JP2008000945A - 転写用の型 - Google Patents

Abstract

【課題】被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型であって、製造が容易である転写用の型を提供する。
【解決手段】被成形対象１３に押し当てることによって被成形対象１３に微細なパターンを転写する転写用の型４１において、転写を行うための転写装置１に着脱自在であると共に、転写装置１に取り付けられた状態で受ける力、転写装置１に取り付けられ押し当てがされたときに受ける力に対して、剛性を備えたベース部材１０３と、微細な転写パターンが形成されベース部材１０３に一体的に貼り付けられている剛性の小さい型部材１０４とを有する。
【選択図】図７

Description

本発明は、転写用の型に係り、特に、ベース部材と転写用の微細な型が形成されている型部材とによって構成されたものに関する。

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（テンプレート、スタンパ）を作製し、被成形品（基板）として被転写基板（被成形品）表面に形成されたレジスト膜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（非特許文献１参照）。

また、前記ナノインプリントを実行するための装置としてたとえば特許文献１に記載の転写装置が知られている。この転写装置は、Ｌ字型のフレームの下部水平部にＸステージ、Ｙステージを設けてその上に被成形品の支持部である基板テーブルを搭載し、フレームの垂直部の上部に上下方向の移動機構を介して型支持部（型保持体）を設けている。型保持体は平面部を備え、この平面部で転写用の超微細な転写パターンが形成されている型を保持するようになっている。

そして、基板テーブルを、Ｘステージ、Ｙステージを用いてＸ軸方向Ｙ軸方向で適宜位置決めし、型保持体を下降し型で平板状の基板（被成形対象）を押圧することで、基板への超微細な転写パターンの転写を行うようになっている。
特開２００４−３４３００号公報 Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology

ところで、前述した転写に使用する型は、転写のときの押圧で受ける力に対して容易に変形しないように、ある程度の剛性（たとえばある程度の厚さ）を備えていなければならない。

しかし、ある程度の厚さを備えた型に微細な転写パターンを形成することは一般的に困難であるという問題がある。

すなわち、石英ガラス等の透明型は、一般的には、半導体製造プロセスと同様なプロセスで作成される。より詳しくは、電子ビーム描画装置等を用いて石英表面に微細なパターンを形成し、エッチングすることによって型を作成するのであるが、ウェハに半導体のパターンを形成する半導体製造装置を用いて微細な転写用のパターンを生成するので、型が厚くなると作成が困難になるのである。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型であって、製造が容易である転写用の型を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型において、前記転写を行うための転写装置に着脱自在であると共に、前記転写装置に取り付けられた状態で受ける力、前記転写装置に取り付けられ前記押し当てがされたときに受ける力に対して、剛性を備えたベース部材と、前記微細な転写パターンが形成され、前記ベース部材に一体的に貼り付けられている剛性の小さい型部材とを有する転写用の型である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の転写用の型において、前記型部材は、接着剤を用いて前記ベース部材に貼り付けられており、前記貼り付けは、前記転写装置を用いて行われたものである転写用の型である。

請求項３に記載の発明は、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型において、前記転写を行うための転写装置に着脱自在であると共に、前記転写装置に取り付けられ前記押し当てがされたときに受ける力に対して、十分な剛性を備えた厚い板状の透明なベース部材と、前記微細な転写パターンが形成され、前記ベース部材に紫外線硬化式の透明な接着剤で一体的に貼り付けられ、前記ベース部材よりも薄く形成された板状の透明な型部材とを有する転写用の型である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の転写用の型において、前記貼り付けは、前記転写装置を用いて行われたものである転写用の型である。

本発明によれば、被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型であって、製造が容易である転写用の型を提供することができるという効果を奏する。

図１〜図３は、本発明の実施形態に係る転写装置１の全体的構成を例示するものであって、図１、図２において、符号１は転写装置、３は本体フレームである。本体フレーム３は、図１に示すように、側面視した場合の形状は概ねＬ字型をしており、下部側にベースフレームとしての四角形状の下部フレーム７が一体的に取り付けられている。下部フレーム７の４隅には、それぞれタイバー９が本体フレーム３の垂直部と平行に立設され、タイバー９の上端には、駆動手段を支持するための支持フレームとしての四角形状の上部フレーム５が取り付けられている。タイバー９には、前記上部フレーム５と下部フレーム７との間において、四角形状の可動体１９がタイバー９に沿う方向（後述するテーブル１１に対し接近しまたは離反する方向））すなわち上下に移動自在に遊嵌されている。

