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JP5328869B2 - Method of manufacturing a mold for transfer - Google Patents

Method of manufacturing a mold for transfer Download PDF

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JP5328869B2
JP5328869B2 JP2011231312A JP2011231312A JP5328869B2 JP 5328869 B2 JP5328869 B2 JP 5328869B2 JP 2011231312 A JP2011231312 A JP 2011231312A JP 2011231312 A JP2011231312 A JP 2011231312A JP 5328869 B2 JP5328869 B2 JP 5328869B2
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Description

本発明は、転写用の型の製造方法に係り、特に、ベース部材と転写用の微細な型が形成されている型部材とによって構成されたものに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a transfer mold, and more particularly, to a structure constituted by a base member and a mold member on which a fine transfer mold is formed.

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(被成形品)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(非特許文献1参照)。   In recent years, a mold (template, stamper) is produced by forming an ultra-fine transfer pattern on a quartz substrate or the like by an electron beam drawing method, etc., which is formed on the surface of the substrate to be transferred (molded product) as a molded product (substrate). Research and development has been made on a nanoimprint technique in which the mold is pressed against the resist film with a predetermined pressure to transfer a transfer pattern formed on the mold (see Non-Patent Document 1).

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に記載の転写装置が知られている。この転写装置は、L字型のフレームの下部水平部にXステージ、Yステージを設けてその上に被成形品の支持部である基板テーブルを搭載し、フレームの垂直部の上部に上下方向の移動機構を介して型支持部(型保持体)を設けている。型保持体は平面部を備え、この平面部で転写用の超微細な転写パターンが形成されている型を保持するようになっている。   Further, as a device for executing the nanoimprint, for example, a transfer device described in Patent Document 1 is known. In this transfer device, an X stage and a Y stage are provided at the lower horizontal portion of the L-shaped frame, and a substrate table as a support portion of the molded product is mounted thereon, and the vertical direction of the vertical portion of the frame is vertically A mold support (mold holder) is provided via a moving mechanism. The mold holding body includes a flat portion, and the flat portion holds a mold on which an ultra fine transfer pattern for transfer is formed.

そして、基板テーブルを、Xステージ、Yステージを用いてX軸方向Y軸方向で適宜位置決めし、型保持体を下降し型で平板状の基板(被成形対象)を押圧することで、基板への超微細な転写パターンの転写を行うようになっている。   Then, the substrate table is appropriately positioned in the X-axis direction and the Y-axis direction using the X stage and the Y stage, the mold holder is lowered, and the flat substrate (the object to be molded) is pressed with the mold to the substrate. The transfer of ultra-fine transfer patterns is performed.

特開2004−34300号公報JP 2004-34300 A

Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and NanotechnologyPrecision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology

ところで、前述した転写に使用する型は、転写のときの押圧で受ける力に対して容易に変形しないように、ある程度の剛性(たとえばある程度の厚さ)を備えていなければならない。   By the way, the mold used for the transfer described above must have a certain degree of rigidity (for example, a certain thickness) so as not to be easily deformed by the force received by the pressing during the transfer.

しかし、ある程度の厚さを備えた型に微細な転写パターンを形成することは一般的に困難であるという問題がある。   However, there is a problem that it is generally difficult to form a fine transfer pattern on a mold having a certain thickness.

すなわち、石英ガラス等の透明型は、一般的には、半導体製造プロセスと同様なプロセスで作成される。より詳しくは、電子ビーム描画装置等を用いて石英表面に微細なパターンを形成し、エッチングすることによって型を作成するのであるが、ウェハに半導体のパターンを形成する半導体製造装置を用いて微細な転写用のパターンを生成するので、型が厚くなると作成が困難になるのである。 That is, a transparent mold such as quartz glass is generally produced by a process similar to the semiconductor manufacturing process. More specifically , a fine pattern is formed on a quartz surface by using an electron beam drawing apparatus or the like, and a mold is created by etching. However, a fine pattern is formed by using a semiconductor manufacturing apparatus that forms a semiconductor pattern on a wafer. Since the pattern for transfer is generated, it becomes difficult to create the pattern when the mold becomes thick .

発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型の製造方法であって、製造が容易である転写用の型の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a method for manufacturing a transfer mold that transfers a fine pattern onto a molding target by pressing it against the molding target, and is easy to manufacture. It shall be the object of providing a mold manufacturing method of a certain transfer.

請求項に記載の発明は、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型の製造方法において、所定の厚さを有する錐台状のベース部材の面積の小さいほうの上底面に、微細な転写パターンが形成され前記ベース部材よりも薄く形成された板状の型部材を紫外線硬化式の接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程を有し、前記ベース部材、前記型部材および前記接着剤が透明であり、前記貼り付け工程は、前記型を用いて前記被成形対象に微細なパターンを、紫外線を用いて転写するときに使用する転写装置に、前記ベース部材と前記型部材とを設置して、前記ベース部材で前記型部材を押圧してなされる工程である転写用の型の製造方法である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a transfer die manufacturing method for transferring a fine pattern onto a molding target by pressing the molding target, and a frustum-shaped base member having a predetermined thickness. On the upper bottom surface of the smaller area, it has a pasting step of pasting a plate-shaped mold member formed with a fine transfer pattern and thinner than the base member using an ultraviolet curable adhesive, the base member, the mold member and the adhesive is transparent der is, the attaching step, a fine pattern wherein the object to be molded by using the mold, the transfer device to be used when transferring using an ultraviolet the installed base member and with said mold member, a mold manufacturing method of a transfer Ru step der to be made by pressing the mold member with the base member.

本発明によれば、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型の製造方法であって、製造が容易である転写用の型の製造方法を提供することができるという効果を奏する。 According to the present invention, there is provided a manufacturing method of a transfer mold for transferring a fine pattern onto the molding object by pressing against the molding object, which is easy to manufacture. There is an effect that can be done.

本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである。1 illustrates an overall configuration of a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである。1 illustrates an overall configuration of a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである。1 illustrates an overall configuration of a transfer apparatus according to an embodiment of the present invention. ジンバル機構45の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the gimbal mechanism 45. FIG. ジンバル機構45の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the gimbal mechanism 45. FIG. ジンバル機構45の詳細を示す図である。It is a figure which shows the detail of the gimbal mechanism 45. FIG. 転写用の型41の概略構成等を示す図である。It is a figure which shows schematic structure etc. of the type | mold 41 for transfer. 図8は、図7におけるVIII矢視図である。FIG. 8 is a view taken along arrow VIII in FIG.

図1〜図3は、本発明の実施形態に係る転写装置1の全体的構成を例示するものであって、図1、図2において、符号1は転写装置、3は本体フレームである。本体フレーム3は、図1に示すように、側面視した場合の形状は概ねL字型をしており、下部側にベースフレームとしての四角形状の下部フレーム7が一体的に取り付けられている。下部フレーム7の4隅には、それぞれタイバー9が本体フレーム3の垂直部と平行に立設され、タイバー9の上端には、駆動手段を支持するための支持フレームとしての四角形状の上部フレーム5が取り付けられている。タイバー9には、前記上部フレーム5と下部フレーム7との間において、四角形状の可動体19がタイバー9に沿う方向(後述するテーブル11に対し接近しまたは離反する方向)すなわち上下に移動自在に遊嵌されている。 1 to 3 illustrate the overall configuration of a transfer device 1 according to an embodiment of the present invention. In FIGS. 1 and 2, reference numeral 1 denotes a transfer device, and 3 denotes a main body frame. As shown in FIG. 1, the body frame 3 is generally L-shaped when viewed from the side, and a rectangular lower frame 7 as a base frame is integrally attached to the lower side. At the four corners of the lower frame 7, tie bars 9 are erected in parallel with the vertical portion of the main body frame 3, and at the upper end of the tie bar 9, a rectangular upper frame 5 as a support frame for supporting the driving means. Is attached. The tie bars 9, moving the between the upper frame 5 and a lower frame 7, the ie vertically (approaching or direction away against the table 11 to be described later) direction rectangular movable member 19 along the tie bars 9 Freely fitted.

