JP5385749B2 - Transfer apparatus and transfer method - Google Patents

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Description

本発明は、微細な転写パターンを被成型品に転写するための転写装置および転写方法に関する。   The present invention relates to a transfer apparatus and a transfer method for transferring a fine transfer pattern to 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 formed 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 pressed to a molded product with a predetermined pressure, and the mold is formed. A nanoimprint technique for transferring a transfer pattern has been researched and developed (for example, see 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(被成型品)に押圧し、熱可塑性ポリマからなる樹脂(熱可塑性樹脂)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, the mold is pressed against the substrate (molded product) and heated until the resin (thermoplastic resin) made of a thermoplastic polymer is sufficiently flowable to allow the resin to flow into the fine pattern. After that, the mold and the resin are cooled to below the glass transition temperature, the fine pattern transferred to the substrate is solidified, and then the mold is pulled apart.

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.

なお、上記インプリントは、被成型品を保持する被成型品保持体と、型を保持し被成型品保持体に対して接近もしくは離反する方向で相対的に移動する型保持体とを備えている転写装置によってなされている。   The imprint includes a molded product holder that holds the molded product, and a mold holder that holds the mold and moves relatively in a direction approaching or moving away from the molded product holder. Is made by a transfer device.

Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25 (2001) 192-199

ところで、従来の転写装置では、被成型品保持体に被成型品(たとえば、試し用の被成型品;1枚目の被成型品)を設置し、型保持体に型を設置し、目視による手動操作にて型を被成型品に近づけている。   By the way, in the conventional transfer apparatus, a molded product (for example, a trial molded product; the first molded product) is installed on the molded product holder, the mold is installed on the mold holder, and visually checked. The mold is brought close to the product by manual operation.

そして、型が被成型品に十分に近づいたときに、上記手動操作による型の移動を停止し、そのときの被成型品保持体に対する型保持体の位置Aを転写装置の制御装置に設けられている記憶部に記憶している。   When the mold is sufficiently close to the product to be molded, the movement of the mold by the manual operation is stopped, and the position A of the mold holding body with respect to the product to be molded body at that time is provided in the control device of the transfer device. Is stored in the storage unit.

また、従来の転写装置では、上記位置Aを記憶する他に、上記位置Aに達するまでの型保持体の移動速度(型を被成型品の近づけるときの型保持体の移動速度)、転写をするときに型で被成型品を押圧(プレス)するときの押圧力(プレス)のリミット値、上記位置Aを過ぎてからの型保持体の移動速度(型を被成型品に接触させ押圧するときの型保持体の移動速度)が、設定されるようになっている。   Further, in the conventional transfer apparatus, in addition to storing the position A, the moving speed of the mold holder until the position A is reached (the moving speed of the mold holder when the mold is brought close to the product to be molded), transfer is performed. Limit value of pressing force (press) when pressing (pressing) the product to be molded with the mold, the moving speed of the mold holder after the position A (the mold is brought into contact with the product to be pressed) The movement speed of the mold holder at the time) is set.

そして、上記記憶した位置Aや上記設定された各値を用いて、型に形成されている微細な転写パターンを被成型品(たとえば、上記試し用被成型品の次に転写がされる量産用の被成型品;2枚目以降の被成型品)に転写している。すなわち、上記位置Aまでは、型保持体を高速で移動し、上記位置Aを過ぎた後は、低速で型保持体を移動して転写を行っている。   Then, by using the stored position A and each set value, a fine transfer pattern formed on the mold is transferred to a molded product (for example, transferred next to the trial molded product). To be molded; second and subsequent molded products). That is, up to the position A, the mold holder is moved at a high speed, and after passing the position A, the mold holder is moved at a low speed for transfer.

しかし、従来の転写装置では、上記位置Aを手動操作で求めているので、オペレータの個人差によって、型に形成されている微細な転写パターンの被成型品への転写の効率が悪くなるという問題がある。   However, in the conventional transfer apparatus, since the position A is obtained manually, there is a problem in that the transfer efficiency of the fine transfer pattern formed on the mold to the molded product is deteriorated due to individual differences among operators. There is.

すなわち、上記位置Aを求めるための手動操作に長い時間を要することによって、また、上記求めた位置Aの値が大きいことによって、2枚目以降の被成型品(1枚目の被成型品と同形状の被成型品)の転写をするときに余分な時間がかかり、転写の効率が悪くなる。   That is, the manual operation for obtaining the position A requires a long time, and the value of the obtained position A is large, so that the second and subsequent molded articles (the first molded article and When transferring the molded product having the same shape, extra time is required and transfer efficiency is deteriorated.

上記問題は、オペレータの経験が浅かったり体調が悪かったりすると一層顕著になる。   The above problem becomes more prominent when the operator has little experience or is in poor physical condition.

本発明は、上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ための転写装置および転写方法において、効率良く転写をすることができる転写装置および転写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 can be efficiently transferred in a transfer apparatus and a transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product. It is an object to provide a transfer device and a transfer method.

請求項1に記載の発明は、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ための転写装置において、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もしくは離反する方向で相対的に移動する型保持体と、前記型保持体が前記相対的な移動をするように前記型保持体を駆動する駆動手段と、前記被成型品保持体に対する前記型保持体の相対的な位置を検出する位置検出手段と、前記型保持体に保持されている型で前記被成型品保持体に保持されている被成型品を押すときの押圧力を検出する押圧力検出センサと、前記駆動手段で前記型保持体を相対的に移動し、前記押圧力検出センサで検出した押圧力が増加し始めたときに、もしくは、前記押圧力検出センサで検出した押圧力が所定の値に達したときに、前記位置検出手段で検出した相対的な位置を記憶部に記憶する制御をする制御手段とを有する転写装置である。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a transfer apparatus for transferring a fine transfer pattern formed on a mold onto a molded product, and a molded product holder for holding the molded product, and the mold being held. A mold holder that relatively moves in a direction approaching or moving away from the molded article holder, and a driving unit that drives the mold holder so that the mold holder moves relative to the mold holder. A position detecting means for detecting a relative position of the mold holding body with respect to the molded article holding body, and a molding held by the molded article holding body by a mold held by the mold holding body. A pressing force detection sensor for detecting a pressing force when pressing an article, and the mold holding body is relatively moved by the driving means, and the pressing force detected by the pressing force detection sensor starts to increase, or The pressing force detected by the pressing force detection sensor is Upon reaching a constant value, which is a transfer device and a control means for controlling to store the relative position detected by said position detecting means in the storage unit.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載に転写装置において、前記制御手段は、前記型が前記型保持体に保持され、第1の前記被成型品が前記被成型品保持体に保持され、前記型保持体に保持されている型が、前記被成型品保持体に保持されている被成型品から第1の所定の距離だけ離れている状態で、前記型と前記第1の被成型品との距離が前記第1の所定の距離よりも小さい第2の所定の距離になるまで、第1の速度で前記型保持体を前記被成型品保持体に相対的に近づけ、この後、前記第1の速度よりも遅い第2の速度で、前記型保持体を前記被成型品保持体に相対的に近づけるように、前記駆動手段を制御し前記記憶をする手段である転写装置である。   According to a second aspect of the present invention, in the transfer device according to the first aspect, the control unit is configured such that the mold is held by the mold holding body, and the first molded product is the molded product holding body. The mold and the first mold are held in a state where the mold held by the mold holding body is separated from the molded product held by the molded product holding body by a first predetermined distance. The mold holder is relatively brought closer to the molded article holder at a first speed until the distance to the molded article becomes a second predetermined distance smaller than the first predetermined distance. Thereafter, the transfer device is a means for controlling and storing the drive means so that the mold holder is relatively brought close to the molded article holder at a second speed lower than the first speed. It is.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の転写装置において、前記制御手段は、前記記憶をした後に、前記型が前記型保持体に保持され、第2の前記被成型品が前記被成型品保持体に保持され、前記型保持体に保持されている型が、前記被成型品保持体に保持されている前記第2の被成型品から第1の所定の距離だけ離れている状態で、前記型と前記第2の被成型品との距離が第3の所定の距離になるまで、前記第1の速度で前記型保持体を前記第2の被成型品保持体に相対的に近づけ、この後、前記第2の速度で、前記型保持体を前記第2の被成型品保持体に相対的に近づけるように前記駆動手段を制御する手段であり、前記第3の所定の距離は、前記第2の所定の距離よりも小さい距離である転写装置である。   According to a third aspect of the present invention, in the transfer device according to the second aspect, after the storage, the control unit holds the mold on the mold holding body, and the second article to be molded is the The mold held by the molded article holder and the mold held by the mold holder is separated from the second molded article held by the molded article holder by a first predetermined distance. In the state, until the distance between the mold and the second molded product reaches a third predetermined distance, the mold holding body is relative to the second molded product holding body at the first speed. , And thereafter, at the second speed, the driving means is controlled so as to bring the mold holding body relatively close to the second molded article holding body. The distance is a transfer device that is smaller than the second predetermined distance.

