(57)【要約】【課題】型に設けられている微細なパターンを基板に転写する転写装置において、従来よりも短時間で正確な転写を行うことが可能な転写装置を提供する。【解決手段】第１の部材３と、第１の部材３に対して接近・離反する方向に相対的に移動自在な第２の部材５と、第１の部材３と第２の部材５との間に設けられ、複数枚の基板７と、各基板７に微細なパターンを転写するための複数の型９とを重ねて設置することが可能な基板・型設置部６と、第１の部材３に対して第２の部材５を相対的に移動し、基板・型設置部６に設置された各基板Ｗと各型Ｍとを押圧する駆動手段とを有する転写装置１である。【選択図】図１
2007176037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の部材と；
前記第１の部材に対して接近・離反する方向に相対的に移動自在な第２の部材と；
前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、複数枚の基板と、前記各基板に微細なパターンを転写するための複数の型とを重ねて設置することが可能な基板・型設置部と；
前記第１の部材に対して前記第２の部材を相対的に移動し、前記基板・型設置部に設置された前記各基板と前記各型とを押圧する駆動手段と；
を有することを特徴とする転写装置。
【請求項２】
請求項１に記載の転写装置において、
前記基板・型設置部に設置される前記基板の位置と前記型との位置が正しい位置になるようにガイドするガイド部材を有することを特徴とする転写装置。
【請求項３】
微細な転写パターンが形成されている型で基板を押圧することにより、前記転写パターンを前記基板に転写する転写方法において、
複数枚の基板と、前記各基板に微細なパターンを転写するための複数の型とを重ね、この重ねた方向から押圧して、前記各基板に転写を行うことを特徴とする転写方法。
【請求項４】
請求項３に記載の転写方法において、
前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、
前記押圧は、前記各型と前記各基板とがこれらの厚さ方向で交互に重ね合わされた状態でなされることを特徴とする転写方法。
【請求項５】
請求項３に記載の転写方法において、
前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、
前記押圧は、前記型と前記基板と平面型とがこの順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ね合わされた状態でなされることを特徴とする転写方法。
【請求項６】
請求項３に記載の転写方法において、
前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、
前記押圧は、前記基板の両面に転写をすべく、1枚の第１の前記型と１枚の前記基板と１枚の第２の前記型とが、この順でしかもこれらの厚さ方向で、複数回重ね合わされた状態でなされることを特徴とする転写方法。
【請求項７】
請求項３に記載の転写方法において、
前記基板、前記型は平板状に形成されており、
前記押圧は、前記各型と前記各基板とがこれらの厚さ方向で交互に重ね合わされた状態でなされると共に、前記基板の間に位置している前記型は、両方の面に微細な転写パターンが形成されていることを特徴とする転写方法。
【請求項８】
請求項３に記載の転写方法において、
前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、
前記押圧は、基板の両面に転写をすべく、１枚の第１の前記型と１枚の前記基板と1枚の第２の前記型とが、この順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ねられると共に、前記基板が存在していない前記型の間には、平面型が設けられている状態でなされることを特徴とする転写方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転写装置および転写方法に係り、特に、型の表面に形成された微細な転写パターンを基板の表面に転写するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子線描画法などで石英基板等に超微細な転写パターンを形成して型（テンプレート、スタンパ）を作製し、被成形品（基板）として被転写基板表面に形成されたレジスト膜に前記型を所定の圧力で押圧して、当該型に形成されたパターンを転写するナノインプリント技術が研究開発されている（非特許文献１参照）。
【０００３】
