JP2016213423A - インプリント方法およびインプリント装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】インプリントの離型性を向上させ、微細パターンの転写品質を安定させることを目的とする。【解決手段】基板21の裏面を粘着シート28に貼り付けた状態で、基板21の表面を覆い、かつ基板21の外周をはみ出して粘着シート28と接触するように、光硬化樹脂22を塗布する樹脂塗布工程と、基板21の裏面側から光を照射することにより、粘着シート28と接触する光硬化樹脂22を硬化させる事前硬化工程と、モールド24に形成される微細パターンを、基板21の表面上の光硬化性樹脂22に押し当てる加圧工程と、基板21の表面側から光を照射することにより、基板21の表面上の光硬化樹脂22を硬化させる硬化工程と、粘着シート28上で硬化している箇所から剥離を行うことによって、光硬化樹脂22からモールド24を離型する離型工程と、を有することを特徴とする。【選択図】図2

Description

本発明は、インプリント方法およびインプリント装置に関する。
(インプリント技術の背景,適用分野)
近年、ディスプレイ、照明などの商品に用いられる光学部品において、特殊光学特性を発揮するナノメートル(nm)オーダーからミクロン(μm)オーダーの微細パターンを形成することで、光の反射、回折を制御した従来にない新機能を発現したデバイスを実現することが望まれている。このような微細パターンを形成する方法としてはフォトリソグラフィー技術や電子線描画技術に加えて、近年ではインプリント技術が注目されている。
インプリント技術とは、微細パターンが予め表面に加工されたモールドを、基板表面に塗布された樹脂に押し付けることで、モールドの微細パターン微細を形成する方法である。
インプリント方法としては、基板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モールドを押し当てることにより微細パターンを転写する熱インプリント法と、UV硬化樹脂を用いてモールドを押し当てた状態でUV光を照射することにより微細パターンを転写するUVインプリント法がある。
熱インプリント法は材料の選択性が広いという特徴があるが、微細パターンを転写させる際にモールドを昇温および降温する必要があるため、スループットが低いという問題があった。一方、UVインプリント法は紫外線で硬化する材料に限定されるため、熱インプリントと比較すると選択性が狭いものの、数秒〜数十秒で硬化を完了させることが可能である為、スループットが非常に高いという利点がある。熱インプリント法およびUVインプリント法のいずれを採用するかは、適用するデバイスにより異なるが、材料起因の問題がない場合には、UVインプリント法が量産工法として適していると考えられる。
(インプリント技術)
UVインプリント法によって微細パターンを形成する一般的な工程フローを説明する。図13は、一般的な平板式インプリント工程の概略模式図である。まず、基板11の表面上に、スピンコート法などを用いてUV硬化樹脂12を全面塗布する。次に平坦なステージ13上に基板11を配置し、上方より微細構造が形成されたモールド14を加圧して接触させる。加圧手段としては、平坦ツール15で押し付ける方法が一般的である。そして、モールド14および平坦ツール15の上方より、UV照射器16によりUV照射を行ってUV硬化樹脂12を硬化させる。最後に平坦ツール15およびモールド14を上方へ移動させることで、モールド14をUV硬化樹脂12から離型させる。
しかしながら、この方法の場合、離型する方向が転写平面に対して垂直方向であるため、モールド14と、硬化したUV硬化樹脂12との間には大きな離型抵抗が生まれる。そのため、モールド14をUV硬化樹脂12から離型しようとするときに、UV硬化樹脂12と基板11との間で膜剥れが生じてしまうことがあり、微細パターンの転写品質が安定しないという問題があった。
(従来課題に対する先行文献)
特許文献1は、図14に示すように、モールド14をフィルム状とし、転写後には端部に配置したモールド把持具17を上昇させることでモールド14を剥離して離型させるインプリント方法を開示する。転写平面に対して垂直方向に離型を行うのではなく、剥離によって離型を行うため、離型抵抗を減少させて微細パターンの転写品質を安定させることができる。また、特許文献2は、図15に示すように、モールド14を同じくフィルム状として、加圧手段として加圧ロール151を用い、転写後にはモールド14を加圧ロール151で押し付けながら図中左方向へ移動させると同時にモールド把持具17を上昇させることでモールド14を剥離して離型させるインプリント方法を開示する。この場合も、離型抵抗を減少させて微細パターンの転写品質を安定させることができる。