請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写装置を用いて前記被成型品への転写をする転写方法である。   Invention of Claim 4 is the transfer method which transfers to the said to-be-molded product using the transfer apparatus of any one of Claims 1-3.

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ための転写装置および転写方法において、効率良く転写を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 device and a transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product, there is an effect that the transfer can be efficiently performed.

本発明の実施形態に係る転写装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a transfer device according to an embodiment of the present invention. 型と被成型品とが接している転写装置を示す図である。It is a figure which shows the transcription | transfer apparatus with which a type | mold and a to-be-molded product are contacting. 転写装置の入力画面を示す図である。It is a figure which shows the input screen of a transfer apparatus. 型保持体の移動動作と型による被成型品への押圧力とを示す図である。It is a figure which shows the movement operation | movement of a type | mold holding body, and the pressing force to the to-be-molded product by a type | mold. 転写装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a transfer apparatus. 転写装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a transfer apparatus. 1つの大きな被成型品に1つの型で複数回の転写を行うための転写装置の概略構成を示す図である。It is a figure which shows schematic structure of the transfer apparatus for performing transcription | transfer several times with one type | mold to one big to-be-molded product. 熱インプリント法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the thermal imprint method. UVインプリント法の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of UV imprint method.

図1は、本発明の実施形態に係る転写装置1の概略構成を示す図である。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a transfer apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.

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。   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 perpendicular to the vertical direction (vertical direction; vertical direction) is referred to as a Z-axis direction.

転写装置(ナノインプリント装置)1は、上述した熱インプリント法、UVインプリント法等により、型(スタンパ)Mに形成されている微細な転写パターン(ピッチや高さがたとえば可視光や赤外線や紫外線の波長と同程度である微細な凹凸で形成されている転写パターン)を被成型品Wに転写する(型Mで被成型品Wを押圧することによって型Mのものと同様な微細な凹凸を被成型品Wに形成する)装置である。なお、被成型品Wとして、CD−ROM、DVD−ROM、液晶表示装置の導光板、ハードディスクの基板等を掲げることができる。   The transfer device (nanoimprint device) 1 is a fine transfer pattern (pitch and height of, for example, visible light, infrared light, or ultraviolet light) formed on the mold (stamper) M by the above-described thermal imprint method, UV imprint method, or the like. (Transfer pattern formed with fine irregularities having the same degree as the wavelength of) is transferred to the molded product W (by pressing the molded product W with the mold M, the fine irregularities similar to those of the mold M are transferred. Device). In addition, as a to-be-molded product W, CD-ROM, DVD-ROM, the light-guide plate of a liquid crystal display device, the board | substrate of a hard disk, etc. can be hung up.

ここで、熱インプリント法について図8(熱インプリント法の概要を示す図)を用いて説明する。転写装置1は、図8(a)〜(c)に示されている工程を担当するものである。熱インプリント法の場合、型Mは金属もしくは石英ガラス等で構成されており、被成型品Wは熱可塑性樹脂等で構成されている。   Here, the thermal imprint method will be described with reference to FIG. 8 (a diagram showing an outline of the thermal imprint method). The transfer device 1 is in charge of the steps shown in FIGS. In the case of the thermal imprint method, the mold M is made of metal, quartz glass, or the like, and the molded product W is made of a thermoplastic resin or the like.

図8(a)において、型Mや被成型品Wを転写装置1に設けられているヒータ(図示せず)によって加熱しておいて、図8(a)で示す矢印の方向に型Mを移動し、図8(b)に示すように型Mで被成型品Wを押圧する。この後、図8(b)で示す矢印の方向に型Mを移動して、型Mを被成型品Wから離すと、図8(c)に示すように被成型品Wに微細な転写パターンが転写される。   8A, the mold M and the workpiece W are heated by a heater (not shown) provided in the transfer device 1, and the mold M is moved in the direction of the arrow shown in FIG. It moves, and presses the to-be-molded product W with the type | mold M as shown in FIG.8 (b). Thereafter, when the mold M is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 8 (b) and the mold M is separated from the molded product W, a fine transfer pattern is formed on the molded product W as shown in FIG. 8 (c). Is transcribed.

次に、UVインプリント法について図9(UVインプリント法の概要を示す図)を用いて説明する。転写装置1は、図9(a)〜(c)に示されている工程を担当するものである。   Next, the UV imprint method will be described with reference to FIG. 9 (a diagram showing an outline of the UV imprint method). The transfer device 1 is in charge of the steps shown in FIGS.

UVインプリント法の場合、型Mは、たとえば石英ガラスで構成されており、被成型品Wは、たとえばシリコンやガラスで構成されている基材W1と、この基材W1の面に薄く設けられた膜状の転写素材(たとえばUV硬化樹脂)W2とを備えて構成されている。   In the case of the UV imprint method, the mold M is made of, for example, quartz glass, and the molded product W is thinly provided on the surface of the base material W1 made of, for example, silicon or glass and the base material W1. Film-shaped transfer material (for example, UV curable resin) W2.

図9(a)で示す矢印の方向に型Mを移動し、図9(b)に示すように、型Mで被成型品Wを押圧し、転写装置1に設けられている紫外線発生装置(図示せず)により紫外線を照射し、UV硬化樹脂(紫外線硬化樹脂)W2を硬化させる。この後、図9(b)で示す矢印の方向に型Mを移動して、型Mを被成型品Wから離すと、図9(c)に示すように、被成型品W(紫外線硬化樹脂W2)に微細な転写パターンが転写される。ここまでが、転写装置1を使用してなされる転写である。   The mold M is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 9A, and the molded product W is pressed by the mold M as shown in FIG. The UV curable resin (ultraviolet curable resin) W2 is cured by irradiating ultraviolet rays with an unillustrated). Thereafter, when the mold M is moved in the direction of the arrow shown in FIG. 9B and the mold M is separated from the molding target W, as shown in FIG. 9C, the molding target W (ultraviolet curable resin) is obtained. A fine transfer pattern is transferred to W2). Up to here, the transfer is performed using the transfer device 1.

上記転写後、図9(c)に示す状態において、硬化した紫外線硬化樹脂W2の残膜をたとえばOアッシングによって除去し、残膜が除去された紫外線硬化樹脂W2をマスキング部材として、エッチングによって基材W1に微細な転写パターンを形成し、この後、硬化した紫外線硬化樹脂W2をたとえば溶剤で取り除く。これにより、図9(d)に示すように、基材W1への微細な転写パターンの転写がなされる。 After the transfer, in the state shown in FIG. 9C, the remaining film of the cured UV curable resin W2 is removed by, for example, O 2 ashing, and the UV curable resin W2 from which the remaining film has been removed is used as a masking member by etching. A fine transfer pattern is formed on the material W1, and then the cured ultraviolet curable resin W2 is removed with, for example, a solvent. As a result, as shown in FIG. 9D, a fine transfer pattern is transferred to the substrate W1.

