KR102088242B1 - 전사 방법 및 전사 장치 - Google Patents

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Abstract

실시 형태의 전사 장치(41)는, 기판 설치부(45)에 기판(3)이 설치되어 있고, 몰드 설치부(47)에 몰드(7)가 설치되어 있으며, 마스크 유닛 설치부(51)에 마스크 유닛(13)이 설치되어 있는 상태에서, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시키고, 제1 위치 결정부(53)에 의해, 몰드(7)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 하고, 조사부(55)에 의해, 기판(3)의 표면에 설치된 미경화의 재료(11)를 향해 소정의 파장의 전자파를 조사하도록 제어한다.

Description

전사 방법 및 전사 장치{TRANSFER METHOD AND TRANSFER APPARATUS}
본 출원은, 전사 방법 및 전사 장치에 관한 것으로, 특히, 마스크 유닛을 사용하여 전사를 하는 것에 관한 것이다.
종래예의 전사 장치로서, 기판의 표면에 자외선 경화 수지를 마련하고, 소정의 전사 패턴이 형성되어 있는 긴 시트 형상의 몰드를 롤러에 감아 걸어 놓고 롤러를 이동하고, 몰드를 기판에 가압 접촉시켜, 자외선의 조사에 의해 자외선 경화 수지를 경화시킴으로써, 자외선 경화 수지에 몰드의 전사 패턴을 전사하는 것이 알려져 있다(JP 2014-040070 A 참조).
종래예의 전사 장치에서는, 몰드에 자외선 경화 수지를 가압 접촉하여 전사하는 경우에, 미경화의 수지가 몰드의 주변으로 비어져 나와 버린다. 특히, 롤러를 이동하여 전사하는 경우에는, 전사 종료 시에 미경화의 수지가 몰드 밖으로 압출되어 비어져 나와 버린다. 이 상태에서 자외선을 조사하면, 비어져 나온 수지가 경화되어 버린다. 이 비어져 나와 경화된 수지는, 제거하는 경우에 수고가 들게 된다.
본 출원은, 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지에 마스크를 하여 자외선이 닿지 않도록 하고, 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지를 미경화 상태로 유지하고, 전사 패턴의 전사 후에 미경화 상태에서 불필요한 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지를 용이하게 제거할 수 있는 전사 방법, 전사 장치, 및 몰드를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태에 따른 전사 방법은, 소정의 파장의 전자파가 조사됨으로써 경화하는 재료가 표면에 마련된 기판을 기판 설치부에 설치하는 기판 설치 공정과, 소정의 전사 패턴이 형성되어 있는 몰드를 기판 설치부에 설치된 기판에 가압 접촉시키는 몰드 가압 접촉 공정과, 소정의 파장의 전자파가 투과하는 소정 형상의 전자파 투과부가 형성되어 있는 마스크 유닛을, 몰드에 대해서 위치 결정하는 마스크 유닛 위치 결정 공정과, 마스크 유닛을 몰드에 대해서 위치 결정한 상태에서, 마스크 유닛의 전자파 투과부를 통해, 기판에 마련되어 있는 재료에, 소정의 파장의 전자파를 조사하는 조사 공정을 갖는다.
본 출원에 따르면, 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지에 마스크를 하여 자외선이 닿지 않도록 하고, 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지를 미경화 상태로 유지하고, 전사 패턴의 전사 후에 미경화 상태에서 불필요한 전사 패턴 이외의 장소의 자외선 경화 수지를 용이하게 제거할 수 있는 전사 방법, 전사 장치, 및 몰드를 제공할 수 있다. 전사 패턴 이외의 장소의 미경화 상태의 불필요한 자외선 경화 수지는, 예를 들어 닦아냄으로써 용이하게 제거하는 것이 가능하다.
도 1a는, 실시 형태에 따른 전사 방법으로 제조되는 제품을 나타내는 도면이고, 도 1b는, 도 1a에서의 IB 화살표도이며, 도 1c는, 도 1a에서의 IC-IC 단면을 나타내는 도면이며, 도 1d는, 도 1c에서의 ID부의 확대도이다.
도 2a는, 도 1에서의 II부의 확대도이고, 제품이 양품인 경우를 나타내고 있으며, 도 2b, 도 2c, 도 2d는, 도 1에서의 II부의 확대도이고, 제품이 불량품인 경우를 나타내고 있다.
도 3a는, 실시 형태에 따른 전사 방법으로 제조되는 제품의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 3b는, 도 3a에서의 IIIB-IIIB 단면을 나타내는 도면이며, 도 3c는, 도 3b에서의 IIIC부의 확대도이다.
도 4a는, 실시 형태에 따른 전사 방법으로 제조되는 제품의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 4b는, 도 4a에서의 IVB-IVB 단면을 나타내는 도면이며, 도 4c는, 도 4b에서의 IVC부의 확대도이다.
도 5a는, 실시 형태에 따른 전사 방법으로 제조되는 제품의 제조 방법을 나타내는 도면이고, 도 5b는, 도 5a에서의 VB-VB 단면을 나타내는 도면이며, 도 5c는, 도 5b에서의 VC부의 확대도이다.
도 6은, 실시 형태에 따른 전사의 개략 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은, 도 6에서의 VII 화살표 방향에서 볼 때 상면도이다.
도 8은, 도 6에서의 VIII-VIII 단면도이다.
도 9는, 도 6에서의 IX-IX 단면도이다.
도 10은, 도 6에서의 X-X 단면도이다.
도 11은, 실시 형태에 따른 전사 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 12는, 실시 형태에 따른 전사 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 13은, 실시 형태에 따른 전사 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 14는, 실시 형태에 따른 전사 장치의 동작을 나타내는 도면이다.
도 15a, 도 15b, 도 15c는, 실시 형태에 따른 전사 장치의 가압 접촉 롤러를 이동하여, 몰드를 기판에 가압 접촉시키는 동작을 나타내는 도면이다.
도 16a는, 실시 형태에 따른 전사 장치에 설치되는 기판에 설치된 자외선 경화 수지의 형태를 나타내는 도면이며, 도 16b, 도 16c, 도 16d는, 그 변형예를 나타내는 도면이다.
도 17a는, 도 4a에서 도시한 전사 방법에서 사용되는 마스크 유닛을 나타내는 도면이고, 도 17b는, 변형예에 따른 마스크 유닛을 나타내는 도면이고, 도 17c는, 도 17b에서의 XVIIC-XVIIC 단면도이며, 도 17d는, 도 17c에서의 XVIID부의 확대도이다.
도 18a는, 도 17b-도 17d에서 도시한 마스크 유닛을 사용한 전사 방법을 나타내는 도면이고, 도 4a에 대응하는 도면이며, 도 18b는, 도 18a에서의 XVIIIB-XVIIIB 단면도이고, 도 18c는, 도 18b에서의 XVIIIC부의 확대도이다.
도 19는, 1장의 기판의 복수 개소에 전사 패턴을 전사한 경우를 나타내는 도면이다.
도 20은, 1장의 기판의 복수 개소에 전사 패턴을 전사한 경우를 나타내는 도면이다.
도 21a, 도 21b는, 실시 형태에 따른 전사 장치의 댄서 롤러의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 22는, 실시 형태에 따른 전사 장치의 롤러의 변형예를 나타내는 도면이다.
도 23a는, 마스크 유닛을 몰드에 설치한 경우의 전사 방법을 나타내는 도면으로서, 도 3a나 도 4a에 대응하는 도면이고, 도 23b는, 도 23a에서의 XXIIIB-XXIIIB 단면을 나타내는 도면이며, 도 23c는, 도 23b에서의 XXIIIC부의 확대도이다.
실시 형태에 따른 전사 방법으로 제조되는 제품(혹은 반제품)(1)에 대하여, 도 1, 2를 이용하여 설명한다. 설명의 편의를 위해서, 수평한 소정의 일 방향을 X축 방향(전후 방향)으로 하고, 수평한 다른 소정의 일 방향으로서 X축 방향에 대해서 직교하는 방향을 Y축 방향(폭 방향)으로 하고, X축 방향과 X축 방향에 대해서 직교하는 방향을 Z축 방향(상하 방향)으로 한다.
제품(1)은, 예를 들어 터치 패널 센서나 액정 표시 장치의 필터로서 사용되는 것으로, 기판(3)과, 소정 형상(소정 패턴)의 볼록부(5)를 구비한다.
