JP2013103335A - 樹脂スタンパ用形状調整ステージ及びこれを備えたインプリント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】熱や周囲環境の変化により伸縮して形状変化が生じた樹脂スタンパの形状を調整することができる樹脂スタンパ用ステージを提供すること。
【解決手段】一方の表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂スタンパ16を、その凹凸パターン形成面とは反対側の面が接するように載置するための載置台12を有し、該載置台12は、前記樹脂スタンパの反対側の面を吸引する複数の吸引孔15を有する吸引機構14と、前記複数の吸引孔15を、前記樹脂スタンパが載置される載置面12aの平面方向にそれぞれ独立して移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
【選択図】図1

Description

本発明は、インプリントに使用する樹脂スタンパの形状調整ステージ及びこれを備えたインプリント装置に関する。
近年、半導体デバイス、ディスプレイ、電子ペーパー、記録メディア、バイオチップ、光デバイスなどの製造工程における微細な凹凸パターンを形成するための技術として、インプリント技術が知られている。インプリント技術は、従来のプレス技術と比較して、より微小な構造を実現するための微細加工の技術である。この技術自体には解像度に限界がなく、解像度はスタンパ(即ち金型)の作製精度によって決定される。したがって、高い精度のスタンパさえ作製できれば、従来のフォトリソグラフィーより容易に且つはるかに安価な装置を用いて、極微細構造を形成することが可能である。
インプリント技術には転写される材料により2種類に大別される。一方は、転写される材料を加熱し、スタンパ(金型)により塑性変形させた後、冷却して凹凸パターンを形成する熱インプリント技術である。もう一方は、基板上に室温で液状の光硬化性樹脂を塗布した後、光透過性のスタンパを樹脂に押し当て、光を照射させることで基板上の樹脂を硬化させ凹凸パターンを形成する光インプリント技術である。
インプリント技術では、パターン成形を安価に行うことができるが、マザースタンパである金型に樹脂が付着し易く、樹脂が付着した場合、そのスタンパを補修することは極めて困難である。金型が非常に高価なため、製造全体として安価とは言えない場合が多い。
その理由から、2工程によるインプリント法が用いられている(特許文献1)。このインプリント法は、図7(a)に示すように、第1工程でマザースタンパ(金型)80の凹凸パターンが形成された表面に、加熱した熱可塑性樹脂フィルム82を押圧した後、冷却して硬化させ、マザースタンパ80の反転凹凸パターンが形成された樹脂スタンパ82aを得、次に、図7(b)に示すように、第2工程でこの樹脂スタンパ82aを、基板84上に塗布された光硬化性樹脂86に押圧して紫外線等により硬化させ、基板84上に凹凸パターン86aを得るというものである。
即ち、2工程によるインプリント法では、第1工程において熱インプリント法により樹脂スタンパ(中間スタンパ、IPSとも呼ばれる。)を作製し、第2工程においてこの樹脂スタンパを用いる光インプリント法により基板上に所定の凹凸パターンが形成される。
この方法によれば、製品が樹脂スタンパを用いて形成されるため、マザースタンパに深刻な損傷が発生することを防止することができる。
特開2007−165812号公報
しかしながら、上記第1工程で作製された樹脂スタンパは、熱インプリントでの熱の影響により所望とする寸法や形状に対して伸縮が生じる場合がある。特に、図8に示すように、転写前(a)の樹脂フィルム68と比較して、転写後(b)の樹脂スタンパ68は、その各辺の中央部付近では収縮量が大きく、頂点付近では収縮量が小さいことが多い。また、樹脂スタンパ作製後においても周囲の環境変化、特に周囲温度が数℃変化した場合であっても、伸縮が発生する場合がある。
