JP2007115767A - 転写処理の方法および転写装置 - Google Patents

Abstract

【課題】モールドの凹凸を被成型物に転写する処理において、被成型物へのモールドの押しつけを適切に行うことができる転写処理の方法および転写装置を提供する。
【解決手段】被成型物Ｗを除いて転写処理の動作速度パターンに従い金型１０に押しつけ動作をさせ動作速度の変化を測定して動作速度パターンの指標と関連づけて基準速度Ｖｓとし、動作速度パターンによる転写処理の押しつけ動作において金型支持部７の動作速度を逐次測定し、測定した動作速度と動作速度の測定時における動作速度パターンの指標に対応する速度基準の動作速度とを逐次比較し、同一の指標における測定した動作速度と速度基準の動作速度との差が判定値Ｖｊ以上となってから所定距離だけ金型による被成型物への押しつけ動作を継続して行う。
【選択図】 図３

Description

本発明は、微細な凹凸が設けられた型を基板に塗布された樹脂などに押しつけて型の凹凸を樹脂に転写する、いわゆるナノインプリント技術に関する。

半導体の製造において、従来より、光露光リソグラフィとエッチングとを併用して回路パターンを形成することが行われている。しかし、この方法では、半導体回路の微細化の進展とともに露光装置が高額になって初期コストが増大し、半導体の製造コストを上昇させるという問題が生じている。
かかる問題に対して、近年、パターン形成を行う技術としてナノインプリント技術が注目されている。ナノインプリント技術は、例えば、板上に塗布されたポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）などの熱可塑性樹脂（レジスト）をそのガラス転移点以上にまで加熱して軟化させ、パターニングされたモールド（金型）を軟化した熱可塑性樹脂に押しつけてモールドの形状を熱可塑性樹脂に転写するものである。ナノインプリント技術は、装置の構成がシンプルで製造時間も短く、そのため製造コストの低減が期待できるとともに、形成できるパターンの自由度が高いという特徴を有している。

その一方で、ナノインプリント技術では、モールドの押しつけを機械的な機構により行うためモールドの被成型物への押しつけの程度を一定にするのが容易ではなく、転写ごとに転写パターンの厚みのバラツキが生じ易いという問題を有している。
この問題に対して、被成型物に向けて斜めにレーザビームを照射し、被成型物の表面で反射したレーザビームをセンサで受光して被成型物の表面の位置を計測し、基板表面をＸＹステージの走り方向に対して平行になるように（モールドの押しつけ方向がモールドのパターンが形成された面に垂直な方向を維持するように）制御する転写装置が開示されている（特許文献１）。

また、押しつけの精度の向上のために、モールドの高さおよび被成型物（ポリメタクリル酸メチル）の高さを計測し、これらの間隔が所定量になったら押しつけを中断する装置が開示されている（特許文献２）。
特開２００５−１０１２０１号公報 特開２００５−２６４６２号公報

特許文献１に開示された装置では、モールドの下面と基板のＺ方向（垂直方向）の相対的な距離の計測は、センサにより行われる。この装置におけるセンサは、あくまでモールドの下面と下方に設置されたセンサ自体との距離を計測するものであってモールドの下面と基板との距離を計測するものではないので、モールドの下面と基板とのＺ方向の「正確」な相対的な距離を計測することも、モールドの下面と基板との接触を正確に検出することもできない。特許文献１の装置では、モールドが基板と接触した後のモールドの基板への押しつけの程度を制御することについては格別の配慮がなされておらず、転写ごとの転写パターンの厚みのバラツキが発生するおそれがある。

