JP2015050443A - Microstructure transfer device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被転写体の表面にスタンパの微細な凹凸形状を転写する微細構造転写装置に関する。 The present invention relates to a fine structure transfer apparatus for transferring a fine uneven shape of a stamper onto the surface of a transfer object.
近年、半導体集積回路は微細化が進んでおり、その微細加工を実現するために、例えばフォトリソグラフィ技術によって半導体集積回路のパターンを形成する際にその高精度化が図られている。その一方で、微細加工のオーダが露光光源の波長に近づき、パターンの形成の高精度化は限界を迎えつつある。そのため,さらなる高精度化のために、フォトリソグラフィ技術に代えて荷電粒子線装置の一種である電子線描画技術が用いられるようになった。 2. Description of the Related Art In recent years, semiconductor integrated circuits have been miniaturized, and in order to realize the fine processing, for example, when a pattern of a semiconductor integrated circuit is formed by a photolithography technique, high precision is achieved. On the other hand, the order of microfabrication approaches the wavelength of the exposure light source, and the improvement in pattern formation is reaching its limit. For this reason, an electron beam drawing technique, which is a kind of charged particle beam apparatus, has been used in place of the photolithography technique for higher accuracy.
しかしながら、電子線描画技術によるパターンの形成は,i線,エキシマレーザ等の光源を使用した一括露光方法によるものと異なって、電子線で描画するパターンが多いほど露光(描画)時間がかかってしまう。したがって、半導体集積回路の集積化が進むにつれてパターンの形成に要する時間が長くなり、スループットが著しく劣ることとなる。 However, unlike the batch exposure method using a light source such as i-line or excimer laser, the pattern formation by the electron beam drawing technique takes more exposure (drawing) time as the number of patterns drawn by the electron beam increases. . Therefore, as the integration of the semiconductor integrated circuit proceeds, the time required for pattern formation becomes longer, and the throughput is remarkably deteriorated.
また、他のパターンの形成技術として、所定のスタンパを型押ししてその表面形状を転写するインプリント技術が知られている。このインプリント技術は、形成しようとするパターンの凹凸に対応する凹凸が形成されたスタンパを、例えば所定の基板上に樹脂層を形成して得られる被転写体に型押しするものであり、凹凸幅が25nm以下の微細構造を被転写体の樹脂層に形成することができる。このようなパターンが形成された樹脂層は、基板上に形成される薄膜層と、この薄膜層上に形成される凸部からなるパターンとで構成されている。 As another pattern forming technique, an imprint technique is known in which a predetermined stamper is embossed and its surface shape is transferred. In this imprint technique, a stamper having unevenness corresponding to the unevenness of a pattern to be formed is embossed on a transfer target obtained by forming a resin layer on a predetermined substrate, for example. A fine structure having a width of 25 nm or less can be formed in the resin layer of the transfer object. The resin layer on which such a pattern is formed is composed of a thin film layer formed on the substrate and a pattern composed of convex portions formed on the thin film layer.
基板部分のエッチング加工の精度は,薄膜層の面方向における厚さの分布の影響を受ける。例えば、薄膜層の厚さのばらつきが最大厚さと最小厚さの差で50nmである被転写体は、深さ50nmでエッチング加工が施されると、薄膜層が薄い箇所では基板にエッチングが施されるが、厚い箇所ではエッチングが施されない場合がある。したがって、基板上に形成される樹脂層は面方向にその厚さが薄く均一である必要がある。 The etching accuracy of the substrate portion is affected by the thickness distribution in the plane direction of the thin film layer. For example, if a transferred object having a thickness variation of 50 nm, which is the difference between the maximum thickness and the minimum thickness, is etched at a depth of 50 nm, the substrate is etched at a thin film layer. However, there are cases where etching is not performed in thick portions. Therefore, the resin layer formed on the substrate needs to be thin and uniform in the surface direction.
従来、インプリント技術では、平坦なスタンパと平坦な被転写体を押し当ててパターンを形成する。しかしながら、被転写体とスタンパとが接触する際に、両方の全面同士がほぼ同時に接触してしまう。そのため、被転写体とスタンパとの接触時に局所的に圧力がかかる領域が生じて樹脂の流動が妨げられたり、樹脂に気泡が巻き込まれたりする場合がある。これにより、得られるパターン形成膜の一部が不均一となる。この傾向は,転写面積が拡大すればするほど顕著となる。 Conventionally, in the imprint technique, a flat stamper and a flat transfer target are pressed to form a pattern. However, when the transfer target and the stamper come into contact with each other, both the entire surfaces come into contact with each other almost simultaneously. For this reason, a region where pressure is locally applied at the time of contact between the transfer target and the stamper is generated, and the flow of the resin may be hindered or bubbles may be involved in the resin. Thereby, a part of the pattern formation film obtained becomes non-uniform. This tendency becomes more prominent as the transfer area increases.
そこで、樹脂の流動性を上げ、かつ気泡の巻き込みを防ぎ、均一なパターン形成膜を形成するために、例えば、特許文献1に示されるように、スタンパの外周部を加圧治具にて押し込むことにより、スタンパを被転写体方向に凸形状となるよう機械的に撓ませ被転写体と接触させる転写方法が知られている。この転写方法は、スタンパの凸部が被転写体の中心部に接触した後、徐々に外周部へ向かってその接触領域が広げられていくこととなる。その結果、樹脂の流動性が良好になると共に、パターン形成膜(樹脂)への気泡の巻き込みが防止される。
Therefore, in order to increase the fluidity of the resin, prevent the entrainment of bubbles, and form a uniform pattern forming film, for example, as shown in
また、特許文献2では、スタンパ裏面とスタンパ保持具間に空隙を形成し、この空隙内に圧縮空気を注入することでスタンパを凸形状に湾曲させる方法を取っている。
In
しかしながら特許文献1では、スタンパの外周部に局所的に応力が集中するため、転写を繰り返すうちにスタンパが破損する可能性がある。
However, in
また、特許文献2では、スタンパを空気圧により撓ませる構造であるため、スタンパを樹脂等の軟質材料で形成するものに限られる。また、圧縮空気を供給するためのコンプレッサ等が必要となり装置が大型化するという問題がある。
Moreover, in
そこで、本発明は、簡易な構造でスタンパを破損することなく転写が可能な微細構造転写装置を提供する。 Therefore, the present invention provides a fine structure transfer apparatus capable of transferring without damaging the stamper with a simple structure.
