JP2005205914A - 恒温インプリント・エンボッシング・システム - Google Patents

Abstract

【課題】インプリント・エンボッシング・システムを提供する。
【解決手段】一実施形態において、このシステムは、ディスク基板をエンボス温度に予備加熱するヒータと、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントするためのエンボッシング箔を備えたダイ組立体と、ヒータとダイ組立体の間に配置されエンボス温度に維持する加熱トンネルとを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ディスク・ドライブの分野に関し、より詳細にはディスク・ドライブ・システムに使用されるディスクに関する。

ディスク・ドライブ・システムは、１つまたは複数の磁気記録ディスクと、ディスク上のほぼ円形のトラック内にデータを記憶するための制御機構とを含む。ディスクは、基板（例えばアルミニウム）と、その基板に積層された１つまたは複数の層とで構成されている。ディスク・ドライブ・システムの設計は、システム内で使用される磁気記録ディスクの記録密度を高める傾向にある。記録密度を高めるための１つの方法は、離散トラック記録（ＤＴＲ）と称する離散トラックでディスクの表面をパターン化することである。インプリントする逆パターンを有する硬質のプリエンボス形成ツール（スタンパ、エンボッサ等としても知られる）をディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルム（すなわちポリマー）に押しつけて、押しつけられた領域に初期パターンを形成するナノ・インプリント・リソグラフィ（ＮＩＬ）技術によってＤＴＲパターンを形成することができる。この初期パターンは、究極的に凸部と凹部のパターンを形成する。エンボス可能フィルムにスタンピングを行った後で、押しつけられた領域の残留フィルムを除去することによって、エッチング処理を用いて、エンボス可能フィルムにパターンを転写する。インプリント・リソグラフィ処理の後で、他のエッチング処理を用いて、エンボス可能フィルムの下に存在する層（例えば基板、ニッケル−リン、軟質磁気層等）にパターンを形成することができる。

従来の１つのＤＴＲ構造は、磁気記録層の下に同心の凸部と凹部のパターンが形成されている。凸部（丘、ランド、隆起等としても知られている）は、データを記憶するのに使用され、凹部（トラフ、谷、溝等としても知られる）は、トラック間を隔離してノイズを低減させる。凸部は、動作中にヘッドの一部分が凹部の上に延びるように、記録ヘッドの幅より小さい幅を有する。凹部は、記録ヘッドの飛行高さと凸部に相当する深さを有する。凹部は、ヘッドによってデータが凹部の真下の磁気層に記憶されるのを阻止するために、ヘッドから十分に隔てられている。凸部は、磁気層内で凸部の真上でのデータの書込みを可能にするために、ヘッドに十分に近接している。したがって、データが記録媒体に書き込まれるときは、凸部がデータ・トラックに対応する。凹部は、凸部（例えばデータ・トラック）を互いに隔離し、物理的かつ磁気的に区画されたデータ・トラックを形成させる。

インプリント面がディスク基板と同心整列されていなければ、ＤＴＲディスクは実用可能でなくなる。ディスクの中心線から過度の偏りを有するインプリント・トラックは、ディスク・ドライブ・ヘッドに読み取られるときに正しく動作することができない。この要件は、データ・トラックがディスクの両側に生成されるとき特に重要である。したがって、ディスク基板の上のエンボス可能フィルムのインプリンティングは、エンボス可能フィルムに実際にインプリントする前に、ディスクの中心線をインプリント面の中心線と合わせる位置合せ工程を必要とする。

現行の位置合せ方法には、典型的には、高精密アクチェータまたはロボティクスを使用することが必要である。例えば、高精密アクチェータは、第一にディスク基板に対する中心線を定め、高分解能Ｘ−Ｙ平行移動手順を通じてその中心線をインプリント面の中心線と合わせる。図１は、ディスクを把持するための湾曲部を含む従来のＸ−Ｙ平行移動ステージを示す図である。湾曲部は、摩擦がなく、粒子を発生させず、保全の少ない動作を確保しながら、高精密を確保できるため、精密機械に広く使用されている。しかし、湾曲部をベースとしたシステムは、動作範囲が限定され、ディスクをスタンパのインプリント面の中心に合わせるのに十分であるとはいえない。平行移動ステージは、一貫性のないインプリント・パターンを生み出すおそれのある熱をディスクの表面から放散させる。さらに、そのような高精密アクチェータとロボティクスの使用は高価であり、維持コストが高く、精度と信頼性が不安定で、サイクル時間が遅く、機械的故障が発生する。高精密アクチェータとロボティクスは、嵩張る機械であり、大きな床スペースを必要とする。

添付の図面により、限定ではなく、例示を目的として本発明を説明する。

以下の説明では、本発明を十分に理解できるように、特定の材料または構成要素の例のような多くの特定の詳細が記載されている。しかし、本発明を実施するのに、これらの特定の詳細を使用する必要がないことを当業者なら理解するであろう。他の場合では、本発明を不必要に不明瞭にすることを避けるために、よく知られている構成要素または方法を詳述しなかった。

本明細書に用いられている「上」、「下」２、２「間」という用語は、１つの層または構成要素の他の層または構成要素に対する相対的な位置を意味する。したがって、他の層または構成要素の上または下に配置された層または構成要素は、他の層または構成要素と直に接していてもよいし、１つまたは複数の介在層または構成要素を有していてもよい。さらに、他の層または構成要素の隣または近傍に配置された１つの層または構成要素は、他の層または構成要素に直に接していてもよいし、１つまたは複数の介在層または構成要素を有していてもよい。

本明細書に記載されている装置と方法は、様々なタイプの基板（例えばディスク基板２、２ウェハ基板）に用いることができることに留意されたい。一実施形態において、本明細書に記載されている装置と方法を、磁気記録ディスクを製造するためのエンボス可能材料のインプリンティングに用いることができる。例えば、磁気記録ディスクは、例えばニッケル−リン（ＮｉＰ）メッキ基板を下部構造として有するＤＴＲ縦形磁気記録ディスクであってもよい。あるいは、磁気記録ディスクは、下部構造としては基板の上に配置された軟質磁気フィルムを有するＤＴＲ垂直磁気記録ディスクであってもよい。代替実施形態において、本明細書に記載されている装置と方法を、他のタイプのデジタル記録ディスク、例えばコンパクト・ディスク（ＣＤ）やデジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）の如き光記録ディスクを製造するためのエンボス可能材料のインプリンティングに用いることができる。さらに他の実施形態において、本明細書に記載されている装置と方法を他の用途、例えば半導体ウェハやディスプレイ・パネル（例えば液晶ディスプレイ・パネル）等の製造に用いることができる。