実際にインプリントを行う場合には、固定ステージに樹脂スタンパを固定して、樹脂スタンパに対向するように配置された光硬化性樹脂層を有する基板と、樹脂スタンパとを貼り合わせることにより行うが、上記形状変化が生じた状態の樹脂スタンパによって転写を行うと、基板上の所望とする正確な位置に微細な凹凸パターンを精確に転写することが難しくなる。この問題は、特に比較的大きなサイズのスタンパ及び基板を使用するインプリントを行う場合に影響を受けやすい。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱や周囲環境の変化により伸縮して形状変化が生じた樹脂スタンパの形状を調整することができる樹脂スタンパ用ステージを提供することにある。
また、本発明の目的は、この樹脂スタンパ用形状調整ステージを用い、形状が調整された樹脂スタンパの凹凸パターンを光硬化性樹脂層に転写することで、基板上に微細な凹凸パターンを高精度で形成することができるインプリント装置を提供することにある。
収縮した樹脂スタンパの形状を調整するには、樹脂スタンパの端部の多点をクランプ等を用いて上下から挟持し、外方に向かって伸長する方法が考えられる。しかしながら、多点を挟持して伸長を行うと、樹脂スタンパの凹凸パターンが形成された面の平面性を維持することが難しくなり、精確な転写を行うことが困難となる恐れがある。
そこで、本発明者らが更に検討した結果、上記目的は、一方の表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂スタンパを、その凹凸パターン形成面とは反対側の面が接するように載置するための載置台を有し、該載置台は、前記樹脂スタンパの反対側の面を吸引する複数の吸引孔を有する吸引機構と、前記複数の吸引孔を、前記樹脂スタンパが載置される載置面の平面方向にそれぞれ独立して移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする樹脂スタンパ用形状調整ステージにより達成されることが明らかとなった。
この構成のように、樹脂スタンパを載置台に載置した状態で、樹脂スタンパの裏面(パターン形成面とは反対側の面)を吸引機構によって吸引して固定し、その吸引孔を載置面の平面方向に移動させることにより、凹凸パターン形成面の平面性を維持しつつ樹脂スタンパの形状を調整することが可能となる。
本発明の好ましい態様は以下の通りである。
(1)前記吸引孔の、前記樹脂スタンパの反対側の面を吸引する端部は、前記樹脂スタンパの載置時に、前記載置面と略同一高さとされている。このように、吸引孔の端部を載置面と同一高さとすることにより、樹脂スタンパを吸引して伸縮させる場合の平面性をより確実に維持することが可能となる。
(2)前記複数の吸引孔は、前記樹脂スタンパを載置した場合に、前記樹脂スタンパの端部近傍で該端部より内側の部分に対向する位置にそれぞれ設けられている。熱等による樹脂スタンパの伸縮は、特にその周縁部で大きく、中心付近ではそれほど大きくないため、樹脂スタンパの周縁部を吸引固定できる構成とすることで、効率よく樹脂スタンパの寸法調整を行うことができる
(3)前記樹脂スタンパの平面形状が多角形であり、前記複数の吸引孔は、前記樹脂スタンパを載置した場合に、前記樹脂スタンパの各辺の中央乃至その近傍で該辺より内側の部分に対向する位置にそれぞれ設けられている。平面形状が多角形の樹脂スタンパの場合には、各辺の中央部において収縮が起きやすいため、その樹脂スタンパの辺の中央部を伸縮できる構成とすれば、実情に適した形状調整ステージを得ることができる。
(4)前記移動機構は、前記樹脂スタンパの載置した場合に、少なくとも、前記吸引孔の直近に位置する、前記樹脂スタンパの辺に直交する方向に移動させる機構である。少なくとも各辺に直交する方向に移動できるように構成することにより、樹脂スタンパの収縮特性に合わせて伸長させることができる。
また、本目的は、上記樹脂スタンパ用形状調整ステージと、光硬化性樹脂層を有する基板を、該光硬化性樹脂層が前記樹脂スタンパの凹凸パターン形成面に対向するように保持する基板保持体と、前記光硬化性樹脂層に光を照射する光照射手段と、を有することを特徴とするインプリント装置によって達成される。形状調整ステージによって樹脂スタンパの形状を調整しつつ、基板とのアライメントを行うことによって、基板上の所望とする位置に精確に樹脂スタンパの微細な凹凸パターンを転写することができる。