特許5499306号公報 特開2014−54735号公報
いずれの手段も離型性を向上させる方法として一定程度有効であるが、UV硬化樹脂12の基板11との接着性やモールド14との離型性によっては難しく、全ての場合において良好に離型可能とは言い難い。以下、前記各種材料、接着性、及び離型性によって生じる離型不良のメカニズムを具体的に示す。
図16は、従来のインプリント方法における基板11端部の離型工程の様子を拡大した断面図である。実際、基板11として用いられる材料はシリコンやガラスなど無機材料が多く、UV硬化樹脂12である有機系樹脂とは十分な接着性が得られない場合が多い。そのため、基板11には予めシランカップリング処理等を施すことで接着性を確保することが行われるが、カップリング処理の温度条件などで安定した接着性を確保できないケースもある。そのため、UV硬化樹脂12と基板11との接着箇所P1の接着力は不安定かつ小さくなってしまうことがある。また、モールド14に用いられる材料はアクリルやエポキシなどの有機系樹脂が多く、UV硬化樹脂12と同質となるため、硬化時に大きな接着力が発生する場合が多い。モールド14もしくはUV硬化樹脂12にフッ素系の材料を含有させて接着力を低下させることが行われるが、こちらも硬化条件などで安定しないケースがある。そのため、UV硬化樹脂12とモールド14との接着箇所P2の接着力が大きくなってしまうことがある。したがって、離型時において、UV硬化樹脂12のモールド14との接着箇所P2の接着力が、基板11との接着箇所P1の接着力を上回り、図16に示すように、基板11とUV硬化樹脂12との間で膜剥れが発生し、微細パターンの転写品質が安定しないという問題がある。
本発明は上記従来の問題点に鑑み、インプリントの離型性を向上させることによって、微細パターンの転写品質を安定させることを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明のインプリント方法は、基板の裏面を粘着シートに貼り付けた状態で、前記基板の表面を覆い、かつ前記基板の外周をはみ出して前記粘着シートと接触するように、光硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、前記基板の裏面側から光を照射することにより、前記粘着シートと接触する光硬化樹脂を硬化させる事前硬化工程と、モールドに形成される微細パターンを、前記基板の表面上の光硬化性樹脂に押し当てる加圧工程と、前記基板の表面側から光を照射することにより、前記基板の表面上の光硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、前記粘着シート上で硬化している箇所から剥離を行うことによって、前記光硬化樹脂から前記モールドを離型する離型工程と、を有することを特徴とする。
本発明のインプリント方法によれば、インプリントの離型性を向上させることができ、微細パターンの転写品質を安定させることができる。
本発明の実施の形態1におけるインプリント方法の樹脂塗布工程を示す。 同インプリント方法の事前硬化工程を示す。 同インプリント方法の加圧工程を示す。 同インプリント方法の硬化工程を示す。 同インプリント方法の離型工程を示す。 本発明の実施の形態1における効果を説明する模式図である。 本発明の実施の形態1における効果を説明する模式図である。 本発明の実施の形態1における加圧工程に関する他の例を示す。 本発明の実施の形態1における離型工程に関する他の例を示す。 本発明の実施の形態1における粘着シートの貼付け方法に関する他の例を示す。 本発明の実施の形態1における粘着シートの貼付け方法に関する他の例を示す。 本発明の実施の形態1における粘着シートの貼付け方法に関する他の例を示す。 本発明の実施の形態2におけるインプリント方法の樹脂塗布工程を示す。 同インプリント方法の事前硬化工程を示す。 同インプリント方法の加圧・硬化工程を示す。 同インプリント方法の離型工程を示す。 同インプリント方法の事前硬化工程で硬化させる箇所を説明する図である。 同インプリント方法の事前硬化工程で硬化させる箇所を説明する図である。 本発明の実施の形態2における樹脂塗布工程に関する他の例を示す。 一般的なUVインプリント技術の概要を示す。 特許文献1に記載されたロールインプリント工法の模式図である。 特許文献2に記載されたロールインプリント工法の模式図である。 従来のインプリント方式の課題を説明するための模式図である。