本体フレーム3の上部は、上部フレーム5及び可動体19の左右両側面における前後方向のほぼ半分(中間)の位置に達するように前方(図1において右方)に突出し、その先端には上下に伸びるリニアガイド(案内手段)21が取り付けられている。上部フレーム5と可動体19の左右両側面には、リニアガイド21に係合して、例えば零クリアランスの状態で上下に精密に案内移動されるスライダ23、24が取り付けられている。   The upper part of the main body frame 3 protrudes forward (to the right in FIG. 1) so as to reach the position of approximately half (middle) in the front-rear direction on both the left and right side surfaces of the upper frame 5 and the movable body 19, and the top end of the upper part is vertically An extending linear guide (guide means) 21 is attached. Sliders 23 and 24 are attached to the left and right side surfaces of the upper frame 5 and the movable body 19 so as to engage with the linear guide 21 and to be accurately guided up and down with, for example, zero clearance.

上記説明より理解されるように、前記本体フレーム3は、前記下部フレーム(ベースフレーム)7を支持するフレーム支持部3Aを一端側(下端側)に備えることにより、側面視したときに、図1に示すように概ねL字形を呈するものである。そして、前記本体フレーム3の他端側(上端側)の左右両側(図1において紙面に垂直な方向の両側)に、前記リニアガイド21を備えたガイドフレーム3Bを前方に突出して備えることにより、上端側(他端側)に凹部を形成した構成である。   As understood from the above description, the main body frame 3 is provided with a frame support portion 3A for supporting the lower frame (base frame) 7 on one end side (lower end side), so that when viewed from the side, FIG. As shown in FIG. 2, it is generally L-shaped. And, by providing the guide frames 3B provided with the linear guides 21 on the left and right sides (both sides in the direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1) on the other end side (upper end side) of the main body frame 3, It is the structure which formed the recessed part in the upper end side (other end side).

そして、前記上部フレーム5及び前記可動体19は、図3に示すように、本体フレーム3における左右の前記ガイドフレーム3Bの間に配置してあり、前記上部フレーム5、可動体19に備えた前記スライダ23、24は、上部フレーム5、可動体19の前後方向(図1、図3において左右方向)及び左右方向(図1において紙面に垂直な方向、図3において上下方向)の中心を中心として対称的な位置において前記リニアガイド21に移動可能に係合してある。なお、図1には、前記リニアガイド21は、前記スライダ23、24に共通化してあるが、前記スライダ23、24にそれぞれ対応したリニアガイドを別個に設けることも可能である。しかし、加工の容易性、互いの平行度の加工精度を考慮すると、スライダ23、24に対してリニアガイド21を共通に設けることが望ましいものである。   As shown in FIG. 3, the upper frame 5 and the movable body 19 are disposed between the left and right guide frames 3B in the main body frame 3, and the upper frame 5 and the movable body 19 are provided with the The sliders 23 and 24 are centered on the center of the upper frame 5 and the movable body 19 in the front-rear direction (left-right direction in FIGS. 1 and 3) and left-right direction (direction perpendicular to the paper surface in FIG. 1, up-down direction in FIG. 3). The linear guide 21 is movably engaged at a symmetrical position. In FIG. 1, the linear guide 21 is shared by the sliders 23 and 24. However, linear guides corresponding to the sliders 23 and 24 can be provided separately. However, considering the ease of processing and the processing accuracy of the parallelism, it is desirable to provide the linear guide 21 in common for the sliders 23 and 24.

ここに、上部フレーム5は、タイバー9を介して下部フレーム7及び本体フレーム3に固定されているが、後述する型の押し付け力や温度変化等によりタイバー9が伸縮したとき、上部フレーム5の上下動を許すと共に、タイバー9の曲がりや伸縮によって生じるタイバー9と垂直な面内における上部フレーム5の位置ずれ(横ずれ)を防止するために、上記リニアガイド21とスライダ23が設けられている。これは、上部フレーム5の位置ずれ(横ずれ)をより確実に防止するためのものであり、上部フレーム5は、本体フレーム3から切り離し、タイバー9により下部フレーム7に連結固定するのみでもよい。   Here, the upper frame 5 is fixed to the lower frame 7 and the main body frame 3 via the tie bars 9, but when the tie bar 9 expands and contracts due to a pressing force of a mold or a temperature change described later, the upper frame 5 The linear guide 21 and the slider 23 are provided in order to allow the movement and to prevent a positional shift (lateral shift) of the upper frame 5 in a plane perpendicular to the tie bar 9 caused by bending or expansion / contraction of the tie bar 9. This is for more reliably preventing the positional deviation (lateral deviation) of the upper frame 5, and the upper frame 5 may be separated from the main body frame 3 and connected and fixed to the lower frame 7 by the tie bar 9.

可動体19は、上記のようにタイバー9には遊嵌されているため、リニアガイド21とスライダ24により上下方向への移動を精密に案内される。   Since the movable body 19 is loosely fitted to the tie bar 9 as described above, the movement in the vertical direction is precisely guided by the linear guide 21 and the slider 24.

上記リニアガイド21及びスライダ23,24は、上部フレーム5及び可動体19自体の温度変化による位置ずれ(横ずれ)を防止するため、上部フレーム5及び可動体19の前後左右の中心に対して対称の位置に配置することが好ましい。   The linear guide 21 and the sliders 23 and 24 are symmetrical with respect to the front, rear, left and right centers of the upper frame 5 and the movable body 19 in order to prevent positional displacement (lateral deviation) due to temperature changes of the upper frame 5 and the movable body 19 itself. It is preferable to arrange in a position.

下部フレーム7の上面中央には、上に向かって垂直に伸びる固定台10が取り付けられている。固定台10の上には、図2に示すように、X,Yテーブル等のX,Y方向(前後左右方向)へ移動可能かつ微調整して位置決め可能な可動テーブル11が設けられ、この可動テーブル11の上には、被成形品13を支持する支持台15が設けられている。そして、被成形材料が供給された基板(被成形品)13が、可動テーブル11に搭載されるようになっている。可動テーブル11は、リニアガイドとスライダにより案内され、サーボモータにより駆動されるもので、公知の構成であるため、詳述を避ける。   A fixed base 10 extending vertically upward is attached to the center of the upper surface of the lower frame 7. As shown in FIG. 2, a movable table 11 that can be moved in the X and Y directions (front and rear, left and right directions) and that can be finely positioned is provided on the fixed base 10. On the table 11, a support base 15 for supporting the product 13 is provided. A substrate (molded product) 13 supplied with the molding material is mounted on the movable table 11. The movable table 11 is guided by a linear guide and a slider and is driven by a servo motor. Since the movable table 11 has a known configuration, detailed description is avoided.

被成形品(被成形対象)13は、例えば、シリコン、ガラス、セラミック等の適宜な材料よりなる基板の上面に紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層(図示せず;成形材料)を数10nm〜数μmの厚さに塗布した薄膜を備えた構成である。   The molded product (molded object) 13 is a molded layer (not shown; molding material) using a resist made of an ultraviolet curable resin or the like on the upper surface of a substrate made of an appropriate material such as silicon, glass, or ceramic. Is provided with a thin film coated with a thickness of several tens nm to several μm.

図2に示すように、可動体19の下面中央(前記ベースフレームに対向した対向面の中央)には、型41の被成形品13への押し当て力を検出する検出手段の例であるロードセル46を介して、旋回台47が可動体19の下面中央を中心として旋回可能かつ所定の角度位置に固定可能に取り付けられている。この旋回台47には、ジンバル機構45を介して型支持プレート(型保持体)43が取り付けられ、この型支持プレート43に型41が着脱可能に装着されるようになっている。   As shown in FIG. 2, a load cell which is an example of a detecting means for detecting a pressing force of the mold 41 against the molded product 13 is provided at the center of the lower surface of the movable body 19 (the center of the facing surface facing the base frame). A swivel base 47 is attached via 46 so that it can turn around the center of the lower surface of the movable body 19 and can be fixed at a predetermined angular position. A mold support plate (mold holder) 43 is attached to the swivel base 47 via a gimbal mechanism 45, and the mold 41 is detachably attached to the mold support plate 43.