転写装置1は、被成型品Wを保持する被成型品保持体3と型Mを保持する型保持体5とを備えて構成されている。   The transfer device 1 includes a molded product holder 3 that holds a molded product W and a mold holder 5 that holds a mold M.

被成型品保持体3は、フレーム7に設けられており、型保持体5は、被成型品保持体3に対して接近もしくは離反する方向(たとえば、Z軸方向)で移動自在なように、フレーム7に設けられている。なお、型保持体5がZ軸方向でフレーム7に対して移動自在に設けられていることに代えてもしくは加えて、被成型品保持体3がZ軸方向でフレーム7に対して移動自在に設けられていてもよい。すなわち、型保持体5がZ軸方向で被成型品保持体3に対して相対的に移動自在になっていればよい。   The molded product holder 3 is provided on the frame 7, and the mold holder 5 is movable in a direction approaching or moving away from the molded product holder 3 (for example, the Z-axis direction). It is provided on the frame 7. In addition to or in addition to the mold holder 5 being movably provided with respect to the frame 7 in the Z-axis direction, the molded article holder 3 is movable with respect to the frame 7 in the Z-axis direction. It may be provided. That is, it is only necessary that the mold holder 5 is movable relative to the molded article holder 3 in the Z-axis direction.

また、転写装置1には、駆動手段9と位置検出手段11と押圧力検出センサ13と制御手段(制御装置)15とが設けられている。   Further, the transfer device 1 is provided with a drive unit 9, a position detection unit 11, a pressing force detection sensor 13, and a control unit (control device) 15.

駆動手段9は、型保持体5をZ軸方向で移動すべく型保持体5を駆動するものであり、たとえば、サーボモータ17等のアクチュエータとボールネジ19とを備えて構成されている。そして、サーボモータ17の回転出力軸が回転駆動することにより、ボールネジ19を介して、型保持体5がZ軸方向で移動位置決めされるようになっている。そして、型保持体5に保持されている型Mで被成型品保持体3に保持されている被成型品Wを所定の力で押圧(プレス)し、転写をするようになっている。   The drive means 9 drives the mold holder 5 so as to move the mold holder 5 in the Z-axis direction, and includes, for example, an actuator such as a servo motor 17 and a ball screw 19. Then, when the rotation output shaft of the servo motor 17 is driven to rotate, the mold holder 5 is moved and positioned in the Z-axis direction via the ball screw 19. Then, the molded product W held by the molded product holding body 3 is pressed (pressed) with a predetermined force by the mold M held by the mold holding body 5 and transferred.

位置検出手段11は、被成型品保持体3に対する型保持体5のZ軸方向の位置を検出するものであり、たとえば、サーボモータ17の回転出力軸の回転角度を検出するロータリエンコーダ21を備えて構成されている。そして、サーボモータ17の回転出力軸の回転角度を検出することにより、フレーム7に対する型保持体5の移動量や被成型品保持体3に対する型保持体5の位置を検出することができるようになっている。すなわち、被成型品保持体3が保持している被成型品Wに対する、型保持体5に保持されている型Mの位置(被成型品Wと型Mとの間の距離)を検出することができるようになっている。   The position detecting means 11 detects the position of the mold holder 5 in the Z-axis direction with respect to the molded article holder 3, and includes, for example, a rotary encoder 21 that detects the rotation angle of the rotation output shaft of the servo motor 17. Configured. Then, by detecting the rotation angle of the rotation output shaft of the servo motor 17, it is possible to detect the amount of movement of the mold holder 5 with respect to the frame 7 and the position of the mold holder 5 with respect to the molded article holder 3. It has become. That is, detecting the position of the mold M held by the mold holding body 5 (the distance between the molded article W and the mold M) with respect to the molded article W held by the molded article holding body 3. Can be done.

押圧力検出センサ13は、駆動手段9で型保持体5を被成型品保持体3に近づく方向(Z軸下方向)に移動し、型保持体5に保持されている型Mで被成型品保持体3に保持されている被成型品Wを押すとき(プレスするとき)の押圧力(プレス力)を検出するものであり、たとえば、ロードセル23を備えて構成されている。   The pressing force detection sensor 13 moves the mold holder 5 in the direction approaching the molded article holder 3 (downward in the Z axis) by the driving means 9, and the molded article is held by the mold M held by the mold holder 5. A pressing force (pressing force) when the workpiece W held by the holding body 3 is pressed (pressed) is detected. For example, the load cell 23 is provided.

制御装置15は、制御部25と記憶部(メモリ)27とを備えて構成されており、メモリ27に格納されている動作プログラムに基づいて、転写装置1の動作を制御するようになっている。たとえば、制御装置15は、試し用の被成型品(たとえば、1つ目の被成型品)Wが被成型品保持体3に設置され型Mが型保持体5に設置されているときに、駆動手段9で型保持体5を被成型品保持体3に近づく方向(Z軸下方向)に移動し、型Mが試し用の被成型品Wに接触し押圧力検出センサ13で検出した押圧力が増加し始めたときに、もしくは、型Mが試し用の被成型品Wに接触し押圧力検出センサ13で検出した押圧力が所定の値に達したときに、位置検出手段11で検出した位置(被成型品保持体3に対する型保持体5の位置)をメモリ27に記憶する制御をするようになっている。   The control device 15 includes a control unit 25 and a storage unit (memory) 27, and controls the operation of the transfer device 1 based on an operation program stored in the memory 27. . For example, the control device 15 is configured such that when a trial molded product (for example, the first molded product) W is installed on the molded product holder 3 and the mold M is installed on the mold holder 5, The driving means 9 moves the mold holder 5 in a direction approaching the molded article holder 3 (downward in the Z-axis), and the mold M contacts the trial molded article W and is detected by the pressing force detection sensor 13. Detected by the position detecting means 11 when the pressure starts to increase or when the pressing force detected by the pressing force detection sensor 13 reaches a predetermined value when the mold M contacts the trial product W The memory 27 is controlled to store the position (the position of the mold holder 5 with respect to the molded article holder 3).

また、制御装置15には、たとえばタッチパネルやキーボードで構成されている入力部29と、たとえば液晶表示装置で構成されている出力部(表示部)30とが設けられている。   Further, the control device 15 is provided with an input unit 29 configured by, for example, a touch panel and a keyboard, and an output unit (display unit) 30 configured by, for example, a liquid crystal display device.

また、制御装置15は、量産用の被成型品(試し用の被成型品Wと同形状の被成型品;たとえば、2つ目以降の被成型品)Wに転写をする場合、試し用の被成型品Wを用いてメモリ27に記憶した位置(型保持体5の位置)の値を用いて駆動手段9を制御し、被成型品保持体3に保持されている被成型品Wに対する型保持体5に保持されている型Mの相対的な位置決めをするようになっている。   In addition, the control device 15 uses a trial product when transferring to a molded product for mass production (a molded product having the same shape as the trial molded product W; for example, a second or subsequent molded product). Using the value of the position (position of the mold holding body 5) stored in the memory 27 using the molded article W, the driving means 9 is controlled, and the mold for the molded article W held on the molded article holding body 3 is controlled. The mold M held by the holding body 5 is relatively positioned.