特許文献２に開示された装置では、レーザー干渉計は、モールドステージ基部を基準としてウエハ面上の１点のＺ方向（垂直方向）の距離を計測することができ、ウエハ高さ計測手段は、モールドステージ基部を基準としてウエハ面上の１点のＺ方向の距離を計測することができる。しかしながら、モールドの下面とウエハ面との相対的な距離を正確に計測することまでは考慮されていない。特許文献２の装置においても、モールドの下面がウエハ面に接触した後のモールドの押しつけの程度を制御することができず、転写ごとの転写パターンの厚みのバラツキが発生するおそれがある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、モールド（型）に形成された凹凸を被成型物に転写する転写処理において、被成型物へのモールドの押しつけを適切に行うことができる転写処理の方法および転写装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明においては以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る転写処理の方法は、金型支持部に支持された金型を被成型物に押しつけて前記金型に形成された凹凸を前記被成型物に転写する転写処理の方法であって、予め、前記被成型物を除いて転写処理における動作速度パターンにしたがい前記金型支持部に押しつけ動作をさせ前記金型支持部の動作速度の変化を測定して前記動作速度パターンの指標と関連づけて基準速度とし、前記動作速度パターンによる転写処理の押しつけ動作において前記金型支持部の動作速度を逐次測定し、測定した当該動作速度と当該動作速度の測定時における前記動作速度パターンの指標に対応する前記基準速度とを逐次比較し、同一の前記指標における前記測定した動作速度と前記基準速度との差が判定値以上となってから所定距離だけ前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を継続して行う。

このようにして転写処理を行うことにより、転写処理ごとの金型の被成型物への押しつけの程度のバラツキを減少させることができる。
好ましくは、前記転写処理において前記金型による前記被成型物への押しつけの力を測定し、前記押しつけの力が予め設定された許容値を超えたときに前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を停止させる。
このようにすれば、金型および被成型物の損傷を未然に防止することができる。
また、本発明に係る転写装置は、金型支持部に支持された金型を被成型物に押しつけて前記金型に形成された凹凸を前記被成型物に転写する転写装置であって、設定された動作速度パターンに基づいて前記金型支持部に対し前記金型を前記被成型物に押しつける動作をさせる押しつけ手段と、前記金型支持部または前記金型と、前記被成型物または前記被成型物を支持する部材と、の距離を測定する距離測定手段と、前記金型支持部もしくは前記金型の動作速度を測定する、または前記金型支持部の押しつけ動作時に前記距離測定手段で測定された前記距離の変化から前記金型の動作速度を算出する、速度測定手段と、前記被成型物を除いて転写処理における動作速度パターンにしたがい前記金型支持部に押しつけ動作をさせ前記速度測定手段が測定した前記金型支持部の動作速度の変化を前記動作速度パターンの指標と関連づけて基準速度として記憶する記憶手段と、転写処理において前記速度測定手段により得られた動作速度と当該動作速度の測定時における前記動作速度パターンの指標に対応する前記基準速度とを逐次比較して比較結果が所定の要件を満たすか否かを判別する接触検知手段と、前記接触検知手段による判別結果にしたがいさらに所定距離だけ前記押しつけ手段に押しつけ動作をさせる制御手段と、を備える。

本発明に係る転写装置では、金型の被成型物への押しつけの程度のバラツキを減少させることができる。
好ましくは、前記金型支持部に対し前記金型を前記被成型物に押しつける動作における押しつける力を測定する押圧計測手段と、前記押圧計測手段が測定した押しつける力が許容値をこえたときに前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を停止させる停止手段と、を有する。
転写装置をこのように構成することにより、金型および被成型物の損傷を未然に防止することができる。

なお、上に述べた「動作速度パターンの指標」は、経過時間または押しつけ手段の押しつけ度合いの指標、例えば、押しつけをサーボモータにより行う場合におけるエンコーダからの出力パルスの累積値などである。
また、「動作速度パターン」は、転写処理において金型支持部の下降速度の変更パターンをいい、例えば、押しつけの全過程で金型支持部が一定の速度で下降するように設定された動作速度パターンである。実際に行われた転写処理において測定手段で測定された速度変化を指すものではない。動作速度パターンは、転写処理の経過時間などに関連づけて設定される。動作速度パターンは、転写処理の経過時間などに応じて速度が変化するように設定することができる。

本発明によると、型に形成された凹凸を被成型物に転写する転写処理において、被成型物への型の押しつけを適切に行うことができる転写の方法および転写装置を提供することができる。

図１は本発明に係る転写装置１の構成を示す図、図２は転写装置１における距離計測部２の概要を示す図、図３はモールドの押しつけの制御方法を示すフローチャートである。
図１において、転写装置１は、転写処理装置３およびコントロールユニット４からなる。
転写処理装置３は、モータ部５、駆動伝達部６、プレス上板７、プレス下板８、距離計測部２、および荷重計測部９などからなる。
モータ部５はプレス上板７を下方に移動させるためのものであり、図示しないサーボモータおよびサーボモータに連動して回転する図示しないボールネジからなる。サーボモータにはエンコーダが取り付けられており、エンコーダからはサーボモータの一定の回転ごとにパルス信号が出力される。このエンコーダからのパルス信号の累積値が、本実施の形態における「動作速度パターンの指標」となる。