ジンバル機構45は、型41の型表面(図2において下面)中央を中心とする球面を有し、型41が上記型表面の中央を中心として自在に傾動可能になっている。詳しくは後述するが、型41は型表面(図2において下面)にリソグラフィ技術を用いて微細な凹凸のパターンが形成されている。上記型支持プレート43、ジンバル機構45、旋回台47及びロードセル46は、いずれも中央に紫外線を通過するための貫通孔を有している。   The gimbal mechanism 45 has a spherical surface centered on the center of the mold surface (lower surface in FIG. 2) of the mold 41, and the mold 41 can freely tilt around the center of the mold surface. As will be described in detail later, the mold 41 has a fine uneven pattern formed on the mold surface (the lower surface in FIG. 2) using a lithography technique. Each of the mold support plate 43, the gimbal mechanism 45, the swivel base 47, and the load cell 46 has a through-hole for allowing ultraviolet rays to pass through in the center.

支持フレームとしての前記上部フレーム5には、前記可動体19を移動する(上下方向に進退駆動せしめる)ための駆動手段の一例としてのサーボモータ33が装着支持されている。サーボモータ33の出力軸35は、軸受29により上部フレーム5に回転のみ自在に取り付けられた中空軸31に連結され、中空軸31の下端には、ボールねじ機構25を構成するボールねじナット26が取り付けられている。このボールねじナット26には、可動体19の前後左右の中央部(中心)に垂直に取り付け固定されたボールねじ軸27が係合し、可動体19を所定の速度及びトルクで上下に移動させるようになっている。なお、参照符号33Aはサーボモータ33の回転位置を検出するロータリーエンコーダである。   A servo motor 33 as an example of a driving means for moving the movable body 19 (moving forward and backward in the vertical direction) is mounted and supported on the upper frame 5 as a support frame. The output shaft 35 of the servo motor 33 is connected to a hollow shaft 31 that is rotatably attached to the upper frame 5 by a bearing 29. A ball screw nut 26 constituting the ball screw mechanism 25 is provided at the lower end of the hollow shaft 31. It is attached. The ball screw nut 26 engages with a ball screw shaft 27 that is vertically attached and fixed to the center (center) of the front, rear, left, and right of the movable body 19 to move the movable body 19 up and down at a predetermined speed and torque. It is like that. Reference numeral 33 </ b> A is a rotary encoder that detects the rotational position of the servomotor 33.

上部フレーム5には、バランス取り手段の一例としてのバランスシリンダ50が、図3に示すように、可動体19の中心を中心として対称な位置に複数設けられている。これらのバランスシリンダ50のピストンロッド52は、それぞれ可動体19に連結され、重力による可動体19の下向きの荷重を相殺するようになっている。   The upper frame 5 is provided with a plurality of balance cylinders 50 as an example of balancing means at symmetrical positions with the center of the movable body 19 as shown in FIG. The piston rods 52 of these balance cylinders 50 are respectively connected to the movable body 19 so as to cancel the downward load of the movable body 19 due to gravity.

可動体19の下面には、型支持プレート43等を囲むリング状の上カバー54が取り付けられている。他方、下部フレーム7側には、下端を固定台10の周面に移動可能に係合され、上端を上記上カバー54の下端に当接可能に形成されて可動テーブル11等を囲む同じくリング状の下カバー56が取り付けられている。この下カバー56は、下部フレーム7に取り付けられた上下動用アクチュエータの一例としての複数のシリンダ58により上下に移動され、上カバー54とにより、型支持プレート43及び可動テーブル11の周囲に開閉可能な成形室60を形成するようになっている。   A ring-shaped upper cover 54 surrounding the mold support plate 43 and the like is attached to the lower surface of the movable body 19. On the other hand, on the lower frame 7 side, the lower end is movably engaged with the peripheral surface of the fixed base 10, and the upper end is formed so as to be able to abut on the lower end of the upper cover 54 so as to surround the movable table 11 and the like. A lower cover 56 is attached. The lower cover 56 is moved up and down by a plurality of cylinders 58 as an example of vertical movement actuators attached to the lower frame 7, and can be opened and closed around the mold support plate 43 and the movable table 11 by the upper cover 54. A molding chamber 60 is formed.

次いでこの転写装置の作用について説明する。上下動用アクチュエータとしてのシリンダ58により下カバー56を下降させて成形室60を開き、型41を型支持プレート43に取り付け、型41の中央を中心とする水平な回転方向の取り付け角度(型の方向性)を旋回台47により微調整する。なお、この型41の取り付け角度調整は、型取り付け時のみでなく、マークを用いた公知の位置合わせ手段により、支持台15上にセットされた被成形品13に合わせてその都度、自動的に微調整するようにしてもよい。   Next, the operation of this transfer device will be described. The lower cover 56 is lowered by a cylinder 58 serving as a vertical movement actuator to open the molding chamber 60, the mold 41 is attached to the mold support plate 43, and the mounting angle in the horizontal rotation direction around the center of the mold 41 (the direction of the mold) ) Is finely adjusted by the turntable 47. The mounting angle adjustment of the mold 41 is automatically performed not only when the mold is mounted but also every time according to the molded product 13 set on the support base 15 by a known positioning means using a mark. Fine adjustment may be made.

上記のように型41をセットした後、上面に被成形層を塗布した被成形品13を支持台15上にセットする。   After the mold 41 is set as described above, the molded product 13 having the molding layer coated on the upper surface is set on the support base 15.

次いでシリンダ58により下カバー56を上昇させて成形室60を閉じ、サーボモータ33のトルクを比較的小さな値に設定した状態で可動体19を下降させて型41を被成形品13に接近移動し、型41を被成形品13の上面に比較的小さな押し付け力で押圧する。   Next, the lower cover 56 is raised by the cylinder 58 to close the molding chamber 60, the movable body 19 is lowered with the torque of the servo motor 33 set to a relatively small value, and the die 41 is moved closer to the product 13. The mold 41 is pressed against the upper surface of the product 13 with a relatively small pressing force.

このとき、可動体19は、左右両側方に配置されたリニアガイド21及びスライダ24により、移動方向に対して直交する方向への位置ずれ(横ずれ)をより小さく抑えられて下降し、被成形品13の所定位置に向けて押し付けられる。また、このとき、可動体19は、バランスシリンダ50により重力による下向きの荷重を相殺されているため、サーボモータ33はより小さなトルクで作動可能であり、トルク及び速度をより正確に制御されて下降する。   At this time, the movable body 19 is lowered by the linear guides 21 and the sliders 24 arranged on both the left and right sides, and the position shift (lateral shift) in the direction orthogonal to the moving direction is suppressed to a lower level. It is pressed toward 13 predetermined positions. At this time, since the movable body 19 is offset by the balance cylinder 50 with the downward load due to gravity, the servo motor 33 can be operated with a smaller torque, and the torque and speed are controlled more accurately and lowered. To do.

型41が被成形品13に押し付けられる際、両者の当接面(接触面)の平行度にずれがあると、型41はジンバル機構45により傾動自在に支持されているため、被成形品13の上面に倣って型41の全面が均一な面圧で押し付けられる。このとき、ジンバル機構45は、型41の型表面(図2において下面)中央を中心とする球面により、型表面の中央を中心として傾動するため、横方向(水平方向)の位置ずれを生じない。   When the mold 41 is pressed against the molded product 13, if there is a deviation in the parallelism between the contact surfaces (contact surfaces) of the two, the mold 41 is supported by the gimbal mechanism 45 so as to be tiltable. The entire surface of the mold 41 is pressed with a uniform surface pressure following the upper surface of the mold. At this time, the gimbal mechanism 45 is tilted about the center of the mold surface by the spherical surface centered on the mold surface (lower surface in FIG. 2) of the mold 41, so that no lateral (horizontal) misalignment occurs. .

上記押し付け力は、ロードセル46により検出され、サーボモータ33にフィードバックされて所定の値に保たれる。このときにも、可動体19の荷重は、バランスシリンダ50により相殺され、サーボモータ33のトルクはより小さな値であるため、トルク制御がより正確に行われる。   The pressing force is detected by the load cell 46, fed back to the servo motor 33, and kept at a predetermined value. Also at this time, the load of the movable body 19 is canceled by the balance cylinder 50, and the torque of the servo motor 33 is a smaller value, so that the torque control is performed more accurately.