本発明に係る樹脂スタンパ形状調整ステージによれば、樹脂スタンパを作製する際や周囲の温度変化による樹脂スタンパの形状変化があっても、その樹脂スタンパを裏面側から吸引固定し伸縮させることによって、平面性を維持しつつ形状を調整することができる。
したがって、インプリント時における基板とのアライメント精度を向上させることが可能となり、基板上に所望とする微細な凹凸パターンを精確に形成することができる。本発明は、特に、比較的大きなサイズのスタンパ及び基板を使用するインプリントを行う場合に有効である。
樹脂スタンパ用形状調整ステージの一例を示す概略平面図(a)、樹脂スタンパを載置した状態の概略斜視図(b)である。 吸引機構の詳細を示す概略断面図である。 吸引機構による樹脂スタンパの形状調整を説明する詳細断面図である。 吸引機構の配置位置を示す平面図である。 樹脂スタンパ用形状調整ステージの実施の形態の他の例を示す概略平面図である。 樹脂スタンパ用形状調整ステージを用いたインプリント装置の実施の形態の一例を示す概略断面図である。 2工程によるインプリント法を説明する概略断面図である。 樹脂スタンパの収縮特性を示す概略平面図である。
以下、本発明を図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明に係る樹脂スタンパ用形状調整ステージの一例を示す概略平面図(a)、及び樹脂スタンパを載置した状態の概略斜視図(b)である。本実施の形態の樹脂スタンパ用形状調整ステージ10は、平板矩形状の載置台12を有しており、その載置台12の表面(載置面)12aに樹脂スタンパ16が載置される。樹脂スタンパ16は微細な凹凸パターン(図示せず)が形成されている面とは反対側の面(以下、裏面とも称する。)が載置面12aに接するように載置台12に載置され、その載置台12には複数の吸引機構14−1〜14−4が、それぞれ各辺の中央近傍に3箇所ずつ設けられている。
複数の吸引機構14−1〜14−4はそれぞれ、載置台12に形成された空洞状の格納部18内に設けられており、そのうち、14−2及び14−3は横方向(矢印100方向)に、14−1及び14−4は縦方向(矢印200方向)に、移動機構(図示せず)によってそれぞれ独立して移動可能とされている。
吸引機構14−1〜14−4により樹脂スタンパ16の裏面側を吸引することにより樹脂スタンパ16を固定すると共に、それぞれの方向に移動させることで樹脂スタンパ16が吸引機構14−1〜14−4の各移動方向に伸長し、その形状が調整される。
これら移動機構14−1〜14−4は、樹脂スタンパ16の各辺の中央乃至その近傍でその辺より内側の部分に対向する位置に設けられている。上述したように、特に熱インプリント法により製造された樹脂スタンパは、その各辺の中央部付近が中心方向に収縮する場合が多い。そのため、その箇所に対応する載置台12の箇所に吸引機構を設けることで、樹脂スタンパの収縮特性に適した形状調整ステージを得ることができる。上記中央乃至その近傍の辺方向の長さは、具体的には、樹脂スタンパの各辺の長さの20〜80%、好ましくは30〜70%であることが好ましい。
図2は、吸引機構14の詳細を示す概略断面図である。図示のように、載置台12には、吸引機構14を格納するための、断面形状がクランク状の空洞である格納部18が形成されており、その格納部18内に吸引機構14の一部が設置されている。吸引機構14は、吸引管14bと、吸引管14bに接続される吸引ポンプ(図示せず)とを有しており、吸引管14bは格納部18の形状に対応するようにクランク状とされている。
吸引ポンプを稼働させることで吸引孔15から樹脂スタンパが吸引されるとともに載置台12に固定される。吸引管14bの端面14a(吸引孔15の樹脂スタンパの裏面側を吸引する端部に相当する。)は、載置台12の載置面12aと略同一高さとなるように設定され、樹脂スタンパの載置時に吸引管14bの端面14aと樹脂スタンパの裏面が接触対向する。これにより、樹脂スタンパを伸縮する際に、その平面性を確実に維持することができる。
上述したように、本実施の形態に係る寸法調整ステージ10は、吸引管14bを載置面12aの平面方向(矢印方向)に移動可能とする移動機構(図示せず)が備えられている。移動機構としては、例えば、アクチュエータ等の駆動機構を吸引管14bに接続した構成等が挙げられる。