駆動伝達部６にはボールネジの回転により上下動する図示しないボールネジ軸が設けられており、ボールネジ軸の下端はプレス上板７に連結されている。
プレス上板７は、ボールネジ軸の上下動に伴って上下動するように構成される。プレス上板７の下端には、金型（モールド）１０が取り付け可能になっている。また、プレス上板７には、金型１０を加熱するための図示しない加熱手段が設けられている。
なお、プレス上板７は、本発明における金型支持部である。
プレス下板８は、プレス上板７の下方にプレス上板７に対向するようにして配置されている。そして、プレス下板８の上端は、金型１０の下方において金型１０に対向するようにして被成型物Ｗを支持可能に構成されている。プレス下板８には、被成型物Ｗを加熱することができるように図示しない加熱手段が設けられている。

なお、プレス下板８は、本発明における被成型物を支持する部材である。
距離計測部２は、金型位置取出装置１１、被成型物位置取出装置１２、およびレーザ干渉計１３などからなり、プレス上板７およびプレス下板８の距離を計測する。
図２を参照して、金型位置取出装置１１は、その一端がプレス上板７の端に結合されている。金型位置取出装置１１は、一旦水平方向に延びた後に垂直に上方に延び、上方の端部には、反射面を４５度傾斜させた屈折器１４が取り付けられている。金型位置取出装置１１は、プレス上板７の上下動に伴って上下動するように構成される。

被成型物位置取出装置１２は、その一端がプレス下板８の端に結合されている。被成型物位置取出装置１２は、金型位置取出装置１１の直下で一旦水平方向に延びた後に垂直に上方に延び、上方の端部には、再帰反射器１５がその反射部分を屈折器１４の反射面に向けて屈折器１４の上方に取り付けられている。
レーザ干渉計１３は、光源１６、分配器１７、再帰反射器１８、デテクター１９、およびパルスジェネレータ２０などからなる。
光源１６には、単一波長の半導体レーザ光源が使用される。

分配器１７は、光源１６から発せられ集光されたレーザビームを透過光ＴＬ１と反射光ＲＬ１との２光束に分配する働きをする。
レーザ干渉計１３は、発するレーザビーム（透過光ＴＬ１）が水平に屈折器１４に入射するように配置されている。
ここで、距離計測部２によるプレス上板７とプレス下板８との距離の計測について説明する。
図２において、光源１６からのレーザ光は図示しないレンズにより集光されて１条のレーザビームとなり、分配器１７により反射光ＲＬ１と透過光ＴＬ１との２光束に分配される。反射光ＲＬ１は再帰反射器１８で反射され入射経路を逆行して分配器１７を経てデテクター１９に至る。透過光ＴＬ１は、屈折器１４によって上方に屈曲され再帰反射器１５で反射されて入射経路を逆行し、屈折器１４および分配器１７を経てデテクター１９に至る。

転写装置１による転写処理において、距離計測部２における反射光ＲＬ１の光路長は一定であり、反射光ＲＬ１の位相は変化しない。一方、透過光ＴＬ１の光路長は、屈折器１４と再帰反射器１５との距離、すなわちプレス上板７とプレス下板８との距離（金型成型物間距離Ｈ）に応じて変化し、透過光ＴＬ１の位相はその距離の変化に応じて変化する。
反射光ＲＬ１および透過光ＴＬ１は分配器１７で合波され合成波はデテクター１９で検知される。デテクター１９で検知された合成波から反射光ＲＬ１に対する透過光ＴＬ１の位相差が求められる。パルスジェネレータ２０はデテクター１９で検知された反射光ＲＬ１と透過光ＴＬ１との位相差が一定量増加するごとにパルスをコントロールユニット４に発信する。

プレス上板７とプレス下板８との距離は、この求められた位相差と予め検知しメモリ部２９に記憶しておいたプレス上板７の下降前の反射光ＲＬ１および透過光ＴＬ１の位相差とを比較することにより求められる。なお、レーザ干渉計１３を用いて行う距離の測定方法は公知である。
コントロールユニット４は、カウンタ２１、比較照合部２２と接触判定部２３とからなる接触検知手段２４、カウンタリセット部２５と押し込み量制御部２６と自動停止部２７とからなる作動制御手段２８、メモリ部２９、モータドライバ３０、およびＡＤ変換器３１などからなる。