上記課題を解決するため、本発明の微細構造転写装置は、微細構造パターンが形成されたパターン面を有するスタンパを、前記パターン面が被転写体に対向するよう保持するスタンパ保持部と、前記被転写体を載置し、前記スタンパ保持部と相対的に移動可能な昇降ステージと、前記スタンパのパターン面と反対側に配置され、前記スタンパに向かい凸となる曲面を有する押圧部材を備え、前記スタンパを前記押圧部材の曲面に倣って撓ませた状態で、前記被転写体表面に塗布された樹脂に接触させパターン転写を行うことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a microstructure transfer device of the present invention includes a stamper holding unit that holds a stamper having a pattern surface on which a microstructure pattern is formed, and the pattern surface faces a transfer target; An elevating stage on which a transfer body is placed and movable relative to the stamper holding portion, and a pressing member disposed on the opposite side of the pattern surface of the stamper and having a curved surface protruding toward the stamper, Pattern transfer is performed by bringing the stamper into contact with the resin applied to the surface of the transfer object in a state where the stamper is bent following the curved surface of the pressing member.
本発明によれば、スタンパの破損を防止し、高精度な大面積転写を行える微細構造転写装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fine structure transfer device that can prevent damage to a stamper and perform high-precision large-area transfer.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
図1に本発明の微細構造転写装置の概略構成を示す。本発明の微細構造転写装置は、円盤状の基板3の表面に樹脂2が塗布された被転写体を載置する昇降ステージ9、表面に凹凸パターン(微細構造)が形成されたスタンパ1を被転写体に対向するよう保持するスタンパ保持治具4、上部緩衝層7aを介してスタンパ1の裏面(被転写体と対向する面とは反対側の面)を押圧する押圧部材10、押圧部材10が取り付けられた上部プレート11を保持する上部台座8、スタンパ保持治具4の上面に取り付けられ上部台座8の下面と接触することで押圧部材10によるスタンパ1の裏面への押圧力を調整するスタンパ位置制御ピン5、と昇降ステージ9の上面及びスタンパ保持治具4の下面を接続するスタンパ保持バネ6とから構成される。基板3の表面に塗布される樹脂2は、光硬化性樹脂、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂であり、以下では光硬化性樹脂を例に説明する。
FIG. 1 shows a schematic configuration of the microstructure transfer apparatus of the present invention. The fine structure transfer apparatus of the present invention includes a lifting / lowering
スタンパ位置制御ピン5は、例えば、ネジ溝が形成されたアルミ製のピン形状をなし、スタンパ保持治具4の上面に設けられたネジ穴と篏合し所望の高さに調整可能な構造となっている。また、基板3の表面に光硬化性樹脂である樹脂2が塗布された被転写体は下部緩衝層7bを介して昇降ステージ9に載置され、スタンパ保持治具4に保持されたスタンパ1と平行度が維持された状態で昇降ステージ9が上昇することにより、スタンパ1の表面に形成された凹凸パターンと被転写体の樹脂2が接触可能となっている。なお、昇降ステージ9は下部基台14に設置され、上部台座8は上部基台15に設置されており、上部基台15及び下部基台14はガイド13に沿って相対的に上下動する。これによりスタンパ1と被転写体の平行度が維持される。
The stamper
押圧部材10の上部緩衝層7aとの接触面は、曲率半径が大となる球面の一部として近似される曲面形状をなし、押圧部材10の外周部より中央に向うに従いスタンパ1の裏面との間隔が小さくなる形状を有している。なお、球面の一部を規定する曲率半径は必ずしも一様である必要はなく、例えば押圧部材10の中央部側の曲率半径が大で、外周部側の曲率半径が小となる形状であっても良い。また、押圧部材10の上部緩衝層7aとの接触面を、球面の一部を切断した形状として近似しても良い。すなわち、球面の中央部のみをスタンパ1の裏面(平坦面)と平行に切断した形状、すなわち、中央部が平坦な円形状を有し外周部に向かうに従いスタンパ1の裏面との間隔が大となる曲面形状としても良い。詳細は後述するが、スタンパ位置制御ピン5の上端が上部台座8の下面と接触するまでスタンパ保持治具4が上昇することにより、スタンパ1は押圧部材10の曲面形状に倣って撓む。スタンパ1の撓み量はスタンパ位置制御ピン5の高さを調節することで所望の値に調整可能となっている。
The contact surface of the
ここで、スタンパ1とスタンパ保持治具4との位置関係について説明する。図2は、スタンパとスタンパ保持治具の位置関係を示す上面図である。点線で示す部分はスタンパ保持治具4のスタンパ1の載置面の形状を示しており、上述の図1は図2におけるA―A断面図となっている。図2に示すように、四角形状を有するスタンパ1は、その四隅をスタンパ保持治具4に載せて保持される。各スタンパ保持治具4にはそれぞれスタンパ位置制御ピン5が取り付けられている。なお、スタンパ1の外形を四角形状としたが、これに限られず円盤状であっても良い。この場合、円盤状のスタンパ1に対し中心を通り相互に直交する4箇所にスタンパ保持治具4を配置すれば良い。
Here, the positional relationship between the
ここでスタンパ1の表面に形成された凹凸パターンの微細構造は、ナノメートルからマイクロメートルのサイズで形成された構造のことを指す。具体的には、複数の微小突起が規則的に配置されたドットパターンや、これとは逆に微小凹部が規則的に配置されたパターン、複数の条が規則的に配置されたラメラ構造(ラインアンドスペースパターン)等が挙げられる。スタンパ1の材料としては、光透過性材料からなるものが使用される。特に、ガラス、石英、樹脂等の強度と加工性を有するものが好ましい。またスタンパ1に形成される微細構造は、フォトリソグラフィ、集束イオンビームリソグラフィ、電子ビーム(EB)描画法、及びナノインプリント法等により形成される。これら微細構造の形成法は、形成する微細パターンの加工精度に応じて適宜に選択することができる。また、基板3の外形としては、円盤状に限らず、正方形、長方形等の矩形状であっても良い。
Here, the fine structure of the concavo-convex pattern formed on the surface of the
スタンパ保持治具4は、基板3の表面に塗布された樹脂2とスタンパ1が接触したときに、スタンパ保持治具4と樹脂2が接触しないよう、上述のようにスタンパ1の外周部を保持するよう配置される。そのため、スタンパ1の最長部の長さが基板3の最長部の長さより大きい必要がある。本実施形態ではスタンパ1をスタンパ保持治具4に保持する構成としているが、スタンパ1と樹脂2の関係が逆になっても良い。すなわち、下部緩衝層7bを介して昇降ステージ9にスタンパ1を載置し、基板3をスタンパ保持治具4に保持する構成としても良い。例えば、原盤(マスタ)であるスタンパ1のレプリカを作成する場合、このような構成が用いられる。この場合、基板3は光透過性を有するものを使用し、スタンパ1の光透過性は問われない。
