KR100892801B1 - 미세구조체의 가공방법 및 미세구조체의 가공장치 - Google Patents

미세구조체의 가공방법 및 미세구조체의 가공장치 Download PDF

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스미토모덴키고교가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 미세구조체의 가공방법에 있어서는, 대향정반(211)을 퇴피위치로부터 성형가공위치로 이동시켜서, 필름(1)이 몰드(5)에 가압접촉되어서, 가공된다. 그 후, 제2 블록(211b)이, 제1 블록(211a)으로부터 분리된다. 이것에 의해, 냉각 시에 있어서의 대향정반(211)의 체적을 감소시켜서 대향정반(211)의 총열용량을 감소시키고, 대향정반(211)에 축적된 열량을 물리적으로 배출함으로써, 대향정반(211)의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하였다. 이것에 의해, 대향정반(211)의 냉각효율의 향상이 도모되며, 대향정반(211)의 열사이클의 단축화를 도모하는 것이 가능하게 된다.

Description

미세구조체의 가공방법 및 미세구조체의 가공장치{PROCESSING METHOD OF FINE STRUCTURE AND PROCESSING EQUIPMENT FOR FINE STRUCTURE}
본 발명은, 전자공학분야나 바이오분야에 있어서 고집적화되는 각종 디바이스의 패턴형성에 이용되는 미세구조체의 가공방법 및 그 미세구조체의 가공장치에 관한 것이다.
반도체집적회로, 각종 기록매체, 바이오칩 등에서는, 정상적으로, 미세화, 고집적화가 진행되고 있으며, 그 제조에 이용되는 마스크패턴 등도 미세화, 고집적화의 일로를 걷고 있다. 패턴노광수단이 광으로부터 전자선으로 일부 치환된 후, 이와 같은 경향은 한층더 강해지며, 미세구조체의 가공방법의 중요성이 점점 증대되고 있다. 또, 상기 미세화, 집적도의 고조와 함께, 상기 미세구조체의 가공에 필요로 하는 공정수, 시간, 자재도 증대하며, 비용의 대폭상승을 초래하고 있다.
상기 미세구조체의 가공에 있어서는, 미세패턴이 형성된 스탬퍼(몰드)를 온도상승상태의 수지(피성형재료)에, 소정의 성형압력으로 몰드 압압해서 미세패턴을 전사한 후, 수지가 냉각되는 것을 기다렸다가 미세구조체를 이형(離型)하는 공정이 필연적이다. 상기의 미세구조체의 가공비용을 삭감하는 데에 있어서, 상기 수지의 온도상승과 냉각의 사이클을 단축하는 것은 매우 유효하다. 이런 연유로, 온도상승 과 냉각의 사이클단축을 위해서, 상기 스탬퍼의 가압면의 단면적보다, 해당 스탬퍼의 가압면을 유지하는 유지부의 단면적을 작게 해서 단열구조로 한 프린트장치가 제안되어 있다(일본국 특개2004-288784호 공보(특허문헌 1)). 상기 프린트장치에 의하면, 유지부의 열용량이 그 이전의 장치에 비해서 작아지기 때문에, 온도상승과 냉각의 사이클을 단축할 수 있다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2004-288784호 공보
상기의 프린트장치에서는, 가압면의 유지부는 가압면과 함께 온도상승되고, 또 냉각된다. 핫 엠보싱, 나노임프린팅법에서는 성형압력(가압)이 높으며, 따라서 면 내부의 성형압력을 균일하게 하기 위해서는, 상기 유지부는 소정이상의 강성을 지니는 것이 필요하며, 이런 연유로 소정의 질량, 용적을 필요로 하고, 열용량도 소정치 이상의 것으로 된다. 이 결과, 상기 열사이클에 있어서, 피성형재료보다 큰 열용량을 가지는 상기 유지부의 열사이클에 필요로 하는 시간이 지배적이며, 상기 사이클의 단축, 즉 처리량의 향상에는 한계가 있다.
본 발명은, 상기 온도상승과 냉각의 열사이클을 단축하는 것이 가능한 미세구조체의 가공방법 및 그것에 이용되는 미세구조체의 가공장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 미세구조체의 가공방법은, 피성형재료로 미세구조체를 가공하기 위한 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반을 구비하고, 1개의 미세구조체의 가공 중에, 적어도 2개의 대향정반을 사용한다.
이 가공방법에 의해, 온도상승과 냉각의 열사이클을 단축해서, 처리량을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 미세구조체의 가공장치는, 피성형재료로 미세구조체를 가공하기 위한 몰드와, 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반과, 1개의 미세구조체의 가공 중에, 적어도 2개의 대향정반을 사용하기 위한 구동장치를 구비한다.
본 발명에 의거한 미세구조체의 가공장치는, 다른 국면에 있어서는, 몰드와 대향정반의 표면쪽의 사이에 끼우고, 피성형재료를 가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공장치로서, 상기 대향정반은, 표면쪽에 위치하고, 가열장치를 포함한 제1 블록과, 이면쪽에 위치하고, 상기 대향정반의 열용량을 변경하기 위한 제2 블록을 가지고 있다. 제1 블록과 제2 블록은, 제1 블록과 제2 블록이 접촉하는 위치와, 제1 블록과 제2 블록이 분리되는 위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 형성되어 있다.
또, 본 발명에 의거한 미세구조체의 가공방법은, 다른 국면에 있어서는, 몰드와 대향정반의 표면쪽과의 사이에 끼우고, 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서, 가열 시에 있어서의 상기 대향정반의 체적과, 냉각 시에 있어서의 상기 대향정반의 체적을 다르게 해서, 상기 피성형재료의 가압가열성형을 실행하는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명에 의거한 미세구조체의 가공방법은, 또 다른 국면에 있어서는, 몰드와 대향정반의 표면쪽과의 사이에 끼우고, 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서, 상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의 상기 대향정반의 일부를 분리한 후에, 외부 부재를 접촉시키는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명에 의거한 미세구조체의 가공방법 혹은 가공장치는, 피성형재료를 미세가공할 때에, 금형쪽을 가열 및 냉각하는 경우, 혹은, 금형쪽과 피성형재료쪽과의 쌍방을 가열 및 냉각하는 경우를 포함한다.
상기 가공방법 혹은 가공장치에 의해, 미세구조체를 우수한 처리량으로, 또 높은 수율로 가공할 수 있다. 또, 미세구조체의 품질을 향상시킬 수 있다. 또, 상기 구동장치는, 1개의 미세구조체의 가공 중에 적어도 2개의 대향정반을 사용할 수 있도록 하는 구동장치이면, 어떠한 형태이든 바람직하며, 정반을 이동시키는 장치이어도, 또는 몰드를 이동시키는 장치일지라도, 정반과 몰드를 동시에 이동시키는 장치이어도 바람직하다.