本体フレーム３の上部は、上部フレーム５及び可動体１９の左右両側面における前後方向のほぼ半分（中間）の位置に達するように前方（図１において右方）に突出し、その先端には上下に伸びるリニアガイド（案内手段）２１が取り付けられている。上部フレーム５と可動体１９の左右両側面には、リニアガイド２１に係合して、例えば零クリアランスの状態で上下に精密に案内移動されるスライダ２３、２４が取り付けられている。

上記説明より理解されるように、前記本体フレーム３は、前記下部フレーム（ベースフレーム）７を支持するフレーム支持部３Ａを一端側（下端側）に備えることにより、側面視したときに、図１に示すように概ねＬ字形を呈するものである。そして、前記本体フレーム３の他端側（上端側）の左右両側（図１において紙面に垂直な方向の両側）に、前記リニアガイド２１を備えたガイドフレーム３Ｂを前方に突出して備えることにより、上端側（他端側）に凹部を形成した構成である。

そして、前記上部フレーム５及び前記可動体１９は、図３に示すように、本体フレーム３における左右の前記ガイドフレーム３Ｂの間に配置してあり、前記上部フレーム５、可動体１９に備えた前記スライダ２３、２４は、上部フレーム５、可動体１９の前後方向（図１、図３において左右方向）及び左右方向（図１において紙面に垂直な方向、図３において上下方向）の中心を中心として対称的な位置において前記リニアガイド２１に移動可能に係合してある。なお、図１には、前記リニアガイド２１は、前記スライダ２３、２４に共通化してあるが、前記スライダ２３、２４にそれぞれ対応したリニアガイドを別個に設けることも可能である。しかし、加工の容易性、互いの平行度の加工精度を考慮すると、スライダ２３、２４に対してリニアガイド２１を共通に設けることが望ましいものである。

ここに、上部フレーム５は、タイバー９を介して下部フレーム７及び本体フレーム３に固定されているが、後述する型の押し付け力や温度変化等によりタイバー９が伸縮したとき、上部フレーム５の上下動を許すと共に、タイバー９の曲がりや伸縮によって生じるタイバー９と垂直な面内における上部フレーム５の位置ずれ（横ずれ）を防止するために、上記リニアガイド２１とスライダ２３が設けられている。これは、上部フレーム５の位置ずれ（横ずれ）をより確実に防止するためのものであり、上部フレーム５は、本体フレーム３から切り離し、タイバー９により下部フレーム７に連結固定するのみでもよい。

可動体１９は、上記のようにタイバー９には遊嵌されているため、リニアガイド２１とスライダ２４により上下方向への移動を精密に案内される。

上記リニアガイド２１及びスライダ２３，２４は、上部フレーム５及び可動体１９自体の温度変化による位置ずれ（横ずれ）を防止するため、上部フレーム５及び可動体１９の前後左右の中心に対して対称の位置に配置することが好ましい。

下部フレーム７の上面中央には、上に向かって垂直に伸びる固定台１０が取り付けられている。固定台１０の上には、図２に示すように、Ｘ，Ｙテーブル等のＸ，Ｙ方向（前後左右方向）へ移動可能かつ微調整して位置決め可能な可動テーブル１１が設けられ、この可動テーブル１１の上には、被成形品１３を支持する支持台１５が設けられている。そして、被成形材料が供給された基板（被成形品）１３が、可動テーブル１１に搭載されるようになっている。可動テーブル１１は、リニアガイドとスライダにより案内され、サーボモータにより駆動されるもので、公知の構成であるため、詳述を避ける。

被成形品（被成形対象）１３は、例えば、シリコン、ガラス、セラミック等の適宜な材料よりなる基板の上面に紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層（図示せず；成形材料）を数１０ｎｍ〜数μｍの厚さに塗布した薄膜を備えた構成である。

図２に示すように、可動体１９の下面中央（前記ベースフレームに対向した対向面の中央）には、型４１の被成形品１３への押し当て力を検出する検出手段の例であるロードセル４６を介して、旋回台４７が可動体１９の下面中央を中心として旋回可能かつ所定の角度位置に固定可能に取り付けられている。この旋回台４７には、ジンバル機構４５を介して型支持プレート（型保持体）４３が取り付けられ、この型支持プレート４３に型４１が着脱可能に装着されるようになっている。

