JP4304139B2 - インプリント装置 - Google Patents

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Description

本発明は、インプリント装置および方法に関する。
パソコンなど情報機器の飛躍的な機能向上により、ユーザが扱う情報量は著しく増大してきている。このような状況の下で、これまでよりも飛躍的に記録密度の高い情報記録再生装置や集積度の高い半導体装置に対する期待は高まるばかりである。
記録密度を向上させるためには、より微細な加工技術が必要である。露光プロセスを用いた従来のフォトリソグラフィー技術は、一度に大面積の微細加工が可能であるが、光の波長以下の分解能を持たないため、例えば２００ｎｍ以下の微細構造の作成は困難である。２００ｎｍ以下の微細構造を形成する技術として、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーなどの手法が存在する。しかし、これらの手法は、スループットが悪いという問題がある。
光の波長以下の微細構造を高スループットで作成する手法としては、例えば特許文献１に記載された「ナノインプリントリソグラフィー（ＮＩＬ）技術」がある。このナノインプリントリソグラフィー技術は、予め電子線リソグラフィー等により所定の微細凹凸パターンが作成されたスタンパを、レジストが塗布された基板に押し付け、スタンパの凹凸を基板に塗布されたレジスト膜に転写する手法である。一回の処理にかかる時間は、例えば１平方インチ以上の領域においては、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーと比較して非常に短くて済む。
一方、最近の磁気記録装置及び磁気ディスク装置並びにハードディスクドライブ装置では、記憶容量の増大の要求に応えるために、磁気記録媒体における記録密度を上げる必要がある。ところが、記録密度の増加に伴い、媒体上を相対的に移動する磁気記録再生ヘッドによって記録された磁気情報が隣接するトラックの記録に影響を与えるという問題が生じつつある。このような問題は、隣接するトラック中の磁性体を物理的に分離するパターン化技術により、回避することができる（例えば、特許文献２参照）。
上記磁気記録媒体表面の磁性体を物理的に分離するパターン化技術として、上記ナノインプリント方法が有効である。磁気記録媒体の磁性体のパターン化にナノインプリントを用いる際には、インプリント時のパターン転写の精度を上げ、さらに生産効率を上昇させるために、時間のかかる加熱や減圧を行わないで、室温および大気圧下でインプリントを行うことが好ましい。
加熱を伴わないインプリントを行うには、室温でレジスト膜に凹凸を転写させる必要があるので、加熱を伴うインプリントに比べてプレスの圧力を高くする必要がある。例えば、市販のノボラックタイプのレジスト膜に対し室温で凹凸を転写させるには、少なくとも１００ＭＰａ以上の圧力が必要となる。
一方、目的とする磁気記録媒体のサイズは、例えば直径２．５インチ、内径２０ｍｍの孔を持つドーナツ形状であり、この磁気記録媒体の全面に１００ＭＰａの圧力を加えるには全体で３０ｔの圧力が必要となる。
従来のインプリント装置は、基板およびインプリントスタンパからなる被プレス部が載置される第１プレス面を有する第１プレス板と、ピストンおよびこのピストンを駆動するピストン駆動部を有する圧力印加部と、ピストンの先端に接続され、第１プレス面に対向する第２プレス面を有し、ピストンがピストン駆動部によって駆動されることにより第２プレス面が第１プレス面に載置された被プレス部を押圧する第２プレス板と、第１プレス板が直接載置され第１プレス板を支持する第１支持部材、圧力印加部を支持する第２支持部材、および第１支持部材および第２支持部材を接続する接続部材を有するフレーム構造と、を備えている。通常、上記ピストン、第１および第２プレス板、ならびにフレーム構造の材料は、熱処理を行った鉄鋼もしくはステンレス鋼が用いられる。
このインプリント装置は、第１プレス面と第２プレス面の間に、上述のインプリントスタンパと基板を対向させた被プレス部を挟み込んでインプリントを行うが、例えばスタンパと基板を第１プレス面と第２プレス面の間に挟み込んで圧力印加部によって圧力を加えると、ピストンが第２プレス板を介して被プレス部を押す加圧と、この加圧の反作用としてフレーム構造が第１プレス板を介して被プレス部を押し返す反力が生じる。加圧と反力の作用点が異なることから、二つの作用点の間の構成物が変形する。
上記構成物の変形により、基板とスタンパにかかる圧力が基板面内で不均一となり、目的とする凹凸転写が全面で均一に行われず、転写不良となる。
上記構成物の変形によって生じる、基板表面での転写不良は、基板外周への圧力集中と、基板中心部の圧力不足である。
また、一回のプレスで複数枚の基板をインプリント加工する場合に、第１プレス面と第２プレス面との間に複数の基板およびスタンパを並べて配置し、一括インプリントする方法が有効だが、この際にも各基板間の圧力ムラ、基板内の圧力ムラが生じる。
上記問題は、通常のミクロンもしくはミリメートルオーダーの凹凸形状の加工を行う金型成型加工では顕著化しなかったが、２．５インチディスクを代表とした数ｃｍ径のディスク表面の全面に１００ＭＰａ以上の圧力を加えて微細凹凸パターンを転写する、磁気記録媒体のパターン化の為のナノインプリント工程において初めて顕著になった問題である。
米国特許第５，７７２，９０５号明細書 米国特許第５，７２３，０３３号明細書
以上説明したように、ナノインプリント手法は、光の波長以下の微細構造を作成するのに適しており、電子線リソグラフィーや集束イオンビームによる描画プロセスと比較して極めて高いスループットで微細構造の作成を可能とする技術であり、磁気記録媒体のパターン化に有効な技術である。しかし、加工精度、生産効率を上げるために、室温および大気圧下で高圧プレスを行うと、プレス機自体の変形により、媒体全面に均一にパターン転写できなくなるという問題があった。
本発明は、上記事情を考慮してなされたものであって、均一なパターン転写を高いスループットで行うことができるインプリント方法および装置を提供することを目的とする。
本発明の第１の態様によるインプリント装置は、表面に凹凸パターンが形成されたインプリントスタンパと、前記凹凸パターンが転写される被転写基板を有する被プレス部の前記被転写基板が載置される第１プレス面を有する第１プレス板と、
前記第１プレス面に対向するように配置される第２プレス面を有し、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された面とは反対側の面を前記第２プレス面が押すように配置された第２プレス板と、
