JP6000656B2 - 樹脂スタンパ製造装置及び樹脂スタンパの製造方法 - Google Patents
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Description
このようなナノインプリント技術は、大容量記録媒体における記録ビットのパターンの形成や、半導体集積回路のパターンの形成への応用が検討されている。
しかしながら、石英等のハードスタンパは、転写の際、被転写基板の反りや突起に追従できず、広範囲で転写不良領域が発生する問題があった。また、転写不良領域を低減させるためには、前記樹脂層を形成する被転写基板の反りと突起との両方を吸収することがスタンパに要求される。
原盤スタンパは、フォトリソグラフィ法や電子線リソグラフィ法等により作製される。そして、作製コストの観点から、最少枚数の原盤スタンパで複数枚の樹脂スタンパを作製する必要がある。しかしながら、原盤スタンパには樹脂を離型するために離型層を施すが、転写回数が増加すると離型層が劣化する。そのため、被転写体に使用される樹脂が原盤スタンパに付着することで原盤スタンパの洗浄や再離型処理を行う必要が生じて樹脂スタンパの生産性が下がってしまう問題がある。
また、前記課題を解決する本発明の樹脂スタンパの製造方法は、支持基材を複数保管する支持基材保管ユニットから微細構造転写ユニットに前記支持基材を移送すると共に、前記支持基材上に第1の光硬化性樹脂組成物を塗布し、前記第1の光硬化性樹脂組成物に予め用意した原盤スタンパの微細構造を転写して中間樹脂スタンパを作製する工程を繰り返し、1枚の前記原盤スタンパ当りに複数の前記中間樹脂スタンパを作製する工程と、前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、前記第2の光硬化性樹脂組成物に前記中間樹脂スタンパの微細構造を転写する工程を繰り返し、1枚の前記中間樹脂スタンパ当りに複数の樹脂スタンパを作製する工程と、を備え、前記樹脂スタンパを作製する工程は、前記第2の光硬化性樹脂組成物が塗布された前記支持基材又は前記中間樹脂スタンパのいずれか一方を凹状に湾曲させて、前記中間樹脂スタンパの微細構造が転写された前記樹脂スタンパの樹脂層を凸状の曲面とすることを特徴とする。
本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置は、微細パターンを加工したナノレベルの微細構造を有するデバイス、例えば、大規模集積回路部品、磁気記録媒体や光記録媒体等の情報記録媒体、レンズや偏光板、波長フィルタ、発光素子、光集積回路等の光学部品、免疫分析やDNA分離、細胞培養等のバイオデバイスをナノインプリント法で作製する際に使用される樹脂スタンパを製造するための装置である。また、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置は、予め用意される原盤スタンパの微細構造が転写された中間樹脂スタンパを作製すると共に、この中間樹脂スタンパの微細構造を再び目的の樹脂スタンパ(以下、これを単に「樹脂スタンパ」と称して、中間樹脂スタンパと区別する)に転写するように構成されている。
図1は、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置の構成説明図である。図2(a)は、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置で使用する原盤スタンパの模式図、図2(b)は、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置において、図2(a)に示す原盤スタンパに基づいて作製され、目的の樹脂スタンパを製造するために使用される中間樹脂スタンパの模式図、図2(c)は、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置において、図2(b)に示す中間樹脂スタンパに基づいて作製される目的の樹脂スタンパの模式図である。図3は、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置で使用する湾曲治具の構成説明図であり、図3(a)は平面図、図3(b)は、図3(a)のIII−III断面図である。
なお、図1の微細構造転写ユニット3内において仮想線(破線)で表した符号20で示す中間樹脂スタンパは、同じく仮想線で表した符号30で示す樹脂スタンパをナノインプリント法で作製するものである。また、図1の微細構造転写ユニット3内において仮想線(破線)で表した符合23で示すものは湾曲部材である。