ジンバル機構４５は、型４１の型表面（図２において下面）中央を中心とする球面を有し、型４１が上記型表面の中央を中心として自在に傾動可能になっている。詳しくは後述するが、型４１は型表面（図２において下面）にリソグラフィ技術を用いて微細な凹凸のパターンが形成されている。上記型支持プレート４３、ジンバル機構４５、旋回台４７及びロードセル４６は、いずれも中央に紫外線を通過するための貫通孔を有している。

支持フレームとしての前記上部フレーム５には、前記可動体１９を移動する（上下方向に進退駆動せしめる）ための駆動手段の一例としてのサーボモータ３３が装着支持されている。サーボモータ３３の出力軸３５は、軸受２９により上部フレーム５に回転のみ自在に取り付けられた中空軸３１に連結され、中空軸３１の下端には、ボールねじ機構２５を構成するボールねじナット２６が取り付けられている。このボールねじナット２６には、可動体１９の前後左右の中央部(中心)に垂直に取り付け固定されたボールねじ軸２７が係合し、可動体１９を所定の速度及びトルクで上下に移動させるようになっている。なお、参照符号３３Ａはサーボモータ３３の回転位置を検出するロータリーエンコーダである。

上部フレーム５には、バランス取り手段の一例としてのバランスシリンダ５０が、図３に示すように、可動体１９の中心を中心として対称な位置に複数設けられている。これらのバランスシリンダ５０のピストンロッド５２は、それぞれ可動体１９に連結され、重力による可動体１９の下向きの荷重を相殺するようになっている。

可動体１９の下面には、型支持プレート４３等を囲むリング状の上カバー５４が取り付けられている。他方、下部フレーム７側には、下端を固定台１０の周面に移動可能に係合され、上端を上記上カバー５４の下端に当接可能に形成されて可動テーブル１１等を囲む同じくリング状の下カバー５６が取り付けられている。この下カバー５６は、下部フレーム７に取り付けられた上下動用アクチュエータの一例としての複数のシリンダ５８により上下に移動され、上カバー５４とにより、型支持プレート４３及び可動テーブル１１の周囲に開閉可能な成形室６０を形成するようになっている。

次いでこの転写装置の作用について説明する。上下動用アクチュエータとしてのシリンダ５８により下カバー５６を下降させて成形室６０を開き、型４１を型支持プレート４３に取り付け、型４１の中央を中心とする水平な回転方向の取り付け角度（型の方向性）を旋回台４７により微調整する。なお、この型４１の取り付け角度調整は、型取り付け時のみでなく、マークを用いた公知の位置合わせ手段により、支持台１５上にセットされた被成形品１３に合わせてその都度、自動的に微調整するようにしてもよい。

上記のように型４１をセットした後、上面に被成形層を塗布した被成形品１３を支持台１５上にセットする。

次いでシリンダ５８により下カバー５６を上昇させて成形室６０を閉じ、サーボモータ３３のトルクを比較的小さな値に設定した状態で可動体１９を下降させて型４１を被成形品１３に接近移動し、型４１を被成形品１３の上面に比較的小さな押し付け力で押圧する。

このとき、可動体１９は、左右両側方に配置されたリニアガイド２１及びスライダ２４により、移動方向に対して直交する方向への位置ずれ（横ずれ）をより小さく抑えられて下降し、被成形品１３の所定位置に向けて押し付けられる。また、このとき、可動体１９は、バランスシリンダ５０により重力による下向きの荷重を相殺されているため、サーボモータ３３はより小さなトルクで作動可能であり、トルク及び速度をより正確に制御されて下降する。

型４１が被成形品１３に押し付けられる際、両者の当接面（接触面）の平行度にずれがあると、型４１はジンバル機構４５により傾動自在に支持されているため、被成形品１３の上面に倣って型４１の全面が均一な面圧で押し付けられる。このとき、ジンバル機構４５は、型４１の型表面（図２において下面）中央を中心とする球面により、型表面の中央を中心として傾動するため、横方向（水平方向）の位置ずれを生じない。

上記押し付け力は、ロードセル４６により検出され、サーボモータ３３にフィードバックされて所定の値に保たれる。このときにも、可動体１９の荷重は、バランスシリンダ５０により相殺され、サーボモータ３３のトルクはより小さな値であるため、トルク制御がより正確に行われる。