The stamper holding jig 4 holds the outer periphery of the
またスタンパ1の表面には樹脂2との剥離を促進するための離型層を形成しても良い。離型層としては、既存のフッ素系材料やシリコーン、炭化水素鎖、ダイヤモンドライクカーボン、金属等の樹脂の付着を低減するような材料を用いて形成すればよい。
Further, a release layer for promoting peeling from the
光硬化性樹脂である樹脂2には、光重合性の官能基を有するモノマやオリゴマの混合物から構成されており、例えば、(メタ)アクリロイル基、ビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基を有する化合物などから選ばれる。
The
末端に(メタ)アクリロイル基をもつものとして例えば、ポリ(メタ)アクリル酸メチル、エトキシ化ビスフェノールA型アクレート、脂肪族ウレタンアクリレート、ポリエステルアクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、の他、アクリル変性脂環式エポキシド、2官能アルコールエーテル型エポキシド、アクリルシリコーン、アクリルジメチルシロキサン等がある。 Examples of those having a (meth) acryloyl group at the terminal include poly (meth) acrylate methyl, ethoxylated bisphenol A type acrylate, aliphatic urethane acrylate, polyester acrylate, polyethylene terephthalate, polystyrene, polycarbonate, and acrylic modified alicyclic There are formula epoxide, bifunctional alcohol ether type epoxide, acrylic silicone, acrylic dimethylsiloxane and the like.
また単量体を用いることもでき、末端に(メタ)アクリロイル基を有する材料として、メトキシトリエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、イソボロニル(メタ)アクリレート、オクトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシー3-フェノキシプロピル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、1、10−デカンジオールジ(メタ)アクリレート、シクロデカンジメタノールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化2メチル1、3プロパンジオールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコールジ(メタ)アクリレート、2-ヒドロキシ-3-アクリロイキシプロピルメタクリレート、1、6ヘキサンジオールジ(メタ)アクリレート、1、9ノナンジオールジ(メタ)アクリレート、ジプロピ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(メタ)アクリレート、ポリプロピレングリコールジ(メタ)アクリレート、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、リエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、トリエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、テトラエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、エトキシ化イソシアヌル酸トリアクリレート、エトキシ化トリメチロールプロパントリ(メタ)アクリレート、トリメチルプールプロパントリ(メタ)アクリレート、プロポキシ化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トリアクリレート、エトキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラ(メタ)アクリレート、プロポキシ化ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ(メタ)アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、シクロペンタニル(メタ)アクリレート、シクロペンテニル(メタ)アクリレート、アダマンチェル(メタ)アクリレートなどがあげられるがこれらに限定されない。 Monomers can also be used, and as a material having a (meth) acryloyl group at the terminal, methoxytriethylene glycol (meth) acrylate, methoxypolyethylene glycol (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, octoxypolyethylene glycol ( (Meth) acrylate, 2-hydroxy-3-phenoxypropyl (meth) acrylate, isostearyl (meth) acrylate, lauryl (meth) acrylate, polyethylene glycol di (meth) acrylate, 1,10-decanediol di (meth) acrylate, cyclo Decandimethanol di (meth) acrylate, ethoxylated 2-methyl-1,3-propanediol di (meth) acrylate, neopentyl glycol di (meth) acrylate, 2-hydroxy-3-acryloxypropyl methacrylate, 1,6 hex Diol di (meth) acrylate, 1,9 nonanediol di (meth) acrylate, dipropylene glycol diacrylate, tripropylene glycol di (meth) acrylate, polypropylene glycol di (meth) acrylate, ethylene glycol di (meth) acrylate, reethylene glycol Di (meth) acrylate, triethylene glycol di (meth) acrylate, tetraethylene glycol di (meth) acrylate, ethoxylated isocyanuric acid triacrylate, ethoxylated trimethylolpropane tri (meth) acrylate, trimethyl pool propane tri (meth) acrylate , Propoxylated trimethylolpropane triacrylate, pentaerythritol triacrylate, ethoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dito Methylolpropane tetra (meth) acrylate, propoxylated pentaerythritol tetra (meth) acrylate, pentaerythritol tetra (meth) acrylate, dipentaerythritol hexa (meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, cyclopentanyl (meth) acrylate, cyclo Examples thereof include, but are not limited to, pentenyl (meth) acrylate and adamantchel (meth) acrylate.