また、前記ナノインプリントを実行するための装置としてたとえば特許文献１に記載の転写装置１００が知られている（図７、図８参照）。この転写装置１００は、Ｌ字型のフレーム１０２の下部水平部にＸステージ１０６、Ｙステージ１０８を設けてその上に被成形品（基板Ｗ）の支持部である基板テーブル１０４を搭載し、フレーム１０２の垂直部の上部に上下方向の移動機構１１２を介して型支持部（型保持体）１１０を設けている。型保持体１１０は、転写用の微細なパターンを形成されている型Ｍを保持するものである。
【０００４】
そして、図７に示す状態から基板テーブル１０４を、Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０８を用いてＸ軸方向Ｙ軸方向で適宜位置決めし、型保持体１１０を下降し型Ｍで基板Ｗを押圧することで、基板Ｗへの微細なパターンの転写を行うようになっている。
【特許文献１】特開２００４−３４３００号公報
【非特許文献１】Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、従来の転写装置１００では、基板ＷをＸ軸方向Ｙ軸方向で適宜位置決めし、１枚の基板Ｗの複数箇所に転写を行うようになっている。そして、これらの転写後に基板Ｗを１００から取り外し、基板Ｗを適宜切り離して１枚の基板Ｗから複数枚の製品または半製品を得ることができるようになっている。
【０００６】
また、転写装置１００では、Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０８で、基板テーブル１０４が支持されているのであるが、基板ＷをＸ軸方向やＹ軸方向に移動位置決めすることにより、基板テーブル１０４の前記支持部と、型Ｍから押圧力を受ける基板テーブル１０４の部位との位置関係が変化し、押圧動作毎に基板テーブル１０４に発生するモーメントが変化し基板テーブル１０４の変形量がごく僅かに異なり、基板Ｗへの転写が正確にできないおそれがあるという問題がある。
【０００７】
また、転写装置１００では、押圧動作毎に基板Ｗに設けられている被成形層（型の転写パターンと接触している層）を硬化させる必要があると共に、各押圧動作の前後に、Ｘステージ１０６、Ｙステージ１０８で、基板テーブル１０４を移動位置決めする必要があるので、基板Ｗへの転写を迅速に行うことが困難であるという問題がある。
【０００８】
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、型に設けられている微細なパターンを基板に転写する転写装置および転写方法において、従来よりも短時間で正確な転写を行うことが可能な転写装置および転写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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、第１の部材と、前記第１の部材に対して接近・離反する方向に相対的に移動自在な第２の部材と、前記第１の部材と前記第２の部材との間に設けられ、複数枚の基板と、前記各基板に微細なパターンを転写するための複数の型とを重ねて設置することが可能な基板・型設置部と、前記第１の部材に対して前記第２の部材を相対的に移動し、前記基板・型設置部に設置された前記各基板と前記各型とを押圧する駆動手段とを有する転写装置である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写装置において、前記基板・型設置部に設置される前記基板の位置と前記型との位置が正しい位置になるようにガイドするガイド部材を有する転写装置である。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、微細な転写パターンが形成されている型で基板を押圧することにより、前記転写パターンを前記基板に転写する転写方法において、複数枚の基板と、前記各基板に微細なパターンを転写するための複数の型とを重ね、この重ねた方向から押圧して、前記各基板に転写を行う転写方法である。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の転写方法において、前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、前記押圧は、前記各型と前記各基板とがこれらの厚さ方向で交互に重ね合わされた状態でなされる転写方法である。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項３に記載の転写方法において、前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、前記押圧は、前記型と前記基板と平面型とがこの順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ね合わされた状態でなされる転写方法である。