JP5150309B2 - Transfer apparatus and transfer method - Google Patents
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Description
本発明は、転写装置および転写方法に係り、特に、型に形成されている微細な転写パターンを被成型品に転写するものに関する。 The present invention relates to a transfer apparatus and a transfer method, and more particularly to a transfer device that transfers a fine transfer pattern formed on a mold onto a molded product.
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(モールド)を作製し、被成型品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転写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(たとえば、非特許文献1参照)。 In recent years, a mold (mold) is produced by forming an ultrafine transfer pattern on a quartz substrate or the like by an electron beam drawing method or the like, and the mold is applied to a resist film formed on the surface of the substrate to be molded as a predetermined pressure. Research and development has been conducted on nanoimprint technology for transferring the transfer pattern formed on the mold by pressing (see, for example, Non-Patent Document 1).
ナノオーダーの微細なパターン(転写パターン)を低コストで成型する方法としてリソグラフィ技術を用いたインプリント法が考案されている。この成型法は大別して熱インプリント法とUVインプリント法とに分類される。 As a method for forming a nano-order fine pattern (transfer pattern) at a low cost, an imprint method using a lithography technique has been devised. This molding method is roughly classified into a thermal imprint method and a UV imprint method.
熱インプリント法では、型を基板に押圧し、熱可塑性ポリマからなる樹脂が十分に流動可能となる温度になるまで加熱して微細パターンに樹脂を流入させたのち、型と樹脂をガラス転移温度以下になるまで冷却し、基板に転写された微細パターンを固化したのち型を引き離す。 In the thermal imprint method, a mold is pressed against a substrate and heated until the resin made of a thermoplastic polymer is sufficiently flowable to flow the resin into a fine pattern. It cools until it becomes below, solidifies the fine pattern transferred to the substrate, and then separates the mold.
UVインプリント法では、光を透過できる透明な型を使用し、UV硬化性液に型を押しつけてUV放射光を加える。適当な時間放射光を加えて液を硬化させ微細パターンを転写したのち型を引き戻す。 In the UV imprint method, a transparent mold capable of transmitting light is used, and the UV radiation is applied by pressing the mold against the UV curable liquid. Radiant light is applied for an appropriate time to cure the solution and transfer the fine pattern, and then pull back the mold.
ハードディスクやCD、DVDなど回転式の記憶装置では、最近、高密度のデータをディスクに形成するための記憶媒体(記録媒体)を成型する手段として、こうしたナノインプリント技術を活用する方法への関心が高くなってきている。 Recently, in rotary storage devices such as hard disks, CDs, and DVDs, there is a high interest in methods that utilize such nanoimprint technology as a means for forming a storage medium (recording medium) for forming high-density data on a disk. It has become to.
図5にUVインプリント法を用いてハードディスク用の記憶媒体を作成するプロセスの一例を示す。ここでは型(石英ガラス型)Mに形成された微細パターン(たとえば、ハードディスクのドットパターン)を、UV硬化樹脂W2が塗布された基板W1にプレスし、UV光を照射して樹脂W2を硬化させている(図5(a)、(b)参照)。このあと離型して残膜W3をO2アッシング等によって除去し(図5(c)、(d)参照)、エッチング処理をして(図5(d)参照)、樹脂W2にコピーされた型Mの微細形状(微細な転写パターン)を、基板W1に転写している(図5(e)参照)。 FIG. 5 shows an example of a process for creating a storage medium for a hard disk using the UV imprint method. Here, a fine pattern (for example, a dot pattern of a hard disk ) formed on a mold ( quartz glass mold ) M is pressed onto a substrate W1 coated with a UV curable resin W2, and the resin W2 is cured by irradiation with UV light. (See FIGS. 5A and 5B). Thereafter, the mold is released and the remaining film W3 is removed by O 2 ashing or the like (see FIGS. 5C and 5D), and etching is performed (see FIG. 5D), which is copied to the resin W2. The fine shape (fine transfer pattern) of the mold M is transferred to the substrate W1 (see FIG. 5E).
一般的にインプリント法でアライメントの調整(高精度の位置決め)を行う場合は、従来、半導体関係で用いられてきた方法と同じような方法で型と基板とを位置合わせする方法が用いられている。この代表的な事例を図12に示す(たとえば、特許文献1参照)。 Generally, when alignment adjustment (high-precision positioning) is performed by the imprint method, a method of aligning the mold and the substrate in a manner similar to that conventionally used for semiconductors is used. Yes. A typical example of this is shown in FIG. 12 (see, for example, Patent Document 1).
図12に示すように、この事例では、型201と基板(ウェハ)203にアライメント用のマーク205、206をつけておき、型201の上のほうからレーザ光などの参照光を照射し、2つのアライメントマーク205、206を透過してきた反射光を受光装置で受光して、この受光パターンの観測結果をもとに型201と基板203の位置合わせを行っている。
ところで、前記特許文献1に記載されている方法では、基板(被成型品)に対する型の回転アライメントを調整することができず、微細な転写パターンを正確な姿勢で被成型品に転写することができない場合があるという問題がある。 By the way, in the method described in Patent Document 1, the rotational alignment of the mold with respect to the substrate (molded product) cannot be adjusted, and a fine transfer pattern can be transferred to the molded product with an accurate posture. There is a problem that it may not be possible.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置および転写方法において、被成型品に対する型の回転アライメントを調整することにより、型に形成されている細細な転写パターンを正確な姿勢で被成型品に転写することができる転写装置およびこの転写装置を用いた転写方法を提供することを目的とする。 The present invention, wherein has been the Do in view of the problems, a fine transfer pattern formed on the mold, the transfer device and the transfer method of transferring to the molded article, the rotation of the mold with respect to the moldings It is an object of the present invention to provide a transfer device capable of transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product with an accurate posture by adjusting alignment, and a transfer method using the transfer device. To do.