ちなみに、これらの仮想線で表されるものは、微細構造転写ユニット3内で中間樹脂スタンパ20により樹脂スタンパ30が作製される様子を示しており、微細構造転写ユニット3内で中間樹脂スタンパ20が作製される場合には、後記するように、中間樹脂スタンパ20に代えて支持基材22が配置されると共に、樹脂スタンパ30に代えて原盤スタンパ10が配置されることとなる。
支持基材保管ユニット2は、後に詳しく説明するように、微細構造転写ユニット3で作製される中間樹脂スタンパ20及び樹脂スタンパ30の構成材料となる光透過性の複数の支持基材22を保管する。これらの複数の支持基材22には、各支持基材22を識別可能な、例えばナンバリング等の識別記号を付することが望ましい。
また、支持基材保管ユニット2は、これらの中間樹脂スタンパ20及び樹脂スタンパ30が作製される際には、保管した支持基材22を所定の搬送機構(図示省略)により微細構造転写ユニット3のプレート31に供給する。
ちなみに、搬送機構としては、例えば、支持基材22を真空吸引等により着脱自在に保持するチャック部と、このチャック部を支持するアーム部と、このアーム部を介してチャック部を3次元方向に移動させるアクチュエータとで構成される周知のロボットハンドを挙げることができる。
微細構造転写ユニット3は、前記したように、中間樹脂スタンパ20及び樹脂スタンパ30を作製するユニットであり、ステージ32と、プレート31と、ノズル34と、光源33と、を主に備えて構成されている。
なお、図1においては、作図の便宜上、1つのノズル34のみ記載しているが、前記した第1の光硬化性樹脂組成物、及び第2の光硬化性樹脂組成物のそれぞれを別々に吐出する少なくとも2つのノズルを有するものが望ましい。
中間樹脂スタンパ保管ユニット4は、後に詳しく説明するように、微細構造転写ユニット3で作製された複数の中間樹脂スタンパ20を保管する。具体的には、中間樹脂スタンパ保管ユニット4は、中間樹脂スタンパ20を格納する複数のスロット(図示省略)を備えることができ、また、複数の中間樹脂スタンパ20を格納するカセット(図示省略)を着脱自在に備えることもできる。
ちなみに、微細構造転写ユニット3では、原盤スタンパ10に基づいて複数の中間樹脂スタンパ20が作製され、中間樹脂スタンパ20は、作製されるごとに例えばロボットハンド等で構成される搬送機構(図示省略)により中間樹脂スタンパ保管ユニット4に搬送される。
本発明の樹脂スタンパ製造装置1で使用する原盤スタンパ10、並びにこの樹脂スタンパ製造装置1で作製される中間樹脂スタンパ20及び樹脂スタンパ30について説明する。
図2(a)に示すように、原盤スタンパ10は、その表面に中間樹脂スタンパ20(図2(b))に転写する微細構造10aを有している。この微細構造10aとは、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パターン(ラインアンドスペースパターン)等が挙げられる。
図2(b)に示すように、中間樹脂スタンパ20は、支持基材22と、この支持基材22の表面に形成された樹脂層20bとで構成され、樹脂層20bの表面には、樹脂スタンパ30(図2(c))に転写する微細構造20aを有している。この微細構造20aは、原盤スタンパ10の微細構造10aに対してネガ・ポジの関係を有しており、例えば、原盤スタンパ10の微細構造10aが微小凹部で形成されている場合には、微細構造20aは、これに対応する微小凸部(微小突起)で形成されることとなる。
支持基材22の形状としては、平面形状で円形、正方形、長方形等が挙げられる。また、支持基材22には、中央孔を有するものも使用することができる。また、支持基材22は,所定の領域に微細パターンを転写することができれば,原盤スタンパ10とその形状,表面積が異なっていてもよい。
支持基材22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、支持基材22の表面には、樹脂層20bとの接着力を強化するために表面処理を施すことができる。
また、支持基材22は、弾性率の異なる2種以上の層で構成することもできる。このような支持基材22においては、弾性率の高い層と低い層との積層順や、組み合わせ、層数等について特に制限はない。このような2種以上の層を有する支持基材22としては、例えば、前記した材料を2種以上選択して各層を形成したものや、前記した材料からなる層と樹脂からなる層とを組み合せたもの、樹脂からなる層同士を組み合せたもの等が挙げられる。