또, 피성형재료의 냉각 시에 있어서, 대향정반의 체적을 감소시켜서 대향정반의 총열용량을 감소시키고, 대향정반에 축적된 열량을 물리적으로 배출함으로써, 대향정반의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또, 대향정반의 가열 시에는, 제1 블록을 가열하고, 냉각 시에는, 외부 부재인 제2 블록을 제1 블록에 접촉시킴으로써, 냉각 시에 있어서의 대향정반의 체적이 증가되고, 제1 블록이 가지는 열량이 제2 블록으로 이동됨으로써, 대향정반의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
이와 같이, 가열 시에 있어서의 대향정반의 체적과, 냉각 시에 있어서의 대향정반의 체적을 다르게 해서, 피성형재료의 가압가열성형을 실행함으로써, 대향정반의 가열효율, 및 대향정반의 냉각효율을 향상시켜서, 온도상승과 냉각과의 열사이클의 단축화를 가능하게 하고 있다. 그 결과, 미세구조체의 가공에 필요로 하는 처리량의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또, 피성형재료의 냉각 시에, 피성형재료의 가열 시에 있어서의 제1 블록과 제2 블록으로 이루어지는 대향정반의 제2 블록을 분리한 후에, 제1 블록에 외부 부재인 제3 블록을 접촉시킴으로써, 가열 직후의 대향정반의 체적을 감소시켜서 대향정반의 총열용량을 감소시키고, 대향정반에 축적된 열량을 물리적으로 배출하는 동시에, 냉각 시에는, 외부 부재인 제3 블록을 제1 블록에 접촉시킴으로써, 냉각 시에 제1 블록이 가지는 열량이 제3 블록으로 이동됨으로써, 대향정반의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개요를 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 미세구조체의 가공장치를 도시한 단면도;
도 3은 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 부분단면도;
도 4는 본 발명의 실시의 형태 5에 있어서의 미세구조체의 가공장치를 도시한 단면도;
도 5는 본 발명의 실시의 형태 6에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 부분단면도;
도 6은 본 발명의 실시의 형태 7에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개요를 도시한 단면도;
도 7은 본 발명의 실시의 형태 7에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제1 공정단면도;
도 8은 본 발명의 실시의 형태 7에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제2 공정단면도;
도 9는 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제1 공정단면도;
도 10은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제2 공정단면도;
도 11은 본 발명의 실시의 형태 8에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제3 공정단면도;
도 12는 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제1 공정단면도;
도 13은 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제2 공정단면도;
도 14는 본 발명의 실시의 형태 9에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 다른 개요를 도시한 공정단면도;
도 15는 본 발명의 실시의 형태 1O에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개략구성을 도시한 종단면도;
도 16은 본 발명의 실시의 형태 1O에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 제1 공정단면도;
도 17은 본 발명의 실시의 형태 10에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 제2 공정단면도;
도 18은 본 발명의 실시의 형태 11에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제1 공정단면도;
도 19는 본 발명의 실시의 형태 11에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제2 공정단면도;
도 20은 본 발명의 실시의 형태 11에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제3 공정단면도;
도 21은 본 발명의 실시의 형태 12에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제1 공정단면도;
도 22는 본 발명의 실시의 형태 12에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 개요를 도시한 제2 공정단면도;
도 23은 본 발명의 실시의 형태 12에 있어서의 미세구조체의 가공방법의 다른 개요를 도시한 공정단면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
1: 피성형재료(PC필름) 1a: 미세구조체(성형 후의 PC필름)
5: 금형 5a: 몰드부
7: 기재 11, 12, 111, 112: 정반
17: 기재지지기구 20: 구동장치에 의한 구동방향
25: 기재지지기구의 이동방향 31, 32: 온도설정장치
41: 예비가열장치 211, 311: 대향정반
211a, 305a: 제1 블록 211b, 305b: 제2 블록
211c, 305c: 제3 블록 211h, 305: 가열냉각용 블록
다음에 본 발명의 실시의 형태에 대해서 도면을 이용해서 설명한다.
실시의 형태 1
도 1은, 본 발명의 실시의 형태 1에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개요를 도시한 상면도이다. 도 1에 있어서, 금형(5)의 아래쪽으로 이동 가능한 2개의 대향정반(이하, 정반)(11, 12)이 배치되어 있다. 도 1에서는, 냉각용 정반(12)이 금형(5)의 바로 아래의 성형가공위치에 위치하고, 가열용 정반(11)이 퇴피위치에 위치하고 있다. 가열용 정반(11)은, 금형을 가압접촉해서 성형가공할 때에 성형가공위치에 위치하고, 성형가공 후의 냉각 시에는 퇴피위치로 이동한다. 또, 냉각용 정반(12)은, 성형가공된 수지 등을 이형하기 전에 냉각할 때에 성형가공위치에 위치하고, 금형(5)을 수지인 피성형(1)에 가압접촉해서 성형가공할 때에는 퇴피위치(12b)로 이동한다. 도 1에 있어서 참조부호(20)는, 정반(11, 12)을 이동시키는 구동장치(도시하지 않음)에 의한 정반(11, 12)의 이동방향을 나타낸다. 구동장치 는, 이런 종류의 구동장치에 상용되는 임의의 기구를 이용해서 실현될 수 있다.
도 1에 있어서, 정반(11, 12)은, 각각 온도설정장치(31, 32)에 의해서 소정의 온도로 설정된다. 이들의 온도설정장치(31, 32)는, 도시하고 있지 않은 온도센서, 히터, 전원 등으로 이루어지며 정반의 온도를 일정온도로 유지한다. 온도설정장치는, 상기의 구성에 한정되지 않고, 일정한 온도로 유지된 노(爐) 내부에 장착함으로써, 소정온도로 유지되어도 된다.
피성형재료인 수지(1)는, 정반(11, 12)의 이동공간을 회피하도록, 정반이동공간과 중복되지 않는 방향에서, 가열용 정반(11)이 위치하는 성형가공위치에 장착되고, 성형온도로 가열된 후, 금형(5)이 가압접촉되어서, 가공된다. 그 후, 상기 성형가공 시의 하중을 유지한 채로 정반(11)은 퇴피위치로 이동시키고, 대신에 정반(12)이 성형가공위치로 이동하여, 성형가공된 후의 수지(1a)와 접촉해서 수지(1a)를 냉각시킨다. 그 후, 미세구조체인 가공 후의 수지(1a)는 이형되고, 성형 전의 수지(1)의 장착방향의 연장상으로 운반된다.
수지(1)는, 성형가공위치에 장착되기 전에, 예비가열장치(41)에 의해 예열해 두어도 된다. 예비가열장치는, 일정온도로 유지된 노이어도 되며, 히터 등의 가열장치이어도 된다.
도 1에 있어서는, 정반(11, 12)은 직선적인 이동인 왕복운동을 하지만, 이와 같은 이동형태에 한정되지 않고, 정반이 순환이동하는 이동형태이면 어떠한 것이어도 되며, 예를 들면 2개 이상의 정반이 원형상으로 주회(周廻)해도 되고, 또는 높이위치를 변경하면서 이동해도 된다. 피성형재료(1)의 장착라인과 정반이동공간과 는 중복하는 경우가 있어도, 동일시각에 양자의 공간궤적이 중복되지 않는 한, 단순히 공간적으로 중복해도 문제없다.
또, 도 1에서는 2개의 정반(11, 12)의 경우를 도시했으나, 3개 이상의 정반을 배치해도 된다.
상기의 미세구조체의 가공장치에 있어서의 기본요소는, 피성형재료로부터 미세구조체를 가공하기 위한 몰드와, 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반과, 1개의 미세구조체의 가공 중에, 적어도 2개의 대향정반을 사용하기 위한 구동장치에 의해서 구성된다. 정반을 이동시키는 구동장치는, 상술한 바와 같이 임의의 주지된 구동장치기구를 이용해서 구성할 수 있다. 또, 상기 실시의 형태 1에서는, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2개의 정반을 사용하기 위해서 정반을 이동시키는 장치를 이용하였다. 그러나, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2개의 정반을 사용할 수 있는 한, 2개의 정반은 정지된 채로 몰드를 이동시키는 장치, 또는 정반과 몰드를 동시에 이동시키는 장치이어도 된다. 몰드를 이동시키는 구동장치도, 정반을 이동시키는 장치와 마찬가지로 임의의 주지된 장치를 이용해서 구성할 수 있다.
또, 상기의 미세구조체의 가공방법에 있어서의 기본요소는, 피성형재료로부터 미세구조체를 가공하기 위한 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반을 구비하고, 1개의 미세구조체의 가공 중에, 적어도 2개의 대향정반을 사용함으로써 구성된다.
상기의 적어도 2개의 대향정반을 동일한 온도로 설정하지 않도록 할 수 있다. 이 방법을 채용함으로써, 성형되는 피성형재료(수지, 기판부착 수지, 각종 필 름, 각종 복합재료 등)를 효율적으로 온도상승시키고, 성형된 미세구조체를 효율적이며 유연하게 몰드로부터 이탈시킬 수 있다. 또, 온도의 고정밀도관리가 가능하게 되며, 수율향상 및 미세구조체의 품질향상에도 기여할 수 있다.
상기의 정반구동장치는, 적어도 2개의 대향정반을, 대향정반이 사용되지 않는 퇴피위치와, 그 대향정반이 사용되는 사용위치와의 사이를 이동시킬 수 있다. 이 구성에 의해, 능률적으로, 적어도 2개의 대향정반을 적절히 구별해서 사용할 수 있다. 예를 들면 성형가공 중에 스탬핑용 온도로 유지해 둔 대향정반을 이용하며, 또 가압유지기간을 경유해서 몰드로부터 미세구조체를 분리할 때에 이탈용 온도로 유지해 둔 대향정반을 이용할 수 있다.
