JP2007230112A

JP2007230112A - 離型装置

Info

Publication number: JP2007230112A
Application number: JP2006055740A
Authority: JP
Inventors: Toshio Ubukata; 壽男生形
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

【課題】樹脂層が形成されたガラス基板を型から容易に剥離することができる離型装置を提供する。
【解決手段】成形体５を下吸着板２０上に載置し、真空ポンプを駆動して成形体５の中心部を吸着し、成形体５を下吸着板２０に固定する。駆動部３０を駆動して上吸着板１０を下降させ、上吸着板１０を成形体５の上面に密着させる。上吸着板１０及び下吸着板２０を吸着する圧力が等しくなったとき、上吸着板１０を上昇させ、ガラス基板２を光硬化性樹脂３の層とともに金型１から剥離する。
【選択図】図３

Description

この発明は離型装置に関する。

従来、次のような離型方法があった。

まず、微細な凹凸のパターンが形成された型の表面に剥離膜としてのニッケルスパッタ膜を成膜する。

次に、所定量の光硬化性樹脂を、ニッケルスパッタ膜が成膜された型の表面に塗布する。

その後、ガラス基板で光硬化性樹脂を型に押し付け、光硬化性樹脂を押し広げる。その結果、型のパターンが光硬化性樹脂に転写される。

次に、ガラス基板を介して光硬化性樹脂に紫外線等の光を照射する。

露光後、ガラス基板の外周部をピンやロッドで突き上げるか、ガラス基板の外周部を押さえて型をガラス基板から引き離すか、又はガラス基板と型との間にくさびを入れてガラス基板を型から剥離する（離型）。このとき、光硬化性樹脂の層はガラス基板とともに剥離される。
特開平１０−２４４５４５号公報

しかし、上記方法でガラス基板と型とを引き離すとき、ガラス基板の外周部の一部に力が集中する。前記ガラス基板は硬くて薄いため割れ易かった。また、ガラス基板が割れなかったとしても、ガラス基板や光硬化性樹脂の層に亀裂が発生したり、ガラス基板の周縁部が変形したりし易い。

この発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、その課題は樹脂層が形成されたガラス基板を型から容易に剥離することができる離型装置を提供することである。

上記課題を解決するため請求項１記載の発明は、樹脂が型とこの型の表面に相対する基板とに挟まれているとき、この挟まれている樹脂を前記型から離す離型装置において、前記型及び前記基板の一方の少なくとも中心部を吸着する第１の吸着手段と、前記型及び前記基板の他方の少なくとも中心部を吸着する第２の吸着手段と、前記第１，２の吸着手段の他方に対して前記第１，２の吸着手段の一方を相対移動させる駆動手段とを備えていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の離型装置において、前記第１，２の吸着手段の一方を揺動可能に支持する支持手段が前記駆動手段と前記第１，２の吸着手段の一方との間に介在していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項２記載の離型装置において、前記支持手段は、移動プレートと、この移動プレートに設けられた孔に摺動可能に装着されたロッドと、このロッドの一端に固定されたリンクボールとを有し、前記リンクボールが前記第１，２の吸着手段の一方に設けられたボール支持部に相対転動可能に支持されていることを特徴とする。

この発明によれば、樹脂層が形成されたガラス基板を型から容易に剥離することができる。

以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１はこの発明の一実施形態に係る離型装置を示す概略図である。

この離型装置は上吸着板（第１の吸着手段）１０と下吸着板（第２の吸着手段）２０と駆動部（駆動手段）３０と支持部（支持手段）４０とを備えている。

上吸着板１０は支持部４０に揺動可能に支持されている。支持部４０は上吸着板１０と駆動部３０との間に介在している。駆動部３０は例えばモータ等（図示せず）で構成されている。駆動部３０は図示しない操作ボタンから入力された駆動指令に基づいて支持部４０を支柱６０に沿って上下させる。支柱６０はベース５０に対してほぼ垂直に取り付けられている。なお、上吸着板１０の最上部からの下降距離は予めティーチングによって決められている。

支持部４０はプレート（移動プレート）４１とロッド４２とリンクボール４３（図２参照）とを有する。ロッド４２はプレート４１に設けられた孔４１ａに摺動可能に装着されている。ロッド４２の一端にはリンクボール４３が固定されている。ロッド４２の他端のめねじ部４２ａにはナット４４が螺合している。ナット４４とプレート４１との間には突き当て板４５とストッパ４６とが配置されている。リンクボール４３は上吸着板１０に設けられたボール支持部１１（図２参照）に相対転動可能に支持されている。

下吸着板２０はベース５０に載置されている。下吸着板２０の中心部には複数の吸着孔２１が直径方向に形成されている。なお、図示しないが上吸着板１０にも下吸着板２０と同様に複数の吸着孔が直径方向に形成されている。また、上吸着板１０、下吸着板２０には圧力センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃを介して真空ポンプ７０が接続されている。

以下、この実施形態に係る離型方法を説明する。

（ａ）剥離膜成膜
機械加工、リソグラフィ加工等によってパターンが形成された金型（型）１の表面に剥離膜としてのニッケルスパッタ膜（図示せず）を成膜する。

（ｂ）光硬化性樹脂塗布
（i ）所定量の光硬化性樹脂３を、ニッケルスパッタ膜が成膜された金型１の表面に塗布する。

（ii）ガラス基板（基板）２をプレスし、光硬化性樹脂３を金型１の表面上に延ばす。

（ｃ）露光
ガラス基板２を介してＵＶ光を光硬化性樹脂３に照射する。その結果、光硬化性樹脂３が硬化する。

露光後、光硬化性樹脂３を介して一体的に結合しているガラス基板２と金型１とからなる成形体５を離型装置にセットする。

図２は成形体５を離型装置にセットした状態を示す図である。

（ｄ）離型
（i ）露光後、成形体５を下吸着板２０上に載置する。真空ポンプ７０を駆動して成形体５（金型１）の中心部を吸着し、成形体５を下吸着板２０に固定する。その後、駆動部３０を駆動して上吸着板１０を下降させる。