こうして比較的小さな押し付け力による押し付けが完了したところで、ジンバル機構45の空気軸受をたとえば負圧にして(詳しくは、ジンバル機構45の詳しい説明のところで後程述べるように真空吸着等して)型41の姿勢を不動状態に固定した後、サーボモータ33のトルクを増加させる。このトルク増加により型41は、被成形品13の上面に塗布された被成形層に強く押し付けられ、型41の表面に形成された微細な凹凸のパターンを被成形品13の被成形層に転写する。   When the pressing with the relatively small pressing force is completed in this way, the air bearing of the gimbal mechanism 45 is set to, for example, a negative pressure (specifically, by vacuum suction or the like as described later in the detailed description of the gimbal mechanism 45). After fixing the posture in the immobile state, the torque of the servo motor 33 is increased. Due to this torque increase, the mold 41 is strongly pressed against the molding layer applied to the upper surface of the molded product 13, and the fine uneven pattern formed on the surface of the mold 41 is transferred to the molding layer of the molded product 13. To do.

この型41の強い押し付け力により、タイバー9はごく僅かではあるが伸び、上部フレーム5を上方向へ変位させる。この上部フレーム5の変位はリニアガイド21とスライダ23により吸収され、本体フレーム3の上部を図1において左方へ反らせるような不具合は生じない。そこで、型41の押し付けに伴う型41の移動方向に対して直交する方向の位置ずれ(横ずれ)が抑えられる。   Due to the strong pressing force of the mold 41, the tie bar 9 extends slightly but displaces the upper frame 5 upward. The displacement of the upper frame 5 is absorbed by the linear guide 21 and the slider 23, and there is no problem that the upper part of the main body frame 3 is bent leftward in FIG. Therefore, a positional shift (lateral shift) in a direction orthogonal to the moving direction of the mold 41 due to the pressing of the mold 41 is suppressed.

また、上部フレーム5は、上記リニアガイド21とスライダ23により支持されているため、複数のタイバー9の伸びに差が生じるような場合にも、上部フレーム5の位置ずれ(横ずれ)は小さく抑えられ、型41の位置ずれ(横ずれ)を小さく抑える。   Further, since the upper frame 5 is supported by the linear guide 21 and the slider 23, even when there is a difference in the elongation of the plurality of tie bars 9, the positional deviation (lateral deviation) of the upper frame 5 is suppressed to a small level. The positional deviation (lateral deviation) of the mold 41 is kept small.

なお、このタイバー9の伸びの差は、型41の押し付け力が比較的小さい場合には、極めてわずかであるため、上記リニアガイド21とスライダ23による上部フレーム5の案内手段は省略してもよい。   The difference in elongation of the tie bar 9 is very small when the pressing force of the die 41 is relatively small. Therefore, the guide means for the upper frame 5 by the linear guide 21 and the slider 23 may be omitted. .

上記転写の後、被成形層を硬化させ、被成形層を硬化させた後、型41の姿勢を固定したままサーボモータ33により可動体19を上昇させて型41を被成形品13から離す。次いでシリンダ58により下カバー56を下降させて成形室60を開き、被成形品13を取り出して一連の転写動作を終了する。   After the transfer, the molding layer is cured and the molding layer is cured, and then the movable body 19 is raised by the servomotor 33 while the posture of the mold 41 is fixed, and the mold 41 is separated from the molded article 13. Next, the lower cover 56 is lowered by the cylinder 58, the molding chamber 60 is opened, the molded product 13 is taken out, and a series of transfer operations is completed.

ここで、ジンバル機構45について詳しく説明する。   Here, the gimbal mechanism 45 will be described in detail.

図4〜図6は、ジンバル機構45の詳細を示す図であり、図4はジンバル機構45の垂直方向縦断面図、図5はジンバル機構45の球面部およびこの近傍の拡大図、図6は第2のジンバル部材203の球面部を示す図であると共に図5におけるVI矢視図である。   4 to 6 are diagrams showing details of the gimbal mechanism 45, FIG. 4 is a vertical sectional view in the vertical direction of the gimbal mechanism 45, FIG. 5 is an enlarged view of the spherical portion of the gimbal mechanism 45 and its vicinity, and FIG. FIG. 6 is a view showing a spherical surface portion of the second gimbal member 203 and a view taken along arrow VI in FIG.

図4において、中心部に貫通孔を備えて上方に凸球面部を有する下側ジンバル部材(第1のジンバル部材)201と、中心部に貫通孔を備えて下方に凹球面部を有する上側ジンバル部材(第2のジンバル部材)203とが対接配置されている。なお、下側ジンバル部材201に凹球面部を設け上側ジンバル部材203に凸球面部を設けた構成にしてもよい。   In FIG. 4, a lower gimbal member (first gimbal member) 201 having a through hole at the center and having a convex spherical portion upward, and an upper gimbal having a through hole at the center and having a concave spherical portion below. A member (second gimbal member) 203 is disposed in contact with the member. The lower gimbal member 201 may be provided with a concave spherical surface portion, and the upper gimbal member 203 may be provided with a convex spherical surface portion.

下側ジンバル部材201の下部には型保持体(型支持プレート)43が固定(保持)されている。型支持プレート43の中心部にも貫通孔が設けられており、型保持体43の下面(テーブル11の面側)には型41が取り付けられている。   A mold holder (mold support plate) 43 is fixed (held) to the lower part of the lower gimbal member 201. A through hole is also provided in the center of the mold support plate 43, and the mold 41 is attached to the lower surface of the mold holding body 43 (the surface side of the table 11).

そして、紫外線発生装置(図示せず)が発生した紫外線が、各ジンバル部材201、203、型保持体43の貫通孔を通って型41まで到達し、さらに型41を透過して、被成形品13まで届くようになっている。   And the ultraviolet-ray which the ultraviolet-ray generator (not shown) generate | occur | produced reaches | attains the type | mold 41 through each gimbal member 201,203 and the through-hole of the type | mold holding body 43, and also permeate | transmits the type | mold 41, and to-be-molded goods It reaches to 13.

ジンバル機構45には、下側ジンバル部材201の姿勢を調整保持する姿勢調整及び保持手段が設けられている。   The gimbal mechanism 45 is provided with posture adjusting and holding means for adjusting and holding the posture of the lower gimbal member 201.

前記姿勢調整及び保持手段は、上側ジンバル部材203から下側ジンバル部材201に向けてエアーを噴射するためのエアー噴出用の管路213と、この管路213に接続しているエアー源(圧縮エアー供給源)217とを備えて構成されている。管路213は、上側ジンバル部材203の内部に形成され且つ上側ジンバル部材203の凹球面部に開口している。   The posture adjusting and holding means includes an air ejection pipe 213 for injecting air from the upper gimbal member 203 toward the lower gimbal member 201, and an air source (compressed air) connected to the pipe 213. Supply source) 217. The pipe line 213 is formed inside the upper gimbal member 203 and opens to the concave spherical surface portion of the upper gimbal member 203.

また、前記姿勢調整及び保持手段は、下側ジンバル部材201を上側ジンバル部材203に向けて真空引きするための真空引き用の管路211と、この管路211に接続されている真空引き装置(負圧発生手段)215とを備えて構成されている。管路211は、上側ジンバル部材203の内部に形成され且つ上側ジンバル部材203の凹球面部に開口している。   Further, the posture adjusting and holding means includes a evacuation pipe 211 for evacuating the lower gimbal member 201 toward the upper gimbal member 203, and a vacuum evacuation device connected to the pipe 211 ( Negative pressure generating means) 215. The pipe line 211 is formed inside the upper gimbal member 203 and opens to the concave spherical surface portion of the upper gimbal member 203.

そして、図示しない制御装置の制御の下、被成形品13の成形中において、型41の基板(被成形品13)への押し当て力をロードセル46で検出し、前記押し当て力が所定の値よりも小さい場合は、前記真空引き(管路211からの真空引き)を停止しておくと共に前記エアーの噴出を行い、ロードセル46により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合にエアーの噴出(管路213からのエアーの噴出)を停止すると共に前記真空引きを開始するように構成されている。   Then, under the control of a control device (not shown), during the molding of the molded product 13, the pressing force of the mold 41 against the substrate (molded product 13) is detected by the load cell 46, and the pressing force is a predetermined value. If the pressure is smaller than the above, the vacuuming (evacuation from the pipe 211) is stopped and the air is ejected, and the pressing force detected by the load cell 46 becomes larger than a predetermined value. In addition, the air evacuation (air blast from the pipe 213) is stopped and the evacuation is started.