또, 상기의 피성형재료를, 몰드와 대향정반과의 사이에서 가열하기 전에, 예비가열할 수 있다. 이 방법에 의해, 수지가 이미 가열되어 있으므로, 온도상승시간을 매우 단축해서 처리량을 한층더 향상시킬 수 있다.
상기의 피성형재료는, 어떠한 형태이든 되며, 수지, 기판부착 수지, 각종 필름, 각종 복합재료 등이어도 된다. 수지 또는 수지필름으로서는, 예를 들면 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리비닐알코올, 폴리염화비닐리덴, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리염화비닐, 폴리스타이렌, ABS수지, AS수지, 아크릴수지, 폴리아세탈, 폴리뷰틸렌테레프탈레이트, 유리강화 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 변성 폴리페닐렌에테르, 폴리페닐렌설파이드, 폴리에테르에테르케톤, 액정 폴리머, 불소수지, 폴리설폰, 폴리에테르설폰, 폴리아미드이미드, 폴리에테르이미드, 열가소성 폴리이미드 등의 열가소성 수지나, 페놀수지, 멜라민수지, 요소수지, 에폭시수지, 불포화 폴리에스터수지, 알키드수지, 실리콘수지, 다이알릴프탈레이트수지, 폴리아미드비스말레이미드수지, 폴리비스아미드트라이아졸 등의 열경화성 수지, 및 이들을 2종 이상 혼합한 재료를 이용할 수 있다.
몰드, 정반에는, 각종 강재를 이용할 수 있다. 예를 들면 SS41의 후강판(厚鋼板), 단조품 등을 이용할 수 있다. 몰드에는, 강재 이외에 내열성 수지를 이용할 수도 있다. 몰드의 가공에는 선반, 밀링(milling), 방전가공, 레이저가공, 전자빔가공, 부식 등 주지된 어떠한 가공을 이용해도 된다.
실시의 형태 2
도 2는, 본 발명의 실시의 형태 2에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개요를 도시한 단면도이다. 도 2에 있어서, 고온용 정반(11)이 금형(5)의 바로 아래, 즉 성형가공위치에 배치되고, 냉각용 정반(12)은 퇴피위치에 퇴피하고 있다. 본 실시의 형태에 있어서의 포인트는, 정반(11) 위에 기재(7)를 배치하고, 그 기재(7) 위에 피성형재료인 필름(1)을 배치하고 있는 점에 있다. 도 2에 있어서, 필름(1)은 금형(5)의 몰드부(5a)에서 성형가공될 때, 기재(7)에 지지된 상태에서 몰드부(5a)가 가압접촉된다. 이 성형가공 시에는, 필름(1)은 정반(11)에 의해 기재(7)와 함께 가열된다.
성형가공 후 정반(11)이 퇴피위치로 이동할 때에도 계속해서, 기재(7)는 필름을 금형(5)에 가압하는 상태를 유지하도록 기재지지기구(도시하지 않음)에 지지된다. 이와 같은 상태의 유지는, 필름을 구성하는 수지 등이 유동해서, 몰드부(5a)의 오목부나 코너부까지 충분히 충전된 상태를 유지하기 위해서 중요하다. 정 반(11)이 이동한 후, 기재(7)가 필름(1)을 금형(5)에 가압접촉한 상태에 있어서, 냉각용 정반(12)이 성형가공위치로 이동해서, 기재(7)를 아래쪽으로부터 지지하고, 필름(1)을 냉각시킨다.
상기의 정반(11, 12)이 성형가공위치에 배치될 때 및 이탈될 때에, 참조부호 (20)로 나타낸 방향의 이동 이외에, 참조부호(20)의 방향에 교차하는 방향, 즉 기재(7)를 포함한 피성형재료 또는 미세구조체와의 간격을 변경하는 이동을 동반하는 것은 말할 필요도 없다. 상기와 같은 이동은, 특별한 단서는 없지만 다른 실시의 형태에 있어서도 동일하게 실행된다.
기재(7)에는, 소정의 강성 및 열전도율을 가지면 어떠한 것이든 된다. 예를 들면, 금속판, 내열성 수지판, 수지와 세라믹스와의 복합층, 이들의 조합층 등을 이용할 수 있다. 그 형태도, 절판형상의 것이어도, 배치(batch)식 단판, 장척(長尺)판, 연속공급되는 타입의 것, 감기 및 되돌려 감기 가능한 코일형상의 것 등이어도 된다. 또, 상기 기재를 대향정반과 피성형재료와의 사이에 배설하는 기재배설장치(도시하지 않음)도, 상기와 같은 기재의 형태에 따라서, 이들 기재를 상기 위치에 배설하는 장치이면 어떠한 장치구조를 구비하고 있어도 된다.
본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법에 있어서의 기본요소는, 피성형재료와, 대향정반과의 사이에, 기재를 장착해서, 미세구조체를 가공하는 데에 있다. 이 방법에 의해, 몰드에 인가되는 급격한 온도변화, 그것에 기인하는 하중충격을 완화할 수 있다.
또, 상기의 기재는, 피성형재료보다도 강성이 높고, 열전도율이 큰 것으로 할 수 있다. 이 방법에 의해, 기재에 의한 상기 온도충격이나 하중충격을 보다 확실히 완화할 수 있다.
그리고, 상기의 기재의 탄성률을 100GPa이상으로 할 수 있다. 이와 같은 기재를 이용하는 방법에 의해, 기재 자체에 인가되는 성형압력이나, 얇은 기재 두께의 적은 열용량에 기인하는 급격한 온도변화(하중충격)에 견딜 수 있다. 기재의 탄성률이 100GPa미만에서는 성형압력에 견디지 못하고, 미세구조체의 가공에 지장을 초래한다.
또, 상기의 기재의 열전도율을 20W/(mㆍK)이상으로 할 수 있다. 이와 같은 기재를 이용하는 방법에 의해, 대향정반 접촉 후의 온도추종시간이 단축되며, 처리량을 향상시킬 수 있다. 기재의 열전도율이 20W/(mㆍK)미만에서는 대향정반과 수지와의 사이의 열량교환속도가 충분하지 않고, 온도추종시간의 단축은 한정적이다. 또, 상기 실시의 형태 2에서는, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2개의 정반을 사용하기 위해서 정반을 이동시키는 방식을 전제로 한 설명을 실행하였다. 그러나, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2개의 정반을 사용할 수 있는 한, 2개의 정반은 정지된 채로 몰드를 이동시키는 장치, 또는 정반과 몰드를 동시에 이동시키는 방식이어도 된다. 이런 경우, 몰드를 이동시킬 때에 기재도 몰드와 동시에 이동시키는 것은 말할 필요도 없다. 이때 기재가 수지나 필름 등을 금형에 가압접촉한 상태를 유지한 채로 이동시킨다. 기재를 개재시켜서 수지나 필름을 몰드에 가압접촉한 채로 몰드를 이동시키는 구동장치는, 임의의 주지된 이런 종류의 장치로 구성할 수 있다.
실시의 형태 3
도 3은, 본 발명의 실시의 형태 3에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 부분단면도이다. 도 3에 있어서, 성형가공 후 정반(11)이 퇴피위치로 이동할 때에, 정반(12)이 성형가공위치에 배치될 때까지의 동안에, 기재(7)는 필름(1)을 금형(5)에 가압하는 상태를 유지하도록 기재지지기구(17)에 지지된다. 기재지지기구(17)는, 방향(25)으로 진퇴 가능한 기둥 또는 두꺼운 판으로 구성된다. 기재지지기구(17)는, 정반(11, 12)과 함께 기재(7)와 접촉하므로, 성형가공위치에 배치된 정반(11, 12)과 중복되지 않도록 설치된다.
상기와 같은 기재지지기구(17)에 의해, 몰드와 피성형재료와의 서로 대향하는 위치를 유지할 수 있으며, 고정밀도인 미세구조체를 가공하는 것이 가능하게 된다.