コントロールユニット４は、距離計測部２からの距離情報および荷重計測部９からの荷重情報に基づいてモータ部５をコントロールし、転写装置１における転写処理を適切に行うことができるようにプレス上板７の上下動を制御する働きをする。転写処理におけるコントロールユニット４の各構成の機能については、後に転写装置１の動作の説明とともに説明する。
カウンタ２１、比較照合部２２、接触判定部２３、カウンタリセット部２５、押し込み量制御部２６、および自動停止部２７は、制御プログラム、ＣＰＵ（マイクロコンピュータ）、ＲＡＭなどにより実現される。メモリ部２９はＲＡＭおよびハードディスクなどの外部記憶装置により、モータドライバ３０およびＡＤ変換器３１は専用の電子回路により実現される。コントロールユニット４には図示しないキーボード、マウスなどの入力装置、およびＬＣＤまたはＣＲＴなどの表示装置が接続され、コントロールユニット４の動作に関する種々の条件を入力しまたは変更し、またコントロールユニット４の動作を監視することが可能となっている。

荷重計測部９は、金型１０を被成型物Ｗに押しつける力（以下、「加圧力Ｐ」という）を被成型物Ｗからの反力として測定するためのものであり、加圧力Ｐは図示しないロードセルにより計測される。
次に、転写装置１による転写処理について説明する。
ところで、転写装置１による転写処理では、被成型物Ｗに対して転写処理を行う前に、予めプレス上板７の下降動作の特性を求めておく。プレス上板７の下降動作の特性を求めるときの転写装置１の動作は、被成型物Ｗを除外して行うことを除けば後に説明する被成型物Ｗへの転写処理におけるものと同じである。

プレス上板７の下降動作の特性は、プレス上板７に金型１０を取り付けプレス下板８に被成型物Ｗを支持しない状態でプレス上板７を下降動作させて測定される。下降動作の特性は、下降動作におけるサーボモータの動作程度を示すエンコーダからのパルス信号の累積値と、レーザ干渉計１３により計測されるプレス上板７およびプレス下板８の距離の変化から算出されたプレス上板７の下降速度との関係として求められる。
レーザ干渉計１３では、その要素の一部であるインターポレータによってデテクター１９が検知した信号が高分解能パルス波に変換される。カウンタ２１は、レーザ干渉計１３が逐次送信するパルス信号を受け取る。

図４はエンコーダからのパルス信号の累積値とプレス上板７の下降速度との関係を示す図である。図４においては、サーボモータは一定の速度で回転しプレス上板７は全体としてほぼ一定の速度で下降する。しかし、部分部分を取り出せばボールネジとボールネジ軸との固有の特性になどによりプレス上板７の下降速度にはやや大きなほぼ周期的な振動が見られる。
図５はプレス上板７の下降速度をその前後それぞれ１０の下降速度の移動平均から求めた図である。図５に示されるように、プレス上板７の下降速度に移動平均を採用することにより周期的な振動の大きさは大幅に低下する。

以下、プレス上板７の下降速度の移動平均を単に「プレス上板７の下降速度」または「下降速度」ということがある。
図６は被成型物Ｗを除いた状態で同一条件下でプレス上板７を２回下降動作させたときの下降速度の再現性を表す図である。図６（ａ），（ｂ）に示されるように、同一条件下におけるプレス上板７の下降速度のプロファイル（エンコーダからのパルス信号の累積値との関係）は、振動の周期およびその大きさについてほぼ相似し、良好な再現性が得られている。被成型物Ｗを除いた状態のプレス上板７の下降速度のプロファイルは、基準速度Ｖｓとしてコントロールユニット４のメモリ部２９に格納される。基準速度Ｖｓは、一回の計測結果で決定してもよく、複数回の計測結果からの平均値により決定してもよい。