(実施の形態1)
以下本発明の実施の形態1におけるインプリント方法及びインプリント装置について、図面を参照しながら説明する。本発明のインプリント装置は、図1A〜図1Eに示すように、粘着シート28と、ステージ23と、モールド24と、平坦ツール25と、UV照射器26と、事前UV照射器29と、図示しない樹脂塗布装置とを備える。各構成の具体的な動作は、以下のインプリント方法の説明とともに行う。
図1A〜1Dは、本発明の実施の形態1におけるインプリント方法の工程フローを示す模式図である。まず、図1Aに示す樹脂塗布工程では、基板21にUV硬化樹脂22を塗布する。基板21は、あらかじめ裏面21bが粘着シート28に張り付け保持される。粘着シート28は、粘着シート28自身に所定のテンションがかかるように粘着シート規正ジグ281に固定され、張られている。そのような状態で準備された基板21に対し、樹脂塗布装置によってUV硬化樹脂22を塗布する。このとき、基板21の表面21aを覆い、かつ基板21の外周をはみ出して粘着シート28と接触するように塗布する。塗布の方式としては、スピンコート法やスクリーン印刷法、静電塗布法など材料の粘性に応じて種々の方式を採ってよい。塗布の方式によって樹脂塗布装置の態様も様々である。また、基板21は対象とする製品などによって様々な材質が考えられ、例えば、シリコン、サファイヤ、窒化ガリウムなどが挙げられる。
次に、図1Bに示す事前硬化工程では、UV硬化樹脂22を塗布した基板21の外周部分のUV硬化樹脂22を硬化させる。粘着シート28に張り付けられた基板21は、粘着シート28を介してステージ23に設置される。ステージ23は光を透過することが可能な材料で形成されており、例えば、石英ガラス製である。ステージ23の下方には、上方に向かってUV光を照射することが可能な事前UV照射器29が設置されており、基板21の設置後、下方からUV光を照射する。この時、基板21はUV光を透過しないため、当該基板21が遮蔽物となり、基板表面21a上のUV硬化樹脂22は硬化せず、前記基板21の外周からはみ出し、かつ粘着シート28と接触するUV硬化樹脂22のみが硬化する。
そして、図1Cに示す加圧工程では、ステージ23上に配置した基板21に対し、第1面24aに微細パターンが形成されるモールド24の第2面24bを平坦ツール25で加圧する。成形方式は種々の方式に対して適用可能だが、ここでは平板方式を代表例として説明する。具体的には、モールド24はフィルム状で、所定の張力をかけた状態でモールド把持具27に取り付けられている。さらに上方より平坦ツール25でモールド24の第2面24bを加圧し、モールド24の第1面24aに形成される微細パターンを基板21上のUV硬化樹脂22に押し当て、微細パターンにUV硬化樹脂22を充填させる。
その後、図1Dに示す硬化工程では、基板21に塗布されたUV硬化樹脂22を硬化させる。平坦ツール25は光透過性を有しており、例えば石英ガラス製である。また、モールド24は光透過性を有し、上方に配置されたUV照射器26より照射されるUV光を概ね全量下方へ透過させることができるため、UV硬化樹脂22を硬化させることができる。
最後に、図1Eに示す離型工程では、硬化されたUV硬化樹脂22とモールド24とを離型させる。この時、平坦ツール25は、加圧を解除して上方へ退避させておく。フィルム状のモールド24を離型する際には、モールド把持具27を上昇させることにより、基板21の端部から剥離するようにして離型させる。これにより、インプリントの離型性を向上させることができ、微細パターンの転写品質を向上させることができる。以下、図2及び3を参照しながら詳細に説明する。
図2は、本実施の形態の加圧工程における基板端部の状態を示す拡大断面図であって、図3は、本実施の形態の離型工程における基板端部の状態を示す拡大断面図である。図1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。図2に示す加圧工程においては、モールド24がUV硬化樹脂22と接触している。基板21の表面21a上においては、UV硬化樹脂22は硬化前の粘性体であるため、モールド24のパターン内に充填される。一方、基板21より外周にはみ出して粘着シート28と接触する領域においては、図1Bの事前硬化工程においてUV硬化樹脂22は硬化されているため、粘着性及び粘性はなく、一定の硬度を持った弾性体となる。そのため、UV硬化樹脂22とモールド24との接着箇所P2の接着力は著しく小さくなる。一方で、当該領域におけるUV硬化樹脂22と粘着シート28との接着箇所P3の接着力は、事前硬化工程にてUV硬化樹脂22が硬化しており、かつ粘着シート28の粘着性が作用して、UV硬化樹脂22と粘着シート28との間に固着界面が形成されるため著しく高くなる。