前記第２プレス板の前記第２プレス面とは反対側の面に圧力を印加する圧力印加部と、
前記第１プレス板の前記第１プレス面とは反対側の面を支持し、前記被転写基板の底面と同じ大きさかまたは小さな断面を有する第１支持部材と、
前記第１支持部材を支持する第２支持部材と、前記圧力印加部を支持する第３支持部材と、前記第２支持部材および第３支持部材のそれぞれの両端を連結する連結部材とを有するフレーム構造と、
を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第２の態様によるインプリント装置は、表面に凹凸パターンが形成されたインプリントスタンパと、前記凹凸パターンが転写される被転写基板を有する被プレス部の前記被転写基板が載置される第１プレス面を有する第１プレス板と、
前記第１プレス面に対向するように配置される第２プレス面を有し、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された面とは反対側の面を前記第２プレス面が押すように配置された第２プレス板と、
前記第２プレス板の前記第２プレス面とは反対側の面に圧力を印加する圧力印加部と、
前記第１プレス板を支持する第２支持部材と、前記圧力印加部を支持する第３支持部材と、前記第２支持部材および第３支持部材のそれぞれの両端を連結する連結部材とを有するフレーム構造と、
前記第１プレス面の前記被転写基板が載置される領域に埋め込まれ前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する前記第１プレス板よりも縦弾性係数が大きな材料からなる第１部材と、
前記第２プレス面の前記インプリントスタンパを押す領域に埋め込まれ前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する前記第２プレス板よりも縦弾性係数が大きな材料からなる第２部材と、
を備えたことを特徴とする。
また、本発明の第３の態様によるインプリント装置は、第１プレス面を有する第１プレス板と、
前記第１プレス面に対向するように配置された第２プレス面を有する第２プレス板と、
前記第２プレス板の前記第２プレス面とは反対側の面に圧力を印加する圧力印加部と、
前記第１プレス板の前記第１プレス面とは反対側の面を支持する第１支持部材と、
前記第１支持部材を支持する第２支持部材と、前記圧力印加部を支持する第３支持部材と、前記第２支持部材および第３支持部材のそれぞれの両端を連結する連結部材とを有するフレーム構造と、
前記第１プレス面と前記第２プレス面との間に設けられた複数のプレス部と、
備え、
前記複数のプレス部のそれぞれは、
表面に凹凸パターンが形成されたインプリントスタンパと、前記凹凸パターンが転写される被転写基板を有する被プレス部の前記被転写基板が載置される第３プレス面を有する第３プレス板と、
前記第３プレス面に対向するように配置される第４プレス面を有し、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された面とは反対側の面を前記第４プレス面が押すように配置された第４プレス板と、
前記第３プレス板の前記第３プレス面とは反対側の面を支持し、前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する第４支持部材と、
一端が前記第４プレス板の前記第４プレス面とは反対側に面に固定され他端が前記第２プレス面に固定され、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された側とは反対側の面と大きさが同じかまたは小さい断面を有する第１圧力受け部材と、
を有することを特徴とする。
また、本発明の第４の態様によるインプリント方法は、上記のいずれかに記載のインプリント装置を用いて、前記被転写基板に印加される圧力が１００ＭＰａ以上となる圧力で凹凸パターンの転写を行うことを特徴とする。
本発明によれば、均一なパターン転写を高いスループットで行うことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。
（第１実施形態）
本発明の第１実施形態によるインプリント装置の構成を図１（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図１（ａ）は圧力が印加される前の第１実施形態によるインプリント装置１の構成を示す断面図、図１（ｂ）は圧力が印加されたときの第１実施形態によるインプリント装置１の断面図である。
この実施形態によるインプリント装置１は、フレーム構造２と、支持部材４と、下プレス板６と、上プレス板８と、圧力印加部１０とを備えている。フレーム構造２は、支持部材４が固定されるように支持する下部支持部材２ａと、フレーム構造１０を支持する上部支持部材２ｂと、下部支持部材２ａおよび上部支持部材２ｂのそれぞれの両端を連結する連結部材２ｃとを備えている。下プレス板６は、支持部材４が接続され支持部材４の断面積よりも大きな面積を有する下面６ｂと、被プレス部１００が載置されプレス面となる上面６ａとを備えている。被プレス部１００は、基板１１０と、この基板に塗布されたレジスト層（図示せず）と、表面に凹凸が形成されたインプリントスタンパ１２０とを有しており、上記レジスト層とインスタントスタンパの凹凸が形成された面が対向配置されている。支持部材４は、一端が下部支持部材２ａに、他端が下プレス板６の下面６ｂに固定される。
上プレス板８は、下面８ａが下プレス板６のプレス面に載置された被プレス部１００を押圧するプレス面となり、上面８ｂが圧力印加部１０から発生された圧力を受ける構成となっている。圧力印加部１０は、ピストン１０ａと、ピストン１０ａが摺動する孔を有するシリンダ１０ｂと、ピストンを駆動する駆動部（図示せず）とを備えている。この駆動部は、本実施形態においては、油圧によってピストン１０ａを駆動する。ピストン１０ａは、先端が上プレス板８の上面８ｂに固定される。シリンダ１０ｂは、フレーム構造２の上部支持部材２ｂに固定される。
本実施形態においては、ピストン１０ａの中心軸が、基板１１０の中心を通り支持部材４の中心軸に一致するように配置される。そして、支持部材４の断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、支持部材４の断面積は、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