상기 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 기본요소는, 대향정반과 피성형재료와의 사이에 위치하는 기재를 구비하고, 해당 기재를 개재시켜서 상기 피성형재료를 몰드에 가압접촉해서, 성형하중을 유지하기 위한 기재지지기구를 구비하는 데에 있다. 이 장치에 의해, 몰드와 성형가공 중의 피성형재료와의 서로 대향하는 위치를 유지할 수 있으며, 몰드의 모퉁이부 등 결함(결손 등)이 발생하기 쉬운 개소의 형상을 냉각사이클까지 유지할 수 있다. 이 결과, 보다 고정밀도인 미세구조체를 얻는 것이 가능하게 된다. 또, 상기 실시의 형태 3에서는, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2개의 정반을 사용하기 위해서 정반을 이동시키는 방식을 전제로 한 설명을 실행하였다. 그러나, 1개의 미세구조체의 가공 중에 2의 정반을 사용할 수 있는 한, 2개의 정반은 정지된 채로 몰드를 이동시키는 장치, 또는 정반 과 몰드를 동시에 이동시키는 방식이어도 된다. 이런 경우, 몰드를 이동시킬 때에 기재도 몰드와 함께 이동시키며, 또한 그 이동 중에, 기재지지기구는 기재를 개재시켜서 수지나 필름 등을 금형에 가압접촉한 상태를 유지한다. 상기 구동장치 및 기재지지기구는, 임의의 주지된 이런 종류의 장치를 이용해서 구성할 수 있다.
다음에 소정의 선폭을 가지는 배선패턴용 미세구조체를 가공한 실시예 1 및 2에 대해서 설명한다.
실시예 1
L/S(Line/Space) = 50/50㎛의 금형(±0.3㎛)을 이용하여, 두께 200㎛의 PC(폴리카보네이트)필름(피성형재료)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름은 예비가열장치의 부분을 구성하는 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 다음에, 180℃로 가열한 가열용 정반(11)과 PC필름을 접촉시켜서, 한층더 온도상승시킨다. 정반(11)과 PC필름이 접촉해서 60초 후, 금형(5)을 가압접촉해서, 가압성형을 실시하였다.
그 후, 가열용 정반(11)을 제거하고, 60℃의 냉각용 정반(12)을 성형가공한 미세구조체(PC필름)(1a)에 가압접촉해서 냉각하였다. 냉각용 정반(12)과 PC필름(1a)이 접촉되어서 60초 후, PC필름(1a)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 5분간이었다.
실시예 2
L/S = 50/50㎛의 금형(±0.3㎛)을 이용하여, 두께 100㎛의 PC필름에의 미세성형을 실시하였다. PC필름은 세라믹스 히터에 의해 10O℃로 예비가열하였다. 한 편, PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에 앞서서, 180℃의 정반(11)은, 이미, 높은 열전도율을 가지는 AlN기판(기재)(7)과 접촉해서 AlN기판(7)을 가열하고 있다. 이 AlN기판(7) 위에 PC필름(1)을 탑재해서 가열한다. AlN기판(7) 위에 PC필름을 탑재해서 60초 후, 금형(5)을 가압접촉해서, 가압성형을 실시하였다.
그 후, 정반(11)을 제거하고, 또 AlN기판(7)은 가압접촉한 채로, AlN기판(7) 을 통해서 60℃의 정반(12)을 가압접촉해서 냉각하였다. 정반(12)을 가압접촉해서 180초 후에, 성형된 미세구조체인 PC필름(1a)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 7분간이었다. 종래의 주기에 대해서 장치의 사양에 의해 열용량이 크게 다르기 때문에 한 마디로는 설명할 수 없지만, 정반의 가열공정 및 냉각공정이 율속(律速)이 되는 경우, 20분간 ~ 30분간 필요하였다.
실시의 형태 4
다음에, 본 발명의 실시의 형태 4에 대해서 설명한다. 실시의 형태 4는, 도 2에 의거해서 설명한 상기 실시의 형태 2를 변형한 것이다. 즉, 실시의 형태 2에서는, 정반(11)을 기재(7)의 가열용으로서 이용하고, 정반(12)을 냉각용으로서 이용했지만, 실시의 형태 4에서는, 도 2에 있어서, 정반(11, 12)의 양자 모두가 가열 및 냉각의 시스템을 구비하고 있으며, 각각이 기재(7)의 가열 및 냉각의 쌍방의 공정에 있어서 사용된다.
본 실시의 형태에 있어서, 도 2에 도시한 바와 같이, 고온상태의 한쪽 정반(11)에 의해, 기재(7)를 개재해서 PC필름(1)을 가열하고, 금형(5)에 의해 PC필 름(1)을 성형한 후에, 정반(11)을 냉각시키고, 소정온도에 도달한 후에, PC필름(1)을 금형(5)으로부터 이형시킨다. 이 사이, 정반(12)은, 다음의 PC필름(1)을 가열하기 위해서, 고온상태로 대기하고 있다. 1개의 PC필름(1)의 이형이 완료된 후, 다음의 PC필름(1)의 성형공정에 진입하는 시점에서, 정반(11)을 고온상태의 정반(12)과 교환하고, 상기와 동일한 가열, 성형, 냉각, 이형의 공정이 반복된다.
실시예 3
L/S(Line/Space) = 50/50㎛의 금형(±0.3㎛)을 이용하여, 두께 200㎛의 PC(폴리카보네이트)필름(피성형재료)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름은 예비가열장치의 부분을 구성하는 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 다음에, 180℃로 가열한 정반(11)과 PC필름(1)을 접촉시켜서, 한층더 온도상승시킨다. 정반(11)과 PC필름(1)이 접촉되어서 60초 후, 금형(5)을 가압접촉해서, 가압성형을 실시하였다.
그 후, 정반(11)을 냉각시키고, 60℃에 도달한 후, PC필름(1)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 그 후 또한, 냉각용 정반(12)을 성형가공한 PC필름(1a)에 가압접촉해서 냉각하였다. 냉각용 정반(12)과 PC필름(1a)이 접촉되어서 60초 후, PC필름(1a)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 6분간이었다. 이 과정에서, 정반(12)을 180℃로 가열해서 두고, PC필름(1)의 교환 시에 정반(11)과 정반(12)을 교환한다.
상기 실시예 1 ~ 3에 있어서 가공한 미세구조체(배선패턴)에 있어서의 선폭을 레이저현미경에 의해서 측정한 결과를, 상기 1주기와 함께 표 1에 나타낸다. 표 1에 의하면, 실시예 1 ~ 3 모두 평균치는 목표로 설정한 대로의 선폭으로 완성되며, 변동범위도 허용범위(±1.O㎛) 내이다.
실시예 1 실시예 2 실시 3 측정수단
선폭(㎛) 50.0±0.5 50.0±0.3 50.0±0.3 레이저현미경
1주기(분간) 5 7 6 -
실시의 형태 5
다음에, 본 발명의 실시의 형태 5를, 도 4를 참조해서 설명한다. 실시의 형태 5에 있어서는, 금형(5)에 기재(107)를 접촉시키고, 이 기재(107)를 개재해서, 정반(111, 112)에 의해 금형(107)을 가열 혹은 냉각시키고, 피성형재료로서의 PC필름(1)의 성형이 실행된다. 금형(5)의 몰드면에 대향해서, 금형(5)과 함께 PC필름(1)을 끼우는 위치에, 온도설정장치와 대향정반을 겸비하는 부재(131)가 배치된다. 정반(111, 112)은, 실시의 형태 2와 같이, 한쪽을 가열에만, 다른 쪽을 냉각에만 이용해도 되며, 또, 실시의 형태 4와 같이, 정반(111, 112)의 각각을 가열 및 냉각의 쌍방에 이용해도 된다.
실시예 4
상기 실시의 형태 5의 수법을 이용해서, 다음과 같은 미세구조체의 성형을 실시하였다. L/S = 50/50㎛의 금형(±0.3㎛)을 이용하여, 두께 100㎛의 PC필름(1)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름(1)은 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 한편, PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에 앞서서, 180℃의 정반(111)은, 이미, 높은 열전도율을 가지는 AlN기판(기재)(107)과 접촉해서, AlN기판(107)의 가열을 하고 있다. 이 AlN기판(107)의 PC필름(1)에 대향하는 쪽의 면에 금형(5)의 배면을 접촉시켜서 가열한다. AlN기판(107) 위에 금형(5)을 탑재해서 60초 후, PC필름(1)을 금형(5)에 가압접촉해서, 가압성형을 실시하였다.
그 후, 정반(111)을 제거하고, 또 AlN기판(107)은 가압접촉한 채로, AlN기판 (107)을 통해서 60℃의 정반(112)을 가압접촉해서 냉각하였다. 정반(112)을 가압접촉해서 120초 후에, 성형된 미세구조체인 PC필름(1a)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 6분간이었다.