このような状態で次の図3に示す離型工程に移った場合、UV硬化樹脂22の粘着シート28との接着箇所P3の接着力が、UV硬化樹脂22のモールド24との接着箇所P2の接着力を大幅に上回ることとなる。そのため、必ずモールド24側から剥離する。そして、基板21上のモールドの部分をUV硬化樹脂22から剥離するためには、基板21とUV硬化樹脂22との接着箇所P4において一定の離型抵抗が必要となる。ここで、モールド24は既に端部から剥離が進行しているため、接着箇所P4の離型抵抗は接着箇所P3の接着力と比較して十分に小さくなる。また、剥離するときの力点は、接着箇所P4に存在し、接着箇所P3の部分からは遠いため、基板21とUV硬化樹脂22との間で膜剥れが生じることは起こりにくい。そのため、インプリントの離型性を向上させ、微細パターンの転写品質を安定させることができる。
なお、実施の形態1では、加圧方式の代表例として平坦ツールを使用する方式を挙げたが、加圧方式はこれに限るものでなく、例えば図4に示すように、空気などの流体圧30で基板21の表面を全面加圧する方式でも同様な効果が期待できる。なお図4においては、図1と同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。また、後述するような加圧ロールを加圧方式とする態様をとってもよい。
さらに、離型工程においてはモールド把持具27が上昇することでモールド24の端部から剥離する方式としたが、図5に示すように超音波振動など、モールド把持具27を微視的に上下方向に揺動するような方式を採用することで、基板21上のモールド24とUV硬化樹脂22との間の離型抵抗を低下させ、より安定した離型を実現できる。さらには、粘着シート規正ジグ281を同時に下方へ移動させることで、モールド24とUV硬化樹脂22の開き角度をより大きくすることができ、離型性を向上させることができる。
なお、粘着シート28を固定する粘着シート規正ジグ281の形状は、対象とする基板21の形態などによって様々な態様を採ることが可能である。図6〜8は本実施の形態における粘着シート28および粘着シート規正ジグ281の種々の形状作成例である。基板21が四角形状である場合、粘着シート規正ジグ281を、例えば図6に示すように基板21の左右両側に配置したり、図7に示すように基板21の周囲を囲むように配置する。これにより、粘着シート28の張力を安定させることが可能である。また基板21が円形状である場合、図8に示すように、粘着シート規正ジグ281を円形リング状にする。これにより、粘着シート28の張力を等方的にすることが可能である。
(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2に係るインプリント方法について図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態1では、図1Bに示す事前硬化工程で基板21の外周にはみ出たUV硬化樹脂22を硬化させる態様を述べた。一方で、実施の形態2は、基板21の外周にはみ出たUV硬化樹脂22のうち、一部を硬化させない点で実施の形態1と相違する。
図9A〜Dは、本発明の実施の形態2におけるインプリント方法の工程フローを示す模式図である。簡便のため、図1A〜Eと同じ部分または相当する部分には同じ符号を付す。図9Aに示す樹脂塗布工程は、実施の形態1における図1Aで説明したことと同様であるため、説明を省略する。
図9Bに示す事前硬化工程では、基板21の外周にはみ出して粘着シート28と接触するUV硬化樹脂22のうち、基板21よりも図中左側のUV硬化樹脂22を硬化させるが、基板21の右にあるUV硬化樹脂22を硬化させない。詳細については、後述する。
図9Cに示す加圧・硬化工程では、加圧方式として加圧ロール251が用いられ、フィルム状のモールド24をUV硬化樹脂22に押し付けるように加圧しながら、加圧ロール251の軸方向Z及び加圧方向Yに垂直な送り方向X(図中左から右方向)へ送られることによって順次加圧していく。同時に上方よりUV照射器26も、加圧ロール251の移動と同期して移動させることで、UV硬化樹脂22を順次硬化させていく。また、加圧ロール251が通過した後のモールド24の部分が、UV硬化樹脂22を硬化させる前に離れてしまうことを防止するために、保持ロール252が設けられている。保持ロール252は、送り方向XにおいてUV照射器26よりも上流側に設けられる。