移動機構による吸引管14bの移動可能長さは、樹脂スタンパの大きさや樹脂スタンパに形成されている凹凸パターンの微細さに依存する。例えば、マイクロメートルオーダーの微細凹凸パターンの場合には、樹脂スタンパの辺の長さに対して、少なくとも0.5%程度あればよい。具体的には、各辺が200mmの樹脂スタンパの場合には、例えば1mm以上の長さ移動可能であればよい。したがって、格納部18は、吸引管14bがその長さ分移動できるように形成されている必要がある。
また、樹脂スタンパ16に接する吸引管14bの端面14aはゴム等の弾性部材で形成されているか、あるいは弾性部材で覆われていてもよい。これにより、吸引時の吸引力を緩衝させ、樹脂スタンパ16を損傷させることなく吸引することが可能となる。吸引孔15の直径は特に限定されないが、例えば、1mm程度あればよい。
図3は、吸引機構により樹脂スタンパの形状を調整する際の説明図である。まず、図3(a)に示すように、樹脂スタンパ16を載置台12の載置面12aに載置した後、吸引機構14により樹脂スタンパ16の裏面16bを吸引して固定する。次に、図3(b)に示すように、矢印方向に吸引機構14を移動機構によって移動させることにより樹脂スタンパ16が矢印方向に伸長されて、その形状が調整される。
図1に示したように、本実施の形態において、吸引機構14−1〜14−4は、それぞれ縦方向又は横方向に独立して移動可能である。実際に形状を調整する場合には、樹脂スタンパの形状の調整が必要な箇所に対応する吸引機構を移動させることにより行われる。
これら縦方向及び横方向は、平面多角形状の樹脂スタンパを載置台に載置した場合に、それぞれの吸引機構に直近する樹脂スタンパの辺に直交する方向に相当する。
また、図4の概略平面図に示すように、樹脂スタンパ16を載置台12に載置した場合に、平面視で樹脂スタンパ16の端部から構成される枠線16−1を、その中心を同一として50%、好ましくは30%、より好ましくは15%縮小した仮想枠線16−2と、枠線16−1との間の領域に吸引機構14が存在するように、載置台12に吸引機構14を設けることが好ましい。なお、この際の吸引機構14の位置の基準は、吸引孔15の中心とする。
以上のような形状調整ステージによって実際に樹脂スタンパの形状の調整を行うには、まず、載置台12に樹脂スタンパを載置して、吸引機構により樹脂スタンパを固定した後、樹脂スタンパの形状変化の程度をCCDカメラ等の測定装置で測定し、樹脂スタンパの設計データと測定データとを比較して、伸縮箇所及び伸縮量の検出を行う。そして、その伸縮箇所及び伸縮量に応じて、各吸引機構14−1、14−2、14−3及び14−4のうち、樹脂スタンパの伸縮が必要な箇所に対応する吸引機構をそれぞれ移動させることにより樹脂スタンパを伸縮させる。
樹脂スタンパの伸縮測定箇所は樹脂スタンパのどの箇所でもよい。一般に、樹脂スタンパの中心部に比べ周縁部の方が形状変化量が大きいことから、周縁部の箇所を測定することが好ましい。これにより、伸縮箇所及び伸縮量の検出をより正確に行うことができる。
別の方法として、樹脂スタンパとなる樹脂フィルムに格子状等の観察用パターンを予め付しておき、その観察用パターンを、樹脂スタンパの作成前と作製後で比較することにより行うこともできる。
このような調整処理を容易に行うため、本発明に係る樹脂スタンパ用形状調整ステージには、CADデータ等の樹脂スタンパの設計データ及び測定データを元に、伸縮箇所及び伸縮量を検出し、その伸縮量に応じて必要な吸引機構を移動させる制御部が備えられていてもよい。
また、本発明に係る形状調整ステージをインプリント装置に用いる場合には、樹脂スタンパと基板とのアライメント時において、基板上の微細な凹凸パターンを形成すべき位置と樹脂スタンパの凹凸パターンの位置とを観察して相違点及び相違量を検出し、その相違点及び相違量に応じて樹脂スタンパを伸縮させることにより形状調整を直接行ってもよい。
図5(a)は、本発明に係る樹脂スタンパ用形状調整ステージの実施の形態の他の一例を示す概略平面図である。図示のように、吸引機構14は、載置台12の載置面12aの周縁部近傍だけでなく、載置面12aの中心側に更に設けられていてもよい。熱や周囲環境の変化による樹脂スタンパ16の形状変化は、その部位によって異なるため、このように中心側にも設けることにより、各部位における変化量に合わせた伸縮を行うことが可能となる。
