくとも２つの対向定盤を同じ温度に設定しないようにできる。この方法を採用することにより、成型される被成型材料（樹脂、基板付樹脂、各種フィルム、各種複合材料など）を効率よく昇温させ、成型された微細構造体を効率よくかつスムースに型から離脱させることができる。また、温度の高精度管理が可能になり、歩留まり向上、および微細構造体の品質向上にも寄与することができる。【００２９】
上記の定盤駆動装置は、少なくとも２つの対向定盤を、対向定盤が使用されない退避位置と、その対向定盤が使用される使用位置との間を移動させることができる。この構成により、能率よく、少なくとも２つの対向定盤を使い分けることができる。たとえば成型加工中に型打用温度に保持しておいた対向定盤を用い、また加圧維持期間を経て型から微細構造体を外す際に離脱用温度に保持しておいた対向定盤を用いることができる。【００３０】
また、上記の被成型材料を、型と対向定盤との間で加熱する前に、予備加熱することができる。この方法により、樹脂がすでに加熱されているので、昇温時間を非常に短縮してスループットをより一層向上させることができる。【００３１】
上記の被成型材料は、どのような形態であってもよく、樹脂、基板付樹脂、各種フィルム、各種複合材料などであってよい。樹脂または樹脂フィルムとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、アクリル樹脂、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素樹脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアミドビスマレイミド樹脂、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性樹脂、およびこれらを２種以上ブレンドした材料を用いることができる。【００３２】
型、定盤には、各種鋼材を用いることができる。たとえばＳＳ４１の厚鋼板、鍛造品などを用いることができる。型には、鋼材以外に耐熱性樹脂を用いることもできる。型の加工には旋盤、フライス盤、放電加工、レーザ加工、電子ビーム加工、腐食など既知のどのような加工を用いてもよい。【００３３】
（実施の形態２）
図２は、本発明の実施の形態２における微細構造体の加工装置の概要を示す断面図である。図２において、高温用の定盤１１が金型５の直下、すなわち成型加工位置に配置され、冷却用の定盤１２は退避位置に退避している。本実施の形態におけるポイントは、定盤１１の上に基材７を配置し、その基材７の上に被成型材料であるフィルム１を配置している点にある。図２において、フィルム１は金型５の型部５ａで成型加工されるとき、基材７に支持された状態で型部５ａが押し当てられる。この成型加工の際には、フィルム１は定盤１１により基材７とともに加熱される。【００３４】
成型加工のあと定盤１１が退避位置に移動するときも引き続いて、基材７はフィルムを金型５に押し付ける状態を維持するように基材支持機構（図示せず）に支持される。このような状態の維持は、フィルムを構成する樹脂などが流動して、型部５ａの凹部やコーナー部まで十分に充填された状態を保つために重要である。定盤１１が移動したあと、基材７がフィルム１を金型５に押し当てた状態において、冷却用の定盤１２が成型加工位置に移動してきて、基材７を下方から支持し、フィルム１を冷却する。【００３５】
上記の定盤１１，１２が成型加工位置に配置される際および離脱する際に、参照符号２０で示す方向の移動のほかに、参照符号２０の方向に交差する方向、すなわち基材７を含む被成型材料または微細構造体との間隔を変える移動をともなうことはいうまでもない。上記のような移動は、とくに断らないがほかの実施の形態においても同様に行われる。【００３６】
基材７には、所定の剛性および熱伝導率を有すればどのようなものでもよい。たとえば、金属板、耐熱性樹脂板、樹脂とセラミックスとの複合層、これらの組み合わせ層などを用いることができる。その形態も、切板状のものでも、バッチ式単板、長尺板、連続供給されるタイプのもの、巻き取りおよび巻き戻し可能なコイル状のものなどであってもよい。また、上記基材を対向定盤と被成型材料との間に配設する基材配設装置（図示せず）も、上記のような基材の形態に応じて、これら基材を上記位置に配設する装置であればどのような装置構造を備えていてもよい。【００３７】
本実施の形態における微細構造体の加工方法における基本要素は、被成型材料と、対向定盤との間に、基材を装入して、微細構造体を加工することにある。この方法により、型へ印加される急激な温度変化、それに起因する荷重衝撃を和らげることができる。【００３８】
また、上記の基材は、被成型材料よりも剛性が高く、熱伝導率が大きいものとすることができる。この方法により、基材による上記温度衝撃や荷重衝撃をより確実に和らげることができる。【００３９】
そして、上記の基材の弾性率を１００ＧＰａ以上とすることができる。このような基材を用いる方法により、基材自体に印加される成型圧力や、薄い基材厚の小さい熱容量に起因する急激な温度変化（荷重衝撃）に耐えることができる。基材の弾性率が１００ＧＰａ未満では成型圧力に耐えることができず、微細構造体の加工に支障をきたす。【００４０】
