JP2009265187A - インプリント方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】効率よくナノインプリント加工を行い得る方法およびその装置を提供する。
【解決手段】転写面に凹凸パターンを形成したモールドを用いて、光硬化型レジストを塗工した基板のレジスト面に所定のパターンを形成するインプリント方法であり、アライメント工程、プレス工程、ＵＶ照射工程、離型工程を少なくとも有し、前記各工程が、１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニット内にて実施され、モールドと基板と対にしてユニット間を搬送する搬送工程を各ユニット間に設けてなるインプリント方法、及び前記インプリント方法のための装置であって、インプリント方法における各工程を１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいはこれと独立ユニットの組み合わせからなる複数のユニットを備え、さらに、モールドと基板を搬送する手段を備えてなるインプリント装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、インプリント方法およびその装置に関する。インプリント方法は、モールドの成形面に形成された非常に微細な凹凸を基板に塗布された樹脂に押し付け、成形面の形状を樹脂に転写する方法である。

近年、ハードディスクドライブは大容量化の傾向にあり、磁気記録媒体の高記録密度化が進んでいる。記録密度の増加に伴うトラック密度の上昇に伴い、データ書き込み時、ヘッドギャップの側面から生じる漏れ磁界により、隣接するトラック間の領域にサイドフリンジと呼称される余計な記録がなされ、雑音の原因となって再生信号のＳ／Ｎを低下させることとなる。

このような不具合を回避するため、例えば特許文献１では隣接する記録トラックの間に溝を設けたディスクリートトラック方式の磁気記録媒体を提案している。このディスクリートトラック方式の磁気記録媒体は、隣接するトラック間を分離したものであり、上述したサイドフリンジの問題を回避することができる。一方、さらなる高記録密度を企図してディスク上にそれぞれが１bitとなるようなドットを形成するようなパターンドメディアも提案されている。

ディスクリートトラック媒体およびパターンドメディア共、ディスク上に微細パターンを形成するものであり、これらのパターニングはインプリント法によって行われることが多い。このインプリント法は、微細パターンが成形面に形成されたモールドを原型とし、樹脂を塗布した基板の表面に微細パターンの転写を行うものであり、熱可塑性樹脂を用いた熱インプリント法と、光硬化型樹脂を用いた光インプリント法とが知られている。特に、ナノメートル単位の微細パターンを形成するためのインプリントは、ナノインプリントとも呼称されている。

光インプリント法においては、まずステージ上に基板を載置し、その表面に光硬化型樹脂を塗布しておく。次に、成形面が形成されたモールドを基板の表面に所定の荷重にて押し付け、この状態にて紫外線を所定時間照射して光硬化型樹脂を硬化させる。しかる後、モールドを基板から離型し、モールドの成形面に形成された凹形状に対応した凸形状が光硬化型樹脂に転写された基板をステージから取り出すようにしている。

特許文献３には、インプリント装置を基板設置ユニット、樹脂塗布ユニット、被転写体とスタンパの位置合わせ、加圧、剥離を行う加工ユニットの３つのユニットで構成する例を示している。この例では、搬送ロボットを中央に置き、前記３つのユニットは搬送ロボットから見て９０度ずつ異なる方向に配置している。

特開２００５−５６５３５号公報 特開２００５−１０８３５１号公報 特開２００６−３２６９２７号公報 特開２００５−２８６２２２号公報

現在、一般的に知られたナノインプリントは、一つの装置内の同一個所で、モールドのパターンを基板に所定位置に合わせるアライメント工程、モールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に押し付けるプレス工程、ＵＶ照射してレジストを硬化させるＵＶ照射工程、モールドを基板から引き離す離型工程からなるナノインプリント工程の全てを行っている。

すなわち、これまでは、電子ビーム露光で作製した高価な原版からなるモールドを用いていたこともあり、１つのモールドを用いて、基板１枚ずつに一連のナノインプリント工程を施してきたともいえる。