こうして比較的小さな押し付け力による押し付けが完了したところで、ジンバル機構４５の空気軸受をたとえば負圧にして（詳しくは、ジンバル機構４５の詳しい説明のところで後程述べるように真空吸着等して）型４１の姿勢を不動状態に固定した後、サーボモータ３３のトルクを増加させる。このトルク増加により型４１は、被成形品１３の上面に塗布された被成形層に強く押し付けられ、型４１の表面に形成された微細な凹凸のパターンを被成形品１３の被成形層に転写する。

この型４１の強い押し付け力により、タイバー９はごく僅かではあるが伸び、上部フレーム５を上方向へ変位させる。この上部フレーム５の変位はリニアガイド２１とスライダ２３により吸収され、本体フレーム３の上部を図１において左方へ反らせるような不具合は生じない。そこで、型４１の押し付けに伴う型４１の移動方向に対して直交する方向の位置ずれ（横ずれ）が抑えられる。

また、上部フレーム５は、上記リニアガイド２１とスライダ２３により支持されているため、複数のタイバー９の伸びに差が生じるような場合にも、上部フレーム５の位置ずれ（横ずれ）は小さく抑えられ、型４１の位置ずれ（横ずれ）を小さく抑える。

なお、このタイバー９の伸びの差は、型４１の押し付け力が比較的小さい場合には、極めてわずかであるため、上記リニアガイド２１とスライダ２３による上部フレーム５の案内手段は省略してもよい。

上記転写の後、被成形層を硬化させ、被成形層を硬化させた後、型４１の姿勢を固定したままサーボモータ３３により可動体１９を上昇させて型４１を被成形品１３から離す。次いでシリンダ５８により下カバー５６を下降させて成形室６０を開き、被成形品１３を取り出して一連の転写動作を終了する。

ここで、ジンバル機構４５について詳しく説明する。

図４〜図６は、ジンバル機構４５の詳細を示す図であり、図４はジンバル機構４５の垂直方向縦断面図、図５はジンバル機構４５の球面部およびこの近傍の拡大図、図６は第２のジンバル部材２０３の球面部を示す図であると共に図５におけるＶＩ矢視図である。

図４において、中心部に貫通孔を備えて上方に凸球面部を有する下側ジンバル部材（第１のジンバル部材）２０１と、中心部に貫通孔を備えて下方に凹球面部を有する上側ジンバル部材（第２のジンバル部材）２０３とが対接配置されている。なお、下側ジンバル部材２０１に凹球面部を設け上側ジンバル部材２０３に凸球面部を設けた構成にしてもよい。

下側ジンバル部材２０１の下部には型保持体（型支持プレート）４３が固定（保持）されている。型支持プレート４３の中心部にも貫通孔が設けられており、型保持体４３の下面（テーブル１１の面側）には型４１が取り付けられている。

そして、紫外線発生装置（図示せず）が発生した紫外線が、各ジンバル部材２０１、２０３、型保持体４３の貫通孔を通って型４１まで到達し、さらに型４１を透過して、被成形品１３まで届くようになっている。

ジンバル機構４５には、下側ジンバル部材２０１の姿勢を調整保持する姿勢調整及び保持手段が設けられている。

前記姿勢調整及び保持手段は、上側ジンバル部材２０３から下側ジンバル部材２０１に向けてエアーを噴射するためのエアー噴出用の管路２１３と、この管路２１３に接続しているエアー源（圧縮エアー供給源）２１７とを備えて構成されている。管路２１３は、上側ジンバル部材２０３の内部に形成され且つ上側ジンバル部材２０３の凹球面部に開口している。

また、前記姿勢調整及び保持手段は、下側ジンバル部材２０１を上側ジンバル部材２０３に向けて真空引きするための真空引き用の管路２１１と、この管路２１１に接続されている真空引き装置（負圧発生手段）２１５とを備えて構成されている。管路２１１は、上側ジンバル部材２０３の内部に形成され且つ上側ジンバル部材２０３の凹球面部に開口している。

そして、図示しない制御装置の制御の下、被成形品１３の成形中において、型４１の基板（被成形品１３）への押し当て力をロードセル４６で検出し、前記押し当て力が所定の値よりも小さい場合は、前記真空引き（管路２１１からの真空引き）を停止しておくと共に前記エアーの噴出を行い、ロードセル４６により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合にエアーの噴出（管路２１３からのエアーの噴出）を停止すると共に前記真空引きを開始するように構成されている。