また、上記の基材の熱伝導率を２０Ｗ／（ｍ・℃）以上とすることができる。このような基材を用いる方法により、対向定盤接触後の温度追随時間が短くなり、スループットを向上させることができる。基材の熱伝導率が２０Ｗ／（ｍ・℃）未満では対向定盤と樹脂との間の熱量交換速度が十分でなく、温度追随時間の短縮は限定的である。また、上記実施の形態２では、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用するために定盤を移動させる方式を前提とした説明を行った。しかし、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用することができる限り、２つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる方式であってもよい。この場合、型を移動させるとき基材も型とともに移動させることはいうまでもない。このとき基材が樹脂やフィルム等を金型に押し当てた状態を保ったまま移動させる。基材を介在させて樹脂やフィルムを型に押し当てたまま型を移動させる駆動装置は、任意の既知のこの種の装置で構成することができる。  【００４１】
（実施の形態３）
図３は、本発明の実施の形態３における微細構造体の加工装置の部分断面図である。図３において、成型加工のあと定盤１１が退避位置に移動する際、定盤１２が成型加工位置に配置されるまでの間、基材７はフィルム１を金型５に押し付ける状態を維持するように基材支持機構１７に支持される。基材支持機構１７は、方向２５に進退可能な柱または厚板で構成される。基材支持機構１７は、定盤１１，１２とともに基材７と接触するので、成型加工位置に配置された定盤１１，１２と重ならないように設けられる。【００４２】
上記のような基材支持機構１７により、型と被成型材料との相対位置を維持することができ、高精度な微細構造体を加工することが可能となる。【００４３】
上記本実施の形態における微細構造体の加工装置の基本要素は、対向定盤と被成型材料との間に位置する基材を備え、該基材を介在させて前記被成型材料を型に押し当て、成型荷重を維持するための基材支持機構を備えることにある。この装置により、型と成型加工中の被成型材料との相対位置を維持することができ、型の隅部など欠陥（欠損など）が発生しやすい箇所の形状を冷却サイクルまで維持することができる。この結果、より高精度な微細構造体を得ることが可能となる。また、上記実施の形態３では、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用するために定盤を移動させる方式を前提とした説明を行った。しかし、１つの微細構造体の加工中に２つの定盤を使用することができる限り、２つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる方式であってもよい。この場合、型を移動させるとき基材も型とともに移動させ、かつその移動中、基材支持機構は基材を介在させて樹脂やフィルム等を金型に押し当てた状態を保つ。上記駆動装置および基材支持機構は、任意の既知のこの種の装置を用いて構成することができる。【００４４】
つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例１および２について説明する。
【実施例１】
【００４５】
Ｌ／Ｓ（Line/Space）＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み２００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルム（被成型材料）への微細成型を実施した。ＰＣフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。次に、１８０℃に加熱した加熱用の定盤１１とＰＣフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させる。定盤１１とＰＣフィルムとが接触して６０秒後、金型５を押し当て、加圧成型を実施した。【００４６】
その後、加熱用の定盤１１を取り去り、６０℃の冷却用定盤１２を成型加工した微細構造体（ＰＣフィルム）１ａに押し当て冷却した。冷却用の定盤１２とＰＣフィルム１ａとが接触して６０秒後、ＰＣフィルム１ａを金型５から脱型した。上記のＰＣフィルムの金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は５分間であった。
【実施例２】
【００４７】
Ｌ／Ｓ＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み１００μｍのＰＣフィルムへの微細成型を実施した。ＰＣフィルムはセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。一方、ＰＣフィルム１の金型成型位置への装着に先立って、１８０℃の定盤１１は、すでに、高い熱伝導率を有するＡｌＮ基板（基材）７と接触してＡｌＮ基板７を加熱してある。このＡｌＮ基板７上にＰＣフィルム１を載せ加熱する。ＡｌＮ基板７上にＰＣフィルムをのせて６０秒後、金型５を押し当て、加圧成型を実施した。【００４８】