しかしながら、ディスクリートトラック媒体およびパターンドメディアにおいては、１時間あたり１００枚以上のタクトタイムが要求されており、一つの装置内で一連のナノインプリント工程を全て行っていては間に合わない。

特許文献３のインプリント装置においても、基板設置ユニットで基板を設置し、基板を樹脂塗布ユニットに移して観光性樹脂を塗布し、これを加工ユニットに移して被転写体とスタンパの位置合わせ、加圧、剥離を行い、再度基板設置ユニットに移して加工済みの基板を取り出す装置となっており、一つの装置内で一連のナノインプリント工程を全て行っているのと同じである。

近年、我々は、非常に高価な原版となるモールドから、安価に多数の複製モールドを作製することができるようになってきた。（例えば、特許文献４参照。）その複製モールドを多数使うことで、モールドと基板を対にして工程ごとに流れ作業で行うことができるようになった。

本発明はこれらの状況に鑑み、なされたもので、本発明の目的は、効率よくナノインプリント加工を行い得る方法およびその装置を提供することにある。

すなわち、本発明のインプリント方法は、転写面に凹凸パターンを形成したモールドを用いて、光硬化型レジストを塗工した基板のレジスト面に所定のパターンを形成するインプリント方法であり、モールドのパターンを基板の所定位置に合わせるアライメント工程、モールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に押付けるプレス工程、ＵＶ照射してレジストを硬化させるＵＶ照射工程、モールドを基板から引き離す離型工程を少なくとも有し、インプリント方法における各工程が、１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニット内にて実施され、モールドと基板と対にしてユニット間を搬送する搬送工程を各ユニット間に設けることを特徴とする。

また、本発明のインプリント装置は、上記インプリント方法を実施するための装置であって、インプリント方法における各工程を１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニットを備え、さらに、前記各ユニット間をモールドと基板と対にして搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とする。

本発明によれば、ディスクリートトラック媒体およびパターンドメディアなどの作製において、一連のインプリント工程を流れ作業的に行ってゆくことにより、早いタクトタイムで効率よくインプリント加工を行うことができる。

まず、本発明のインプリント方法について説明する。本発明のインプリント方法においては、転写面に凹凸パターンを形成したモールドと、光硬化型レジストを塗工した基板とを用い、基板のレジスト面に所定のパターンを形成する。このモールドは高価な原版となるモールドそのものを用いるのではなく、この原版から複製した多数の複製モールドを用いる。

本発明のインプリント方法は、モールドのパターンを基板の所定位置に合わせるアライメント工程、モールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に押付けるプレス工程、ＵＶ照射してレジストを硬化させるＵＶ照射工程、モールドを基板から引き離す離型工程を少なくとも有し、通常、モールドと前記光硬化型レジストを塗工した基板とをインプリント装置に設置する挿入工程をアラインメント工程の前に有し、レジスト面に所定のパターンが形成され、離型工程によりモールドから離型された基板とモールドを取り出す搬出工程を離型工程の後に有する。

このインプリント方法においては、インプリント方法における各工程が、１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニット内にて実施される。前記ＵＶ照射工程はプレスによりモールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に押付けた状態で行われるので、通常、プレス工程とＵＶ照射工程が複合ユニット内で行われるが、プレス工程を、基板のレジスト面に所定のパターン形状を形作るためのプレス工程と、ＵＶ照射を行う際にそのパターン形状を維持するためのプレス工程に分割して前者のプレス工程を独立ユニットで、後者のプレス工程をＵＶ照射工程との複合ユニットで行ってもよい。また、離型工程をプレス工程とＵＶ照射工程の複合ユニット内で実施する３工程の複合ユニットとしてもよい。