本実施形態での第1の光硬化性樹脂組成物に含まれる光硬化性樹脂は、(メタ)アクリレート基、(メタ)アクリル基又はビニル基を有するものが挙げられる。またエポキシ基又はオキセタニル基を有する物が使用される。この光硬化性樹脂にはこれらの反応可能な官能基を骨格中に有するものを複数用いることができる。
また、前記の光硬化性樹脂のフッ素化化合物を使用すると離型性を付与することができるので更に望ましい。
以上、エポキシ基、オキセタニル基、ビニルエーテル基のいずれかの官能基を有する単量体成分を例示したがこれらに限定されない。また、前記の光硬化性樹脂のフッ素化化合物を使用すると離型性を付与することができるので更に望ましい。
図2(c)に示すように、樹脂スタンパ30は、支持基材22と、この支持基材22の表面に形成された樹脂層30bとで構成されている。この樹脂スタンパ30によって前記したように、ナノレベルの微細構造を有するデバイスを製造することができる。
支持基材22は、支持基材保管ユニット2から供給されたものであり、中間樹脂スタンパ20(図2(b)参照)の前記した支持基材22(図2(b)参照)と、同じ形状で同じ材質のものが用いられる。
このような樹脂層30bの表面には、中間樹脂スタンパ20(図2(b))から転写された微細構造30aが形成されている。この微細構造30aは、中間樹脂スタンパ20の微細構造20a(図2(b)参照)に対してネガ・ポジの関係を有している。つまり、微細構造30aは、曲面に沿って形成されている以外は、原盤スタンパ10(図2(a)参照)の微細構造10a(図2(a)参照)と同様に構成されており、例えば、原盤スタンパ10の微細構造10aが微小凹部で形成されている場合には、微細構造30aは、これに対応する(同様の)微小凹部で形成されることとなる。
(メタ)アクリル基、ビニル基を有する光硬化性樹脂の重合を開始させる光カチオン重合開始剤としては、例えば、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、オキシムエステル等が挙げられる。更に具体的には、例えば、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が挙げられる。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。
図3(a)及び(b)に示すように、湾曲治具23は、平面視で正方形の板状のベース23aと、このベース23a上に積層される枠体23bとで構成されている。
枠体23bは、外側の輪郭がベース23aの輪郭である正方形に合せて形成されている。また、枠体23bは、その中央部の正方形の空間により凹部23dを形成している。
そして、湾曲治具23は、ベース23aと枠体23bとが重なり合う部分に、ベース23a及び枠体23bの厚さ方向に貫通する吸着口23cが形成されている。この吸着口23cは、正方形の四辺のそれぞれに対応するように4つ設けられている。
ちなみに、本実施形態での4つ吸着口23cは、図1に示すステージ32に設けられた吸引穴(図示省略)に対応する位置に設けられており、このステージ32上に湾曲治具23が配置された際には、吸着口23cとステージ32に設けられた吸引穴とが連通するようになっている。
湾曲冶具23は支持基材保管ユニット2に保管され、使用時に微細構造転写ユニット3に移送され、ステージ32上に設置される。なお、湾曲冶具23の保管場所は支持基材保管ユニット2に限定されるものではなく、他の保管ユニットに保管しても良い。
次に、本実施形態に係る樹脂スタンパ製造装置1を使用した樹脂スタンパ30の製造方法について説明する。図4の(a)から(c)は、図1の樹脂スタンパ製造装置の微細構造転写ユニットで中間樹脂スタンパが作製される工程の工程説明図である。図5の(a)から(d)は、図1の樹脂スタンパ製造装置の微細構造転写ユニットで樹脂スタンパが作製される工程の工程説明図である。
図4(a)から(c)に示すように、樹脂スタンパ製造装置1では、樹脂スタンパ30の製造に先立って、中間樹脂スタンパ20が作製される。
まず、図1に示す支持基材保管ユニット2から取り出された原盤スタンパ10は、図4(a)に示すように、微細構造転写ユニット3のステージ32に真空吸着により固定される。
また、図1に示す支持基材保管ユニット2から取り出された支持基材22は、図4(a)に示すように、プレート31に真空吸着により固定される。これらの原盤スタンパ10及び支持基材22の搬送は、前記したロボットハンド等の搬送機構(図示省略)によって行われる。