실시의 형태 6
다음에, 본 발명의 실시의 형태 6을, 도 5를 참조해서 설명한다. 실시의 형태 6에 있어서는, 상기 실시의 형태 5와 마찬가지로 금형(5)에 기재(107a)를 접촉시키고, 이 기재(107a)를 개재해서, 정반(111a, 112a)에 의해 금형(5)을 가열 혹은 냉각시키고, 피성형재료로서의 PC필름(1)의 성형이 실행된다. 본 실시의 형태가 실시의 형태 5와 다른 것은, PC필름(1)의 금형(5)에 대향하는 쪽과는 반대쪽 면에도 기재(107b)를 접촉시키고, 이 기재(107b)를 개재해서, 정반(111b, 112b)에 의해서 PC필름(1)의 가열 및/또는 냉각을 실행하는 점이다.
실시예 5
상기 실시의 형태 6의 수법을 이용해서, 다음과 같은 미세구조체의 성형을 실시하였다. 도 5에 도시한 바와 같이, AlN기판으로 이루어지는 기재(107a)를 금형(5)의 배면에 가압접촉한 상태에서, 180℃의 정반(111a)에 의해 기재(107a)를 개재해서 금형(5)을 가열한다. 이것과 병행해서, AlN기판으로 이루어지는 기재(107b)를 PC필름(1)의 배면에 가압접촉한 상태에서, 180℃의 정반(111b)에 의해 기재(107b)를 개재해서 PC필름(1)을 가열한다. 그 후, 기재(107a, 107b)는 금형(5) 및 PC필름(1)에 가압접촉된 채로의 상태에서, 정반(111a, 111b)을 제거하고, 60℃의 정반(111a, 111b)을 90초 동안, 기재(107a, 107b)에 가압접촉해서, 기재(107a, 107b)를 개재해서 금형(5) 및 PC필름(1)을 각각 냉각하였다. 본 실시예에서는, PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은, 5.5분간이었다
상기 실시예 4 및 5에 있어서 가공한 미세구조체(배선패턴)에 있어서의 선폭을 레이저현미경에 의해서 측정한 결과를, 상기 1주기와 함께 표 2에 나타낸다. 표 2에 의하면, 실시예 4 및 5에 대해서도, 모두 평균치는 목표로 설정한 대로의 선폭으로 완성되며, 변동범위도 허용범위(±1.O㎛) 내이다.
실시예 4 실시예 5 측정수단
선폭(㎛) 50.0±0.3 50.0±0.3 레이저현미경
1주기(분간) 6 5.5 -
실시의 형태 7
다음에, 본 발명의 실시의 형태 7에 대해서, 도 6에서 도 8을 참조해서, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 6은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개략구성을 도시한 종단면도이며, 도 7 및 도 8은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 및 제2 공정단면도이다.
우선, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치는, 금형(5)을 구비하고, 이 금형(5)의 아래쪽에, 성형가공위치와 퇴피위치와의 사이를 이동 가능하게 설치되는 대향정반(211)이 배치되어 있다. 금형(5)의 대향정반(211)쪽에는, 소정의 패턴이 형성된 몰드부(5a)가 형성되어 있다. 몰드부(5a)와 대향정반(211)과의 사이에는, 피성형재료인 필름(1)이 배치되어 있다.
금형(5)과 대향정반(211)은, 구동장치(도시 생략)에 의해 성형가공위치와 퇴피위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 구동장치는, 이런 종류의 구동장치에 상용되는 임의의 기구를 이용해서 실현할 수 있다.
대향정반(211)은, 표면쪽에 위치하고, 가열장치(211h)를 포함한 제1 블록 (211a)과, 이면쪽에 위치하는 제2 블록(211b)을 가지고 있다. 제1 블록(211a)과 제2 블록(211b)은, 정반용 구동장치(도시 생략)에 의해, 제1 블록(211a)과 제2 블록(211b)이 접촉하는 위치와, 제1 블록(211a)과 제2 블록(211b)이 분리되는 위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하도록 설치되어 있다. 이 정반용 구동장치는, 이런 종류의 구동장치에 상용되는 임의의 기구를 이용해서 실현할 수 있지만, 블록끼리의 접촉부에 있어서의 열저항을 저하시키고, 열이동효율을 높이는 관점에서, 진공흡착장치를 이용함으로써, 제1 블록(211a)과 제2 블록(211b)을 진공흡착시키는 것이 바람직하다.
또한, 블록끼리의 접촉부에 있어서의 열저항을 저하시키고, 열이동효율을 높이기 위해서는, 블록끼리의 접촉에 있어서, 어느 한쪽의 블록의 접촉면의 표면거칠기(Ra)가, 0.5㎛이하인 것이 바람직하다.
제1 블록(211a)에 포함되는 가열장치(211h)는, 공지된 가열장치를 매설하는 것이 가능하지만, 대향정반(211)의 균열(均熱)성의 관점에서는, 세라믹스에 발열체를 형성하고, 통전에 의해 발열시키는 세라믹스 히터인 것이 바람직하다. 세라믹스에는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 및 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
제1 블록(211a) 및 제2 블록(211b)에는, 효율적으로 열이동을 실현시키기 위해서, 고열전도율을 가지는, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 철, 스테인리스, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 보다 열이동효율을 높이기 위해서는, 제2 블록(211b)의 열용량은, 제1 블록(211a)과 제2 블록(211b)과의 합계 열용량의 30%이상인 것이 바람직하다.
상기 구성으로 이루어지는 미세구조체의 가공장치에 있어서, 우선, 대향정반(211)이 가열장치(211h)에 의해 성형온도로 가열된 후, 도 7에 도시한 바와 같이, 대향정반(211)을 퇴피위치에서 성형가공위치로 이동시켜서, 필름(1)이 몰드(5)에 가압접촉되어서, 가압가열 성형가공된다. 그 후, 상기 성형가공 시의 하중이 일정시간 유지된다. 냉각 시에 있어서는, 도 8에 도시한 바와 같이, 제2 블록(211b)이, 제1 블록(211a)으로부터 분리된다.
이와 같이, 냉각 시에 제2 블록(211b)이 제1 블록(211a)으로부터 분리됨으로써, 냉각 시에 있어서의 대향정반(211)의 체적을 감소시켜서 대향정반(211)의 총열용량을 감소시키고, 대향정반(211)에 축적된 열량을 물리적으로 배출함으로써, 대향정반(211)의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다. 이것에 의해, 대향정반(211)의 냉각효율의 향상이 도모되고, 대향정반(211)의 열사이클의 단축화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한 필름(1)은, 성형가공위치에 장착되기 전에, 예비가열장치(도시 생략)에 의해 예열해 두어도 된다. 예비가열장치는, 일정온도로 유지된 노이어도 되며, 히터 등의 가열장치이어도 된다.
실시의 형태 8
다음에, 도 9에서 도 11을 참조해서, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 9에서 도 11은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 ~ 제3 공정단면도이다. 또한, 상기 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치와 동일 또는 상당부분에 대해서는, 동일한 참조번호를 붙이고, 중복되는 설명은 반복하지 않는 것으로 한다.
상기 실시의 형태에 있어서는, 냉각 시에 제2 블록(211b)이 제1 블록(211a)으로부터 분리됨으로써, 대향정반(211)의 냉각효율의 향상을 도모하고 있었다. 본 실시의 형태에 있어서는, 또한, 대향정반(211)의 냉각효율의 향상을 도모하는 동시에, 다음 공정에 있어서의 가열 시의 가열효율의 향상을 도모하도록 한 것이다. 도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치에 있어서는, 제2 블록(211b)과 거의 동일한 구성으로 이루어지는 제3 블록(211c)을 가지고 있다.
제2 블록(211b)은, 가열공정에 있어서 가열되어 있기 때문에, 냉각공정에 있어서, 도 10에 도시한 바와 같이, 제2 블록(211b)과 제3 블록(211c)과의 이동을 실행하여, 도 11에 도시한 바와 같이, 제3 블록(211c)을 제1 블록(211a)에 접촉시킨다.