上述のアライメント、プレス、ＵＶ照射、離型工程で行われる各操作は、通常ナノインプリント方法で採用されている各操作を採用することができる。

また、各ユニットの間には、前記各ユニット間をモールドと基板と対にして搬送する搬送工程が設けられる。ユニット数が３つ以上で搬送工程が複数ある場合、それぞれの搬送工程は独立に駆動できる。これにより、各ユニットでの加工所要時間を考慮して次々とモールドと基板をユニットに送り込むことで流れ作業によりインプリントを行うことができるので、早いタクトタイムで効率よくインプリント加工を行うことができる。

また、本発明のインプリント方法においては、アライメント工程後はプレスユニットまでモールドと基板を密着させた状態で搬送することが好ましい。モールドと基板を密着させた状態で搬送することで、搬送時の相対位置のずれをより抑えることができる。

また、本発明のインプリント方法においては、アライメント工程後の搬送からＵＶ照射工程までを減圧下で行うことが好ましい。これらの工程を減圧下で行うと、パターン内へのボイドの巻き込みもなくすことが容易となるたやすくなる。

また、ローダーユニット投入からアンローダーユニットでの搬出までの一連の作業を減圧下で行うと、大気中のパーティクルの混入を少なくすることができ、パーティクルに伴うパターンの欠陥、パーティクル噛み込みによるモールドの破損を防ぐことができる。

次に、図面を参照しながら本発明のインプリント装置につき説明する。

まず、本発明の装置構成が図１に示す構成である場合を例にとり、各ユニットの構成につき説明する。

図１は本発明の装置構成の一例を示す模式図である。

図１の装置構成では、モールドと前記光硬化型レジストを塗工した基板とをインプリント装置に設置する挿入工程を実施するためのローダーユニット、モールドのパターンを基板の所定位置に合わせるアライメント工程を実施するためのアライメントユニット、基板のレジスト面に所定のパターン形状を形作るためのプレス工程を実施するためのプレスユニット、パターン形状を維持するためのプレス状態を維持したままＵＶ照射を行うＵＶ照射の複合ユニット、モールドを基板から引き離す離型工程を実施する離型ユニットおよびモールドから離型された基板とモールドを取り出す搬出工程を実施するアンローダーユニットからなっている。ローダーユニットとアライメントユニットの間、アライメントユニットとプレスユニットの間、プレスユニットと、プレス＋ＵＶ照射の複合ユニットの間、複合ユニットと離型ユニットの間、離型ユニットとアンローダーユニットの間にはそれぞれ搬送手段が設けられている。

ローダーユニットは基板またはモールド複数枚をセットしたカセットから一枚ずつ抜き出し、基板とモールドを一枚ずつ隙間をおいて重ねてセットするものであり、基板またはモールドを突き出す突き出しピンと、所定の基板またはモールドを突き出しピンの位置に移動させるためのカセット移動機構と、突き出しピンで突き出された基板またはモールドを受け取って内周で把持する内周受け具と、内周受け具を所定の位置に移動させる内周受け具移動機構と、所定の位置で基板またはモールドの外周を把持して基板とモールドを一枚ずつ隙間をおいて重ねてセットする外周把持具を備え、図６に示すように突き出しピンでカセットから基板またはモールドを交互に突き出し、内周受け冶具で受け取って所定の位置に移動させ、そこで外周把持具で外周を把持し、内周受け冶具を抜き取り、その位置で基板とモールドを交互に横倒しして基板とモールドを交互に重ねてセットする方式を採用することができる。図７に外周把持具で基板やモールドを把持した状態を示す。

アライメントユニットはＣＣＤカメラと基板を面方向に移動させる基板移動機構と、モールドを面に垂直に移動させるモールド移動機構を備え、図１０に示すようにＣＣＤカメラでモールドの内周エッジ位置を確認してモールドの同心位置を割り出すとともに、基板についても内周エッジ位置を確認して基板の同心位置を割り出す。次いで図８、９（ａ）に示すように基板移動機構により基板を面方向に移動させて基板の同心位置とモールドの同心位置を一致させ、次いでモールドを垂直に移動させ、図９（ｂ）に示すようにレジストが塗布された基板に接触させる。モールドとレジストが塗布された基板が接触すると、レジストの表面張力で固定されて相対関係が維持されるので、その状態でプレスユニットに搬送することができる。