請求項1に記載に発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置において、前記被成型品を保持する被成型品保持体と、前記型を保持し、前記被成型品保持体に対して接近・離反する方向で相対的に移動すると共に、前記接近・離反する方向に延びた軸を回転中心にして前記被成型品保持体に対し相対的に回転位置決め自在な型保持体と、前記型の前記被成型品に対する回転位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段とを有し、前記被成型品保持体が、前記接近・離反する方向と直交する方向で、前記型保持体に対して相対的に移動位置決め自在に構成されており、前記位置ずれ量検出手段は、前記型の前記被成型品に対する前記直交方向の位置ずれ量を検出する手段であり、前記位置ずれ量検出手段で検出した回転位置ずれ量に基づいて、この回転位置ずれ量を無くすように前記型保持体を相対的に回転し、この回転後に前記型保持体を前記被成型品保持体側に移動し、前記転写を行う制御をする制御手段を有し、前記制御手段は、前記位置ずれ量検出手段で検出した前記直交方向の位置ずれ量に基づいて、この直交方向の位置ずれ量を無くすように前記被成型品保持体を相対的に前記直交方向に移動し、この移動後に前記型保持体を前記被成型品保持体側に移動し、前記転写を行う制御をする手段であり、ベースフレームと、前記ベースフレームに移動自在に設けられた移動部材とを有し、前記型保持体が1つのベアリングを介して前記移動部材に支持されていることによって、前記型保持体が、前記被成型品保持体に対して接近・離反する方向で移動すると共に、前記接近・離反する方向に延びた軸を回転中心にして前記被成型品保持体に対し相対的に回転するようになっており、成型済みの被成型品と型との直交方向の位置ずれ量および回転方向の位置ずれ量を検出し、前記被成型品と前記型との各ずれ量を修正すると共に、前記被成型品と前記型とを任意の回転角度に設定して再度成型し、または、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を直交方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、前記型による第1群の転写を行い、前記被成型品と前記型との各ずれ量を検出して修正すると共に、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を直交方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、前記型による第2群の転写を行って微細な転写パターンを環状につなげて前記被成型品に転写する転写装置である。 Invention according to claim 1, a fine transfer pattern formed on the mold, the transfer device for transferring the object to be molded, and the molded article holder for holding the object to be molded, and holds the type , Move relative to the molding object holder in a direction approaching / separating, and rotate relative to the molding object holder about an axis extending in the approaching / separating direction A mold holding body that can be positioned; and a positional deviation amount detecting means for detecting a rotational positional deviation amount of the mold relative to the molded product, wherein the molded product holding body is orthogonal to the approaching / separating direction. The position deviation detecting means is a means for detecting the amount of position deviation of the mold in the orthogonal direction with respect to the molded product. Yes, it is detected by the positional deviation amount detecting means. Based on the amount of rotational position deviation, the mold holder is relatively rotated so as to eliminate the amount of rotational position deviation, and after this rotation, the mold holder is moved to the molded article holder, and the transfer is performed. Control means for performing control, and the control means is configured to eliminate the amount of positional deviation in the orthogonal direction based on the amount of positional deviation in the orthogonal direction detected by the positional deviation amount detection means. A means for moving the holder relatively in the orthogonal direction, and moving the mold holder to the molded article holder after the movement, and controlling the transfer, a base frame, and a base frame A movable member provided movably, and the mold holder is supported by the movable member via a bearing so that the mold holder is fixed to the molded article holder. Approach / separate And a relative rotation with respect to the molded product holder with the shaft extending in the approaching / separating direction as the center of rotation. The amount of positional deviation in the orthogonal direction and the amount of positional deviation in the rotational direction are detected, and each deviation amount between the molded product and the mold is corrected, and the molded product and the mold are set to an arbitrary rotation angle. The mold holding body is moved in the orthogonal direction with respect to the molded article holding body and rotated and positioned relatively, and the first group is transferred by the mold. The amount of deviation between the product and the mold is detected and corrected, and the mold holder is moved relative to the molded article holder in the orthogonal direction and rotated to be positioned relatively. Two groups of transfer are performed to connect fine transfer patterns in a ring shape. And a transfer device for transferring to the molding object .
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、前記回転中心軸に沿って延びている貫通孔が、前記型保持体に設けられており、前記貫通孔内に紫外線発生装置が設けられているか、もしくは、紫外線が前記貫通孔を通って被成型品に照射されるように構成されている転写装置である。 According to a second aspect of the invention, the transfer device according to claim 1, a through hole extending along the central axis of rotation is provided on the mold carrier, ultraviolet ray generator in the through-hole The transfer device is provided with an apparatus, or configured to irradiate the molding object with ultraviolet rays through the through hole.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の転写装置を用いて、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写方法である。 A third aspect of the present invention is a transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold onto a molded product using the transfer device according to the first or second aspect .
本発明によれば、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置および転写方法において、被成型品に対する型の回転アライメントを調整することにより、型に形成されている細細な転写パターンを正確な姿勢で被成型品に転写することができるという効果を奏する。 According to the present invention, in a transfer apparatus and transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product, the pattern is formed on the mold by adjusting the rotational alignment of the mold with respect to the molded product. There is an effect that a fine transfer pattern can be transferred to a molding object with an accurate posture.
図1は、本発明の実施形態に係る転写装置1の概略構成を示す正面図であり、図2は、転写装置1の概略構成を示す側面図であり、図1におけるII矢視図である。 FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a transfer device 1 according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side view showing a schematic configuration of the transfer device 1, and is a view taken in the direction of arrow II in FIG. .
図3は、転写装置1に設けられている型保持体9の概略構成を示す断面図であり、図4は、転写装置1の制御システム100の概略構成を示すブロック図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the
以下、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X軸方向に垂直な方向をY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向に垂直な方向(上下方向;鉛直方向)をZ軸方向という場合がある。 Hereinafter, for convenience of explanation, one horizontal direction is defined as an X-axis direction, another horizontal direction that is perpendicular to the X-axis direction is defined as a Y-axis direction, and the X-axis direction and the Y-axis direction. A direction (vertical direction; vertical direction) perpendicular to Z may be referred to as a Z-axis direction.
転写装置1は、型(モールド)Mの面(たとえば平面状の下面)に形成されている微細な転写パターンを、被成型品Wの面(たとえば平面状の上面)に、型Mの面を被成型品Wの面に面接触させて押圧することにより転写する装置である。被成型品Wとして、情報記録用ディスク(たとえば、DVD−ROM、ハードディスク用の記録媒体)や液晶表示装置のバックライトの導光板等を考えることができる。 The transfer device 1 uses a fine transfer pattern formed on a surface of a mold (mold) M (for example, a planar lower surface), and a surface of the mold M on a surface of a product W (for example, a planar upper surface). It is an apparatus for transferring the surface of the product W by bringing it into surface contact and pressing it. As the molded product W, an information recording disk (for example, a DVD-ROM, a recording medium for a hard disk), a backlight light guide plate of a liquid crystal display device, or the like can be considered.
転写は、前述した熱インプリント法またはUVインプリント法等のためになされるものであり、転写装置1は、たとえば、図5(a)〜(c)に示されている工程を担当するものである。なお、以下、UVインプリント法を例に掲げて説明する。 The transfer is performed for the thermal imprint method or the UV imprint method described above, and the transfer device 1 is in charge of the steps shown in FIGS. 5A to 5C, for example. It is. Hereinafter, the UV imprint method will be described as an example.