ビニルエーテル基を有する有機成分としては、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、テトラエチレングリコールジビニルエーテル、ブタンジオールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、イソフタル酸ジ(4-ビニロキシ)ブチル、グルタル酸ジ(4-ビニロキシ)ブチル、コハク酸ジ(4-ビニロキシ)ブチルトリメチロールプロパントリビニルエーテル、2−ヒドロキシエチルビニルエーテル、ヒドロキシブチルビニルエーテル、ヒドロキシヘキシルビニルエーテル、ビニルシリコーン、ビニルシルセスキオキサン等が例示される。 Examples of the organic component having a vinyl ether group include ethylene glycol divinyl ether, diethylene glycol divinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, tetraethylene glycol divinyl ether, butanediol divinyl ether, hexanediol divinyl ether, cyclohexanedimethanol divinyl ether, and isophthalic acid di ( 4-vinyloxy) butyl, di (4-vinyloxy) butyl glutarate, di (4-vinyloxy) butyltrimethylolpropane trivinyl ether, 2-hydroxyethyl vinyl ether, hydroxybutyl vinyl ether, hydroxyhexyl vinyl ether, vinyl silicone, vinyl syl succinate Examples include sesquioxane and the like.
エポキシ基を持つものとしては脂環式エポキシド、変性脂環式エポキシド、ビスフェノールA系エポキシド、水添ビスフェノールA系エポキシド、ビスフェノールF系エポキシド、ノボラック型エポキシド、脂肪族環式エポキシド、ナフタレン型エポキシド、ビフェニル型エポキシド、2官能アルコールエーテル型エポキシド1、6-ヘキサンジオールグリシジルエーテル、1、4-ブタンジオールグリシジルエーテル、エポキシシリコーン、エポキシシルセスキオキサン等が例示される。また、オキセタニル基を有するものとしては、3-エチル-3-ヒドロキシメチルオキセタン、1、4-ビス[(3-エチル-3-オキセタニルメトキシ)メチル]ベンゼン、3-エチル-3-(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[1-エチル(3-オキセタニル)] メチルエーテル、3-エチル-3-(2-エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3-エチル-3-{[3-(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタン、オキセタニルシルセスキオキサン、フェノールノボラックオキセタン等が例示される。
Epoxy group-containing alicyclic epoxide, modified alicyclic epoxide, bisphenol A epoxide, hydrogenated bisphenol A epoxide, bisphenol F epoxide, novolac epoxide, aliphatic cyclic epoxide, naphthalene epoxide, biphenyl Type epoxide, bifunctional alcohol
また、本発明の樹脂2には、重合開始剤が含まれており、(メタ)アクリロイル基、ビニルエーテル基を重合させるためには、ベンジルケタール、α‐ヒドロキシケトン、α-アミノケトン、アシルフォスフィンオキサイド、チタノセノン、オキシフェニル酢酸エステル、オキシムエステルが使用される。
In addition, the
具体的には、2、2-ジメトキシ-1、2-ジフェニルエタン-1-オン、1-ヒドロキシ-シクロヘキシル-フェニル-ケトン、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、ベンゾフェノン、1-[4-(2-ヒドロキシエトキシ)-フェニル]-2-ヒドロキシ-2-メチル-1-プロパン-1-オン、2-メチル-1[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モリフォリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルフォリノフェニル)-ブタノン-1、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サイド、2-ヒドロキシ-2-メチル-1-フェニル-プロパン-1-オン、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サイド、などが例示される。 Specifically, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, Benzophenone, 1- [4- (2-hydroxyethoxy) -phenyl] -2-hydroxy-2-methyl-1-propan-1-one, 2-methyl-1 [4- (methylthio) phenyl] -2-mori Forinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) -butanone-1, bis (2,6-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethyl-pentyl Examples include phosphine oxide, 2-hydroxy-2-methyl-1-phenyl-propan-1-one, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) -phenylphosphine oxide, and the like.
さらにビニルエーテル基、エポキシ基、オキセタニル基を重合させる重合開始剤としては、求電子試薬であり、カチオン発生源を持っているもので、有機成分を光により硬化させるものであれば特に制限はなく、公知の光カチオン重合開始剤を用いることができる。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、ピリジニウム塩、アルミニウム錯体/シリルエーテルや、プロトン酸、ルイス酸等が挙げられる。 Furthermore, as a polymerization initiator for polymerizing a vinyl ether group, an epoxy group, and an oxetanyl group, there is no particular limitation as long as it is an electrophile, has a cation generation source, and can cure organic components by light, A well-known photocationic polymerization initiator can be used. Examples thereof include iron-allene complex compounds, aromatic diazonium salts, aromatic iodonium salts, aromatic sulfonium salts, pyridinium salts, aluminum complexes / silyl ethers, protonic acids, Lewis acids, and the like.
これらは単独で適用することも可能であるが、2種以上を組み合わせて使用することもできる。このほか公知の光重合開始剤を適用することもできる。 These can be applied alone, but can also be used in combination of two or more. In addition, a known photopolymerization initiator can also be applied.