図5(b)は、本発明に係る樹脂スタンパ用形状調整ステージの実施の形態の他の一例を示す概略平面図である。図示のように、吸引機構14は、樹脂スタンパの載置時に、樹脂スタンパの角部近傍に対応する載置台12の部分に更に設けられていてもよい。これにより、それぞれの部位の形状変化量に合わせた伸縮を行うことが可能となる。
図5(c)は、本発明に係る樹脂スタンパ用形状調整ステージの実施の形態の他の一例を示す概略平面図である。図示のように、吸引機構14は、その移動可能な長さが長くなるように、格納部及び吸引管等の大きさや長さを変更してもよい。これによりあらゆるサイズの樹脂スタンパに対応することが可能となる。
吸引機構14はこれらの例に限られずあらゆる形態をとることが可能である。例えば、図1に示す例では、載置台12の各辺の近傍にそれぞれ3つ吸引機構を設けているが、1つのみでもよいし、更に設けても良い。更に設けた場合には樹脂スタンパの各部位の伸縮量に合わせて緻密な形状調整を行うことができる。
また、吸引機構14のそれぞれは、横方向又は縦方向のみでなく、横方向及び縦方向の両方に移動可能な構成とされていてもよい。これにより、あらゆる方向に移動可能となるので樹脂スタンパ16の形状の微妙な調整を行うことが可能となる。更に、吸引機構の吸引孔を楕円状等として、吸引面積を広くすることも可能である。これにより、樹脂スタンパを強固に固定することができる。
また、吸引機構14は、吸引管14bの端面14aの高さが、樹脂スタンパを載置したときに、その重量によって載置台12の載置面12aと略同一高さになる機構を備えていてもよい。すなわち、樹脂スタンパを載置する前は、端面14aが載置面12aと同一高さから上方に若干突き出しており、樹脂スタンパを載置したときに、端面14aがその重量で下降する構成とされていても良い。これにより、樹脂スタンパ16の裏面側16bと吸引管14の端面14aが確実に対向接触し、吸引固定することができる。
以上説明した例では、樹脂スタンパ及び載置台は、平面形状が矩形状のものを例として説明したが、これに限られず、円状、楕円状、ひし形状、多角形状等あらゆる形状をとることもできる。
図6は、樹脂スタンパ用形状調整ステージを備えるインプリント装置の実施の形態の一例を示す概略断面図である。このインプリント装置30は、上述した樹脂スタンパ用形状調整ステージ10と、基板32を着脱可能に保持する基板保持体36を有している。基板保持体36は、調整ステージ10に載置された樹脂スタンパ16に基板32が対向するように配置されている。基板32はその表面に光硬化性樹脂層34を有しており、その光硬化性樹脂層34を、樹脂スタンパ16の微細な凹凸パターンを有する面16aに押圧した後、光源40から光(特に紫外線)を照射することにより光硬化性樹脂を硬化させ、次いで離型することにより基板32上に所望とする微細な凹凸パターンが形成される。基板保持体36は光源から光を透過する部材(透明プラスチック等)から構成されている。
転写を行う前には、樹脂スタンパと基板との相対的な位置を合わせるためのアライメントが行われる。アライメントは、例えば、樹脂スタンパ16と基板32の任意の箇所にアライメントマーク(図示せず)を予め付しておき、CCDカメラ等のアライメント用カメラ38を用いてアライメントマークを観察し、双方のアライメントマークの位置が合うように基板32と樹脂スタンパ16の相対位置を調整する。
樹脂スタンパ用形状調整ステージ10と基板保持体36のうち少なくとも一方は、X軸、Y軸及びZ軸に移動可能に構成されており、各方向に移動させることにより双方のアライメントマークを一致させることでアライメントが行われる。このアライメントの際、樹脂スタンパ調整ステージ10の形状調整機能を用いて、温度変化等により伸縮した樹脂スタンパの形状を、基板32のアライメントマークに一致するように調整することにより、アライメント精度を向上させることができる。