その後、定盤１１を取り去り、またＡｌＮ基板７は押し当てたまま、ＡｌＮ基板７越しに６０℃の定盤１２を押し当て冷却した。定盤１２を押し当てて１８０秒後に、成型された微細構造体であるＰＣフィルム１ａを金型５から脱型した。上記のＰＣフィルムの金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は７分間であった。従来の周期について装置の仕様により熱容量が大きく異なるため一概にはいえないが、定盤の加熱工程および冷却工程が律速となる場合、２０分間〜３０分間必要であった。
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４について説明する。実施の形態４は、図２に基づいて説明した上記実施の形態２を変形したものである。すなわち、実施の形態２では、定盤１１を基材７の加熱用として用い、定盤１２を冷却用として用いたが、実施の形態４では、図２において、定盤１１，１２の両者ともが加熱および冷却のシステムを備えており、それぞれが基材７の加熱および冷却の両方の工程において使用される。【００４９】
本実施の形態において、図２に示すように、高温状態の一方の定盤１１により、基材７を介してＰＣフィルム１を加熱し、金型５によってＰＣフィルム１を成型した後に、定盤１１を冷却し、所定温度に到達した後に、ＰＣフィルム１を金型５から脱型する。この間、定盤１２は、次のＰＣフィルム１を加熱するために、高温状態で待機している。一つのＰＣフィルム１の脱型が完了した後、次のＰＣフィルム１の成型工程に入る時点で、定盤１１を高温状態の定盤１２と交換し、上記と同様の加熱、成型、冷却、脱型の工程が繰り返される。
【実施例３】
【００５０】
Ｌ／Ｓ（Line/Space）＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み２００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルム（被成型材料）への微細成型を実施した。ＰＣフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。次に、１８０℃に加熱した定盤１１とＰＣフィルム１とを接触させ、さらに温度上昇させる。定盤１１とＰＣフィルム１とが接触して６０秒後、金型５を押し当て、加圧成型を実施した。【００５１】
その後、定盤１１を冷却し、６０℃に到達後、ＰＣフィルム１を金型５から脱型した。その後さらに、冷却用定盤１２を成型加工したＰＣフィルム１ａに押し当て冷却した。冷却用の定盤１２とＰＣフィルム１ａとが接触して６０秒後、ＰＣフィルム１ａを金型５から脱型した。上記のＰＣフィルムの金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は６分間であった。この過程で、定盤１２を１８０℃に加熱しておき、ＰＣフィルム１の交換時に定盤１１と定盤１２とを交換する。【００５２】
上記実施例１〜３において加工した微細構造体（配線パターン）における線幅をレーザ顕微鏡によって測定した結果を、上記１周期とあわせて表１に示す。表１によれば、実施例１〜３のいずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（±１．０μｍ）内である。【００５３】
【表１】
0004784601.tif 000002
【００５４】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５を、図４を参照して説明する。実施の形態５においては、は、金型５に基材１０７を接触させ、この基材１０７を介して、定盤１１１，１１２により金型１０７を加熱あるいは冷却し、被成型材料としてのＰＣフィルム１の成型が行なわれる。金型５の型面に対向して、金型５とともにＰＣフィルム１を挟む位置に、温度設定装置と対向定盤とを兼ねる部材１３１が配置される。定盤１１１，１１２は、実施の形態２のように、一方を加熱のみ、他方を冷却のみに用いてもよく、また、実施の形態４のように、定盤１１１，１１２のそれぞれを加熱および冷却の両方に用いてもよい。
【実施例４】
【００５５】
上記実施の形態５の手法を用いて、次のような微細構造体の成型を実施した。Ｌ／Ｓ＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み１００μｍのＰＣフィルム１への微細成型を実施した。ＰＣフィルム１はセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。一方、ＰＣフィルム１の金型成型位置への装着に先立って、１８０℃の定盤１１１は、すでに、高い熱伝導率を有するＡｌＮ基板（基材）１０７と接触して、ＡｌＮ基板１０７の加熱をしている。このＡｌＮ基板７のＰＣフィルム１に対向する側の面に金型５の背面を接触させて加熱する。ＡｌＮ基板１０７上に金型５を載せて６０秒後、ＰＣフィルム１を金型５に押し当て、加圧成型を実施した。【００５６】
その後、定盤１１１を取り去り、またＡｌＮ基板１０７は押し当てたまま、ＡｌＮ基板１０７越しに６０℃の定盤１１２を押し当て冷却した。定盤１１２を押し当てて１２０秒後に、成型された微細構造体であるＰＣフィルム１ａを金型５から脱型した。上記のＰＣフィルム１の金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は６分間であった。
（実施の形態６）