基板の上に配置されたエンボス可能フィルムをインプリントするための装置と方法について説明する。例示のみを目的として、インプリント・エンボッシング・システムの実施形態をディスク基板について説明する。しかし、インプリント・エンボッシング・システムの実施形態は、上述した異なるタイプの基板を製造するために、形状、サイズが異なる基板（例えば正方形、長方形）に容易に適用できることを当業者なら理解するであろう。ナノ・インプリント・リソグラフィ技術によってエンボス可能フィルムをインプリントするのに、本明細書に記載されているインプリンティング・システムの実施形態を用いることができる。あるいは、ミクロ・インプリント・リソグラフィの如き他のスケールのインプリント・リソグラフィ技術を用いることもできる。図２は、インプリントまたはダイ組立体２１０と、ヒータ組立体２３０と、加熱トンネル２４０と、ディスク基板冷却ステーション２５０と、台２０１に取りつけられたディスク・カセット２６０とを含むインプリンティング・システム２００の一実施形態を示す図である。組立体２００は、台２０１の隣に配置されたディスク基板搬送装置２２０をも含む。一実施形態における搬送装置２２０は、台２０１の上に延びるロボット・アームに結合された真空チャックである。インプリント組立体２１０は、上部ダイ組立体２１２と、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムに押し込まれて、エンボス可能フィルムにパターンを転写する１つまたは複数のエンボッシング箔（スタンパとしても知られる）を含むことができる下部ダイ組立体２１４とを含む。加熱素子２３２を有するヒータ２３０を使用して、ディスク基板上のエンボス可能フィルムを所望のエンボス温度まで予備加熱することができる。加熱素子２３２は、加熱トンネル２４０を形成する上部と下部２４２、２４４の長さ方向に沿って伸びていている。一実施形態において、ヒータ２３０と加熱素子２３２は別々の熱源を有することができる。代替実施形態において、ヒータ２３０と加熱素子２３２は同じ熱源を共有することができる。一実施形態において、加熱素子２３２は、誘導加熱を利用して、エンボス可能フィルムの温度を維持する加熱コイルであってもよい。代替実施形態において、加熱素子２３２は、他のタイプの素子、例えば赤外線（ＩＲ）熱源であってもよい。一実施形態において、熱トンネルは、ヒータ２３０からダイ組立体２１０へのディスク基板の搬送時に所望のエンボス温度を維持するために、ヒータ２３０とダイ組立体を接続する。

ディスク基板上のエンボス可能フィルムにインプリントするための１つの方法において、搬送装置２２０は、真空チャック２２４を使用して、ディスク基板をカセット２６０から取り出す。ディスク基板を扱うための真空チャックは、当技術分野で知られているため、ここではその詳細についての説明を省略する。代替実施形態において、当技術分野で知られている他の取出装置と配置装置を使用して、カセット２６０からディスク基板を取り出すことができる。ディスク基板を予備加熱して、ディスク基板上のエンボス可能フィルムの温度を最適なエンボス温度まで上昇させることができる。そのために、一実施形態においては、真空チャック２２４がヒータ２３０内にディスク基板を配置する。一実施形態において、ディスク基板上のエンボス可能フィルムを約２０から３５０℃の範囲の温度まで加熱することができる。ディスク基板上のエンボス可能フィルムを所望のエンボス温度まで加熱した後に、真空チャック２２４はディスク基板を、加熱トンネル２４０を通じてダイ組立体２１０の方へ移動させる。次いで、ディスク基板を上部および／または下部エンボッシング箔の中心に合わせ、次いでディスク基板のエンボス可能フィルムに押しつけて、エンボス・パターン（例えばＤＴＲパターン）を形成する。エンボス可能フィルムにインプリントした後に、真空チャック２２４は、ディスク基板を冷却トレイ２５０に搬送してからカセット２６０に戻す。

加熱トンネル２４０を使用すると、ディスク基板の加熱エンボス可能フィルムの熱放散が最小限に抑えられる。熱放散は、エンボス可能フィルムにおける不適合と、後続のエンボス・パターンにおける不適合に通じるおそれがある。上述したように、加熱トンネル２４０は、ディスク基板がダイ組立体に配置されるまで、適切な加熱エンボス可能フィルムのエンボス温度を維持する。ダイ組立体２１０におけるエンボッシング箔を加熱することもできるが、エンボス可能フィルムを加熱したほうが、インプリントをより迅速で効率的に行うことができる。さらに、ヒ−タ組立体２８０をダイ組立体２１０の比較的近くに配置することによって、エンボス可能フィルムの熱変形が最小限に抑えられる。

図３は、図２に関して既に示した加熱トンネルを含まないダイ組立体３１０の近くに配置されたヒータ３３０を有するインプリンティング・システム３００の他の実施形態を示す図である。ヒータ３３０をダイ組立体３１０に近接させると、加熱トンネルが、所望のエンボス温度に十分に近くなっているエンボス可能フィルム／ディスク基板の温度を維持する必要がなくなる。搬送装置３２０のロボット・アーム３２２に結合された真空チャック３２４は、ディスク基板をインプリンティング・システム３００の付近に移動させる。例えば一実施形態において、ディスク基板をカセット３６０からヒータ３３０に搬送して、所望のエンボス温度より低い温度、実質的に同じ温度、または高い温度に予備加熱することができる。予備加熱したエンボス可能フィルム／ディスク基板は、ダイ組立体３１０に近接して（例えば下部ダイ組立体３１４のネスト領域）に配置される。あるいは、エンボス可能フィルム／ディスク基板をエンボス温度より低い（例えば近い）温度に予備加熱し、次いでそれをダイ組立体３１０の近くに配置している最中またはその後にエンボス温度に加熱することもできる。あるいは、エンボス可能フィルム／ディスク基板をダイ組立体の温度／エンボス温度に予備加熱し、それをダイ組立体３１０の近くに配置した後にインプリントすることもできる。ダイ組立体３１０は、カセット３６０から搬送されるディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントするための１つまたは複数のエンボッシング箔を含むことができる。次いで、エンボッシング箔をエンボス温度でエンボス可能フィルムに押し込む。次いで、インプリンティング後にエンボッシング箔をエンボス可能フィルムから分離する。次いで、ディスク基板をダイ組立体３１０に搬送して、エンボスした後に冷却ステーション３５０に一定時間置くことができる。

図３のヒータ３３０は、いくつかの内部構成要素を示すために部分的に透視図で示されている。熱源として機能する加熱ランプ３３４が、ヒータ３３０の上部付近に配置されている。ディスク基板を受け取るための排出トレイ３３２が、加熱ランプ３３４の下に配置されている。排出トレイ３３２は、ヒータ３３０からスライドして、真空チャック３２４からディスク基板を受け取り、再びスライドして加熱ランプ３３４の下に戻る。トレイ３３２は、一実施形態において、エンボス可能フィルムを加熱しながら、ディスク基板を回転させる回転機構を有することもできる。冷却ステーション３５０は、ダイ組立体３１０においてディスク基板がインプリントされた後に置かれる受取トレイ３５２を含む。

図４は、インプリントまたはダイ組立体４１０と、送込み／送出し組立体４２０の形のディスク基板搬送装置と、目視検査組立体４７０と、台４０１に取りつけられたヒータ組立体４８０とを含むインプリンティング・システム４００の代替実施形態を示す図である。組立体４００は、台４０１の隣に配置されたロボット・アーム組立体４４０をも含む。インプリント組立体４１０は、上部ダイ組立体４０２と下部ダイ組立体４０４とを含む。上部と下部ダイ組立体はプレス底板４０６の上に配置される。引張棒４０８、４０９は、上部ダイ組立体４０２と下部ダイ組立体４０４を結合させ、台４０１を貫通する。インプリント組立体４１０は、調節可能なダイ・ホルダ（不図示）に結合されたエンボッシング・ダイ箔をも含む。ダイ・ホルダは、高精密の回転要素ブッシング・ダイ・セットに固定される。ダイ・セットは、（図示されていないが、台４０１の下に配置されている）大径で低圧の強力密封ブラダを収容する頑丈な枠によって制御される。ブラダにガス（例えば空気）圧を加えると、膨張してスラスト板を押し、引張棒４０８、４０９をオーバヘッド・ヨークすなわちクロスビーム４１９とともに引き下げる。クロスビーム４１９は、ダイ・セットの上板を下方に移動させて、ダイを押しつける。一実施形態において、送込み／送出し組立体４２０は、ディスク基板をロボット・アーム組立体４４０から受け取り、ディスク基板をヒータ４８０からダイ組立体４１０に滑り込ませるトレイ部４３０を有するサーボ・スライドであってもよい。

ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントするための１つの方法において、ロボット・アーム組立体４４０は、カセット４６０からディスク基板を搬送し、それを送込み／送出し組立体４２０のディスク・ホルダ板４３０に配置する。ロボット・アーム組立体４４０は、上部アーム４４４の一端に結合されて、台４０１のまわりの全回転運動を可能にするリンク・アーム４４２を含む。組立体４００は、ディスク基板のハンドリングに熱性を付与する能力を有する。ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムを予備加熱して、ディスク基板上のエンボス可能フィルムの温度を最適なエンボス温度まで上昇させることができる。ディスク・ホルダ板４３０をヒータ組立体４８０内に配置して、エンボス可能フィルムを最適なエンボス温度に加熱することができる。一実施形態において、ディスク基板上に配置されたエンボス可能フィルムを約２０から３５０℃の範囲の温度に加熱することができる。

エンボス可能フィルムを加熱した後に、ディスク送込み／送出し組立体４２０は、ダイ組立体４１０の上部ダイ４０２と下部ダイ４０４の間でディスク基板を連続的に移動させる。次いで、エンボス可能フィルムに押し込まれてエンボス・パターン（例えばＤＴＲパターン）を形成する上部と下部エンボッシング箔の中心にディスク基板を合わせる。エンボス可能フィルムにエンボスした後に、送込み／送出し組立体４２０は、目視検査組立体４７０による検査に向けてディスク基板をヒータ組立体４８０に引き込むことができる。

一実施形態において、エンボス・パターンがディスク基板の中心に位置することを確認するために検査工程を用いることができる。目視検査組立体４７０は、インプリントされたエンボス可能フィルム上の目標トラックの特徴形状を検査して、その特徴形状が中心穴と同心であるかどうかを判断する。この検査手順をリアルタイムで、またはサンプリングによって実施することができる。ヒータ組立体４８０を使用すると、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムをエンボス温度に予備加熱するという利点がえられる。ダイ組立体４１０内のエンボッシング箔を加熱することもできるが、エンボス可能フィルム／ディスク基板を加熱したほうが、インプリントをより迅速で効率的に行うことができる。さらに、ヒ−タ組立体４８０をダイ組立体４１０の比較的近くに配置することによって、ディスク基板の熱変形が最小限に抑えられる。

図４Ａは、組立体４００のダイ組立体４１０、目視検査組立体４７０とヒータ組立体４８０の拡大図を示す図である。一実施形態において、ヒータ組立体４８０は、ダイ組立体４１０の高さで、かつ上部ダイ４０２と下部ダイ４０４の間にヒータ箱部４８１を位置づけるスタンド４８６を含む。箱部４８１は、ディスク・ホルダ・トレイ４３０を受け取るための開口部４８４と、目視検査組立体４７０の顕微鏡４７２に対する見通し線を与えるための上面付近の開口部４８２を含む。一実施形態において、開口部４８２を透明ガラスで覆うことができる。ブラケット４７４は、顕微鏡４７２を箱部４８１の上に配置することを可能にする。

図５Ａ、５Ｂは、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントするための実施形態の組立体全体を示す図である。組立体５００は、インプリント組立体５１０と、送込み／送出し組立体５２０と、ロボット・アーム組立体５４０と、目視検査組立体５７０とを含む。インプリント組立体５１０と送込み／送出し組立体５２０および目視検査組立体５７０は台５０１に取りつけられている。ロボット・アーム組立体５４０は台５０１の隣に配置されている。ディスク基板上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントするための１つの方法において、ロボット・アーム組立体５４０は、インプリントするディスク基板をカセット５６０から取り出し、それを送込み／送出し組立体５２０に搬送する。ロボット・アーム組立体５４０は、上部アーム５４４の一端に結合されたリンク・アーム５４２と、上部アーム５４４の他端に結合されたエンド・エフェクタ５４６とを含む。ディスク基板をそれぞれの側で保持することが可能なパーム拡張部５４８がエンド・エフェクタ５４６に結合されている。送込み／送出し組立体５２０は、精密Ｘ−Ｙサーボ・スライド（すなわち第１のスライダ５２２と第２のスライダ５２４）に取りつけられる一対の片持湾曲部５２６、５２８で支持されているディスク・ホルダ板５３０を含む。収縮位置では、送込み／送出し組立体５２０は、ディスク基板を受け取り、ディスク・ホルダ板５３０にその位置をしっかりと維持する。一実施形態では、ディスク基板は、互いに接続され、一連の湾曲継手によって支持される放射状に配置された３本の指によってその縁が留められている（それについては以下により詳細に説明する）。単一のスラスト・アクチェータは、ディスク基板をまったく同じ位置に繰り返し取り込む。片持湾曲部５２６、５２８は、ディスク・ホルダ板５３０をインプリント組立体５１０内で上下させることを可能にする。ディスク・ホルダ板５３０をインプリント組立体５１０の内外に搬送するのに加えて、送込み／送出し組立体５２０に、ディスク基板をインプリンティング箔ダイの中心に厳密に配置させることができる。この位置情報は、目視検査組立体５７０から検査フィードバックにより得ることができる。

インプリント組立体５１０は、上部ダイ組立体５０２と、下部ダイ組立体５０４とを含む。上部と下部ダイ組立体はプレス底板５０６の上に配置されている。引張棒５０８と５０９は、上部ダイ組立体５０２と下部ダイ組立体５０４を結合し、台５０１を貫通する。インプリント組立体５１０は、調節可能ダイ・ホルダ（不図示）に結合されたエンボッシング・ダイ箔をも含む。ダイ・ホルダは、高精密回転要素ブッシング・ダイ・セットに固定される。ダイ・セットは、（図示されていないが、台５０１の下に配置されている）大径で低圧の強力密封ブラダを収容する頑丈な枠によって制御される。ブラダにガス圧を加えると、膨張してスラスト板を押し、引張棒５０８と５０９をオーバヘッド・ヨークすなわちクロスビーム５１９とともに引き下げる。クロスビーム５１９は、ダイ・セットの上板を下方に移動させて、ダイを圧縮する。次いで、ディスク基板を目視検査組立体５７０によって検査して、位置合せが適正であるかどうかを調べることができる。目視検査組立体５７０は、エンボス可能フィルム上の目標トラック特徴形状を検査して、トラックの特徴形状がディスク基板の中心穴と同心であるかどうかを判断する。コンピュータ／コントローラは、サーボ・スライドの最終位置を、ディスク基板を配置したときのインプリンティング・ダイまたは箔の真中心に対応づけることができる。この検査手順をリアルタイムで、またはサンプリングによって実施することができる。