転写装置1は、ベースフレーム3を備えており、このベースフレーム3には、被成型品保持体5と型保持体9とが設けられている。
The transfer device 1 includes a
被成型品保持体5は、XYステージ7を介してベースフレーム3に支持されている。したがって、制御装置101(図4参照)の制御の下、XYステージ7を構成するサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)を駆動することによって、被成型品保持体5は、X軸やY軸方向で型保持体9に対して相対的に移動位置決め自在になっている。
The
型保持体9は、型Mを保持し、被成型品保持体5に対して接近・離反する方向(Z軸方向)で移動すると共に、接近・離反する方向(Z軸方向)に延びた軸(θ軸)CL1を回転中心にして被成型品保持体5に対し相対的に回転位置決め自在になっている。なお、軸CL1は、たとえば、型保持体9や型保持体9に保持されている型Mの中心を通っている。
The
被成型品Wは、矩形や円形等の薄い平板状に形成されている。被成型品Wの厚さ方向の一方の面(図1や図2では上面)に微細な転写パターンが形成されるようになっている。被成型品Wの厚さ方向の他方の面(図1や図2では下面)が、被成型品保持体5の平面状の保持部に接触し、たとえば、真空吸着によって被成型品保持体5で被成型品Wが保持されるようになっている。
The to-be-molded product W is formed in a thin flat plate shape such as a rectangle or a circle. A fine transfer pattern is formed on one surface (the upper surface in FIGS. 1 and 2) in the thickness direction of the product W. The other surface (the lower surface in FIGS. 1 and 2) in the thickness direction of the molded product W is in contact with the planar holding portion of the molded
型Mは、矩形や円形等の薄い平板状に形成されており、厚さ方向の一方の面(図1、図2や図3では下面)に微細な転写パターンが形成されている。型Mの厚さ方向の他方の面(図1、図2や図3では上面)が型保持体9のバックアップガラス11の平面状の保持部(図3では下面)に接触し、型押さえ部材13とバックアップガラス11とで挟まれることにより、型Mが型保持体9に保持されるようになっている。
The mold M is formed in a thin flat plate shape such as a rectangle or a circle, and a fine transfer pattern is formed on one surface in the thickness direction (the lower surface in FIGS. 1, 2 and 3). The other surface in the thickness direction of the mold M (the upper surface in FIGS. 1, 2, and 3) is in contact with the planar holding portion (the lower surface in FIG. 3) of the
型保持体9は、被成型品保持体5のたとえば上方に設けられており、型保持体9はこの下側で型Mを保持し、被成型品保持体5はこの上側で被成型品Wを保持するようになっている。型保持体9が型Mを保持し被成型品保持体5が被成型品Wを保持した状態では、微細な転写パターンが形成されている型Mの面と、微細な転写パターンが転写される被成型品Wの面とが、お互いにほぼ平行になっており対向していると共に、Z軸に対して垂直になっている。
The
そして、型保持体9が移動して(下降して)被成型品保持体5に近づくことにより、型Mが被成型品Wに接触して型Mで被成型品Wを押圧し転写がされるようになっている。
Then, when the
なお、上記説明では、被成型品保持体5がX軸方向およびY軸方向で移動位置決め自在になっており、型保持体9がZ軸方向で移動位置決め自在になっており、型保持体9が軸CL1を回転中心にして回転位置決め自在になっているが、被成型品保持体5がX軸方向およびY軸方向で移動位置決め自在になっていることに代えてもしくは加えて型保持体9がX軸方向およびY軸方向で移動位置決め自在になっていてもよく、型保持体9がZ軸方向で移動位置決め自在になっており、型保持体9が軸CL1を回転中心にして回転位置決め自在になっていることに代えてもしくは加えて、被成型品保持体5がZ軸方向で移動位置決め自在になっており、被成型品保持体5が軸CL1を回転中心にして回転位置決め自在になっていてもよい。
In the above description, the molded
また、転写装置1には、型(型保持体9に保持されている型)Mの被成型品(被成型品保持体5に保持されている被成型品)Wに対する回転位置ずれ量(型保持体9の回転中心軸である軸CL1まわりの回転位置ずれ量)を検出する位置ずれ量検出手段15が設けられている。
In addition, the transfer device 1 includes a rotational displacement amount (a mold) of a mold (a mold held by the mold holder 9) M with respect to a molded article (a molded article held by the molded article holder 5) W. A positional deviation amount detecting means 15 for detecting a rotational positional deviation amount about the axis CL1 which is the rotation center axis of the holding
この位置ずれ量検出手段15は、型(型保持体9に保持されている型)Mの被成型品(被成型品保持体に保持されている被成型品)Wに対するX軸方向,Y軸方向の位置ずれ量も検出することができるようになっている。 This positional deviation amount detection means 15 is provided in the X-axis direction and the Y-axis with respect to the molded product (molded product held by the molded product holder) W of the mold (mold held by the mold holder 9) M. A positional deviation amount in the direction can also be detected.
ここで、位置ずれ量検出手段15について詳しく説明する。 Here, the positional deviation amount detection means 15 will be described in detail.
位置ずれ量検出手段15は、転写を行う前であって型Mと被成型品Wとが所定の距離(図1に示す距離L1)になったとき(たとえば、型Mと被成型品Wとがお互いにある程度近づいているとき)に、被成型品Wの位置(たとえば、被成型品Wに設けられているアライメントマークの位置)と型Mの位置(たとえば、型Mに設けられているアライメントマークの位置)とをほぼ同時に検出し、この検出した型Mの位置と検出した被成型品Wの位置とによって、位置ずれ量を検出するように構成されている。 The positional deviation amount detection means 15 is before the transfer and when the mold M and the product W are at a predetermined distance (distance L1 shown in FIG. 1) (for example, the mold M and the product W are Are positioned close to each other to some extent), the position of the molded product W (for example, the position of the alignment mark provided on the molded product W) and the position of the mold M (for example, the alignment provided on the mold M). The position of the mark) is detected almost simultaneously, and the amount of displacement is detected based on the detected position of the mold M and the detected position of the molded product W.
なお、アライメントマークを用いる代わりに被成型品Wの縁や角部や被成型品Wにすでに形成されている微細なパターンの位置を検出することにより、被成型品Wの位置を検出する構成であってもよいし、また、アライメントマークを用いる代わりに型Mの縁や角部や型Mに形成されている微細な転写パターンの位置を検出することにより、型Mの位置を検出する構成であってもよい。 In addition, it is the structure which detects the position of the to-be-molded product W by detecting the position of the fine pattern already formed in the to-be-molded product W instead of using an alignment mark. Alternatively, instead of using the alignment mark, the position of the mold M is detected by detecting the position of the fine transfer pattern formed on the edge or corner of the mold M or the mold M. There may be.
位置ずれ量検出手段15についてより詳しく説明する。 The positional deviation amount detection means 15 will be described in more detail.