なお、サーボモータは一定の速度で回転するので、エンコーダからのパルス信号の累積値はプレス上板７の下降開始からの経過時間にほぼ比例する。
さて、図３を参照して、被成型物Ｗへの転写処理は、作動制御手段２８からの処理開始信号を受けたモータドライバ３０がサーボモータを起動させることにより開始される（＃１１）。サーボモータは一定の速度で回転し、プレス上板７は一定の速度で下降を開始する（＃１２）。
距離計測部２および荷重計測部９は、プレス上板７が下降するあいだ一定時間ごとにプレス上板７とプレス下板８との距離（金型成型物間距離Ｈ）および加圧力Ｐを計測する。パルスジェネレータ２０からは計測された距離に応じてパルス信号がカウンタ２１に送られる。荷重計測部９から送られる加圧力Ｐについてのアナログ信号は、ＡＤ変換器３１でデジタル化され作動制御手段２８で処理される。

続いて、カウンタ２１でカウントされたパルスジェネレータ２０からのパルス信号に基づき、プレス上板７の下降速度が比較照合部２２において算出される（＃１３）。ここで、下降速度はいわゆる移動平均による平均値として算出される。また、比較照合部２２では、エンコーダからのパルス信号の累積値が同一のときの基準速度Ｖｓがメモリ部２９から読み出され、算出された移動平均との差分量が求められる（＃１４）。求められた差分量は、予め入力されメモリ部に格納された判定値Ｖｊと接触判定部２３において比較され、差分量が判定値Ｖｊ以上の場合に、金型１０と被成型物Ｗとが実質的に接触したと判断される（＃１５）（図８参照）。

ここで、判定値Ｖｊには、被成型物Ｗを除外して同一条件下で計測した複数の下降速度のプロファイルを統計処理し、実際の転写処理に判定値Ｖｊとして適用可能な、バラツキの範囲を超えた有意な数値が決定される。例えば、各プロファイル間の同一のパルス累積値における下降速度のバラツキ（標準偏差）を複数のパルス累積値について求め、バラツキの範囲以上と判断される差分量が判定値Ｖｊに決定される。また、「実質的に」としたのは、転写処理では現実に接触したかを問題とするのではなく、プレス上板７の下降速度を変化させる程度の反力（加圧力Ｐ）を生ずるような金型１０と被成型物Ｗの位置関係を問題としているからである。したがって、「実質的な接触」は現実の（目視による）接触と異なりこれより若干押しつけられた状態である場合がある。

次に、実際に転写処理を行った場合におけるプレス上板７の下降速度および加圧力Ｐの変化を以下に説明する。
図７は転写処理において計測されたプレス上板７の下降速度および加圧力Ｐの例を表す図、図８は図７における金型１０と被成型物Ｗとが接触する近辺の下降速度を表す図である。
図７において、プレス上板７が下降を始めてから金型１０がプレス下板８に支持された被成型物Ｗに現実に接するＡ点までは荷重計測部９に負荷が加わらないので、加圧力Ｐはほぼ０で推移する。プレス上板７の金型１０が被成型物Ｗに接するＡ点から以降は、加圧力Ｐは徐々に上昇する。一方、プレス上板７の下降速度は、Ａ点を経過してもしばらくはＡ点以前とほぼ同じである。つまり金型１０は下降速度を低下させる程の大きな反力を受けていないといえる。これは、金型１０が被成型物Ｗに現実に接触した直後は、金型１０とプレス上板７との接続部分、および被成型物Ｗのプレス下板８への支持部分等における「機械的な遊び分」の消滅が、加圧力Ｐの上昇に反映されたためと考えられる。

やがて「機械的な遊び分」がなくなると、金型１０が被成型物Ｗを押しつける力によりプレス上板７の下降が制限を受け始め、Ｂ点以降では、サーボモータが一定の速度で回転しても被成型物Ｗからの反力によりプレス上板７の下降速度が低下し始める。つまり、Ｂ点で、金型１０が被成型物Ｗに実質的に接触し、成型処理に入ったものと解される。サーボモータが一定の速度で回転するにもかかわらず下降速度が低下するのは、サーボモータから金型１０までの各連結部分における構成部材の剛性、歪み、およびボールネジおよびボールネジ軸等の動力伝達部分の遊び等が関連しているためである。

ふたたび図３に戻って、接触判定部２３において金型１０と被成型物Ｗとが実質的に接触したと判断されると（＃１５）、カウンタリセット部２５によりプレス上板７の下降停止の指示がモータドライバ３０に送られる。また、カウンタリセット部２５により金型１０の被成型物Ｗへの押しつけ量（プレス下板８に対するプレス上板７の相対変位）Ｌに初期値０が与えられる（リセットされる）（＃１６）。
プレス上板７の下降停止状態は所定時間継続され（＃１７）、この間に、被成型物Ｗは接する金型１０により成型温度にまで加熱される。