さらに説明すると、上側ジンバル部材２０３には、前記対接面（凹球面部）に開口する大気開放用管路２１６が設けられている。

また、図６に示すように、上側ジンバル部材２０３の球面部には、リング状の各溝３０１、３０３、３０５、３０７、３０９が設けられている。これらの各リング状の溝は、上側ジンバル部材２０３の球面部の中心を中心とする同心円になっていると共に、互いが離れて設けられている。また、最も内側に位置している溝３０１と最も外側に位置している溝３０９とには、真空引き装置２１５へ接続されている吸引用管路２１１が連通しており、前記各溝３０１、３０９の間に位置している溝３０３、３０７には、大気開放用管路２１６が連通しており、前記溝３０３、３０７の間に位置している溝３０５には、圧縮エアー供給源２１７へ接続されている浮上用管路２１３が連通している。

このように、溝３０１と溝３０５との間に溝３０３が設けられ、溝３０５と溝３０９との間に溝３０７が設けられていることにより、管路２１３から噴出したエアーが管路２１１に入り込むことを防止することができる。

下側ジンバル部材２０１の凸球面部には、この凸球面部に隣接して張出し部の傾斜面２１９が形成されている。この傾斜面２１９は、図４に示すように、下側ジンバル部材２０１の軸心に対して上側が離反するように傾斜した傾斜面又は上部側が大径となるテーパ面に形成してある。また、上側ジンバル部材２０３にも、前記傾斜面２１９に対向した傾斜面（テーパ面）２２０が形成されている。傾斜面２１９と傾斜面２２０とは、ごく僅かに離れている。

参照符号２１８は調整ライナであって、下側ジンバル部材２０１の傾斜面２１９と上側ジンバル部材２０３の対向面（傾斜面）２２０との間隔を調整するものである。

上側ジンバル部材２０３の上面には回動部材２３５が固定されており、回動部材２３５の内周側には回転軸受２３７を介して内側固定部材２３９が配設されている。さらに、内側固定部材２３９の上面にはプレート２４１が取り付け固定されている。前記プレート２４１及び内側固定部材２３９には圧縮エアーを導入する管路（たとえば、圧縮エアー供給源２１７に接続されている管路）２４３が形成されている。この圧縮エアーは図示の如く回動部材２３５を上下方向で静圧的に浮上させている。

回動部材２３５は一対のピエゾハンマー２２１Ａ、２２１Ｂにより時計方向及び反時計方向に回動されることが可能である。なお、ピエゾハンマー２２１Ａ、２２１Ｂはそのフレームがプレート２４１に固定されている。

上述のピエゾハンマー２２１Ａ、２２１Ｂはそれぞれオプションとして設けることができる。即ち、ＣＤ、ＤＶＤなどのように円周上に微細な凹凸が形成されたものを成形品とする場合のように、ジンバル機構４５の旋回、回動をさせる必要がない場合は前記回動部材２３５、内側固定部材２３９及びピエゾハンマー２２１Ａ、２２１Ｂを省略することが可能である。

図４において、プレート２４１の上面にはロードセル４６が一体的に設けられている。参照符号４６Ａは信号取り出し用端子である。ロードセル４６の上面は、可動体９に一体的に設置されている。

なお、上側ジンバル部材２０３から下側ジンバル部材２０１に向けてエアーを噴射する代わりに、下側ジンバル部材２０１から上側ジンバル部材２０３に向けてエアーを噴射してもよい。また、下側ジンバル部材２０１を上側ジンバル部材２０３に向けて真空引きする際、真空引き用の管路を下側ジンバル部材２０１に設けてもよい。

次に、転写装置１で転写を行う場合におけるジンバル機構４５等の動作について説明する。

まず、初期状態として、可動体１９が上昇していると共に、型４１、被成形品１３がセットされているものとする。また、各管路２１１、２１３を用いた真空引きやエアー噴出を停止してあるものとする。

この初期状態から、図示しない制御手段の制御の下、可動体１９が所定の位置（型４１と被成形品１３とが僅かに離れている位置）まで高速下降する。

所定の位置まで下降したら、可動体１９の下降速度を低速に切り換えると共に、管路２１３よりエアーを噴出して上側ジンバル部材２０３の球面部と下側ジンバル部材２０１の球面部との間にごく僅かな隙間を形成し、上側ジンバル部材２０３に対して下側ジンバル部材２０１が旋回しやすいようにする。この際、管路２１１からの真空引きは停止してある。

続いて、ロードセル４６により検出された力が所定の値を超えたか否かを検出する。なお、ロードセル４６により検出された力が所定の値を超えるときに、型４１が被成形品１３の姿勢に倣うものである。

