JP2006326980A - ジンバル機構を備えた転写装置及び同装置を用いた転写方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】成形材料の基板を搭載するテーブルと、同テーブル面に対向して配置された型を固定保持する型保持体と、型保持体を保持し凸球面部を形成してなる第1のジンバル部材と、第1のジンバル部材の凸球面部と対接する凹球面部を形成した第2のジンバル部材と、第2のジンバル部材を保持して上下方向に進退可能な可動体と、可動体を上下動せしめる可動体駆動手段と、第1のジンバル部材の姿勢を調整保持するための姿勢調整及び保持手段とを備えている。
【選択図】図4
Description
(A)被成形層は、上記紫外線硬化樹脂、熱可塑性樹脂のほか、いずれのものでもよい。被成形層の材料に応じてその軟化及び/又は硬化手段を選定することができる。
3 本体フレーム
5 上部フレーム(支持フレーム)
7 下部フレーム(ベースフレーム)
9 タイバー
10 固定台
11 可動テーブル
13 被成形品
15 支持台
19 可動体
21 リニアガイド(案内手段)
23,24 スライダ(案内手段)
25 ボールネジ機構
26 ボールネジナット
27 ボールネジ軸
29 軸受
31 中空軸
33 サーボモータ
35 出力軸
41 型
42 紫外線光源
42A 光ファイバ
42B 反射ミラー
42C,43A 貫通穴
43 型支持プレート(型保持体)
45 ジンバル機構
46 ロードセル
47 旋回台
50 バランスシリンダ(バランス取り手段)
52 ピストンロッド
54 上カバー
56 下カバー
58 シリンダ
60 成形室
201 下側ジンバル部材
203 上側ジンバル部材
205 型保持体
207 断熱材
209 ヒータ
211 吸引用管路
213 浮上用管路
221,221A,221B ピエゾハンマー
235 回動部材
239 内側固定部材
241 プレート
253 レンズ系
255 紫外線強度調整装置
261 ネジ部
Claims (16)
- 以下の構成を有することを特徴とする、ジンバル機構を備えた転写装置:
(a)被成形材料を搭載するテーブル、
(b)同テーブル面に対向して配置された転写用の型を固定保持する型保持体、
(c)前記型保持体を一方の面側に保持すると共に他方の面側に凸球面部を形成してなる第1のジンバル部材、
(d)前記第1のジンバル部材の凸球面部と対接する凹球面部を形成した第2のジンバル部材、
(e)前記第2のジンバル部材を保持し、前記テーブル面に対し垂直方向に進退可能な可動体、
(f)前記可動体を垂直方向に進退駆動せしめるサーボモータを含む可動体駆動手段、
(g)前記第1のジンバル部材の姿勢を調整保持するための姿勢調整及び保持手段、
(h)前記姿勢調整手段は、ピエゾ素子と2つの慣性量の異なる慣性体および、流体圧シリンダを組み合わせてなるピエゾハンマーを備え、前記第1および第2のジンバル部材との間に少なくともその3個を円周部分に均等配置してなる前記姿勢調整手段。 - 請求項1に記載の転写装置において、前記姿勢調整手段は、さらに、前記可動体の非回転部と回転部との間に少なくとも前記ピエゾハンマーの一対がその周辺部に対向配置されていることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1または2に記載の転写装置において、前記姿勢調整及び保持手段は、前記第1のジンバル部材を前記第2のジンバル部材に向けて真空引きするため前記第2のジンバル部材内部に形成され且つ前記凹球面部に開口された真空引き用の管路と同管路に接続された真空引き装置を有することを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1,2または3に記載の転写装置において、前記姿勢調整及び保持手段は、さらに前記第2のジンバル部材から前記第1のジンバル部材に向けてエアーを噴射するため前記第2のジンバル部材内部に形成され且つ前記凹球面部に開口されたエアー噴出用の管路と同管路に接続されたエアー源を有することを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の転写装置において、前記真空引き装置は、真空による吸引力を調整する調整手段を有することを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項5に記載の転写装置において、前記真空による吸引力の調整手段は、前記管路に与えられる真空度を調整するものであることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項5又は6に記載の転写装置において、前記真空による吸引力の調整手段は、前記真空引き用の管路を増減自在に備えることにより真空度を調整する構成であることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜7のいずれかに記載の転写装置において、前記テーブルは水平面内のX,Y方向にそれぞれ移動可能であることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の転写装置において、前記第1のジンバル部材は前記凸球面部に隣接して形成された張出し傾斜面を有しており、前記姿勢調整及び保持手段はさらに、前記張出し傾斜面に圧縮気体を噴射供給する圧縮気体供給管路を前記第2のジンバル部材内部に形成してなることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜9のいずれかに記載の転写装置において、前記第2のジンバル部材と前記可動体との間に設けられ、前記可動体に対し前記第2のジンバル部材をその中心軸周りに回転せしめる回動手段を設けたことを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜10のいずれかに記載の転写装置において、前記第1のジンバル部材に形成された凸球面部の球面中心位置は前記第1のジンバル部材の中心軸上であって且つ前記型保持体に固定支持された型の端面にあることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜11のいずれかに記載の転写装置において、前記型の端部が前記テーブル上の前記成形用基板の上面近傍に接近したことを検知する検出手段を備え、同検出手段からの信号に応答して前記可動体の速度を遅くすることを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。
- 請求項1〜12のいずれかに記載の転写装置において、
略L字型のフレームと、
このフレームの下部に一体的に設けられた下部フレームと、
この下部フレームに一端を固着され前記L字型の垂直部に互いに平行に伸びる複数のタイバーと、
これらのタイバーの他端に固着された上部フレームと、
前記下部フレームと上部フレームとの間にあって前記タイバーに沿って移動自在に配置された前記可動体と、
前記フレームから前記可動体の左右両側面のほぼ中央位置まで突出したフレーム突出部と、
この突出部と前記可動体の左右両側面のほぼ中央位置とを前記タイバーに沿って移動自在に係合接続する案内手段と、
前記上部フレームに取り付けられ、前記可動体を前記案内手段に沿って移動させるための前記サーボモータを含む可動体駆動手段を有することを特徴とするジンバル機構を備えた転写装置。 - 請求項1に記載の転写装置を用いて微細転写を行なう方法であって、前記可動体の下降中で型が基板に接触する直前の所定下降位置までは前記ジンバル機構の第1のジンバル部材の姿勢を保持し、前記所定下降位置に達したとき前記第1のジンバル部材の姿勢をフリー状態とし、且つ低速にして成形材料に対する成形動作を行なうことを特徴とする転写方法。
- 請求項14に記載の転写方法において、前記第1のジンバル部材の姿勢を調整保持するための姿勢調整及び保持手段が第1のジンバル部材を第2のジンバル部材に真空吸引することからなり、前記第1のジンバル部材の姿勢保持は真空吸引を強くして吸着状態となし、当該姿勢のフリー状態は真空吸引を弱めることにより遂行されることを特徴とする転写方法。
- 請求項14または15に記載の転写方法において、転写動作の完了後前記型を成形用基板から離形する初期の段階において前記ピエゾハンマーに対して少なくとも1回または複数回のハンマー動作を与えることを特徴とする転写方法。
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