そして、図4(b)に示すように、ステージ32が図示しない昇降機構によって上昇することで、原盤スタンパ10と支持基材22とが第1の光硬化性樹脂組成物R1を挟むように接触する。そのことで、第1の光硬化性樹脂組成物R1は、原盤スタンパ10と支持基材22との間に押し広げられる。
図5(a)から(d)に示すように、樹脂スタンパ製造装置1では、中間樹脂スタンパ20が使用されて樹脂スタンパ30が作製される。
そして、図1に示す支持基材保管ユニット2から取り出された湾曲治具23は、図5(a)に示すように、微細構造転写ユニット3のステージ32上に配置される。これらの中間樹脂スタンパ20及び湾曲治具23の搬送は、前記した搬送機構(図示省略)によって行われる。
そして、図5(b)に示すように、ノズル34から第2の光硬化性樹脂組成物R2が支持基材22上に付与される。
この際、支持基材22は、プレート31によって第2の光硬化性樹脂組成物R2を介して下方に向けて押圧されることで、湾曲治具23の凹部23d(図3(b)参照)に嵌り込むように下側に凸となって湾曲する。
また、使用後の中間樹脂スタンパ20は、図示しない搬送機構によって再び中間樹脂スタンパ保管ユニット4の前記したスロット(図示省略)やカセット(図示省略)に戻されて保管される。
本発明の前記実施形態によれば、原盤スタンパ10に基づいて複数の中間樹脂スタンパ20が作製されると共に、これらの中間樹脂スタンパ20のそれぞれに基づいて複数の樹脂スタンパ30が作製されるので、原盤スタンパ10の微細構造10aが樹脂で目詰まりすることなく、効率よく多くの樹脂スタンパ30を製造することができる。
前記実施形態では、支持基材保管ユニット2、微細構造転写ユニット3、及び中間樹脂スタンパ保管ユニット4が直列に設置されているが、位置関係については限定されない。よって、支持基材保管ユニット2と中間樹脂スタンパ保管ユニット4が微細構造転写ユニット3に対して同方向にあってもよいし、支持基材保管ユニット2と中間樹脂スタンパ保管ユニット4とが90度回転した位置にあってもよい。
また、支持基材22の表面には第1の光硬化性樹脂組成物や第2の光硬化性樹脂組成物との接着を促進するための接着層を形成することもできる。
また、支持基材保管ユニット2には、表面処理の種類が異なる少なくとも2種類の支持基材22を設置することもできる。すなわち、第1の光硬化性樹脂組成物との接着を促進する表面処理が施された支持基材22と、第2の光硬化性樹脂組成物との接着を促進する表面処理が施された支持基材22を設置することで、中間樹脂スタンパ20に適した支持基材22と樹脂スタンパ30に適した支持基材22を微細構造転写ユニット3に供給することが可能となる。
このように支持基材22を識別可能とすることで、例えば、作製した樹脂スタンパ30の抜き取り検査で欠陥が見出された場合においても、作製履歴が明らかとなるので欠陥の発生過程を明確に把握することができる。また、上述のように異なる表面処理が施された支持基板22を用いる場合にも、支持基板22を識別可能とすることで表面処理の異なる支持基材22を正確に判別することができる。
また、中間樹脂スタンパ保管ユニット4内の温度を、第1の光硬化性樹脂組成物や第2の光硬化性樹脂組成物の硬化が促進される程度に高くしておくと、微細構造転写ユニット3で硬化させる際の光源33による露光時間が短くても、中間樹脂スタンパ保管ユニット4内で硬化が促進されるので、中間樹脂スタンパ20及び樹脂スタンパ30の1枚当たりの作製時間を短縮することができる。
また前記実施形態では、湾曲治具23によって、支持基材22を凹状に湾曲させたが、支持基材22を凹状に湾曲させる方法は、特に制限するものではなく、真空吸着法や機械的手法等のさまざまな方法で湾曲させるものであってもよい。
また、樹脂スタンパ製造装置1は、原盤スタンパ10と支持基材22、又は中間樹脂スタンパ20と支持基材22の位置合わせを行うためのアライメント機構を備えることができる。このアライメント機構は、光学アライメント方式、機械アライメント方式等のいずれであってもよい。
(実施例1)
本実施例1では図1に示す樹脂スタンパ製造装置1を使用することで、原盤スタンパ10に基づいて中間樹脂スタンパ20と作製した後、この中間樹脂スタンパ20に基づいて樹脂スタンパ30を作製した。