アライメントの後に行う押圧は板状部材を用いて機械的に行ってもよく、空気等の低圧縮性の気体やオイル等の液体等の流体により圧力を掛けることによって行ってもよい。押圧した後、光源40から光を照射し、基板32と樹脂スタンパ16を引き離すことによって基板32上に微細な凹凸パターンが形成される。
本実施の形態では、樹脂スタンパ用調整ステージ10を下側、基板保持体36を上側として配置した構成を示しているが、これらの配置構成は上下逆であってもよい。
本発明において、微細な凹凸パターンが形成された樹脂スタンパはどのようなものでも良い。例えば、微細な凹凸パターンを有するニッケル、チタン、シリコン、石英等材質からなるインプリント用のマザースタンパから熱可塑性樹脂製フィルムに熱インプリント法により転写した樹脂製のスタンパ、光硬化性樹脂を用いたUVインプリント法で形成したスタンパ、及び樹脂製フィルムにエッチング法やレーザ加工、微細形状を付与した工具による切削加工等により凹凸パターンを形成したもの等が挙げられる。工程数が少なく、微細な凹凸パターンの形成が容易であり、凹凸パターンの形成精度が高い点で、熱インプリント法により得られた熱可塑性樹脂製のスタンパが好ましい。樹脂製フィルムの材質は例えば、ポリカーボネート、シクロオレフィン共重合体(COC)、ポリメチルメタクリレート(PMMA)等が挙げられる。
樹脂スタンパの厚さは特に限定されないが、20〜1000μm、好ましくは100〜1000μmの範囲であれば、吸引機構により確実に固定することができる。
上記基板としては、情報表示用パネル電子部品用の基板や、これに所定の配線パターンが形成されたもの等が挙げられる。例えば、ガラス基板、アクリル板等の透明樹脂板等が挙げられる。
本発明において、光硬化性樹脂層を形成する光硬化性樹脂組成物はどのようなものでも良い。特にナノインプリントプロセス法に使用できる液状組成物が好ましい。液状組成物の場合、粘度は10〜50000cpsが好ましい。光硬化性樹脂組成物は光硬化性樹脂と光開始剤を含む組成物が好ましい。
光硬化性樹脂としては、例えば、ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、エポキシアクリレート、エポキシ樹脂、イミド系オリゴマー、ポリエン・チオール系オリゴマー等が挙げられる。
ウレタンアクリレートは、例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、メチレンビス(4−シクロヘキシルイソシアネート)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、トリレンジイソシアネート、4,4−ジフェニルメタンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート等のジイソシアネート類とポリ(プロピレンオキサイド)ジオール、ポリ(プロピレンオキサイド)トリオール、ポリ(テトラメチレンオキサイド)ジオール、エトキシ化ビスフェノールA等のポリオール類と2−ヒドロキシエチルアクリレート2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、グリシドールジメタクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート等のヒドロキシアクリレート類とを反応させることによって得られ、分子中に官能基としてアクリロイル基とウレタン結合を有するものである。
ポリエステルアクリレートとしては、例えば、無水フタル酸とプロピレンオキサイドとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート、アジピン酸と1,6−ヘキサンジオールとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート、トリメリット酸とジエチレングリコールとアクリル酸とからなるポリエステルアクリレート等が挙げられる。