プレスユニットは、プレス機と、プレス機の中にセットされる精密金型（ダイセット）とプレス後に精密金型をロックする固定アームを備えており、精密金型は斜めにプレスされることがないように、上下面のプレス台座にガイドピンとガイドブッシュが組み込まれており、上面のプレス台座およびガイドブッシュボード（ガイドブッシュが組み込まれた板）の中央部（基板に面する位置）及びガイドブッシュボード中央部の下の設けられた金型上面板はＵＶ透過性材料で構成されている。このＵＶ透過性材料としては、例えば石英を例示できる。

また、上面のプレス台座およびガイドブッシュボードの間にはその中央部（基板、モールドの中心部の穴に対応する位置）にばねが設けられている。図１１（ａ）に示すようにプレスユニットに導入されたモールドと基板のセットは基板とモールドの外周把持をつけたまま、精密金型の下面のプレス台座上の金型下面板と金型上面板の間に装着され、プレス機により０．１〜１０ＭＰａ程度の圧力が加えられる。図１１（ｂ）に示すようにプレス機により圧力を加えた状態で精密金型に固定アームを取り付け、固定アームのねじを締め付けることで固定アームで精密金型をロックした後、ロックされた精密金型を取り出し、ＵＶ照射ユニットに搬送する。精密金型の上下面のプレス台座にガイドピンとガイドブッシュを組み込むことによりパターン面に垂直に加圧するのでモールドの微細パターンを破壊することなく、レジストに微細パターンを正確に転写することができる。

ＵＶ照射ユニットは、図１２に示すように、上部にＵＶランプを備えており、基板とモールドをプレスした状態の精密金型のＵＶ透過性材料で構成された窓部分からＵＶ照射する。両面インプリントの場合は、上部の他に下部にもＵＶランプを設け、精密金型の下面台座にもＵＶ透過性材料からなる窓を設けて、上下両面からＵＶ照射すればよい。ＵＶ照射後、精密金型は離型ユニットに搬送される。

離型ユニットにおける離型の手順を図１３に示す。離型ユニットでは、（ａ）精密金型の固定アームのねじを緩め、（ｂ）固定アームを取り外す。次いで、（ｃ）モールドの外周把持具を金型上面板に、基板の外周把持具を金型下面板に取り付ける。その状態を図１４に示す。次いで、図１３に示すように、ｄ）金型の上面板を持ち上げて、ｅ）モールドと基板を剥離する。金型上面板はその上面がガイドブッシュボードの下面に固定されており、ガイドブッシュボードがガイドピンにより上下方向にしか動けないため、モールドと基板はパターン面に垂直に離型する。次にモールドと基板の外周把持具をそれぞれ精密金型から取り外し、外周把持具から基板とモールドをそれぞれ取り外し、アンローダーユニットに搬送する。精密金型はプレスユニットに搬送される。

アンローダーユニットではパターンインプリント後の基板とモールドを複数枚入るカセットに１枚ずつ挿入する。基板を所定枚数収納したカセットは磁気記録媒体製造の次の工程に搬送され、モールドを所定枚数収納したカセットは洗浄など必要な工程を経てローダーユニットへ送られる。具体的手順はローダーユニットと逆順であり、外周把持具をはずす際に内周受け冶具で一旦保持して突き出しピンでカセットに収納する。

搬送手段としてはコンベアベルト、台車など種々の方式の手段を用いることができる。搬送は、先に述べた説明から明らかなように外周把持具あるいは精密金型により固定された状態でおこなわれる。

この装置構成を用いたインプリントは、以下のようにして行われる。まず、レジストを塗工した基板とモールドをローダーに投入する。次いで、アライメントユニットに搬送し、アライメントユニットでモールドと基板との位置合せを行う。次いで、プレスユニットに搬送し、プレスユニットでモールドを基板に押し付ける。次いで、プレス＋ＵＶ照射ユニットに搬送し、モールドを基板に押し付けた状態でＵＶ照射を行う。次いで、離型ユニットに搬送し、離型ユニットでモールドを基板から引き離す。次いで、アンローダーユニットに搬送し、アンローダーユニットで、レジストにパターニングされた基板とモールドを取り出す。

