KR101421910B1 - 전사 시스템 및 전사 방법 - Google Patents

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Abstract

형(M)에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴(M1)을 기판(W)에 설치되어 있는 성형 재료(D)에 전사하는 전사 시스템(1)에 있어서, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하도록 구성되어 있는 위치 결정 장치(3)와, 위치 결정 장치(3)와는 별체로 구성되고, 위치 결정 장치(3)로 위치 결정되어 서로 접착된 형(M)과 기판(W)을 수취하고, 형(M)과 기판(W)을 가압하여 성형 재료(D)를 경화하고, 전사를 하도록 구성되어 있는 전사 장치(5)를 갖는다.

Description

전사 시스템 및 전사 방법{TRANSFERRING SYSTEM AND TRANSFERRING METHOD}

본 발명은 전사 시스템 및 전사 방법에 관한 것이며, 특히, 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을 기판에 전사하는 것에 관한 것이다.

최근 들어, 전자선 묘화법 등으로 석영 기판 등에 초미세한 전사 패턴을 형성하여 형(몰드)을 제작하고, 성형 재료에 상기 형을 소정의 압력으로 가압하여, 당해 형에 형성된 전사 패턴을 전사하는 나노임프린트 기술이 연구 개발되어 있다(예를 들어, 비특허 문헌 1 참조).

예를 들어, 하드 디스크나 CD, DVD 등 회전식의 기억 장치에서는, 최근 들어, 고밀도의 데이터를 디스크에 형성하기 위한 기억 매체(기록 매체)를 성형하는 수단으로서, 이러한 나노임프린트 기술을 활용하는 방법에의 관심이 높아져 왔다.

상기 임프린트를 실행하기 위한 종래의 전사 장치에서는, 기판의 성형 재료가 정확한 위치에, 형의 미세한 전사 패턴을 전사하기 위해서, 형의 아이 마크와 기판의 아이 마크를, 유리로 구성된 기판 설치체 등을 개재하여 카메라로 촬영하고, 이 촬영 결과에 따라, 형에 대한 기판(기판 설치체)의 위치 결정을 하고 있다. 그리고 이 위치 결정 후에, 형으로 기판 설치체에 설치되어 있는 기판을 가압하여, 형의 미세한 전사 패턴을 기판의 성형 재료에 전사하고 있다.

또한, 종래의 기술에 관련한 문헌으로서, 예를 들어 특허 문헌 1을 또한 예로 들 수 있다.

일본 특허 공개 제2008-194980호 공보

Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001)192-199

그런데, 상기 종래의 전사 장치에서는, 형에 대한 기판의 위치 결정과 전사를 위한 가압을 행하고 있으므로, 정확한 위치 결정이 곤란해지는 경우가 있고, 또한, 전사 시에 인가되는 가압력이 제한된다고 하는 문제가 있다.

즉, 기판 설치체의 두께를 두껍게 해서, 전사 시에 있어서의 가압력을 크게 할 수 있도록 하면, 예를 들어 두꺼운 유리를 개재하여 카메라로 형이나 기판의 아이 마크를 촬영하지 않으면 안 되어, 아이 마크의 위치 어긋남 양을 정확하게 측정할 수 없을 우려가 있다.

한편, 기판 설치체를 얇게 하면, 아이 마크의 위치 어긋남 양을 카메라로 정확하게 측정할 수 있게 되지만, 기판 설치체의 강성이 낮아지므로, 전사 시에 큰 가압력을 인가하는 것이 어려워진다.

본 발명은 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 기판에 설치되어 있는 성형 재료에 전사하는 전사 시스템 및 전사 방법에 있어서, 형에 대한 기판의 정확한 위치 결정을 할 수 있음과 함께, 전사 시의 가압력을 올리는 것에 의해 전사에 필요한 시간을 짧게 할 수 있는 전사 시스템 및 전사 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

제1 측면의 발명은, 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 기판에 설치되어 있는 성형 재료에 전사하는 전사 시스템에 있어서, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 위치 결정 장치와, 상기 위치 결정 장치와는 별체로 구성되고, 상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정되어 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 수취하고, 상기 형과 상기 기판을 가압하여 상기 성형 재료를 성형하고, 상기 전사를 하도록 구성되어 있는 전사 장치를 갖는 전사 시스템이다.

제2 측면의 발명은, 제1 측면의 발명에 있어서, 상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 전사 장치는, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단과는 별도의 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단과 상기 전사 장치의 가열 수단은, 각각이, 별개의 설정값에 의해 온도 제어를 할 수 있도록 구성되어 있는 전사 시스템이다.

제3 측면의 발명은, 제1 측면의 발명에 있어서, 상기 성형 재료는, 열경화성 수지이며, 상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여 상기 열경화성 수지가 경화하는 온도보다 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고, 상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열경화성 수지를 성형하도록 구성되어 있는 전사 시스템이다.

제4 측면의 발명은, 제1 측면의 발명에 있어서, 상기 성형 재료는, 자외선 경화 수지이며, 상기 위치 결정 장치에서는, 상기 자외선 경화 수지의 일부를 사용하여, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 전사 시스템이다.

제5 측면의 발명은, 제1 측면의 발명에 있어서, 상기 성형 재료는, 열가소성 수지이며, 상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열가소성 수지를 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고, 상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열가소성 수지를 연화시켜서 상기 열가소성 수지에의 상기 미세한 전사 패턴의 전사를 하도록 구성되는 전사 시스템이다.

제6 측면의 발명은, 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 열가소성 수지로 구성되어 있는 기판에 전사하는 전사 시스템에 있어서, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되는 위치 결정 장치와, 상기 위치 결정 장치와는 별체로 구성되고, 상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정되어 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 수취하고, 상기 형과 상기 기판을 가압하여, 상기 전사를 하도록 구성되는 전사 장치를 구비하고 있고, 상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 기판을 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고, 상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고, 상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 기판을 연화시켜서 상기 기판에의 상기 미세한 전사 패턴의 전사를 하도록 구성되어 있는 전사 시스템이다.

제7 측면의 발명은, 제1 측면 내지 제3 측면, 제5 측면, 제6 측면 중 어느 하나의 측면에 있어서, 상기 위치 결정 장치에서는, 자외선 경화 수지를 사용하여, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 전사 시스템이다.

제8 측면의 발명은, 제1 측면 내지 제7 측면 중 어느 하나의 측면에 있어서, 상기 전사 장치에 의한 상기 가압은 롤러를 사용하여 이루어지도록 구성되고, 상기 위치 결정 장치에 의해 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 롤러로부터 이격되어 있는 전사 시스템이다.

제9 측면의 발명은, 제1 측면 내지 제7 측면 중 어느 하나의 측면에 있어서, 상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체에 의해 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고, 상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 형·기판 유지체로부터 이격되어 있는 전사 시스템이다.

제10 측면의 발명은, 제1 측면 내지 제7 측면 중 어느 하나의 측면에 있어서, 상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체에 의해 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고, 상기 롤러에 형성되어 있는 절결, 상기 형·기판 유지체에 형성되어 있는 절결 중 적어도 어느 하나의 절결에 의해, 상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 롤러, 상기 형·기판 유지체 중 적어도 어느 하나에 비접촉되도록 구성되는 전사 시스템이다.

제11 측면의 발명은, 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 기판에 설치되어 있는 성형 재료에 전사하는 전사 방법에 있어서, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하는 위치 결정 공정과, 상기 위치 결정 공정에 의한 위치 결정 후, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하는 접착 공정과, 상기 접착 공정에서 접착된 상기 형과 상기 기판을 반송하는 반송 공정과, 상기 반송 공정에서의 반송 후, 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 가압하여 상기 성형 재료를 성형하고, 상기 전사를 하는 전사 공정을 갖는 전사 방법이다.

본 발명에 따르면, 형에 대한 기판의 정확한 위치 결정을 할 수 있음과 함께, 전사 시의 가압력을 올리는 것에 의해 전사에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다는 효과를 발휘한다.

도 1은 전사 시스템의 개요를 도시하는 블록도이다.
도 2는 위치 결정 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 전사 장치의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 위치 결정 장치에 의해 형과 기판이 서로 접착되어 생성된 형·기판 접착체의 개략 구성과, 형·기판 접착체에 대한 전사 장치의 롤러의 위치를 도시하는 도면이며, (a)는 정면도이고, (b)는 평면도이다.
도 5는 전사 시스템의 동작의 개요를 도시하는 도면이다.
도 6은 전사의 개요를 도시하는 도면이다.

전사 시스템(1)은 도 6에서 나타낸 바와 같이, 형(몰드)(M)에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴(미세한 요철로 형성된 전사 패턴)(M1)을, 기판(W)에 설치되어 있는 성형 재료(D)에 전사하는 것이다. 전사에 의해, 성형 재료(D)에는 형(M)의 전사 패턴(M1)에 대하여 반전하고 있는 미세한 요철(D1)이 형성된다. 미세한 요철(D1)(M1)의 높이나 피치는, 예를 들어 가시광선의 파장 정도로 되어 있다.

전사 시스템(1)은 도 1에서 나타낸 바와 같이, 위치 결정 장치(3)와 전사 장치(5)를 구비하여 구성된다. 기판 스토커(7)에 저장되어 있는 기판(W)이 도포 장치(9)에 반송되고, 이 반송되어 온 기판(W)에, 도포 장치(9)에서 경화 전의 성형 재료(D)가 설치되게 된다. 성형 재료(D)가 설치된 기판(W)은 위치 결정 장치(3)에 반송(공급)되게 된다. 또한, 상술한 기판(W)의 반송은, 도시하지 않은 로봇 등의 반송 장치에 의해 이루어진다.