支持基材保管ユニット2に配置する原盤スタンパ10としては、厚さ0.675mm、直径150mmφのシリコンウェハの中央部50mm×50mm角の領域に、直径20nm、深さ30nmの微小凹部がピッチ46nmでヘキサゴナルに複数配列したホールパターンを有するものを用いた。このホールパターンは、EB描画法にてシリコンウェハの表面に形成したものである。また、この原盤スタンパ10のホールパターンを有する面には、OPTOOL DSX(ダイキン工業社製)を用いて離型処理を施した。
そして、A群の支持基材22の表面には、KBM5103(信越シリコーン社製)を塗布することで表面処理を行った。また、B群の支持基材22の表面には、KBM403(信越シリコーン製)を塗布することで表面処理を行った。
微細構造転写ユニット3の光源33としては、365nmの波長の光を照射するLED光源を用いた。
この第1の光硬化性樹脂組成物は、ウレタンアクリレートのUA−53H(新中村化学社製)を100質量部に対して、重合開始剤としてのIRGACURE819(Ciba製)を5質量部混合して調製した光ラジカル重合系材料を用いた。第2の光硬化性樹脂組成物は、OX−SQ(東亞合成社製)を100質量部に対して、重合開始剤としてアデカオプトマーSP−152(ADEKA社製)を5質量部混合して調製した光カチオン重合系材料を用いた。
そして、作製された中間樹脂スタンパ20の微細構造20aを有する樹脂層20bの表面には、OPTOOL DSX(ダイキン工業社製)を用いて離型処理を施した。
なお、50枚の樹脂スタンパ30を作製し終わった使用後の中間樹脂スタンパ20は、取り出された元の中間樹脂スタンパ保管ユニット4のN1からN100のスロットに戻された。
参照する図6は、本実施例で作製した樹脂スタンパ30(B1のナンバリングの支持基材22を有するもの)で被転写体に転写した微細構造の電子顕微鏡写真である。
図6に示すように、被転写体のアクリレート系樹脂材料には、原盤スタンパ10のホールパターンに対応するように、微小凸部がヘキサゴナルに複数配列したピラーパターンが形成された。
次に、本実施例で使用した前記の微細構造転写装置Mの構成を説明する。
図7は、本発明の実施例で作製した樹脂スタンパを用いた微細構造転写装置の構成説明図である。
図7に示すように、微細構造転写装置Mは、樹脂スタンパ30及び被転写体5をそれぞれ保持、加圧するためのプレート41、ステージ42と、被転写体5上の光硬化性樹脂組成物Sを硬化させるための光源43とを備える。
ステージ42としては、下部に昇降機構(図示省略)を有するステンレス製の円盤状のものを使用した。ちなみに、このステージ42には、吸引穴(図示省略)が設けられ、この吸引穴には真空ポンプ(図示省略)が連結するように構成した。
プレート31としては、石英製の円盤状のものを使用した。ちなみに、このプレート31には、支持基材22又は中間樹脂スタンパ20が配置された際にこれらを吸着する吸引穴(図示省略)が設けられ、この吸引穴には真空ポンプが連結するように構成した。
光源33としては、365nmの波長の光を照射するLED光源を用いた。
光重合性組成物Sは、感光性物質を添加したアクリレート系樹脂であり、粘度が4mPa・sになるように調合した。被転写体5は、直径65mm、厚さ0.3mmのシリコンウェハを使用した。
次に、微細構造転写装置Mを用いた転写方法を説明する。
まず、微細構造転写装置Mのステージ42に被転写体5を真空吸着し、プレート41に樹脂スタンパ30を真空吸着させた後、被転写体5に光重合性組成物Sを塗布した。その後、ステージ32を上昇させることで、被転写体5上の光硬化性樹脂組成物Sをプレート31に設置した樹脂スタンパ30に押し当てた。その後、プレート31の裏面に設置した光源33から紫外光を照射し、光重合性組成物Sを硬化させる。最後にステージ32を下降させ、樹脂スタンパ30と被転写体5を剥離することで、被転写体5に樹脂スタンパ30の微細構造を転写した。
実施例2では、第1の光硬化性樹脂組成物として、5112X(Solvay製)50質量部、1,6−ビス(アクリロイルオキシ)−2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロヘキサン(東京化成工業製)50質量部、重合開始剤としてのDAROCUR1173を5質量部混合して調製した光ラジカル重合系材料を用いた。また、実施例2では、中間樹脂スタンパ20に離型処理を行わなかった。これ以外は、実施例1と同様にして中間樹脂スタンパ20を100枚作製した。そして、作製した1枚の中間樹脂スタンパ20当りに20枚の樹脂スタンパ30を作製することで、合計2000枚の樹脂スタンパ30を作製した。