ローダーユニットからアライメントユニットに基板とモールドを搬送した後のローダーユニットには、それぞれのユニットでの工程処理の所要時間を考慮した適切なタイミングで次の基板とモールドが投入される。以下、基板とモールドが次の工程に進むにつれ、あいたユニットには同様にして次の基板とモールドは搬送されてゆき、モールドと基板を対にして工程ごとに流れ作業で行われる。

図２に本発明の装置構成の他の一例を示す。この構成例では、ローダーユニット、アライメントユニット、プレス＋ＵＶ照射の複合ユニット、離型ユニットおよびアンローダーユニットからなっており、ローダーユニットとアライメントユニットの間、アライメントユニットとプレス＋ＵＶ照射の複合ユニットの間、複合ユニットと離型ユニットの間、離型ユニットとアンローダーユニットの間にはそれぞれ搬送手段が設けられている。

図２に示した形態は、図１に示した形態に比べて、モールドを基板に押し付けるプレスユニットと、モールドを基板に押し付けた状態でＵＶ照射を行うプレス＋ＵＶユニットの機能を１つにしたものである。

この構成は装置がコンパクトになる一方、プレス＋ＵＶ照射ユニットでの時間がかかるという問題があり、比較的アライメントに時間が掛かるなど、プレス＋ＵＶ照射の工程がボトルネックでない場合においては、この構成が適している。

図３に本発明の装置構成の１図、２図に示したものとは異なる構成の例を示す。この構成例では、ローダーユニット、アライメントユニット、プレス＋ＵＶ照射＋離型の複合ユニットおよびアンローダーユニットからなっており、ローダーユニットとアライメントユニットの間、アライメントユニットとプレス＋ＵＶ照射＋離型の複合ユニットの間、複合ユニットとアンローダーユニットの間にはそれぞれ搬送手段が設けられている。すなわち、図３に示した形態は、図１に示した形態に比べて、モールドを基板に押し付けるプレスユニットと、モールドを基板に押し付けた状態でＵＶ照射を行うＵＶユニットと、モールドを基板から引き離す離型ユニットの機能を１つにしたものである。

比較的アライメントに時間が掛かり、パターンの幅に対する深さのアスペクト比が小さいことで離型処理に時間をかける必要がないなど、プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットの工程がボトルネックでない場合においては、この構成が適している。

また、本発明は、１〜３図に示した形態に限定されるものではなく、各ユニットのタクトタイムを考慮して効率よくインプリントできる構成であればよく、例えば、アライメント工程と第１のプレス工程を併せたようなユニット構成を行ってもよい。

また、本発明のインプリント装置は、各ユニットのタクトタイムに応じて、タクトタイムの長いユニットを２つ以上並列して設けてもよい。このような装置構成の１例を図４に示す。ここでは、プレス＋ＵＶ＋離型ユニットを２台並列に並べたものを示す。この例で説明すると、アライメントが終了してアライメントユニットからモールドと基板がプレス＋ＵＶ＋離型ユニットに搬送され、そこで、プレス、ＵＶ照射、離型が行われる。一方、アライメントユニットには次のモールドと基板のセットが送り込まれアライメントが行われる。このアライメントが終了してもアライメントユニットよりプレス＋ＵＶ＋離型ユニットのタクトタイムが長いので、プレス＋ＵＶ＋離型ユニットでの加工が終了していない。そこでアライメントが終了したモールドと基板のセットをもう一方のプレス＋ＵＶ＋離型ユニットに送り込んで加工することにより最も長いプレス＋ＵＶ＋離型ユニットのタクトタイムに縛られることなくより効率的にインプリント加工を行うことができる。この並列設置型のインプリント装置としては、図４に示す例に限定されるものではなく、３台並列に並べてもよく、さらにアライメントユニットを２台並列に並べてもよい。