기판(3)은, 예를 들어 유리나 합성 수지로 구성되어 있다. 볼록부(5)는, 예를 들어 소정의 전자파가 조사됨으로써 경화한 재료(예를 들어 경화한 자외선 경화 수지)로 구성되어 있다. 볼록부(5)는, 몰드(7)에 형성되어 있는 전사 패턴(9)(도 3 등 참조)을 전사함으로써 소정 형상으로 형성된다. 볼록부(5)는, 기판(3)의 두께 방향(Z축 방향)의 한쪽 면에 설치되어 있다. 도 1a에서는, 볼록부(5)는, 서로가 인접하고 있는 복수의 정육각형의 변으로 구성되어 있는 것처럼 보인다.
다음으로, 볼록부(5)의 기판(3)에 대한 위치에 대하여 설명한다. 제품(1)은, 기판(3)의 단부면으로부터의 거리가, 도 2a에서 도시한 바와 같이, 설계 치수인 「L1」, 「L2」로 되어 있는 것을 양품으로 한다.
한편, 도 2b에서 도시한 바와 같이, 기판(3)의 단부면으로부터의 거리가, 「L3」, 「L4」로 되어 있거나(L3>L1;L4>L2), 도 2c에서 도시한 바와 같이, 기판(3)의 단부면으로부터의 거리가, 「L5」, 「L6」으로 되어 있거나(L5<L1;L6<L2), 도 2d에서 도시한 바와 같이, 볼록부(5)가 비스듬히 기울어져 있는 것을 불량품으로 한다.
다음으로, 제품(1)의 제조 방법(전사 방법)에 대하여 설명한다.
우선, 소정의 파장의 전자파(예를 들어 자외선)가 조사됨으로써 경화하는 미경화의 재료(예를 들어 미경화의 자외선 경화 수지)(11)가 표면에 마련된 기판(3)을 기판 설치부(45)에 설치한다(기판 설치 공정).
기판(3)은, 예를 들어 직사각형이고 얇은 평판 형상으로 되어 있으며, 두께 방향이 Z축 방향으로 되어 있다. 미경화의 자외선 경화 수지(11)는, 기판(3)의 상면의 예를 들어 전체면에, 얇은 막 형상으로 되어 마련되어 있다.
계속해서, 도 3에서 도시한 바와 같이, 미경화의 자외선 경화 수지(11)에 몰드(7)의 전사 패턴(9)을 전사하기 위해서, 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 표면에 설치되어 있는 기판(3)에, 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 몰드(7)를 가압 접촉시킨다(몰드 가압 접촉 공정).
몰드(7)는 자외선을 투과하는 재료로 구성되어 있다. 도 3에서 도시한 바와 같이, 몰드 가압 접촉 공정에서 기판(3)에 가압 접촉되어 있는 몰드(7)의 부위는 평판 형상으로 되어 있다.
몰드 가압 접촉 공정에서 몰드를 기판에 가압 접촉시킨 상태에서는, 기판(3)과 몰드(7)의 두께 방향이 Z축 방향으로 되어 있으며, 기판(3)의 상측에 몰드(7)가 위치하고 있다.
또한, 기판(3)의 상면에 마련되어 있는 미경화의 자외선 경화 수지(11)에, 몰드(7)의 하면에 형성되어 있는 전사 패턴(9)이 들어가 있다. 전사 패턴(9)은, Z축 방향에서 약간 돌출되고, 또한 오목한 소정의 형상의 요철로 형성되어 있다.
또한, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시키는 몰드 가압 접촉 공정의 전에, 기판(3)과 몰드(7)의 두께 방향에 대해서 직교하는 방향(X축 방향, Y축 방향)에 있어서의 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정, Z축에 대해서 평행한 축(C축) 주위에서의, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 하는 공정(기판·몰드 위치 결정 공정)을 갖는 것이 바람직하다.
계속해서, 몰드 가압 접촉 공정에서 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시킨 상태에서, 도 4에서 도시한 바와 같이, 기판(3)과 몰드(7)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 한다(마스크 유닛 위치 결정 공정).
마스크 유닛(13)에는, 소정의 파장의 전자파(예를 들어, 자외선)가 투과하는 소정 형상의 전자파 투과부(자외선 투과부)(15)가 형성되어 있다(도 17a도 함께 참조).
마스크 유닛(13)은 얇은 평판 형상으로 형성되어 있으며, 자외선 투과부(15)가 1개 설치되어 있지만, 자외선 투과부(15)가 복수 설치되어 있어도 된다. 자외선 투과부(15)는, 마스크 유닛(13)의 두께 방향에서 마스크 유닛(13)을 관통하고 있다. 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15) 이외의 부위(자외선 차광부)는, 자외선을 투과하지 않도록 되어 있다.
마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)가, 도 4a, 도 17a에서 도시한 바와 같이, 1개의 직사각형으로 형성되어 있는 등의 단순한 형태로 되어 있는 경우에는, 자외선 투과부(15)를, 관통 구멍(두께 방향에서 마스크 유닛(13)의 두께부를 관통하고 있는 관통 구멍)으로 구성해도 된다.
마스크 유닛(13)을, 자외선을 투과하는 평판 형상의 재료의 하면 혹은 상면에, 자외선을 투과하지 않는 자외선 차단막을 매우 얇게 설치함으로써 구성해도 된다. 이 경우, 자외선 차단막이 설치되어 있지 않은 부위가, 자외선 투과부(15)가 된다.
마스크 유닛 위치 결정 공정에서, 마스크 유닛(13)의 설치가 이루어진 상태에서는, 기판(3)과 몰드(7)와 마스크 유닛(13)의 두께 방향이 Z축 방향으로 되어 있다. 그리고, 몰드(7)의 상측에 마스크 유닛(13)이 위치하고 있으며, 몰드(7)의 상면에 마스크 유닛(13)의 하면이 접촉하고 있거나, 혹은 몰드(7)가 마스크 유닛(13)으로부터 아주 조금 이격되어 있다.
마스크 유닛 위치 결정 공정에서 마스크 유닛(13)이 설치된 상태에서는, 기판(3)이나 몰드(7)나 마스크 유닛(13)의 두께 방향(Z축 방향)이나, 기판(3)이나 몰드(7)나 마스크 유닛(13)의 두께 방향에 대해서 직교하는 방향(X축 방향, Y축 방향)에 있어서의, 몰드(7)와 기판(3)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정이 되어 있다.
마스크 유닛 위치 결정 공정에서 마스크 유닛(13)이 설치된 상태에서는, Z축에 대해서 평행한 축(C축) 주위에서의, 몰드(7)와 기판(3)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정이 되어 있다.
계속해서, 마스크 유닛 위치 결정 공정에서 마스크 유닛(13)을 위치 결정한 상태에서, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)를 통해, 기판(3)에 설치되어 있는 미경화의 자외선 경화 수지(11)에, 자외선을 조사한다(조사 공정).
조사 공정에서 자외선의 조사를 할 때에는, 마스크 유닛(13)에 의해 몰드(7)가 하방[기판(3)의 방향]으로 가압되어 있는 것이 바람직하다.
조사 공정에서는, 마스크 유닛(13)의 상방에 있는 광원[도 4에서는 도시생략, 도 6 등이 나타내는 자외선 발생 장치(99)]으로부터 하방을 향해서 발한 자외선이, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)와 몰드(7)를 통해, 미경화의 자외선 경화 수지(11)에 조사된다. 조사 공정에서의 자외선의 조사는, 자외선이 조사되어 있는 부위에서의 자외선 경화 수지(11)의 경화가 끝날 때까지 이루어진다.
조사 공정에서의 자외선의 조사가 종료된 상태에서는, 기판(3)에 설치된 자외선 경화 수지(11) 중, 자외선의 조사가 이루어진 부위(도 4c의 참조 부호 17로 나타낸 부위)에서는, 자외선 경화 수지(11)가 경화하고 있지만, 마스크 유닛(13)에 의해 자외선이 조사되지 않은 부위(도 4c의 참조 부호 19로 나타낸 부위)에서는, 자외선 경화 수지(11)가 미경화의 상태인 채로 되어 있다.
조사 공정에서의 자외선의 조사가 끝난 후에, 마스크 유닛(13)을 떼어내고(마스크 유닛 떼어내기 공정), 이후에, 몰드(7)를 기판(3)[자외선 경화 수지(11)]으로부터 박리한다(몰드 박리 공정). 몰드 박리 공정에서 몰드를 박리한 후, 미경화의 자외선 경화 수지를 제거한다(제거 공정). 미경화의 자외선 경화 수지는, 예를 들어 닦아냄으로써 용이하게 제거하는 것이 가능하다.