次に、本発明の実施の形態６を、図５を参照して説明する。実施の形態６においては、は、上記実施の形態５と同様に金型５に基材１０７ａを接触させ、この基材１０７ａを介して、定盤１１１ａ，１１２ａにより金型５を加熱あるいは冷却し、被成型材料としてのＰＣフィルム１の成型が行なわれる。本実施の形態が実施の形態５と異なるのは、ＰＣフィルム１の金型５に対向する側とは反対側の面にも基材１０７ｂを接触させ、この基材１０７ｂを介して、定盤１１１ｂ，１１２ｂによってＰＣフィルム１の加熱および／または冷却を行なう点である。
【実施例５】
【００５７】
上記実施の形態６の手法を用いて、次のような微細構造体の成型を実施した。図５に示すように、ＡｌＮ基板からなる基材１０７ａを金型５の背面に押し当てた状態で、１８０℃の定盤１１１ａにより基材１０７ａを介して金型５を加熱する。これと並行して、ＡｌＮ基板からなる基材１０７ｂをＰＣフィルム１の背面に押し当てた状態で、１８０℃の定盤１１１ｂにより基材１０７ｂを介してＰＣフィルム１を加熱する。その後、基材１０７ａ，１０７ｂは金型５およびＰＣフィルム１に押し当てたままの状態で、定盤１１１ａ，１１１ｂを取り去り、６０℃の定盤１１１ａ，１１１ｂを９０秒間、基材１０７ａ，１０７ｂに押し当てて、基材１０７ａ，１０７ｂを介して金型５およびＰＣフィルム１をそれぞれ冷却した。本実施例では、ＰＣフィルム１の金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は、５．５分間であった。【００５８】
上記実施例４および５において加工した微細構造体（配線パターン）における線幅をレーザ顕微鏡によって測定した結果を、上記１周期とあわせて表２に示す。表２によれば、実施例４および５についても、いずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（±１．０μｍ）内である。【００５９】
【表２】
0004784601.tif 000003
【００６０】
（実施の形態７）
次に、本発明の実施の形態７について、図６から図８を参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図６は、本実施の形態における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図であり、図７および図８は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１および第２工程断面図である。【００６１】
まず、本実施の形態における微細構造体の加工装置は、金型５を備え、この金型５の下方に、成型加工位置と退避位置に位置と間を移動可能に設けられる対向定盤２１１が配置されている。金型５の対向定盤２１１側には、所定のパターンが形成された型部５ａが設けられている。型部５ａと対向定盤２１１との間には、被成型材料であるフィルム１が配置されている。【００６２】
金型５と対向定盤２１１とは、駆動装置（図示省略）により成型加工位置と退避位置との間を相対的に移動可能に設けられている。この駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。【００６３】
対向定盤２１１は、表面側に位置し、加熱装置２１１ｈを含む第１ブロック２１１ａと、裏面側に位置する第２ブロック２１１ｂとを有している。第１ブロック２１１ａと第２ブロック２１１ｂとは、定盤用駆動装置（図示省略）により、第１ブロック２１１ａと第２ブロック２１１ｂとが当接する位置と、第１ブロック２１１ａと第２ブロック２１１ｂとが離れる位置との間を相対的に移動可能なように設けられている。この定盤用駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができるが、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高める観点から、真空吸着装置を用いることにより、第１ブロック２１１ａと第２ブロック２１１ｂとを真空吸着させることが好ましい。【００６４】
さらに、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高めるためには、ブロック同士の当接において、いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以下であることが好ましい。【００６５】
第１ブロック２１１ａに含まれる加熱装置２１１ｈは、公知の加熱装置を埋設することが可能であるが、対向定盤２１１の均熱性の観点からは、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるセラミックスヒータであることが好ましい。セラミックスには、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料を用いることが好ましい。【００６６】
第１ブロック２１１ａおよび第２ブロック２１１ｂには、効率的に熱移動を実現させるために、高熱伝導率を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料を用いることが好ましい。また、より熱移動効率を高めるためには、第２ブロック２１１ｂの熱容量は、第１ブロック２１１ａと第２ブロック２１１ｂとの合計熱容量の３０％以上であることが好ましい。【００６７】