すなわち、制御装置15は、型Mが型保持体5に保持されており、試し用の被成型品Wが被成型品保持体3に保持されており、型保持体5に保持されている型Mが、被成型品保持体3に保持されている被成型品Wから第1の所定の距離だけ離れている状態(型保持体5が上昇端に位置している状態)で、駆動手段9を制御するようになっている。   That is, in the control device 15, the mold M is held by the mold holding body 5, the trial molded product W is held by the molded product holding body 3, and the mold held by the mold holding body 5 is used. In a state where M is separated from the molded product W held by the molded product holding body 3 by a first predetermined distance (a state where the mold holding body 5 is positioned at the rising end), the driving means 9 Is to control.

また、制御装置15は、型(型保持体5に保持されている型)Mと試し用被成型品(被成型品保持体3に保持されている試し用被成型品)Wとの距離が前記第1の所定の距離よりも小さい第2の所定の距離になるまで、第1の速度(早走りの速度)で型保持体5を被成型品保持体3に近づけ(下降し)、この後、前記第1の速度よりも遅い第2の速度(押圧用速度)で、型保持体5を被成型品保持体3に近づけ(下降し)、型Mが試し用の被成型品Wに接触し押圧力検出センサ13で検出した押圧力が所定の値に達したときに、位置検出手段11で検出した位置(型保持体5に保持されている型Mの位置;型保持体5の位置でもよい。)をメモリ27に記憶するようになっている。   Further, the control device 15 determines that the distance between the mold (mold held by the mold holder 5) M and the trial molded article (trial molded article held by the molded article holder 3) W is The mold holder 5 is brought close to (lowered) the molded article holder 3 at the first speed (fast-running speed) until the second predetermined distance is smaller than the first predetermined distance. Thereafter, at a second speed (pressing speed) slower than the first speed, the mold holder 5 is brought close to (lowered) the molded article holder 3, and the mold M becomes the trial molded article W. When the pressing force detected by the pressing force detection sensor 13 reaches a predetermined value, the position detected by the position detecting means 11 (the position of the mold M held by the mold holding body 5; the mold holding body 5 The position may be stored) in the memory 27.

また、制御装置15は、メモリ27への記憶をした後に、型Mが型保持体5に保持されており、量産用の被成型品Wが被成型品保持体3に保持されており、型保持体5に保持されている型Mが、被成型品保持体3に保持されている被成型品Wから第1の所定の距離だけ離れている状態(型保持体5が上昇端に位置している状態)で、駆動手段9を制御するようになっている。   In addition, after storing in the memory 27, the control device 15 holds the mold M on the mold holder 5, holds the molded product W for mass production on the molded article holder 3, and A state in which the mold M held by the holding body 5 is separated from the molding target W held by the molding target holding body 3 by a first predetermined distance (the mold holding body 5 is positioned at the rising end). The driving means 9 is controlled.

すなわち、制御装置15は、型(型保持体5に保持されている型)Mと量産用の被成型品(被成型品保持体3に保持されている量産用被成型品)Wとの距離が第3の所定の距離(オフセット値)になるまで、前記第1の速度で型保持体5を被成型品保持体3に近づけ(下降し)、この後、前記第2の速度で、型保持体5を被成型品保持体3に近づける(下降する)ようになっている。そして、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。   That is, the control device 15 determines the distance between the mold (the mold held by the mold holding body 5) M and the molded product for mass production (the molded product for mass production held by the molded article holding body 3) W. Until the third predetermined distance (offset value) is reached, the mold holder 5 is brought close to (lowered) the molded article holder 3 at the first speed, and thereafter, the mold holder 5 is moved at the second speed. The holding body 5 is made to approach (lower) the molded article holding body 3. Then, the workpiece M is pressed and transferred by the mold M.

なお、前記第3の所定の距離は、前記第2の所定の距離よりも小さい距離である。また、前記第3の所定の距離であるときには、型保持体5に保持されている型Mと被成型品保持体3に保持されている量産用被成型品Wとがお互いに未接触の状態になっている。さらに、前記第3の所定の距離では、型保持体5と被成型品保持体3との間の距離が、メモリ27に記憶した型保持体5と被成型品保持体3との間の距離よりもごく僅かに大きくなっている。   The third predetermined distance is a distance smaller than the second predetermined distance. Further, when the distance is the third predetermined distance, the mold M held by the mold holder 5 and the molded product W for mass production held by the molded article holder 3 are not in contact with each other. It has become. Further, at the third predetermined distance, the distance between the mold holder 5 and the molded article holder 3 is the distance between the mold holder 5 and the molded article holder 3 stored in the memory 27. Is slightly larger than

また、試し用の被成型品Wにおける第1の速度と、量産用被成型品Wにおける第1の速度とが異なった速度であってもよい。すなわち、試し用の被成型品Wにおける第1の速度が、量産用被成型品Wにおける第1の速度よりも遅い速度であってもよいし、速い速度であってもよい。上記第2の速度も同様に異なっていてもよい。   Further, the first speed of the trial molded product W may be different from the first speed of the mass-produced molded product W. That is, the first speed in the trial molded product W may be slower than the first speed in the mass-produced molded product W, or may be a faster speed. The second speed may be different as well.

また、量産用の被成型品Wは、製品もしくは半製品として採用されるものであるが、前記記憶部27への記憶をした後に、試し用の被成型品Wへの転写を行い、試し用被成型品Wを製品もしくは半製品として採用してもよい。   Further, the molded product W for mass production is adopted as a product or a semi-finished product. After storing in the storage unit 27, the product is transferred to the test molded product W and used for trial. The molded product W may be employed as a product or a semi-finished product.

転写装置1についてさらに詳しく説明する。   The transfer device 1 will be described in more detail.

フレーム7は、下フレーム33と上フレーム35とコラム(図示せず)とタイロッド37とを備えて構成されている。型保持体5は、可動体39と型保持部41とを備えて構成されており、Z軸方向で、下フレーム33と上フレーム35との間に設けられている。   The frame 7 includes a lower frame 33, an upper frame 35, a column (not shown), and a tie rod 37. The mold holder 5 includes a movable body 39 and a mold holder 41, and is provided between the lower frame 33 and the upper frame 35 in the Z-axis direction.

下フレーム33と上フレーム35とは、上記コラムを介して一体になっていると共に、下フレーム33と上フレーム35との間には、たとえば、4本のタイロッド37が一体的に設けられている。4本のタイロッド37のそれぞれは、下フレーム33や上フレーム35の4隅の近傍に設けられている。   The lower frame 33 and the upper frame 35 are integrated via the column, and for example, four tie rods 37 are integrally provided between the lower frame 33 and the upper frame 35. . Each of the four tie rods 37 is provided in the vicinity of the four corners of the lower frame 33 and the upper frame 35.

型保持体5の可動体39は、図示しないリニアガイドベアリングを介して上記コラムに設けられており、Z軸方向で移動自在になっている。なお、上記リニアガイドベアリングに代えてもしくは加えて、リニアガイドベアリング(図示せず)を介して可動体39を各タイロッド37に係合させ、可動体39がZ軸方向で移動自在になっている構成であってもよい。可動体39の下には、ロードセル23を間にして型保持部41が設けられている。   The movable body 39 of the mold holding body 5 is provided in the column via a linear guide bearing (not shown) and is movable in the Z-axis direction. Note that the movable body 39 is engaged with each tie rod 37 via a linear guide bearing (not shown) instead of or in addition to the linear guide bearing, so that the movable body 39 is movable in the Z-axis direction. It may be a configuration. A mold holder 41 is provided under the movable body 39 with the load cell 23 therebetween.

被成型品保持体3の上面は、X軸方向およびY軸方向に展開している平面になっている。被成型品Wは、矩形や円形等の所定の形状で平板状に形成されており、厚さ方向の一方の面(上面)に、型Mに形成されている微細な転写パターンが転写されるようになっている。   The upper surface of the molded product holder 3 is a flat surface developed in the X-axis direction and the Y-axis direction. The to-be-molded product W is formed in a flat plate shape having a predetermined shape such as a rectangle or a circle, and a fine transfer pattern formed on the mold M is transferred to one surface (upper surface) in the thickness direction. It is like that.