そして、図9Dに示す離型工程において、保持ロール252を送り方向Xに送りながら、上流側のモールド把持具27を上昇させことによって、送り方向Xにおける上流側からのみ剥離を行う。ここで、送り方向Xにおいて基板21よりも上流側のUV硬化樹脂22は、図9Bに示す工程で事前に硬化されているため、モールド24との接着力は小さく、粘着シート28との接着力は大きくなる。これにより、基板21とUV硬化樹脂22との間で膜剥れが生じることを防止できるため、インプリントの離型性を向上させ、微細パターンの転写品質を安定させることができる。
また、送り方向Xにおいて基板21の下流にあるUV硬化樹脂22を事前に硬化させないため、UV硬化樹脂22の流出を促進し、微細パターンの転写品質を安定させることができる。以下詳細を説明する。
実施の形態2においては、加圧ロール251がUV硬化樹脂22を加圧しながら送り方向Xに送られるため、基板21上のUV硬化樹脂22も送り方向Xに押し出されることとなる。仮に、図9Bにおいて基板21の外周にはみ出たUV硬化樹脂22の全範囲を硬化させたとすると、送り方向Xに押し出されたUV硬化樹脂22は、基板21の下流で硬化したUV硬化樹脂22によって塞き止められる。そのため、UV硬化樹脂22が下流に流出しにくくなって、上流側よりも下流側でUV硬化樹脂22の膜厚が厚くなり、微細パターンの転写品質が低下するおそれがある。
一方で、本実施の形態では、基板21の下流にあるUV硬化樹脂22を事前に硬化させないため、送り方向Xに押し出されるUV硬化樹脂22は、基板21よりも下流の粘着シート28上に流出する。そのため、UV硬化樹脂22の膜厚を均一化することができて、微細パターンの転写品質を向上させることが可能である。
図10及び11は、基板21が矩形形状の場合又は円形状の場合において、事前硬化工程において硬化させる箇所を説明する平面図である。図中において、符号22aは、事前硬化工程で硬化される部分であって、送り方向Xにおいて基板21よりも上流側のUV硬化樹脂の部分を示す。符号22bは、事前硬化工程で硬化されない部分であって、送り方向Xにおいて基板21の下流にあるUV硬化樹脂の部分を示す。符号22cは、それ以外のUV硬化樹脂の部分を示し、事前硬化工程で硬化されてもよく、されなくともよい部分である。
基板21が矩形形状の場合は、図10に示すように、送り方向Xにおいて基板21の最も上流の一辺21cよりもさらに上流側のUV硬化樹脂の部分22aを硬化させる。また、UV硬化樹脂22の流出を促進するため、送り方向Xにおいて基板21の下流にあるUV硬化樹脂の部分22bは硬化させないこととする。基板21が円形状の場合は、図11に示すように、送り方向Xにおいて基板21の最も上流の一端21dよりもさらに上流側のUV硬化樹脂の部分22aを硬化させる必要がある。この領域は、円弧と弦とで構成される形状となる。また、UV硬化樹脂22の流出を促進するため、送り方向Xにおいて基板21の下流にあるUV硬化樹脂の部分22bは硬化させないこととする。
また、実施の形態2では、図9Bに示す事前硬化工程で、送り方向Xにおいて基板21よりも上流側のUV硬化樹脂22を硬化させ、基板21の下流にあるUV硬化樹脂を硬化させないこととした。これの代わりに、樹脂塗布工程において、UV硬化樹脂22を、送り方向Xにおいて基板21よりも上流側の粘着シート28に塗布するが、基板21の下流の粘着シート28には塗布しないこととしてもよい。これにより、上記と同様の効果が得られる。
すなわち、基板21よりも上流側のUV硬化樹脂22にUV光が照射されて硬化することによって、UV硬化樹脂22のモールド24との接着力は小さく、粘着シート28とのとの接着力は大きくなる。これにより、基板21とUV硬化樹脂22との間で膜剥れが生じることを防止できるため、インプリントの離型性を向上させ、微細パターンの転写品質を安定させることができる。また、送り方向Xにおいて基板21の下流にUV硬化樹脂22が塗布されないため、UV硬化樹脂22の流出を促進し、微細パターンの転写品質を安定させることができる。
ここで、樹脂塗布工程においてUV硬化樹脂を塗布する箇所を、図10及び11を参照しながら説明する。図中において、符号22aは、樹脂塗布工程でUV硬化樹脂22が塗布される部分を示す。符号22bは、樹脂塗布工程でUV硬化樹脂22が塗布されない部分を示す。符号22cは、樹脂塗布工程で塗布されてもよく、塗布されなくともよい部分を示す。また、基板21上のUV硬化樹脂22が送り方向Xにある程度押し出されることを予測して、図12に示すように、基板22の表面のうち、全面を覆わず、送り方向Xにおける下流側の一部を露出させる態様としてもよい。