力が所定の値を超えたときには、管路２１３からのエアーの噴出を停止すると共に管路２１１からの真空引きを行ない、下側ジンバル部材２０１の球面部を上側ジンバル部材２０３の球面部に真空吸着し上側ジンバル部材２０３に対して下側ジンバル部材２０１が旋回等（揺動等）しないように固定する。

続いて、型４１を被成形品１３に所定の力で所定の時間押し付け被成形品１３の被成形材料を紫外線硬化させて転写を行ない、転写終了後は、可動体１９を高速上昇させて次の転写に備える。

ところで、転写装置１において真空引きを行うための管路２１１等を削除し、被成形品１３の成形動作中（下側ジンバル部材２０１の姿勢を調整している間も含む）において、継続して管路２１３からエアーを噴出していてもよい。また、被成形品１３の成形中において、ロードセル４６により検出された押し当て力が所定の値よりも小さい場合はエアーの噴出を行ない、ロードセル１６により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合に前記エアーの噴出を停止するように構成してもよい。

また、転写装置１においてエアーの噴出を行うための管路２１３等を削除し、被成形品１３の成形中において、ロードセル４６により検出された押し当て力が所定の値よりも小さい場合は真空引きを停止しておき、ロードセル４６により検出された押し当て力が所定の値よりも大きくなった場合に前記真空引きを開始するように構成してもよい。

なお、前述した転写装置１（ジンバル機構４５）の動作では、型４１を被成形品１３の成形面に直接押し当てて型４１を倣わせているが、被成形品１３のたとえば近くに調整用の面を設け、この調整用の面に型４１を押し当てて型４１を倣わせてもよい。

また、図１や図２に示した構成を上下逆にすることや、横にすることも可能である。すなわち、前記説明においては縦型の構成の場合について例示したが、縦型であって上下逆の構成や横型の構成とすることも可能であり、種々の構成を採用することができる。

さらに、図４に二点鎖線で示すように流体圧シリンダ（たとえば、空気圧シリンダ）２５７を適宜設け、下側ジンバル部材２０１の傾斜面２１９を付勢し、下側ジンバル部材２０１の球面部を上側ジンバル部材２０３の球面部に押し付けてもよい。また、流体圧シリンダ２５７に代えてまたは加えて弾性体（たとえば圧縮コイルばね）を用いて、下側ジンバル部材２０１の傾斜面２１９を付勢し、下側ジンバル部材２０１の球面部を上側ジンバル部材２０３の球面部に押し付けてもよい。

次に、転写用の型４１について詳しく説明する。

図７は、転写用の型４１の概略構成等を示す図であり、図８は、図７におけるＶＩＩＩ矢視図である。

前述したように、転写用の型（型）４１が、被成形対象１３に所定の力で押し当てられることによって、被成形対象１３に微細なパターンが転写されるものであり、型４１は、拘束部材１０１により、型保持体４３に一体的に取り付けられている。

型４１は、ベース部材１０３と型部材１０４とを備えて構成されている。ベース部材１０３は、転写を行うための転写装置１に着脱自在になっている。ベース部材１０３は、転写装置１に取り付けられるときに受ける力、転写装置１に取り付けられた状態で受ける力、転写装置１に取り付けられ被成形対象１３への押し当て（転写のための押し当て）がされたときに受ける力に対して、十分な剛性を備えている。

より詳しく説明すると、ベース部材１０３は、所定の高さ（厚さ）の四角錐台状に形成されている。換言すれば厚い平板状に形成されている。拘束部材１０１は、ベース部材１０３の側面（斜めな側面）に係合している。また、拘束部材１０１には、セットスクリュ１０５が螺合している。

そして、拘束部材１０１をボルト等の締結部材で型保持体４３に固定し、セットシュー１０７を介してセットスクリュ１０５でベース部材１０３を押すことにより、ベース部材１０３の側面が拘束部材１０１に押し付けられ、ベース部材１０３の底面（厚さ方向の両面のうちで面積の大きい方の面；図３ではベース部材１０３の上方に存在している面）が型保持体４３に押し付けられ、ベース部材１０３が型保持体４３に一体的に取り付けられる（設置される）ようになっている。また、セットスクリュ１０５を緩め拘束部材１０１を型保持体４３から取り外せば、ベース部材１０３を型保持体４３から取り外すことができるようになっている。