本発明のインプリント装置は、アライメントユニット後の搬送手段から少なくともＵＶ照射ユニットまでの装置が減圧手段を有していることが好ましい。この場合、本発明のインプリント装置はアライメントユニット後の搬送手段から少なくともＵＶ照射ユニットまでの装置が減圧可能な装置内に収納されていてもよく、アライメントユニット後の搬送手段、そこからＵＶ照射ユニットまでの各ユニット、これらのユニットをつなぐ各搬送手段がそれぞれ個別の減圧手段を備えていてもよい。ＵＶ照射ユニットが離型ユニットを含む複合ユニットである場合はその複合ユニットが減圧可能になっている。

本発明によるインプリント装置をハードディスクの製造に応用した実施形態について詳細に説明するが、本発明はこのような実施形態のみに限らず、本発明の精神に帰属する他の任意の形態にも応用することができる。

＜実施例１＞
本実施例におけるインプリント装置は、図５に示すように、ローダーユニット、アライメントユニット、プレスユニット、プレス＋ＵＶ照射ユニット、離型ユニット、アンローダーユニットの６ゾーンに分かれており、それぞれのユニット間をモールドと基板を対にさせた状態で搬送させてインプリントプロセスを行うものである。

まず、転写面に凹凸パターンを形成したモールドと、表面に光硬化型レジストを塗工した基板をローダー部に投入した。ここでは、モールドとして、７０ｍｍ□で６.３５ｍｍ厚さのガラス製のベース板表面に、１μｍ厚さの透明樹脂でハーフピッチ１００ｎｍ、パターン深さ１２０ｎｍの同心円パターンを形成したものを用いた。また、レジストを塗工した基板としては、中心にφ２０ｍｍの穴を持つφ２.５インチ磁気記録媒体の表面に６０ｎｍ厚さの東洋合成工業製ＰＡＫ−０１のレジストをスピンコーターで塗工したものを用いた。

次に、投入されたモールドと基板を、対にしてアライメントユニットへ搬送した。

アライメントユニットにおいて、基板をＸ-Ｙステージ（Ｘ方向、Ｙ方向に移動可能なステージ）に固定し、モールドを固定した状態でモールドを通して、モールドのマーカーと、基板の指定点をＣＣＤカメラで観察しながら、基板を固定したＸ-Ｙステージを動かすことで、モールドと基板との位置合せを行った。ここでは、位置合せとして、磁気記録媒体の内周φ２０ｍｍの３箇所を観察することで基板中心を割り出し、あらかじめ指定した位置にあるモールドのマーカーから割り出したモールド中心位置に対して、そのずれ量を補正するだけの量Ｘ-Ｙステージで移動させることで位置合せを行った。

モールドと基板との位置合せを行った後、基板とモールドを把持する外周把持具を固定することで、モールドと基板の相対位置がずれないように固定し、プレスユニットへ搬送した。この際、モールドと基板を密着固定した。モールドと基板との位置合せを行った後、モールドと基板を密着させると、搬送時の相対位置のずれをより抑えることができる。

プレスユニットにて、モールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に所定圧力で所定時間プレスし、プレスした状態で精密金型を固定アームで固定した。所定圧力で所定時間押し付けることで、レジストをモールドのパターンへ流動させながら、基板表面のうねりをモールド表面のうねりに倣わせ、面内で均一なレジストパターンを得るようにした。ここでは、プレス圧力１ＭＰａで１０秒間保持した。