なお、実施の形態2では、加圧部材として加圧ロール251を使用し、基板21の外周にはみ出たUV硬化樹脂22の全面を硬化させず、剥離する側のUV硬化樹脂22を硬化させる態様を述べた。これの代わりに、加圧部材として実施の形態1で説明したような平坦ツールや流体圧を使用し、基板21の外周にはみ出たUV硬化樹脂22の全面を硬化させず、剥離する側のUV硬化樹脂22を硬化せる態様としても、同様の効果が得られる。
なお、実施の形態1及び2では、UV照射器は、UV透過性を有するモールド24を介してUV光をUV硬化樹脂22に照射して硬化させることを述べたが、これに限られず、モールド24がUV以外の光に対して透過性を有し、UV以外の光で硬化する樹脂を使用し、UV以外の光を照射する光照射器を使用する態様としてもよい。
本発明は、離型性を向上させることによって微細パターンの転写品質を向上させることができるインプリント方法及びインプリント装置に有用である。
11 基板
12 UV硬化樹脂
13 ステージ
14 モールド
15 平坦ツール
151 加圧ロール
16 UV照射器
17 モールド把持具
P1 UV硬化樹脂と基板との接着箇所
P2 UV硬化樹脂とモールドとの接着箇所
P3 UV硬化樹脂と粘着シートとの接着箇所
21 基板
22 UV硬化樹脂
23 ステージ
24 モールド
25 平坦ツール
251 加圧ロール
252 保持ロール
26 UV照射器
27 モールド把持具
28 粘着シート
281 粘着シート規正ジグ
29 事前UV照射器
30 流体圧

Claims (10)

  1. 基板の裏面を粘着シートに貼り付けた状態で、前記基板の表面を覆い、かつ前記基板の外周をはみ出して前記粘着シートと接触するように、光硬化樹脂を塗布する樹脂塗布工程と、
    前記基板の裏面側から光を照射することにより、前記粘着シートと接触する光硬化樹脂を硬化させる事前硬化工程と、
    モールドに形成される微細パターンを、前記基板の表面上の光硬化性樹脂に押し当てる加圧工程と、
    前記基板の表面側から光を照射することにより、前記基板の表面上の光硬化樹脂を硬化させる硬化工程と、
    前記粘着シート上で硬化している箇所から剥離を行うことによって、前記光硬化樹脂から前記モールドを離型する離型工程と、を有する
    ことを特徴とするインプリント方法。
  2. 前記加圧工程は、光透過性を有する平板ツールが前記モールドを加圧することによって行われ、
    前記硬化工程は、前記平板ツールを介して光を照射することによって行われる
    ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
  3. 前記加圧工程は、流体が前記モールドを加圧することによって行われる
    ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
  4. 前記加圧工程は、加圧ロールが前記モールドを加圧しながら、前記加圧ロールの軸方向及び加圧方向に垂直な送り方向に送られることによって行われ、
    前記硬化工程は、前記加圧ロールの移動と同期して移動する光照射器が前記基板の表面上の光硬化樹脂を順次硬化させることによって行われる
    ことを特徴とする請求項1に記載のインプリント方法。
  5. 前記事前硬化工程では、前記送り方向おいて、前記基板の下流にある光硬化樹脂には光を照射せず、前記基板の最も上流の部分よりもさらに上流側の光硬化樹脂に光を照射し、
    前記離型工程は、前記送り方向における上流側から剥離することによって行われる
    ことを特徴とする請求項4に記載のインプリント方法。
  6. 前記樹脂塗布工程では、前記送り方向において前記基板の下流にある前記粘着シートには光硬化樹脂を塗布せず、前記基板の最も上流の部分よりもさらに上流側の前記粘着シートに光硬化樹脂を塗布し、
    前記離型工程は、前記送り方向における上流側から剥離することによって行われる
    ことを特徴とする請求項4に記載のインプリント方法。
  7. 基板の裏面を貼り付けて保持可能であって、光透過性及び可撓性を有する粘着シートと、
    前記基板の表面を覆い、かつ前記基板の外周をはみ出して前記粘着シートと接触するように、光硬化樹脂を塗布可能な樹脂塗布装置と、
    前記粘着シートを介して前記基板を設置可能であって、光透過性を有するステージと、
    前記ステージ及び前記粘着シートを介して前記基板の外周の少なくとも一部に光を照射可能な第1の光照射器と、
    前記基板の表面と向かい合う第1面に微細パターンが形成され、光透過性及び可撓性を有するモールドと、
    前記モールドの前記第1面と反対の第2面を加圧可能な加圧部材と、