図1に戻り、上部プレート11及び上部基台15の上方には、図示しない光源が設置されている。被転写体の樹脂2に光源から照射光を所定時間照射することにより、樹脂2を硬化させる。光源にはLEDランプや高圧水銀ランプなどが使用される。ここで、樹脂2への光照射を可能とするため、上部緩衝層7a、押圧部材10、上部プレート11及び上部基台15は光透過性材料からなるものが用いられる。ガラスや樹脂、シリコーンゴムなどの透明な部材が用いられる。ただし、上部プレート11は強度を有するのもが好ましくガラス材料が好ましい。また、上部基台15は必ずしも光透過性材料である必要はなく、例えば、上部プレート11の領域に対応して開口を有する構造であれば、金属材料等で形成しても良い。
Returning to FIG. 1, a light source (not shown) is installed above the
また、押圧部材10の上部緩衝層7aとの接触面を球面の一部として近似する場合、曲率半径を1000mmから40000mm程度とすることが好ましく、10000mmから40000mm程度とすることが望ましい。この曲率半径は、基板3の外形によって適宜選択され、押圧部材10の曲率半径が小さいほどスタンパ1を曲げやすいが、スタンパ1の曲率が大きいほど基板3の最外周部への接触が困難となるため、基板3の外形によって選択するのが望ましい。
When the contact surface of the pressing
次に、図1及び図2に示す微細構造転写装置による転写方法を説明する。図3は、図1に示す微細構造転写装置を用いた転写方法を説明する工程図である。図3において、図1に示したガイド13、下部基台14及び上部基台15は便宜上省略している。
Next, a transfer method using the fine structure transfer apparatus shown in FIGS. 1 and 2 will be described. FIG. 3 is a process diagram for explaining a transfer method using the microstructure transfer apparatus shown in FIG. In FIG. 3, the
予め基板3の表面に樹脂2をディスペンス法又はスピンコート法により塗布する。ディスペンス法は基板3の表面の複数個所に樹脂2を滴下するものであり、また、スピンコート法は基板3を回転させながら樹脂2を滴下することで遠心力により均一な膜を形成するものである。図3(a)に示すように、樹脂2が塗布された基板3を昇降ステージ9に設置された下部緩衝層7bに載置する。その後、スタンパ1を微細構造が形成されたパターンが樹脂2に対向するようスタンパ保持治具4に搭載する。このときスタンパ位置制御ピン5は所望の高さとなるよう調整される。
In advance, the
次に、押圧部材10の曲面形状の表面が上部緩衝層7aと接触するまで昇降ステージ9を上昇させる(図3(b))。図3(b)に示されるように、球面の一部として近似された押圧部材10の頂部(中央部)が上部緩衝層7aと接触した時点では、スタンパ位置制御ピン5の上端と上部台座8の下面との間にはギャップGが存在する。その後、更に昇降ステージ9を上昇させ、スタンパ位置制御ピン5の上端が上部台座8の下面と接触した状態を図3(c)に示す。このときスタンパ1は、図3(b)に示される位置からギャップGの距離だけ上方に移動することにより押圧部材10の表面側へ押し込まれる。これによりスタンパ1は、樹脂2に接触する前に、予め上部緩衝層7aを介して押圧部材10の曲面形状に倣って撓む。スタンパ1の微細構造パターン面は、その中央部から外周部に向かうに従い基板3に塗布された樹脂2との間隔が大となるよう撓み、この撓み量(スタンパ1の曲率)はスタンパ位置制御ピン5の高さを調節すること、すなわち、ギャップGを調整することで制御される。
Next, the elevating
図3(c)の状態から、昇降ステージ9を上昇させると、スタンパ1の微細構造パターン面の中央部が樹脂2と最初に接触する。更に昇降ステージ9を上昇させるとスタンパ1の撓みが解消され、スタンパ1の微細構造パターン面の外周部が樹脂2と接触し加圧される(図3(d))。このように、被転写体である基板3の表面に塗布された樹脂2が、その中央部から先にスタンパ1の微細構造パターン面と接触し、順次外周部へ向かい接触することにより、被転写体とスタンパ1との界面に存在する空気は被転写体の外周部へと押し出される。この結果、樹脂2への気泡の取り込みを抑制することが可能となる。
When the elevating
図3(d)に示す状態で、図示しない光源から上部プレート11、押圧部材10、上部緩衝層7a及びスタンパ1を透過し、樹脂2に所定時間光照射することで樹脂2を硬化させる。樹脂2が硬化した後の被転写体の剥離は、昇降ステージ9を下降させ図3(a)の状態とし、スタンパ1に被転写体が密着された状態でスタンパ保持治具4より取り外し、図示しない剥離工程によりスタンパ1からパターン転写後の被転写体を剥離する。これにより、図3(e)に示されるスタンパ1の微細構造パターンの反転パターンPが転写された被転写体が得られる。
In the state shown in FIG. 3D, the
本実施形態では、樹脂2に光硬化性樹脂を用いた場合について説明したが、光硬化性樹脂に代えて熱可塑性樹脂を用いる場合は、基板3の表面に塗布された熱可塑性樹脂をガラス転移温度以上に加熱した後、図3(c)から図3(d)の状態とし冷却することで同様に反転パターンPが転写された被転写体を得ることができる。また、光硬化性樹脂に代えて熱硬化性樹脂を用いる場合は、図3(d)の状態とした後、重合温度条件に達するまで加熱することで同様に反転パターンPが転写された被転写体を得ることができる。この場合、図1に示す微細構造転写装置において加熱及び/又は冷却機構を設けることで実現できる。
In the present embodiment, the case where a photocurable resin is used for the
以上のような本実施形態に係る微細構造転写装置によって微細構造体(微細な凹凸パターン)が転写された被転写体は、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体に適用可能である。また、この被転写体は、大規模集積回路部品や、レンズ、偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析、DNA分離、細胞培養等のバイオデバイスへの適用が可能である。免疫分析、DNA分離等では、基板上に微細流路が形成されるものであり、スタンパ1に形成された微細構造パターン(流路形状)を転写することで微細流路を得ることができる。
The transfer target to which the fine structure (fine concavo-convex pattern) is transferred by the fine structure transfer apparatus according to the present embodiment as described above can be applied to an information recording medium such as a magnetic recording medium or an optical recording medium. In addition, this transferred body can be applied to large-scale integrated circuit parts, optical parts such as lenses, polarizing plates, wavelength filters, light emitting elements, and optical integrated circuits, and biodevices such as immunoassay, DNA separation, and cell culture. Is possible. In immunoassay, DNA separation, and the like, a fine flow path is formed on a substrate, and a fine flow path can be obtained by transferring a fine structure pattern (flow path shape) formed on the
以下、実施例について具体的に説明する。 Examples will be specifically described below.