型保持部41の下面は、X軸方向およびY軸方向に展開している平面になっている。型Mは、矩形や円形等の所定の形状で平板状に形成されており、厚さ方向の一方の面(下面)に微細な転写パターンが形成されている。   The lower surface of the mold holding portion 41 is a flat surface developed in the X-axis direction and the Y-axis direction. The mold M is formed in a flat plate shape with a predetermined shape such as a rectangle or a circle, and a fine transfer pattern is formed on one surface (lower surface) in the thickness direction.

被成型品保持体3は、この上面に、被成型品Wの厚さ方向の他方の面(下面;微細なパターンが転写される面とは反対側の面)を接触させて、たとえば、真空吸着によって被成型品Wを保持するようになっている。   The molded product holder 3 is brought into contact with the other surface in the thickness direction of the molded product W (the lower surface; the surface opposite to the surface to which the fine pattern is transferred) on this upper surface, for example, a vacuum The molded product W is held by suction.

型保持部41は、この下面に、型Mの厚さ方向の他方の面(上面;微細なパターンが形成されているとは反対側の面)を接触させて、図示しない保持部材を用いて、型Mを保持するようになっている。   The mold holding portion 41 is brought into contact with the other surface in the thickness direction of the mold M (upper surface; the surface opposite to the side where the fine pattern is formed) with the lower surface, and a holding member (not shown) is used. The mold M is held.

被成型品保持体3に対する型保持体5(型保持部41)の位置(被成型品保持体3と型保持体5との間の距離)は、被成型品保持体3の平面状の上面と、型保持部41の平面状の下面との間の距離であらわすことができる。   The position of the mold holder 5 (mold holder 41) relative to the molded article holder 3 (distance between the molded article holder 3 and the mold holder 5) is the planar upper surface of the molded article holder 3 And the distance between the flat bottom surface of the mold holding portion 41.

被成型品保持体3が保持している被成型品Wと、型保持体5が保持している型Mとの間の距離は、被成型品保持体3が保持している被成型品Wの上面(微細なパターンが転写される面)と、型保持体5が保持している型Mの下面(微細な転写パターンが形成されている面)との間の距離である。   The distance between the molded product W held by the molded product holding body 3 and the mold M held by the mold holding body 5 is the molded product W held by the molded product holding body 3. Is the distance between the upper surface (the surface on which the fine pattern is transferred) and the lower surface (the surface on which the fine transfer pattern is formed) of the mold M held by the mold holder 5.

そして、被成型品保持体3と型保持体5との間の距離を「h1」とし、被成型品保持体3が保持している被成型品Wと、型保持体5が保持している型Mとの間の距離を「h2」とし、被成型品Wの厚さを「hw」とし、型Mの厚さを「hm」とすると、「h1=h2+hw+hm」の関係が成立するようになっている。   The distance between the molded product holder 3 and the mold holder 5 is “h1”, and the molded product W held by the molded product holder 3 and the mold holder 5 hold the molded product holder 3. When the distance from the mold M is “h2”, the thickness of the molded product W is “hw”, and the thickness of the mold M is “hm”, the relationship “h1 = h2 + hw + hm” is established. It is supposed to be established.

ここで、被成型品保持体3が保持している被成型品Wと、型保持体5が保持している型Mとが、「接触するとき」について詳しく説明する。   Here, the “when the molded product W held by the molded product holding body 3 and the mold M held by the mold holding body 5“ contact ”will be described in detail.

上記「接触するとき」とは、型Mに形成されている微細な凹凸の先端(図8(a)に示されている型Mの最下面MA)が、被成型品W(図8(a)に示されている被成型品Wの上面WA)に触れたとき(触れ始めるそのとのとき)をいう。   The above-mentioned “when in contact” means that the tip of the fine unevenness formed on the mold M (the lowermost surface MA of the mold M shown in FIG. 8A) is the product W (FIG. 8A). ) When touching the upper surface WA) of the molded product W shown in FIG.

型Mと被成型品Wとが離れているときには、型Mと被成型品Wとの間の距離は、「プラス」の値になっている。上記「接触するとき」には、型Mと被成型品Wとの間の距離は、「0」になっている。すなわち、詳しくは後述する図4(a)の距離が「ZO」になっている。   When the mold M and the molded product W are separated from each other, the distance between the mold M and the molded product W is a “plus” value. At the time of “contacting”, the distance between the mold M and the workpiece W is “0”. That is, the distance in FIG. 4A described later in detail is “ZO”.

上記「接触するとき」よりも、さらに、型Mが被成型品Wに近づいたとき(押圧されて型Mが被成型品Wにごく僅かに食い込み近づいたとき)には、型Mと被成型品Wとの間の距離は、「マイマス」の値になる。   When the mold M approaches the molding target W (when pressed and the mold M bites into the molding target W slightly) rather than the “contact”, the mold M and the molding target. The distance to the product W is the value of “Mymouth”.

メモリ27に記憶した値は、上記「接触するとき」に比べて、型保持体5が保持している型Mで被成型品保持体3が保持している被成型品Wを押圧しているので、型Mと被成型品Wとの間の距離は、「マイマス」の値(絶対値がごく小さいマイナスの値)になる。   The value stored in the memory 27 presses the molded product W held by the molded product holding body 3 with the mold M held by the mold holding body 5 as compared with the above-mentioned “when touching”. Therefore, the distance between the mold M and the workpiece W is a value of “my mass” (a negative value having a very small absolute value).

ところで、被成型品保持体3に、XYステージ(図示せず)やθ軸ステージ(図示せず)を設け、X軸方向、Y軸方向およびθ軸まわりにおいて、型(型保持体5に設置されている型)Mに対する被成型品(被成型品保持体3に設置されている被成型品)Wの位置決めをすることができるようになっていてもよい。θ軸まわりにおける位置決めとは、Z軸を回動中心とした被成型品Wの回動位置決めである。   By the way, an XY stage (not shown) and a θ-axis stage (not shown) are provided on the molded product holder 3, and the mold (the mold holder 5 is installed) around the X-axis direction, the Y-axis direction, and the θ-axis. The molded product (molded product) (molded product installed on the molded product holder 3) W may be positioned relative to the mold M). The positioning around the θ axis is the rotation positioning of the product W with the Z axis as the rotation center.

また、型(型保持体5に設置されている型)Mの平面状の下面と、被成型品(被成型品保持体3に設置されている被成型品)Wの平面状の上面とを、お互いに確実に面接触させるべく、型保持体5もしくは被成型品保持体3にジンバル機構を設けてあってもよい。このジンバル機構により、型保持体5に設置されている型Mが、X軸とY軸とを回動中心にして、ごく僅かに回動するようになっている。   In addition, a planar lower surface of the mold (a mold installed on the mold holder 5) and a planar upper surface of a product to be molded (molded product installed on the molded product holder 3) W In order to ensure surface contact with each other, a gimbal mechanism may be provided on the mold holder 5 or the molded article holder 3. By this gimbal mechanism, the mold M installed on the mold holding body 5 rotates very slightly with the X axis and the Y axis as rotation centers.

次に、転写装置1の動作について説明する。   Next, the operation of the transfer device 1 will be described.

図4は、型保持体5の移動動作と型(型保持体5に保持されている型)Mによる被成型品(被成型品保持体3に保持されている被成型品)Wへの押圧力とを示す図である。図5、図6は、転写装置1の動作を示すフローチャートである。   FIG. 4 shows the movement of the mold holder 5 and the pressing to the molded article (molded article held by the molded article holder 3) W by the mold (the mold held by the mold holder 5) M. It is a figure which shows a pressure. 5 and 6 are flowcharts showing the operation of the transfer apparatus 1.