次に、密着させたモールドと基板を保持し、固定アームで固定した精密金型をＵＶ照射ユニットへ搬送した。

ＵＶ照射ユニットにて、固定アームで固定した精密金型内の基板に１０秒間ＵＶを照射してレジストを硬化させた。実際には、プレス台座として紫外線に対して透明な紫外線透過ガラスを用い、このプレス台座を介して、ＵＶ波長光を発生させるＬＥＤからなるＵＶ光源を設置した。前記のＵＶ光源を配置した上部プレス台座と下部プレス台座の間に、密着させたモールドと基板をセットし、ＵＶ光を照射しながら上記圧力で上記時間押し付けると、モールドを透過したＵＶ光に反応して、レジストが硬化した。

次に、密着させたモールドと基板を保持し、固定アームで固定した精密金型を離型ユニットへ搬送した。

離型ユニットにて、離型手順に従って基板とモールドの把持冶具をそれぞれパターン形成面に垂直に引き離すことでモールドを基板から引き離した。ここでは、密着強度がなくなる完全に引き離れた所まで、０．０１ｍｍ／ｓｅｃの比較的ゆっくりした速度でモールドと基板を引き離した。

次に、モールドと、レジストにパターンが形成された基板を、それぞれ、アンローダーユニットへ搬送し、アンローダーユニットで、レジストにパターニングされた基板とモールドをそれぞれ取り出した。

なお、本実施例では、アライメント後の搬送からＵＶ照射までの作業を、一連の装置内において減圧下で行った。

原版から複製した多数の複製モールドと、本装置を用いることにより、一連のナノインプリント工程を流れ作業的に行ってゆくことにより、早いタクトタイムで効率よくナノインプリント加工を行うことができる。

＜実施例２＞
本実施例は図２に示す装置構成のインプリント装置を用いたものであり、この装置構成は実施例１の装置構成に対し、プレス単独のユニットをなくしたものである。

本実施例においては、ローダーユニットからアライメントユニットおよびその後の搬送まで、およびＵＶ照射ユニット後の搬送からアンローダーユニットまでは実施例１と同様にした。

プレス＋ＵＶ照射ユニットでは、レジストをモールドのパターンへ流動させながら、基板表面のうねりをモールド表面のうねりに倣わせるよう、プレス圧力１ＭＰａで１０秒間保持した。次に、その状態のまま、プレス圧力１ＭＰａ（精密金型を固定アームで固定した状態）で、ＵＶ光を照射しながら１０秒間保持してレジストを硬化させた。

本実施例は、実施例１に比べ、装置がコンパクトになる一方、プレス＋ＵＶ照射ユニットでの時間がかかるが、電子ビーム露光で作製した高価な原版からなるモールドを用いていたこともあり、１つのモールドを用いて、基板１枚ずつに一連のナノインプリント工程を施す従来のインプリント方法に比べると早いタクトタイムで効率よくナノインプリント加工を行うことができる。

＜実施例３＞
本実施例は図３に示す装置構成のインプリント装置を用いたものであり、この装置構成は実施例１の装置構成に対し、プレス単独のユニットをなくし、また、離型ユニットをプレス＋ＵＶ照射ユニットに組み込み、プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットとしたものである。

本実施例においては、ローダーユニットからアライメントユニットおよびその後の搬送まで、および離型ユニット後の搬送からアンローダーユニットまでは実施例１と同様にした。

プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットでは、レジストをモールドのパターンへ流動させながら、基板表面のうねりをモールド表面のうねりに倣わせるよう、プレス圧力１ＭＰａで１０秒間保持した。次に、その状態のまま、プレス圧力１ＭＰａで、ＵＶ光を照射しながら１０秒間保持してレジストを硬化させた。

本実施例は、実施例１に比べ、装置が大幅にコンパクトになる一方、プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットでの時間がかかるが、電子ビーム露光で作製した高価な原版からなるモールドを用いていたこともあり、１つのモールドを用いて、基板１枚ずつに一連のナノインプリント工程を施す従来のインプリント方法に比べると早いタクトタイムで効率よくナノインプリント加工を行うことができる。