미경화의 자외선 경화 수지의 제거 후의 상태에 대하여 설명한다. 이 상태에서는, 예를 들어 도 5c에서 도시한 바와 같이, 기판(3)의 상면에, 볼록부(5) 외에 높이가 낮은 잔막 부위(21)가 형성되는 경우가 있다. 잔막 부위(21)가 형성되는 이유는, 도 3c나 도 4c에서 도시한 바와 같이, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 볼록부의 하단과 기판(3)의 상면과의 사이에 간극(23)이 형성되고, 간극에 자외선 경화 수지(11)가 들어가는 경우가 있기 때문이다.
잔막 부위(21)가 형성되어 있고 이 잔막 부위(21)가 불필요한 부위인 경우에는, O2 애싱 등의 애싱 등의 처리를 실시하여, 잔막 부위(21)를 제거한다(잔막 부위 제거 공정). 이에 의해, 도 1에 도시한 제품(1)이 생성된다.
또한, 기판(3)에 설치된 자외선 경화 수지(11)로 형성된 패턴[볼록부(5)의 형태]은, 몰드(7)에 형성되어 있는 전사 패턴(9)과는 역 패턴으로 된다.
마스크 유닛 위치 결정 공정에서 마스크 유닛(13)의 위치 결정이 된 상태에서는, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 영역의 내측에, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)가 위치하고 있다.
더욱 상세히 설명한다. 몰드 가압 접촉 공정이 이루어진 상태를, 몰드(7)의 상측에서 보면, 기판(3)의 전부 혹은 일부에, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 영역이 덮여 있다. 또한, 마스크 유닛 위치 결정 공정이 이루어진 상태를, 마스크 유닛(13)의 상측에서 보면, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 영역의 내측에 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)가 위치하고 있음으로써, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 전부에, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 존재하고 있다.
예를 들어, 도 4a에서 도시한 바와 같이, 자외선 투과부(15)가, 마스크 유닛(13)의 중앙부에 직사각 형상으로 되어 1개 형성되어 있는 형태에서는, 마스크 유닛(13)의 하나의 자외선 투과부(15)의 전체 영역에 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 존재하고 있다.
몰드(7)는, 도 6 등에서 도시한 바와 같이, 소정의 폭과 소정의 길이를 구비한 가늘고 긴 시트 형상(띠 형상)으로 형성되어 있으며, 롤 형상으로 감겨 있음으로써 몰드 원단(25)을 형성하고 있다. 몰드 원단(25)으로부터 몰드(7)의 길이 방향의 일부가 연장되어 있으며, 조출된 선단부가 권취되어 권취 롤러(27)가 형성되어 있다.
그리고, 몰드 가압 접촉 공정이 될 때에는, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)의 사이에서 느슨해지지 않고 평판 형상으로 되어 연장되어 있는 부위[몰드(7)의 길이 방향 중간부]가, 기판(3)에 가압 접촉된다.
전술한 설명에서는, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)가, 도 4a나 도 17a에서 도시한 바와 같이 1개의 직사각형으로 형성되어 있지만, 도 17b, 도 17c, 도 17d에서 도시한 바와 같이, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 형상이, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 형상과 일치하고 있어도 된다.
도 18a-도 18c에서 도시한 바와 같이, 마스크 유닛 위치 결정 공정에서, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 위치와, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 위치를 서로 일치시키도록 해도 된다.
여기서, 마스크 유닛 위치 결정 공정에서, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 위치와, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 위치를 서로 일치시키도록 한 경우에 대하여, 더욱 상세히 설명한다.
몰드(7)의 전사 패턴(9)은, 도 18c에서 도시한 바와 같이, 몰드(7)의 하면으로부터 돌출되어 있는 돌출 부위(29)와, 돌출되지 않은 비돌출 부위(31)에서 형성되어 있다. 그리고, 몰드 가압 접촉 공정이 이루어진 상태에서는, 돌출 부위(29)와 기판(3)은 Z축 방향에서 아주 조금 이격되어 있으며, 돌출 부위(29)와 기판(3) 사이의 부위에는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 약간 존재하고 있다. 몰드 가압 접촉 공정이 이루어진 상태에서, 돌출 부위(29)와 기판(3)이 접촉하고 있는 경우도 있지만, 이 경우에는, 돌출 부위(29)와 기판(3) 사이의 부위에는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 거의 존재하지 않는다.
한편, 몰드 가압 접촉 공정이 이루어진 상태에서는, 비돌출 부위(31)는 기판(3)으로부터 이격되어 있으며, 비돌출 부위(31)와 기판(3) 사이의 부위(33)에는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 충전되어 있다.
마스크 유닛 위치 결정 공정이 이루어진 상태를 마스크 유닛(13)의 상측에서 보면, 도 18a에서 도시한 바와 같이, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)는, 몰드(7)의 비돌출 부위(31)에 겹쳐 있으며, 마스크 유닛(13)의 자외선을 투과하지 않는 부위는, 돌출 부위(29)에 겹쳐 있다.
이에 의해, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)와 몰드(7)의 비돌출 부위(31)를 통해 자외선이 조사됨으로써, 비돌출 부위(31)와 기판(3) 사이의 부위(33)에 충전되어 있는 자외선 경화 수지(11)가 경화하여 제품(1)의 볼록부(5)로 되고, 그 밖의 개소의 자외선 경화 수지(11)는 경화되지 않는다.
이후에, 몰드(7)를 기판(3)으로부터 박리하여, 미경화의 자외선 경화 수지(11)를 제거하면, 도 1에 도시한 바와 같은, 잔막 부위(21)가 존재하지 않는 제품(1)을 얻을 수 있다.
그런데, 1장의 기판(3)에 몰드(7)를 사용한 복수 회의 전사를 함으로써, 도 19나 도 20에 도시한 바와 같이, 1장의 기판(3)에 복수의 소정 형상의 볼록부(5)를 형성해도 된다.
즉, 기판(3)의 크기를, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 크기의 복수 배의 크기보다도 약간 크게 하여, 기판(3)의 복수 개소에 미경화의 자외선 경화 수지(11)를 마련하거나, 기판(3)의 전체면에 미경화의 자외선 경화 수지(11)를 마련한다.
그리고, 기판·몰드 위치 결정 공정과 상기 몰드 가압 접촉 공정과 마스크 유닛 위치 결정 공정과 조사 공정을, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치를 바꾸면서 복수 회 반복함으로써, 기판(3)에 설치된 자외선 경화 수지(11)의 복수 개소에, 전사 패턴(9)을 전사해도 된다.
여기서, 전술한 전사 방법을 실시하기 위한 전사 장치(41)에 대하여 설명한다.
전사 장치(41)는, 도 6-도 10에서 도시한 바와 같이, 베이스체(43)와, 기판 설치부(45)와, 몰드 설치부(47)와, 몰드 가압 접촉부(49)와, 마스크 유닛 설치부(51)와, 마스크 유닛 (제1) 위치 결정부(53)와, 조사부(55)와, 제어부(57)를 구비한다.
기판 설치부(45)는, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 기판 설치부(45)에는, 예를 들어 직사각형의 평판 형상으로 형성되어 있는 기판(3)이 설치된다. 기판 설치부(45)에 설치된 기판(3)은, 두께 방향이 Z축 방향으로 되어 있으며, 기판(3)의 상면의 예를 들어 전체면에는, 자외선이 조사됨으로써 경화하는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 얇은 막 형상으로 마련되어 있다.
몰드 설치부(47)도, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 몰드 설치부(47)에는, 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 몰드(7)가 설치된다.
몰드 가압 접촉부(49)도, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 몰드 가압 접촉부(49)는, 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 설치된 기판(3)에 몰드(7)의 전사 패턴(9)을 전사하기 위해서, 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)를, 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 설치되고 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)[기판(3)의 자외선 경화 수지(11)]에 가압 접촉시킨다.
몰드 가압 접촉부(49)에 의한 가압 접촉이 될 때의 몰드(7)는, 몰드(7)의 두께 방향이 Z축 방향으로 되어 있음과 함께 몰드(7)의 하면에 소정의 전사 패턴(9)이 위치하고 있다.
마스크 유닛 설치부(51)도, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 마스크 유닛 설치부(51)에는, 자외선이 투과하는 소정 형상의 자외선 투과부(15)가 형성되어 있는 마스크 유닛(13)이 설치된다.
마스크 유닛 위치 결정부(53)도, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 마스크 유닛 위치 결정부(53)는, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)과 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)에 대한, 마스크 유닛 설치부(51)에 설치되어 있는 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 한다.
조사부(55)도, 베이스체(43)에 설치되어 있다. 조사부(55)는, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)를 향해서 자외선을 조사한다. 자외선은, 마스크 유닛 설치부(51)에 설치되어 있는 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)와, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)에 가압 접촉되어 있는 몰드(7)를 통해, 자외선 경화 수지(11)에 조사된다.