図4の横軸は、時刻tの経過を示しており、図4(a)の縦軸は、型保持体5に保持されている型Mと、被成型品保持体3に保持されている被成型品Wとの間の距離を示しており、図4(b)の縦軸は、ロードセル23で検出される押圧力Fを示している。また、図5におけるステップS1〜ステップS19は、試し用被成型品Wを用いた動作を示し、図6におけるステップS21〜ステップS39は、量産用被成型品Wを用いた動作を示している。   The horizontal axis of FIG. 4 shows the passage of time t, and the vertical axis of FIG. 4A is held by the mold M held by the mold holder 5 and the molded article holder 3. The distance between the workpiece W and the vertical axis of FIG. 4B indicates the pressing force F detected by the load cell 23. Further, Steps S1 to S19 in FIG. 5 show operations using the trial molded product W, and Steps S21 to S39 in FIG. 6 show operations using the mass-produced molded product W.

まず、ステップS1において、型保持体5が上昇端に位置している状態(型保持体5が被成型品保持体3から上記第1の所定の距離だけ離れている状態)で、オペレータが、型Mを型保持体5に設置し試し用の被成型品Wを被成型品保持体3に設置する。また、図3に示す画面(入力部29と出力部30とを備えたタッチパネル付画面)で、第1の下降速度(第1の速度;早走りの速度)を設定し(SC5)、上記第2の所定の距離を設定し(SC8)、第2の下降速度(第2の速度;押圧用速度)を設定し(SC6)、型Mが試し用の被成型品Wに接触したことを判断するための押圧力を設定し(SC1)、この接触判断の押圧力を設定する(SC1)ときに、上記接触判断の押圧力の上限の値と下限の値とを設定する(SC2,SC3)。また、プレスリミット力を設定し(SC4)、プレス力保持時間を設定する(SC7)。   First, in step S1, in a state where the mold holder 5 is located at the rising end (a state where the mold holder 5 is separated from the molded article holder 3 by the first predetermined distance), the operator The mold M is installed on the mold holder 5 and the trial molded product W is installed on the molded product holder 3. Further, on the screen shown in FIG. 3 (screen with a touch panel including the input unit 29 and the output unit 30), a first descending speed (first speed; fast running speed) is set (SC5), A predetermined distance of 2 is set (SC8), a second descending speed (second speed; pressing speed) is set (SC6), and it is determined that the mold M has contacted the trial product W. When setting the pressing force for the contact determination (SC1) and setting the pressing force for the contact determination (SC1), the upper limit value and the lower limit value of the pressing force for the contact determination are set (SC2, SC3). . Further, the press limit force is set (SC4), and the press force holding time is set (SC7).

図3では、表示箇所SC1のところで押圧力を1.00t(1000kgf;9800N)に設置し、表示箇所SC2のところで上限値を0.20tに設定し、表示箇所SC3のところで下限値を0.20tに設定している。これにより、押圧力の値が、0.80t〜1.20tの範囲内になったときに、型Mが試し用の被成型品Wに接触したと、転写装置1(制御部25)で判断するようになっている。   In FIG. 3, the pressing force is set at 1.00 t (1000 kgf; 9800 N) at the display location SC1, the upper limit value is set at 0.20 t at the display location SC2, and the lower limit value is set at 0.20 t at the display location SC3. Is set. As a result, when the value of the pressing force is within the range of 0.80t to 1.20t, the transfer device 1 (control unit 25) determines that the mold M has contacted the trial product W. It is supposed to be.

続いて、ステップS3において、制御部25は、図3のスタートボタンSC10がオペレータにより押されたか否かを判断し、スタートボタンSC10が押された場合、型保持体5が第1の下降速度で、型Mと被成型品Wとの間の距離が第2の所定の距離になるまで下降する(S5,S7)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t1から時刻t2の間で距離Zuが距離Z1になるまで下降することにより、グラフG1の線分G12で示す移動をする。なお、図4(a)で示す距離Z0は、上述したように、型Mと被成型品Wとが「接触するとき」における型Mと被成型品Wとの間の距離(距離が「0」)であり、図4(a)の縦軸に示す各距離Zu,Z1,Z2,Z3,Z4は、距離Z0を基準とした距離である。また、距離Z1とは、たとえば、1.0mm程度である。   Subsequently, in step S3, the control unit 25 determines whether or not the start button SC10 of FIG. 3 has been pressed by the operator. If the start button SC10 is pressed, the mold holder 5 is moved at the first lowering speed. Then, it is lowered until the distance between the mold M and the workpiece W becomes a second predetermined distance (S5, S7). That is, in FIG. 4A, the mold holder 5 moves from time t1 to time t2 until the distance Zu reaches the distance Z1, thereby moving as indicated by the line G12 in the graph G1. Note that the distance Z0 shown in FIG. 4A is the distance between the mold M and the molded product W when the mold M and the molded product W “contact” (the distance is “0”) as described above. The distances Zu, Z1, Z2, Z3, and Z4 shown on the vertical axis in FIG. 4A are distances based on the distance Z0. The distance Z1 is, for example, about 1.0 mm.

続いて、型保持体5が第2の下降速度で、押圧力が判断用の押圧力になるまで下降する(S9,S11、図2)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t2から時刻t4の間で距離Z1が距離Z3になるまで下降することにより、グラフG1の線分G13で示す移動をする。なお、距離Z3は、僅かな大きさのマイナスの値になっている。また、時刻tと押圧力Fとの関係を示す図4(b)においては、型Mが被成型品Wに接触するときの時刻t3から押圧力Fが「0」から次第に増加し、時刻t4で押圧力Fが判断用の押圧力F2になっている。   Subsequently, the mold holder 5 is lowered at the second lowering speed until the pressing force becomes the pressing force for determination (S9, S11, FIG. 2). That is, in FIG. 4A, the mold holder 5 moves from time t2 to time t4 until the distance Z1 becomes the distance Z3, thereby moving as indicated by the line G13 in the graph G1. The distance Z3 is a slight negative value. Further, in FIG. 4B showing the relationship between the time t and the pressing force F, the pressing force F gradually increases from “0” from the time t3 when the mold M contacts the workpiece W, and the time t4 Thus, the pressing force F becomes the pressing force F2 for determination.

続いて、ステップS11において、押圧力Fが判断用の押圧力になったときの型保持体5の位置を記憶部27に記憶する(S13)。すなわち、図4(a)の時刻t4における距離Z3の値(型保持体5の位置でもよい)を記憶する。   Subsequently, in step S11, the position of the mold holder 5 when the pressing force F becomes the determination pressing force is stored in the storage unit 27 (S13). That is, the value of the distance Z3 (may be the position of the mold holder 5) at time t4 in FIG.

続いて、押圧力Fがプレスリミット力F1になるまで、型保持体5を上記第2の下降速度でさらにごく僅かに下降する(S15)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t4から時刻t5の間で距離Z3が距離Z4になるまで下降することにより、グラフG1の線分G14で示す移動をする。   Subsequently, the mold holder 5 is further slightly lowered at the second lowering speed until the pressing force F becomes the press limit force F1 (S15). That is, in FIG. 4A, the mold holder 5 moves from time t4 to time t5 until the distance Z3 becomes the distance Z4, thereby moving as indicated by the line G14 in the graph G1.