＜実施例４＞
本実施例は図４に示す装置構成のインプリント装置を用いたものであり、この装置構成は実施例３の装置構成に対し、プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットを並列に２つ置いたものである。
プレス＋ＵＶ照射＋離型ユニットを２つ置くことで、このユニットの単位時間当たりの処理量をほぼ２倍にすることができ、搬送工程の少ない比較的コンパクトな、装置構成とすることができる。

本発明の装置構成の一例を示す模式図である。 本発明の装置構成の他の一例を示す模式図であり、実施例２の装置構成の模式図である。 本発明の装置構成の他の一例を示す模式図であり、実施例３の装置構成の模式図である。 本発明の装置構成の他の一例を示す模式図であり、実施例４の装置構成を示す模式図である。 本発明の実施例１の装置構成を示す模式図である。 ローダーユニットにおける基板とモールドの交互重ね合わせを説明する図である。 基板と外周把持部の拡大断面図である。 基板とモールドを外周把持して基板とモールドの同心位置を合わせた状態を示す平面図である。 基板とモールドを外周把持して基板とモールドの同心位置を合わせた状態を示す側面図であり、（ａ）は同心位置合わせ後の状態を、（ｂ）は基板とモールドを接触させた状態を示す側面図である。 アライメントにおけるＣＣＤの画像位置を示す基板内周付近の拡大図である。 プレス機の中に設置された精密金型（（ａ）プレス前の状態および（ｂ）プレス後、固定アームでロックされた状態）を示す縦断面図である。 ＵＶ照射ユニットの要部を示す縦断面図である。 離型ユニットにおける離型の手順を示す図である。 基板／モールドの外周把持具を金型上下面板に取り付けた状態を示す図である。

Claims (9)

1. 転写面に凹凸パターンを形成したモールドを用いて、光硬化型レジストを塗工した基板のレジスト面に所定のパターンを形成するインプリント方法であり、モールドのパターンを基板の所定位置に合わせるアライメント工程、モールドのパターン面を基板に塗工したレジスト面に押付けるプレス工程、ＵＶ照射してレジストを硬化させるＵＶ照射工程、モールドを基板から引き離す離型工程を少なくとも有し、インプリント方法における各工程が、１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニット内にて実施され、モールドと基板と対にしてユニット間を搬送する搬送工程を各ユニット間に設けることを特徴とするインプリント方法。
2. アラインメントユニット後の搬送手段が、モールドと基板を密着させた状態で搬送するものであることを特徴とする請求項１記載のインプリント方法。
3. 少なくともアライメント工程後の搬送工程からＵＶ照射工程までを減圧下で行うことを特徴とする請求項１または２記載のインプリント方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載のインプリント方法を実施するための装置であって、インプリント方法における各工程を１つの工程をその中で実施する独立ユニット、複数の工程をその中で実施する複合ユニットあるいは独立ユニットと複合ユニットの組み合わせからなる複数のユニットを備え、さらに、前記各ユニット間をモールドと基板と対にして搬送する搬送手段を備えてなることを特徴とするインプリント装置。
5. 前記複数のユニットがローダーユニット、アライメントユニット、プレスユニット、ＵＶ照射ユニット、離型ユニットおよびアンローダーユニットからなることを特徴とする請求項４記載のインプリント装置。
6. 前記複数のユニットがローダーユニット、アライメントユニット、プレス＋ＵＶ照射の複合ユニット、離型ユニットおよびアンローダーユニットからなることを特徴とする請求項４記載のインプリント装置。
7. 前記複数のユニットがローダーユニット、アライメントユニット、プレス＋ＵＶ照射＋離型の複合ユニットおよびアンローダーユニットからなることを特徴とする請求項４記載のインプリント装置。
8. 前記複数のユニットのうち、１つ以上のユニットにおいて、同じ工程を実施する装置が２つ以上並列して設けてられてなることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のインプリント装置。
9. アライメントユニット後の搬送手段から少なくともＵＶ照射ユニットまでの装置が減圧手段を有していることを特徴とする請求項４〜８のいずれか１項に記載のインプリント装置。

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