本実施例では、図1に示す微細構造転写装置を使用し、スタンパ1として厚さ0.7mm、150mm角のガラス板を使用した。またスタンパ1の微細構造パターンとして、パターン高さ120nm、パターンピッチ150nm、ライン幅55nmのラインアンドスペース(ラメラ構造)を形成した。スタンパ1の微細構造パターンの形成は、直径200mmのシリコンウエハに電子線リソグラフィ(EB)にて上記パターン高さ、パターンピッチ及びライン幅のラインアンドスペースが形成された原盤(マスタ)を用意し、ナノインプリント法で上記ガラス板に塗布された樹脂にマスタのパターンを転写することで形成した。
In this example, the microstructure transfer apparatus shown in FIG. 1 was used, and a glass plate having a thickness of 0.7 mm and a 150 mm square was used as the
基板3として、厚さ0.525mm、直径100mmのシリコンウエハを使用し、樹脂2にはアクリル系の光硬化性樹脂組成物を使用した。スタンパ保持治具4はポリエーテルエーテルケトン(polyetheretherketone:PEEK)を加工して使用した。スタンパ位置制御ピン5、上部台座8、昇降ステージ9はアルミを加工して使用した。上部緩衝層7aおよび7bには、厚さ10mmの透明なシリコーンゴムを使用した。押圧部材10および、上部プレート11は、厚さ20mmの石英を加工して使用した。押圧部材10は曲率半径が10000mmになるように球面状に研磨し、上部プレート11の上部には図示しないUV光源を設置した。スタンパ保持バネ6はばね定数1N/mのものを使用し、昇降ステージ9には下部に図示しないサーボモータおよびロードセルを設置しており、サーボモータによって昇降ステージ9を昇降させた。
A silicon wafer having a thickness of 0.525 mm and a diameter of 100 mm was used as the
次にこの微細構造転写装置を使用した微細構造転写方法について説明する。本実施例においては、基板3上に樹脂2をスピンコート法によって75nmの膜厚になるように塗布し、下部緩衝層7b上に載置する。さらにスタンパ1を上記ラインアンドスペースが形成された微細構造パターン面を樹脂2と対向するよう下向きにスタンパ保持治具4に設置する。このとき、スタンパ保持治具4はスタンパ1のパターン形成面の端部の四か所を5mmだけ接触させ保持する。(図3(a))。
Next, a fine structure transfer method using this fine structure transfer apparatus will be described. In this embodiment, the
次に、昇降ステージ9を5mm/secで上昇させ、上部緩衝層7aとスタンパ2の裏面を接触させる。(図3(b))。さらに上部台座8の下面にスタンパ位置制御ピン5の上端が接触するまで昇降ステージ9を0.5mm/secで上昇させる。このときスタンパ1の位置が、上部緩衝層7aの位置よりも0.5mm高くなるようにスタンパ位置制御ピン5の高さを設定し、すなわち上述のギャップGが0.5mmとなるようスタンパ位置制御ピン5の高さを調節する。これによりスタンパ1及び上部緩衝層7aは、押圧部材10の曲面形状に倣って、下に凸となるように球面状に変形する。(図3(c))。
Next, the elevating
更に、昇降ステージ9を0.1mm/secで上昇させ、スタンパ1と基板3の中央部が接触するまで上昇させ、さらに昇降ステージ9を0.1mm/secで荷重が6kNになるまで上昇させ、スタンパ1と基板3の全面を接触させ20秒間加圧する(図3(d))。このとき樹脂2の広がりを目視で観察すると、中央部から外周部に広がっていることを確認できた。上部プレート11上部から、300mJ/cm2の紫外光を所定時間照射し、樹脂2を硬化させる。樹脂2硬化後、基板3と一体となったスタンパ1を図示しない剥離ユニットに搬送しスタンパ1と基板3を剥離することで、パターンPが基板3上の樹脂2に転写された被転写体を得る(図3(e))。
Furthermore, the elevating
図4は被転写体の表面に転写されたパターンPのSEM(Scanning Electron Microscope:走査型電子顕微鏡)像であり、パターンピッチ150nm、ライン幅55nmのラインアンドスペースが転写されたことが確認できる。また、パターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFM(Atomic Force Microscope:原子間力顕微鏡)で評価したところ、パターン高さは115±3nm、残膜厚は8±3nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつき及び残膜厚のばらつきは共に±3nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。 FIG. 4 is an SEM (Scanning Electron Microscope) image of the pattern P transferred onto the surface of the transfer object, and it can be confirmed that a line and space having a pattern pitch of 150 nm and a line width of 55 nm has been transferred. Further, when the pattern height and the remaining film thickness of the pattern P were evaluated by AFM (Atomic Force Microscope) every 1 mm from the outermost periphery to the center, the pattern height was 115 ± 3 nm, and the remaining film thickness was It was confirmed that the film was formed at 8 ± 3 nm. That is, the variation in the pattern height and the variation in the remaining film thickness are both ± 3 nm, the defect rate of the transfer area is 5% or less, and there is no bubble entrainment defect with a diameter of 1 mm or more, and highly accurate pattern transfer was confirmed. .
本実施例では、スタンパ1の外形を170mm角、基板3として、厚さ0.625nm,直径200mmのシリコンウエハ、押圧部材10の曲率半径を5000mmに条件を変え、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは113±5nm、残膜厚は7±4nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつきは±5nm、残膜厚のばらつきは±4nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In this embodiment, the
本実施例では、基板3として厚さ0.28nm、直径50mmのシリコンウエハ、押圧部材10の曲率半径を40000mmに条件を変え、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。
得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは113±5nm、残膜厚は7±4nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつきは±5nm、残膜厚のばらつきは±4nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In this embodiment, the
When the pattern height and the remaining film thickness of the pattern P of the transferred object obtained were evaluated by AFM every 1 mm from the outermost peripheral part to the central part, the pattern height was 113 ± 5 nm and the remaining film thickness was 7 ± 4 nm. It was confirmed that it was done. In other words, the variation in pattern height is ± 5 nm, the variation in remaining film thickness is ± 4 nm, the defect rate of the transfer area is 5% or less, and there are no entrainment defects of bubbles with a diameter of 1 mm or more. It was done.