이와 같이, 가열 직후의 대향정반(211)의 체적을 감소시켜서 대향정반(211)의 총열용량을 감소시키고, 대향정반(211)에 축적된 열량을 물리적으로 배출하는 동시에, 냉각 시에는, 외부 부재인 제3 블록(211c)을 제1 블록(211a)에 접촉시킴으로써, 냉각 시에 제1 블록(211a)이 가지는 열량이 냉각된 상태인 제3 블록(211c)으로 이동됨으로써, 대향정반의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또, 제2 블록(211b)은 이미 어느 정도 가열된 상태이기 때문에, 다음 공정에 있어서의 가열 시에는, 제3 블록(211c) 대신에 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)에 접촉시킴으로써, 대향정반(11)의 가열효율의 향상을 도모하는 것도 가능하게 된다.
실시의 형태 9
다음에, 도 12 및 도 13을 참조해서, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 12 및 도 13은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 및 제2 공정단면도이다. 또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치와 동일 또는 상당 부분에 대해서는, 동일한 참조번호를 붙이고, 중복되는 설명은 반복하지 않는 것으로 한다.
상기 실시의 형태에 있어서는, 냉각 시에 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)으로부터 분리함으로써, 대향정반(211)의 냉각효율의 향상을 도모하고 있었다. 본 실시의 형태에 있어서는, 가열공정에 있어서는, 제1 블록(211a)만을 이용하고, 냉각공정에 있어서, 처음으로 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)에 접촉하도록 한 것이다. 우선, 도 12에 도시한 바와 같이, 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)으로부터 분리한 상태에서, 대향정반(211)을 퇴피위치로부터 성형가공위치로 이동시켜서, 필름(1)을 몰드(5)에 가압접촉한다. 그 후, 상기 성형가공 시의 하중이 일정시간 유지된다.
다음에, 냉각 시에 있어서는, 도 13에 도시한 바와 같이, 냉각된 상태인 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)에 접촉시킨다. 이것에 의해, 냉각 시에 있어서의 대향정반(211)의 체적이 증가하고, 제1 블록(211a)이 가지는 열량이 제2 블록(211b)으로 이동함으로써, 대향정반(211)의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 도 13에 있어서는, 제2 블록(211b)을 이동시킴으로써, 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)에 접촉시키는 경우에 대해서 설명했지만, 도 14에 도시한 바와 같이, 제2 블록(211b)을 고정시키고, 금형(5), 필름(1), 및 제1 블록(211a)을 일체적으로 제2 블록(211b)쪽으로 이동시키는 것도 가능하다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 제2 블록(211b) 및 제3 블록(211c)은, 제1 블록(211a)에 대해서 기본적으로는, 직선적인 이동인 왕복운동을 하지만, 이와 같은 이동형태에 한정되지 않고, 제2 블록(211b) 및 제3 블록(211c)이 순환이동되는 이동형태이면 어떠한 것이어도 되며, 예를 들면 각각 복수의 제2 블록(211b) 및 제3 블록(211c)이 원형상으로 주회해도 되고, 또는 높이위치를 변경하면서 이동해도 된다.
다음에 소정의 선폭을 가지는 배선패턴용 미세구조체를 가공한 실시예 6 및 7에 대해서 설명한다.
실시예 6
L/S(Line/Space) = 50/50㎛의 금형(±O.3㎛)을 이용하여, 두께 100㎛의 PC(폴리카보네이트)필름(피성형재료)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름은 예비가열장치의 부분을 구성하는 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 다음에, 170℃로 가열한 가열용 제1 블록(211a)과 PC필름을 접촉시켜서, 한층더 온도상승시켰다. 제1 블록(211a)과 PC필름이 접촉해서 60초 후, 금형(5)을 가압접촉해서, 가압가열성형을 실시하였다.
그 후, 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)으로부터 분리하고, 제1 블록(211a)이 60℃에 도달한 후, PC필름(1)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 8분간이었다.
실시예 7
L/S(Line/Space) = 50/50㎛의 금형(±0.3㎛)을 이용하여, 두께 100㎛의 PC(폴리카보네이트)필름(피성형재료)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름은 예비가열장치의 부분을 구성하는 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 다음에, 170℃로 가열한 가열용 제1 블록(211a)과 PC필름을 접촉시켜서, 한층더 온도상승시켰다. 제1 블록(211a)과 PC필름이 접촉되어서 60초 후, 금형(5)을 가압접촉해서, 가압가열성형을 실시하였다.
그 후, 제2 블록(211b)을 제1 블록(211a)으로부터 분리하고, 냉각용 제3 블록(211c)을 제1 블록(211a)에 접촉시켰다. 제1 블록(211a)이 60℃에 도달한 후, PC필름(1)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 5분간이었다.
실시의 형태 10
다음에, 본 발명의 실시의 형태 10에 대해서, 도 15에서 도 17을 참조해서, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 15는, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치의 개략구성을 도시한 종단면도이며, 도 16 및 도 17은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 및 제2 공정단면도이다.
우선, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치는, 금형(5)을 구비하고, 이 금형(5)의 위쪽에, 성형가공위치와 퇴피위치와의 사이를 이동 가능하게 설치되는 대향정반(311)이 배치되어 있다. 금형(5)의 대향정반(311)쪽에는, 소정의 패턴이 형성된 몰드부(5a)가 형성되어 있다. 몰드부(5a)와 대향정반(311)과의 사이에는, 피성형재료인 필름(1)이 배치되어 있다.
금형(5)과 대향정반(311)은, 구동장치(도시 생략)에 의해 성형가공위치와 퇴피위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 설치되어 있다. 이 구동장치는, 이런 종류의 구동장치에 상용되는 임의의 기구를 이용해서 실현할 수 있다.
몰드(5)의 PC필름(1)에 대향하는 쪽과는 반대쪽 면(도면에서는 하부면)에, 상부쪽에 위치하여 가열장치(305h)를 포함한 제1 블록(305a)과, 하부쪽에 위치하는 제2 블록(305b)을 가지고 있다. 제1 블록(305a)과 제2 블록(305b)과는, 구동장치(도시 생략)에 의해, 제1 블록(305a)과 제2 블록(305b)이 접촉하는 위치와, 제1 블록(305a)과 제2 블록(305b)이 분리되는 위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하도록 설치되어 있다. 이 정반용 구동장치는, 이런 종류의 구동장치에 상용되는 임의의 기구를 이용해서 실현할 수 있지만, 블록끼리의 접촉부에 있어서의 열저항을 저하시키고, 열이동효율을 높이는 관점에서, 진공흡착장치를 이용함으로써, 제1 블록(305a)과 제2 블록(305b)을 진공흡착시키는 것이 바람직하다.
또한, 블록끼리의 접촉부에 있어서의 열저항을 저하시키고, 열이동효율을 높이기 위해서는, 블록끼리의 접촉에 있어서, 어느 한쪽의 블록의 접촉면의 표면거칠기(Ra)가, 0.5㎛이하인 것이 바람직하다.
제1 블록(305a)에 포함되는 가열장치(305h)는, 공지된 가열장치를 매설하는 것이 가능하지만, 균열성의 관점에서는, 세라믹스에 발열체를 형성하고, 통전에 의해 발열시키는 세라믹스 히터인 것이 바람직하다. 세라믹스에는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 및 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료를 이용하는 것이 바람직하다.
제1 블록(305a) 및 제2 블록(305b)에는, 효율적으로 열이동을 실현시키기 위해서, 고열전도율을 가지는, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 철, 스테인리스, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 또, 보다 열이동효율을 높이기 위해서는, 제2 블록(305b)의 열용량은, 제1 블록(305a)과 제2 블록(305b)과의 합계 열용량의 30%이상인 것이 바람직하다.
상기 구성으로 이루어지는 미세구조체의 가공장치에 있어서, 우선, 제1 블록 (305a) 및 제2 블록(305b)으로 이루어지는 가열냉각용 블록(305)이 가열장치(305h)에 의해 성형온도로 가열된 후, 도 16에 도시한 바와 같이, 금형(5) 및 대향정반(311)을 퇴피위치로부터 성형가공위치로 이동시켜서, 필름(1)이 몰드(5)에 가압접촉되어서, 가압가열 성형가공된다. 그 후, 상기 성형가공 시의 하중이 일정시간 유지된다. 냉각 시에 있어서는, 도 17에 도시한 바와 같이, 제2 블록(305b)이, 제1 블록(305a)으로부터 분리된다.