上記構成からなる微細構造体の加工装置において、まず、対向定盤２１１が加熱装置２１１ｈにより成型温度に加熱された後、図７に示すように、対向定盤２１１を退避位置から成型加工位置に移動させて、フィルム１が型５に押し当てられ、加圧加熱成型加工される。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。冷却時においては、図８に示すように、第２ブロック２１１ｂが、第１ブロック２１１ａから離される。【００６８】
このように、冷却時に第２ブロック２１１ｂが第１ブロック２１１ａから離されることで、冷却時における対向定盤２１１の体積を減らして対向定盤２１１の総熱容量を減少させ、対向定盤２１１に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、対向定盤２１１の冷却速度の向上を図ることを可能としている。これにより、対向定盤２１１の冷却効率の向上が図られ、対向定盤２１１のヒートサイクルの短縮化を図ることが可能となる。【００６９】
なお、フィルム１は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置（図示省略）で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。【００７０】
（実施の形態８）
次に、図９から図１１参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図９から図１１は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１〜第３工程断面図である。なお、上記実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。【００７１】
上記実施の形態においては、冷却時に第２ブロック２１１ｂが第１ブロック２１１ａから分離されることで、対向定盤２１１の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、さらに、対向定盤２１１の冷却効率の向上を図ると同時に、次工程における加熱時の加熱効率の向上を図るようにしたものである。図９に示すように、本実施の形態における微細構造体の加工装置においては、第２ブロック２１１ｂと略同様の構成からなる第３ブロック２１１ｃを有している。【００７２】
第２ブロック２１１ｂは、加熱工程において加熱されていることから、冷却工程において、図１０に示すように、第２ブロック２１１ｂと第３ブロック２１１ｃとの移動を行ない、図１１に示すように、第３ブロック２１１ｃを第１ブロック２１１ａに当接させる。【００７３】
このように、加熱直後の対向定盤２１１の体積を減らして対向定盤２１１の総熱容量を減少させ、対向定盤２１１に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第３ブロック２１１ｃを第１ブロック２１１ａに当接させることで、冷却時に第１ブロック２１１ａの有する熱量が冷えた状態である第３ブロック２１１ｃに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【００７４】
また、第２ブロック２１１ｂは既にある程度加熱された状態であることから、次工程における加熱時には、第３ブロック２１１ｃに代わり第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａに当接させることで、対向定盤１１の加熱効率の向上を図ることも可能となる。【００７５】
（実施の形態９）
次に、図１２および図１３参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図１２および図１３は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１および第２工程断面図である。なお、上記各実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。【００７６】
上記実施の形態においては、冷却時に第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａから離すことで、対向定盤２１１の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、加熱工程においては、第１ブロック２１１ａのみを用い、冷却工程において、初めて第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａに当接するようにしたものである。まず、図１２に示すように、第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａから離した状態で、対向定盤２１１を退避位置から成型加工位置に移動させ、フィルム１を型５に押し当てる。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。【００７７】
次に、冷却時においては、図１３に示すように、冷えた状態である第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａに当接させる。これにより、冷却時における対向定盤２１１の体積が増加し、第１ブロック２１１ａの有する熱量が第２ブロック２１１ｂに移動することで、対向定盤２１１の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【００７８】