位置ずれ量検出手段15は、薄い板状の検出子17を備えて構成されており、検出子17の厚さ方向がZ軸方向になっている。また、転写を行う前に検出子17を型Mと被成型品Wとの間に挿入して、型Mに対する被成型品Wの位置ずれ量を検出するように構成されている。
The misregistration amount detection means 15 includes a thin plate-shaped
位置ずれ量を検出するために検出子17を型Mと被成型品Wとの間に挿入した場合においては、型Mと被成型品Wとが極力近づいており、寸法的な余裕がほとんど無い状態で、検出子17が型Mと被成型品Wとの間に挿入されるようになっていることが望ましい。
When the
たとえば、位置ずれ量を検出するために検出子17を型Mと被成型品Wとの間に挿入した場合においては、図1に示すように、検出子17と型Mとの間の距離L3は0.5mm〜3mm程度になっており、検出子17と被成型品Wとの間の距離L5も0.5mm〜3mm程度になっていることが望ましい。また、少なくとも、型Mと被成型品Wとの間に位置する部位において、検出子17の厚さ(Z軸方向の寸法)が、極力小さくなるように形成されていることが望ましい。
For example, when the
位置ずれ量検出手段15の検出子17は、型Mと被成型品Wとが所定の距離(図1に示す距離L1)だけ離れているときに型Mと被成型品Wとの間に挿入される第1の位置(図1に実線で示す検出子17を参照)と、型Mと被成型品Wとがお互いに接触することができるような型Mと被成型品Wとから離れた第2の位置(図1に二点鎖線で示す検出子17を参照)との間を移動自在になっている。
The
すなわち、検出子17は、第1の検出子支持部材19の先端部側で第1の検出子支持部材19に一体的に設けられており、第1の検出子支持部材19は、図示しないリニアガイドベアリング(図示せず)を介してX軸方向で第2の検出子支持部材21に対して移動自在に設けられている。そして、制御装置101の制御の下、空気圧シリンダ等のアクチュエータ(図示せず)によって、前記挿入される第1の位置(図1に実線で示す位置)と前記離れた第2の位置(図1に二点鎖線で示す位置)と間を移動するようになっている。
That is, the
第2の検出子支持部材21は、図示しないリニアガイドベアリング(図示せず)を介してベースフレーム3に対してZ軸方向で移動自在に設けられている。そして、制御装置101の制御の下、サーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)とボールネジ(図示せず)とによって、上下方向で移動位置決め自在になっている。したがって、型Mや被成型品Wの形態に応じて、検出子17のZ軸方向における位置を調整することができるようになっている。
The second
ここで、位置ずれ量検出手段15の検出子17について詳しく説明する。
Here, the
図6は、位置ずれ量検出手段15の検出子等をZ軸方向から見た図であり、図7は、位置ずれ量検出手段15等をX軸方向から見た図である。
FIG. 6 is a diagram of the detector of the misregistration
位置ずれ量検出手段15のカメラ23は、検出子17から離れたところ(たとえば、第1の検出子支持部材19)に設けられている。また、検出子17には、プリズム25が設けられており、プリズム25を介しカメラ23で被成型品Wや型Mの位置ずれを検出するように構成されている。すなわち、型Mや被成型品WからZ軸方向に進んできた光を、X軸方向、Y軸方向に向かって進むように、プリズム25で反射し、この反射した光を各カメラ23が取り入れるようになっている。なお、前述した検出子17の厚さは、図7に示す各プリズム25を含めた厚さになる。また、各プリズム25の代わりに、反射ミラー等を設けてあってもよい。
The
さらに、図6に示すように、第1の検出子支持部材19には、たとえば、4台のカメラ23A、23B、23C、23Dが設けられており、検出子17には、4つのプリズム25A、25B、25C、25Dが設けられている。
Furthermore, as shown in FIG. 6, the first
図6に示す各カメラ23A,23Bや各プリズム25A,25Bは、型Mに付されているアライメントマークAM(AM1,AM2)を撮影するものであり、図6に示すカメラ23C,23Dやプリズム25C,25Dは、被成型品Wに付されているアライメントマークWM(WM1,WM2)を撮影するものである。なお、撮影する際の明るさを確保するために、発光ダイオード(LED)等を用いた発光手段(図示せず)が検出子17に設けられている。
The
そして、画像処理ユニット105(図4参照)を用いて、各カメラ23で撮影した画像を画像処理し、たとえば、アライメントマークAM,WMの位置を求めることにより、検出子(第1の位置;図1に実線で示す位置の存在している検出子)17に対する型Mや被成型品Wの位置ずれ量(X軸方向やY軸方向の位置ずれ量や軸CL1まわりの回転位置ずれ量)を求めるようになっている。そして、この求めた結果に基づいて、被成型品保持体5に保持されている被成型品Wに対する、型保持体9に保持されている型Mの、相対的な位置ずれ量を求めることができるようになっている。
Then, the image processing unit 105 (see FIG. 4) is used to perform image processing on the images photographed by the
なお、このようにして求められた位置ずれ量は、出力手段の例であるタッチパネル(表示操作ユニット)107(図4参照)によって表示されるようになっている。 Note that the amount of positional deviation obtained in this way is displayed on a touch panel (display operation unit) 107 (see FIG. 4), which is an example of output means.
また、転写装置1には、転写装置1全体の動作を制御する制御装置101が設けられている。そして、制御装置101の制御の下、位置ずれ量検出手段15で検出した回転位置ずれ量に基づいて、この回転位置ずれ量を無くすように型保持体9を軸CL1まわりに適宜回転位置決めし、また、必要な場合には、位置ずれ量検出手段15で検出したX軸方向,Y軸方向の位置ずれ量に基づいて、X軸方向,Y軸方向の位置ずれ量を無くすように被成型品保持体5をX軸方向,Y軸方向に適宜移動位置決めするようになっている。続いて、これらの位置決め後に、型保持体9を被成型品保持体5側に移動し、転写を行うようになっている。
Further, the transfer device 1 is provided with a
ここで、転写装置1の制御システムについて図4を参照しつつ詳しく説明する。 Here, the control system of the transfer apparatus 1 will be described in detail with reference to FIG.