위치 결정 장치(3)에서는, 상세하게는 후술하는데, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정 등이 이루어지게 된다. 위치 결정 장치(3)에 공급되는 형(M)은, 분리 장치(전사 후에 성형 재료(D)를 개재하여 서로 달라붙어 있는 기판(W)과 형(M)을 분리하는 장치)(11)에 의해 분리된 형(M)이며, 도시하지 않은 로봇 등의 반송 장치에 의해 분리 장치(11)로부터 위치 결정 장치(3)에 공급되게 된다. 또한, 형(M)이 수지 재료 등으로 구성되어 있어서 재사용되지 않을 경우에는, 도시하지 않은 형 스토커에 저장되어 있는 미사용의 형(M)을 위치 결정 장치(3)에 공급하도록 해도 된다.

전사 장치(5)에서는, 상세하게는 후술하는데, 형(M)에 형성되어 있는 전사 패턴(M1)을, 기판(W)에 설치되어 있는 성형 재료(D)에 전사하게 된다. 위치 결정 장치(3)로부터 전사 장치(5)에 형(M)과 기판(W)(성형 재료(D))을 반송하는 반송 장치(13)도 로봇 등으로 구성되어 있다.

전사 장치(5)로 전사되어 일체화되어 있는 형(M)과 기판(W)과 성형 재료(D)(도 6(b) 참조)는 분리 장치(11)에 반송되어 형(M)이 기판(W)과 성형 재료(D)로부터 분리되도록 되어 있다(도 6(c) 참조). 형(M)으로부터 분리된 기판(W)과 성형 재료(D)는, 전사 후 스토커(15)에 반송되도록 되어 있다. 이 기판(W) 등의 반송도, 도시하지 않은 로봇 등의 반송 장치에 의해 이루어지도록 되어 있다.

또한, 전사 시스템(1)에 있어서의 기판(W)이나 형(M) 등의 반송이나 위치 결정이나 전사 등은, 제어 장치(17)의 제어 하에, 예를 들어 낱장으로 행해지게 된다.

형(M)은, 니켈 등의 금속 또는 자외선이 투과하는 석영 유리 등의 재료 또는 수지 등의 재료로 구성되어 있다. 또한, 형(M)은, 도 4나 도 6에서 나타낸 바와 같이, 예를 들어 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있고, 미세한 전사 패턴(M1)은, 형(M)의 두께 방향의 한쪽 면에 형성되어 있다. 미세한 전사 패턴(M1)이 형성되어 있는 형(M)의 부위(전사 패턴 형성 부위)(M2)는, 예를 들어 직사각형 형상으로 형성되고, 형(M)의 중앙부에 존재하고 있다. 따라서, 형(M)의 두께 방향의 한쪽 면의 주변부에는, 「ㅁ」 자 형상의 미세 전사 패턴 비형성 부위(M3)가 존재하고 있다.

기판(W)은, 예를 들어 소정 파장의 전자파가 투과하는 재료(유리 등의 가시광이 투과하는 재료) 또는 실리콘 등의 재료로, 직사각형 평판 형상으로 형성되어 있다. 기판(W)의 크기는, 형(M)과 거의 동일하거나 또는 약간 크거나 또는 약간 작게 되어 있다.

성형 재료(D)는, 예를 들어 열경화성 수지 또는 자외선 경화 수지 등의 수지 재료로 구성되어 있다(가시광이 투과하는 재료로 구성되어 있는 경우도 있음). 성형 재료(D)는, 기판(W)의 두께 방향의 한쪽 면에, 얇은 막 형상으로 되어 설치되어 있다. 성형 재료(D)가 설치되어 있는 기판(W)의 부위(성형 재료 설치 부위)(W1)는 예를 들어 직사각형 형상으로 형성되어 있고, 기판(W)의 중앙부에 존재하고 있다. 따라서, 기판(W)의 두께 방향의 한쪽 면의 주변부에는, 「ㅁ」 자 형상의 성형 재료 비설치 부위(W2)가 존재하고 있다. 또한, 성형 재료 설치 부위(W1)의 크기는, 전사 패턴 형성 부위(M2)와 거의 동일하거나 또는 약간 크거나 또는 약간 작게 되어 있다.

성형 재료(D)는, 전사 전에는, 경화되어 있지 않고 액체 상태 또는 유동체 형상으로 되어 있고, 전사를 할 때에 경화해서 성형물이 형성되도록 되어 있다.

위치 결정 장치(3)는 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 하도록 구성되어 있다. 또한, 위치 결정 장치(3)는 상기 위치 결정 후에, 예를 들어 접착제를 사용하여, 형(M)(형(M)의 일부)과 기판(성형 재료(D)이 설치되어 있는 기판의 일부)(W)을 서로 접착함으로써, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치를 고정하고, 형(M)과 기판(W)을 일체화되도록 구성되어 있다.

여기서, 위치 결정 장치(3)에 대하여 상세하게 설명하는데, 이하, 설명의 편의를 위해서, 수평한 일방향을 X축 방향으로 하고, 수평한 다른 일방향으로서 X축 방향에 직교하는 방향을 Y축 방향으로 하고, 연직 방향을 Z축 방향으로 한다.

위치 결정 장치(3)는 도 2에서 나타낸 바와 같이, 기판(W)을 설치하기 위한 XYθ 스테이지(19)와 형(M)을 유지하기 위한 형 유지체(21)를 구비하고 있다.

XYθ 스테이지(19)는 XYθ 스테이지 베이스(23)와, XYθ 스테이지 테이블(25)을 구비하여 구성되어 있다. XYθ 스테이지 베이스(23)는 베이스체(27)의 평면 형상의 상면의 중앙부에서 베이스체(27)에 일체적으로 설치되어 있다. XYθ 스테이지 테이블(25)은 XYθ 스테이지 베이스(23)의 상방에 설치되어 있고, 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)에 의해 가이드되고 있다. 그리고, XYθ 스테이지 테이블(25)은 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, X축 방향과 Y축 방향과 θ축 주위에 있어서, XYθ 스테이지 베이스(23)에 대하여 이동(회전) 위치 결정 가능하게 되어 있다. θ축이란, Z축 방향으로 연장된 축이며, 예를 들어 XYθ 스테이지(19)의 중심을 지나는 축이다.

XYθ 스테이지 테이블(25)의 평면 형상의 상면의 중앙에는, 평판 형상의 기판 설치체(29)가 일체적으로 설치된다. 기판 설치체(29)의 평면 형상의 상면은, 수평하게 전개되어 있다. 그리고, 기판(W)을 용이하게 착탈 가능한 기판 유지 수단(기판 유지부; 기판 유지 기구; 예를 들어 진공 흡착)(31)에 의해, 기판 설치체(29) 상면의 중앙부에서, 기판(W)을 일체적으로 유지하도록 되어 있다.

기판(W)은, 두께 방향의 다른 쪽 면(성형 재료(D)가 설치되어 있지 않은 면)이 하측에 위치하고, 기판 설치체(29)의 상면에 면 접촉하고, 기판 설치체(29)에 유지되도록 되어 있다. 따라서, 기판 설치체(29)에 설치된 기판(W)의 한쪽 면(수평 방향으로 전개되어 있는 상면)에 성형 재료(D)가 존재하게 된다.

형 유지체(21)는 형 유지체 지지체(33)를 통하여 베이스체(27)에 지지되어 있다. 형 유지체 지지체(33)는 지주(35)와 수평 빔(37)을 구비하여 구성되어 있다. 지주(35)는 예를 들어 한 쌍으로 설치되어 있다. 한쪽의 지주(35)는 X축 방향의 일단부 측에서 XYθ 스테이지(19)로부터 이격되고, 베이스체(27)의 상면으로부터 세워 설치하여 베이스체(27)에 일체적으로 설치되어 있다. 다른 쪽의 지주(35)는 X축 방향의 타단부 측에서 XYθ 스테이지(19)로부터 이격되고, 베이스체(27)의 상면으로부터 세워 설치하여 베이스체(27)에 일체적으로 설치되어 있다.

수평 빔(37)은 길이 방향의 일단부가 한쪽의 지주(35)의 상단부에 일체적으로 설치되어 있고, 길이 방향의 타단부가 다른 쪽의 지주(35)의 상단부에 일체적으로 설치되어 있다. 그리고, 형 유지체 지지체(33)가 문 형상으로 되어 있음과 동시에, 수평 빔(37)은 XYθ 스테이지(19)의 상방에서 XYθ 스테이지(19)로부터 이격되고, X축 방향으로 길게 연장되어 있다.

형 유지체(21)는 형 유지체 본체부(39)와 형 유지부(예를 들어 진공 척)(41)를 구비하여 구성되어 있다. 형 유지체 본체부(39)는 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)으로 가이드되고 있다. 그리고, 형 유지체(21)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, XYθ 스테이지(19)의 상방에서 XYθ 스테이지(19)로부터 이격되고, Z축 방향에서(XYθ 스테이지(19)에 접근·이격하는 방향으로), 형 유지체 지지체(33)(베이스체(27); XYθ 스테이지(19))에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.