次に、本実施形態の動作を図１（ｂ）を参照して説明する。
圧力印加部１０のピストン駆動部によって駆動されてピストン１０ａが下方に移動すると、プレス板８のプレス面８ａが下プレス板６のプレス面６ａに載置された被プレス部１００を押圧する。このときの加圧力をフレーム構造２で支える。ピストン１０ａによる加圧力と、これに対抗する反力の影響で、フレーム構造２の下部支持部材２ａがプレス圧方向に上部支持部材２ｂがプレス圧と反対方向に変形する。このとき、下プレス板６と下部支持部材２ａとの間には、基板１１０のサイズ以下の断面サイズを有する支持部材４が存在しているので、フレーム構造２の下部支持部材２ａからの圧力は支持部材４に集中し、支持部材４から下プレス板６へ圧力が伝わるため、下プレス板６のプレス面６ａの変形は小さい。
これにより、本実施形態においては、基板１１０およびインプリントスタンパ１２０にかかる圧力も均一となり、基板１１０の全面にインプリントスタンパ１２０の表面の凹凸パターンを転写することができる。すなわち、均一なパターン転写を高いスループットで行うことができる。
これに対して、従来のインプリント装置においては、本実施形態と異なり、圧力絞り部が設けられていない、すなわち下プレス板の下面がフレーム構造の下部支持部材に直接接触するように構成されている。このため、プレス中の状態では、フレーム構造の上部支持部材と下部支持部材は、ピストンによる加圧と、これに対抗する反力の影響で、プレス圧力の反対方向に変形し、下プレス板は下部支持部材の変形に伴い、ピストンに対向した部分がピストンからの圧力の印加方向へ、下部支持部材の両端ではピストンからの圧力の印加方向とは逆の方向へ変形する。このため、本実施形態と異なり、基板およびインプリントスタンパ近傍の下プレス板のプレス面の変形に伴い、基板およびインプリントスタンパは外周側に加重が集中するが内側には加重がかからない圧力不均一な状態となり、インプリントスタンパの表面の凹凸パターンは外周側しか転写されないず、転写不良を起こすことになる。
以上説明したように、本実施形態によれば、均一なパターン転写を高いスループットで行うことができる。
なお、本実施形態に係る支持部材４の位置は、インプリントスタンパ１２０と基板１００の対向するインプリント面に対して加えられる圧力方向に中心を揃えていることが好ましい。インプリント面に働く圧力方向から外れた位置に支持部材４があると、インプリント面において、支持部材４のずれた方向に圧力が偏ってしまい、均一な加圧ができない。
また、本実施形態に係る支持部材４は、シャンク形状であることが好ましい。
また、本実施形態に係る支持部材４は、ピストン１０ａの加圧とそれを支えるフレーム構造２の反力によって生じる歪みの、インプリントスタンパ１２０と基板１１０の間の圧力分散への影響を抑える効果がある。支持部材４は、具体的には、フレーム構造２と下プレス板６、もしくはピストン１０ａと上プレス板８との間に、基板１１０の外周輪郭サイズよりも小さな断面積の首構造を持つくびれ部分、すなわちシャンク構造を持つ。シャンク構造は、印加される圧力の方向に垂直な平面からのシャンク部分の断面を得た場合に、シャンク部の周辺に構造物が存在しない特徴を持つ。従って、シャンクの片側で発生した圧力がシャンクの反対側に伝わる場合に、必ずその圧力はシャンクとして絞られた部分に集まることになる。つまりシャンク構造があると、シャンク構造の片側で材料の大面積に渡る歪みが発生しても、この歪みがシャンクを挟んだ対向側に伝わらない。従ってフレーム構造２の歪みが上プレス板８もしくは下プレス板６に伝わることによって生じるインプリントの圧力不均一を抑えることができる。
図１（ａ）、（ｂ）に示す本実施形態によるインプリント装置においては、シャンク形状の支持部材４を下プレス板６と下支持部材２ａとの間に設けたが、上プレス板８側にはピストン自体が圧力絞り部として作用している。これはピストン１０ａの断面積が基板１１０の外径に対して小さい場合に有効である。また、ピストン１０ａとは別にピストン１０ａと上プレス板８との間に別のシャンク形状を有する圧力絞り部を備えるように構成して良い。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態によるインプリント装置を図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図２（ａ）は、本実施形態によるインプリント装置１Ａのプレス前の構成を示す断面図であり、図２（ｂ）は本実施形態によるインプリント装置１Ａのプレス中の断面図である。
この実施形態のインプリント装置１Ａは、図１（ａ）に示す第１実施形態のインプリント装置１において、支持部材４を削除するとともに、下プレス板６のプレス面６ａの被プレス部１００が載置される領域に、下プレス板６よりも縦弾性係数（ヤング率）が大きな材料からなる圧力受け部７を埋め込むとともに、上プレスプ８のプレス面８ａの被プレス部１００が押圧する領域に、上プレス板８よりも縦弾性係数が大きな材料からなる圧力受け部９を埋め込んだ構成となっている。
本実施形態においては、下プレス板６および上プレス板８の、それぞれ基板１１０およびインプリントスタンパ１２０に接するプレス面６ａおよびプレス面８ａから一定の深さまで、プレス板を構成する材料よりも縦弾性係数の大きな材料からなる圧力受け部７および圧力受け部９が設けられている。この圧力受け部７、９は下プレス板６、上プレス板８にそれぞれ固定される。
本実施形態においては、ピストン１０ａの中心軸が、基板１１０の中心を通り圧力受け部７，９の中心軸に一致するように配置される。そして、圧力受け部７，９それぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは大きくなるように構成される。すなわち、圧力受け部７，９の断面積はそれぞれ、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