制御システム100は、転写装置1の動作プログラムを記憶しているメモリやCPUを具備する制御装置101を備えて構成されている。また、制御システム100には、シーケンサ103が設けられており、このシーケンサ103を介して、θ軸サーボアンプ113でθ軸回転駆動モータ111を回転駆動し、型保持体9を軸CL1まわりで回転位置決めするようになっている。なお、この場合、回転スケール115によって、クローズドループのフィードバック制御がなされるようになっている。
The
また、制御システム100には、XY軸制御ユニット109、Z軸制御ユニット117が設けられている。XY軸制御ユニット109は、XYステージ7のアクチュエータ等を制御するものであり、制御装置101の制御の下、XY軸制御ユニット109を介して、被成型品保持体5がX軸,Y軸方向で移動位置決めされるようになっている。Z軸制御ユニット117は、型保持体9をZ軸方向で移動位置決めするアクチュエータ等を制御するものであり、制御装置101の制御の下、Z軸制御ユニット117を介して、型保持体9がZ軸方向で移動位置決めされるようになっている。
Further, the
さらに、制御システム100には、画像処理ユニット105が設けられている。そして、カメラ23で撮影された映像が画像処理ユニット105で画像処理され、被成型品保持体5に保持されている被成型品Wに対する、型保持体9に保持されている型Mの相対的な位置ずれ量(X軸Y軸方向の位置ずれ量、軸CL1まわりの回転位置ずれ量)が計算され、この計算結果がシーケンサ103を介して制御装置101に送られるようになっている。
Further, the
そして、制御装置101の制御の下、XY軸制御ユニット109やθ軸サーボアンプ113を介して、XYステージ7やθ軸回転駆動モータ111を制御し、被成型品保持体5を適宜移動し、型保持体9を適宜移動して、前記位置ずれ量を無くすようにしている。
Then, under the control of the
ところで、転写装置1には、移動部材27が設けられている(図3参照)。移動部材27は、ベースフレーム3にZ軸方向で移動自在に設けられている。そして、型保持体9が1つのクロスローラベアリング29を介して移動部材27に支持されていることによって、型保持体9が、被成型品保持体5に対して接近・離反する方向(Z軸方向)で移動すると共に、Z軸方向に延びた軸CL1(θ軸)を回転中心にして被成型品保持体5に対し回転するようになっている。
Incidentally, the transfer device 1 is provided with a moving member 27 (see FIG. 3). The moving
被成型品保持体5は、Z軸方向でベースフレーム3の一方の側(下側)に設けられている。移動部材27は、Z軸方向でベースフレーム3の他方の側(上側)に設けられている。移動部材27は、被成型品保持体5側(下側)で開口している円柱状の孔31を備えている。孔31の開口部の箇所には、クロスローラベアリング29が設けられている。このクロスローラベアリング29の中心軸と孔31の中心軸と型保持体9の回転中心軸CL1とはお互いがほぼ一致している。
The molded
クロスローラベアリング29は、この外輪33が孔31の開口部の外周の箇所に位置するようにして移動部材27に一体的に設けられている。また、クロスローラベアリング29の内輪35は、型保持体9に一体的に設けられている。
The
型保持体9におけるZ軸方向の一端部側(下側)の部位37は、クロスローラベアリング29から被成型品保持体5側(下側)に向かって延びている。また、型保持体9におけるZ軸方向の他端部側(上側)の部位39は、孔31の内周よりも外径が小さい円柱状に形成されており、クロスローラベアリング29から孔31内に延びている。これにより、型保持体9は、この回転中心軸CL1の延伸方向の中間部で、クロスローラベアリング29を介して移動部材27に回転自在に支持されていることになる。
A
型保持体9の一端部(下端部)で型Mが保持されるようになっている。孔31内に延びている型保持体9における他端部側の部位39の外周には、モータ111のロータ41が一体的に設けられており、孔31の内周には、モータ111のステータ43が一体的に設けられている。そして、モータ111を駆動することによって、移動部材27に対して型保持体9が回転するようになっている。
The mold M is held at one end (lower end) of the
型保持体9の他端部(上部)には、回転スケール(微細なパターンのアライメントを調整するための高い分解能を有する回転スケール)115の本体45が一体的に設けられている。リング状の回転スケール115の本体45の中心軸と型保持体9の回転中心軸CL1とは、お互いに一致している。また、読み取りヘッド47が、図示しないブラケットを介して移動部材27に一体的に設けられている。なお、読み取りヘッド47は、回転スケール115の本体45の回転角度を読み取るためのものである。
On the other end (upper part) of the
そして、回転スケール115で読み取った型保持体9の回転角度を、シーケンサ103を介して制御装置101に入力することにより、表示操作ユニット107で前記回転角度を表示し、また、モータ111をクローズドループでフィードバック制御して、型保持体9を高い精度で目標値に回転位置決めし、回転位置ずれ量を修正することができるようになっている。
Then, the rotation angle of the
移動部材27は、たとえば、図示しないリニアガイドベアリング等のリニアガイド部材を介してガイドされ、モータ等のアクチュエータとボールねじ等の機構とを用いて、ベースフレーム3に対して移動位置決めされるようになっている。
The moving
なお、移動部材27の被成型品保持体5側の部位に、モータ111を冷却するための冷却手段が設けられていてもよい。具体的には、移動部材27の被成型品保持体5側の部位49に、冷却水等の冷却媒体が流れる流路を設け、転写装置1の外部に設けられた冷却ユニットで冷却した冷却水が、前記流路を循環するようになっていてもよい。このように冷却手段を設けることにより、熱インプリント法においてヒータから発生する熱による型保持体の温度上昇をも抑制することができる。
Note that a cooling means for cooling the
型保持体9は、平板状のバックアップガラス(紫外線が通過する部材)11と、型押さえ部材13と、バックアップガラス11を保持するバックアップガラス保持部材51と、クロスローラベアリング29の内輪35に係合しているクロスローラベアリング係合部材53と、モータ111のロータ41を支持しているロータ支持部材55とを備えて構成されている。
The
そして、前述したように、押さえ部材13で型Mを押えることにより、型保持体9の一端部側(下側)でバックアップガラス11の平面(下面)に、型Mの面(微細な転写パターンが形成されている面とは反対側の面;上面)が接触し、型保持体9で型Mを保持することができるようになっている。
Then, as described above, by pressing the mold M with the pressing
また、Z軸方向で下から上に向かって、型Mと型押さえ部材13、バックアップガラス保持部材51とバックアップガラス11、クロスローラベアリング係合部材53、ロータ支持部材55の順に配置されている。
Further, the mold M and the
バックアップガラス保持部材51とクロスローラベアリング係合部材53とは円環状に形成されており、バックアップガラス11は、バックアップガラス保持部材51の内部の下側で、バックアップガラス保持部材51に一体的に設けられている。また、バックアップガラス保持部材51の内部の上側には、紫外線発生装置57が設けられている。クロスローラベアリング係合部材53の内側には、紫外線発生装置57を冷却するための冷却装置(たとえば、ペルチェ素子)59が設けられている。紫外線発生装置57がバックアップガラス保持部材51の内部に設けられていることにより、転写の際に被成型品Wに型Mの上方から紫外線を照射することができるようになっている。また、紫外線発生装置57を被成型品Wの近くに位置させることができ、紫外線を被成型品Wに効率良く照射することができるようになっている。
The backup
なお、熱インブリント法を採用する場合には、たとえば、バックアップガラス保持部材51にバックアップガラスの代わりにヒータを組み込んで型Mを加熱するようになっている。この場合、クロスローラベアリング係合部材53やバックアップガラス保持部材51が、熱伝導率の低い材料を用いて構成されており、ヒータの熱が、上方に存在しているクロスローラベアリング29やモータ111等の回転機構には、伝搬しにくいようになっている。
In addition, when employ | adopting a thermal inblint method, the type | mold M is heated by incorporating the heater instead of backup glass in the backup
ここで、転写装置1の動作について説明する。 Here, the operation of the transfer apparatus 1 will be described.