진공 척(41)은 형 유지체 본체부(39)의 하단부에서 형 유지체 본체부(39)에 일체적으로 설치되어 있다. 진공 척(41)의 하면은, 수평 방향으로 전개되어 있고, 이 하면의 중앙부에 형(M)의 두께 방향의 다른 쪽 면(전사 패턴(M1)이 형성되어 있지 않은 면)이 면 접촉하고, 진공 흡착으로 형(M)을 착탈 가능하게 유지하게 된다.

또한, XYθ 스테이지(19)의 기판 설치체(29)에 기판(W)이 설치되어 형 유지체(21)에 형(M)이 유지되어 있는 상태에서, Z축 방향으로부터 보면, 기판(W)의 중심과 형(M)의 중심이 서로 거의 일치하고 있음과 함께, 기판(W)의 세로 방향과 형(M)의 세로 방향이 X축 방향과 거의 일치하고 있다. 또한, XYθ 스테이지(19)의 기판 설치체(29)에 기판(W)이 설치되어 형 유지체(21)에 형(M)이 유지되어 있는 상태에서는, 기판(W)의 상방에 형(M)이 존재하고 있다. 그리고, 형(M)이 기판(W)의 상방에서 기판(W)(성형 재료(D))으로부터 이격되어 존재하고 있는 상태로부터, 형 유지체(21)가 Z축 방향(하측 방향)으로 이동함으로써, 기판(W)의 성형 재료(D)와 형(M)이 서로 접촉하도록 되어 있다.

XYθ 스테이지(19)의 내측에는, 공동(43)이 형성되어 있고, 공동(43)의 상측은, 기판 설치체(29)에 의해 덮여져 있다. 이 공동(43) 내에 카메라(45)와 리프트 핀(47)이 설치되어 있다. 리프트 핀(47)은 도시하지 않은 가이드 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)으로 가이드되고, 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 실린더 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, 상하 방향으로 이동하도록 되어 있다.

카메라(45)는 예를 들어 X축 방향과 Y축 방향에서 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다. 또한, 카메라(45)가 X축 방향이나 Y축 방향에서 위치 결정되어 있는 상태에서, 기판 설치체(29)를 통해서, 기판(W)과 형(M)을 촬영할 수 있도록 되어 있다. 기판(W)은, 유리 등의 가시광선이 투과가능한 재료로 구성되어 있다.

또한, 기판 설치체(29)가 금속 등으로 구성되어 있는 경우에는, 기판 설치체(29)에 설치되어 있는 관통 구멍(49)을 통해서, 기판(W)과 형(M)을 카메라(45)로 촬영할 수 있도록 되어 있다.

또한, 도 1에서는, 카메라(45)로 형(M)을 본 경우, 성형 재료(D)를 통하여 형(M)을 촬영하도록 도시되어 있지만, 실제로는, 성형 재료(D)의 X축 방향의 치수는, 더 작게 되어 있어, 관통 구멍(49)의 위치에는, 성형 재료(D)가 존재하지 않아, 카메라(45)로 형(M)을 촬영할 경우, 성형 재료(D)를 통하지 않고 형(M)을 촬영할 수 있게 되어 있다.

또한, 기판 설치체(29)에는, 전사에 의한 가압력이 걸리지 않고, 기판(W)을 적재 등 할 수 있으면 좋으므로, 최대한 얇게 형성되어 있다.

카메라(45)는 적어도 한 쌍이 설치되어 있고, XYθ 스테이지(19)의 한쪽 측에 1개의 카메라(45)가 설치되어 있고, XYθ 스테이지(19)의 다른 쪽 측에 1개의 카메라(45)가 설치되어 있다.

그리고, 각 카메라(45)로, 기판(W)의 예를 들어 코너에 그려져 있는 아이 마크(도시하지 않음)와, 형(M)의 예를 들어 코너에 그려져 있는 아이 마크(도시하지 않음)를 촬영하고, 이 촬영 결과에 따라, 제어 장치(17)의 제어 하에, XYθ 스테이지 테이블(25)을 적절히 움직임으로써, 형(M)의 아이 마크와 기판(W)의 아이 마크를 예를 들어 서로 일치시킨다. 이에 의해, 형 유지체(21)에 유지되어 있는 형(M)에 대한, 기판 설치체(29)에 설치되어 있는 기판(W)의 위치(X축 방향, Y축 방향 및 θ축 주위의 위치)를 정확하게 할 수 있다.

또한, 기판(W)이 실리콘 등의 가시광선을 투과하지 않는 재료로 구성되어 있는 경우에 있어서는, 카메라(45)를 적절히 이동하여 기판(W)의 아이 마크와 형(M)의 아이 마크를 별개로 촬영하지만, 기판(W)의 아이 마크 촬영용으로, 2개의 카메라를 설치하고, 형(M)의 아이 마크 촬영용으로, 다른 2개의 카메라를 설치해도 된다. 이렇게 2개의 카메라(45)를 이동할 경우 또는 4개의 카메라를 설치한 경우, 기판(W)을 형(M)보다 작게 형성하고, 또는, 기판(W)에 관통 구멍을 설치하거나 하여, 형(M)의 아이 마크 촬영용 카메라가, 기판(W)을 통하지 않고 형(M)의 아이 마크를 촬영할 수 있도록 되어 있는 것으로 한다.

또한, 카메라(45)를 XYθ 스테이지(19)에 설치하는 대신에 또는 추가해서, 형 유지체 본체부(39)에 설치되어 있어도 된다. 그리고 예를 들어, XYθ 스테이지(19)에 설치한 카메라(45)에 의해 기판(W)의 아이 마크를 촬영하고, 형 유지체 본체부(39)에 설치한 카메라에 의해 형(M)의 아이 마크를 촬영해도 된다.

리프트 핀(47)은 하단부에 위치하고 있을 경우, 기판 설치체(29)에 설치되어 있는 기판(W)의 하방에서 기판(W)으로부터 이격되어 있다. 한편, 리프트 핀(47)이 상단부에 위치하고 있을 경우에는, 기판 설치체(29)의 중앙에 설치되어 있는 관통 구멍(51)을 통해서, 리프트 핀(47)의 상단부가, 기판 설치체(29)의 상면으로부터 상방으로 약간 돌출되게 되어 있다. 기판 설치체(29)에 의한 진공 흡착을 멈추고 리프트 핀(47)이 기판 설치체(29)의 상면으로부터 상방으로 약간 돌출함으로써, 기판 설치체(29)에 설치되어 있던 기판(W)이 기판 설치체(29)로부터 용이하게 이격되게 되어 있다. 그리고, 반송 장치(13)로 반송하도록 되어 있다.

지주(35)에는, 베이스체(27)와 형 유지체(21)와 XYθ 스테이지(19)와 수평 빔(37)으로부터 이격하여, 디스펜서 지지체(53)가 설치된다. 디스펜서 지지체(53)는 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)에 의해 가이드되고 있다. 그리고, 디스펜서 지지체(53)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, X축 방향과 Z축 방향에 있어서, 지주(35)(XYθ 스테이지 베이스(23))에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다. 또한, 디스펜서 지지체(53)가 X축 방향과 Z축 방향에 더하여, Y축 방향으로 이동 가능하게 되어 있거나, 소정의 축 주위로 회전 가능하게 되어 있어도 된다.

디스펜서 지지체(53)에는, 디스펜서(55)가 설치된다. 디스펜서(55)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 경화 전의 접착제(예를 들어 자외선 경화 수지)를 소정량 토출할 수 있도록 되어 있다.

또한, 디스펜서 지지체(53)에는, LED(발광 다이오드)(57) 등의 접착제 경화 촉진체가 설치되어 있다. 디스펜서(55)로부터 토출되는 접착제가 경화 전의 자외선 경화 수지인 경우에는, LED(57)로부터 자외선이 출사되게 되어 있다.

또한, 접착제로서 순간 접착제나 열경화성 수지 등을 사용하는 경우에는, LED(57)는 불필요하다. 또한, 접착제로서 열경화성 수지를 사용하는 경우, 이 접착제로서 사용하는 열경화성 수지는, 기판(W)에 설치되어 있는 전사 패턴(M1)이 전사되는 열경화성 수지(D)보다 낮은 온도에서 경화하는 것으로 한다. 그리고, 예를 들어 위치 결정 장치(3)의 히터(59)에 의해 경화되도록 되어 있는 것으로 한다(히터(59)로는, 성형 재료(D)인 열경화성 수지는 경화되지 않도록 되어 있음). 또한, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 하기 전에는, 위치 결정 장치(3)의 히터(59)에 의해, 접착제로서 사용하는 열경화성 수지가 경화하지 않도록 해 둔다.

또한, 성형 재료(D)와 접착제(위치 결정 장치(3)에 의해 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하는 접착제)의 종류가 상이해도 된다. 예를 들어, 성형 재료(D)의 종류에 관계없이, 접착제로서 자외선 경화 수지를 채용해도 된다.

전사 장치(5)는 위치 결정 장치(3)와는 별체로 구성되어 있고, 위치 결정 장치(3)로부터 이격되어 존재하고 있다. 그리고, 전사 장치(5)에서는, 위치 결정 장치(3)에 의해 위치 결정되어 서로 접착되어 일체화된 형(M)과 기판(W)(형·기판 접착체(MW))을 수취하고, 형(M)과 기판(W)을 가압해서(형(M)과 기판(W)에 끼움 지지압 하중을 가해) 성형 재료(D)를 경화하고, 전사를 하도록 구성되어 있다.