本実施形態のインプリント装置がプレス状態であるときは、図２（ｂ）に示すように、ピストン１０ａがプレス板８をプレス板６に押しつけるように加圧しており、この加圧をフレーム構造２で支える。プレス中の状態では、フレーム構造２の下部支持部材２ａはピストンによる加圧方向に変形し、上部支持部材２ｂは加圧方向と反対方向に変形し、下プレス板６は下部支持部材２ａの変形に伴い、ピストン１０ａに対向した部分がピストン１０ａからの圧力の印加方向へ、下部支持部材２ａの両端ではピストンからの圧力の印加方向とは逆の方向へ変形する。このとき、基板１１０およびインプリントスタンパ１２０は、各プレス板６、８に設けられた縦弾性係数の大きい材料からなる圧力受け部７、９により加圧される。この場合、フレーム構造２から基板１１０、インプリントスタンパ１２０の方向に伝わる圧力は、圧力受け部７、９が設けられていない部分、すなわちフレーム構造２と圧力受け部７、９との間では、圧力の集中が起きずにプレス板６、８の方向に広がることになる。しかし、圧力受け部７、９から基板１１０およびインプリントスタンパ１２０までの部分では、圧力が、基板１１０のサイズ以下の断面サイズを有し縦弾性係数の大きい圧力受け部７、９に集中することになる。したがって、下プレス板６および上プレス板８のプレス面の全面では少し変形が生じるが、基板１１０およびインプリントスタンパ１２０と接する圧力受け部７、９の剛性が高いため、圧力受け部７、９の変形は小さく、インプリント面内でほぼ均一に圧力がかかることになる。すなわち、均一なパターン転写を高いスループットで行うことができる。
なお、本実施形態においては、縦弾性係数の大きい圧力受け部は、インプリント装置を構成する各プレス板やフレーム構造２を構成する通常の部材よりも硬い材料を用いることが好ましい。特に、圧力受け部が埋め込まれて圧力受け部の周囲を覆うプレス板よりも硬い材料、すなわち縦弾性係数の大きな材料であることが好ましい。
なお、インプリント装置を構成する通常の部材とは、例えば鉄鋼、ステンレス鋼、銅鋼、アルミ鋼、セラミックス、これらの合金もしくは混合体、もしくはこれらを熱処理した材料であり、これらの縦弾性係数はアルミ合金で７０００ｋｇｆ／ｍｍ２から１００００ｋｇｆ／ｍｍ２、焼き入りステンレス鋼で１８０００ｋｇｆ／ｍｍ２から２００００ｋｇｆ／ｍｍ２である。
一方、本実施形態で弾性係数の大きい材料とは、例えばタングステンカーバイドの微粒粉末とコバルトバインダーにより構成される材料に代表される超硬合金と呼ばれる材料であり、縦弾性係数が４６０００ｋｇｆ／ｍｍ２から６２０００ｋｇｆ／ｍｍ２である。しかし本実施形態に係る圧力受け部で用いる材料は弾性係数が大きければ前述の例には限定されない。
なお、本実施形態に係る圧力受け部は、各プレス板にそれぞれ設けられている必要がある。圧力受け部が一方のプレス板のみに設けられていても、圧力受け部のない方のプレス板はフレーム構造からの変形を受けて歪んでしまい、効果が得られない。
また、本実施形態に係る圧力受け部は、基板１１０とインプリントスタンパの対向したインプリント面から圧力を加える方向の延長上に存在していることが好ましい。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態によるインプリント装置を図３（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。図３（ａ）は、本実施形態によるインプリント装置１Ｂのプレス前の構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は本実施形態によるインプリント装置１Ｂのプレス中の断面図である。
この実施形態のインプリント装置１Ｂは、複数の基板１１０を一回のプレスで一括してインプリント加工する装置であり、図３（ａ）、（ｂ）では２組の基板１１０およびインプリントスタンパ１２０からなる被プレス部１００を一回のプレスで一度にインプリント加工するインプリント装置を示している。この実施形態のインプリント装置１Ｂは、図１（ａ）に示す第１実施形態のインプリント装置１において、下プレス板６のプレス面６ａと上プレス板８のプレス面８ａとの間に複数のプレス部２０を設けた構成となっている。各プレス部２０は、下プレス板１４および上プレス板１６と、下プレス板６と下プレス板１４との間に設けられた支持部材１２と、さらに上プレス板１６と上プレス板８との間に設けられた圧力受け部１８とを備えている。なお、圧力絞り部１２、１８はシャンク形状であることが好ましい。
支持部材１２は一端が下プレス板６のプレス面６ａに固定され、他端が下プレス板１４の下面１４ｂに固定される。また圧力受け部１８は一端が上プレス板１６の上面１６ｂに固定され、他端が上プレス板８のプレス面８ａに固定される。
被プレス部１００を構成するレジスト層が塗布された基板１１０は、下プレス板１４のプレス面１４ａに載置され、インプリントスタンパ１２０はインプリント面が上記レジスト層に対向するように配置される。
本実施形態においては、ピストン１０ａの中心軸は、支持部材４の中心軸と一致するように配置される。また、支持部材１２および圧力受け部１８の中心軸は基板１１０の中心を通るように配置される。そして支持部材１２および圧力受け部１８のそれぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、支持部材１２および圧力受け部１８のそれぞれの断面積は、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。なお、インプリントスタンパ１２０と基板１１０はほぼ同じ大きさである。
なお、本実施形態においては、支持部材４の断面は、基板１１０またはインプリントスタンパ１２０の大きさよりも大きい。
このように構成された本実施形態によるインプリント装置においては、ピストン１０ａを用いて一度プレスすることによりプレス板６、８の間に圧力が発生し、さらにこの圧力が各々の支持部材１２および圧力受け部１８を介してプレス板１４、１６に伝わることにより、プレス板６、８の各基板１１０位置ごとの歪みが支持部材１２および圧力受け部１８により遮断される。このため、各基板のインプリント面内でほぼ均一に圧力がかかることになり、各基板に対して均一なパターン転写を高いスループットで行うことができる。
複数の基板１１０の配置は、プレス板６、８の歪みが支持部材４に対して対称に生じるように支持部材４から等距離の位置、すなわち図３、（ａ）、（ｂ）に示すように、支持部材４の延長線上から同心円状に均等な間隔で配置されることが望ましい。
なお、上記第１乃至第３実施形態においては、圧力印加部１０は、油圧シリンダーを用いる液圧プレスであったが、クランクプレスに代表される機械プレスであっても良く、一様に加圧することができるものであれば、これらに限定されない。
次に、実施例を参照しつつ、本発明の実施の形態についてさらに詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
本発明の実施例１によるインプリント装置を図４および図５を参照して説明する。図４は、本実施例によるインプリント装置１Ｃのプレス前の構成を示す断面図であり、図５は本実施例によるインプリント装置１Ｃのプレス中の断面図である。