送込み／送出し組立体５２０は、第１のスライダ５２２と、第１のスライダ５２２の上に垂直に配置された第２のスライダ５２４と、第２のスライダ５２４から伸びる湾曲支持体５２６、５２８と、湾曲支持体５２６、５２８の付近と一端に配置されたホルダ板５３０とを含む。一実施形態において、第１と第２のスライダ５２２、５２４は、Ｘ−Ｙサーボ・スライド機構を形成する。ホルダ板５３０は、ディスク基板（例えばディスク基板５５０と５５１）を受け取るように構成されている。一実施形態において、パーム拡張部５４８は、ディスク基板を同時に保持することができる。目視検査ユニット５７０をインプリント組立体５１０と送込み／送出し組立体５２０の間に配置することができる。ブラケット５７４が台５２１に取りつけられ、顕微鏡５７２がブラケット５７４の上部に結合される。

図５Ａは、ディスク基板５５１をホルダ板５３０に配置するパーム拡張部５４８の一端を示す図である。図５Ｂは、インプリント組立体５１０の上部ダイ組立体５０２と下部ダイ組立体５０４の間に配置されたホルダ板５３０を示す図である。第２のスライダ５２４は、第１のスライダ５２２上のレールに沿ってスライドして、ホルダ板５３０をインプリント組立体５１０の方へ進める。パーム拡張部５４８はカセット５６０に戻って、さらなるディスク基板を取り込む。あるいは、インプリント組立体５１０によってディスク基板にインプリントした後に、ロボット・アーム５４０を使用して、ディスク基板を取り込むこともできる。目視検査組立体５７０を使用して、ディスク基板上のインプリンティング箔の適正な位置合せについてチェックすることができる。ディスク基板に対する適正な位置合せは、送込み／送出し組立体５２０のＸ−Ｙサーボ機構によって達成することができる。一実施形態において、目視検査組立体は、ディスク基板の中心に対する適正な位置合せについてチェックするエンボッシング手順の後に、ディスク基板を検査する。ディスク基板は、インプリント組立体から引き出され、顕微鏡または光学デバイス（例えばカメラ）の真下の知られている基準点に配置される。次いで、ディスク上に印刷されたパターンを調べる。インプリント・パターンがずれていることが確認された場合は、Ｘ−Ｙサーボ・スライドを介してホルダ板を適正な位置に移動させる指示を送込み／送出し組立体に送ることができる。これによって、以降のディスク基板をエンボッシング箔で適正に位置合せすることが可能になる。

図６は、ダイ組立体６００の一実施形態を示す図である。一実施形態において、ダイ組立体６００は、図２、３、４に関して上述したダイ組立体と同じであってもよい。インプリント組立体６００の上部は、上部クロスビーム６２０と、上部組立体６０２と、下部ダイ組立体６０４と、プレス底板６０６とを含む。上部ダイ組立体６０２と下部ダイ組立体６０４は、支柱６１０、６１１、６１２、６１３によって結合されている。各支柱の基礎部は、ブッシング（例えばブッシング６１４、６１５、６１６、６１７）を有する。上部ダイ組立体６０２は、上部インプリンティング箔６５０を装着するための上部ホルダ６４０をも含む。下部ダイ組立体６０４は、下部インプリンティング箔（不図示）を装着するための下部ホルダ６４２を含む。下部ホルダ６４２は、下部ホルダ・ベース６４６、フロータ板６４７と底板６４８の上に配置されている。上部と下部ダイ組立体６０２、６０４は、プレス底板６０６の上に配置されている。

インプリント組立体６００の下部は、第１の下部底板６０７と第２の下部底板６６７との間に配置されたガス・アクチェータ６６０を含む。第２の下部底板６６７の下に下部クロスビーム６２２が配置されている。スプリング・ロッド６３１、６３２、６３３、６３４は、第１の下部底板６０７と第２の下部底板６６７が、ガス・アクチェータ６６０を押圧させる。一実施形態において、ガス・アクチェータ６６０は膨張し、第２の下部底板６６７は、スプリング６６１、６６２、６６３、６６４により、下方に移動して、第１の下部底板６０７から離れる。この膨張により、上部クロスビーム６２０が降下し、上部ホルダ６４０と下部ホルダ６４２を密着させる。プレス底板６０６と第１の下部底板６０７との間の間隙は、図２に示されるように、入力組立体６００の上部と下部が例えば台に取りつけられる場合に生じることになる。

図７は、インプリント組立体６００の上部の拡大図の一実施形態を示す図である。上部ダイ組立体６０２の上部支持体６０３は、下部ダイ組立体６０４の下部支持体６０５とサイズと形状が実質的に類似している。支柱６１０、６１２、６１３は、長方形の上部と下部支持体の角の付近に配置されている。各々の支柱は、各々のブッシング（例えばブッシング６１４、６１５、６１６、６１７）の内径よりわずかに小さい外径を有する円筒形を有することで、上部ダイ組立体６０２が、下部ダイ組立体６０４に向かって下方に移動することを可能にする。上部ホルダ６４０は、上部支持体６０３の中央部付近に結合されている。上述したように、下部ホルダ６４２は、ベース６４６、フロート板６４７と底板６４８の上に配置されている。いくつかの圧力ノズル（例えば圧力ノズル６７０と６７１）が、フロート板６４７を底板６４８に固定する。各々の圧力ノズルに装着されたねじは、底板６４８に対してフロー板６４７を調節して、下部ホルダ６４２と上部ホルダ６４０の位置を正しく合わせることを可能にする。これは、下部エンボッシング箔６５１と上部インプリンティング箔（不図示）の位置を合わせるための調節を行うときに必要になることがある。それにより、インプリント組立体６００は、４つの支柱を上部と下部支持体の角の付近に装着した状態で、上部ダイ組立体６０２が下部ダイ組立体６０４の方へ移動することを可能にする。下部ホルダ６４２を横方向に移動または調節して、それ自体と上部ホルダ６４０の位置を正しく合わせることができる。

図７Ａと７Ｂは、上部ダイ組立体６０２と下部ダイ組立体６０４の一実施形態の断面図を示す図である。下部エンボッシング箔６５１は、下部ダイ組立体６０４のプレス・パッド６８０の上に配置されている。一実施形態において、プレス・パッド６８０は、エンボッシング箔６５１をディスク基板６５０のエンボス可能フィルムに均一にプレスさせる１つまたは複数の弾性層６８１、６８２を含むことができる。中心棒６８４が、下部ダイ組立体６０４の中央部を貫通し、スプリング６８５に結合されている。中心棒６８４は、先細りのマンドレルで、プレス・パッド６８０とエンボッシング箔６５１の上に露出された先端部６８６を有する。先端部６８６は先が細くなって、底部箔６５１とディスク基板６５０の内径（ＩＤ）内に嵌る。線形ボール・ブッシング６８８が中心棒６８４の長形部を囲み、外側スリーブ６９０が線形ボール・ブッシング６１８を囲む。外側スリーブ６９０と中心棒６８４の先細り部６８６との間に環状部６９２が配置されている。環状部６９２は、また、エンボッシング箔６５１のＩＤに接触している。下部箔６１４の内径の部分は下方に伸び、下部マンドレル６１２と外側スリーブ６２０の間に配置されている。