エポキシアクリレートは、エピクロルヒドリン等のエポキシ化合物とアクリル酸又はメタクリル酸との反応により合成されたものであり、例えば、ビスフェノールAとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールA型エポキシアクリレート、ビスフェノールSとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールS型エポキシアクリレート、ビスフェノールFとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるビスフェノールF型エポキシアクリレート、フェノールノボラックとエピクロルヒドリンとアクリル酸との反応により合成されるフェノールノボラック型エポキシアクリレート等が挙げられる。
エポキシ樹脂としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、ビスフェノールF型エポキシ樹脂、ビスフェノールAD型エポキシ樹脂、ビスフェノールS型エポキシ樹脂等のビスフェノール型エポキシ樹脂;フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂;トリスフェノールメタントリグリシジルエーテル等の芳香族エポキシ樹脂、及び、これらの水添化物や臭素化物等が挙げられる。
光重合開始剤としては、光ラジカル重合開始剤及び光カチオン重合開始剤が好ましく、光ラジカル重合開始剤としては、例えば、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、α−ヒドロキシ−α−α’−ジメチルアセトフェノン、メトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン等のアセトフェノン誘導体;ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系化合物;ベンジルジメチルケタール等のケタール誘導体;ハロゲン化ケトン、アシルフォスフィンオキシド、アシルフォスフォナート、2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパン−1−オン、2−ベンジル−2−N,N−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−1−ブタン、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)−フェニルフォスフィンオキシドビス−(2,6−ジメトキシベンゾイル)2,4,4−トリメチルペンチルフォスフィンオキシド、ビス(η5−シクロペンタジエニル)−ビス(ペンタフルオロフェニル)−チタニウム、ビス(η5−シクロペンタジエニル)−ビス[2,6−ジフルオロー3−(1H−ピリ−1−イル)フェニル]−チタニウム、アントラセン、ペリレン、コロネン、テトラセン、ベンズアントラセン、フェノチアジン、フラビン、アクリジン、ケトクマリン、チオキサントン誘導体、ベンゾフェノン、アセトフェノン、2−クロロチオキサンソン、2,4−ジメチルチオキサンソン、2,4−ジエチルチオキサンソン、2,4−ジイソプロピルチオキサンソン、イソプロピルチオキサンソン等が挙げられる。光カチオン重合開始剤としては、例えば、鉄−アレン錯体化合物、芳香族ジアゾニウム塩、芳香族ヨードニウム塩、芳香族スルホニウム塩、オニウム塩、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体/シラノール塩、トリクロロメチルトリアジン誘導体等が挙げられる。上記オニウム塩やピリジニウム塩の対アニオンとしては、例えば、SbF6−、PF6−、AsF6−、BF4−、テトラキス(ペンタフルオロ)ボレート、トリフルオロメタンスルフォネート、メタンスルフォネート、トリフルオロアセテート、アセテート、スルフォネート、トシレート、ナイトレート等が挙げられる。
光重合開始剤の添加量は、一般に光硬化性樹脂100重量部に対して、0.1〜15重量部であり、好ましくは、0.5〜10重量部である。
上記光硬化性樹脂組成物には、反応性希釈剤が添加されてもよく、反応性希釈剤としては、例えば、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、2−(2−エトキシエトキシ)エチルアクリレート、テトラヒドロフルフリルアクリレート、2−フェノキシエチルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジアクリレート等が挙げられる。