さらに説明すると、上側ジンバル部材203には、前記対接面(凹球面部)に開口する大気開放用管路216が設けられている。   More specifically, the upper gimbal member 203 is provided with an air release conduit 216 that opens to the contact surface (concave spherical surface portion).

また、図6に示すように、上側ジンバル部材203の球面部には、リング状の各溝301、303、305、307、309が設けられている。これらの各リング状の溝は、上側ジンバル部材203の球面部の中心を中心とする同心円になっていると共に、互いが離れて設けられている。また、最も内側に位置している溝301と最も外側に位置している溝309とには、真空引き装置215へ接続されている吸引用管路211が連通しており、前記各溝301、309の間に位置している溝303、307には、大気開放用管路216が連通しており、前記溝303、307の間に位置している溝305には、圧縮エアー供給源217へ接続されている浮上用管路213が連通している。   Further, as shown in FIG. 6, ring-shaped grooves 301, 303, 305, 307, and 309 are provided on the spherical surface portion of the upper gimbal member 203. Each of these ring-shaped grooves has a concentric circle centered on the center of the spherical surface portion of the upper gimbal member 203 and is provided away from each other. Further, the suction pipe 211 connected to the vacuuming device 215 communicates with the innermost groove 301 and the outermost groove 309, and each of the grooves 301, An air opening conduit 216 communicates with the grooves 303 and 307 positioned between the grooves 309, and a compressed air supply source 217 is connected to the grooves 305 positioned between the grooves 303 and 307. The connected levitation pipeline 213 communicates.

このように、溝301と溝305との間に溝303が設けられ、溝305と溝309との間に溝307が設けられていることにより、管路213から噴出したエアーが管路211に入り込むことを防止することができる。   As described above, the groove 303 is provided between the groove 301 and the groove 305, and the groove 307 is provided between the groove 305 and the groove 309, so that the air blown from the pipe 213 enters the pipe 211. Intrusion can be prevented.

下側ジンバル部材201の凸球面部には、この凸球面部に隣接して張出し部の傾斜面219が形成されている。この傾斜面219は、図4に示すように、下側ジンバル部材201の軸心に対して上側が離反するように傾斜した傾斜面又は上部側が大径となるテーパ面に形成してある。また、上側ジンバル部材203にも、前記傾斜面219に対向した傾斜面(テーパ面)220が形成されている。傾斜面219と傾斜面220とは、ごく僅かに離れている。   On the convex spherical surface portion of the lower gimbal member 201, an inclined surface 219 of a protruding portion is formed adjacent to the convex spherical surface portion. As shown in FIG. 4, the inclined surface 219 is formed as an inclined surface inclined so that the upper side is separated from the axis of the lower gimbal member 201 or a tapered surface having a large diameter on the upper side. The upper gimbal member 203 is also formed with an inclined surface (tapered surface) 220 facing the inclined surface 219. The inclined surface 219 and the inclined surface 220 are slightly separated from each other.

参照符号218は調整ライナであって、下側ジンバル部材201の傾斜面219と上側ジンバル部材203の対向面(傾斜面)220との間隔を調整するものである。   Reference numeral 218 denotes an adjustment liner that adjusts the distance between the inclined surface 219 of the lower gimbal member 201 and the opposing surface (inclined surface) 220 of the upper gimbal member 203.

上側ジンバル部材203の上面には回動部材235が固定されており、回動部材235の内周側には回転軸受237を介して内側固定部材239が配設されている。さらに、内側固定部材239の上面にはプレート241が取り付け固定されている。前記プレート241及び内側固定部材239には圧縮エアーを導入する管路(たとえば、圧縮エアー供給源217に接続されている管路)243が形成されている。この圧縮エアーは図示の如く回動部材235を上下方向で静圧的に浮上させている。   A rotating member 235 is fixed to the upper surface of the upper gimbal member 203, and an inner fixing member 239 is disposed on the inner peripheral side of the rotating member 235 via a rotating bearing 237. Further, a plate 241 is attached and fixed to the upper surface of the inner fixing member 239. The plate 241 and the inner fixing member 239 are formed with a conduit (for example, a conduit connected to the compressed air supply source 217) 243 for introducing compressed air. As shown in the figure, this compressed air causes the rotating member 235 to float statically in the vertical direction.

回動部材235は一対のピエゾハンマー221A、221Bにより時計方向及び反時計方向に回動されることが可能である。なお、ピエゾハンマー221A、221Bはそのフレームがプレート241に固定されている。   The rotating member 235 can be rotated clockwise and counterclockwise by a pair of piezo hammers 221A and 221B. The frames of the piezo hammers 221A and 221B are fixed to the plate 241.

上述のピエゾハンマー221A、221Bはそれぞれオプションとして設けることができる。即ち、CD、DVDなどのように円周上に微細な凹凸が形成されたものを成形品とする場合のように、ジンバル機構45の旋回、回動をさせる必要がない場合は前記回動部材235、内側固定部材239及びピエゾハンマー221A、221Bを省略することが可能である。   The above-described piezo hammers 221A and 221B can each be provided as an option. That is, when the gimbal mechanism 45 does not need to be rotated and rotated as in the case of forming a product having fine irregularities on the circumference such as a CD or DVD, the rotating member is used. 235, the inner fixing member 239, and the piezo hammers 221A and 221B can be omitted.

図4において、プレート241の上面にはロードセル46が一体的に設けられている。参照符号46Aは信号取り出し用端子である。ロードセル46の上面は、可動体9に一体的に設置されている。   In FIG. 4, a load cell 46 is integrally provided on the upper surface of the plate 241. Reference numeral 46A is a signal extraction terminal. The upper surface of the load cell 46 is integrally installed on the movable body 9.

なお、上側ジンバル部材203から下側ジンバル部材201に向けてエアーを噴射する代わりに、下側ジンバル部材201から上側ジンバル部材203に向けてエアーを噴射してもよい。また、下側ジンバル部材201を上側ジンバル部材203に向けて真空引きする際、真空引き用の管路を下側ジンバル部材201に設けてもよい。   Instead of injecting air from the upper gimbal member 203 toward the lower gimbal member 201, air may be injected from the lower gimbal member 201 toward the upper gimbal member 203. Further, when evacuating the lower gimbal member 201 toward the upper gimbal member 203, a vacuum evacuation conduit may be provided in the lower gimbal member 201.

次に、転写装置1で転写を行う場合におけるジンバル機構45等の動作について説明する。   Next, the operation of the gimbal mechanism 45 and the like when performing transfer with the transfer apparatus 1 will be described.

まず、初期状態として、可動体19が上昇していると共に、型41、被成形品13がセットされているものとする。また、各管路211、213を用いた真空引きやエアー噴出を停止してあるものとする。   First, as an initial state, it is assumed that the movable body 19 is raised and the mold 41 and the molded product 13 are set. Further, it is assumed that evacuation and air ejection using the pipes 211 and 213 are stopped.

この初期状態から、図示しない制御手段の制御の下、可動体19が所定の位置(型41と被成形品13とが僅かに離れている位置)まで高速下降する。   From this initial state, under the control of a control means (not shown), the movable body 19 descends at a high speed to a predetermined position (a position where the mold 41 and the product 13 are slightly separated).

所定の位置まで下降したら、可動体19の下降速度を低速に切り換えると共に、管路213よりエアーを噴出して上側ジンバル部材203の球面部と下側ジンバル部材201の球面部との間にごく僅かな隙間を形成し、上側ジンバル部材203に対して下側ジンバル部材201が旋回しやすいようにする。この際、管路211からの真空引きは停止してある。   When the movable body 19 is lowered to a predetermined position, the lowering speed of the movable body 19 is switched to a low speed, and air is blown out from the pipe 213 so as to be slightly between the spherical surface portion of the upper gimbal member 203 and the spherical surface portion of the lower gimbal member 201. A gap is formed so that the lower gimbal member 201 can easily turn with respect to the upper gimbal member 203. At this time, evacuation from the pipe 211 is stopped.