    前記モールドを介して前記基板の表面に光を照射可能な第2の光照射器と、を備える
    ことを特徴とするインプリント装置。
  8. 前記加圧部材は、光透過性を有する平板状であって、
    前記第1の光照射器は、前記加圧部材を介して、前記基板の表面に光を照射する
    ことを特徴とする請求項7に記載のインプリント装置。
  9. 前記加圧部材は、流体である
    ことを特徴とする請求項7に記載のインプリント装置。
  10. 前記加圧部材は、中心軸を有するロール形状であって、前記モールドの第2面を加圧しながら、前記中心軸方向及び加圧方向と垂直な送り方向に送られることによって、前記モールドを前記光硬化樹脂に順次加圧し、
    前記第1の光照射器は、前記加圧部材の移動と同期して移動し、順次基板の表面上の光硬化樹脂を順次硬化させる
    ことを特徴とする請求項7に記載のインプリント装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182532A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 Scivax株式会社 インプリント装置

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI672212B (zh) * 2016-08-25 2019-09-21 國立成功大學 奈米壓印組合體及其壓印方法
US11571862B2 (en) * 2016-11-03 2023-02-07 Sram, Llc Surface feature transfer media and methods of use
KR20180086819A (ko) * 2017-01-23 2018-08-01 에스케이하이닉스 주식회사 임프린트 패턴 형성 방법
KR102574036B1 (ko) * 2018-02-28 2023-09-04 삼성디스플레이 주식회사 임프린팅 장치 및 이를 이용한 임프린팅 방법
JP7182036B2 (ja) * 2018-06-28 2022-12-02 パナソニックIpマネジメント株式会社 部品圧着装置、シート設置ユニットおよびシート設置ユニットの取付け方法
JP6538252B1 (ja) * 2018-09-19 2019-07-03 デクセリアルズ株式会社 画像表示装置の製造方法
FI128257B (en) * 2018-12-14 2020-01-31 Teknologian Tutkimuskeskus Vtt Oy Procedure for roll to roll printing of components
JP7245973B2 (ja) * 2019-02-04 2023-03-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 パターンの形成方法および装置
JP7178600B2 (ja) * 2019-03-11 2022-11-28 パナソニックIpマネジメント株式会社 フィルム構造体の製造方法及び製造装置
KR102218676B1 (ko) * 2019-07-19 2021-02-22 한국기계연구원 이형막의 선택적 형성을 통한 임프린트 방법

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010250940A (ja) * 2010-07-14 2010-11-04 Toshiba Corp インプリント装置
WO2011016148A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 ニッタ株式会社 モールド固定用粘着シートおよびモールド固定用粘着テープ、並びに微細構造の製造方法
JP2011044715A (ja) * 2009-08-22 2011-03-03 Ev Group E Thallner Gmbh 基板のエンボス加工用装置
US20110104389A1 (en) * 2008-05-19 2011-05-05 Guy Peter Bryan-Brown Method for patterning a surface using selective adhesion
JP2011161832A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Canon Inc インプリント装置及び物品の製造方法
JP2012169313A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Hitachi High-Technologies Corp 微細構造転写装置及び微細構造転写方法