전사 장치(5)는 도 3에서 나타낸 바와 같이, 형·기판 접착체(MW)를 유지하는 형·기판 유지체(예를 들어 진공 척)(61)와, 형(M)과 기판(W)을 가압하기 위한 가압 수단(가압부; 가압 기구)(63)과, 성형 재료(D)를 경화하기 위한 성형 재료 경화 수단(성형 재료 경화부: 성형 재료 경화 장치)(65)을 구비하여 구성되어 있다.

진공 척(61)은 테이블(67)의 상측에서 테이블(67)에 일체적으로 설치되어 있다. 테이블(67)은 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)을 통하여 베이스체(69)의 상측에서 베이스체(69)에 지지되어 있다. 또한, 테이블(67)은 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, X축 방향으로 베이스체(69)에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.

진공 척(61)의 평면 형상의 상면에, 진공 흡착에 의해, 형·기판 접착체(MW)가 일체적으로 설치되도록 되어 있다. 진공 척(61)에 형·기판 접착체(MW)가 설치되어 있는 상태에서는, 형·기판 접착체(MW)의 기판(W)의 면(하면; 성형 재료(D)나 형(M)과는 반대측 면)이 진공 척(61)의 상면에 면 접촉하고 있음과 함께, 형·기판 접착체(MW)의 세로 방향이 X축 방향과 일치하고 있고, 진공 척(61)의 상면의 중앙부에 형·기판 접착체(MW)가 존재하고 있다.

가압 수단(63)은 원기둥 형상 또는 원통 형상의 롤러(71)를 구비하여 구성되어 있다. 롤러(71)는 베이스체(69)에 일체적으로 설치된 롤러용 지주(73)에 지지되어 있다. 롤러(71)의 회전 중심축(C1)은, Y축 방향으로 연장되어 있다.

롤러용 지주(73)는 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 한 쌍으로 설치되어 있다. 한쪽의 롤러용 지주(73)는 Y축 방향의 일단부 측에서 테이블(67)이나 진공 척(61)으로부터 이격되고, 베이스체(69)로부터 세워 설치하여 베이스체(69)에 일체적으로 설치되어 있다. 다른 쪽의 롤러용 지주(73)는 Y축 방향의 타단부 측에서 테이블(67)이나 진공 척(61)으로부터 이격되고, 베이스체(69)로부터 세워 설치하여 베이스체(69)에 일체적으로 설치되어 있다.

롤러(71)는 한 쌍의 롤러 지지체(75)에 지지되어 있다. 즉, 롤러(71)의 축(C1)의 연신 방향의 일단부가 베어링(도시하지 않음)을 통하여 한쪽의 롤러 지지체(75)에 지지되어 있고, 롤러(71)의 축(C1)의 연신 방향의 타단부가 베어링(도시하지 않음)을 통하여 다른 쪽의 롤러 지지체(75)에 지지되어 있다.

한쪽의 롤러 지지체(75)는 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)을 통하여 한쪽의 롤러용 지주(73)에 지지되어 있다. 또한, 한쪽의 롤러 지지체(75)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, Z축 방향에서 한쪽의 롤러용 지주(73)에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.

다른 쪽의 롤러 지지체(75)도, 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)을 통하여 다른 쪽의 롤러용 지주(73)에 지지되어 있다. 또한, 다른 쪽의 롤러 지지체(75)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, Z축 방향에서, 한쪽의 롤러 지지체(75)와 동기하고, 다른 롤러용 지주(73)에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.

이에 의해, 롤러(71)의 회전 중심축(C1)이 항상 수평으로 되어 있는(Y축 방향으로 연신하고 있는) 상태에서, 롤러(71)가 상하 방향에서 이동하도록 되어 있다.

한 쌍의 롤러 지지체(75)로 지지되어 있는 롤러(71)는 진공 척(61)의 상방에서 진공 척(61)으로부터 이격되어 있다. 그리고, 한 쌍의 롤러 지지체(75)가 상측 방향으로 이동함으로써, 진공 척(61)에 설치되어 있는 형·기판 접착체(MW)의 상방에서 형·기판 접착체(MW)로부터 롤러(71)가 이격되도록 되어 있고, 한 쌍의 롤러 지지체(75)가 하측 방향으로 이동함으로써, 진공 척(61)에 설치되어 있는 형·기판 접착체(MW)의 상방에서 형·기판 접착체(MW)에 접촉하고, 형·기판 접착체(MW)를 진공 척(61)과 협동하여 롤러(71)가 적절한 가압력으로 가압(끼움 지지압)하게 되어 있다.

롤러(71)가 형·기판 접착체(MW)를 가압하고 있는 상태에서는, 롤러(71)의 모선이, 형·기판 접착체(MW)의 형(M)에 선 접촉한다.

그리고, 테이블(67)을 이동함으로써, 테이블(67)의 이동 속도에 동기하여 롤러(71)가 회전하고(롤러(71)의 주위 속도와 테이블(67)의 이동 속도가 서로 일치하도록 하여 롤러(71)가 회전하고), 형·기판 접착체(MW)의 X축 방향의 일단부로부터 타단부를 향해서(도 3의 우측으로부터 좌측을 향해서), 성형 재료(D)(형·기판 접착체(MW))의 가압이 이루어지도록 되어 있다.

롤러(71)의 길이(Y축 방향의 치수)는 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 예를 들어 형(M)이나 기판(W)의 치수보다 작게 되어 있다. 또한, Y축 방향에서는, 형·기판 접착체(MW)의 중심과 롤러(71)의 중심이 서로 일치하고 있다. 이에 의해, Y축 방향에서는, 형·기판 접착체(MW)의 내측에 롤러가 위치하고 있다.

또한, 롤러(71)의 길이(Y축 방향의 치수)가 성형 재료 설치 부위(W1)나 전사 패턴 형성 부위(M2)보다 작게 되어 있어고, 성형 재료 설치 부위(W1)나 전사 패턴 형성 부위(M2)와 거의 동등해도 되고, 성형 재료 설치 부위(W1)나 전사 패턴 형성 부위(M2)보다 크게 되어 있어도 된다.

또한, 성형 재료 경화 수단(65)은 롤러(71)로 가압되고 있는 성형 재료(D)의 부위를 경화하도록 되어 있다. 따라서, 형·기판 접착체(MW)(테이블(67))가 롤러(71)에 대하여 이동함으로써, X축 방향의 일단부로부터 타단부를 향하여, 성형 재료(D)가 경화하도록 되어 있다.

테이블(67)에는, 한 쌍의 지주(77)가 설치되어 있다. 한쪽의 지주(77)는 X축 방향의 일단부 측에서 진공 척(61)(히터(79), 단열체(81), 냉각 장치(83))로부터 이격되고, 테이블(67)의 상면으로부터 세워 설치하여 테이블(67)에 일체적으로 설치되어 있다. 다른 쪽의 지주(77)는 X축 방향의 타단부 측에서 진공 척(61)(히터(79), 단열체(81), 냉각 장치(83))로부터 이격되고, 테이블(67)의 상면으로부터 세워 설치하여 테이블(67)에 일체적으로 설치되어 있다.

한쪽의 지주(77)에는, 리프트 핀 지지체(85)가 설치되어 있다. 리프트 핀 지지체(85)는 도시하지 않은 베어링 등의 가이드 수단(가이드부; 가이드 기구)에 의해 가이드되고 있다. 또한, 리프트 핀 지지체(85)는 제어 장치(17)의 제어 하에, 도시하지 않은 서보 모터 등의 액추에이터를 적절히 구동함으로써, Z축 방향에서, 지주(77)(테이블(67))에 대하여 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.

다른 쪽의 지주(77)에도, 리프트 핀 지지체(85)가 마찬가지로 설치되어 있고, 한쪽의 지주(77)의 리프트 핀 지지체(85)와 동기하여 이동하도록 되어 있다.

각 리프트 핀 지지체(85) 각각에는, 리프트 핀(87)이 일체적으로 설치되어 있다. 또한, X축 방향에 있어서의 진공 척(61) 상면의 양단부에는, 오목부(89)가 설치되어 있다. 그리고, 리프트 핀 지지체(85)가 하강 단부에 위치하고 있을 때에는, 각 리프트 핀(87) 각각이, 각 오목부(89) 각각에 인입하도록 되어 있다.

리프트 핀(87)이 오목부(89)에 인입하고 있는 상태에서, 형·기판 접착체(MW)를 진공 척(61)에 설치할 수 있도록 되어 있다. 또한, 진공 척(61)에 의한 진공 흡착을 멈추고, 각 리프트 핀(87)(리프트 핀 지지체(85))을 상승시키면, 각 리프트 핀(87)의 선단부와 이 근방의 부위가, 형·기판 접착체(MW)의 하면(X축 방향에 있어서의 양단부의 하면)에 접촉하고, 각 리프트 핀(87)으로 형·기판 접착체(MW)를 들어올려, 형·기판 접착체(MW)를 진공 척(61)으로부터 용이하게 이격할 수 있게 되어 있다.

또한, 도 3에서는, 리프트 핀(87)이 우측에 1개 좌측에 1개밖에 그려져 있지 않지만, 형·기판 접착체(MW)를 안정되게 들어올리기 위해서, 리프트 핀(87)은 적어도 3개 이상의 복수 설치되어 있는 것으로 한다. 예를 들어, 도 3의 우측의 리프트 핀(87)은 1개이며, Y축 방향(도 3의 지면에 직교하는 방향)에서 형·기판 접착체(MW)의 중앙부에 설치되어 있다. 또한, 도 3의 좌측의 리프트 핀(87)은 2개이며, 한쪽의 리프트 핀(87)이 Y축 방향으로 형·기판 접착체(MW)의 한쪽의 단부 측(도 3의 지면의 안측)에 설치되어 있고, 다른 쪽의 리프트 핀(87)이 Y축 방향에서 형·기판 접착체(MW)의 다른 쪽의 단부 측(도 3의 지면의 전방 측)에 설치되어 있다.