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項３に記載の転写方法において、前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、前記押圧は、前記基板の両面に転写をすべく、1枚の第１の前記型と１枚の前記基板と１枚の第２の前記型とが、この順でしかもこれらの厚さ方向で、複数回重ね合わされた状態でなされる転写方法である。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項３に記載の転写方法において、前記基板、前記型は平板状に形成されており、前記押圧は、前記各型と前記各基板とがこれらの厚さ方向で交互に重ね合わされた状態でなされると共に、前記基板の間に位置している前記型は、両方の面に微細な転写パターンが形成されている転写方法である。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項３に記載の転写方法において、前記基板は平板状に形成されており、前記型は平板状に形成されていると共に一方の面に微細な転写パターンが形成されており、前記押圧は、基板の両面に転写をすべく、１枚の第１の前記型と１枚の前記基板と1枚の第２の前記型とが、この順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ねられると共に、前記基板が存在していない前記型の間には、平面型が設けられている状態でなされる転写方法である。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によれば、型に設けられている微細なパターンを基板に転写する転写装置および転写方法において、従来よりも短時間で正確な転写を行うことができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る転写装置１に基板７と型９とを設置した状態を示す図である。
【００１９】
なお、本件明細書においては、説明の便宜のために、水平方向の一方向をＸ軸方向とし、水平方向の他の一方向であって前記Ｘ軸方向に垂直な方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００２０】
図１（ａ）は、理解を容易にするために基板７と型９とを離して描いた図であり、図１（ｂ）は、転写装置１が実際に使用される状態を描いた図である。
【００２１】
転写装置１は、従来の転写装置１００と同様に、型Ｍの表面に形成された微細なパターン（たとえば凹凸パターン）を基板Ｗの表面に転写する装置であり、基板テーブル１０４に相当する下側部材（第１の部材）３と、上側部材（第２の部材）５とを備えている。
【００２２】
下側部材３の上面には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向（水平方向）に展伸した平面状の部位が形成されている。また、下側部材３の上方には、上側部材５が設けられており、この上側部材５の下面には、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に展伸した平面状の部位が形成されている。下側部材３の平面状部位と上側部材５の平面状部位とは互いに対向し互いが平行になっている。
【００２３】
また、上側部材５は、下側部材３に対して接近・離反する方向（基板テーブル１０４の上面に直交する方向；Ｚ軸方向）に相対的に移動自在になっている。
【００２４】
たとえば、下側部材３は、転写装置１のフレーム（図示せず；「Ｌ」字状以外の形態であってもよい）に一体的に設けられているが（少なくともＺ軸方向においては移動できないようになっているが）、上側部材５は、図示しないリニアガイドベアリング等を介して転写装置１のフレームに対して、Ｚ軸方向に移動自在になっている。しかしながら、転写装置１のフレームに上側部材５が固定されておりフレームに対して下側部材３がＺ軸方向に移動するように構成されていてもよいし、さらには、転写装置１のフレームに対して、上側部材５と下側部材３との両方が移動するように構成されていてもよい。すなわち、転写装置１のフレームに対して、上側部材５、下側部材の少なくともいずれか一方がＺ軸方向で移動するように構成されていればよい。
【００２５】
図１に示す転写装置１では、下側部材３が下方に位置し上側部材５が上方に位置しているが、上側部材５や下側部材３の移動方向が水平方向や斜め方向になるように、上側部材５や下側部材３を配置してもよい。
【００２６】