이와 같이, 냉각 시에 제2 블록(305b)이 제1 블록(305a)으로부터 분리됨으로써, 냉각 시에 있어서의 블록(305)의 체적을 감소시켜서 총열용량을 감소시키고, 블록(305)에 축적된 열량을 물리적으로 배출함으로써, 블록(305)의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다. 이것에 의해, 블록(305)의 냉각효율의 향상이 도모되고, 블록(305)의 열사이클의 단축화를 도모하는 것이 가능하게 된다.
또한, 필름(1)은, 성형가공위치에 장착되기 전에, 예비가열장치(도시 생략)에 의해 예열해 두어도 된다. 예비가열장치는, 일정온도로 유지된 노이어도 되며, 히터 등의 가열장치이어도 된다.
실시의 형태 11
다음에, 도 18에서 도 20을 참조해서, 실시의 형태 11에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 18에서 도 20은, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 ~ 제3 공정단면도이다. 또한, 상기 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치와 동일 또는 상당부분에 대해서는, 동일한 참조번호를 붙이고, 중복되는 설명은 반복하지 않는 것으로 한다.
상기 실시의 형태 10에 있어서는, 냉각 시에 제2 블록(305b)이 제1 블록(305a)으로부터 분리됨으로써, 블록(305)의 냉각효율의 향상을 도모하고 있었다. 본 실시의 형태에 있어서는, 또한, 블록(305)의 냉각효율의 향상을 도모하는 동시에, 다음 공정에 있어서의 가열 시의 가열효율의 향상을 도모하도록 한 것이다. 도 18에 도시한 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치에 있어서는, 제2 블록(305b)과 거의 동일한 구성으로 이루어지는 제3 블록(305c)을 가지고 있다.
제2 블록(305b)은, 가열공정에 있어서 가열되어 있기 때문에, 냉각공정에 있어서, 도 19에 도시한 바와 같이, 제2 블록(305b)과 제3 블록(305c)과의 이동을 실행하여, 도 20에 도시한 바와 같이, 제3 블록(305c)을 제1 블록(305a)에 접촉시킨다.
이와 같이, 가열 직후의 블록(305)의 체적을 감소시켜서 블록(305)의 총열용량을 감소시키고, 블록(305)에 축적된 열량을 물리적으로 배출하는 동시에, 냉각 시에는, 외부 부재인 제3 블록(305c)을 제1 블록(305a)에 접촉시킴으로써, 냉각 시에 제1 블록(305a)이 가지는 열량이 냉각된 상태인 제3 블록(305c)으로 이동됨으로써, 대향정반의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또, 제2 블록(305b)은 이미 어느 정도 가열된 상태이기 때문에, 다음 공정에 있어서의 가열 시에는, 제3 블록(305c) 대신에 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)에 접촉시킴으로써, 블록(305)의 가열효율의 향상을 도모하는 것도 가능하게 된다.
실시의 형태 12
다음에, 도 21 및 도 22를 참조해서, 실시의 형태 12에 있어서의 미세구조체의 가공장치 및 가공방법에 대해서 설명한다. 또한, 도 21 및 도 22는, 본 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공방법을 도시한 제1 및 제2 공정단면도이다. 또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서의 미세구조체의 가공장치와 동일 또는 상당부분에 대해서는, 동일한 참조번호를 붙이고, 중복되는 설명은 반복하지 않는 것으로 한다.
상기 실시의 형태 10 및 11에 있어서는, 냉각 시에 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)으로부터 분리함으로써, 블록(305)의 냉각효율의 향상을 도모하고 있었다. 본 실시의 형태에 있어서는, 가열공정에 있어서는, 제1 블록(305a)만을 이용하고, 냉각공정에 있어서, 처음으로 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)에 접촉하도록 한 것이다. 우선, 도 21에 도시한 바와 같이, 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)으부터 분리시킨 상태에서, 블록(305)을 퇴피위치로부터 성형가공위치로 이동시키고, 필름(1)을 몰드(5)에 가압접촉한다. 그 후, 상기 성형가공 시의 하중이 일정시간 유지된다.
다음에, 냉각 시에 있어서는, 도 22에 도시한 바와 같이, 냉각된 상태인 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)에 접촉시킨다. 이것에 의해, 냉각 시에 있어서의 블록(305)의 체적이 증가하고, 제1 블록(305a)이 가지는 열량이 제2 블록(305b)으로 이동됨으로써, 블록(305)의 냉각속도의 향상을 도모하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 도 22에 있어서는, 제2 블록(305b)을 이동시킴으로써, 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)에 접촉시키는 경우에 대해서 설명했지만, 도 23에 도시한 바와 같이, 제2 블록(305b)을 고정시키고, 금형(5), 필름(1), 및 제1 블록(305a)을 일체적으로 제2 블록(305b)쪽으로 이동시키는 것도 가능하다.
또한, 상기 각 실시의 형태에 있어서, 제2 블록(305b) 및 제3 블록(305c)은, 제1 블록(305a)에 대해서 기본적으로는, 직선적인 이동인 왕복운동을 하지만, 이와 같은 이동형태에 한정되지 않고, 제2 블록(305b) 및 제3 블록(305c)이 순환이동되는 이동형태이면 어떠한 것이어도 되며, 예를 들면 각각 복수의 제2 블록(305b) 및 제3 블록(305c)이 원형상으로 주회해도 되고, 또는 높이위치를 변경하면서 이동해도 된다.
다음에 소정의 선폭을 가지는 배선패턴용 미세구조체를 가공한 실시예 8에 대해서 설명한다.
실시예 8
L/S(Line/Space) = 5O/5O㎛의 금형(±O.3㎛)을 이용하여, 두께 100㎛의 PC필름(피성형재료)(1)에의 미세성형을 실시하였다. PC필름(1)은 예비가열장치의 부분을 구성하는 세라믹스 히터에 의해 100℃로 예비가열하였다. 다음에, 도 15에 도시한 바와 같이, 170℃로 가열한 가열용 제1 블록(305a)과 PC필름(1)을 접촉시켜서, 한층더 온도상승시켰다. 제1 블록(305a)과 금형(5)이 접촉되어서 60초 후, 도 16에 도시한 바와 같이, 대향정반(311)을 가압접촉해서, 가압가열성형을 실시하였다.
그 후, 도 17에 도시한 바와 같이, 제2 블록(305b)을 제1 블록(305a)으로부터 분리하고, 도 18 ~ 20에 도시한 바와 같이, 냉각용 제3 블록(305c)을 제1 블록(305a)에 접촉시켰다. 제1 블록(305a)이 60℃에 도달한 후, PC필름(1)을 금형(5)으로부터 이형시켰다. 상기의 PC필름(1)의 금형성형위치에의 장착에서 이형까지의 1주기의 시간은 7분간이었다.
상기 실시예 6 ~ 8에 있어서 가공한 미세구조체(배선패턴)에 있어서의 선폭을 레이저현미경에 의해서 측정한 결과를, 상기 1주기와 함께 표 3에 나타낸다. 표 3에 의하면, 실시예 4 및 5에 대해서도, 모두 평균치는 목표로 설정한 대로의 선폭으로 완성되며, 변동범위도 허용범위(±1.O㎛) 내이다.
실시예 6 실시예 7 실시예 8 측정수단
선폭(㎛) 50.0±0.3 50.0±0.3 50.0±0.3 레이저현미경
1주기(분간) 8 5 7 -
이번에 개시된 실시의 형태 및 실시예는 모든 점에서 예시로서 제한적인 것은 아닌 것으로 고려되어야 할 것이다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 청구의 범위에 의해서 나타나며, 청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.
본 발명은, 그 독자적인 방법 및 장치에 의해, 고품질의 미세구조체를 고능 률적이고 높은 수율로 가공할 수 있으며, 향후, 이 분야에 있어서 다대한 공헌을 하는 것이 기대된다.

