JP5077764B2 - インプリント方法およびその装置 - Google Patents
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Description
本実施例におけるインプリント装置は、図1に示すように、ローダーユニット、アライメントユニット、加熱ユニット、プレスユニット、冷却ユニット、離型ユニット、アンローダーユニットの7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。
アライメントユニットにおいて、図7に示すように、基板およびモールドの内径をピン形状のアライメント冶具(アライメントピン)に差し込むことで、基板とモールドの内径中心を合わせた。この時、支え冶具は、モールドおよび基板が拘束されて内径中心を合わせることができなくならないようにクリアランスを持って平行に支える状態にしておいた。支え冶具を上下左右に移動させてピン形状のアライメント冶具に差し込むことにより、10秒以内で内径中心合わせを行うことができた。
基板両面にパターンを形成する場合、裏面から加熱された銅ブロックを基板の裏面に接触させることができない。この場合、基板を熱風で加熱することになる。しかし、熱風加熱では室温から160℃まで10秒以内で均一に加熱することができない。
本実施例では、熱インプリント用レジストとしてmr−I 7010E(micro resist technology社製)(Tg:60℃、このレジストはインプリント温度160℃、離型温度60℃が適している。)を用いた。このレジストを用いる場合、1段の冷却ユニットでは160℃に熱せられた基板とモールドのセットを例えば10秒で60℃まで冷却するのは困難である。そこで、本実施例では冷却ユニットを冷却ユニット1と冷却ユニット2の2段に分割し、直列に並べた直列型のユニットとした。本実施例では、冷却ユニット以外は図3に示すように実施例1と同様にした。
本実施例では、熱インプリント用レジストとしてmr−I 9010E(micro resist technology社製)(加熱で硬化を伴うタイプで、明確なTgは見られない。このレジストはインプリント温度120℃、離型温度100℃が適している。)を用いた。このレジストを用いると、インプリント温度から離型温度まで数秒で均一に冷却することができた。そこで、本実施例では図4に示すように、冷却工程と離型工程とを1つの複合ユニット内で実施するようにした。本実施例では、ローダーユニットへの基板とモールドの投入から複合ユニットへの搬送までと複合ユニットから取り出し後は実施例1と同様にした。
本実施例ではモールドとして、パターンのピッチを60nm、パターン深さが40nmのモールドを用いた。このモールドを用いて実施例1と同様に図1に示す装置構成でインプリントを実施すると、パターンへのレジストの充填に時間がかかるため、プレス時間を長く取る必要があり、パターンを完全に転写させるには、15秒以上必要となり、他の工程が10秒以内で流せるのに対して、ワークが滞ってしまい全体のタクトを落とせざるを得なくなった。そこで、本実施例では、図5に示すように、プレスユニットを並列に2箇所設けて、順次振り分けて作業を行うことで、全体の効率を高め10秒/枚のスループットでパターニングされた基板を生産することができた。
Claims (11)
- 転写面に凹凸パターンを形成したモールドを用いて、熱インプリント用の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、
モールドおよび基板を加熱する加熱工程、
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、
モールドおよび基板を冷却する冷却工程、及び、
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で実施され、
前記加熱工程、プレス工程及び冷却工程の少なくとも1つの工程が、同じ工程を実施する2以上のユニットに分割された前記独立ユニット又は複合ユニットにより実施され、
モールドと基板とを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。 - 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。
- プレス工程を減圧雰囲気で実施することを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント方法。
- 全工程を減圧雰囲気で実施することを特徴とする請求項1または2に記載のインプリント方法。
- 請求項1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の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を備え、さらに、前記各ユニット間をモールドと基板とを対にして搬送する搬送手段を備えてなり、
前記インプリント装置は、前記独立ユニットとして、ローダーユニット、アライメントユニット、加熱ユニット、プレスユニット、冷却ユニット、離型ユニットおよびアンローダーユニットを含み、前記複合ユニットが、ローダーユニット、アライメントユニット、加熱ユニット、プレスユニット、冷却ユニット、離型ユニットおよびアンローダーユニットから選択されるユニットの組み合わせであり、
前記加熱ユニット、プレスユニット及び冷却ユニットの少なくとも1つが、2以上のユニットに分割されていることを特徴とするインプリント装置。 - 前記加熱ユニットが、最高到達温度が互いに異なる2以上の直列ユニットに分割されていることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
- 前記冷却ユニットが、最低到達温度が互いに異なる2以上の直列ユニットに分割されていることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
- 前記複合ユニットが、2つ以上の並列したユニットとして設けられていることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
- 前記加熱工程が、最高到達温度が互いに異なる2以上の直列ユニットに分割されたユニットにより実施されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記冷却工程が、最低到達温度が互いに異なる2以上の直列ユニットに分割されたユニットにより実施されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記2以上のユニットが、2つ以上の並列したユニットとして設けられていることを特徴とする請求項5に記載のインプリント装置。
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