続いて、ロードセル46により検出された力が所定の値を超えたか否かを検出する。なお、ロードセル46により検出された力が所定の値を超えるときに、型41が被成形品13の姿勢に倣うものである。   Subsequently, it is detected whether or not the force detected by the load cell 46 exceeds a predetermined value. When the force detected by the load cell 46 exceeds a predetermined value, the mold 41 follows the posture of the product 13.

力が所定の値を超えたときには、管路213からのエアーの噴出を停止すると共に管路211からの真空引きを行ない、下側ジンバル部材201の球面部を上側ジンバル部材203の球面部に真空吸着し上側ジンバル部材203に対して下側ジンバル部材201が旋回等(揺動等)しないように固定する。   When the force exceeds a predetermined value, the ejection of air from the pipe 213 is stopped and the vacuum from the pipe 211 is evacuated, and the spherical surface of the lower gimbal member 201 is vacuumed to the spherical surface of the upper gimbal member 203. The lower gimbal member 201 is fixed to the upper gimbal member 203 so that the lower gimbal member 201 does not rotate or swing (such as swing).

続いて、型41を被成形品13に所定の力で所定の時間押し付け被成形品13の被成形材料を紫外線硬化させて転写を行ない、転写終了後は、可動体19を高速上昇させて次の転写に備える。   Subsequently, the mold 41 is pressed against the molded product 13 with a predetermined force for a predetermined time, the molding material of the molded product 13 is cured with ultraviolet rays, and the transfer is performed. Preparing for the transfer of

ところで、転写装置1において真空引きを行うための管路211等を削除し、被成形品13の成形動作中(下側ジンバル部材201の姿勢を調整している間も含む)において、継続して管路213からエアーを噴出していてもよい。また、被成形品13の成形中において、ロードセル46により検出された押し当て力が所定の値よりも小さい場合はエアーの噴出を行ない、ロードセル16により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合に前記エアーの噴出を停止するように構成してもよい。   By the way, the pipe 211 for evacuation in the transfer device 1 is deleted and continuously during the molding operation of the molded product 13 (including during the adjustment of the posture of the lower gimbal member 201). Air may be ejected from the pipe 213. Further, when the pressing force detected by the load cell 46 is smaller than a predetermined value during the molding of the article 13, air is ejected, and the pressing force detected by the load cell 16 is lower than the predetermined value. You may comprise so that the ejection of the said air may be stopped when it becomes large.

また、転写装置1においてエアーの噴出を行うための管路213等を削除し、被成形品13の成形中において、ロードセル46により検出された押し当て力が所定の値よりも小さい場合は真空引きを停止しておき、ロードセル46により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合に前記真空引きを開始するように構成してもよい。   Further, the pipe 213 and the like for ejecting air in the transfer device 1 are deleted, and when the pressing force detected by the load cell 46 is smaller than a predetermined value during molding of the molded product 13, vacuuming is performed. May be stopped, and the evacuation may be started when the pressing force detected by the load cell 46 becomes larger than a predetermined value.

なお、前述した転写装置1(ジンバル機構45)の動作では、型41を被成形品13の成形面に直接押し当てて型41を倣わせているが、被成形品13のたとえば近くに調整用の面を設け、この調整用の面に型41を押し当てて型41を倣わせてもよい。   In the operation of the transfer device 1 (gimbal mechanism 45) described above, the mold 41 is directly pressed against the molding surface of the molded product 13 to follow the mold 41. The mold 41 may be copied by pressing the mold 41 against this adjustment surface.

また、図1や図2に示した構成を上下逆にすることや、横にすることも可能である。すなわち、前記説明においては縦型の構成の場合について例示したが、縦型であって上下逆の構成や横型の構成とすることも可能であり、種々の構成を採用することができる。   Also, the configuration shown in FIGS. 1 and 2 can be turned upside down or horizontally. That is, in the above description, the case of the vertical configuration is exemplified, but the vertical configuration may be reversed upside down or the horizontal configuration, and various configurations can be adopted.

さらに、図4に二点鎖線で示すように流体圧シリンダ(たとえば、空気圧シリンダ)257を適宜設け、下側ジンバル部材201の傾斜面219を付勢し、下側ジンバル部材201の球面部を上側ジンバル部材203の球面部に押し付けてもよい。また、流体圧シリンダ257に代えてまたは加えて弾性体(たとえば圧縮コイルばね)を用いて、下側ジンバル部材201の傾斜面219を付勢し、下側ジンバル部材201の球面部を上側ジンバル部材203の球面部に押し付けてもよい。   Further, as shown by a two-dot chain line in FIG. 4, a fluid pressure cylinder (for example, a pneumatic cylinder) 257 is appropriately provided, and the inclined surface 219 of the lower gimbal member 201 is urged, and the spherical portion of the lower gimbal member 201 is moved upward. You may press against the spherical part of the gimbal member 203. Further, instead of or in addition to the fluid pressure cylinder 257, an elastic body (for example, a compression coil spring) is used to bias the inclined surface 219 of the lower gimbal member 201, and the spherical surface portion of the lower gimbal member 201 becomes the upper gimbal member. You may press against the spherical surface part 203.

次に、転写用の型41について詳しく説明する。   Next, the transfer mold 41 will be described in detail.

図7は、転写用の型41の概略構成等を示す図であり、図8は、図7におけるVIII矢視図である。   FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration and the like of the transfer mold 41, and FIG. 8 is a view taken along arrow VIII in FIG.

前述したように、転写用の型(型)41が、被成形対象13に所定の力で押し当てられることによって、被成形対象13に微細なパターンが転写されるものであり、型41は、拘束部材101により、型保持体43に一体的に取り付けられている。   As described above, a fine pattern is transferred to the molding target 13 by pressing the transfer mold (mold) 41 against the molding target 13 with a predetermined force. The restraint member 101 is integrally attached to the mold holding body 43.

型41は、ベース部材103と型部材104とを備えて構成されている。ベース部材103は、転写を行うための転写装置1に着脱自在になっている。ベース部材103は、転写装置1に取り付けられるときに受ける力、転写装置1に取り付けられた状態で受ける力、転写装置1に取り付けられ被成形対象13への押し当て(転写のための押し当て)がされたときに受ける力に対して、十分な剛性を備えている。   The mold 41 includes a base member 103 and a mold member 104. The base member 103 is detachable from the transfer device 1 for transferring. The base member 103 receives a force when attached to the transfer device 1, a force received when attached to the transfer device 1, and is pressed against the molding target 13 attached to the transfer device 1 (press for transfer). It has sufficient rigidity against the force received when it is rubbed.

より詳しく説明すると、ベース部材103は、所定の高さ(厚さ)の四角錐台状に形成されている。換言すれば厚い平板状に形成されている。拘束部材101は、ベース部材103の側面(斜めな側面)に係合している。また、拘束部材101には、セットスクリュ105が螺合している。   More specifically, the base member 103 is formed in a square frustum shape having a predetermined height (thickness). In other words, it is formed in a thick flat plate shape. The restraining member 101 is engaged with the side surface (oblique side surface) of the base member 103. Further, a set screw 105 is screwed to the restraining member 101.

そして、拘束部材101をボルト等の締結部材で型保持体43に固定し、セットシュー107を介してセットスクリュ105でベース部材103を押すことにより、ベース部材103の側面が拘束部材101に押し付けられ、ベース部材103の底面(厚さ方向の両面のうちで面積の大きい方の面;図3ではベース部材103の上方に存在している面)が型保持体43に押し付けられ、ベース部材103が型保持体43に一体的に取り付けられる(設置される)ようになっている。また、セットスクリュ105を緩め拘束部材101を型保持体43から取り外せば、ベース部材103を型保持体43から取り外すことができるようになっている。   Then, the restraining member 101 is fixed to the mold holding body 43 with a fastening member such as a bolt, and the base member 103 is pushed by the set screw 105 via the set shoe 107, whereby the side surface of the base member 103 is pushed against the restraining member 101. The bottom surface of the base member 103 (the surface having the larger area among both surfaces in the thickness direction; the surface existing above the base member 103 in FIG. 3) is pressed against the mold holder 43, and the base member 103 is The mold holder 43 is integrally attached (installed). Further, the base member 103 can be detached from the mold holding body 43 by loosening the set screw 105 and removing the restraining member 101 from the mold holding body 43.