一実施形態において、線形ボール・ブッシング６８８は、中心棒６８４と外側スリーブ６９０の間に厳密な位置合せを維持して、エンボッシング箔６５１の中心を中心棒６８４の中心線に合わせる。ボール・ブッシング６８８は、外側スリーブ６２０と比較して熱膨張係数が大きい。そのように、下部ダイ組立体６０４の温度が上昇すると、ボール・ブッシング６８８が急速に膨張して、外側スリーブ６９０との安定した接触を維持し、下部箔６５１と外側スリーブ６９０の内径とのセンタリング位置合せを維持する。これによって、下部箔６５１とディスク基板６５０の間に同心性を確立し、維持することが可能になる。ボール・ブッシング６８８は、また、インプリンティング後にディスク基板６５０が剥がされるときに下部箔６５１を所定位置に保持する結合圧縮力を通じて下部箔６５１の内径との接触を維持する。図７Ｂに示されるように、スプリング６８５は、外側スリーブ６９０を持ち上げ、それが次に下部箔６５１の部分を内径付近まで持ち上げる。実際、外側スリーブ６９０を持ち上げると、下部箔６５１にドームのような形が形成されて、ディスク基板６５０が、下部箔６５１の表面からきれいに剥がれる。

図８は、スライド部のない送込み／送出し組立体７００の形のディスク搬送装置の拡大図を示す図である。ホルダ板７０４がフレーム７０２に配置されている。ディスク基板７５０がホルダ板７０４に固定され、中央指７０６、第１の側方指７０８、第２の側方指７１０が、ディスク基板７５０のまわりに放射状に配置されている。一実施形態において、それらの指を互いに接続し、一連の湾曲継手で支持することができる。また、一対の片持湾曲部７１２、７１４と、支持フレーム７０２が底板７２６に結合されている。湾曲部７１２、７１４は、ホルダ板７０４が、インプリント組立体（例えば図４、４Ａ、５Ａ、５Ｂに関して説明したインプリント組立体４１０、５１０）内に配置されたときに、上下に移動することができる。ホルダ板７０４を固定支持体７１６と７１８によって支持することもできる。これらの支持体は硬質で、剛性を有し、フレーム７０２の重量を支える。上部リフト７２０と７２２は、固定支持体７１６、７１８を底板７２６に結合する。フレーム７０２の片側は、中央指７０６、第１の側方指７０８、第２の側方指７１０の湾曲継手を回転させるためのスラスト・アクチェータを受け取るための開口部を有するブラケットを含む。以下により詳細に説明するように、スラスト・アクチェータは、ディスク基板をまったく同じ位置に繰り返し取り込むことができる。

図９Ａから図９Ｃは、図９Ａに示される装填位置、図９Ｂに示されるインプリンティング位置と、図９Ｃに示される検査位置を含む様々なスライド位置の送込み／送出し組立体７００を示す図である。図４、４Ａ、５Ａと５Ｂに関して上述した組立体と同様に、ホルダ板７０４がフレーム７０２に配置されている。一対の片持湾曲部７１２、７１４がホルダ板７０４を支持する。底板７２６は、第１のスライダ７４０と第２のスライダ７３０を含むＸ−Ｙサーボ・スライド上に装着される。レール７３２、７３４は、ホルダ板７０４がＹ軸に沿って移動することを可能にし、レール７４２、７４４は、ホルダ板７０４がＸ軸に沿って移動することを可能にする。一実施形態において、第１と第２のスライダ７３０、７４０は、高精密Ｘ−Ｙサーボ・スライドの一部である。図９Ａに示される装填位置では、第２のスライダ７３０が、ホルダ板７０４を引き込むように第１のスライダ７４０の一端付近に配置される。この位置は、ロボット・アーム組立体が、ディスク基板をホルダ板７０４に配置することを可能にする、図５Ｂに示される送込み／送出し組立体５２０の位置と類似している。図９Ｂに示される装填位置では、第２のスライダ７３０が、ホルダ板７０４をインプリント組立体に送り込むように第１のスライダ７４０の他端付近に配置される。この位置は、上部ダイ組立体と下部ダイ組立体の間にプレスされたホルダ板を示す図５Ａに示される送込み／送出し組立体５２０の位置と類似している。図９Ｃの検査位置では、第２のスライダ７３０が、目視検査組立体の顕微鏡（例えば図５Ａに示される目視検査組立体５７０の顕微鏡５７２）の真下に配置されるように、Ｘ軸に沿ってわずかに引き込まれる。検査の結果に基づいて、底板７２６を第２のスライダ７３０のレール７３２、７３４（すなわちＹ軸）に沿って移動させて、インプリンティング組立体のエンボッシング箔に対してディスク基板の中心を合わせることができる。

図１０は、支持板上に留められたディスク基板を示す一実施形態における送込み／送出し組立体８００の部分の拡大図を示す図である。ホルダ板８０４がフレーム８０２に配置されている。湾曲部８１２、８１４と固定支持体８１６、８１８がフレーム８０２に結合されている。中央指８０６、第１の側方指８０８、第２の側方指８１０が、ホルダ板８０４内に埋め込まれている。各指は、ディスク基板８５０に接触し、それを留める伸長部８３０、８３２、８３４を有する。一実施形態において、指は互いに接続され、湾曲継手８４０、８４２によって支持されている。そのように、単一のスラスト・アクチェータにより、すべての伸長部（例えば伸長部８３０、８３２と８３４）が、同時に、かつまったく同じ位置にディスク基板８５０を繰り返し留める。スラスト・アクチェータはブラケット８２２に進入し、まず中央指８０６に力を加える。これにより、次に、第１の指８０８と第２の指８１０に力が加えられる。単一のスラスト・アクチェータは、その都度まったく同じ位置にディスクを取り込むことを可能にするという利点を提供する。

図１１は、板ホルダ内に埋め込むことができるクランピングすなわちグリッピング構造体９００の代替実施形態を示す図である。グリッパ９００はスラスト・アクチェータを必要とせず、指９０６、９０８、９１０を接続する一連の継手９２０、９２２、９４４を含む外側リングを有する。各々の指は、ディスク基板の外径に接触するように構成された伸長部９１２、９１４、９１６を有する。各々の継手は可撓性であり、それらの指が、外方向に膨張し、または回転して、ディスクを受け取り、次いで収縮して、ディスクに接触することを可能にする。図１２は、ホルダ板９０４内に埋め込まれ、ディスク基板９５０を留めるグリッパ９００の一実施形態を示す図である。継手９２０、９２２、９４４は、ディスク基板９５０を受け取るために外方向に膨張している。指９０６、９０８、９１０の伸長部９１２、９１４、９１６は、ディスク基板９５０の外径９５２に接している。

図１３Ａ、１３Ｂ、１３Ｃは、基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントする方法の実施形態を示す図である。工程１００５において、基板（例えばディスク基板）の上に配置されたエンボス可能フィルムを例えばエンボス温度に予備加熱する。基板を受け入れるように設計されたオーブン（例えばオーブン３３０）でエンボス可能基板を予備加熱することができる。一実施形態では、次いで工程１０１０において、加熱トンネル（例えば加熱トンネル２４０）を通じて基板をダイ組立体に搬送する。基板をダイ組立体に配置すると、工程１０１５において、ダイ組立体内に配置されたエンボッシング箔（例えばエンボッシング箔６５１）に対して基板の中心または位置を合わせた後、工程１０２０においてインプリントを行う。次いで工程１０２５において、基板のエンボス可能フィルム上のインプリント・パターンを検査し、次いで工程１０３０において冷却することができる。