まず、初期状態として、型保持体9が上昇端に位置し、型保持体9が型Mを保持し、被成型品保持体5が転写がされる前の被成型品Wを保持し、検出子17が第2の位置(図1に二点鎖線で示す位置)に位置しているものとする。
First, as an initial state, the
この初期状態において、制御装置101の制御の下、型Mと被成型品Wとの間の距離が「L1」なるまで型保持体9を下降し、検出子17を第1の位置(図1に実線で示す位置)に位置させる。
In this initial state, under the control of the
続いて、カメラ23や画像処理ユニット105を用いて、被成型品Wに対する型Mの位置ずれ量を求め、この求めた位置ずれ量に基づいて、前記位置ずれが無くなるように(たとえば、型Mに形成されている微細な転写パターンと被成型品Wにすでに形成されている微細なパターンのなす角が一定の関係になるように)、モータ111を回転駆動し型保持体9を回転位置決めし、必要に応じて、XYステージ7を駆動し、被成型品保持体5をX軸方向,Y軸方向で位置決めし、検出子17を第2の位置に退避させる。
Subsequently, using the
続いて、型保持体9をさらに下降し、型Mで被成型品Wを押圧し、紫外線発生装置57から被成型品Wに紫外線を照射して、被成型品Wの紫外線硬化樹脂W2を硬化させる。
Subsequently, the
紫外線硬化樹脂W2が硬化した後、型保持体9を上昇して被成型品Wから型Mを離し、転写がされた被成型品Wを次の被成型品Wに交換すれば、前記初期状態に戻る。
After ultraviolet curable resin W2 is cured, by raising the
なお、転写の際には、Z軸駆動用のサーボモータで型M(型保持体9)を被成型品W(被成型品保持体5)のほうに移動して両者の距離が特定の値になるまで近づいてから、サーボシステムを位置制御モードから力制御モードに切換えて、型Mを被成型品Wに押圧し転写している。 At the time of transfer, the Z-axis drive servomotor moves the mold M (mold holding body 9) toward the molded product W (molded product holding body 5), and the distance between them is a specific value. Then, the servo system is switched from the position control mode to the force control mode, and the mold M is pressed and transferred to the workpiece W.
転写装置1によれば、型保持体9がZ軸方向に延びた回転中心軸CL1を中心にして回転位置決め自在になっているので、被成型品Wに対する型Mの回転アライメントを調整することができ、型Mに形成されている微細な転写パターンを正確な姿勢で被成型品Wに転写することができる。
According to the transfer device 1, the
また、型保持体9がZ軸方向に延びた回転中心軸CL1を中心にして回転位置決め自在になっているので、すでに被成型品Wに転写されている微細なパターンと、これから転写する微細なパターン(型Mに形成されている微細な転写パターン)とのなす角度を正確な角度にすることができる。
In addition, since the
すなわち、図8(a)(図8(b)は、図8(a)におけるVIII−VIII断面である。)に示すように、被成型品Wに微細な転写パターンをつなげて転写する場合であって、1回目の転写で形成された微細なパターンIM1が傾いている場合、2回目の転写IM2も1回目と同様に傾かせて行うことができ、1回目の転写に対して回転方向でずれがない転写を行うことができる。そして、微細なパターンIM1,IM2同士を正確に接合して被成型品Wの広い領域に微細パターンを転写することができる。なおこの場合、被成型品Wを保持している被成型品保持体5が、X軸方向やY軸方向に適宜移動位置決めされるものとする。
That is, as shown in FIG. 8A (FIG. 8B is a VIII-VIII cross section in FIG. 8A), a fine transfer pattern is connected to the product W and transferred. If the fine pattern IM1 formed by the first transfer is tilted, the second transfer IM2 can also be tilted in the same manner as the first transfer, and in the rotational direction with respect to the first transfer. Transfer without deviation can be performed. Then, it is possible to transfer a fine pattern to accurately bond the fine pattern I M1, IM2 each other in a wide region of the molding W. In this case, the molded
また、型保持体9がZ軸方向に延びた回転中心軸CL1を中心にして回転位置決め自在になっているので、二次元フォトニック結晶用の微細なパターン等の、重ね合わせの転写(微細なパターンがすでに転写がされている被成型品Wの領域に微細な転写パターンを角度を変えて重ねて転写すること)を行うことができる。
Further, since the
ここで、図9と図5とを用いて、フォトニック結晶用の微細なパターンの転写プロセスについて説明する。 Here, a transfer process of a fine pattern for a photonic crystal will be described with reference to FIGS.
まず、フォトニック結晶とは、原子の配列が光の波長程度の周期性を待った構造体のことを指し、可視光領域の光に対して散乱波の位相が揃ったブラッグ反射を起こすものである。この結果、ある特定の周波数帯域の光に対して絶縁体として機能するので、光素子を光の波長の数倍のサイズにまで小型化することができ、将来の光集積回路のプラットフォームとして期待されているものである。 First, a photonic crystal refers to a structure whose atomic arrangement waits for periodicity of the order of the wavelength of light, and causes Bragg reflection in which the phase of the scattered wave is aligned with the light in the visible light region. . This result, which acts as an insulator with respect to light of a particular frequency band, it is possible to miniaturize the optical element to a multiple of the size of the wavelength of light, as the platform for future optical integrated circuit It is what is expected.
まず、ラインとスペース(L&S)とからなら微細な転写パターンが形成されている型Mにより、図5に示すようにして、基材W1に、ライン(細長い凸部)Lとスペース(細長い凹部)Sとが交互に現れる微細なパターンを形成する(図9(a)参照)。 First, as shown in FIG. 5, a line (elongated convex part) L and a space (elongated concave part) are formed on the substrate W1 by a mold M in which a fine transfer pattern is formed from lines and spaces (L & S). A fine pattern in which S and C appear alternately is formed (see FIG. 9A).
続いて、図9(a)に示されている基材W1に、紫外線硬化樹脂W2の薄膜を設け、型Mの微細なラインLとスペースSとが、図9(a)に示す基材W1に形成されている微細なラインLとスペースSとに対してたとえば直交するように(必ずしも直交でなくてもよく、90°以外の角度で交差するようにしてもよい。)、型Mを90°回転する。そして、図5に示す場合と同様にして、型Mで被成型品Wを押圧し(図9(b)参照)紫外線を照射して紫外線硬化樹脂W2を硬化させる。この後、型Mを被成型品Wから離すと、図9(c)に示すような被成型品(図9(a)に示すラインLとスペースSと直交する方向に、紫外線硬化樹脂W2に転写されたラインLとスペースSとが延びている被成型品)Wを得ることができる。 Subsequently, the substrate W1 shown in FIG. 9 (a), a thin film of the ultraviolet curable resin W2 provided, and a fine line L and space S of the mold M, a substrate shown in FIG. 9 (a) For example, the mold M is formed so as to be orthogonal to the fine line L and the space S formed in W1 (not necessarily orthogonal, and may intersect at an angle other than 90 °). Rotate 90 °. Then, similarly to the case shown in FIG. 5, the product W is pressed with the mold M (see FIG. 9B), and the ultraviolet curable resin W <b> 2 is cured by irradiating ultraviolet rays. Thereafter, when the mold M is separated from the product W, the product to be molded as shown in FIG. 9C (in the direction orthogonal to the line L and the space S shown in FIG. A product to be molded (W) in which the transferred lines L and spaces S extend can be obtained.