型41(ベース部材103)が転写装置1に取り付けられるときもしくは取り付けられた状態では、ベース部材103に力がかかりまたはかかっているので、ベース部材103は変形するが、この変形量はごく僅かであり、このごく僅かな変形が生じても被成形対象13に転写される微細な転写パターンの精度に悪影響を与えないようになっている。   When the mold 41 (base member 103) is attached to or attached to the transfer device 1, the base member 103 is deformed because a force is applied to or applied to the base member 103, but the amount of deformation is very small. There is no adverse effect on the accuracy of the fine transfer pattern transferred to the molding target 13 even if such slight deformation occurs.

なお、図7や図8から理解されるように、型保持体43に設置されたベース部材103をこの厚さ方向から眺めると、ベース部材103は、型保持体43に設けられている紫外線照射のための貫通孔を覆って蓋しており、ベース部材103の環状の周辺部が型保持体43に接することにより、ベース部材103が型保持体43に設置されている。   As can be understood from FIGS. 7 and 8, when the base member 103 installed on the mold holder 43 is viewed from the thickness direction, the base member 103 is irradiated with ultraviolet rays provided on the mold holder 43. The base member 103 is installed on the mold holding body 43 by covering the through hole for the lid and contacting the annular peripheral portion of the base member 103 with the mold holding body 43.

このように、ベース部材103が、環状の周辺部で型保持体43に支持されているので、転写のための押し当て(型41の被成形対象13への押し当て)によってベース部材103に力がかかると、ベース部材103は前記貫通孔の部位で変形しやすいのであるが、ベース部材103が厚く形成されているので前記変形量はごく僅かであり、このごく僅かな変形が生じても被成形対象13に転写される前記微細な転写パターンの精度に悪影響を与えないようになっている。   As described above, since the base member 103 is supported by the mold holding body 43 at the annular peripheral portion, force is applied to the base member 103 by pressing for transfer (pressing the mold 41 against the molding target 13). However, the base member 103 is easily deformed at the portion of the through hole. However, since the base member 103 is formed thick, the amount of deformation is very small, and even if this slight deformation occurs, the base member 103 is covered. The precision of the fine transfer pattern transferred to the molding object 13 is not adversely affected.

型部材104の一部の部位には、微細な転写パターンが形成されており、型部材104は他の一部の部位で、たとえば紫外線硬化式の接着剤109を介して、ベース部材103に一体的に貼り付けられている。   A fine transfer pattern is formed on a part of the mold member 104, and the mold member 104 is integrated with the base member 103 at another part of the mold member 104 via, for example, an ultraviolet curable adhesive 109. Pasted.

より詳しくは、型部材104は、ベース部材103の形態に対応して、たとえばベース部材103よりも薄い矩形な平板状に形成されており、厚さ方向の一方の面(図7では下側の面)に微細な転写パターンが形成されている。また、厚さ方向の他方の面(図7では上側の面)の全面が接着剤109を介して四角錐台のベース部材103の上面(厚さ方向の両面のうちで面積の小さい方の面;図3ではベース部材103の下方に存在している面)に貼り付けられている。   More specifically, the mold member 104 is formed in a rectangular flat plate shape that is thinner than the base member 103, for example, corresponding to the form of the base member 103, and one surface in the thickness direction (the lower side in FIG. 7). A fine transfer pattern is formed on the surface. Further, the entire surface of the other surface in the thickness direction (the upper surface in FIG. 7) is the upper surface of the base member 103 of the quadrangular pyramid via the adhesive 109 (the surface having the smaller area of both surfaces in the thickness direction). A surface existing below the base member 103 in FIG.

なお、薄い平板状に形成された型部材104は、剛性が小さく外力に対して前記平面が曲面になるような変形を容易に起こすものであるが、接着剤109を介してベース部材103に一体的に貼り付けられていることにより、外力に対しては、ベース部材103と同様に、ごく僅かしか変形しないようになっている。   Note that the mold member 104 formed in a thin flat plate shape has a small rigidity and easily deforms so that the flat surface becomes a curved surface with respect to an external force. However, the mold member 104 is integrated with the base member 103 via an adhesive 109. As a result of being affixed, the external force is deformed only slightly as in the case of the base member 103.

すなわち、型部材104だけを用いて転写をすべく、型部材104だけを転写装置1に取り付けて押し当てをすると、転写装置1への取り付けや転写のための押し当てによってかかる力により型部材104が、特に紫外線照射用の貫通孔のところで大きく変形してしまい、精度良い転写を行うことができないのであるが、ベース部材103に一体的に貼り付けられていることにより、前記取り付けや押し当てによる力が型部材104にかかっても、ベース部材103と同様に型部材104はほとんど変形しないようになっている。そして、微細な転写パターンの精度に悪影響を与えることなく転写を行うことができるようになっている。   That is, when only the mold member 104 is attached to the transfer apparatus 1 and pressed so as to perform transfer using only the mold member 104, the mold member 104 is applied by the force applied by the attachment to the transfer apparatus 1 or the pressing for transfer. However, it is greatly deformed especially at the through-hole for ultraviolet irradiation, and accurate transfer cannot be performed. However, since it is attached to the base member 103 integrally, Even when force is applied to the mold member 104, the mold member 104 is hardly deformed like the base member 103. The transfer can be performed without adversely affecting the accuracy of the fine transfer pattern.

なお、図8に示すように、ベース部材103に型部材104が貼り付けられた転写用の型41をこの厚さ方向から眺めると、型部材104はベース部材103よりも小さく、ベース部材103の内側に型部材104が収まっているが、ベース部材103と型部材104との大きさをほぼ同じにしてベース部材103と型部材104とが互いにほぼ一致して重なり合っていてもよい。   As shown in FIG. 8, when the transfer mold 41 in which the mold member 104 is attached to the base member 103 is viewed from the thickness direction, the mold member 104 is smaller than the base member 103. The mold member 104 is accommodated inside, but the base member 103 and the mold member 104 may be overlapped with the base member 103 and the mold member 104 being substantially the same in size and being substantially the same.

また、ベース部材103、型部材104は、石英ガラス、その他のガラス、樹脂材料等の透明な材料で構成され紫外線を透過するようになっている。接着剤109も紫外線を透過するようになっている。接着剤として、たとえば光ファイバの接合に用いられる光路結合用接着剤、硬化時に透明化する精密接着剤を採用することができる。   The base member 103 and the mold member 104 are made of a transparent material such as quartz glass, other glass, or a resin material so as to transmit ultraviolet rays. The adhesive 109 also transmits ultraviolet rays. As the adhesive, for example, an optical path coupling adhesive used for joining optical fibers, or a precision adhesive that becomes transparent upon curing can be employed.

さらに、図7や図8に示すベース部材103や型部材104は、これらの厚さ方向から眺めると矩形状に形成されているが、円形状等の他の形状に形成されていてもよい。さらに、平板状に限定されるものではなく、たとえば、ベース部材103の円柱側面形状や球面形状等の曲面に型部材104が貼り付けられる構成であってもよい。   Further, the base member 103 and the mold member 104 shown in FIGS. 7 and 8 are formed in a rectangular shape when viewed in the thickness direction, but may be formed in other shapes such as a circular shape. Furthermore, it is not limited to a flat plate shape, and for example, a configuration in which the mold member 104 is attached to a curved surface such as a cylindrical side surface shape or a spherical shape of the base member 103 may be employed.

また、型部材104のベース部材103への貼り付けは、前述した転写の場合と同様に、転写装置1を用いて行なわれている。たとえば、ベース部材103を型保持体43に設置し、紫外線硬化樹脂が塗布されている型部材104を支持台15上にセットし、ベース部材103で型部材104を押圧し、紫外線を照射すれば、型部材104のベース部材103への貼り付けがなされる。   The mold member 104 is attached to the base member 103 using the transfer device 1 as in the case of the transfer described above. For example, if the base member 103 is installed on the mold holding body 43, the mold member 104 coated with ultraviolet curable resin is set on the support base 15, the mold member 104 is pressed by the base member 103, and ultraviolet rays are irradiated. Then, the mold member 104 is attached to the base member 103.