本実施例では、押圧部材10の曲率半径を1000mm、上部緩衝層7aの厚さ15mmに条件を変え、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは113±5nm、残膜厚は7±4nmで形成されたことが確認できた。すなわち、すなわち、パターン高さのばらつきは±5nm、残膜厚のばらつきは±4nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In this embodiment, the pressing
本実施例では、上部緩衝層7aの厚さ5mm、スタンパ位置制御ピン5の高さを上部緩衝層7aの位置よりも0.3mm高くなるよう、すなわち、ギャップGを0.3mmに条件を変え、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは113±5nm、残膜厚は7±4nmで形成されたことが確認できた。すなわち、すなわち、パターン高さのばらつきは±5nm、残膜厚のばらつきは±4nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In the present embodiment, the condition is changed so that the thickness of the
本実施例では、上部緩衝層7aの厚さ5mm、スタンパ保持バネ6のばね定数を0.5N/mに条件を変え、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは113±5nm、残膜厚は7±4nmで形成されたことが確認できた。すなわち、すなわち、パターン高さのばらつきは±5nm、残膜厚のばらつきは±4nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In the present embodiment, the condition of the
本実施例では、実施例1で用いた図1の微細構造転写装置に代えて図5に示す微細構造転写装置を用い、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。ここで図4に示す微細構造転写装置は、上部緩衝層7aを有さず、押圧部材10の材質を透明なシリコーンゴムとしている点が実施例1と異なる。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは114±3nm、残膜厚は6±5nmで形成されたことが確認できた。すなわち、すなわち、パターン高さのばらつきは±3nm、残膜厚のばらつきは±5nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In this embodiment, the microstructure transfer apparatus shown in FIG. 5 is used instead of the microstructure transfer apparatus shown in FIG. 1 used in
本実施例では、基板3として、直径150mm、厚さ0.7mmの白板ガラスを使用し、基板3の片面にアルミ層をスパッタで150nm形成し、基板3の片面に形成されるアルミ層にはKBM5103(信越化学工業(株)製)で密着処理を施した点が実施例1と異なる。その他の条件は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは114±3nm、残膜厚は6±5nmで形成されたことが確認できた。すなわち、すなわち、パターン高さのばらつきは±3nm、残膜厚のばらつきは±5nm、また、転写面積の欠陥率は5%以下、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥は無く、高精度なパターン転写が確認された。
In the present embodiment, a white plate glass having a diameter of 150 mm and a thickness of 0.7 mm is used as the
上述の実施例1から実施例8と比較するため、以下の比較例1から比較例3にて同様にパターン転写を行い評価した。 In order to compare with the above-described Example 1 to Example 8, pattern transfer was similarly performed and evaluated in the following Comparative Examples 1 to 3.
比較例1として、実施例1と同様に図1に示される微細構造転写装置を用い、押圧部材10に代えて平面のガラス板を用い、その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは115±3nm、残膜厚は20±10nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつきは±3nm、残膜厚のばらつきは±10nm、また、転写面積の欠陥率は10%以上、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥が3箇所発生した。
As Comparative Example 1, the fine structure transfer apparatus shown in FIG. 1 was used as in Example 1, a flat glass plate was used in place of the pressing
また、比較例2として、実施例1と同様に図1に示される微細構造転写装置を用い、スタンパ保持治具4を取り外して外して、スタンパ1を基板3に形成された樹脂2上に載置しパターン転写を行う点が実施例1と異なる。すなわち、本比較例では、基板3上の樹脂2と接触する前に予めスタンパ1を撓ませることなく、パターン転写を行う点が実施例1と異なる。その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは115±3nm、残膜厚は9±7nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつきは±3nm、残膜厚のばらつきは±7nm、また、転写面積の欠陥率は10%以上、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥が4箇所発生した。
Further, as Comparative Example 2, using the fine structure transfer apparatus shown in FIG. 1 as in Example 1, the stamper holding jig 4 is removed and the
また、比較例3として、実施例1と同様に図1に示される微細構造転写装置を用い、スタンパ1の高さを上部緩衝層7aと同じ位置、すなわち、ギャップGが0となるようスタンパ位置制御ピン5の高さを調節した点が実施例1と異なる。すなわち、本比較例においても、比較例2と同様に、基板3上の樹脂2と接触する前に予めスタンパ1を撓ませることなくパターン転写を行う点が実施例1と異なる。その他は実施例1と同様の条件にて、基板3上の樹脂2にスタンパ1に形成されたラインアンドスペースのパターンを転写した。得られた被転写体のパターンPのパターン高さと残膜厚を最外周部から中央部に1mmごとにAFMで評価したところ、パターン高さは115±3nm、残膜厚は9±6nmで形成されたことが確認できた。すなわち、パターン高さのばらつきは±3nm、残膜厚のばらつきは±6nm、また、転写面積の欠陥率は10%以上、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥が3箇所発生した。
Further, as Comparative Example 3, the microstructure transfer device shown in FIG. 1 is used as in Example 1, and the stamper position is set so that the height of the
以上、実施例1から実施例8及び比較例1から比較例3をまとめる。実施例1から実施例8のいずれにおいても転写面積の欠陥率を5%以下に抑制し、直径1mm以上の気泡の巻き込み欠陥の発生を抑制することが可能となる。これは、実施例1から実施例8に共通する、曲面形状を有する押圧部材10により、スタンパ1を押圧部材10の曲面形状に倣って撓ませる、すなわち、スタンパ1の微細構造パターン面が中央部から外周部に向かうに従い被転写体である基板3との間隔が大となるよう予め撓ませ、その後、基板3上に塗布された樹脂2と接触するよう微細構造転写装置を構成したことによる。
As mentioned above, Example 1 to Example 8 and Comparative Example 1 to Comparative Example 3 are summarized. In any of Example 1 to Example 8, it is possible to suppress the defect rate of the transfer area to 5% or less, and to suppress the occurrence of entrainment defects of bubbles having a diameter of 1 mm or more. This is because the
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の実施例の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。 In addition, this invention is not limited to an above-described Example, Various modifications are included. For example, the above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described. Further, a part of the configuration of one embodiment can be replaced with the configuration of another embodiment, and the configuration of another embodiment can be added to the configuration of one embodiment. Further, it is possible to add, delete, and replace the configurations of other embodiments with respect to a part of the configurations of the embodiments.