この実施例１のインプリント装置１は、図１（ａ）に示す第１実施形態のインプリント装置１において、フレーム構造２の下部支持部材２ａと支持部材４との間にボルスター２２を設け、支持部材４と下プレス板６との間に下ダイ２４を設け、上プレス板８とピストン１０ａとの間に上ダイ２８と圧力受け部５を設けた構成となっている。ボルスター２２は、下面が下部支持部材２ａに直接接触するように設けられ、上面に支持部材４の一端が固定される。支持部材４の他端は下ダイ２４の下面に固定される。下ダイ２４の上面には下プレス板６が設けられ、下プレス板６のプレス面の被プレス部１００が載置される領域に圧力受け部７が埋め込まれた構成となっている。なお、被プレス部１００は、レジスト層が塗布された基板１１０と、インプレス面が上記レジスト層に対向するように配置されたインプレススタンパ１２０とからなっている。圧力受け部７の中心には被プレス部１００を位置決めをするための位置決めピン２５が設けられている。また、下ダイ２４の上面の端部には、上ダイ２８が下方に移動するときのガイドとなるガイドピン２６が複数個設けられている。
上ダイ２８の下ダイ２４に対向する面に上プレス板８が固定されように設けられるとともに、ガイドピン２６が摺動するための孔が設けられたガイド部２９が固定されるように設けられている。上プレス板８のプレス面の被プレス部１００を押圧する領域には、圧力受け部９が埋め込まれている。なお、圧力受け部７および９は、プレス板６、８よりも硬い材料例えば超硬合金から構成されることが好ましい。
上ダイ２８の上面に圧力受け部５が設けられている。この圧力受け部５は、例えば油圧装置からなる圧力印加部１０のピストン１０ａに対向する側が球面形状をしたフリーシャンク構造となっている。このフリーシャンク構造とすることにより、ピストン１０ａの平らな先端面が圧力受け部５の球面とほぼ一点で接触するため加圧方向を一定にすることができる。
本実施例１においては、ピストン１０ａの中心軸が、基板１１０の中心を通り支持部材４、圧力受け部５のそれぞれの中心軸に一致するように配置される。そして、支持部材４、圧力受け部５のぞれぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、支持部材４、圧力受け部５のそれぞれの断面積は、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
また、本実施例１においては、圧力受け部７，９それぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、圧力受け部７，９の断面積はそれぞれ、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
本実施例１の圧力印加部１０は４０ｔの圧力を加えることができる。圧力受け部５の上ダイ２８との接触部分の断面の直径は３０ｍｍである。また支持部材４の下ダイ２４との接触部分の断面の直径は５０ｍｍである。ボルスター２２、圧力印加部１０は加圧に耐えるフレーム構造２によって支えられる。圧力印加部１０のピストン１０ａ、支持部材４、圧力受け部５、ダイ２４，２８、プレス板６，８、ボルスター２２、およびフレーム構造２の下部支持部材２ａ，上部支持部材２ｂ，連結部材２ｃは、それぞれ縦弾性係数５００００ｋｇｆ／ｍｍ２の焼き入りステンレス鋼から形成される。
インプリントの対象となる基板１１０の形状がドーナツ状であるため、超硬合金からなる圧力受け部７，９はともに中空の円筒状である。圧力受け部７の中心部の空乏には、基板１１０とインプリントスタンパ１２０を位置あわせする為の位置決めピン２５が設けられている。
インプリントの対象となる基板１１０は、直径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、０．６ｍｍ厚のドーナツ型をした結晶化ガラス基板である。このガラス基板１１０の表面には、磁気記録層がスパッタ製膜されており、その上にノボラック型レジストがスピンコート法によって１００ｎｍの厚みで塗布されている。
インプリントスタンパ１２０は、直径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、０．３ｍｍ厚のドーナツ型をしたニッケルのスタンパである。スタンパ表面には、半径位置２１ｍｍから３２ｍｍまで、トラック幅３００ｎｍ、溝幅２００ｎｍ、凹凸深度７０ｎｍの同心円トラック状の凹凸パターンが設けられている。
インプリントスタンパ１２０および基板１１０は、インプリントスタンパ１２０の凹凸面と基板１１０のレジスト膜側を対向させて、中心の孔を位置決めピン２５に挿入して圧力絞り部７上に配置されている。
この実施例１において、インプリント面の圧力分散を調べるために、厚み０．１ｍｍのＰＥＴシートで構成される感圧紙をスタンパの上に配置し、圧力印加部１０のピストン１０ａを駆動して、室温かつ大気圧の条件下で３５ｔプレスを１分間行った。このプレス中の本実施例のインプリント装置の断面を図５に示す。
（実施例２）
次に、本発明の実施例２によるインプリント装置の構成を図６に示す。この実施例２のインプリント装置１Ｄは、図４に示す実施例１のインプリント装置１Ｃにおいて、ボルスター２２と下ダイ２４との間の支持部材４を削除した構成となっている。すなわち、下ダイ２４がボルスター２２に直接取り付けられた構成となっている。
この実施例２において、インプリント面の圧力分散を調べるために、厚み０．１ｍｍのＰＥＴシートで構成される感圧紙をスタンパの上に配置し、圧力印加部１０のピストン１０ａを駆動して、室温かつ大気圧の条件下で３５ｔプレスを１分間行った。
（比較例）
比較例として図７に示す構成のインプリント装置を作成した。この比較例のインプリント装置２００は、図６に示す実施例２のインプリント装置１Ｄから圧力受け部７，９を削除した構成となっている。すなわち、被プレス部１００が直接下プレス板６上に載置され、上プレス板８によって被プレス部１００が直接押圧される構成となっている。なお、被プレス部１００の位置決めを行う位置決めピン２５は削除していない。
この比較例において、インプリント面の圧力分散を調べるために、厚み０．１ｍｍのＰＥＴシートで構成される感圧紙をスタンパの上に配置し、圧力印加部１０のピストン１０ａを駆動して、室温かつ大気圧の条件下で３５ｔプレスを１分間行った。
実施例１、実施例２、比較例のインプリント装置を用いてインプリント実験を行い、感圧紙に記録された圧力分散の結果を図８（ａ）、８（ｂ）、８（ｃ）にそれぞれ示す。