전사 장치(41)에는, 기판·몰드 (제2) 위치 결정부(63)가 설치되어 있다. 기판·몰드 위치 결정부(63)는, 베이스체(43)에 설치되어 있으며, 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)에 대한 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 위치 결정을 한다.
제어부(57)는, CPU(59)와 메모리(61)를 구비한다.
제어부(57)는, 기판 설치부(45)에는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 설치되어 있는 기판(3)이 설치되어 있고, 몰드 설치부(47)에는 몰드(7)가 설치되어 있으며, 마스크 유닛 설치부(51)에는 마스크 유닛(13)이 설치되어 있는 상태에서, 다음에 나타내도록 하여, 몰드 가압 접촉부(49)와 마스크 유닛 위치 결정부(53)와 조사부(55)를 제어하도록 되어 있다.
몰드 가압 접촉부(49)에서 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시키기 전에, 기판(3)과 몰드(7)의 Z축 방향에 대해서 직교하는 방향(X축 방향, Y축 방향)에 있어서의, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 한다. 이때, Z축에 대해서 평행한 축을 중심으로 하여 회전하는 동작의 축(C축)에서의, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정도 한다.
계속해서, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)[기판(3)의 표면의 미경화 자외선 경화 수지(11)]에 가압 접촉시켜, 마스크 유닛 위치 결정부(53)에 의해, 기판(3)과 몰드(7)에 대한, 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 한다. 이후에, 조사부(55)에 의해, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)를 향해서 자외선을 조사한다.
계속해서, 몰드 가압 접촉부(49)를 사용하여, 기판(3)의 표면의 경화한 자외선 경화 수지(11)로부터 몰드(7)를 박리한다.
또한, 전술한 바와 같이, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 형상이 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 형상과 일치하고 있는 경우에는, 제어부(57)는, 조사부(55)에서의 자외선의 조사 전에, 마스크 유닛 위치 결정부(53)를 제어하여, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 위치와 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 위치가 서로 일치하도록 한다.
또한, 전사 장치(41)에 있어서, 전술한 바와 같이, 1장의 기판(3)에 몰드(7)를 사용한 복수 회의 전사를 함으로써, 도 19, 도 20에 도시한 바와 같이, 1장의 기판(3)에 복수의 소정 형상의 볼록부(5)를 형성해도 된다.
즉, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)을, 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)에 대해서, X축 방향이나 Y축 방향에서 이동 위치 결정 가능하도록 구성한다. 그리고, 제어부(57)가, 기판 설치부(45)에는 기판(3)이 설치되어 있고, 몰드 설치부(47)에는 몰드(7)가 설치되어 있으며, 마스크 유닛 설치부(51)에는 마스크 유닛(13)이 설치되어 있는 상태에서, 다음에 나타내는 바와 같이, 몰드 가압 접촉부(49)와 마스크 유닛 위치 결정부(53)와 조사부(55)와 기판 설치부(45)를 제어해도 된다.
기판·몰드 위치 결정부(63)에 의해, 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)에 대한, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 위치 결정을 하고, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시켜, 마스크 유닛 위치 결정부(53)에 의해, 기판(3)과 몰드(7)에 대한, 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 하고, 이후에, 조사부(55)에 의해, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)를 향해서 자외선을 조사하는 각 동작을, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치를 바꾸면서 복수 회 반복한다. 이에 의해, 기판(3)에 설치된 자외선 경화 수지(11)에, 도 19, 도 20에서 도시한 바와 같이, 전사 패턴(9)을 복수 개소에서 전사해도 된다.
또한, 1개의 전사 패턴(9)에 1개의 마스크 유닛(13)을 겹침으로써, 복수의 전사 패턴이 분할되어 형성되도록 해도 된다. 즉, 도 19에 도시한 변형예에서는, 기판(3)의 위치 결정을 하고, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시켜, 기판(3)과 몰드(7)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 하고, 이후에, 조사부(55)에 의해, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)를 향해서 자외선을 조사하는 일련의 동작을 한 번만 함으로써, 1장의 기판(3)의 서로가 이격되어 있는 3군데에 전사 패턴이 전사된다. 또한, 도 20에 도시한 변형예에서는, 도 19에서 도시한 변형예와 마찬가지로 하여, 1장의 기판(3)의 서로가 이격되어 있는 6군데에 전사 패턴이 전사된다.
전술한 바와 같이 1개의 패턴을 복수로 분할하는 경우에는, 분할한 각각의 전사 패턴이 이지러지지 않도록 하는 것이 필요해진다.
여기서, 전사 장치(41)에 대하여, 도 6-도 10을 참조하여, 더 상세히 설명한다.
전사 장치(41)는, 전술한 바와 같이, 베이스체(43)와, 기판 설치부(45)와, 몰드 설치부(47)와, 몰드 가압 접촉부(49)와, 마스크 유닛 설치부(51)와, 마스크 유닛 위치 결정부(53)와, 기판·몰드 위치 결정부(63)와, 조사부(55)와, 제어부(57)를 구비한다.
기판 설치부(45)는, 상면이 평면 형상으로 되어 있는 기판 설치체(65)를 구비한다. 기판(3)은, 기판(3)의 하면이 기판 설치체(65)의 상면에 접하도록 적재되고, 예를 들어 진공 흡착에 의해, 기판 설치체(65)에 일체적으로 설치된다.
기판 설치부(45)로의 기판(3)의 반입이나, 기판 설치부(45)로부터의 기판(3)의 반출은, 예를 들어 로봇 등의 기판 반송 장치(도시생략)에 의해 이루어진다. 또한, 기판 반송 장치(도시생략)에 의해 기판 설치체(65)에 기판(3)을 반입했을 때에는, 기판 설치체(65)에 대한 기판(3)의 위치 결정이 되어 있도록 한다.
몰드 설치부(47)는, 몰드 원단(25)이 설치되는 몰드 원단 설치부(67)와, 권취 롤러(27)가 설치되는 권취 롤러 설치부(69)를 구비한다. 몰드 원단 설치부(67)에 설치되어 있는 몰드 원단(25)으로부터 몰드(7)가 조출되어 있으며, 이 조출된 몰드(7)의 부위의 선단부가, 권취 롤러 설치부(69)에 설치되어 있는 권취 롤러(27)에 권취되어 있다. 또한, 몰드(7)의 일부는, 이 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)의 사이에서 느슨해지지 않고 평판 형상으로 되어 연장되어 있다.
몰드 가압 접촉부(49)는, 원기둥 형상의 가압 접촉 롤러(71)와, 원기둥 형상의 3개의 가이드 롤러[73(73A, 73B, 73C)]와, 가압 접촉 롤러 지지체(75)를 구비한다. 몰드 원단(25)과 몰드 원단 설치부(67)측의 제1 가이드 롤러(73A), 제2 가이드 롤러(73B)는, Y축 방향의 연장된 중심축을 회전 중심으로 하여, 베이스체(43)에 회전 가능하게 설치되어 있다.
가압 접촉 롤러(71)와 권취 롤러 설치부(69)측의 제3 가이드 롤러(73C)와 권취 롤러(27)는, Y축 방향으로 연장된 중심축을 회전 중심으로 하여, 가압 접촉 롤러 지지체(75)에 회전 가능하게 설치되어 있다.
몰드 원단 설치부(67)와 제1 가이드 롤러(73A)와 제2 가이드 롤러(73B)는, 가압 접촉 롤러(71)보다도 후방측에 위치하고 있으며, 제3 가이드 롤러(73C)는, 가압 접촉 롤러(71)의 상측에 위치하고 있다. 권취 롤러 설치부(69)는, 제3 가이드 롤러(73C)보다도 후방측에 위치하고 있다.
몰드 원단 설치부(67)에 설치된 몰드 원단(25)과, 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)의 사이에서 느슨해지지 않고 연신되어 있는 몰드(7)는, 제1 가이드 롤러(73A)와 제2 가이드 롤러(73B)와 가압 접촉 롤러(71)와 제3 가이드 롤러(73C)와 원기둥 형상의 댄서 롤러(77)에, 이 순서로 감아 걸려 있다. 댄서 롤러(77)의 상세에 대해서는 후술한다.
가압 접촉 롤러 지지체(75)는, X축 방향에서 이동 가능하도록, 베이스체(43)에 지지되어 있다. 가압 접촉 롤러 지지체(75)는, 가압 접촉 롤러 구동부(107)를 구성하는 리니어 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 이동한다.
가압 접촉 롤러(71)와 제3 가이드 롤러(73C)와 댄서 롤러(77)와 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)는, 가압 접촉 롤러 지지체(75)와 함께 이동한다.