なお、図１３においては、第２ブロック２１１ｂを移動させることにより、第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａに当接させる場合について説明したが、図１４に示すように、第２ブロック２１１ｂを固定し、金型５、フィルム１、および第１ブロック２１１ａを一体的に第２ブロック２１１ｂ側に移動させることも可能である。【００７９】
なお、上記各実施の形態において、第２ブロック２１１ｂおよび第３ブロック２１１ｃは、第１ブロック２１１ａに対して基本的には、直線的な移動である往復運動をするが、このような移動形態に限定されず、第２ブロック２１１ｂおよび第３ブロック２１１ｃが循環移動する移動形態であればどのようなものであってもよく、たとえばそれぞれ複数の第２ブロック２１１ｂおよび第３ブロック２１１ｃが円状に周回してもよいし、または高さ位置を変えながら移動してもよい。【００８０】
つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例６および７について説明する。
【実施例６】
【００８１】
Ｌ／Ｓ（Line/Space）＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み１００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルム（被成型材料）への微細成型を実施した。ＰＣフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。次に、１７０℃に加熱した加熱用の第１ブロック２１１ａとＰＣフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させた。第１ブロック２１１ａとＰＣフィルムとが接触して６０秒後、金型５を押し当て、加圧加熱成型を実施した。【００８２】
その後、第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａから分離し、第１ブロック２１１ａが６０℃に到達後、ＰＣフィルム１を金型５から脱型した。上記のＰＣフィルム１の金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は８分間であった。
【実施例７】
【００８３】
Ｌ／Ｓ（Line/Space）＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み１００μｍのＰＣ（ポリカーボネート）フィルム（被成型材料）への微細成型を実施した。ＰＣフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。次に、１７０℃に加熱した加熱用の第１ブロック２１１ａとＰＣフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させた。第１ブロック２１１ａとＰＣフィルムとが接触して６０秒後、金型５を押し当て、加圧加熱成型を実施した。【００８４】
その後、第２ブロック２１１ｂを第１ブロック２１１ａから分離し、冷却用の第３ブロック２１１ｃを第１ブロック２１１ａに当接させた。第１ブロック２１１ａが６０℃に到達後、ＰＣフィルム１を金型５から脱型した。上記のＰＣフィルム１の金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は５分間であった。【００８５】
（実施の形態１０）
次に、本発明の実施の形態１０について、図１５から図１７を参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図１５は、本実施の形態における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図であり、図１６および図１７は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１および第２工程断面図である。【００８６】
まず、本実施の形態における微細構造体の加工装置は、金型５を備え、この金型５の上方に、成型加工位置と退避位置に位置と間を移動可能に設けられる対向定盤３１１が配置されている。金型５の対向定盤３１１側には、所定のパターンが形成された型部５ａが設けられている。型部５ａと対向定盤３１１との間には、被成型材料であるフィルム１が配置されている。【００８７】
金型５と対向定盤３１１とは、駆動装置（図示省略）により成型加工位置と退避位置との間を相対的に移動可能に設けられている。この駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。【００８８】
型５のＰＣフィルム１に対向する側とは反対側の面（図では下面）に、上側に位置し加熱装置３０５ｈを含む第１ブロック３０５ａと、下側に位置する第２ブロック３０５ｂとを有している。第１ブロック３０５ａと第２ブロック３０５ｂとは、駆動装置（図示省略）により、第１ブロック３０５ａと第２ブロック３０５ｂとが当接する位置と、第１ブロック３０５ａと第２ブロック３０５ｂとが離れる位置との間を相対的に移動可能なように設けられている。この定盤用駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができるが、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高める観点から、真空吸着装置を用いることにより、第１ブロック３０５ａと第２ブロック３０５ｂとを真空吸着させることが好ましい。【００８９】