感圧紙は加圧前は着色のない状態で、加圧によりＰＥＴシート上に備わった感圧材料が発色することにより、この発色の度合いでシート面における圧力分散を調べることができる。図８で得られた各例の圧力分散から、内周から外周にかけて各半径位置の平均面圧を計測し、得られたグラフを図９に示す。
図８（ｃ）に示す比較例の圧力分散結果からわかるようにディスク上の圧力分散が大きいことがわかるが、このことは、図９に示す結果からも大きく外側に加重が偏っていることが観測される。比較例のインプリント実験においてもほとんど凹凸パターンが転写されていないことが確認された。
また、実施例２ではディスク上の圧力分散は比較例と比べてかなり抑えられていることが分かる。しかし、図９に示す結果から分かるように、まだ若干の外側加重が観測され、内周の面圧は１００ＭＰａに達していない。実施例２の実際のインプリント実験においても、内周でレジスト表面に凹凸形状が転写されていない転写不良が観測された。
一方、実施例１では図８に示す圧力分散結果においてはほぼ均一な圧力分散が確認された。図９に示す結果からは、少々外側加重が観測されるものの、内周から外周まで１００ＭＰａ以上の圧力が加わっていることがわかる。実施例１のインプリント実験においても、内周から外周にかけてほぼ均一に凹凸パターンが転写されていることが確認された。
（実施例３）
次に、本発明の実施例３によるインプリント装置の構成を図１０に示す。この実施例３のインプリント装置は、複数の基板を一回のプレスで一括してインプリント加工するものであって、図５に示す実施例１のインプリント装置１Ｃにおいて、下ダイ２４と上ダイ２８との間に設けられていた下プレス板６、上プレス板８、位置決めピン２５、圧力受け部７，９からなる一個のプレス部を削除し、複数のプレス部３０を下ダイ２４と上ダイ２８との間に設けた構成となっている。各プレス部３０は、下ダイ２４の上面に一端が固定された支持部材３２と、この支持部材３２の他端に接続するように設けられた下ダイ３３と、上ダイ３７と、上ダイ３７の上面に一端が固定され他端が上ダイ２８の下面に固定された圧力受け部３９とを備えている。
下ダイ３３の上面には下プレス板６が固定されるように設けられるとともに、上記上面の端部にはガイドピン３６が設けられている。また、下プレス板６の被プレス部１００が載置される領域には圧力受け部７が設けられ、この圧力受け部７の中央には被プレス部１００を位置決めするための位置決めピン３５が設けられている。
上ダイ３７の下ダイ３３と対向する面には上プレス板８が固定されるように設けられるとともにガイドピン３６が摺動する孔を備えたガイド部３８が設けられている。また上プレス板８の被プレス部１００を押圧する領域には圧力受け部９が設けられ、この圧力受け部９の中央はガイドピン３５が挿入されるための孔が設けられている。なお、圧力受け部７および９は、プレス板６、８よりも硬い材料、例えば超硬合金から構成されることが好ましい。
上ダイ２８の上面に圧力受け部５が設けられている。この圧力受け部５は、例えば油圧装置からなる圧力印加部１０のピストン１０ａに対向する側が球面形状をしたフリーシャンク構造となっている。このフリーシャンク構造とすることにより、ピストン１０ａの平らな先端面が圧力受け部５の球面とほぼ一点で接触するため加圧方向を一定にすることができる。
本実施例３においては、ピストン１０ａの中心軸は、支持部材４および圧力受け部５のそれぞれの中心軸と一致するように配置される。また、支持部材３２、圧力受け部３９のそれぞれの中心軸は基板１１０の中心を通るように配置される。そして支持部材３２と圧力受け部３９のそれぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、支持部材３２と圧力受け部３９のそれぞれの断面積は、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
また、本実施例３においては、圧力受け部７，９それぞれの断面における最大径（サイズ）が基板１１０の最大径（サイズ）と同じかまたは小さくなるように構成される。すなわち、圧力受け部７，９の断面積はそれぞれ、基板１１０の断面積と同じか、または基板１１０の断面積よりも小さくなるように構成される。
なお、本実施例においては、支持部材４および圧力受け部５の断面は、基板１１０またはインプリントスタンパ１２０の大きさよりも大きい。
この実施例３においては、基板１００のサイズは直径２ｃｍの小型ディスクである。圧力印加部１０は２０ｔの圧力を加えることのできる油圧装置である。圧力受け部５は上ダイ２８に固定されており、上ダイ２８に設けられたガイド部３８と、下ダイ３３に設けられたガイドピン３６がプレス方向を規定する。圧力受け部５の上ダイ２８との接触部分の断面の直径は３０ｍｍである。下ダイ２４の下部に設けられた支持部材４はの断面の直径は５０ｍｍである。支持部材４と圧力受け部５とが対になって圧力が絞られる働きをする。支持部材４はボルスター２２に固定され、ボルスター２２および圧力印加部１０は加圧に耐えるフレーム構造２によって支えられる。この実施例３においては、ピストン１０ａ、支持部材４、圧力受け部５、ダイ２４，２８、ボルスター２２、フレーム構造２は、縦弾性係数５００００ｋｇｆ／ｍｍ２の焼き入りステンレス鋼から形成される。
支持部材３２、圧力受け部３９はともにシャンク構造であってダイ２４，２８との接触部分の断面の直径はそれぞれ８ｍｍである。支持部材３２、圧力受け部３９が対になって圧力を絞る働きをする。
ダイ２４上の被プレス部１００は図１１に示すように、圧力印加部１０の中心、すなわちピストン１０ａの中心に対して同心円状の位置に配置される。インプリントの対象となる基板の形状がドーナツ状である為、圧力受け部７，９は上下とも中空の円筒形状であり、中心は円筒状の孔となっている。圧力受け部７の中心部の孔には、基板とスタンパを位置あわせする為の位置決めピン３５が設けられている。
インプリントの対象となる基板は、直径６５ｍｍ、内径２０ｍｍ、０．６ｍｍ厚のドーナツ型をした結晶化ガラス基板である。ガラス基板表面には、磁気記録層がスパッタ製膜されており、その上にノボラック型レジストがスピンコート法によって１００ｎｍの厚みで塗布されている。
スタンパは、直径２０ｍｍ、内径６ｍｍ、０．３ｍｍ厚のドーナツ型をしたニッケルのスタンパである。スタンパ表面には、半径位置５ｍｍから９ｍｍまで、トラック幅３００ｎｍ、溝幅２００ｎｍ、凹凸深度７０ｎｍの同心円トラック状凹凸パターンが具備されている。
スタンパ及び基板は、スタンパの凹凸面と基板のレジスト膜側を対向させて、中心の孔を位置決めピンに挿入して圧力絞り部７上に配置される。