가압 접촉 롤러(71)에 감아 걸려 있는 몰드(7)는, 가압 접촉 롤러(71)의 하단에서 가압 접촉 롤러(71)에 접촉하고 있다. 가압 접촉 롤러(71)는, 가압 접촉 롤러 지지체(75)의 이동에 의해, 가압 접촉 개시 위치(도 6에서 도시한 위치)와 가압 접촉 종료 위치(도 11에서 도시한 위치)의 사이를 X축 방향에서 이동한다.
가압 접촉 롤러(71)의 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치로의 이동에 의해, 기판 설치체(65)에 설치되어 있는 기판(3)과 가압 접촉 롤러(71)에 의해, 몰드(7)의 기판(3)에 가압 접촉되어 있는 부위[평판 형상으로 되어 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)로 가압 접촉되는 부위]가, 후방으로부터 전방을 향해 넓어져 간다(도 15a-도 15c 등 참조).
가압 접촉 롤러(71)가 가압 접촉 종료 위치까지 이동을 끝냈을 때에는, 평판 형상의 기판(3)과 평판 형상의 몰드(7)가, 자외선 경화 수지(11)를 사이에 두고 대향하고 있다(도 3b 참조).
반대로, 가압 접촉 롤러(71)의 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치로의 이동에 의해, 기판 설치체(65)에 설치되어 있는 기판(3)으로부터 몰드(7)가 박리된다.
기판·몰드 위치 결정부(63)는, 기판 설치체 위치 결정 유닛(79)과, 기판 설치체(65)에 설치된 기판(3)을 촬영하는 제1 카메라(81)와, 몰드 설치부(47)에 설치된 몰드(7)를 촬영하는 제2 카메라(83)를 구비한다.
제1 카메라(81)와 제2 카메라(83)는, 베이스체(43)에 일체적으로 설치되어 있다. 제2 카메라(83)는, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)의 사이에서 평판 형상으로 되어 있는 몰드(7)의 부위 중에서, 예를 들어 제2 가이드 롤러(73B)와 가압 접촉 롤러(71)의 사이에 위치하고 있는 부위를 촬영한다.
제1 카메라(81)는, 기판(3)에 설치되어 있는 얼라인먼트 마크(도시생략)를 촬영하고, 이 촬영한 화상에 의해, 제어부(57)가, 베이스체(43)에 대한 기판[기판 설치체(65)]에 설치되어 있는 기판(3)의 위치를 검출한다.
얼라인먼트 마크 대신에 혹은 추가하여, 기판(3)의 단부면 등을 촬영함으로써, 베이스체(43)에 대한 기판(3)의 위치를 검출하도록 구성되어 있어도 된다. 얼라인먼트 마크를 촬영하는 경우, 얼라인먼트 마크의 부분에는, 자외선 경화 수지(11)가 설치되어 있지 않은 것이 바람직하다.
제2 카메라(83)는, 몰드(7)에 설치되어 있는 얼라인먼트 마크(도시생략)를 촬영하고, 이 촬영된 화상에 의해, 제어부(57)가, 베이스체(43)에 대한 몰드(7)의 위치를 검출한다. 얼라인먼트 마크 대신에 혹은 추가하여, 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 단부면 등을 촬영함으로써, 베이스체(43)에 대한 기판(3)의 위치를 검출하도록 구성되어 있어도 된다.
기판 설치체 위치 결정 유닛(79)은, 기판 설치체(65)를 베이스체(43)에 대해서 X축 방향 및 Y축 방향 및 C축 주위에서, 위치 결정을 한다.
기판 설치체(65)는, X축 방향 및 Y축 방향 및 C축 주위에서 이동 가능하도록, 베이스체(43)에 지지되어 있으며, 서보 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 이동 위치 결정된다.
그리고, 기판·몰드 위치 결정부(63)는, 제1 카메라(81)와 제2 카메라(83)로 촬영한 화상을 사용하여 제어부(57)의 제어하에, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 한다.
마스크 유닛 설치부(51)는, 상면이 평면 형상으로 되어 있는 마스크 유닛 적재체(85)와, 하면이 평면 형상으로 되어 있는 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 구비한다.
마스크 유닛(13)의 하면이 마스크 유닛 적재체(85)의 상면에 접하고, 마스크 유닛(13)이 마스크 유닛 적재체(85)에 대해서 어느 정도의 위치 결정이 된 상태에서, 마스크 유닛 적재체(85)에 적재된다.
마스크 유닛 보유 지지체(87)는, 마스크 유닛 지지체(89)에, 가이드 로드(91) 등을 통해 지지되어 있으며, 실린더 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 구동함으로써, 마스크 유닛 지지체(89)에 대해서 Z축 방향에서 이동 위치 결정 가능하게 되어 있다.
마스크 유닛 보유 지지체(87)는, 마스크 유닛 보유 지지체(87)의 하면에 마스크 유닛(13)의 상면이 접하도록 하여, 예를 들어 진공 흡착에 의해, 마스크 유닛(13)을 보유 지지한다.
마스크 유닛 적재체(85)에 마스크 유닛(13)이 적재되어 있는 상태(도 6 참조)에서 마스크 유닛 보유 지지체(87)가 하강하여 마스크 유닛(13)을 보유 지지하고, 이 보유 지지를 한 채 마스크 유닛 보유 지지체(87)가 상승하면, 마스크 유닛(13)이 마스크 유닛 적재체(85)로부터 이격된다(도 11 참조).
조사부(55)에서 발한 자외선이, 자외선 투과부(93)와 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)와 몰드(7)를 투과하여, 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)까지 도달하도록 하기 위해서, 마스크 유닛 보유 지지체(87)의 일부는, 유리 등으로 구성된 전자파 투과부(자외선 투과부)(93)로 되어 있다.
마스크 유닛 위치 결정부(53)는, 마스크 유닛 지지체(89)와 마스크 유닛 반송체(95)과 제3 카메라(97)를 구비한다.
제3 카메라(97)는, 베이스체(43)에 일체적으로 설치되어 있으며, 마스크 유닛 보유 지지체(87)에 유지되어 있는 마스크 유닛(13)을 촬영한다.
제3 카메라(97)는, 마스크 유닛(13)에 설치되어 있는 얼라인먼트 마크(도시생략)를 촬영하고, 이 촬영된 화상에 의해, 제어부(57)가, 베이스체(43)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치(사용 위치; 도 12, 13에서 도시한 상태에서의 X축 방향 및 Y축 방향 및 C축 주위에서의 위치)를 검출한다. 얼라인먼트 마크 대신에 혹은 추가하여, 마스크 유닛(13)의 단부면 등을 촬영함으로써, 베이스체(43)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치를 검출하도록 구성되어 있어도 된다.
마스크 유닛 반송체(95)는, 퇴피 위치(도 6에서 도시한 위치)와 사용 위치(도 12, 도 13에서 도시한 위치)의 사이를 X축 방향에서 이동 가능하도록, 베이스체(43)에 지지되어 있으며, 리니어 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 이동한다.
마스크 유닛 지지체(89)는, 마스크 유닛 반송체(95)에 대해서, 위치 결정된다. 마스크 유닛 지지체(89)는, X축 방향 및 Y축 방향 및 C축 주위에서 이동 가능하도록, 마스크 유닛 반송체(95)에 지지되어 있으며, 리니어 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 이동 위치 결정된다.
마스크 유닛 위치 결정부(53)는, 제1 카메라(81), 제2 카메라(83), 또는 제3 카메라(97)로 촬영한 화상을 사용하여, 제어부(57)의 제어하에, 마스크 유닛 반송체(95)에 대한 마스크 유닛 보유 지지체(87)의 위치 결정을 한다. 이에 의해, 기판(3)이나 몰드(7)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정이 된다.
마스크 유닛 반송체(95)에 대한 마스크 유닛 보유 지지체(87)의 위치 결정을 할 때에는, 즉, 기판(3)이나 몰드(7)에 대한 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 할 때에는, 마스크 유닛 반송체(95)가, 도 12, 도 13에서 도시한 사용 위치에 위치하고 있으며, 마스크 유닛 반송체(95)나 마스크 유닛 보유 지지체(87)나 마스크 유닛(13)이, 기판 설치체(65)에 설치되어 있는 기판(3)의 거의 바로 위에 위치하고 있다.
조사부(55)는, 자외선 발생 장치(99)와 자외선 발생 장치 지지체(101)를 구비한다. 자외선 발생 장치(99)는, 가이드 로드(103) 등을 통해 자외선 발생 장치 지지체(101)에 지지되어 있으며, 실린더 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 구동함으로써, 자외선 발생 장치 지지체(101)에 대해서 Z축 방향에서 이동 가능하게 되어 있다.