転写用の型41によれば、型41が剛性を備えた厚いベース部材103と薄い型部材104とを備えて構成されているので、薄い型部材104を作成する際に半導体製造装置を用いることができ、型41の製造が容易になっていると共に、被成形対象13に転写すべく型41(型部材104、ベース部材103)に押圧力がかかっても型41がほとんど変形せず、的確な転写を行うことができる。   According to the transfer mold 41, the mold 41 includes the thick base member 103 having rigidity and the thin mold member 104. Therefore, when the thin mold member 104 is formed, a semiconductor manufacturing apparatus is used. The mold 41 can be easily manufactured, and the mold 41 is hardly deformed even when a pressing force is applied to the mold 41 (the mold member 104 and the base member 103) to be transferred to the object 13 to be molded. Transfer can be performed.

また、薄いがゆえに材料費が安価な型部材104に、微細な転写パターンを設けるので、この微細な転写パターンを設ける工程で失敗が生じても材料費の損失を小さく抑えることができる。   Further, since a fine transfer pattern is provided on the mold member 104, which is thin because of its low material cost, even if a failure occurs in the process of providing this fine transfer pattern, the loss of material cost can be kept small.

また、転写用の型41によれば、ベース部材103と型部材104との間に薄い接着剤109の層が存在しておりこの接着剤109の層の剛性がベース部材103や型部材104の剛性よりも低いので、換言すれば、接着剤109のほうがベース部材103や型部材104よりも弾性が大きいので、接着剤109が微妙なクッションになり、転写のための押圧のときに、たとえばジンバル機構45を使用しなくても、被成形対象13の被転写面と型41の微細なパターンが形成されている面との平行度を良好な状態にすることができ、正確な転写を行うことができる。   Further, according to the transfer mold 41, there is a thin layer of adhesive 109 between the base member 103 and the mold member 104, and the rigidity of the layer of adhesive 109 is that of the base member 103 and the mold member 104. In other words, since the adhesive 109 is more elastic than the base member 103 and the mold member 104, the adhesive 109 becomes a subtle cushion, and when pressing for transfer, for example, the gimbal is lower than the rigidity. Even if the mechanism 45 is not used, the parallelism between the transfer target surface of the molding target 13 and the surface on which the fine pattern of the mold 41 is formed can be made good, and accurate transfer can be performed. Can do.

また、ベース部材103と型部材104とが接着剤109で互いに貼り付けられているので、微細な転写パターンの形態を変更する際、ベース部材103から型部材104を剥がして、他の微細な転写パターンが形成されている型部材をベース部材103に貼り付ければよく、材料費の節減をはかることができる。   In addition, since the base member 103 and the mold member 104 are attached to each other with the adhesive 109, when changing the form of the fine transfer pattern, the mold member 104 is peeled off from the base member 103 and another fine transfer is performed. A mold member on which a pattern is formed may be affixed to the base member 103, so that material costs can be reduced.

また、型部材104のベース部材103への貼り付けを、転写装置1を用いて行えば、別途装置を必要とすることなく、型部材104のベース部材103への貼り付けを容易に行うことができる。   Further, if the mold member 104 is attached to the base member 103 using the transfer apparatus 1, the mold member 104 can be easily attached to the base member 103 without the need for a separate apparatus. it can.

さらに、ベース部材103では、転写装置1の型41を保持する部位(型保持体43の部位)に紫外線照射用の孔があいているが、ベース部材103が十分な厚さを備えているので、転写のための押圧の際、型41に力がかかっても前記孔に対向していない部位(型41の周辺部位)のみならず前記孔に対向している部位(型41の中央部位)でさえ型41はほとんど変形せず、正確な転写を行うことができる。   Furthermore, in the base member 103, a portion for holding the mold 41 of the transfer apparatus 1 (a portion of the die holding body 43) has an ultraviolet irradiation hole, but the base member 103 has a sufficient thickness. When pressing for transferring, not only the part (peripheral part of the mold 41) that is not opposed to the hole even if force is applied to the mold 41, but the part that is opposed to the hole (central part of the mold 41) However, the mold 41 hardly deforms and can perform accurate transfer.

なお、転写装置1では、型41の上方から紫外線を当てているが、被成形対象13が透明である場合には、紫外線を被成形対象13の下方から被成形対象13に照射してもよい。また、被成形対象13に熱硬化性樹脂からなるレジストを用いた被成形層を形成し、紫外線の代わりに熱により転写を行ってもよい。これらの場合、型保持体43の貫通等と紫外線照射装置とは不要になる、また、接着剤109として熱硬化性接着剤を採用してもよい。   In the transfer device 1, ultraviolet rays are applied from above the mold 41. However, when the molding target 13 is transparent, the ultraviolet rays may be applied to the molding target 13 from below the molding target 13. . Alternatively, a molding layer using a resist made of a thermosetting resin may be formed on the molding target 13 and transferred by heat instead of ultraviolet rays. In these cases, the penetration of the mold holder 43 and the ultraviolet irradiation device are not necessary, and a thermosetting adhesive may be adopted as the adhesive 109.

1 転写装置
13 被成形対象
41 転写用の型
43 型保持体
101 拘束部材
103 ベース部材
104 型部材
109 接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transfer apparatus 13 Molding object 41 Transfer mold 43 Mold holder 101 Restraining member 103 Base member 104 Mold member 109 Adhesive

Claims (1)

被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型の製造方法において、
所定の厚さを有する錐台状のベース部材の面積の小さいほうの上底面に、微細な転写パターンが形成され前記ベース部材よりも薄く形成された板状の型部材を紫外線硬化式の接着剤を用いて貼り付ける貼り付け工程を有し、
前記ベース部材、前記型部材および前記接着剤が透明であり、
前記貼り付け工程は、前記型を用いて前記被成形対象に微細なパターンを、紫外線を用いて転写するときに使用する転写装置に、前記ベース部材と前記型部材とを設置して、前記ベース部材で前記型部材を押圧してなされる工程であることを特徴とする転写用の型の製造方法。
In the method of manufacturing a transfer mold for transferring a fine pattern to the molding target by pressing against the molding target,
The bottom surface on the smaller of the area of the frustum-shaped base member having a predetermined thickness, a fine transfer pattern is formed to the base member is formed thinner than a plate-like mold member ultraviolet curing type adhesive have a pasting step of attaching using,
The base member, the mold member and the adhesive are transparent;
In the attaching step, the base member and the mold member are installed in a transfer device that is used when a fine pattern is transferred to the object to be molded using ultraviolet rays using the mold. the type of preparation how to be transferred, wherein step der Rukoto be made by pressing the mold member by member.
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KR20170046812A (en) * 2012-09-06 2017-05-02 에베 그룹 에. 탈너 게엠베하 Structure stamp, device and method for embossing
JP2017130678A (en) * 2017-03-09 2017-07-27 エーファウ・グループ・エー・タルナー・ゲーエムベーハー Structure stamp, apparatus and method for embossing processing

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EP1072954A3 (en) * 1999-07-28 2002-05-22 Lucent Technologies Inc. Lithographic process for device fabrication
ATE356374T1 (en) * 2001-05-16 2007-03-15 Univ Texas METHOD FOR PRODUCING NANOM SCALE STRUCTURES IN LIGHT-CURING COMPOSITIONS USING AN ELECTRICAL FIELD
US6849558B2 (en) * 2002-05-22 2005-02-01 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Replication and transfer of microstructures and nanostructures
JP2004025647A (en) * 2002-06-26 2004-01-29 Seiko Epson Corp Insert, mold, and manufacturing method for them
KR100568581B1 (en) * 2003-04-14 2006-04-07 주식회사 미뉴타텍 Composition for mold used in forming micropattern, and mold prepared therefrom
JP3819397B2 (en) * 2004-03-30 2006-09-06 株式会社東芝 Imprint method
US7140861B2 (en) * 2004-04-27 2006-11-28 Molecular Imprints, Inc. Compliant hard template for UV imprinting
DK1789848T3 (en) * 2004-09-08 2010-10-25 Nil Technology Aps Flexible nano-embossed piston

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