Claims (39)

  1. 피성형재료로부터 미세구조체를 가공하기 위한 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반을 구비하고, 1개의 상기 미세구조체의 가공 중에, 상기 적어도 2개의 대향정반을 사용하고,
    상기 피성형재료와 상기 대향정반과의 사이에 기재를 장착해서 상기 미세구조체를 가공하고,
    상기 기재는, 상기 피성형재료보다도 강성이 높고, 열전도율이 큰 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반을 동일한 온도로 설정하지 않는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 피성형재료를, 상기 몰드와 상기 대향정반과의 사이에서 가열하기 전에, 예비가열하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기재의 탄성률이, 100GPa이상인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기재의 열전도율이, 20W/(mㆍK)이상인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  8. 제 1항 또는 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반을 교체할 때에, 상기 기재를 개재시켜서 상기 피성형재료를 몰드에 가압접촉해서, 성형(成型) 하중을 유지하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반이, 각각 가열 및 냉각시스템을 가지고, 1개의 상기 대향정반에 의해서 1개의 피성형재료를 가열, 성형 및 냉각한 후에, 다른 상기 대향정반에 의해서 다른 피성형재료를 가열, 성형 및 냉각을 실행하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반이, 각각 가열 및 냉각시스템을 가지고, 상기 대향정반 중의 제 1의 대향정반을 이용해서, 상기 피성형재료의 1개를 가열에서 냉각까지 실행해서 성형하고,
    다음의 상기 피성형재료를 가공할 때에는, 미리 가열된 제 2의 대향정반을 이용해서 가열에서 냉각까지 실행해서 성형하고, 그동안에 상기 제 1의 대향정반을 가열해서, 다음의 피성형재료의 성형에 대비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  11. 피성형재료로부터 미세구조체를 가공하기 위한 몰드와,
    상기 몰드에 대향하는 적어도 2개의 대향정반과,
    1개의 상기 미세구조체의 가공 중에, 상기 적어도 2개의 대향정반을 사용하기 위한 구동장치와,
    상기 피성형재료보다도 강성이 높고, 열전도율이 큰 기재를 구비한 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 구동장치는, 상기 적어도 2개의 대향정반을, 상기 대향정반이 사용되지 않는 퇴피위치와, 그 대향정반이 사용되는 사용위치와의 사이를 이동시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반의 온도를 설정하는 온도설정장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  14. 제 11항에 있어서,
    상기 피성형재료를, 상기 몰드와 상기 대향정반과의 사이에 배치하기 전에, 예비가열하는 예비가열장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  15. 제 11항에 있어서,
    상기 기재는 상기 대향정반과 상기 피성형재료와의 사이에 위치하고, 상기 기재를 개재시켜서 상기 피성형재료를 몰드에 가압접촉해서, 성형하중을 유지하기 위한 기재지지기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  16. 제 11항에 있어서,
    상기 기재는 상기 대향정반과 상기 피성형재료와의 사이에 배설되고, 상기 기재를, 상기 대향정반과 상기 피성형재료와의 사이에 배설하는 기재배설장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  17. 제 11항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 대향정반이, 각각 가열 및 냉각시스템을 가지고,
    상기 대향정반은, 상기 피성형재료의 1개를 가열에서 냉각까지 실행해서 성형하기 위해서 이용되는 제 1의 정반과,
    다음의 피성형재료를 가공할 때에 가열에서 냉각까지 실행해서 성형하는 제 2의 대향정반을 포함하고,
    상기 제 2의 대향정반이 피성형재료의 가열 및 냉각을 실행하는 동안에, 상기 제 1의 대향정반을 가열해서, 다음의 피성형재료의 성형에 대비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  18. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공장치로서,
    상기 대향정반이,
    상기 피성형재료에 대향하는 쪽에 위치하여 가열장치를 포함한 제1 블록과,
    상기 피성형재료에 대향하는 쪽과는 반대쪽에 위치하는 제2 블록을 가지고,
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록은, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 접촉하는 위치와, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 분리되는 위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 형성되고,
    상기 가열장치에 의한 상기 제1 블록의 가열 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록에 접촉시키고,
    상기 제1 블록의 냉각 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록으로부터 분리시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  19. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공장치로서,
    상기 몰드의 배면으로부터 상기 몰드를 가열 및 냉각하는 가열냉각블록을 추가로 구비하고,
    상기 가열냉각블록은,
    상기 몰드에 대향하는 쪽에 위치하여 가열장치를 포함한 제1 블록과,
    상기 피성형재료에 대향하는 쪽과는 반대쪽에 위치하는 제2 블록을 가지고,
    상기 제1 블록과 상기 제2 블록과는, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 접촉하는 위치와, 상기 제1 블록과 상기 제2 블록이 분리되는 위치와의 사이를 상대적으로 이동 가능하게 형성되고,
    상기 가열장치에 의한 상기 제1 블록의 가열 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록에 접촉시키고,
    상기 제1 블록의 냉각 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록으로부터 분리시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제1 블록을 냉각하기 위해서, 상기 제1 블록에 접촉시키기 위한 제3 블록을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  23. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 가열장치에 의한 상기 제1 블록의 가열 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록으로부터 분리하고,
    상기 제1 블록의 냉각 시에는, 상기 제2 블록을 상기 제1 블록에 접촉시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  24. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제1 블록에의 상기 각 블록의 접촉에는, 진공흡착에 의해 상기 각 블록을 상기 제1 블록에 접촉시키기 위한 진공흡착장치를 가지는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  25. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 제1 블록과 상기 각 블록과의 접촉에 있어서,
    어느 하나의 블록의 접촉면의 표면거칠기(Ra)가, 0.5㎛이하인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  26. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 가열장치는, 세라믹스에 발열체를 형성하고, 통전에 의해 발열시키는 히터인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  27. 제 26항에 있어서,
    상기 세라믹스는, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 및 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  28. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    상기 각 블록은, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 철, 스테인리스, 산화알루미늄, 질화알루미늄, 질화규소, 탄화규소, 질화붕소로 이루어지는 군으로부터 선택된 재료인 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  29. 제 18항 또는 제 19항에 있어서,
    가열성형되기 전에, 상기 피성형재료를 예비가열하기 위한 예비가열장치를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공장치.
  30. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서,
    상기 대향정반의 체적을, 가열 시와 냉각 시에 다르게 해서, 상기 피성형재료의 가압가열성형을 실행하고,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의 상기 대향정반의 일부를 분리하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  31. 삭제
  32. 제 30항에 있어서,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의 상기 대향정반에 대해서, 외부 부재를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  33. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서,
    상기 몰드의 배면으로부터 상기 몰드를 가열 및 냉각하는 가열냉각블록을 추가로 구비하고,
    상기 가열냉각블록의 체적을, 가열 시와 냉각 시에 다르게 해서, 상기 피성형재료의 가압가열성형을 실행하고,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의, 상기 가열냉각블록의 일부를 분리하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  34. 제 33항에 있어서,
    상기 대향정반의 배면으로부터 상기 대향정반을 가열 및 냉각하는, 다른 가 열냉각블록을 추가로 포함하고,
    상기 다른 가열냉각블록의 체적을, 가열 시와 냉각 시에 다르게 해서, 상기 피성형재료의 가압가열성형을 실행하는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  35. 삭제
  36. 제 33항 또는 제 34항에 있어서,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의 상기 가열냉각블록에 대해서, 외부 부재를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  37. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서,
    상기 대향정반이 가열장치를 포함하고,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의, 상기 대향정반으로부터, 상기 피성형재료에 대향하는 쪽과는 반대쪽의 일부를 분리하는 공정과,
    상기 일부가 분리된 후의 나머지의 상기 대향정반에, 외부 부재를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  38. 몰드와 대향정반과의 사이에 피성형재료를 끼우고, 이 피성형재료를 가압가열성형함으로써 미세구조체를 가공하기 위한 미세구조체의 가공방법으로서,
    상기 몰드의 배면으로부터 상기 몰드를 가열 및 냉각하기 위한, 가열냉각블록를 포함하고,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의, 상기 가열냉각블록으로부터, 상기 피성형재료에 대향하는 쪽과는 반대쪽의 일부를 분리하는 공정과,
    상기 일부가 분리된 후의 나머지의 상기 가열냉각블록에, 외부 부재를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
  39. 제 38항에 있어서,
    상기 대향정반의 배면으로부터 상기 대향정반을 가열 및 냉각하는, 다른 가열냉각블록을 추가로 포함하고,
    상기 피성형재료의 냉각 시에, 상기 피성형재료의 가열 시에 있어서의, 상기 다른 가열냉각블록으로부터, 상기 피성형재료에 대향하는 쪽과는 반대쪽의 일부를 분리하는 공정과,
    상기 일부가 분리된 후의 나머지의 상기 다른 가열냉각블록에, 다른 외부 부 재를 접촉시키는 것을 특징으로 하는 미세구조체의 가공방법.
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