1 スタンパ
2 樹脂
3 基板
4 スタンパ保持治具
5 スタンパ位置制御ピン
6 スタンパ保持バネ
7a 上部緩衝層
7b 下部緩衝層
8 上部台座
9 昇降ステージ
10 押圧部材
11 上部プレート
13 ガイド
14 下部基台
15 上部基台
DESCRIPTION OF
Claims (11)
前記被転写体を載置し、前記スタンパ保持部と相対的に移動可能な昇降ステージと、
前記スタンパのパターン面と反対側に配置され、前記スタンパに向かい凸となる曲面を有する押圧部材を備え、
前記スタンパを前記押圧部材の曲面に倣って撓ませた状態で、前記被転写体表面に塗布された樹脂に接触させパターン転写を行うことを特徴とする微細構造転写装置。 A stamper holding portion that holds a stamper having a pattern surface on which a fine structure pattern is formed, so that the pattern surface faces the transfer target;
An elevating stage on which the object to be transferred is mounted and movable relative to the stamper holding portion;
A pressing member that is disposed on the opposite side of the pattern surface of the stamper and has a curved surface that protrudes toward the stamper;
A fine structure transfer apparatus that performs pattern transfer by bringing the stamper into contact with a resin applied to the surface of the transfer object in a state where the stamper is bent following the curved surface of the pressing member.
前記スタンパ保持部は、前記スタンパの外周部と接触し、パターン面が前記被転写体に対向するよう前記スタンパを保持することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 1,
The fine structure transfer apparatus, wherein the stamper holding portion is in contact with an outer peripheral portion of the stamper and holds the stamper so that a pattern surface faces the transfer target.
前記押圧部材が取り付けられた上部プレートを保持する上部台座と
前記スタンパ保持部の上面に設置され、前記上部台座の下面と接触することで前記押圧部材による前記スタンパの裏面への押圧力を調整するスタンパ位置制御ピンとを備え、
前記スタンパ位置制御ピンは高さ調節可能な構造を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 2,
An upper pedestal that holds the upper plate to which the pressing member is attached and an upper surface of the stamper holding portion, and adjusts the pressing force of the pressing member to the back surface of the stamper by contacting the lower surface of the upper pedestal. With a stamper position control pin,
The microstructure transfer device according to claim 1, wherein the stamper position control pin has a height adjustable structure.
前記押圧部材の曲面は、球面の一部として近似された曲面形状を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 1,
The fine structure transfer device, wherein the curved surface of the pressing member has a curved surface shape approximated as a part of a spherical surface.
前記押圧部材の曲面は、10000mmから40000mmの範囲内の曲率半径にて規定される球面の一部として近似された曲面形状を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 4,
The fine structure transfer device according to claim 1, wherein the curved surface of the pressing member has a curved surface shape approximated as a part of a spherical surface defined by a radius of curvature within a range of 10,000 mm to 40,000 mm.
前記押圧部材の曲面は、中央部の曲率半径が外周部側の曲率半径より大となる球面の一部として近似された曲面形状を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 5,
The fine structure transfer device according to claim 1, wherein the curved surface of the pressing member has a curved surface shape approximated as a part of a spherical surface in which a radius of curvature at a central portion is larger than a radius of curvature at an outer peripheral portion side.
前記上部台座の上面が接続された上部基台と、
前記昇降ステージが設置された下部基台と、
前記上部基台及び下部基台の外周部に設けられ、前記スタンパと被転写体との平行度を維持した状態で前記昇降ステージの移動を可能とするガイドを有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 3,
An upper base to which the upper surface of the upper base is connected;
A lower base on which the elevating stage is installed;
Microstructure transfer, characterized by having a guide provided on the outer periphery of the upper base and the lower base, and capable of moving the elevating stage while maintaining the parallelism between the stamper and the transfer object apparatus.
前記昇降ステージと前記被転写体との間に配された第1の緩衝層と、前記スタンパと前記押圧部材との間に配された第2の緩衝層を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 3,
A fine structure transfer comprising: a first buffer layer disposed between the elevating stage and the transfer object; and a second buffer layer disposed between the stamper and the pressing member. apparatus.
前記被転写体表面に塗布される樹脂は光硬化性樹脂であって、
前記スタンパ、前記押圧部材及び前記上部台座は光透過性材料にて形成されることを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 3,
The resin applied to the surface of the transfer object is a photocurable resin,
The microstructure transfer device, wherein the stamper, the pressing member, and the upper base are formed of a light transmissive material.
前記昇降ステージは、前記スタンパ位置制御ピンの上端が前記上部台座の下面と接触するまで前記スタンパ保持部へ向かい上昇し、前記スタンパを前記押圧部材の曲面に倣って撓ませ、その後更に上昇することにより前記被転写体表面に塗布された樹脂に前記スタンパのパターン面を接触させるよう動作することを特徴とする微細構造転写装置 The fine structure transfer apparatus according to claim 3,
The elevating stage rises toward the stamper holding portion until the upper end of the stamper position control pin comes into contact with the lower surface of the upper pedestal, bends the stamper following the curved surface of the pressing member, and then further rises The fine structure transfer apparatus, which operates to bring the pattern surface of the stamper into contact with the resin applied to the surface of the transfer object
前記上部基台は、前記上部台座に保持される上部プレートの領域に対応する開口を有することを特徴とする微細構造転写装置。 The fine structure transfer apparatus according to claim 7,
The microstructure transfer apparatus according to claim 1, wherein the upper base has an opening corresponding to a region of the upper plate held by the upper base.
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- 2013-09-05 JP JP2013183547A patent/JP2015050443A/en active Pending
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