さらに、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高めるためには、ブロック同士の当接において、いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ（Ｒａ）が、０．５μｍ以下であることが好ましい。【００９０】
第１ブロック３０５ａに含まれる加熱装置３０５ｈは、公知の加熱装置を埋設することが可能であるが、均熱性の観点からは、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるセラミックスヒータであることが好ましい。セラミックスには、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料を用いることが好ましい。【００９１】
第１ブロック３０５ａおよび第２ブロック３０５ｂには、効率的に熱移動を実現させるために、高熱伝導率を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群から選ばれた材料を用いることが好ましい。また、より熱移動効率を高めるためには、第２ブロック３０５ｂの熱容量は、第１ブロック３０５ａと第２ブロック３０５ｂとの合計熱容量の３０％以上であることが好ましい。【００９２】
上記構成からなる微細構造体の加工装置において、まず、第１ブロック３０５ａおよび第２ブロック３０５ｂからなる加熱冷却用のブロック３０５が加熱装置３０５ｈにより成型温度に加熱された後、図１６に示すように、金型５および対向定盤３１１を退避位置から成型加工位置に移動させて、フィルム１が型５に押し当てられ、加圧加熱成型加工される。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。冷却時においては、図１７に示すように、第２ブロック３０５ｂが、第１ブロック３０５ａから離される。【００９３】
このように、冷却時に第２ブロック３０５ｂが第１ブロック３０５ａから離されることで、冷却時におけるブロック３０５の体積を減らして総熱容量を減少させ、ブロック３０５に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、ブロック３０５の冷却速度の向上を図ることを可能としている。これにより、ブロック３０５の冷却効率の向上が図られ、ブロック３０５のヒートサイクルの短縮化を図ることが可能となる。【００９４】
なお、フィルム１は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置（図示省略）で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。【００９５】
（実施の形態１１）
次に、図１８から図２０参照して、実施の形態１１における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図１８から図２０は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１〜第３工程断面図である。なお、上記実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。【００９６】
上記実施の形態１０においては、冷却時に第２ブロック３０５ｂが第１ブロック３０５ａから分離されることで、ブロック３０５の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、さらに、ブロック３０５の冷却効率の向上を図ると同時に、次工程における加熱時の加熱効率の向上を図るようにしたものである。図１８に示すように、本実施の形態における微細構造体の加工装置においては、第２ブロック３０５ｂと略同様の構成からなる第３ブロック３０５ｃを有している。【００９７】
第２ブロック３０５ｂは、加熱工程において加熱されていることから、冷却工程において、図１９に示すように、第２ブロック３０５ｂと第３ブロック３０５ｃとの移動を行ない、図２０に示すように、第３ブロック３０５ｃを第１ブロック３０５ａに当接させる。【００９８】
このように、加熱直後のブロック３０５の体積を減らしてブロック３０５の総熱容量を減少させ、ブロック３０５に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第３ブロック３０５ｃを第１ブロック３０５ａに当接させることで、冷却時に第１ブロック３０５ａの有する熱量が冷えた状態である第３ブロック３０５ｃに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【００９９】
また、第２ブロック３０５ｂは既にある程度加熱された状態であることから、次工程における加熱時には、第３ブロック３０５ｃに代わり第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａに当接させることで、ブロック３０５の加熱効率の向上を図ることも可能となる。【０１００】