その後、押し込み量制御部２６からの指示により、プレス上板７は下降が開始される（＃１８）。押し込み量制御部２６は、荷重計測部９からの加圧力Ｐが加圧の許容上限値ＰＬ以下かどうかを判断する（＃１９）。加圧の許容上限値ＰＬは、予めメモリ部２９に格納されており、金型１０および被成型物Ｗの破壊を考慮して金型１０ごとに固有の値が設定される。
加圧力Ｐが許容上限値ＰＬ以下であれば、押し込み量制御部２６は、続いて距離計測部２からのプレス上板７とプレス下板８との距離（金型成型物間距離Ｈ）に基づき、金型１０の被成型物Ｗへの押しつけ量Ｌが予め入力されている押し込み量設定値Ｌｓに達したかどうかを判断する（＃２０）。距離Ｌが押し込み量設定値Ｌｓに達していないときは転写処理が継続され（＃１９，＃２０）、押し込み量設定値Ｌｓに達していればプレス上板７の下降が停止されて（＃２１）転写処理が終了される（＃２２）。

押し込み量制御部２６により加圧力Ｐが許容上限値ＰＬを超えていたと判断された場合には、自動停止部２７は、例えば表示装置に警告の点滅を表示させ（＃２３）、金型１０および被成型物Ｗの破損を防止するために、モータドライバ３０にサーボモータの回転停止を指示する。プレス上板７の下降は直ちに停止されて（＃２１）転写処理が終了される（＃２２）。
転写装置１による転写処理において、従来から行われているようにプレス上板７または金型１０と被成型物Ｗとの距離を目安に転写処理を行うと、金型１０が被成型物Ｗに接した後の押しつけ量を正確に知り制御することが難しいため、転写処理ごとの押しつけ量のバラツキが大きくなるおそれがある。

これに対し、上に説明した転写装置１による転写処理では、金型１０が被成型物Ｗに実質的に接触したときを起点として押しつけ量を制御するので、転写処理ごとの押しつけ量のバラツキを小さくすることができ、より精密な転写処理（成型加工）が可能となる。
上記実施においては、一定速度で下降動作させることが本発明の動作速度パターンに該当する。
転写装置１におけるプレス上板７の下降速度を上記したように一定速度とするのではなく、例えば、定められた下降速度の変更パターンに従って変化させてもよい。下降速度の変更パターンは、予めサーボモータのエンコーダからのパルス累積値と関連づけてメモリ部２９に格納されている。モータドライバ３０は、この変更パターンに基づく押し込み量制御部２６の指示により、サーボモータの回転を適宜変更する。この場合の基準速度Ｖｓは、上記したと同様に、金型１０を除いた状態で下降速度の変更パターンにしたがってプレス上板７を下降させたときの下降速度が採用される。このようにすることにより、プレス上板７の下降初期には下降速度を速くし、金型１０と被成型物Ｗとが接触する直前で下降速度を遅くして、転写処理を効率よくかつ安定に行うことができる。

上述の実施形態において、基準速度Ｖｓについて、プレス上板７を下降させるためのボールネジおよびベアリングなどの機械特性による固有周期の変動要素を抽出して数値モデル化しておき、図９（ａ）に示されるような機械特性による外乱要素を含む計測された下降速度の移動平均から上記数値モデル化した変動要素成分を減算することで、機械特性による外乱要素を取り除き、補正した計測された下降速度から金型１０と被成型物Ｗとが実質的に接触するときの相対変位の変化特徴点を見出しやすくしてもよい。このようにすることで、基準速度Ｖｓをメモリ部２９に記憶する必要がなくなる。

また、図９（ｂ）に示されるような計測された下降速度の移動平均からから、外乱ノイズの影響を小さくするフィルタ処理を施して、計測された下降速度の移動平均から金型１０と被成型物Ｗとが接触する際の相対変位の変化特徴点を見出しやすくしてもよい。この場合には、基準速度Ｖｓとなる下降速度の移動平均についてもフィルタ処理が施されたものが利用される。このようにすることにより、下降速度の周期変動よりも更に高い周波数のノイズを除去することができるので、金型１０と被成型物Ｗとの実質的な接触をより高い精度で検出することができる。