本実施例３において、インプリント面の圧力分散を調べる為に、厚み０．１ｍｍのＰＥＴシートで構成される感圧紙をスタンパの上に配置し、圧力印加部１０のピストン１０ａを動作させ、室温かつ大気圧に於いて２０ｔプレスを１分間行った。各基板共にスタンパ表面の形状が均一に転写された。
（実施例４）
次に、本発明の実施例４を図１２および図１３を参照して説明する。この実施例４は、実施例１のインプリント装置を用いて、磁気記録媒体を製造する製造方法である。図１２は磁気記録媒体の製造に用いられるインプリントスタンパの製造工程を示す断面図、図１３は磁気記録媒体の製造工程を示す断面図である。
まず、インプリントスタンパの製造工程を説明する。図１２（ａ）に示すように、ガラス原盤１３０の上に電子線描画用レジスト膜１３２をスピンコートにより約１００ｎｍの膜厚で塗布する。続いて、電子線を用いて電子線描画用レジスト膜１３２に凹凸パターンを形成するためのパターンを描画する。電子線は、最終的な記録媒体において非磁性体となる部位に対応するガラス原盤１３０の部分に照射された。パターンは記録部がトラック幅３００ｎｍ、最終的に媒体表面の磁性体トラック幅が２００ｎｍになるように描画されており、さらにセクターサーボパターンが描画されている。その後、ガラス原盤１３０上のレジスト膜１３２を現像液で処理することにより、レジスト膜１３２の表面に凹凸パターンが形成された（図１２（ｂ）参照）。電子線の照射された部位は凹パターンとなった。
次に、凹凸パターンが形成されたレジスト膜１３２をマスクとして、ガラス原盤１３０をＣＦ４ガスによりエッチング処理することにより、レジスト膜１３２の凹凸パターンをガラス原盤１３０に転写し、インプリントスタンパの原盤１３０ａを得る（図１２（ｃ）参照）。この時、原盤１３０ａの表面に形成された凹凸パターンの深度は、およそ７０ナノメータであった。
次に、図１２（ｄ）に示すように、原盤１３０ａの表面にニッケル電鋳処理を行い、インプリントスタンパ１２０を得る。インプリントスタンパ１２０の凹凸深度は、およそ７０ナノメータであった。
次に、図１３（ａ）に示すように、内径２０ｍｍの穴（図示せず）が開いた半径６５ｍｍのドーナツ形のガラスディスク１１２に、ルテニウム合金からなる軟磁性層１１４と、軟磁性層１１４の表面にコバルト合金から成る記録層１１６をスパッタ法により成膜し、ガラスディスク１１２上に垂直記録型の磁性膜を形成する。その後、この磁性膜上にノボラックタイプの膜厚１００ｎｍのレジスト膜１３４をスピンコートにより成膜する。
次に、本発明の実施例１によるインプリント装置を用いて、図１３（ｂ）に示すように、レジスト膜１３４が形成されたガラスディスク１１２に対し、インプリントスタンパ１２０を、３５ｔの力で１分間押し当て、インプリントスタンパ１２０の表面の凹凸形状をガラスディスク１１２に形成されたレジスト膜１３４に転写する。ＡＦＭ(Atomic Force Microscope)により凹凸転写後のレジスト膜１３４の表面形状を観察したところ、内周から外周まで均一に深度７０ｎｍの凹凸パターンが転写されていることが確認された。すなわち、最終的に磁性体を取り去るべき部分が深さ７０ｎｍの凹構造となる凹凸パターンがレジスト膜１３４上に転写された。なお、インプリントスタンパを凹凸パターンを転写する際の圧力は１００ＭＰａ以上であることが好ましい。
次に、凹凸パターンが形成されたレジスト膜をマスクとして、アルゴンイオンミリングを用いて、少なくとも記録層１１６をパターニングする。レジスト膜１３４の表面が凹構造になっている部分はミリング処理により記録層１１６が除去される。一方、レジスト膜１３４の表面が凹でない部分はミリング処理によりレジスト膜１３４はエッチングされるがエッチングは記録層１１６まで届かず、磁性体が残った。
得られたガラスディスク１１２を酸素アッシング処理し、残存しているレジスト１３４を取り除いたところ、磁性体のパターンを有する記録媒体１４０が得られた。ＡＦＭにより記録媒体１４０の表面の磁性体パターンを観察したところ、内周から外周まで、均一な深度の磁性体パターンが得られていることが確認された。
このガラスディスク１１２の表面にカーボンスパッタにより保護膜を形成し、磁気記録媒体とした。この磁気記録媒体は、最内周から最外周まで磁気記録可能な媒体として動作した。
以上説明したように、本実施例４によって得られた磁気記録媒体は、磁性体の凹凸深度やパターン形状にばらつきの少ない構造となる。
本発明の第１実施形態によるインプリント装置の構成を示す断面図。 本発明の第２実施形態によるインプリント装置の構成を示す断面図。 本発明の第３実施形態によるインプリント装置の構成を示す断面図。 本発明の実施例１によるインプリント装置の構成を示す断面図。 本発明の実施例１によるインプリント装置のプレス中の断面図。 本発明の実施例２によるインプリント装置の構成を示す断面図。 比較例によるインプリント装置の構成を示す断面図。 実施例１、実施例２、および比較例によるインプリント装置の感圧紙に記録された圧力分散結果を示す図。 図８に示す圧力分散結果に基づいて、半径位置における平均面圧を求めたグラフ。 本発明の実施例３によるインプリント装置の構成を示す断面図。 実施例３の被プレス部の配置を示す図。 本発明の実施例４による磁気記録媒体の製造工程に用いられインプリントスタンパの製造工程を示す断面図。 本発明の実施例４による磁気記録媒体の製造工程を示す断面図。
符号の説明
１ インプリント装置
２ フレーム構造
２ａ 下部支持部材
２ｂ 上部支持部材
２ｃ 連結部材
４ 支持部材
５ 圧力受け部
６ 下プレス板
６ａ プレス面
７ 圧力受け部
８ 上プレス板
８ａ プレス面
９ 圧力受け部
１０ 圧力印加部
１０ａ ピストン
１０ｂ シリンダ

Claims (3)

  1. 表面に凹凸パターンが形成されたインプリントスタンパと、前記凹凸パターンが転写される被転写基板を有する被プレス部の前記被転写基板が載置される第１プレス面を有する第１プレス板と、
    前記第１プレス面に対向するように配置される第２プレス面を有し、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された面とは反対側の面を前記第２プレス面が押すように配置された第２プレス板と、
    前記第２プレス板の前記第２プレス面とは反対側の面に圧力を印加する圧力印加部と、
    前記第１プレス板の前記第１プレス面とは反対側の面を支持し、前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する第１支持部材と、
    前記第１支持部材を支持する第２支持部材と、前記圧力印加部を支持する第３支持部材と、前記第２支持部材および第３支持部材のそれぞれの両端を連結する連結部材とを有するフレーム構造と、