また、転写装置１には、下側部材３に対して上側部材５を相対的に移動するための駆動手段（図示せず）と硬化手段（図示せず）とが設けられている。前記駆動手段は、サーボモータ等のアクチュエータを用いて、たとえば、上側部材５をＺ軸方向に移動するものである。前記硬化手段は、型の転写パターンを基板に転写すべく前記駆動手段によって型９が基板７に押し付けられたとき（押圧されたとき）に、基板７の面に設けられている被成形層を硬化させるためのものであり、被成形層が熱硬化性樹脂で構成されている場合には、前記被成形層を加熱し、被成形層がＵＶ硬化樹脂で構成されている場合には、前記被成形層に紫外線を照射するものである。
【００２７】
下側部材３と上側部材５との間には、基板・型設置部６が形成されている。この基板・型設置部６には、被成形材料である平板状の複数枚の基板（平板状の基材の表面に被成形層が設けられている複数枚の基板）７と、各基板７に微細なパターンを転写するための複数の型９とを（たとえば交互に）重ねて設置することができるようになっている。
【００２８】
基板７や型９は、矩形な薄い板状に形成されており、基板７の一方の表面には、前記型９の一方の面に形成されている微細な転写パターンが転写される部位である被成形層（たとえばＵＶ硬化樹脂または熱硬化樹脂で構成された被成形層）が設けられている。
【００２９】
基板・型設置部６に基板７型９が設置された状態では、図１（ｂ）に示すように、最も下に位置している型９の下面（転写パターンが形成されていない面）の全面が下側部材３の上面に接触し、最も下に位置している型９の上面（転写パターンが形成されている面）の面が、最も下に位置している基板７の下面（被成形層が形成されている面）の面に接触し、同様にして、型９と基板７とがこの厚さ方向で交互に積み重ねられている。また、最も上に位置している基板７は、上側部材５から離れている。
【００３０】
このように、基板・型設置部６に基板７と型９とが設置された状態で上側部材５を下降し、上側部材３のして面を最も上の基板７に接触させ、基板７と型９とを押圧すると共に、基板７の被形成層を硬化することにより、基板７の一方の面に転写が行われるようになっている。
【００３１】
なお、図２に示すように、型１１の上面の転写パターンが、中央部で下側に凹んでいる形状である場合もある。
【００３２】
また、図３に示すように、厚さ方向の両面が平面である矩形な板状の平面型１３を用いて転写を行ってもよい。
【００３３】
すなわち、基板・型設置部６に、１枚の型９と１枚の基板７と１枚の平面型１３とを、この順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ねて転写を行うようにしてもよい。なお、図３の最も下に存在している平面型１３や最も上に存在している平面型１３は、削除されていてもよい。
【００３４】
このように、平面型１３を使用することで、型９の裏側の面（転写パターンが形成されている面とは反対側の面）の面粗度が粗くても、転写への影響がなく、型９の製造が容易になる。
【００３５】
また、図４（ａ）に示すように、基板７の両面に型９を配置し、基板７の両面に同時に転写を行うようにしてもよい。
【００３６】
すなわち、基板・型設置部６に、１枚の型９と１枚の基板（両面に被形成層が形成されている基板）７と１枚の型９とを、この順でしかもこれらの厚さ方向で複数回重ねて、転写を行うようにしてもよい。
【００３７】
また、図４（ｂ）に示すように、両面に転写パターンが形成されている型１５と、基板７とを交互に配置し、基板７の両面に同時に転写を行うようにしてもよい。なお、図４（ｂ）で最も上側に位置している型９や最も下側に位置している型９は、基板７に接する面にのみ転写パターンが形成されているものとする。
【００３８】
さらに、図５に示すように、基板７の両面に型９を配置すると共に各型９の間に平面型１３を配置して、基板７の両面に同時に転写を行うようにしてもよい。なお、図３の最も下に存在している平面型１３や図３の最も上に存在している平面型１３は、削除されてもよい。
【００３９】
次に、転写装置１の動作について説明する。
【００４０】
まず、図１（ｂ）に示すように、下側部材３と上側部材５とが互いに離反している状態で、基板・型設置部６に、型９や基板７を重ねて設置する（下側部材３に型９や基板７を重ねて載置する）。この設置はオペレータが手作業で行ってもよいし、ロボット等を用いて自動的に行ってもよい。
【００４１】
この状態で、図示しない制御装置の制御の下、上側部材５を下降して、型９と基板７とを押圧しつつ、基板７の被成形層を硬化させる。硬化が終わったら、上側部材５を上昇し基板７への転写を終了する。続いて、基板７等を転写装置１から取り外し、次の基板７への転写を行う。
【００４２】
なお、前記転写をする際、基板・型設置部６に、図１〜図５を用いて説明したように、基板や型や必要に応じて平面型を設置し、転写を行えばよい。
【００４３】
転写装置１によれば、図1等に示すように、複数枚の基板７とこの各基板７に微細なパターンを転写するための複数の型９とを重ねて設置して転写を行うので、各基板７にかかる押圧力が均一になり、正確な転写を行うことができる。