型４１（ベース部材１０３）が転写装置１に取り付けられるときもしくは取り付けられた状態では、ベース部材１０３に力がかかりまたはかかっているので、ベース部材１０３は変形するが、この変形量はごく僅かであり、このごく僅かな変形が生じても被成形対象１３に転写される微細な転写パターンの精度に悪影響を与えないようになっている。

なお、図７や図８から理解されるように、型保持体４３に設置されたベース部材１０３をこの厚さ方向から眺めると、ベース部材１０３は、型保持体４３に設けられている紫外線照射のための貫通孔を覆って蓋しており、ベース部材１０３の環状の周辺部が型保持体４３に接することにより、ベース部材１０３が型保持体４３に設置されている。

このように、ベース部材１０３が、環状の周辺部で型保持体４３に支持されているので、転写のための押し当て（型４１の被成形対象１３への押し当て）によってベース部材１０３に力がかかると、ベース部材１０３は前記貫通孔の部位で変形しやすいのであるが、ベース部材１０３が厚く形成されているので前記変形量はごく僅かであり、このごく僅かな変形が生じても被成形対象１３に転写される前記微細な転写パターンの精度に悪影響を与えないようになっている。

型部材１０４の一部の部位には、微細な転写パターンが形成されており、型部材１０４は他の一部の部位で、たとえば紫外線硬化式の接着剤１０９を介して、ベース部材１０３に一体的に貼り付けられている。

より詳しくは、型部材１０４は、ベース部材１０３の形態に対応して、たとえばベース部材１０３よりも薄い矩形な平板状に形成されており、厚さ方向の一方の面（図７では下側の面）に微細な転写パターンが形成されている。また、厚さ方向の他方の面（図７では上側の面）の全面が接着剤１０９を介して四角錐台のベース部材１０３の上面（厚さ方向の両面のうちで面積の小さい方の面；図３ではベース部材１０３の下方に存在している面）に貼り付けられている。

なお、薄い平板状に形成された型部材１０４は、剛性が小さく外力に対して前記平面が曲面になるような変形を容易に起こすものであるが、接着剤１０９を介してベース部材１０３に一体的に貼り付けられていることにより、外力に対しては、ベース部材１０３と同様に、ごく僅かしか変形しないようになっている。

すなわち、型部材１０４だけを用いて転写をすべく、型部材１０４だけを転写装置１に取り付けて押し当てをすると、転写装置１への取り付けや転写のための押し当てによってかかる力により型部材１０４が、特に紫外線照射用の貫通孔のところで大きく変形してしまい、精度良い転写を行うことができないのであるが、ベース部材１０３に一体的に貼り付けられていることにより、前記取り付けや押し当てによる力が型部材１０４にかかっても、ベース部材１０３と同様に型部材１０４はほとんど変形しないようになっている。そして、微細な転写パターンの精度に悪影響を与えることなく転写を行うことができるようになっている。

なお、図８に示すように、ベース部材１０３に型部材１０４が貼り付けられた転写用の型４１をこの厚さ方向から眺めると、型部材１０４はベース部材１０３よりも小さく、ベース部材１０３の内側に型部材１０４が収まっているが、ベース部材１０３と型部材１０４との大きさをほぼ同じにしてベース部材１０３と型部材１０４とが互いにほぼ一致して重なり合っていてもよい。

また、ベース部材１０３、型部材１０４は、石英ガラス、その他のガラス、樹脂材料等の透明な材料で構成され紫外線を透過するようになっている。接着剤１０９も紫外線を透過するようになっている。接着剤として、たとえば光ファイバの接合に用いられる光路結合用接着剤、硬化時に透明化する精密接着剤を採用することができる。

さらに、図７や図８に示すベース部材１０３や型部材１０４は、これらの厚さ方向から眺めると矩形状に形成されているが、円形状等の他の形状に形成されていてもよい。さらに、平板状に限定されるものではなく、たとえば、ベース部材１０３の円柱側面形状や球面形状等の曲面に型部材１０４が貼り付けられる構成であってもよい。

また、型部材１０４のベース部材１０３への貼り付けは、前述した転写の場合と同様に、転写装置１を用いて行なわれている。たとえば、ベース部材１０３を型保持体４３に設置し、紫外線硬化樹脂が塗布されている型部材１０４を支持台１５上にセットし、ベース部材１０３で型部材１０４を押圧し、紫外線を照射すれば、型部材１０４のベース部材１０３への貼り付けがなされる。