여기서, 성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우의 전사에 대하여 상세하게 설명한다.

성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우의 전사에서는, 우선, 도 6(a)에서 나타낸 바와 같이, 기판(W)의 상면에 경화 전의 열경화성 수지(D)가 박막 형상으로 설치되어 있고, 형(M)이, 기판(W)(열경화성 수지(D))의 상면으로부터 이격되어 있는 상태로부터, 형(M)을 하강한다.

계속해서, 형(M)으로 열경화성 수지(D)를 가압하고, 가열함으로써 열경화성 수지(D)를 경화시킨다(도 6(b) 참조).

계속해서, 형(M)을 상승시켜, 기판(W)과 열경화성 수지(D)로부터 분리한다(도 6(c) 참조). 이에 의해, 열경화성 수지(D)에 미세한 요철(미세한 다수의 오목부)(D1)이 형성된다.

도 6에서의 가압에서는, 롤러가 그려져 있지 않지만, 실제로는 롤러를 사용하여 가압을 하고 있는 것으로 한다. 또한, 전사 장치(5)에 있어서, 도 6에서 나타낸 바와 같이, 롤러 없이 가압을 하도록 되어 있어도 된다.

계속해서, 전사 시스템(1)과는 다른 장치로, 미세한 요철(D1)의 잔막을 O2 애싱 등의 애싱으로 제거하고(도 6(d) 참조), 경화되어 있는 열경화성 수지(D)를 마스킹 부재로 하여 에칭 등에 의해, 기판(W)에 미세한 오목부를 형성하고(도 6(e) 참조), 경화되어 있는 열경화성 수지(D)를 제거하면, 도 6(f)에서 나타낸 바와 같이, 기판(W)에 미세한 요철이 형성된다.

열경화성 수지(D)는, 200℃ 내지 250℃ 정도 사이의 소정의 온도(예를 들어 250℃)로 경화하는 것이며, 형(M)은, 예를 들어 니켈 등의 금속으로 구성되어 있고, 기판(W)은 예를 들어, 유리로 구성되어 있다.

성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우, 위치 결정 장치(3)는 위치 결정 장치(3)에 설치되어 있는 기판(열경화성 수지(D)가 설치되어 있는 기판)(W)과 형(M)을 가열하는 가열 수단(가열부; 가열 장치)(91)(히터(59))을 구비한다.

위치 결정 장치의 가열 수단(91)은 기판 설치체(29)와 진공 척(41)에 설치되어 있는 것으로 한다. 즉, 예를 들어 가열 수단(91)이 기판 설치체(29)의 상면의 근방과 진공 척(41)의 하면의 근방에 내장되어 있는 것으로 한다.

이 경우, 기판 설치체(29)의 카메라(45)용의 관통 구멍(49)이 내열 유리로 막혀 있어, 히터(59)가 발하는 열에 의해 카메라(45)가 악영향을 받지 않게 되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 기판 설치체(29)의 하면의 근방이나 하면에 냉각 장치를 설치하고, 또한, 카메라(45)의 둘레에 냉각 장치를 설치하여, 열에 의해 카메라(45)가 악영향을 받지 않도록 되어 있어도 된다.

또한, 성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우, 위치 결정 장치(3)는 가열 수단(91)을 사용하여 열경화성 수지(D)가 경화하는 온도보다 낮은 온도(예를 들어, 약간 낮은 온도)까지, 기판(W)(열경화성 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W))과 형(M)을 가열한다. 그리고, 이 가열 후에 가열 후의 온도를 거의 유지한 채 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 하고, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하도록 구성되어 있다.

또한, 성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우, 반송 장치(13)는 가열 수단(가열부; 가열 장치)에 의해 가열 후의 온도를 거의 유지한 채, 형·기판 접착체(MW)를, 위치 결정 장치(3)로부터 전사 장치(5)로 반송하도록 되어 있다. 반송 장치(13)의 가열 수단(가열부; 가열 장치)은 예를 들어 반송 장치(13)의 기판 유지부(도시하지 않음)에 설치된 히터로 구성되어 있는 것으로 한다.

또한, 반송 장치(13)에 가열 수단이 설치되는 것이 바람직하지만, 반송 시간이 짧고, 반송하는 것에 따라서는, 형·기판 접착체(MW)의 온도가 거의 내려가지 않는 것이라면, 반송 장치(13)에 가열 수단을 설치하지 않아도 된다.

또한, 성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우, 전사 장치(5)에는, 가열 수단(가열부; 가열 장치; 예를 들어 히터(80))이 설치되어 있다. 그리고, 히터(80)에 의해, 서로 접착된 기판(W)과 형(M)(전사 장치(5)에 설치되는 형·기판 접착체(MW))을 가열하여, 열경화성 수지(D)를 경화하도록 되어 있다.

전사 장치(5)의 히터(79)는 직사각형 평면 형상으로 형성되어 있고, 진공 척(61)의 하측에서 진공 척(61)에 접촉하여 진공 척(61)에 일체적으로 설치되어 있다. 히터(79)의 하측에는, 직사각형 평판 형상의 단열체(81)가 접촉하여 히터(79)에 일체적으로 설치되어 있다. 단열체(81)의 하측에는, 직사각형 평판 형상의 냉각 장치(예를 들어 수냉의 냉각 장치)(83)가 접촉하여 단열체(81)에 일체적으로 설치되어 있다. 냉각 장치(83)의 하면은, 테이블(67)의 상면에 접촉하고, 냉각 장치(83)가 테이블(67)에 일체적으로 설치되어 있다. 즉, 테이블(67)의 상면에는, 냉각 장치(83)와 단열체(81)와 히터(79)와 진공 척(61)이 이 순서대로 겹쳐져서 일체적으로 설치되어 있다.

진공 척(61)은 열전도성이 좋은 금속 등의 재료로 구성되어 있고, 위치 결정 장치(3)의 기판 설치체(29)보다 두껍고 강성이 높게 되어 있다. 또한, 겹쳐져 있는 진공 척(61)과 히터(79)와 단열체(81)와 냉각 장치(83)와 테이블(67)의 강성도, 롤러(71)에 의한 가압력에 의해서도 거의 변형되지 않도록 되어 있다. 지극히 약간 변형되었다 하더라도, 열경화성 수지(D)에 전사에 의해 형성되는 미세한 요철(D1)의 정밀도에 악영향을 주지 않도록 되어 있다.

롤러(71)의 내부에는, 전사 장치(5)의 가열 수단(가열부; 가열 장치)을 구성하는 히터(80)가 설치되어 있다. 그리고, 롤러(71)의 히터(80)에 의한 가열로 열경화성 수지(D)가 경화하도록 되어 있다. 또한, 진공 척(61)의 히터(79)는 열경화성 수지(D)가 경화하는 온도보다 약간 낮은 온도로 되어 있는 것으로 한다.

그런데, 히터(79)와 진공 척(61)을 일체화한 구성이어도 된다. 즉, 진공 척(61)에 발열체를 매립한 구성이어도 된다. 이 경우, 발열체는, 가능한 한 진공 척(61)의 상면 측에 존재하고 있는 것이 바람직하다.

이 경우에 있어서, 진공 척(61)의 상면(히터(79)로 가열되는 면; 직사각형 평면 형상으로 형성되어 있는 면)을 복수의 에리어로 분할하고, 각 에리어마다 온도의 값을 바꿀 수 있게(각 에리어 각각이 독립하여 온도를 바꿀 수 있게) 되어 있어도 좋다.

상기 에리어의 형태는, 가늘고 긴 직사각 형상으로 되어 있다. 그리고, 각 에리어는, 이들의 길이 방향이 Y축 방향이 되고 폭 방향이 X축 방향이 되게 하고, X축 방향으로 배열하여 형성되어 있는 것으로 한다.

그리고, 전사 장치(5)에 의한 전사를 할 경우, 롤러(71)와 협동하여 형·기판 접착체(MW)를 사이에 끼우고 있는 부위(형·기판 접착체(MW)의 형(M)과 접하고 있는 롤러(71)의 바로 아래에 존재하고 있는 직선 형상의 부위와 이 근방의 부위)의 에리어의 온도가, 제어 장치(17)의 제어 하에, 열경화성 수지(D)를 경화시킬 수 있는 온도까지 상승하도록 되어 있어도 된다. 이 경우, 롤러(71)의 히터(80)를 삭제한 구성이어도 된다.

또한, 다른 에리어의 온도는, 열경화성 수지(D)가 경화하는 온도보다 약간 낮은 온도로 되어 있는 것으로 한다. 그리고, 롤러(71)로 가압되기 전의 열경화성 수지(D)는 경화하지 않도록 되어 있는 것으로 한다.

상기 설명에서는, 롤러(71)와 협동하여 형·기판 접착체(MW)를 사이에 끼우고 있는 부위의 에리어의 온도만을, 열경화성 수지(D)를 경화시킬 수 있는 온도까지 상승시키는 것으로 하고 있지만, 이미 롤러(71)로 가압된 부위의 에리어의 온도를, 열경화성 수지(D)를 경화시킬 수 있는 온도까지 상승시킨 채로 해도 된다.