자외선 발생 장치(99)의 Z축 방향의 이동에서는, 상측 위치(도 6, 도 11, 도 12에서 도시한 위치)와 하측 위치(도 13, 도 14에서 도시한 위치)의 어느 것에, 자외선 발생 장치(99)가 위치하도록 되어 있다.
자외선 발생 장치 지지체(101)는, X축 방향에서 이동 가능하도록, 마스크 유닛 반송체(95)에 지지되어 있으며, 리니어 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 구동함으로써, 마스크 유닛 반송체(95)에 대해서 이동 가능하게 되어 있다.
이에 의해, 자외선 발생 장치 지지체(101)와 자외선 발생 장치(99)는, 후방측 위치(도 13에서 도시한 위치)와 전방측 위치(도 14에서 도시한 위치)의 사이를 소정의 속도로 이동한다.
다음으로, 전사 장치(41)에 동작에 대하여 설명한다.
초기 상태에서는, 도 6에서 도시한 바와 같이, 마스크 유닛 적재체(85)에 마스크 유닛(13)이 적재되어 있으며, 마스크 유닛 지지체(89)가 상승하고 있고, 마스크 유닛 반송체(95)가 퇴피 위치에 위치하고 있으며, 자외선 발생 장치(99)가 상측 위치에 위치하고 있으며, 자외선 발생 장치 지지체(101)가 후방측 위치에 위치하고 있으며, 가압 접촉 롤러(71)가 가압 접촉 개시 위치에 위치하고 있으며, 기판 설치체(65)에 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 설치된 기판(3)이 적재되어 있다.
초기 상태에 있어서, 기판·몰드 위치 결정부(63)에 의해 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 함과 함께, 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 하강하여 마스크 유닛(13)을 유지하여 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 상승한다.
계속해서, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 가압 접촉 롤러(71)를 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치까지 이동함으로써, 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 몰드(7)를, 자외선 경화 수지(11)가 설치되어 있는 기판(3)에 가압 접촉시킨다(도 11 참조).
계속해서, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시킨 상태에서, 마스크 유닛 반송체(95)를 사용 위치에 위치시키고, 마스크 유닛 위치 결정부(53)에 의해, 마스크 유닛 지지체(89)[마스크 유닛(13)]의 기판(3)이나 몰드(7)에 위치 결정을 한다(도 12 참조).
계속해서, 마스크 유닛(13)이 몰드(7)에 접할 때까지, 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 하강시킨다(도 13 참조).
또한, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시킨 상태에서, 마스크 유닛(13)이 몰드(7)로부터 아주 조금 떨어진 부분에 위치할 때까지, 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 하강하고, 이 상태에서, 마스크 유닛 위치 결정부(53)에 의한 위치 결정을 하고, 이 위치 결정 후, 또한 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 하강하고, 마스크 유닛(13)이 몰드(7)에 접하도록 구성해도 된다.
계속해서, 자외선 발생 장치(99)를 하강하고(도 13 참조), 자외선 발생 장치(99)에 의해 자외선을 발생시키면서, 자외선 발생 장치 지지체(101)를 후방측 위치로부터 전방측 위치로 이동하고, 마스크 유닛 보유 지지체(87)의 자외선 투과부(93)와 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)와 몰드(7)를 통해, 기판(3)에 설치되어 있는 자외선 경화 수지(11)에, 자외선을 조사한다(도 14).
이후에, 자외선 발생 장치(99)를 상승하고, 자외선 발생 장치 지지체(101)를 전방측 위치로부터 후방측 위치로 이동하여, 마스크 유닛 보유 지지체(87)를 상승하고, 마스크 유닛 반송체(95)를 퇴피 위치에 위치시킨다.
계속해서, 가압 접촉 롤러(71)를, 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치로 위치시킴으로써, 몰드(7)를 기판(3)으로부터 박리한다. 이에 의해, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 전사된 제품(1)이 형성된다.
이후에, 로봇 등의 반출입 장치(도시생략)를 사용하여, 제품(1)을 다른 기판(3)과 교체하고, 이 기판(3)에 다음의 전사를 한다.
전사 장치(41)에 의하면, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시킨 상태에서, 자외선 투과부(15)가 형성되어 있는 마스크 유닛(13)의, 기판(3)이나 몰드(7)에 대한 위치 결정을 한다. 이로 인해, 자외선 경화 수지(11)에 전사된 전사 패턴[소정 형상의 볼록부(5)]의, 기판(3)에 대한 위치를, 도 2a에서 도시한 바와 같은 정확한 것으로 할 수 있다.
즉, 도 2b, 도 2c, 도 2d에 도시한 바와 같이, 기판(3)에 대한 볼록부(5)의 위치가 설계값으로부터 어긋나버리는 일이 없어진다.
또한, 전사 장치(41)에 의하면, 마스크 유닛(13)의 위치 결정이 된 상태에서는, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 영역의 내측에, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)가 위치하고 있다. 이로 인해, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)를 통해 자외선이 조사되는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)의 부위의 전부에, 몰드(7)의 전사 패턴(9)이 가압 접촉되어 있다. 이에 의해, 자외선 투과부(15)가 형성되어 있는 마스크 유닛(13)을 기판(3)이나 몰드(7)에 대해서 위치 결정을 할 때, 마스크 유닛(13)이 기판(3)이나 몰드(7)에 대해서 약간 움직여도, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)를 통해 자외선이 조사되는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)의 부위의 전부에, 몰드(7)의 전사 패턴(9)을 전사할 수 있다.
또한, 전사 장치(41)에 의하면, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시키기 전에, 몰드(7)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 한다. 이로 인해, 자외선 경화 수지(11)에 전사된 전사 패턴[소정 형상의 볼록부(5)]의, 기판(3)에 대한 위치를 한층 정확한 것으로 할 수 있다.
또한, 전사 장치(41)에 있어서, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 형상을 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 형상과 일치시키고, 마스크 유닛(13)의 위치 결정에 의해, 마스크 유닛(13)의 자외선 투과부(15)의 위치와 몰드(7)의 전사 패턴(9)의 위치를 서로 일치시키도록 하면, 도 17, 도 18을 이용하여 설명한 바와 같이, 잔막 부위(21)를 발생시키지 않고, 몰드(7)의 전사 패턴(9)을 자외선 경화 수지(11)에 전사할 수 있다.
또한, 전사 장치(41)에 있어서, 도 19, 도 20에 도시한 바와 같은 전사를 하기 위해서, 기판 설치부(45)에서, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)을, Y축 방향이나 X축 방향에서, 몰드 설치부(47)에 설치되어 있는 몰드(7)나 베이스체(43)에 대하여 이동 위치 결정 가능하도록 구성해도 된다.
그리고, 기판 설치부(45)에 기판(3)이 설치되어 있고, 몰드 설치부(47)에 몰드(7)가 설치되어 있으며, 마스크 유닛 설치부(51)에 마스크 유닛(13)이 설치되어 있는 상태에서, 제어부(57)가, 다음에 나타내는 바와 같이, 몰드 가압 접촉부(49)와 마스크 유닛 위치 결정부(53)와 조사부(55)와 기판 설치부(45)를 제어하도록 해도 된다.
몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉시켜, 마스크 유닛 위치 결정부(53)에 의해, 기판(3)과 몰드(7)에 대한, 마스크 유닛(13)의 위치 결정을 하고, 이후에, 조사부(55)에 의해, 기판 설치부(45)에 설치되어 있는 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)를 향해서 자외선을 조사하는 등의 각 동작을, 몰드(7)나 베이스체(43)에 대한 기판(3)의 위치를 바꾸면서 복수 회 반복함으로써, 기판(3)에 설치된 자외선 경화 수지(11)에, 상기 전사 패턴을 전사한다.
이 결과, 도 19, 도 20에서 도시한 바와 같이, 1장의 큰 기판(3)에 복수 회의 전사가 이루어지고, 복수의 전사 패턴[소정 형상의 볼록부(5)]을 설치할 수 있어, 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)에 대한 전사를 효율적으로 행할 수 있다. 도 19나 도 20의 것에 대하여 기판(3)을 적절히 분할하면, 도 1 등에서 도시한 제품(1)을 얻을 수 있다.
또한, 전사 장치(41)에, 도 6에 도시한 바와 같이, 회수부(회수 장치)(105)를 설치해도 된다. 회수 장치(105)는, 전사를 행한 후, 몰드(7)의 기판(3)으로부터의 박리를 하기 위해 가압 접촉 롤러(71)를 이동하고 있을 때, 몰드(7)에 부착되어 있는 미경화의 자외선 경화 수지[마스크 유닛(13)에 의해 자외선의 조사가 이루어지지 않아 경화되지 않은 자외선 경화 수지]를, 예를 들어 진공 흡인함으로써 회수하도록 되어 있다.