図１３Ｂに示される代替実施形態では、工程１０４０において、真空チャック（例えば真空チャック２２４）の如き取出装置と配置装置でカセット・トレイ（例えばカセット・トレイ２６０）の如き保持源から基板（例えばディスク基板）を取り出すことができる。工程１０４５において、真空チャックは、エンボス可能フィルムの温度をエンボス温度まで上昇させるために、基板をプリヒータ（例えばプリヒータ２３０）に搬送する。次いで工程１０５０において、基板をヒータから取り出し、ダイ組立体（例えばダイ組立体２１０）に搬送し、工程１０５５において、ダイ組立体内に配置されたエンボッシング箔に対してその中心を合わせる。工程１０６０において、基板のエンボス可能フィルムにエンボッシング箔上のパターンをインプリントし、工程１０６５において冷却する。

図１３Ｃに示される代替実施形態では、工程１０７０において、インプリンティング・システムの一部であるサーボ・スライド・トレイ（例えばサーボ・スライド・トレイ４３０）に基板（例えばディスク基板）を配置する。工程１０７５において、サーボ・スライドを使用して、ヒータ（例えばヒータ４８０）に基板を配置し、エンボス可能フィルムの温度をエンボス温度まで上昇させる。次いで工程１０８０において、基板をヒータから取り出し、インプリント用のダイ組立体（例えばダイ組立体４１０）に挿入し、工程１０８５において、エンボッシング箔に対してその中心を合わせる。次いで工程１０９０において、基板のエンボス可能フィルムにエンボス・パターンをインプリントした後、工程１０９５において、そのインプリント・パターンの検査を行う。次いで工程１０９９で基板を冷却することができる。

先述したように、上記の装置と方法を、ディスクの下部構造体の上に配置されたエンボス可能フィルムをインプリントするのに用いることができる。図１４Ａを参照すると、ディスクの下部構造体１１１０は、基板１１１５とメッキＮｉＰ層１１２０とで構成されていてもよい。基板１１１５は、例えばガラスまたは金属／金属合金材料などで製造できる。使用できるガラス基板としては、例えば、ホウケイ酸ガラスとアルミノケイ酸ガラスの如きシリカ含有ガラスが挙げられる。使用できる金属合金基板としては、例えば、アルミニウム−マグネシウム（ＡｌＭｇ）基板が挙げられる。代替実施形態において、ポリマーとセラミックスを含む他の基板材料を使用することができる。

ＮＩＰ層１１２０は、電気メッキ、無電解メッキ、または当技術分野で知られている他の方法で形成できる。ディスク基板１１１５をＮｉＰの如き硬質または金属材料でメッキすることにより、続く研磨および／またはインプリンティング処理に対する機械的サポートがディスク基板１１５に提供される。ＮｉＰ層１１２０を研磨、平坦化かつ／またはテクスチャリングすることができる。例えば均一エッチング、または当技術分野で知られている他の研磨技術によってＮｉＰ層１１２０を研磨することができる。固定または自由研磨粒子（例えばダイアモンド）を使用する機械的テクスチャリングの如き様々な方法によって、ＮｉＰ層１１２０をパターンでテクスチャリングすることもできる。あるいは、レーザ・テクスチャリングの如き他のタイプのテクスチャリング法を用いることもできる。しかし、ディスク基板１１１５が、ガラスの如き十分に硬質または堅い材料で構成されている場合は、ディスク基板１１１５にメッキを行う必要はない。よって、上記の方法を用いて、基板１１１５そのものを研磨、平坦化および／またはテクスチャリングすることができる。

代替実施形態において、下部構造体１１１０は、他の層、例えば軟質磁気フィルムが配置された基板１１１５で構成されていてもよい。層１１２０は、軟質磁気フィルム、またはＮｉＰ層の上に配置された軟質磁気フィルムであってもよい。軟質磁気フィルムを使用して、垂直磁気記録に伴う適切な磁気特性を達成することができる。軟質磁気フィルムは、鉄−コバルト−ニッケル（ＦｅＣｏＮｉ）材料の層であってもよい。軟質磁気フィルムに使用できる他の材料としては、コバルト−鉄（ＣｏＦｅ）、ニッケル−鉄（ＮｉＦｅ）、それらの合金を挙げることができる。軟質磁気フィルムや軟質磁気フィルムを製造するのに使用できる材料は、磁気記録ディスクの技術分野でよく知られているため、詳細な説明は省略する。軟質磁気フィルムを研磨かつ／またはテクスチャリングすることができる。固定または自由研磨粒子（例えばダイアモンド）を使用する機械的テクスチャリングの如き様々な方法によって、軟質磁気フィルムをパターンでテクスチャリングすることもできる。あるいは、レーザ・テクスチャリングの如き他のタイプのテクスチャリング法を用いて、軟質磁気フィルムをテクスチャリングすることもできる。さらに他の実施形態において、薄いＮｉＰ層を軟質磁気フィルムの上部に配置し、研磨かつ／またはテクスチャリングすることができる。他の実施形態において、軟質磁気フィルムは、１つまたは複数の軟質磁気下部層と軟質磁気下部層の間に配置された１つまたは複数のＲｕ中間層で構成されていてもよい。

インプリント可能（すなわちエンボス可能）フィルムを形成するために、エンボス可能フィルム１１３０を下部構造体１１１０に配置する。様々なエンボス可能材料を使用して、エンボス可能フィルム１１３０を形成することができる。一実施形態において、例えば、ポリ（メチルメタクリレート）（ＰＭＭＡ）またはコポリマー−ポリ（メチルメタクリレートメタクリル酸コポリマー）（Ｐ（ＭＭＡ−ＭＡＡ）をエンボス可能フィルム１１３０に使用できる。あるいは、他のエンボス可能材料、例えばＰＭＭＡや、ドイツのミクロ・レジスツ・テクノロジーから入手可能なＭＲ−Ｉ９０００の如き熱硬化性ポリマーを使用することができる。あるいは、エンボス可能フィルム１１３０は、複数のエンボス可能フィルムで構成されていてもよい。エンボス可能材料を下部構造体１１１０にスピン・コートして、エンボス可能フィルム１１３０を製造することができる。浸漬コーティング、浸漬スピン・コーティング、スプレー・コーティング、スパッタリング、堆積（例えばＣＶＤ）の如き他のコーティング法も使用できる。

図１４Ａ、１４Ｂ、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃは、下部構造体の上に配置されたエンボス可能フィルムの如きエンボス可能フィルムにインプリントする方法の代替実施形態を示す図である。一実施形態において、下部構造体は基板またはディスク基板である。工程１２１０において、エンボス可能フィルム１１３０を下部構造体１１１５の上に配置する。一実施形態では、工程１２３０において、エンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５とスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０の「ガラス転移温度」（Ｔｇ）またはそれより高い温度で加熱する。ガラス転移温度とは、この温度より高くなると、ポリマー材料が粘弾性を帯びる温度（各ポリマーによって異なる）を意味する技術用語である。

次いで工程１２３５において、スタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０に押しつける。一実施形態では、工程１２４０において、スタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０から分離し、次いで工程１２４３において、分離後に冷却する。それにより、（図１４Ｂに示されるように）溝部（凹部、グルーブ、谷等としても知られる）と突出部（凸部としても知られる）のインプリント・パターンが形成される。冷却する前にスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０から分離すると、分離プロセスを容易にし、エンボス可能フィルム１１３０におけるインプリント・パターンに対する損傷を小さくすることができる。