또한, 롤러(71)에 의한 형·기판 접착체(MW) 전체의 가압이 짧은 시간으로 종료하면, 형·기판 접착체(MW)가 거의 식지 않을 것이기 때문에, 진공 척(61)의 히터(79)를 삭제해도 된다.

그런데, 전술한 바와 같이, 전사 장치(5)에 있어서의 형·기판 접착체(MW)의 가압은, 롤러(71)를 사용하여 이루어지도록 구성되는 것인데, 위치 결정 장치(3)로 형(M)과 기판(W)을 접착한 부위(접착부(MW1))가 전사 장치(5)에서는 롤러(71)로부터 이격되어 있다.

접착부(MW1)가 롤러(71)로부터 이격되어 있는 것에 의해, 롤러(71)에 의한 가압력이 접착부(MW1)에는 거의 걸리지 않게 된다. 또한, 롤러(71)에 의한 가압에 의해, 접착부(MW1)가 파괴하거나 하는 경우가 없게 되어 있다. 또한, 고화되어 있는 접착부(MW1)가 존재하고 있음에도 불구하고, 롤러(71)에 의한 가압력으로, 열경화성 수지(D)를 충분히 가압해서 전사를 할 수 있게 되어 있다.

더욱 상세하게 설명하면 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 롤러(71)의 폭(롤러(71)의 회전 중심축(C1)의 방향의 길이 치수)(B1)은, 접착부(MW1)의 간격(Y축 방향에 있어서의 간격)(B2)보다 작게 되어 있다. 그리고, Y축 방향에서는 접착부(MW1)의 사이에 롤러(71)가 존재하고 있고, 한쪽의 접착부(MW1)와 롤러(71)는, 거리(B3)만큼 간격이 벌어져 있고, 다른 한쪽의 접착부(MW1)와 롤러(71)는, 예를 들어 거리(B3)와 거의 동등한 거리(B4)만큼 간격이 벌어져 있다. 또한, 전사 패턴 형성 부위(M2)의 폭(B5)과 롤러의 폭(B1)을 비교하면, 예를 들어 전사 패턴 형성 부위(M2)의 폭(B5)과 롤러(71)의 폭(B1)은 서로 거의 동등하게 되어 있거나, 또는, 롤러(71)의 폭(B1) 쪽이 크게 되어 있다. 또한, Y축 방향에서는, 전사 패턴 형성 부위(M2)의 중심과 롤러(71)의 중심은 서로 일치하고 있다.

이에 의해, 롤러(71)로 형·기판 접착체(MW)를 가압한 경우, 형(M)이나 기판(W)이 지극히 약간 탄성 변형하여(미세한 요철(D1)의 정밀도에 악영향을 주지 않는 정도로 탄성 변형하여), 접착부(MW1)의 존재에 관계없이, 전사를 위한 충분한 가압력을, 형·기판 접착체(MW)(성형 재료(D))에 부여할 수 있게 되어 있다.

또한, 전술한 바와 같이, 전사 장치(5)에서의 전사(전사 장치(5)에 의한 가압)는 롤러(71)와 형·기판 유지체(61)로 형(M)과 기판(W)을 끼워 넣음으로써 행해지지만, 형(M)과 기판(W)을 접착한 부위(MW1)와 이 근방의 부위가, 형·기판 유지체(61)로부터 이격되어 있어도 된다.

예를 들어, 도 4(b)에 있어서, 롤러(71)의 폭(B1)을, 접착 부위(MW1)의 간격(B2)보다 크게 하여, 전사 장치(5)에서의 형 기판 접착체(MW)의 가압 시, 롤러(71)가 접착 부위(MW1)에 접촉하도록 하고, 형·기판 유지체(61)의 폭을, 접착 부위(MW1)의 간격(B2)보다 작게 하여, 접착 부위(MW1)가 롤러(71)와 형·기판 유지체(61)로 가압되지 않도록 해도 된다.

또한, 롤러(71)에 형성되어 있는 절결(링 형상의 소경부), 형·기판 유지체(61)에 형성되어 있는 절결(예를 들어, 오목부(89)와 마찬가지인 오목부, 또는 오목부(89)와 공통인 오목부) 중 적어도 어느 하나의 절결에 의해, 형(M)과 기판(W)을 접착한 부위(MW1)와 이 근방의 부위가, 롤러(71), 형·기판 유지체(61) 중 적어도 어느 하나에 접촉하지 않도록 구성되어 있어도 된다. 즉, 접착 부위(MW1), 롤러(71), 형·기판 유지체(61) 중 적어도 어느 하나로부터 이격되어 있어, 롤러(71), 형·기판 유지체(61)에 의해 끼워지는 경우가 없도록 구성되어 있어도 된다.

여기서 전사 시스템(1)의 동작을, 도 5를 참조하면서 설명한다.

우선, 기판 스토커(7)로부터 취출된 기판(W)에 도포 장치(9)로 열경화성 수지(D)를 도포 등 함으로써 설치한다(S1). 또한, 열경화성 수지(D)의 두께는, 예를 들어 수 ㎛ 내지 수십 ㎛로 되어 있다.

계속해서, 형(M)과 열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W)을 위치 결정 장치(3)에 설치하고, 히터(59)로, 형(M)과 열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W)을 승온한다(S3). 이 승온에 의해, 형(M)과 열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W)의 온도가, 열경화성 수지(D)가 경화하는 근방의 온도가 된다. 또한, 열경화성 수지(D)는, 미경화 상태이다.

계속해서, 위치 결정 장치(3)로, 형(M)에 대한 기판(W)(열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W))의 위치 결정을 한다(S5).

계속해서, 형 유지체(21)를 하강시켜서, 형(M)을 열경화성 수지(D)에 접촉시켜, 형(M)을 기판(W)(열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W))에 중첩한다(S7).

계속해서, 형(M)과 기판(W)(열경화성 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W))을 접착 부위(MW1)에서 서로 접착함으로써, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치를 고정하고, 형(M)과 기판(W)을 일체화한다(S9).

계속해서, 서로 접착된 형과 기판(형·기판 접착체(MW))을 반송 장치(13)로 반송한다(S11).

계속해서, 접착이 이루어진 장소(접착 부위(MW1))로부터 이격된 장소에 위치하고 있는 전사 장치(5)로, 서로 접착되어 일체화된 형·기판 접착체(MW)를 가압하여 열경화성 수지(D)를 경화하여, 전사를 행한다(S13, S15). 이에 의해, 열경화성 수지(D)가 경화하고, 형(M)에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴(M1)이 성형 재료(D)에 전사된다.

계속해서, 전사가 이루어진 형·기판 접착체(MW)를 전사 장치(5)로부터 반출하고(S17), 분리 장치(11)에 반송한다.

계속해서, 분리 장치(11)로, 형(M)을 기판(W)과 열경화성 수지(D)로부터 이격하고(S19), 형(M)이 분리된 기판(W)과 열경화성 수지(D)를, 전사 후 스토커(15)까지 반송해서 저장한다.

여기서, 위치 결정 장치(3)의 동작에 대하여 보다 자세하게 설명한다.

우선 초기 상태로서, 형 유지체(21)가 형(M)을 유지하고 있고, 기판 설치체(29)에 경화 전의 열경화성 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W)이 설치되어 있고, 기판(W)의 열경화성 수지(D)와 형(M)이 소정의 약간의 거리만큼 이격되어 있고, 디스펜서(55)와 LED(57)가, 기판(W) 등으로부터 소정의 거리만큼 이격되어 있고, 리프트 핀(47)이 하강되어 있는 것으로 한다.

상기 초기 상태에 있어서, 히터(59)로 형(M)과 열경화성 수지(D)가 설치된 기판(W)을 승온하고, 카메라(45)로 형(M)의 아이 마크와 기판(W)의 아이 마크를 촬영한다(아이 마크 대신에 형(M)이나 기판(W)의 단부를 촬영해도 된다). 이 촬영 시에, 형(M)과 기판(W)이 Z축 방향에서 가능한 한 접근하고 있는 것이 바람직하다. 단, 열경화성 수지(D)와 형(M)은 이격되어 있는 것으로 한다. 이 촬영 결과에 따라, XYθ 스테이지 테이블(25)을 적절히 움직여, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 행한다.

계속해서, 형 유지체(21)를 하강시켜서, 형(M)을 기판(W)의 열경화성 수지(D)에 접촉시킨다. 이 접촉에 있어서는, 가압력(형(M)이 기판(W)이나 열경화성 수지(D)를 누르는 힘)은 거의 발생하고 있지 않고, 기판(W)과 상면과 형(M)의 하면이 서로 평행하게 되어 아주 약간 이격되어 있고, 기판(W)과 형(M)과의 사이에 열경화성 수지(D)가 존재하고 있고, 열경화성 수지(D)는, 형(M)이 미세한 전사 패턴(M1)의 요철에 간극 없게 인입되어 있다.

또한, 형 유지체(21)를 하강시켜서 형(M)이 기판(W)의 열경화성 수지(D)에 접촉 종료한 후에, 카메라(45)로 형(M)의 아이 마크와 기판(W)의 아이 마크를 촬영하고, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 행해도 된다.

계속해서, 디스펜서 지지체(53)를 적절히 이동하고, 기판(W)과 형(M)에 경화 전의 자외선 경화 수지를 부착시킨다(도포한다). 자외선 경화 수지를 부착시키는 위치는, 예를 들어 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 형(M)(기판(W)이어도 된다)의 4개의 코너부의 근방의 부위(점 형상의 작은 크기의 부위)(MW1)이다.