또한, 회수 장치(105)는, 가압 접촉 롤러 지지체(75)가 일체적으로 설치되어 있고, 가압 접촉 롤러(71)와 함께 X축 방향에서 이동하도록 되어 있다.
전사 장치(41)에 대하여 더욱 설명한다.
전사 장치(41)는, 전술한 바와 같이, 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 긴 시트 형상의 몰드(7)의 일부를 평판 형상으로 전개시켜서, 이 평판 형상으로 전개하고 있는 부위를, 평판 형상으로 형성되어 있고, 재료(예를 들어 자외선 경화 수지)(11)가 얇은 막 형상으로 되어 설치되어 있는 기판(3)에 가압 접촉시킴으로써, 전사 패턴(9)을 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)에 전사하는 장치이다. 전사 장치(41)는, 댄서 롤러(77)와, 가압 접촉 롤러(71)를 구비한다.
가압 접촉 롤러(71)에는, 몰드(7)가 몰드(7)의 긴 방향으로 연장되어 감아 걸려 있다. 가압 접촉 롤러(71)는, 몰드(7)가 감아 걸린 상태에서, 가압 접촉 개시 위치와 가압 접촉 종료 위치의 사이에서 베이스체(43)에 대해서 이동 가능하게 되어 있다.
댄서 롤러(77)는, 예를 들어 가압 접촉 롤러(71)의 상방에서, 가압 접촉 롤러 지지체(75)에 설치되어 있음과 함께, 댄서 롤러(77)의 Y축 방향으로 연장되어 있는 중심축을 회전 중심으로 하여, 가압 접촉 롤러 지지체(75)가 대해서 회전(자전) 가능하게 되어 있다.
댄서 롤러(77)에는, 몰드 원단 설치부(67)에 설치되어 있는 몰드 원단(25)과 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)의 사이에서 연장되어 있는 몰드(7)가, 감아 걸린다.
댄서 롤러(77)는, 기판(3)으로부터 이격된 위치인 이격 위치(도 6에 도시한 상측의 위치)와 기판(3)측의 위치인 기판측 위치(도 11에 도시한 하측의 위치)의 사이에서, 가압 접촉 롤러 지지체(75)에 대해서, Z축 방향에서 이동 가능하게 되어 있다.
또한, 전사 장치(41)에는, 댄서 롤러 구동부(109)와, 가압 접촉 롤러 구동부(107)가 설치되어 있다. 가압 접촉 롤러 구동부(107)는, 가압 접촉 개시 위치와 가압 접촉 종료 위치의 사이에 가압 접촉 롤러(71)[가압 접촉 롤러 지지체(75)]를 이동시킨다.
가압 접촉 롤러(71)에 몰드(7)가 감아 걸려 있는 상태에서, 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치까지 가압 접촉 롤러(71)가 이동하면, 시트 형상의 몰드(7)의, 평판 형상으로 되어 기판(3)에 맞닿는 부위가, 기판(3)의 한쪽의 단부(후방측의 단부)로부터 다른 쪽의 단부(전방측의 단부)를 향해 점차로 넓어져 간다(도 15 참조).
가압 접촉 롤러(71)가, 가압 접촉 개시 위치에 있을 때에는, 몰드(7)는, 기판(3)에 가압 접촉되지 않고, 가압 접촉 롤러(71)가, 가압 접촉 종료 위치까지 이동했을 때에는, 예를 들어 기판(3)의 전체면에 몰드(7)가 가압 접촉되어 있다.
가압 접촉 롤러(71)는, 가압 접촉 개시 위치와 가압 접촉 종료 위치의 사이에서 이동할 때, 자전함으로써, 몰드(7)와의 사이에서 미끄럼이 발생하지 않도록 되어 있다. 가압 접촉 개시 위치와 가압 접촉 종료 위치의 사이에서 이동할 때, 몰드(7)와의 사이에서 미끄럼이 발생하지 않도록 하기 위해서, 액추에이터(도시생략)를 사용하여, 가압 접촉 롤러(71)를 이 이동과 동기시켜 강제적으로 자전시켜도 된다.
댄서 롤러 구동부(109)는, 리니어 모터 등의 액추에이터(도시생략)를 사용하여 기판측 위치와 이격 위치의 사이에서 댄서 롤러(77)를 이동시킨다.
댄서 롤러(77)는, 기판측 위치와 이격 위치의 사이에서 이동할 때 자전함으로써, 몰드(7) 사이에서 미끄럼이 발생하지 않도록 되어 있다. 댄서 롤러(77)가 기판측 위치와 이격 위치의 사이에서 이동할 때, 댄서 롤러(77)와 몰드(7)의 사이에서 미끄럼이 발생하지 않도록 하기 위해서, 액추에이터(도시생략)를 사용하여, 가압 접촉 롤러(71)를 이 이동과 동기시켜 강제적으로 자전시켜도 된다.
제어부(57)는, 몰드(7)의 가압 접촉을 하기 위해서, 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치까지 가압 접촉 롤러(71)를 이동시킴과 함께, 몰드(7)의 가압 접촉을 하기 위해서 가압 접촉 롤러(71)가 이동하고 있을 때, 몰드(7)가 느슨해져 버리는 것을 방지하면서, 이격 위치로부터 기판측 위치에 댄서 롤러(77)가 이동하도록, 가압 접촉 롤러 구동부(107)와 댄서 롤러 구동부(109)를 제어한다.
댄서 롤러 구동부(109)로서, 댄서 롤러(77)를 스프링 등의 탄성체를 사용하여 상방으로 가압해 두고, 가압 접촉 롤러(71)의 이동에 의한 몰드(7)의 장력에 의해, 하방향으로 이동하는 움직임을 하게 하는 것을 채용해도 된다.
제어부(57)는, 가압 접촉 롤러 구동부(107)와 댄서 롤러 구동부(109)를 다음에 나타내는 바와 같이 제어한다.
가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치까지 가압 접촉 롤러(71)를 이동시켜 자외선 경화 수지(11)를 경화한 후, 기판(3)에 가압 접촉되어 있는 몰드(7)를 기판(3)으로부터 박리하기 위해서, 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치까지 가압 접촉 롤러(71)를 이동시킴과 함께, 몰드(7)를 박리하기 위해서 가압 접촉 롤러(71)가 이동하고 있을 때, 몰드(7)가 느슨해지는 것을 방지하면서, 기판측 위치로부터 이격 위치로 댄서 롤러(77)가 이동하는 제어를 한다.
몰드(7)의 가압 접촉을 하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)의 이동과, 기판(3)으로부터 몰드(7)를 박리하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)의 이동을, 교대로 복수 회 반복한다.
전사 장치(41)에는, 조사부(55)와는 다른 자외선 조사부(111)가 설치되어 있다. 그리고, 제어부(57)의 제어하에, 가압 접촉을 하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)의 이동과, 박리를 하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)와의 이동을 교대로 복수 회 반복한 후에, 몰드(7)에 남아 있는 자외선 경화 수지[기판(3)으로부터 넘어온 자외선 경화 수지](11)의 늘어짐을 방지하기 위해서, 남아 있는 자외선 경화 수지(11)에 자외선을 조사한다.
자외선 조사부(111)는, 가압 접촉 롤러 지지체(75)에 일체적으로 설치되어 있으며, 가압 접촉 롤러 지지체(75)와 함께 이동한다. 자외선 조사부(111)는, 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)로 권취되는 직전의 몰드(7)의 부위에 자외선을 조사한다.
다음으로, 전사 장치(41)의 동작에 대하여 보충 설명을 한다.
도 6에서 도시한 바와 같이, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)의 기판(3)에의 가압 접촉을 개시할 때에는, 가압 접촉 롤러(71)는, 가압 접촉 개시 위치에 위치하고 있으며, 댄서 롤러(77)는 이격 위치에 위치하고 있으며, 몰드 원단 설치부(67)에 설치되어 있는 몰드 원단(25)은, 예를 들어 제동이 걸려 회전하지 않도록 되어 있으며, 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)도, 예를 들어 제동이 걸려 회전하지 않도록 되어 있다.
몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉을 하고 있는 도중의 상태에서도, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)는 회전하지 않도록 되어 있다. 즉, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27) 사이의 몰드(7)의 길이는 일정하게 되어 있다.