転写用の型４１によれば、型４１が剛性を備えた厚いベース部材１０３と薄い型部材１０４とを備えて構成されているので、薄い型部材１０４を作成する際に半導体製造装置を用いることができ、型４１の製造が容易になっていると共に、被成形対象１３に転写すべく型４１（型部材１０４、ベース部材１０３）に押圧力がかかっても型４１がほとんど変形せず、的確な転写を行うことができる。

また、薄いがゆえに材料費が安価な型部材１０４に、微細な転写パターンを設けるので、この微細な転写パターンを設ける工程で失敗が生じても材料費の損失を小さく抑えることができる。

また、転写用の型４１によれば、ベース部材１０３と型部材１０４との間に薄い接着剤１０９の層が存在しておりこの接着剤１０９の層の剛性がベース部材１０３や型部材１０４の剛性よりも低いので、換言すれば、接着剤１０９のほうがベース部材１０３や型部材１０４よりも弾性が大きいので、接着剤１０９が微妙なクッションになり、転写のための押圧のときに、たとえばジンバル機構４５を使用しなくても、被成形対象１３の被転写面と型４１の微細なパターンが形成されている面との平行度を良好な状態にすることができ、正確な転写を行うことができる。

また、ベース部材１０３と型部材１０４とが接着剤１０９で互いに貼り付けられているので、微細な転写パターンの形態を変更する際、ベース部材１０３から型部材１０４を剥がして、他の微細な転写パターンが形成されている型部材をベース部材１０３に貼り付ければよく、材料費の節減をはかることができる。

また、型部材１０４のベース部材１０３への貼り付けを、転写装置１を用いて行えば、別途装置を必要とすることなく、型部材１０４のベース部材１０３への貼り付けを容易に行うことができる。

さらに、ベース部材１０３では、転写装置１の型４１を保持する部位（型保持体４３の部位）に紫外線照射用の孔があいているが、ベース部材１０３が十分な厚さを備えているので、転写のための押圧の際、型４１に力がかかっても前記孔に対向していない部位（型４１の周辺部位）のみならず前記孔に対向している部位（型４１の中央部位）でさえ型４１はほとんど変形せず、正確な転写を行うことができる。

なお、転写装置１では、型４１の上方から紫外線を当てているが、被成形対象１３が透明である場合には、紫外線を被成形対象１３の下方から被成形対象１３に照射してもよい。また、被成形対象１３に熱硬化性樹脂からなるレジストを用いた被成形層を形成し、紫外線の代わりに熱により転写を行ってもよい。これらの場合、型保持体４３の貫通等と紫外線照射装置とは不要になる、また、接着剤１０９として熱硬化性接着剤を採用してもよい。

本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである。 本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである 本発明の実施形態に係る転写装置の全体的構成を例示するものである ジンバル機構４５詳細を示す図である。 ジンバル機構４５詳細を示す図である。 ジンバル機構４５詳細を示す図である。 転写用の型４１の概略構成等を示す図である。 図８は、図７におけるＶＩＩＩ矢視図である。

符号の説明

１ 転写装置
１３ 被成形対象
４１ 転写用の型
４３ 型保持体
１０１ 拘束部材
１０３ ベース部材
１０４ 型部材
１０９ 接着剤

Claims (4)

1. 被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型において、
   前記転写を行うための転写装置に着脱自在であると共に、前記転写装置に取り付けられた状態で受ける力、前記転写装置に取り付けられ前記押し当てがされたときに受ける力に対して、剛性を備えたベース部材と；
   前記微細な転写パターンが形成され、前記ベース部材に一体的に貼り付けられている剛性の小さい型部材と；
   を有することを特徴とする転写用の型。
2. 請求項１に記載の転写用の型において、
   前記型部材は、接着剤を用いて前記ベース部材に貼り付けられており、
   前記貼り付けは、前記転写装置を用いて行われたものであることを特徴とする転写用の型。
3. 被成形対象に押し当てることによって前記被成形対象に微細なパターンを転写する転写用の型において、
   前記転写を行うための転写装置に着脱自在であると共に、前記転写装置に取り付けられ前記押し当てがされたときに受ける力に対して、十分な剛性を備えた厚い板状の透明なベース部材と；
   前記微細な転写パターンが形成され、前記ベース部材に紫外線硬化式の透明な接着剤で一体的に貼り付けられ、前記ベース部材よりも薄く形成された板状の透明な型部材と；
   を有することを特徴とする転写用の型。
4. 請求項３に記載の転写用の型において、
   前記貼り付けは、前記転写装置を用いて行われたものであることを特徴とする転写用の型。
   
   

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