図３は上吸着板１０を成形体５に密着させた状態を示す図である。

（ii）下降した上吸着板１０は成形体５（ガラス基板２）の上面を吸着する。このとき、成形体５の上面（ガラス基板２の上面）の傾きに対応して上吸着板１０も傾くため、成形体５の上面全面に上吸着板１０が密着する。

（iii ）上吸着板１０は予め決められた距離だけ下降し、上吸着板１０が成形体５を押す圧力が所定値以上になったとき、ロッド４２が持ち上がる（図３のＡ部参照）。その結果、成形体５に過大な圧力が加えられることが防止される。

図４は金型１から光硬化性樹脂３、ガラス基板２を剥離させた状態を示す図である。

圧力センサ７１ａ，７１ｂ，７１ｃのそれぞれの検出値が等しくなったとき、上吸着板１０を上昇させ、ガラス基板２を光硬化性樹脂３の層とともに金型１から剥離させる。このとき、上吸着板１０と成形体５とはリンクボール４３を介して接続され、成形体５の上面全体が吸着されるので、成形体５全体に引っ張り上げる力が作用する。その結果、所望の形状を有する樹脂成形物が完成する。

この実施形態によれば、パターンを有する光硬化性樹脂３の層が形成されたガラス基板２を治具を用いることなく金型１から容易に剥離することができるので、離型工程でガラス基板２が割れたり、ガラス基板や光硬化性樹脂の層に亀裂が発生したり、ガラス基板の周縁部が変形したりしない。

また、剥離時、光硬化性樹脂３には垂直方向へ上昇する力が作用するので、特にアスペクト比が高い微小パターンを有する光学部品（例えば直径１００ｎｍ、高さ７μｍの円柱が多数形成される拡散面を有する光拡散板）の形成に有効である。従来の方法では型に対してガラス基板を斜め上方へ引っ張って剥離させるので、パターン面が変形したり、ちぎれたりすることがある。

更に、金型１の表面には機械加工、リソグラフィ加工等によってパターンが形成されるので、金型１の表面をナノメートルオーダの粗さで仕上げることができ、高精度の成形品を製造することができる。

なお、上記実施形態では１つのリンクボール４３と一つのボール支持部１１とで支持部４０と上吸着板１０とを連結したが、複数のリンクボール４３とそれらを各々支持する複数のボール支持部１１とで支持部４０と上吸着板１０とを連結するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、金型１を下吸着板２０に吸着させ、ガラス基板２を上吸着板１０に吸着させたが、金型１を上吸着板１０に吸着させ、ガラス基板２を下吸着板２０に吸着させるようにしてもよい。

更に、上記実施形態では上吸着板１０を上下動させたが、下吸着板２０を上下動させるようにしてもよい。

また、基板としてはガラス基板２に限られず、光を透過するものであれば、例えば石英、プラスチックの基板でもよい。

更に、型として金型を用いたが、紫外光を透過する材料（例えば、耐熱性、機械的強度を有する耐熱ガラス）で製造してもよい。このような型を用いた場合にはガラス以外の不透明な材料を使用して基板を形成することができる。

また、光硬化性樹脂に照射する光は紫外光に限らず、光硬化性樹脂が紫外光以外の光によっても硬化するものの場合には紫外光以外の光を使用する。

図１はこの発明の一実施形態に係る離型装置を示す概略図である。図２は成形体を離型装置にセットした状態を示す図である。図３は上吸着板を成形体に密着させた状態を示す図である。図４は金型から光硬化性樹脂、ガラス基板を剥離させた状態を示す図である。

符号の説明

１：金型（型）、２：ガラス基板（基板）、３：光硬化性樹脂、１０：上吸着板（第１の吸着手段）、１１：ボール支持部、２０：下吸着板（第２の吸着手段）、３０：駆動部（駆動手段）、４０：支持部（支持手段）、４１：プレート（移動プレート）、４１ａ：孔、４２：ロッド、４２、４３：リンクボール。

Claims

樹脂が型とこの型の表面に相対する基板とに挟まれているとき、この挟まれている樹脂を前記型から離す離型装置において、
前記型及び前記基板の一方の少なくとも中心部を吸着する第１の吸着手段と、
前記型及び前記基板の他方の少なくとも中心部を吸着する第２の吸着手段と、
前記第１，２の吸着手段の他方に対して前記第１，２の吸着手段の一方を相対移動させる駆動手段と
を備えていることを特徴とする離型装置。
前記第１，２の吸着手段の一方を揺動可能に支持する支持手段が前記駆動手段と前記第１，２の吸着手段の一方との間に介在していることを特徴とする請求項１記載の離型装置。
前記支持手段は、移動プレートと、この移動プレートに設けられた孔に摺動可能に装着されたロッドと、このロッドの一端に固定されたリンクボールとを有し、
前記リンクボールが前記第１，２の吸着手段の一方に設けられたボール支持部に相対転動可能に支持されていることを特徴とする請求項２記載の離型装置。