図１５Ｂに示される代替実施形態では、工程１２７０においてスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０から分離する前に、工程１２６０において、システムを室温を上回る温度まで冷却することができる。例えば、エンボス可能フィルム１１３０をその転移温度より高い温度に加熱する場合は、結合したスタンパ１１９０／エンボス可能フィルム１１３０を、分離する前に、より低い温度まで冷却して、エンボス可能フィルム１１３０のほぼガラス転移温度に下げることができる。あるいは、他の例では、結合したスタンパ１１９０／エンボス可能フィルム１１３０をエンボス可能フィルム１１３０のほぼ転移温度の範囲の温度まで冷却し、室温をわずかに上回る温度に下げる。さらに他の実施形態において、結合したスタンパ１１９０／エンボス可能フィルム１１３０を室温まで冷却し、次いで分離させる。

図１５Ｃは、インプリントする前にエンボス可能フィルムを予備加熱することを含む、エンボス可能フィルムをインプリントする代替実施形態を示す図である。本実施形態において、エンボス可能フィルム１１３０とスタンパ１１９０を別個に加熱することができる。工程１２１２において、エンボス可能フィルム１１３０を下部構造体に配置した後で、それをダイ組立体２３０に導入する前に、例えば図２のヒータ２３０によりこの構造体をエンボス温度に予備加熱することができる。工程１２１４において、予備加熱したエンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５をスタンパ１１９０に近接させて（例えば下部ダイ組立体２１４のネスト領域）に配置する。あるいは、エンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５を下部ダイ組立体２１４のネスト領域に配置する間またはその後で、エンボス温度より低い温度（例えばエンボス温度に近い温度）に予備加熱し、次いでエンボス温度に加熱することができる。あるいは、エンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５をスタンパ１１９０に近接させて配置した後で、スタンパの温度／エンボス温度に予備加熱し、インプリントすることができる。次いで工程１２３０において、エンボス温度でスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０に押しつける。次いで工程１２４０において、インプリントした後にスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０から分離する。一実施形態では、工程１２４１において、エンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５をスタンパ１１９０に対する近接位置から取り出し、次いでエンボス可能フィルム１１３０のガラス転移温度より低い温度まで冷却することができる。次いで、インプリントした後にスタンパ１１９０をエンボス可能フィルム１１３０から分離する。一実施形態では、工程１２４３において、エンボス可能フィルム１１３０／下部構造体１１１５をスタンパ１１９０に対する近接位置から取り出し、次いでエンボス可能フィルム１１３０のガラス転移温度より低い温度まで冷却することができる。

それによって、溝部（凹部、グルーブ、谷としても知られる）と突出部（凸部としても知られる）のインプリント・パターンが（図１４Ｂに示されるように）エンボス可能フィルム１２３０に形成される。パターンをエンボス可能フィルム１１３０にインプリントした後に、サブトラクティブ法またはアディティブ法を用いて、ディスクに所望のＤＴＲを形成することができる。サブトラクティブ法では、例えば、基板１１１５の上に配置された１つまたは複数の層を（インプリント・リソグラフィとエッチングにより）除去して、層１１２０（例えばＮｉＰまたは軟質磁気層）に所望のパターンを露出させることができる。あるいは、ＤＴＲパターンを基板１１１５に形成することもできる。層１１２０が例えばＮｉＰ層である場合のアディティブ法において、初期のＮｉＰ層を形成する材料と類似または同一の材料を添加またはメッキして、離散トラック記録パターンの凸部１１１０を形成する。

一実施形態において、ガラス転移温度（Ｔｇ）を有さないエンボス可能材料、例えば熱硬化性ポリマー（例えば、エポキシ、フェノール、ポリシロキサン、オルモシル、シリカゲル）と放射線硬化（例えば紫外線硬化性、電子ビーム硬化性）ポリマーを使用して、エンボス可能フィルム１１３０のインプリントをほぼ室温で行うことができる。シリカゲルとしては、製造会社から入手することができ、例えばニューヨーク州Ｗａｔｅｒｆｏｒｄのジェネラル・エレクトリック・コーポレーションから入手可能なＳＯＬ−ＧＥＬがある。他の実施形態において、熱可塑性材料、例えばニューヨーク州Ｗａｔｅｒｆｏｒｄのジェネラル・エレクトリック・コーポレーションから入手可能なウルテンの如きポリマーをエンボス可能フィルムに使用できる。そのような実施形態では、スタンパ１１９０への搬送時に基板の温度を高温に維持する必要がないため、ディスク・ヒータ（例えばヒータ組立体２３０）を使用する必要はない。

既に述べたように、本明細書に記載されている装置と方法は、エンボス可能フィルムを有する様々なタイプの下部構造体（例えば、光ディスク基板、ウェハ基板とパネル基板）に用いることができる。例えば、本明細書に記載されているインプリンティング・システムを光記録ディスク、半導体ウェハと液晶ディスプレイ・パネル等の製造に使用することができる。一実施形態において、本明細書に記載されている装置と方法は、エンボス可能層が配置された様々なタイプの下部構造体（例えばウェハとパネル酸化物／基板）に用いることができる。代替実施形態において、例えば、本明細書に記載されているインプリンティング装置と方法を用いて、例えばトランジスタの如き半導体デバイスを製造することができる。そのような製造では、エンボス可能層を、例えば、シリコン・ウェハ基板の上面の酸化物（例えばＳｉＯ₂）の下部構造体の上にエンボス可能層を配置することができる。トランジスタの能動領域に対応するパターン化構造を備えたスタンパを作製することができる。エッチング技術（例えば反応性イオン・エッチング）を用いてエンボス・パターンを酸化物層に転写して、スタンパをエンボス層にインプリントする。次に、当技術分野でよく知られている半導体ウェハ製造技術を用いて、トランジスタを製造する。

代替実施形態において、例えば、本明細書に記載されているインプリンティング装置と方法を用いて、フラット・パネル・ディスプレイのためのピクセル・アレイを製造することができる。そのような製造では、例えば、基板の上面のインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）層の下部構造体の上にエンボス可能層を配置する。パターン化層がピクセル・アレイ・パターンの逆であるスタンパが作製される。エッチング技術を用いてエンボス・パターンをＩＴＯに転写してＩＴＯ層をパターン化することで、スタンパをエンボス可能層にインプリントする。その結果、さもなければ連続的なＩＴＯアノード上の（エッチングによって除去された）ＩＴＯ材料の消失によってアレイの各ピクセルが隔てられる。次に、当技術分野でよく知られている製造技術を用いて、ピクセル・アレイを製造する。

さらに他の実施形態では、他の例として、本明細書に記載されているインプリンティング装置と方法を用いて、レーザを製造することができる。そのような製造では、スタンパによりパターン化されたエンボス可能材料部をマスクとして使用して、発光材料に対するレーザ・キャビティを定める。次に、当技術分野でよく知られている製造技術を用いて、レーザを製造する。さらに他の実施形態において、本明細書に記載されている装置と方法を他の用途、例えば多層電子包装体の製造、光通信デバイスの製造、と接触／転写印刷に用いることができる。

これまでの明細において、本発明をその特定の例示的実施形態に基づいて説明した。しかし、添付の請求項に定められた本発明のより広い主旨と範囲から逸脱することなく、様々な修正と変更を加えることができることは明らかであろう。例えば、本明細書では、片側インプリンティングに関して特定の形態と方法が説明されているが、それらを両側インプリンティングにも用いることができる。よって、明細と図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で捉えられるべきである。