続いて、プレスリミット力F1で所定の時間(時刻t5〜時刻t6の間の時間)押圧した後(S17)、型保持体5を所定の速度で上昇する(S19)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t5〜時刻t6の間で停止し、時刻t6〜時刻t7の間で上昇することにより、グラフG1の線分G15、G16で示す移動をする。なお、図4(b)で示すグラフG3の部位G31は、押圧力がマイナスになっているが、これは、プレスリミット力F1で所定の時間(表示箇所SC7で設定した時間)押圧することによりお互いがくっついている型Mと被成型品Wとを引き剥がすからである。   Subsequently, after pressing for a predetermined time (time between time t5 and time t6) with the press limit force F1 (S17), the die holder 5 is raised at a predetermined speed (S19). That is, in FIG. 4A, the mold holding body 5 stops between the time t5 and the time t6 and moves up between the time t6 and the time t7, whereby the movement indicated by the line segments G15 and G16 in the graph G1. do. In addition, although the site | part G31 of the graph G3 shown in FIG.4 (b) has negative pressure, this is pressing by predetermined time (time set by display location SC7) with the press limit force F1. This is because the mold M and the product W to be bonded are peeled off.

続いて、ステップS21の型保持体5が上昇端に位置している状態において、図3に示す画面で、第1の下降速度(SC5)と第2の下降速度とを設定し(SC6)、プレスリミット力を設定し(SC4)、プレス力保持時間を設定する(SC7)。さらに、オフセット値を設定する(SC9)。ステップS21で設定する第1の下降速度がステップS1で設定した第1の下降速度と同じ場合には、第1の下降速度の設定は省略することができる。第2の下降速度、プレスリミット力、プレス力保持時間に関しても同様にして省略することができる。また、オフセット値は、ステップS13で記憶した距離Z3に加えられる値であり、距離Z3にオフセット値を加えた値(図4(a)で示す距離Z2)で示される距離(型Mと被成型品Wとの間の距離)で、型保持体5の下降速度が、第1の速度から第2の速度に切り換えられる。   Subsequently, in the state where the mold holder 5 is positioned at the rising end in step S21, the first lowering speed (SC5) and the second lowering speed are set on the screen shown in FIG. 3 (SC6), The press limit force is set (SC4), and the press force holding time is set (SC7). Further, an offset value is set (SC9). When the first descending speed set in step S21 is the same as the first descending speed set in step S1, the setting of the first descending speed can be omitted. The second descending speed, the press limit force, and the press force holding time can be similarly omitted. The offset value is a value added to the distance Z3 stored in step S13, and the distance (the mold M and the molding target) indicated by the value obtained by adding the offset value to the distance Z3 (the distance Z2 shown in FIG. 4A). The distance between the product W and the lowering speed of the mold holder 5 is switched from the first speed to the second speed.

続いて、ステップS23において、オペレータが、量産用被成型品Wとを設置する。   Subsequently, in step S <b> 23, the operator installs the mass-produced molded product W.

続いて、ステップS25において、制御部25は、図3のスタートボタンSC11がオペレータにより押されたか否かを判断し、スタートボタンSC11が押された場合には、ステップS27において、第1の下降速度で、型保持体5が型Mと被成型品Wとの間の距離が第3の所定の距離になるまで下降する(S27)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t1から時刻t21の間で距離Zuが距離Z2になるまで下降することにより、グラフG2の線分G22で示す移動をする。なお、図4(a)で示す距離Z2は、たとえば、0.1mm程度である。   Subsequently, in step S25, the control unit 25 determines whether or not the start button SC11 of FIG. 3 has been pressed by the operator. If the start button SC11 has been pressed, the first descending speed is determined in step S27. Thus, the mold holder 5 is lowered until the distance between the mold M and the product W is a third predetermined distance (S27). That is, in FIG. 4A, the mold holder 5 moves from time t1 to time t21 until the distance Zu becomes the distance Z2, thereby moving as indicated by the line G22 in the graph G2. Note that the distance Z2 shown in FIG. 4A is, for example, about 0.1 mm.

続いて、型保持体5が第2の下降速度で、押圧力がプレスリミット力F1になるまで、下降する(S31,S33、図2)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t21から時刻t22の間で距離Z2が距離Z4になるまで下降することにより、グラフG2の線分G23で示す移動をする。   Subsequently, the die holder 5 is lowered at the second lowering speed until the pressing force becomes the press limit force F1 (S31, S33, FIG. 2). That is, in FIG. 4A, the mold holder 5 moves from time t21 to time t22 until the distance Z2 reaches the distance Z4, thereby moving as indicated by a line segment G23 in the graph G2.

続いて、プレスリミット力F1で所定の時間押圧した後(S35)、型保持体5を所定の速度で上昇する(S37)。すなわち、図4(a)において、型保持体5が、時刻t22〜時刻t51の間で停止し、時刻t51〜時刻t61の間で上昇することにより、グラフG2の線分G25、G26で示す移動をする。なお、図4(b)では、図4(a)のグラフG1に対応するグラフは省略してある。   Subsequently, after pressing for a predetermined time with the press limit force F1 (S35), the die holder 5 is raised at a predetermined speed (S37). That is, in FIG. 4A, the mold holding body 5 stops between time t22 and time t51 and rises between time t51 and time t61, whereby movement indicated by line segments G25 and G26 in the graph G2. do. In FIG. 4B, a graph corresponding to the graph G1 in FIG.

続いて、次の量産用被成型品Wへの転写の有無を判断し(S39)、次の量産用被成型品Wへの転写が必要な場合には、ステップS23に移行し、次の量産用被成型品Wへの転写が無い場合には、動作を終了する。   Subsequently, it is determined whether or not there is a transfer to the next mass-produced product W (S39). If transfer to the next mass-produced product W is necessary, the process proceeds to step S23, and the next mass production is performed. If there is no transfer to the molding target product W, the operation is terminated.

転写装置1によれば、ロードセル23で検出した押圧力の値が所定の値(図4(b)で示す押圧力F2もしくは押圧力F2±ΔF2の範囲内)になったときにおける、型保持体5の位置を記憶部27に記憶するので、従来のようなオペレータの手動操作による型保持体5の位置の検出が不要になり、被成型品保持体3(被成型品W)に対する型保持体5(型M)の位置(図4(a)で示す距離Z3に対応する位置)を、短時間で正確に求めることができる。また、距離Z3に対応する位置に基づいて、転写をするときにおける型保持体5の移動速度を的確に制御することができるので、無駄な時間をかけることなく、量産用の被成型品Wへの転写を行うことができ、転写の効率を高めることができる。   According to the transfer device 1, when the value of the pressing force detected by the load cell 23 becomes a predetermined value (within the pressing force F2 or the pressing force F2 ± ΔF2 shown in FIG. 4B), the mold holder 5 is stored in the storage unit 27, so that it is not necessary to detect the position of the mold holder 5 by a manual operation by an operator as in the prior art, and the mold holder relative to the molded article holder 3 (molded article W). The position 5 (type M) (the position corresponding to the distance Z3 shown in FIG. 4A) can be accurately obtained in a short time. In addition, since the moving speed of the mold holder 5 during transfer can be accurately controlled based on the position corresponding to the distance Z3, the molded product W for mass production can be used without wasting time. Transfer can be performed, and the transfer efficiency can be increased.

図4を用いて詳しく説明すると、試し用被成型品Wでは、距離Z1(時刻t2)で型保持体5の移動速度を遅くし、リミットの押圧力F1よりも小さな押圧力F2で、型保持体5の距離Z3を求めている。これに対して量産用の被成型品Wでは、距離Z3にオフセット値を加えた距離Z2(距離Z1よりも値が小さい距離)を求め、この距離Z2に対応する位置で型保持体5の移動速度を遅くして転写を行っている。したがって、図4(a)のグラフG2の線分G23を、図4(a)のグラフG1の線分G13と線分G14との和よりも短くすることができ、時間TSだけ、転写に要する時間を短くすることができる。   Explaining in detail using FIG. 4, in the trial molded product W, the moving speed of the mold holding body 5 is slowed at the distance Z1 (time t2), and the mold holding is performed with the pressing force F2 smaller than the pressing force F1 of the limit. The distance Z3 of the body 5 is obtained. On the other hand, in the molded product W for mass production, a distance Z2 (a distance smaller than the distance Z1) obtained by adding an offset value to the distance Z3 is obtained, and the mold holder 5 is moved at a position corresponding to the distance Z2. Transfer is performed at a low speed. Therefore, the line segment G23 in the graph G2 in FIG. 4A can be made shorter than the sum of the line segment G13 and the line segment G14 in the graph G1 in FIG. Time can be shortened.