【００４４】
また、複数枚の基板７と複数の型９とを、転写装置１の外部で重ねておいてこの重ねたものを転写装置１に設置し、型９で押圧し基板７の被成形層を硬化すれば、各基板７の位置決め、押圧、被成形層の硬化を１回（１サイクル）の動作で行うことができ、従来よりも短時間で転写を行うことができる。
【００４５】
［第２の実施形態］
図５は、本発明の第２の実施形態に係る転写装置１ａの概略構成を示す図である。
【００４６】
第２の実施形態に係る転写装置１ａは、ガイド部材１７を設けてある点が、第１の実施形態に係る転写装置１とは異なり、その他の点は、第１の実施形態に係る転写装置１と同様に構成されほぼ同様の効果を奏する。
【００４７】
すなわち、転写装置１ａは、基板・型設置部６に設置される基板７ａと型９ａとの位置が正しい位置になるようにガイドするガイド部材１７を備えている。
【００４８】
基板７ａは、たとえばＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭとして使用されるものであり、基板７ａや型９ａは、中心部に円形の貫通孔を備えた円板状に形成されている。
【００４９】
下側部材３ａの円形の上面の中央部には、円柱状のガイド部材１７が、この軸が上下方向に延伸して立設されている。ガイド部材１７の外径は、基板７ａや型９ａの貫通孔の内径と等しいかごく僅かに小さくなっている。
【００５０】
そして、基板・型設置部６に基板７ａと型９ａとを設置する際、基板７ａや型９ａの貫通孔にガイド部材１７が挿入されるようにすれば、基板７ａと型９ａとが正しい位置に設置されるようになっている。
【００５１】
なお、基板７ａと型９ａとを複数枚重ねて設置したときの高さよりも、ガイド部材１７の高さのほうが高いので、上側部材５ａを下降して積層された基板７ａや型９ａを押圧すると、ガイド部材１７の上端が上側部材５ａの下面と干渉する。この干渉を回避するために、上側部材５ａの円形状の下面の中央部に凹部１９を設けてある。
【００５２】
転写装置１ａによれば、ガイド部材１７を有しているので、各基板７ａや各型９ａを転写装置１ａの正確な位置に設置することが容易になり、一層正確な転写を容易に行うことができる。
【００５３】
ところで、下側部材３ａを図６に破線で示す箇所で分割し、部材２３とガイド部材１７とを一体的に形成すると共に、この一体的に形成された部材２３とガイド部材１７（冶具）を、部材２１に対して着脱自在に構成してもよい。なお、前記冶具を部材２１に設置する場合、図示しない位置決めピン等の位置決め手段によって、部材２１の正確な位置に前記冶具を設置することができるようになっているものとする。
【００５４】
前記冶具を複数個用意すれば、１つの冶具を転写装置１ａに設置し積層された各基板７ａや各型９ａを押圧し転写を行っているときに、転写装置１ａに設置されていない別の冶具に、各基板７ａや各型９ａを設置することができるので、転写装置１ａの稼働率を向上させることができる。
【００５５】
なお、転写装置１ａでは、基板７ａや型９ａの中央部で、基板７ａや型９ａをガイドし位置決めしているが、基板７ａや型９ａの周辺で基板７ａや型９ａをガイドし位置決めするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る転写装置に基板と型とを設置した状態を示す図である。
【図２】中央部が凹状になった転写パターンを有する型を、転写装置に設置した状態を示す図である。
【図３】転写装置に基板と型と平面型とを設置した状態を示す図である。
【図４】転写装置に基板とこの基板の両面に転写行うような型とを設置した状態を示す図である。
【図５】転写装置に基板と平面型と前記基板の両面に転写行うような型とを設置した状態を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る転写装置に基板と型とを設置した状態を示す図である。
【図７】従来の転写装置の概略構成を示す図である。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ矢視を示す図である。
【符号の説明】
【００５７】
１、１ａ  転写装置
３、３ａ  下側部材
５、５ａ  上側部材
７  基板
９、９ａ、１１、１５  型
１３  平面型
１７  ガイド部材
【図１】
2007176037.tif 000003
【図２】
2007176037.tif 000004
【図３】
2007176037.tif 000005
【図４】
2007176037.tif 000006
【図５】
2007176037.tif 000007
【図６】
2007176037.tif 000008
【図７】
2007176037.tif 000009
【図８】
2007176037.tif 000010