この後、紫外線硬化樹脂W2をマスキング部材としてエッチング処理行い、紫外線硬化樹脂W2を除去することにより、図9(d)に示すような二次元フォトニック結晶の微細なパターンが基材W1に転写される。 Thereafter, etching is performed using the ultraviolet curable resin W2 as a masking member, and the ultraviolet curable resin W2 is removed, whereby a two-dimensional photonic crystal fine pattern as shown in FIG. 9D is transferred to the substrate W1. The
ところで、微細な形状(微細なパターン)のついた型Mまたは被成型品Wを回転させる場合は、角度を精密に制御することが必要とされる。微細なパターンは数10〜100nm(ナノメータ)のサイズからなるので、回転の精度としては1μrad(約5.7×10−6度)程度の割り出し精度が必要とされる。また、UVインプリント法の場合には光が型Mを透過しなければならないので、型Mやバックアップガラス11は、光の通路を妨げるものであってはならない。さらに、熱インプリント法の場合には、ある圧力で型Mを被成型品Wに押し付け、被成型品Wや型Mを加熱して転写するので、型保持体9を回転可能に支持している部位が、型Mをプレスするときの加圧に耐えられる十分高い剛性を備えたもので、かつ、耐熱性を備えていることも必要とされる。また、転写装置では、数10〜100nmサイズの微細なパターンを転写する必要があり、こうした要求を総て満足する精密な回転機構を転写用のヘッド(型保持体9や移動部材27)に組み込むためには格別の配慮が必要となる。
By the way, when rotating the mold M or the molded product W having a fine shape (fine pattern), it is necessary to precisely control the angle. Since the fine pattern has a size of several tens to 100 nm (nanometer), the rotation accuracy is required to be about 1 μrad (about 5.7 × 10 −6 degrees). In the case of the UV imprint method, since the light must pass through the mold M, the mold M and the
しかし、転写装置1によれば、クロスローラベアリング29を用いて型保持体9が高剛性・高精度で移動部材27に支持されており、また、高精度回転スケール115と直動モータ111とを用いて高い精度で型保持体9の回転角度を調整するので、型Mから被成型品Wに高い精度で微細なパターンを転写することができる。
However, according to the transfer device 1, the
また、転写装置1によれば、位置ずれ量検出手段15によって、型Mの被成型品Wに対する回転位置ずれ量を検出し、表示操作ユニット107で表示するので、型Mの被成型品Wに対する回転位置ずれ量が転写前に明らかになり、試し転写等をすることなく、正確な転写を行うことができる。
Further, according to the transfer device 1, the positional deviation amount detection means 15 detects the rotational positional deviation amount of the mold M with respect to the molded product W and displays it on the
また、転写装置1によれば、被成型品保持体5が、X軸方向やY軸方で移動位置決め自在になっているので、被成型品保持体5に保持されている被成型品Wと型保持体9に保持されている型Mとの間において、X軸方向やY軸方向の位置ずれがあった場合であっても、この位置ずれを修正して正確な転写を行うことができる。
In addition, according to the transfer device 1, since the molded
さらに、転写装置1によれば、型Mに形成されている微細な転写パターンをたとえば環状につなげて被成型品Wに転写することが可能になる。すなわち、図10に示すように、被成型品保持体5に対して型保持体9をX軸方向およびY軸方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、型Mによる第1群の転写TR1を行い、次に、被成型品保持体5に対して型保持体9をX軸方向およびY軸方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、型Mによる第2群の転写TR2を行えば、微細な転写パターンをたとえば環状につなげて被成型品Wに転写することができる。
Furthermore, according to the transfer device 1, it is possible to transfer the fine transfer pattern formed on the mold M to the molding target W by connecting it in an annular shape, for example. That is, as shown in FIG. 10, the
また、転写装置1によれば、制御装置101の制御の下、位置ずれ量検出手段15で検出した回転位置ずれ量に基づいて、この回転位置ずれ量を無くすように型保持体9を回転するので、回転位置ずれを修正しつつ転写をする工程を自動化することができる。
Further, according to the transfer device 1, under the control of the
また、転写装置1によれば、型保持体9が1つのクロスローラベアリング29を介して移動部材27に支持されていることによって、型保持体9が被成型品保持体5に対してZ軸方向で移動すると共に、Z軸方向に延びた軸CL1を回転中心にして被成型品保持体5に対し回転するようになっているので、型保持体9の支持構造が簡素化されている。
Further, according to the transfer device 1, the
また、型保持体9が高い剛性をもつクロスローラベアリング29によって保持されているので、型保持体9が下降し、型Mが被成型品Wに押し付けられても、型Mが押し付けられたときのスラスト方向の荷重を高い剛性で保持することができる。
Further, since the
さらに、型保持体9がクロスローラベアリング29によりZ軸方向の中間部で移動部材27に支持されているので、型保持体9に回転モーメント(X軸やY軸を中心にした回転モーメント)が加わった場合であっても、型保持体9の姿勢(特に、上下の端部における位置ずれ量)が変化することを極力抑制することができ、たとえば、モータ111のロータ41とステータ43との接触を防止することができ、また、回転スケール本体45と読み取りヘッド47とのギャップが変化することを極力防止することができる。
Further, the rotation moment
さらに、1つのクロスローラベアリング29を用いて型保持体9が支持されているので、適切な剛性で型保持体9が支持されていることになり、たとえば、型保持体9に保持されている型Mの微細な転写パターンが形成されている領域(面)と、被成型品保持体5に保持されている被成型品Wの転写がなされる面とが、完全に平行になっておらず、ごく僅かに傾いていても、転写の際に被成型品Wから受ける力によって型Mがごく僅かに揺動(X軸やY軸まわりに揺動)して被成型品Wに倣うようになっている。したがって、シンバル機構を用いることなく、微細な転写パターンが形成されている領域の全面において、被成型品Wへの均一な転写をすることができる。
Furthermore, since the
ここで、転写装置1の変形例について説明する。 Here, a modified example of the transfer device 1 will be described.
図11は、転写装置1の変形例を示す図であり、図3に対応した図である。 FIG. 11 is a view showing a modification of the transfer apparatus 1 and corresponds to FIG.