계속해서, LED(57)로부터 자외선을 조사함으로써, 자외선 경화 수지를 경화하고, 형(M)과 기판(W)을 일체화한다. 이 상태에서는, 열경화성 수지(D)는 아직 경화되어 있지 않다. 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 접착부(MW1)가 점 형상으로 되어 있으므로, 전사 장치(5)의 전사 후(형(M)이 미세한 전사 패턴(M1)을 열경화성 수지(D)에 전사한 후), 접착부(MW1)의 제거가 용이해서, 형(M)을 기판(W)과 열경화성 수지(D)로부터 분리하기 쉬워진다.

계속해서, 형 유지체(21)에 의한 형(M)의 유지를 멈추어 형 유지체(21)를 상승시키고, 기판 유지 수단(31)에 의한 기판의 유지를 멈추고, 리프트 핀(47)을 상승시키고, 기판(W)을 기판 설치체(29)로부터 분리하고, 리프트 핀(47)을 하강시킨다. 기판 설치체(29)로부터 분리된 기판(W)은, 반송 장치(13)에 의해 전사 장치(5)에 반송된다.

계속해서, 다음 형(M)과 기판(W)(경화 전의 열경화성 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W))이 위치 결정 장치(3)에 설치되어 상기 초기 상태로 복귀된다.

이어서, 전사 장치(5)의 동작에 대하여 보다 자세하게 설명한다.

우선 초기 상태로서, 테이블(67)이 타단부 측(도 3에서 나타내고 있는 상태로부터의 좌측)에 위치하고 있고, 리프트 핀(87)이 하강하여 진공 척(61)의 오목부(89)에 들어가 있고, 진공 척(61)에는, 형·기판 접착체(MW)가 진공 흡착되어 설치되어 있다. 또한, 히터(79)에 의해, 형·기판 접착체(MW)가, 열경화성 수지(D)가 경화하는 온도보다 약간 낮은 온도로 유지되어 있고, 롤러 지지체(75)가 상승하고 있는 것으로 한다. 이 초기 상태에서는, 롤러(71)가 형·기판 접착체(MW)의 일단부(도 3에서는 우측의 단부)의 상방에서 형·기판 접착체(MW)로부터 이격되어 있다.

이 초기 상태에서, 롤러(71)를 하강시켜, 형·기판 접착체(MW)를 가압하고, 이 가압하는 있는 상태에서, 롤러(71)가 형·기판 접착체(MW)를 가열하면서, 테이블(67)을 소정의 속도로 이동한다(테이블(67)을 좌측 단부로부터 우측 단부로 이동함). 그리고, 열경화성 수지(D)를 경화하여 미세한 전사 패턴(M1)을 열경화성 수지(D)에 전사한다.

계속해서, 롤러(71)를 상승하여 테이블(67)을 초기 상태의 위치까지 복귀시키고, 진공 척(61)에 의한 형·기판 접착체(MW)의 진공 흡착을 멈추고, 리프트 핀(87)을 상승한다.

계속해서, 반송 장치로, 형·기판 접착체(MW)를 분리 장치(11)까지 반송하고, 오목부(89)가 인입할 때까지 리프트 핀(87)을 하강하고, 다음 형·기판 접착체(MW)를 반송 장치(13)로 반입하여 진공 척(61)에 설치함으로써 초기 상태로 복귀된다.

전사 시스템(1)에 의하면, 위치 결정 장치(3)와 전사 장치(5)가 별체로 구성되어 있고, 위치 결정 장치(3)로 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 한 후, 형(M)과 기판(W)을 접착하고, 전사 장치(5)까지 반송하여 전사를 하므로, 형(M)에 대한 기판(W)이 정확한 위치를 유지한 상태에서 전사를 할 수 있음과 함께, 전사 시의 가압력을 올릴 수 있다. 그리고, 정확한 전사를 할 수 있음과 함께 전사에 필요한 시간을 짧게 할 수 있다.

또한, XYθ 스테이지 테이블(25)에 설치되어 있는 기판 설치체(29)를 얇게 하거나, XYθ 스테이지 테이블(25)의 질량을 작게 할 수 있으므로, 기판 설치체(29)와 XYθ 스테이지 테이블(25)과의 합계 질량을 작게 할 수 있고, XYθ 스테이지 테이블(25)과 기판 설치체(29)와 기판(W)을 경쾌하고 빠르게 이동 위치 결정할 수 있다.

또한, 전사 시스템(1)에 의하면, 성형 재료(D)로서 열경화성 수지를 채용한 경우, 위치 결정 장치(3)에도 가열 수단(91)이 설치되어 있으므로, 기판(W)과 형(M)과의 온도 변화에 의한 팽창계수가 상이해도, 정확한 전사를 할 수 있다.

또한, 위치 결정 장치(3)에도 가열 수단(91)이 설치되어 있으므로, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착한 후 전사를 할 때까지, 기판(W)과 형(M)과의 온도가 거의 변화하지 않아, 기판(W)이나 형(M)에 열응력이 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한, 전사 시스템(1)에 의하면, 형(M)과 기판(W)을 접착한 부위(MW1)가, 전사 장치(5)에서는 롤러(71)로부터 이격되어 있으므로, 접착에 의해 경화되어 있는 부위(MW1)가, 롤러(71)로 가압되는 경우가 없고, 따라서, 롤러(71)에 의한 균일한 가압력을, 형·기판 접착체(MW)에 인가할 수 있어, 정확한 전사를 할 수 있다.

또한, 성형 재료(D)로서, 열경화성 수지 대신에, 상술한 바와 같이, 자외선 경화 수지를 채용해도 된다.

이 경우, 위치 결정 장치(3)에 있어서, 자외선 경화 수지(D)의 일부를 사용하여, 형(M)과 기판(W)(전사에 의해 미세한 요철(D1)이 형성되는 자외선 경화 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W))을 서로 접착하도록 해도 된다.

성형 재료(D)로서 자외선 경화 수지를 채용하고 있는 위치 결정 장치(3)에서는, 예를 들어 디스펜서가 불필요해져서, 장치를 간소화할 수 있다. 형(M)과 기판(W)(경화 전의 자외선 경화 수지(D)가 설치되어 있는 기판(W))을 위치 결정 장치(3)에 설치하고, 형(M)을 자외선 경화 수지(D)에 접촉시켰을 때, 형(M)이나 기판(W)의 단부로부터 약간 밀려나온 자외선 경화 수지(D)에 LED를 조사하여, 약간 밀려나온 자외선 경화 수지(D)를 경화하고, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하여 일체화하도록 되어 있다.

또한, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하기 위하여 경화하는 자외선 경화 수지(D)(접착부(MW1))는 열경화성 수지의 경우와 마찬가지로, 또한, 도 4(b)에서 나타낸 바와 같이, 형(M)(기판(W)이어도 된다)의 4개의 코너부의 근방에 위치하고 있다.

또한, 형(M)은, 예를 들어 석영 유리 등의 자외선을 투과하는 재료로 구성되어 있고, 기판(W)에 설치되어 형(M)의 전사 패턴(M1)이 전사되는 자외선 경화 수지(D)의 경화는, 자외선을 투과하는 재료로 구성된 롤러(71) 내 또는 롤러(71)의 근방에 설치되어 있는 자외선 발생 장치(도시하지 않음)에 의해 이루어지도록 되어 있다. 자외선 발생 장치는, 롤러(71)가 형(M)을 가압하는 선상의 부위와 이 근방에서, 자외선 경화 수지(D)에 자외선을 조사하도록 되어 있다.

또한, 기판 설치체(29)를 유리로 구성하고, 기판(W)을 유리로 구성했을 경우에 있어서, 상기 자외선 발생 장치를, 기판 설치체(29)의 하측 또는 기판 설치체(29)의 내부에 설치해도 된다.

또한, 열경화성 수지의 경우와 마찬가지로 디스펜서를 설치하고, 이 디스펜서로부터 토출된 접착제로, 기판(W)과 형(M)을 서로 접착해도 된다.

그런데, 이미 이해된 바와 같이, 위치 결정 장치(3)의 가열 수단(히터; 가열 장치)(91)과, 전사 장치(5)의 히터(가열 수단; 가열 장치)(79)와, 전사 장치(5)의 히터(가열 수단; 가열 장치)(80)는, 제어 장치(17)의 제어 하에, 각각이, 별개의 설정값에 의해 온도 제어를 할 수 있도록 구성되어 있다(독립하여 온도 제어를 할 수 있도록 구성되어 있음).

또한, 상기 설명에서는, 전사 장치(5)로, 성형 재료(D)를 경화하도록 되어 있지만, 전사 장치(5)에서는, 성형 재료(D)의 경화를 하지 않고, 도 1에서 나타내는 전사 장치(5)와 분리 장치(11)와의 사이에, 성형 재료(D)를 경화하기 위한 경화 장치를 별도로 설치해도 된다. 그리고, 이 경화 장치로 성형 재료(D)를 경화하도록 해도 된다.

즉, 성형 재료(D)가 열경화성 수지인 경우에는, 전사 장치(5)로 성형 재료(D)의 성형(롤러(71)의 가압에 의한 성형)만을 행하고, 상기 경화 장치의 가열 수단(가열부; 가열 장치)으로 성형 재료의 경화를 하도록 해도 된다. 이 경우, 전사 장치(5)의 히터(79, 80)는, 기판(W)과 형(M)과 열경화성 수지(D)를, 열경화성 수지(D)가 경화하는 온도보다 낮은 온도(위치 결정 장치(3)와 동등한 온도)로 유지되도록 되어 있다. 또한, 상기 경화 장치의 가열 수단도, 제어 장치(17)의 제어 하에, 다른 가열 수단(79, 80, 91)이 별개로 온도 제어를 할 수 있도록 되어 있는 것으로 한다.