    前記第２支持部材と前記第１支持部材との間に設けられたボルスターと、
    前記第１支持部材と前記第１プレス板との間に設けられ、前記第１プレス板が固定される前記第１プレス板よりも広い面を有する第１ダイと、
    前記第２プレス面とは反対側の前記第２プレス板の面が固定される前記第２プレス板の前記面よりも広い面を有する第２ダイと、
    一端が前記第２ダイの前記第２プレス板とは反対側の面に固定され他端が前記圧力印加部からの圧力を受け、前記インプリントスタンパの前記凹凸パターンが形成された側とは反対側の面と大きさが同じかまたは小さい断面を有する圧力受け部材と、
    前記第１および第２ダイの対向する２つの面の一方の面に設けられたガイドピンと、
    前記第１および第２ダイの対向する２つの面の他方の面に設けられ前記ガイドピンが摺動する孔を有するガイドと、
    を備え、前記圧力印加部は前記第２プレス板の前記第２プレス面とは反対側の面を押すピストンを備え、前記ピストンの中心軸が前記被転写基板の中心を通り前記第１支持部材の中心軸と一致し、前記被転写基板に印加される圧力が１００ＭＰａ以上となる圧力で凹凸パターンの転写を行うことを特徴とするインプリント装置。
  2. 前記圧力受け部材の前記他端は球面形状であることを特徴とする請求項１記載のインプリント装置。
  3. 前記第１プレス面の前記被転写基板が載置される領域には、前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する前記第１プレス板よりも縦弾性係数が大きな材料からなる第１部材が埋め込まれ、前記第２プレス面の前記インプリントスタンパを押す領域には前記被転写基板の底面と大きさが同じかまたは小さな断面を有する前記第２プレス板よりも縦弾性係数が大きな材料からなる第２部材が埋め込まれている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装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4231007B2 (ja) * 2005-02-07 2009-02-25 富士通株式会社 磁気媒体の製造方法および磁気媒体製造用金型
US7922474B2 (en) 2005-02-17 2011-04-12 Asml Netherlands B.V. Imprint lithography
JP4542953B2 (ja) 2005-06-10 2010-09-15 株式会社東芝 磁気ディスク媒体および磁気記録再生装置
JP2007273042A (ja) * 2006-03-31 2007-10-18 Toshiba Corp 磁気記録媒体及び磁気記録再生装置
JP4830170B2 (ja) * 2006-05-15 2011-12-07 学校法人早稲田大学 転写装置
EP1884830A1 (en) * 2006-08-04 2008-02-06 Sony Deutschland GmbH A method of applying a material on a substrate
KR101415570B1 (ko) * 2007-07-26 2014-07-04 삼성디스플레이 주식회사 임프린트 장치 및 이를 이용한 임프린트 방법
WO2009064816A1 (en) 2007-11-13 2009-05-22 The Regents Of The University Of California Processes for rapid microfabrication using thermoplastics and devices thereof
JP2010009729A (ja) * 2008-06-30 2010-01-14 Toshiba Corp インプリント用スタンパ、インプリント用スタンパの製造方法、磁気記録媒体、磁気記録媒体の製造方法及び磁気ディスク装置
JP5177680B2 (ja) * 2009-02-04 2013-04-03 富士電機株式会社 インプリント装置
US20110052549A1 (en) * 2009-08-27 2011-03-03 The Regents Of The University Of California Cell culture device to differentiate stem cells in a specific orientation
KR102506462B1 (ko) 2016-10-20 2023-03-03 몰레큘러 임프린츠 인코퍼레이티드 임프린트 리소그래피 프로세스들에서의 기판들의 포지셔닝
JP6837506B2 (ja) * 2019-01-28 2021-03-03 Ｔｏｗａ株式会社 樹脂成形装置、及び樹脂成形品の製造方法
KR102272906B1 (ko) * 2020-04-03 2021-07-05 한국과학기술원 수용성 고분자를 이용한 나노 패턴 전사 방법 및 나노 패턴 전사용 템플릿

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0227539A (ja) 1988-07-15 1990-01-30 Hitachi Ltd 光ディスク基板およびその製造方法
JPH02128337A (ja) 1988-11-09 1990-05-16 Canon Inc 光学情報記録媒体用基板の製造方法
JPH02185743A (ja) 1989-01-10 1990-07-20 Ricoh Co Ltd 光ディスク基板複製装置
JP3618057B2 (ja) 1999-03-03 2005-02-09 シャープ株式会社 光学素子の製造装置
JP3588633B2 (ja) 2001-09-04 2004-11-17 独立行政法人産業技術総合研究所 インプリントリソグラフィー用移動ステージ
JP3850718B2 (ja) 2001-11-22 2006-11-29 株式会社東芝 加工方法
JP3907519B2 (ja) 2002-05-14 2007-04-18 三菱電機株式会社 レジストパターンの形成方法およびレジストパターン形成装置
US6829988B2 (en) * 2003-05-16 2004-12-14 Suss Microtec, Inc. Nanoimprinting apparatus and method

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