JP2014027016A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Canon Inc インプリント装置、および、物品製造方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6334108A (ja) 1986-07-30 1988-02-13 Hitachi Ltd 光デイスク用基板の製造方法および装置
JP2002202535A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Canon Inc 表示装置
EP1362682A1 (en) * 2002-05-13 2003-11-19 ZBD Displays Ltd, Method and apparatus for liquid crystal alignment
KR100568581B1 (ko) * 2003-04-14 2006-04-07 주식회사 미뉴타텍 미세패턴 형성 몰드용 조성물 및 이로부터 제작된 몰드
TWI261308B (en) * 2005-03-02 2006-09-01 Ind Tech Res Inst Micro-nanometer transfer printer
JP4789039B2 (ja) 2005-06-10 2011-10-05 独立行政法人産業技術総合研究所 ナノインプリント装置
JP4902229B2 (ja) 2006-03-07 2012-03-21 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 実装方法
JP2010067796A (ja) 2008-09-11 2010-03-25 Canon Inc インプリント装置
JP5559574B2 (ja) 2010-03-08 2014-07-23 東芝機械株式会社 転写方法
JP5585138B2 (ja) 2010-03-17 2014-09-10 オムロン株式会社 流路チップ及び治具
CN103826829B (zh) 2011-07-11 2015-12-23 Scivax股份有限公司 具有用于加压部的固定工具的流体压印装置
TW201334948A (zh) * 2012-02-21 2013-09-01 Coretronic Corp 壓印設備及壓印方法
JP5944800B2 (ja) 2012-09-11 2016-07-05 東芝機械株式会社 転写装置
JP6083565B2 (ja) * 2013-04-09 2017-02-22 パナソニックIpマネジメント株式会社 微細構造体の製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110104389A1 (en) * 2008-05-19 2011-05-05 Guy Peter Bryan-Brown Method for patterning a surface using selective adhesion
WO2011016148A1 (ja) * 2009-08-07 2011-02-10 ニッタ株式会社 モールド固定用粘着シートおよびモールド固定用粘着テープ、並びに微細構造の製造方法
JP2011044715A (ja) * 2009-08-22 2011-03-03 Ev Group E Thallner Gmbh 基板のエンボス加工用装置
JP2011161832A (ja) * 2010-02-10 2011-08-25 Canon Inc インプリント装置及び物品の製造方法
JP2010250940A (ja) * 2010-07-14 2010-11-04 Toshiba Corp インプリント装置
JP2012169313A (ja) * 2011-02-10 2012-09-06 Hitachi High-Technologies Corp 微細構造転写装置及び微細構造転写方法
JP2014027016A (ja) * 2012-07-24 2014-02-06 Canon Inc インプリント装置、および、物品製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182532A1 (ja) * 2020-03-11 2021-09-16 Scivax株式会社 インプリント装置

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