実施例3では、実施例1で作製したB1〜B5000の樹脂スタンパ30のそれぞれを順番にプレート31に取り付けて、1枚の樹脂スタンパ30当りに10枚の中間樹脂スタンパ20を作製した。つまり、実施例1において原盤スタンパ10の微細構造10aを中間樹脂スタンパ20の樹脂層20bに転写したことに代えて、実施例3では、樹脂スタンパ30の微細構造30aを中間樹脂スタンパ20の樹脂層20bに転写した。ちなみに、実施例1では、原盤スタンパ10は、ステージ32側に取り付けられると共に、中間樹脂スタンパ20は、プレート31側に作製されたが、この実施例3では、原盤スタンパ10の代わりの樹脂スタンパ30は、プレート31側に取り付けられると共に、中間樹脂スタンパ20は、ステージ32側に作製される。
なお、そして、このステージ32側に作製される50000枚の中間樹脂スタンパ20の支持基材22には、C1からC50000のナンバリングを施した支持基材22を使用した。そして、50000枚の支持基材22は、ナンバリングが小さい順番で500枚ずつ100組に分けて中間樹脂スタンパ20が作製される進度に応じて順番に支持基材保管ユニット2に配置した。
比較例1では実施例1と異なって、中間樹脂スタンパ20を作製せずに、原盤スタンパ10から直接、樹脂スタンパ30を作製した。但し、この樹脂スタンパ30の微細構造は、実施例1の樹脂スタンパ30と異なって、原盤スタンパ10の微細構造10aが反転したものである。
そして、この比較例1では、樹脂スタンパ30を30枚作製した段階で原盤スタンパ10の離型性が劣化して樹脂スタンパ30の樹脂層20bを形成するための第2の光硬化性樹脂組成物がスタンパ9に付着した。また、この第2の光硬化性樹脂組成物が有機無機ハイブリッド材料であったために、原盤スタンパ10からの洗浄除去が困難となった。
また、比較例1では、原盤スタンパ10を新たなものと取り換えて、樹脂スタンパ30を20枚作製するごとに原盤スタンパ10の離型処理を繰り返したが、離型処理中の休止時間のロス分、樹脂スタンパ30の作製効率が低下することとなった。
2 支持基材保管ユニット
3 微細構造転写ユニット
4 中間樹脂スタンパ保管ユニット
10 原盤スタンパ
10a 微細構造
20 中間樹脂スタンパ
20a 微細構造
22 支持基材
23 湾曲治具
30 樹脂スタンパ
30a 微細構造
31 プレート
32 ステージ
33 光源
34 ノズル
Claims (11)
- 支持基材を複数保管する支持基材保管ユニットと、
前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に、原盤スタンパの微細構造が転写された光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる樹脂層を有する中間樹脂スタンパを複数作製する微細構造転写ユニットと、
前記微細構造転写ユニットで作製された複数の前記中間樹脂スタンパを保管する中間樹脂スタンパ保管ユニットと、を有し、
前記微細構造転写ユニットは、前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に光硬化性樹脂組成物を付与すると共に、この光硬化性樹脂組成物に、前記中間樹脂スタンパ保管ユニットから移送した前記中間樹脂スタンパの微細構造を転写することで、1枚の前記中間樹脂スタンパ当りに複数の樹脂スタンパを作製し、前記支持基材又は前記中間樹脂スタンパを凹状に湾曲させる機構によって前記中間樹脂スタンパの微細構造が転写された前記樹脂スタンパの樹脂層が凸状の曲面となるように形成することを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項1に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記支持基材又は前記中間樹脂スタンパを凹状に湾曲させる機構が湾曲冶具であり、
前記湾曲冶具は使用時に前記微細構造転写ユニットへ供給されることを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項1に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記微細構造転写ユニットには、少なくとも第1の前記光硬化性樹脂組成物と第2の前記光硬化性樹脂組成物とを供給可能なノズルを備えていることを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 支持基材を複数保管する支持基材保管ユニットと、