さらに、量産用の被成型品Wの転写では、判断用の押圧力F2の判断が不要なので、制御部25における演算等の時間が不要になり、転写に要する時間を、実際には、図4(a)で示した時間TSよりもさらに短縮することができる。   Furthermore, since the determination of the pressing force F2 for determination is unnecessary in the transfer of the molded product W for mass production, time for calculation in the control unit 25 is unnecessary, and the time required for the transfer is actually shown in FIG. The time TS shown in (a) can be further shortened.

ところで、1つの大きな被成型品に1つの型(被成型品よりも小さい型)で複数回の転写を行ってもよい。   By the way, the transfer may be performed a plurality of times with one mold (a mold smaller than the molding product) for one large molding product.

図7は、1つの大きな被成型品に1つの型で複数回の転写を行うための転写装置1aの概略構成を示す図である。   FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a transfer device 1a for performing transfer a plurality of times with one mold on one large workpiece.

転写装置1aは、被成型品保持体3aの構成が上述した転写装置(図1等で示した転写装置)1と異なり、その他の点は、転写装置1とほぼ同様に構成されている。   The transfer device 1a differs from the transfer device 1 (transfer device shown in FIG. 1 and the like) 1 described above in the configuration of the molded article holder 3a, and is configured in substantially the same manner as the transfer device 1 in other respects.

すなわち、図7で示す転写装置1aの被成型品保持体3aは、型Mに比べて十分に大きな被成型品Wを保持することができるようになっている。つまり、被成型品保持体3aは、保持した平板状の被成型品WをX軸方向、Y軸方向、θ軸まわりの少なくともいずれかで移動位置決め自在になっている。   That is, the molded product holder 3a of the transfer apparatus 1a shown in FIG. 7 can hold a molded product W sufficiently larger than the mold M. That is, the molded product holder 3a can move and position the held flat molded product W in at least one of the X axis direction, the Y axis direction, and the θ axis.

そして、1回目の転写を上述した試し用被成型品Wと同様に行い、この1回目の転写を行った後、被成型品WをX軸方向、Y軸方向、θ軸まわりの少なくともいずれかで移動位置決めし、2回目以降の転写をするようになっている。すなわち、ステップ・アンド・リピート動作で転写をするようになっている。なお、2回目以降の転写は、上述した量産用被成型品Wと同様に行われるようになっている。   Then, the first transfer is performed in the same manner as the trial molded product W described above. After the first transfer, the molded product W is transferred to at least one of the X axis direction, the Y axis direction, and the θ axis. The position is moved and the second transfer is performed. That is, the transfer is performed by a step-and-repeat operation. Note that the second and subsequent transfers are performed in the same manner as the above-described molded product W for mass production.

1、1a 転写装置
3、3a 被成型品保持体
5 型保持体
9 駆動手段
11 位置検出手段
13 押圧力検出センサ
15 制御手段
27 記憶部
M 型
W 被成型品
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1a Transfer device 3, 3a Molding object holding body 5 Mold holding body 9 Driving means 11 Position detection means 13 Pressing force detection sensor 15 Control means 27 Storage part M type W Molding article

Claims (4)

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ための転写装置において、
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もしくは離反する方向で相対的に移動する型保持体と;
前記型保持体が前記相対的な移動をするように前記型保持体を駆動する駆動手段と;
前記被成型品保持体に対する前記型保持体の相対的な位置を検出する位置検出手段と;
前記型保持体に保持されている型で前記被成型品保持体に保持されている被成型品を押すときの押圧力を検出する押圧力検出センサと;
前記駆動手段で前記型保持体を相対的に移動し、前記押圧力検出センサで検出した押圧力が増加し始めたときに、もしくは、前記押圧力検出センサで検出した押圧力が所定の値に達したときに、前記位置検出手段で検出した相対的な位置を記憶部に記憶する制御をする制御手段と;
を有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;
A mold holder that holds the mold and moves relatively in a direction approaching or moving away from the molded article holder;
Drive means for driving the mold holder so that the mold holder performs the relative movement;
Position detecting means for detecting a relative position of the mold holder relative to the molded article holder;
A pressing force detection sensor for detecting a pressing force when the molded product held by the molded product holding body is pressed by a mold held by the mold holding body;
The mold holding body is relatively moved by the driving means, and the pressing force detected by the pressing force detection sensor starts to increase, or the pressing force detected by the pressing force detection sensor becomes a predetermined value. Control means for performing control to store the relative position detected by the position detection means in the storage unit when reaching the position;
A transfer device comprising:
請求項1に記載に転写装置において、
前記制御手段は、前記型が前記型保持体に保持され、第1の前記被成型品が前記被成型品保持体に保持され、前記型保持体に保持されている型が、前記被成型品保持体に保持されている被成型品から第1の所定の距離だけ離れている状態で、前記型と前記第1の被成型品との距離が前記第1の所定の距離よりも小さい第2の所定の距離になるまで、第1の速度で前記型保持体を前記被成型品保持体に相対的に近づけ、この後、前記第1の速度よりも遅い第2の速度で、前記型保持体を前記被成型品保持体に相対的に近づけるように、前記駆動手段を制御し前記記憶をする手段であることを特徴とする転写装置。
The transfer apparatus according to claim 1,
The control means is configured such that the mold is held by the mold holding body, the first molded article is held by the molded article holding body, and the mold held by the mold holding body is the molded article. A second distance in which the distance between the mold and the first molding object is smaller than the first predetermined distance in a state where the molding object is held by the holding body at a first predetermined distance. Until the predetermined distance is reached, the mold holder is relatively brought closer to the molded article holder at a first speed, and then the mold is held at a second speed slower than the first speed. A transfer apparatus, characterized in that the drive means is controlled and the storage is performed so that a body is relatively close to the molded product holder.
請求項2に記載の転写装置において、
前記制御手段は、前記記憶をした後に、前記型が前記型保持体に保持され、第2の前記被成型品が前記被成型品保持体に保持され、前記型保持体に保持されている型が、前記被成型品保持体に保持されている前記第2の被成型品から第1の所定の距離だけ離れている状態で、前記型と前記第2の被成型品との距離が第3の所定の距離になるまで、前記第1の速度で前記型保持体を前記第2の被成型品保持体に相対的に近づけ、この後、前記第2の速度で、前記型保持体を前記第2の被成型品保持体に相対的に近づけるように前記駆動手段を制御する手段であり、
前記第3の所定の距離は、前記第2の所定の距離よりも小さい距離であることを特徴とする転写装置。
The transfer device according to claim 2,
The control means stores the mold, the mold is held by the mold holding body, the second molded product is held by the molded product holding body, and the mold is held by the mold holding body. However, the distance between the mold and the second molded product is a third distance in a state where the mold is separated from the second molded product held by the molded product holder by a first predetermined distance. Until the predetermined distance is reached, the mold holder is moved closer to the second article holder at the first speed, and then the mold holder is moved at the second speed. A means for controlling the driving means so as to be relatively close to the second molded article holder;
The transfer device according to claim 3, wherein the third predetermined distance is smaller than the second predetermined distance.
請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写装置を用いて前記被成型品への転写をすることを特徴とする転写方法。   4. A transfer method, wherein transfer onto the product is performed using the transfer device according to claim 1.
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