또한, 상기 경화 장치의 가열 수단에 의해, 성형 재료(D)의 온도를 서서히 상온까지 내리고, 성형되고 경화한(미세한 전사 패턴(M1)이 전사된) 성형 재료(D)에 어닐 처리를 실시하도록 해도 된다.

또한, 성형 재료(D)가 자외선 경화성 수지인 경우에는, 전사 장치(5)로 성형 재료(D)의 성형(롤러(71)의 가압에 의한 성형)만을 행하고, 상기 경화 장치의 자외선 발생 장치로 성형 재료의 경화를 하도록 해도 된다.

또한, 성형 재료(D)로서, 열가소성 수지를 채용해도 된다.

이 경우, 위치 결정 장치(3)의 가열 수단(91)을 사용하여, 열가소성 수지(D)를 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 기판(W)과 형(M)을 가열하고, 이 가열 후에, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 한다.

또한, 전사 장치(5)의 가열 수단(79)을 사용하여, 열가소성 수지(D)를 연화하여 열가소성 수지(D)에의 미세한 전사 패턴(M1)의 전사를 한다.

더 설명하면 전사 장치(5)에서는, 가열 수단(79)을 사용하여 열가소성 수지(D)를 연화시키고, 이 연화된 열가소성 수지(D)를 롤러(71)로 가압하고, 형(M)에 형성되어 있는 전사 패턴(M1)에 대하여 반전하고 있는 미세한 요철(D1)을 열가소성 수지(D)에 형성한다. 이 후, 열가소성 수지(D)를 냉각하고, 열가소성 수지(D)를 경화시킨다.

또한, 위치 결정 장치(3)에 설치되어 위치 결정 장치(3)의 가열 수단(91)으로 가열되기 전의 열가소성 수지(D)는, 예를 들어 형(M)이나 기판(W)과 마찬가지로 직사각형 평판 형상으로 형성되고, 기판(W)에 일체로 또는 별체로 적층되어 있는 것으로 한다.

또한, 열가소성 수지(D)의 냉각은, 전사 장치(5)의 히터(79, 80)의 스위치를 끄고 자연 냉각으로 이루어지지만, 냉각 장치를 설치하고, 히터의 스위치를 끈 후, 상기 냉각 장치를 사용하여, 열가소성 수지(D)를 냉각해도 된다. 열가소성 수지(D)에 어닐 처리를 실시하도록 해도 된다.

또한, 열가소성 수지(D)(기판(W))와 형(M)과의 분리는, 열가소성 수지(D)가 냉각되어 경화한 후에 행하여진다.

또한, 상기 설명에서는, 기판(W)에 설치한 성형 재료(D)에 전사를 하고 있지만, 열가소성 수지로 구성되어 있는 기판(W) 자체에, 형(M)에 설치되어 있는 전사 패턴(M1)을 전사해도 된다. 즉, 기판(W)과 성형 재료(D)가 일체의 것이어도 된다.

더 설명하면 전사 시스템(1)의 위치 결정 장치(3)나 전사 장치(5)가 다음과 같이 구성되어 있어도 된다.

위치 결정 장치(3)가 형(M)에 대한 기판(W)(열가소성 수지(D))의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 형(M)과 기판(W)을 서로 접착하도록 구성되어 있다.

전사 장치(5)가 위치 결정 장치(3)와는 별체로 구성되어 있고, 위치 결정 장치(3)로 위치 결정되어 서로 접착된 형(M)과 기판(W)을 수취하고, 형(M)과 기판(W)을 가압하여 상기 전사를 하도록 구성되어 있다.

위치 결정 장치(3)는 기판(W)과 형(M)을 가열하는 가열 수단(91)을 구비하고 있고, 위치 결정 장치(3)의 가열 수단(91)을 사용하여, 기판(W)을 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 기판(W)과 형(M)을 가열하고, 이 가열 후에, 형(M)에 대한 기판(W)의 위치 결정을 하도록 구성되어 있다.

전사 장치(5)는 서로 접착된 기판(W)과 형(M)을 가열하는 가열 수단(79)을 구비하고 있고, 전사 장치(5)의 가열 수단(79)을 사용하여, 기판(W)을 연화시켜서 기판(W)에의 미세한 전사 패턴(M1)의 전사를 하도록 구성되어 있다.

1 전사 시스템
3 위치 결정 장치
5 전사 장치
71 롤러
79, 91 가열 수단
D 성형 재료(열경화성 수지, 자외선 경화 수지)
M 형
M1 전사 패턴
MW1 접착 부위
W 기판

Claims (15)

  1. 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 기판에 설치되어 있는 성형 재료에 전사하는 전사 시스템에 있어서,
    상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 위치 결정 장치와,
    상기 위치 결정 장치와는 별체로 구성되고, 상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정되어 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 수취하고, 상기 형과 상기 기판을 가압하여 상기 성형 재료를 성형하고, 상기 전사를 하도록 구성되어 있는 전사 장치를 갖고,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 전사 장치로 가압된 상기 형 및 상기 기판의 부위로부터 이격된 상기 형 및 상기 기판의 부위에서, 상기 접착을 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 전사 장치는, 상기 위치 결정 장치의 가열 수단과는 다른 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 위치 결정 장치의 가열 수단과 상기 전사 장치의 가열 수단은, 각각이, 별개의 설정값에 의해 온도 제어를 할 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 성형 재료는, 열경화성 수지이며,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여 상기 열경화성 수지가 경화하는 온도보다 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고,
    상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열경화성 수지를 성형하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 성형 재료는, 자외선 경화 수지이며,
    상기 위치 결정 장치에서는, 상기 자외선 경화 수지의 일부를 사용하여, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 성형 재료는, 열가소성 수지이며,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열가소성 수지를 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고,
    상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 열가소성 수지를 연화시켜 상기 열가소성 수지에의 상기 미세한 전사 패턴의 전사를 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  6. 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 열가소성 수지로 구성되어 있는 기판에 전사하는 전사 시스템에 있어서,
    상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후에, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 위치 결정 장치와,
    상기 위치 결정 장치와는 별체로 구성되고, 상기 위치 결정 장치에 의해 위치 결정되어 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 수취하고, 상기 형과 상기 기판을 가압하고, 상기 전사를 하도록 구성되어 있는 전사 장치를 구비하고 있고,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 위치 결정 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 기판을 연화시켜서 성형하는 온도와 동등 또는 낮은 온도까지, 상기 기판과 상기 형을 가열하고, 이 가열 후에, 상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록 구성되어 있고,
    상기 위치 결정 장치는, 상기 전사 장치로 가압된 상기 형 및 상기 기판의 부위로부터 이격된 상기 형 및 상기 기판의 부위에서, 상기 접착을 하도록 구성되어 있고,
    상기 전사 장치는, 서로 접착된 상기 기판과 상기 형을 가열하는 가열 수단을 구비하고 있고,
    상기 전사 장치의 가열 수단을 사용하여, 상기 기판을 연화시켜서 상기 기판에의 상기 미세한 전사 패턴의 전사를 하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 위치 결정 장치에서는, 자외선 경화 수지를 사용하여, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은 롤러를 사용하여 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 롤러로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체로 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 형·기판 유지체로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체로 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 롤러에 형성되어 있는 절결, 상기 형·기판 유지체에 형성되어 있는 절결 중 적어도 어느 하나의 절결에 의해, 상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 롤러, 상기 형·기판 유지체 중 적어도 어느 하나에 비접촉되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  11. 형에 형성되어 있는 미세한 전사 패턴을, 기판에 설치되어 있는 성형 재료에 전사하는 전사 방법에 있어서,
    상기 형에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하는 위치 결정 공정과,
    상기 위치 결정 공정에 의한 위치 결정 후, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하는 접착 공정과,
    상기 접착 공정에서 접착된 상기 형과 상기 기판을 반송하는 반송 공정과,
    상기 반송 공정에서의 반송 후, 서로 접착된 상기 형과 상기 기판을 가압하여 상기 성형 재료를 성형하고, 상기 전사를 하는 전사 공정을 갖고,
    상기 접착 공정은, 상기 전사 공정에서 가압된 상기 형 및 상기 기판의 부위로부터 이격된 상기 형 및 상기 기판의 부위에서, 상기 접착을 하는 공정인 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  12. 제6항에 있어서,
    상기 위치 결정 장치에서는, 자외선 경화 수지를 사용하여, 상기 형과 상기 기판을 서로 접착하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  13. 제6항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은 롤러를 사용하여 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 롤러로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  14. 제6항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체로 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 전사 장치에서는 상기 형·기판 유지체로부터 이격되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
  15. 제6항에 있어서,
    상기 전사 장치에 의한 상기 가압은, 롤러와 형·기판 유지체로 상기 형과 상기 기판을 끼워 넣음으로써 이루어지도록 구성되어 있고,
    상기 롤러에 형성되어 있는 절결, 상기 형·기판 유지체에 형성되어 있는 절결 중 적어도 어느 하나의 절결에 의해, 상기 위치 결정 장치로 상기 형과 상기 기판을 접착한 부위가, 상기 롤러, 상기 형·기판 유지체 중 적어도 어느 하나에 비접촉되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 전사 시스템.
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