図11に示す転写装置1aは、型保持体9(ロータ支持部材55)に、Z軸方向に貫通した孔61が設けられている点が、図3に示す転写装置1とは異なり、その他の点は、図3に示す転写装置1とほぼ同様に構成され、ほぼ同様の効果を奏する。
11 differs from the transfer apparatus 1 shown in FIG. 3 in that the mold holder 9 (rotor support member 55) is provided with a
すなわち、図11に示す転写装置1aの型保持体9には、回転中心軸CL1に沿って延びている貫通孔61が設けられており、これにより、型保持体9は、ほぼ円筒状に形成されている。そして、貫通孔61内部の上部側(高さ方向でモータ111のロータ41が設けられている箇所)には、紫外線発生装置57が設けられており、この紫外線発生装置57が発生した紫外線が、貫通孔61の下側やバックアップガラス11や型Mを通り、転写のときに被成型品Wに照射されるようになっている。
That is, the
なお、紫外線発生装置57は、移動部材27に一体的に設けられており、図11に示す転写装置1aでは、図3に示すクロスローラベアリング係合部材53と図3に示すロータ支持部材55とが一体で構成されている。
The ultraviolet
ところで、図11に示す転写装置1aにおいて、型保持体9の上部(たとえば、移動部材27)に紫外線発生装置57を設け、この紫外線発生装置57が発した紫外線が型保持体9の貫通孔61等を通って被成型品Wに照射されるように構成されていてもよい。
By the way, in the
また、上述した転写装置1,1aでは、制御装置101によって、被成型品Wに対する型Mの位置ずれの修正を自動的に行っているが、位置ずれの修正を手動で行ってもよい。
In the
すなわち、検出子17や画像処理ユニット105によって求めた位置ずれ量(被成型品保持体5に保持されている被成型品Wに対する、型保持体9に保持されている型Mの、X軸、Y軸方向位置ずれ量、軸CL1まわりに回転位置ずれ量)を、表示操作ユニット107で表示し、この表示に基づいて、転写装置1,1aのオペレータが修正値を、入力手段の例である表示操作ユニット107を介して入力するようにしてもよい。
That is, the amount of displacement obtained by the
そして、前記入力した修正値に基づいて、制御装置101の制御の下、型保持体9の位置ずれ量を調整し、この調整後に型保持体9を被成型品W側に移動し、転写を行うようにしてもよい。
Then, based on the input correction value, the amount of displacement of the
なお、上記説明では、X軸方向、Y軸方向を水平方向とし、Z軸方向を上下方向としたが、Z軸方向を水平方向としてもよい。さらには、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向がお互いに直交していれば、前記各方向が斜めな方向であってもよい。 In the above description, the X-axis direction and the Y-axis direction are the horizontal directions and the Z-axis direction is the vertical direction, but the Z-axis direction may be the horizontal direction. Furthermore, as long as the X-axis direction, the Y-axis direction, and the Z-axis direction are orthogonal to each other, the directions may be oblique directions.
また、転写装置1,1aは、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置であって、前記被成型品に対する型の回転アライメントを調整する回転アライメント調整手段を有する転写装置の例である。
The
1,1a 転写装置
3 ベースフレーム
5 被成形品保持体
7 XYステージ
9 型保持体
15 位置ずれ量検出手段
27 移動部材
29 クロスローラベアリング
45 回転スケール本体
57 紫外線発生装置
101 制御装置
105 画像処理ユニット
111 θ軸回転駆動モータ
115 回転スケール
1,
Claims (3)
前記被成型品を保持する被成型品保持体と;
前記型を保持し、前記被成型品保持体に対して接近・離反する方向で相対的に移動すると共に、前記接近・離反する方向に延びた軸を回転中心にして前記被成型品保持体に対し相対的に回転位置決め自在な型保持体と;
前記型の前記被成型品に対する回転位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出手段と;
を有し、前記被成型品保持体が、前記接近・離反する方向と直交する方向で、前記型保持体に対して相対的に移動位置決め自在に構成されており、
前記位置ずれ量検出手段は、前記型の前記被成型品に対する前記直交方向の位置ずれ量を検出する手段であり、
前記位置ずれ量検出手段で検出した回転位置ずれ量に基づいて、この回転位置ずれ量を無くすように前記型保持体を相対的に回転し、この回転後に前記型保持体を前記被成型品保持体側に移動し、前記転写を行う制御をする制御手段を有し、
前記制御手段は、前記位置ずれ量検出手段で検出した前記直交方向の位置ずれ量に基づいて、この直交方向の位置ずれ量を無くすように前記被成型品保持体を相対的に前記直交方向に移動し、この移動後に前記型保持体を前記被成型品保持体側に移動し、前記転写を行う制御をする手段であり、
ベースフレームと、前記ベースフレームに移動自在に設けられた移動部材とを有し、
前記型保持体が1つのベアリングを介して前記移動部材に支持されていることによって、前記型保持体が、前記被成型品保持体に対して接近・離反する方向で移動すると共に、前記接近・離反する方向に延びた軸を回転中心にして前記被成型品保持体に対し相対的に回転するようになっており、
成型済みの被成型品と型との直交方向の位置ずれ量および回転方向の位置ずれ量を検出し、前記被成型品と前記型との各ずれ量を修正すると共に、前記被成型品と前記型とを任意の回転角度に設定して再度成型し、または、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を直交方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、前記型による第1群の転写を行い、前記被成型品と前記型との各ずれ量を検出して修正すると共に、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を直交方向で移動すると共に回転させて相対的に位置決めし、前記型による第2群の転写を行って微細な転写パターンを環状につなげて前記被成型品に転写することを特徴とする転写装置。 In a transfer device for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product,
A molded product holder for holding the molded product;
The mold is held and relatively moved in a direction approaching / separating from the molding object holding body, and an axis extending in the approaching / separating direction is set as a rotation center to the molding object holding body. A mold holder which is relatively rotatable relative to the mold;
A positional deviation amount detecting means for detecting a rotational positional deviation amount of the mold with respect to the workpiece;
The molded article holder is configured to be movable and positionable relative to the mold holder in a direction orthogonal to the approaching / separating direction,
The positional deviation amount detecting means is means for detecting the positional deviation amount in the orthogonal direction with respect to the molded product of the mold,
Based on the rotational displacement amount detected by the displacement amount detection means, the mold holder is relatively rotated so as to eliminate this rotational displacement amount, and after this rotation, the mold carrier is held by the molded product. Control means for moving to the body side and performing the transfer,
The control means relatively moves the workpiece holder in the orthogonal direction so as to eliminate the orthogonal positional deviation amount based on the orthogonal positional deviation amount detected by the positional deviation amount detection means. Moving, and after this movement, the mold holder is moved to the molded article holder, and the transfer is controlled.
A base frame, and a moving member provided movably on the base frame;
Since the mold holder is supported by the moving member via a bearing, the mold holder moves in a direction approaching / separating from the molded article holder, and the approach / It is designed to rotate relative to the molded article holder with an axis extending in a direction away from the rotation center,
Detecting the amount of misalignment in the orthogonal direction and the amount of misalignment in the rotational direction between the molded product to be molded and the mold, and correcting each misalignment between the product to be molded and the mold, and The mold is set to an arbitrary rotation angle and molded again, or the mold holder is moved relative to the molded article holder in the orthogonal direction and rotated to position it relative to the mold holder. Perform a group of transfer, detect and correct the amount of deviation between the molded product and the mold, and move and rotate the mold holder relative to the molded product holder. A transfer apparatus characterized by relatively positioning, transferring a second group by the mold, transferring a fine transfer pattern in an annular shape, and transferring it to the product to be molded .
前記回転中心軸に沿って延びている貫通孔が、前記型保持体に設けられており、
前記貫通孔内に紫外線発生装置が設けられているか、もしくは、紫外線が前記貫通孔を通って被成型品に照射されるように構成されていることを特徴とする転写装置。 The transfer device according to claim 1 ,
A through hole extending along the rotation center axis is provided in the mold holder,
Wherein either ultraviolet generating device is provided in the through hole, or ultraviolet rays through the through hole transfer apparatus characterized that you have been configured to be irradiated to the molded article.
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