基板を把持するための湾曲部を含む従来のＸ−Ｙ平行移動ステージを示す図である。 インプリンティング・システムの一実施形態を示す図である。 インプリンティング・システムの代替実施形態を示す図である。 インプリンティング・システムの他の実施形態を示す図である。 図４のインプリンティング・システムの一部であるヒータ組立体の拡大図を示す図である。 インプリンティング・システムの一部であるディスク基板搬送装置の代替図を示す図である。 インプリンティング・システムの一部であるディスク基板搬送装置の代替図を示す図である。 インプリンティング・システムのダイ組立体の一実施形態を示す図である。 インプリンティング・システムのダイ組立体の他の実施形態を示す図である。 図７に示したダイ組立体の断面図を示す図である。 図７Ａに示したダイ組立体の断面図の拡大図を示す図である。 ディスク搬送装置の一実施形態の拡大図を示す図である。 様々な位置のディスク搬送装置の一実施形態を示す図である。 様々な位置のディスク搬送装置の一実施形態を示す図である。 様々な位置のディスク搬送装置の一実施形態を示す図である。 支持トレイ上にディスク基板を留めたディスク搬送装置の一部の拡大図を示す図である。 支持トレイ内に埋め込むことができる留めまたは把持構造の代替実施形態を示す図である。 留めディスク基板用の支持トレイ内に埋め込まれた把持部の一実施形態を示す図である。 インプリンティング・システムによって、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントする方法の一実施形態を示す流れ図である。 インプリンティング・システムによって、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントする方法の代替実施形態を示す流れ図である。 インプリンティング・システムによって、ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムにインプリントする方法の代替実施形態を示す流れ図である。 Ａ：ディスク基板の上に配置されたエンボス可能フィルムの一実施形態を示す断面図である。Ｂ：インプリンティング・スタンパによるエンボス可能フィルムのインプリンティングの一実施形態を示す断面図である。 エンボス可能フィルムのインプリンティングの方法の一実施形態を示す流れ図である。 エンボス可能フィルムにインプリントする方法の代替実施形態を示す流れ図である。 エンボス可能フィルムにインプリントする方法の他の実施形態を示す流れ図である。

符号の説明

２００ インプリンティング・システム、２０１ 台、２１０ ダイ組立体、２１２ 上部ダイ組立体、２１４ 下部ダイ組立体、２２０ 搬送装置、２２４ 真空チャック、２３０ ヒータ組立体、２３２ 加熱素子、２４０ 加熱トンネル、２５０ ディスク基板冷却ステーション、２６０ ディスク・カセット

Claims (30)

1. 基板の上に配置されたエンボス可能フィルムをほぼエンボッシング温度に予備加熱するためのヒータと、
   前記エンボス可能フィルムにインプリントするためのエンボッシング箔を有するダイ組立体と、
   前記ヒータと前記ダイ組立体の間に配置されて、前記ほぼエンボッシング温度を維持する加熱トンネルとを備えた組立体。
2. 前記基板のための搬送デバイスをさらに備える請求項１に記載の組立体。
3. 前記搬送デバイスが、ロボット・アームに結合された真空チャックを備える請求項２に記載の組立体。
4. 前記搬送デバイスが、サーボ・スライドを備える請求項２に記載の組立体。
5. 前記サーボ・スライドが、
   フレームと、
   ディスク基板を受け取るためのホルダ板と、
   前記ディスク基板を前記ホルダ板内に固定するための少なくとも２つの指であって、前記基板の正確な位置を維持する少なくとも２つの指とを備える請求項４に記載の組立体。
6. 前記ダイ組立体が、
   基板の内側寸法の縁によって区画された穴を有する基板を受け取るための先細りのマンドレル端部を有する長形軸と、
   前記長形軸のまわりに配置されたボール・ブッシングと、
   前記ボール・ブッシングと前記エンボッシング箔の間に配置された環状部とを備え、
   熱膨張により、前記環状部を前記エンボッシング箔に固定し、前記エンボッシング箔の中心線と前記基板の中心線との位置を合わせる請求項１に記載の組立体。
7. 前記ダイ組立体に結合されたガス・アクチェーション・ブラダをさらに備える請求項１に記載の組立体。
8. 基板上のインプリント・パターンを検査するための目視検査デバイスをさらに備える請求項１に記載の組立体。
9. 前記ダイ組立体付近に配置された冷却ステーションをさらに備える請求項１に記載の組立体。
10. 光記録ディスクを製造するために、前記ダイ組立体を使用して前記エンボス可能フィルムにインプリントする請求項１に記載の組立体。
11. 半導体デバイスを製造するために、前記ダイ組立体を使用して前記エンボス可能フィルムにインプリントする請求項１に記載の組立体。
12. 前記加熱トンネルは、誘導加熱トンネルを備える請求項１に記載の組立体。
13. 前記加熱トンネルは、ＩＲ加熱トンネルを備える請求項１に記載の組立体。
14. 前記基板がディスクを含む請求項１に記載の組立体。
15. 基板の上に配置されたエンボス可能フィルムほぼエンボッシング温度に予備加熱する工程と、
    加熱トンネルを通じて前記基板をエンボス可能フィルムにインプリントするためのダイ組立体に搬送する工程であって、前記加熱トンネルが前記エンボッシング温度を維持する工程とを含む方法。
16. 前記ダイ組立体内のエンボッシング箔に対して前記基板の中心を合わせる工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
17. 予備加熱する工程が、前記基板を前記ダイ組立体に近接して配置されたオーブンに配置する工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
18. 搬送する工程が、前記ダイ組立体付近に配置されたロボット・アームに結合された真空チャックにより、前記基板を取り出す工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
19. 搬送する工程が、サーボ・スライドにより、前記基板を前記加熱トンネルを滑動させる工程をさらに含む請求項１５に記載の方法。
20. 前記ダイ組立体内のエンボッシング箔に対して前記基板の中心を合わせる工程をさらに含む請求項１９に記載の方法。
21. 搬送する工程が、前記基板を湾曲継手で把持することをさらに含む請求項１９に記載の方法。
22. 中心を合わせる工程が、ダイ組立体内に配置されたボール・ブッシングを加熱して、前記エンボッシング箔と前記基板の間に正確な位置合せを維持する工程をさらに含む請求項１６に記載の方法。
23. 前記エンボッシング箔を前記基板の前記エンボス可能フィルムに押しつける工程をさらに含む請求項１６に記載の方法。
24. 前記エンボス可能フィルム上のエンボス・パターンを検査する工程をさらに含む請求項２３に記載の方法。
25. 検査する工程が、前記基板を顕微鏡の下に置いて、前記エンボス可能フィルム上のエンボス・パターンを検査する工程をさらに含む請求項２３に記載の方法。
26. 前記基板を冷却する工程をさらに含む請求項２３に記載の方法。
27. 基板の上に配置されたエンボス可能フィルムをほぼエンボッシング温度に予備加熱する手段と、
    前記ほぼエンボッシング温度を維持しながら、前記基板をインプリンティング・ダイ組立体に搬送する手段とを備えた組立体。
28. 前記インプリンティング・ダイ・セット内に配置されたエンボッシング箔に対して前記基板の中心を合わせる手段をさらに備える請求項２７に記載の組立体。
29. 前記エンボス可能フィルム上のエンボス・パターンを検査する手段をさらに備える請求項２７に記載の組立体。
30. 前記基板を冷却する手段をさらに備える請求項２７に記載の組立体。

Images