上記光硬化性樹脂組成物には、更に、必要に応じて、一般に添加されている光重合開始助剤、熱重合禁止剤、充填剤、接着付与剤、チクソ付与剤、可塑剤、着色剤等が添加されてもよい。
本発明において、光硬化性樹脂層を硬化する場合は、光源として紫外〜可視領域に発光する多くのものが採用でき、例えば超高圧、高圧、低圧水銀灯、ケミカルランプ、キセノンランプ、ハロゲンランプ、マーキュリーハロゲンランプ、カーボンアーク灯、白熱灯、レーザ光等が挙げられる。照射時間は、ランプの種類、光源の強さによって一概には決められないが、0.1秒〜数十秒程度、好ましくは0.5〜数秒である。紫外線照射量は、300mJ/cm以上が好ましい。
また、硬化促進のために、予めを30〜80℃に加温し、これに光(紫外線等)を照射してもよい。
なお、本発明は上記各実施の形態の構成に限定されるものではなく、発明の要旨の範囲内で種々の変形が可能である。上記実施の形態では、樹脂スタンパが伸縮した場合に、本発明の形状調整ステージにより縁部を伸長させる例を示しているが、これとは逆に、樹脂スタンパが膨張した場合に、その縁部を収縮させて形状を調整することも可能である。
本発明によれば、より高品質な電子ディスプレイ、電子ペーパー等の情報表示用パネルの隔壁や電子デバイス(リソグラフィ、トランジスタ)、光学部品(マイクロレンズアレイ、導波路、光学フィルタ、フォトニックス結晶)、バイオ関連材料(DNAチップ、マイクロリアクタ)、記録媒体(凹凸パターンドメディア、DVD)等を有利に得ることができる。
10 樹脂スタンパ用形状調整ステージ
12 載置台
14、14−1〜14−4 吸引機構
14a 吸引管端面
14b 吸引管
15 吸引孔
16 樹脂スタンパ
18 格納部
30 インプリント装置
32 基板
34 光硬化性樹脂層
36 基板保持体
38 アライメントカメラ
40 光源

Claims (6)

  1. 一方の表面に微細な凹凸パターンが形成された樹脂スタンパを、その凹凸パターン形成面とは反対側の面が接するように載置するための載置台を有し、
    該載置台は、
    前記樹脂スタンパの反対側の面を吸引する複数の吸引孔を有する吸引機構と、
    前記複数の吸引孔を、前記樹脂スタンパが載置される載置面の平面方向にそれぞれ独立して移動させる移動機構と、を備えていることを特徴とする樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
  2. 前記吸引孔の、前記樹脂スタンパの反対側の面を吸引する端部は、
    前記樹脂スタンパの載置時に、前記載置面と略同一高さとされていることを特徴とする請求項1に記載の樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
  3. 前記複数の吸引孔は、前記樹脂スタンパを載置した場合に、前記樹脂スタンパの端部近傍で該端部より内側の部分に対向する位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
  4. 前記樹脂スタンパの平面形状が多角形であり、
    前記複数の吸引孔は、前記樹脂スタンパを載置した場合に、前記樹脂スタンパの各辺の中央乃至その近傍で該辺より内側の部分に対向する位置にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
  5. 前記移動機構は、前記樹脂スタンパの載置した場合に、少なくとも、前記吸引孔の直近に位置する、前記樹脂スタンパの辺に直交する方向に移動させる機構であることを特徴とする請求項4に記載の樹脂スタンパ用形状調整ステージ。
  6. 請求項1〜5の何れか1項に記載の樹脂スタンパ用形状調整ステージと、
    光硬化性樹脂層を有する基板を、該光硬化性樹脂層が前記樹脂スタンパの凹凸パターン形成面に対向するように保持する基板保持体と、
    前記光硬化性樹脂層に光を照射する光照射手段と、
    を有することを特徴とするインプリント装置。
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