前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に、原盤スタンパの微細構造が転写された光硬化性樹脂組成物の硬化物からなる樹脂層を有する中間樹脂スタンパを複数作製する微細構造転写ユニットと、
前記微細構造転写ユニットで作製された複数の前記中間樹脂スタンパを保管する中間樹脂スタンパ保管ユニットと、を有し、
前記微細構造転写ユニットは、前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に光硬化性樹脂組成物を付与すると共に、この光硬化性樹脂組成物に、前記中間樹脂スタンパ保管ユニットから移送した前記中間樹脂スタンパの微細構造を転写することで、1枚の前記中間樹脂スタンパ当りに複数の樹脂スタンパを作製し、
前記支持基材保管ユニットには、表面処理の種類が異なる少なくとも2種類の前記支持基材が設置されていることを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項1に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記原盤スタンパの微細構造を前記支持基材上のラジカル重合系材料からなる第1の光硬化性樹脂組成物に転写することで前記中間樹脂スタンパを作製し、この中間樹脂スタンパの微細構造をカチオン重合系材料からなる第2の光硬化性樹脂組成物に転写することで前記樹脂スタンパを作製することを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項5に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記樹脂スタンパの微細構造を前記ラジカル重合系材料からなる前記第1の光硬化性樹脂組成物に転写して前記中間樹脂スタンパとは別の中間樹脂スタンパを更に作製することを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項1に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記中間樹脂スタンパ及び前記樹脂スタンパは、前記中間樹脂スタンパ保管ユニットの特定の位置に搬送し、当該特定の位置によって前記複数の樹脂スタンパのそれぞれを識別可能としたことを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 請求項1に記載の樹脂スタンパ製造装置において、
前記原盤スタンパの微細構造をカチオン重合系材料からなる光硬化性樹脂組成物に転写して前記中間樹脂スタンパを作製し、この中間樹脂スタンパの微細構造をラジカル重合系材料からなる光硬化性樹脂組成物に転写することで前記樹脂スタンパを作製することを特徴とする樹脂スタンパ製造装置。 - 支持基材を複数保管する支持基材保管ユニットから微細構造転写ユニットに前記支持基材を移送すると共に、前記支持基材上に第1の光硬化性樹脂組成物を塗布し、前記第1の光硬化性樹脂組成物に予め用意した原盤スタンパの微細構造を転写して中間樹脂スタンパを作製する工程を繰り返し、1枚の前記原盤スタンパ当りに複数の前記中間樹脂スタンパを作製する工程と、
前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に第2の光硬化性樹脂組成物を塗布し、前記第2の光硬化性樹脂組成物に前記中間樹脂スタンパの微細構造を転写する工程を繰り返し、1枚の前記中間樹脂スタンパ当りに複数の樹脂スタンパを作製する工程と、を備え、
前記樹脂スタンパを作製する工程は、
前記第2の光硬化性樹脂組成物が塗布された前記支持基材又は前記中間樹脂スタンパのいずれか一方を凹状に湾曲させて、前記中間樹脂スタンパの微細構造が転写された前記樹脂スタンパの樹脂層を凸状の曲面とすることを特徴とする樹脂スタンパの製造方法。 - 請求項9に記載の樹脂スタンパの製造方法において、
前記第1の光硬化性樹脂組成物と前記第2の光硬化性樹脂組成物の硬化機構が異なることを特徴とする樹脂スタンパの製造方法。 - 請求項9に記載の樹脂スタンパの製造方法において、
前記支持基材保管ユニットから移送した前記支持基材上に前記第1の光硬化性樹脂組成物を塗布し、前記第1の光硬化性樹脂組成物に前記樹脂スタンパの微細構造を転写して前記中間樹脂スタンパを作製する工程を繰り返し、1枚の前記樹脂スタンパ当りに複数の前記中間樹脂スタンパを作製する工程を備えることを特徴とする樹脂スタンパの製造方法。
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