転写装置１、および転写装置１の各構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。

本発明は、微細な凹凸が設けられた金型を基板に塗布された樹脂に押しつけて金型の凹凸を樹脂に転写するナノインプリント技術などに利用することができる。

本発明に係る転写装置の構成を示す図である。 転写装置における距離計測部の概要を示す図である。 モールドの押しつけの制御方法を示すフローチャートである。 エンコーダからのパルス信号の累積値とプレス上板の下降速度との関係を示す図である。 プレス上板の下降速度を前後データの移動平均から求めた図である。 被成型物を支持しないでプレス上板を下降動作させたときの下降速度の再現性を表す図である。 転写処理において計測されたプレス上板の下降速度および加圧力の例を表す図である。 図７における金型と被成型物とが接触する近辺の下降速度を表す図である。 金型と被成型物との相対変位の変化特徴点を求める方法の概念図である。

符号の説明

１ 転写装置
７ 金型支持部（プレス上板）
８ 被成型物を支持する部材（プレス下板）
９ 押圧計測手段（荷重計測部）
１０ 金型
２４ 接触検知手段
２５ 接触検知手段（カウンタリセット部）
２６ 制御手段（押し込み量制御部）
２７ 制御手段（自動停止部）
Ｈ 距離（金型成型物間距離）
Ｌｓ 所定距離（押し込み量設定値）
Ｖｊ 判定値
Ｐ 押しつけの力（加圧力）
ＰＬ 許容値（許容上限値）
Ｖｓ 速度基準
Ｗ 被成型物

Claims (4)

1. 金型支持部に支持された金型を被成型物に押しつけて前記金型に形成された凹凸を前記被成型物に転写する転写処理の方法であって、
   予め、前記被成型物を除いて転写処理における動作速度パターンにしたがい前記金型支持部に押しつけ動作をさせ前記金型支持部の動作速度の変化を測定して前記動作速度パターンの指標と関連づけて基準速度とし、
   前記動作速度パターンによる転写処理の押しつけ動作において前記金型支持部の動作速度を逐次測定し、
   測定した当該動作速度と当該動作速度の測定時における前記動作速度パターンの指標に対応する前記基準速度とを逐次比較し、
   同一の前記指標における前記測定した動作速度と前記基準速度との差が判定値以上となってから所定距離だけ前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を継続して行う
   ことを特徴とする転写処理の方法。
2. 前記転写処理において前記金型による前記被成型物への押しつけの力を測定し、
   前記押しつけの力が予め設定された許容値を超えたときに前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を停止させる
   請求項１に記載の転写処理の方法。
3. 金型支持部に支持された金型を被成型物に押しつけて前記金型に形成された凹凸を前記被成型物に転写する転写装置であって、
   設定された動作速度パターンに基づいて前記金型支持部に対し前記金型を前記被成型物に押しつける動作をさせる押しつけ手段と、
   前記金型支持部または前記金型と、前記被成型物または前記被成型物を支持する部材と、の距離を測定する距離測定手段と、
   前記金型支持部もしくは前記金型の動作速度を測定する、または前記金型支持部の押しつけ動作時に前記距離測定手段で測定された前記距離の変化から前記金型の動作速度を算出する、速度測定手段と、
   前記被成型物を除いて転写処理における動作速度パターンにしたがい前記金型支持部に押しつけ動作をさせ前記速度測定手段が測定した前記金型支持部の動作速度の変化を前記動作速度パターンの指標と関連づけて基準速度として記憶する記憶手段と、
   転写処理において前記速度測定手段により得られた動作速度と当該動作速度の測定時における前記動作速度パターンの指標に対応する前記基準速度とを逐次比較して比較結果が所定の要件を満たすか否かを判別する接触検知手段と、
   前記接触検知手段による判別結果にしたがいさらに所定距離だけ前記押しつけ手段に押しつけ動作をさせる制御手段と、を備える
   ことを特徴とする転写装置。
4. 前記金型支持部に対し前記金型を前記被成型物に押しつける動作における押しつける力を測定する押圧計測手段と、
   前記押圧計測手段が測定した押しつける力が許容値をこえたときに前記金型による前記被成型物への押しつけ動作を停止させる停止手段と、を有する
   請求項３に記載の転写装置。

Images