（実施の形態１２）
次に、図２１および図２２参照して、実施の形態１２における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図２１および図２２は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第１および第２工程断面図である。なお、上記各実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。【０１０１】
上記実施の形態１０および１１においては、冷却時に第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａから離すことで、ブロック３０５の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、加熱工程においては、第１ブロック３０５ａのみを用い、冷却工程において、初めて第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａに当接するようにしたものである。まず、図２１に示すように、第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａから離した状態で、ブロック３０５を退避位置から成型加工位置に移動させ、フィルム１を型５に押し当てる。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。【０１０２】
次に、冷却時においては、図２２に示すように、冷えた状態である第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａに当接させる。これにより、冷却時におけるブロック３０５の体積が増加し、第１ブロック３０５ａの有する熱量が第２ブロック３０５ｂに移動することで、ブロック３０５の冷却速度の向上を図ることを可能としている。【０１０３】
なお、図２２においては、第２ブロック３０５ｂを移動させることにより、第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａに当接させる場合について説明したが、図２３に示すように、第２ブロック３０５ｂを固定し、金型５、フィルム１、および第１ブロック３０５ａを一体的に第２ブロック３０５ｂ側に移動させることも可能である。【０１０４】
なお、上記各実施の形態において、第２ブロック３０５ｂおよび第３ブロック３０５ｃは、第１ブロック３０５ａに対して基本的には、直線的な移動である往復運動をするが、このような移動形態に限定されず、第２ブロック３０５ｂおよび第３ブロック３０５ｃが循環移動する移動形態であればどのようなものであってもよく、たとえばそれぞれ複数の第２ブロック３０５ｂおよび第３ブロック３０５ｃが円状に周回してもよいし、または高さ位置を変えながら移動してもよい。【０１０５】
つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例８について説明する。
【実施例８】
【０１０６】
Ｌ／Ｓ（Line/Space）＝５０／５０μｍの金型（±０．３μｍ）を用い、厚み１００μｍのＰＣフィルム（被成型材料）１への微細成型を実施した。ＰＣフィルム１は予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて１００℃に予備加熱した。次に、図１５に示すように、１７０℃に加熱した加熱用の第１ブロック３０５ａとＰＣフィルム１とを接触させ、さらに温度上昇させた。第１ブロック３０５ａと金型５とが接触して６０秒後、図１６に示すように、対向定盤３１１を押し当て、加圧加熱成型を実施した。【０１０７】
その後、図１７に示すように、第２ブロック３０５ｂを第１ブロック３０５ａから分離し、図１８〜２０に示すように、冷却用の第３ブロック３０５ｃを第１ブロック３０５ａに当接させた。第１ブロック３０５ａが６０℃に到達後、ＰＣフィルム１を金型５から脱型した。上記のＰＣフィルム１の金型成型位置への装着から脱型までの１周期の時間は７分間であった。【０１０８】
上記実施例６〜８において加工した微細構造体（配線パターン）における線幅をレーザ顕微鏡によって測定した結果を、上記１周期とあわせて表３に示す。表３によれば、実施例４および５についても、いずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（±１．０μｍ）内である。【０１０９】
【表３】
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【０１１０】
今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、その独自の方法および装置により、高品質の微細構造体を高能率で高い歩留まりで加工することができ、今後、この分野において多大な貢献をすることが期待される。
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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