또한, 몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)를 기판(3)에 가압 접촉을 하고 있는 도중의 상태에서는, 가압 접촉 롤러(71)가 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치를 향해서 소정의 속도로 이동하고 있음과 함께, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27) 사이의 몰드(7)에 느슨해짐이 발생하지 않도록 하면서, 몰드(7)를 가압 접촉 롤러(71)측에 공급하여 몰드(7)의 길이를 보충하기 위해서, 댄서 롤러(77)가 하강한다(이격 위치로부터 기판측 위치를 향해 소정의 속도로 이동함).
몰드 가압 접촉부(49)에 의해, 몰드(7)의 기판(3)에의 가압 접촉을 종료한 상태에서는, 댄서 롤러(77)는, 기판측 위치에 위치하고 있다(도 11, 도 14 참조).
도 11, 도 14에서 도시한 상태로부터, 가압 접촉 롤러(71)를, 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치로 위치시킴으로써 몰드(7)를 기판(3)으로부터 이격할 때에는, 가압 접촉 롤러(71)가 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치를 향해 소정의 속도로 이동하고 있음과 함께, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27) 사이의 몰드(7)에 느슨해짐이 발생하지 않도록, 댄서 롤러(77)가 상승한다.
이와 같은 각 동작을, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)가 회전하지 않도록 해 놓고, 소정의 복수 회 반복함으로써, 복수 매의 기판(3)[자외선 경화 수지(11)]에 대한 전사 패턴의 전사를 행한다.
복수 매의 기판(3)[자외선 경화 수지(11)]에 대한 전사 패턴(9)의 전사를 행한 후에[도 19나 도 20에 도시한 형태에서는, 1장의 기판(3)의 복수 회 전사를 행한 후에], 권취 롤러 설치부(69)의 권취 롤러(27)를 서보 모터 등의 액추에이터(도시생략)에 의해 회전시키고, 몰드 원단(25)과 권취 롤러(27)의 사이에 있는 몰드(7)에서 느슨해짐이 발생하지 않도록 하면서, 몰드(7)를 소정의 길이만큼, 권취 롤러(27)로 권취한다.
이 권취에 의해, 몰드 원단(25)으로부터 몰드(7)의 새로운 부위가 조출되고, 새로운 전사 패턴(9)을 사용하여, 기판(3)[자외선 경화 수지(11)]에 대한 전사를, 마찬가지로 하여 복수 회 행한다.
이와 같이 동작하는 전사 장치(41)에 의하면, 몰드(7)의 1개의 전사 패턴(9)을 복수 회의 전사에 사용할 수 있어, 몰드(7)의 사용량을 저감시킬 수 있다. 즉, 몰드(7)의 1부의 개소에 형성되어 있는 전사 패턴(9)을 복수 회의 전사에 사용할 수 있어, 몰드(7)의 사용량을 저감시킬 수 있다.
또한, 전사 장치(41)에 의하면, 가압 접촉을 하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)의 이동과, 박리를 하기 위한 가압 접촉 롤러(71)와 댄서 롤러(77)의 이동을, 교대로 복수 회 반복한 후, 몰드(7)에 남아 있는 미경화의 자외선 경화 수지에, 자외선 발생 장치(99)에 의해 자외선을 조사하여 경화시키므로, 권취 롤러(27)에 권취된 몰드(7)로부터, 미경화의 자외선 경화 수지가 늘어져 버리는 것이 방지된다.
몰드(7)의 1개의 전사 패턴(9)을 복수 회의 전사에 사용하는 전사 장치(41)에 있어서, 기판(3)에 자외선 경화 수지 등의 재료를 형성하지 않고, 기판(3) 그 자체에, 몰드(7)의 전사 패턴(9)을 전사해도 된다. 즉, 기판(3)을 예를 들어, 열가소성 수지 등으로 구성하고, 몰드(7)를 온도가 높고 가소성을 구비하고 있는 기판(3)에 직접 가압 접촉시켜 전사를 행해도 되고, 기판(3)에 설치하는 재료로서 열가소성 수지 등을 채용해도 된다. 이 경우, 마스크 유닛(13)이나 자외선의 조사 등은 불필요해진다.
전사 장치(41)에 있어서, 도 21a, 도 21b에서 도시한 바와 같이, 댄서 롤러(77)를 2개 이상의 복수 개 설치해도 된다. 도 21a는, 2개의 댄서 롤러[77(77A, 77B)]가 이격 위치에 있는 상태를 나타내고 있고, 도 21b는, 2개의 댄서 롤러[77(77A, 77B)]가 기판측 위치에 있는 상태를 나타내고 있다.
몰드 원단(25)으로부터 조출된 몰드(7)는, 가압 접촉 롤러(71) 등에 감아 걸리고, 이후에, 제3 가이드 롤러(73C)와 제1 댄서 롤러(77A)와 제4 가이드 롤러(73D)와 제2 댄서 롤러(77B)에 이 순서대로 감아 걸려, 권취 롤러(27)로 권취된다.
제1 댄서 롤러(77A)가 제2 댄서 롤러(77B)는 동시에 이동하도록 되어 있지만, 따로따로 이동하도록 구성해도 된다.
복수 개의 댄서 롤러[77(77A, 77B)]를 구비한 전사 장치(41)에 의하면, 1개의 댄서 롤러(77)밖에 설치되지 않는 경우에 비하여, 댄서 롤러(77)의 이동량을 작게 할 수 있어, 장치의 소형화를 도모할 수 있다.
도 21a, 도 21b에서 도시한 바와 같이, 제1 댄서 롤러(77A)와 제2 댄서 롤러(77B)의 사이에 위치하고 있는 제4 가이드 롤러(73D)에 감아 걸려 있는 몰드(7)는, 전사 패턴(9)이 설치되어 있는 면이 제4 가이드 롤러(73D)에 접하고 있다. 그래서, 도 22에서 도시한 바와 같이, 원기둥 형상의 제4 가이드 롤러(73D)의 중심축의 연신 방향에 있어서의 중앙부(양단부를 제외한 부위)에서, 제4 가이드 롤러(73D)의 직경을 작게 하고, 몰드(7)가 제4 가이드 롤러(73D)의 중앙부에 접촉하지 않도록 구성해도 된다. 그리고, 제4 가이드 롤러(73D)의 중앙부에 접촉하지 않는 부위에, 전사 패턴(9)을 설치해도 된다.
또한, 다른 가이드 롤러(73A, 73B, 73C)를, 제4 가이드 롤러(73D)와 마찬가지로 구성해도 된다.
그런데, 전술한 바와 같이 댄서 롤러(77)가 가동하는 전사 장치(41)에 관한 특징을, 다음에 나타내는 전사 방법의 특징으로서 파악해도 된다.
본 출원의 전사 방법은, 두께 방향의 한쪽 면에 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 긴 시트 형상의 몰드(7)의 일부를 평판 형상으로 전개시켜서, 평판 형상으로 형성되어 있는 기판(3) 혹은 재료(11)가 두께 방향의 한쪽 면에 설치되어 있는 기판(3)에 가압 접촉함으로써, 전사 패턴(9)을 기판(3) 혹은 기판(3)의 재료(11)에 전사하는 전사 방법이며, 몰드 가압 접촉 공정과 제1 댄서 롤러 이동 공정과 경화 공정과 몰드 박리 공정과 제2 댄서 롤러 이동 공정을 구비한다.
몰드 가압 접촉 공정에서는, 몰드(7)가 감아 걸려 있는 가압 접촉 롤러(71)를, 가압 접촉 개시 위치로부터 가압 접촉 종료 위치까지 이동함으로써, 기판(3)에 몰드(7)를 가압 접촉시킨다.
제1 댄서 롤러 이동 공정에서는, 몰드 가압 접촉 공정에서의 가압 접촉을 하고 있을 때, 몰드(7)가 느슨해짐을 방지하면서, 몰드(7)가 감아 걸려 있는 댄서 롤러(77)를, 기판(3)으로부터 이격된 위치인 이격 위치로부터 기판(3)측의 위치인 기판측 위치측으로 이동한다.
경화 공정에서는, 몰드 가압 접촉 공정에서의 가압 접촉이 되어 있는 상태에서, 기판(3) 혹은 기판(3)의 재료(11)를 경화시킨다.
몰드 박리 공정에서는, 몰드 가압 접촉 공정과 댄서 롤러 이동 공정에서 몰드(7)의 가압 접촉을 행한 후, 기판(3)에 가압 접촉되어 있는 몰드(7)를 기판(3)으로부터 박리하기 위해서, 가압 접촉 종료 위치로부터 가압 접촉 개시 위치까지 가압 접촉 롤러(71)를 이동시킨다.
제2 댄서 롤러 이동 공정에서는, 몰드 박리 공정에서 몰드(7)의 박리를 하고 있을 때, 몰드(7)가 느슨해짐을 방지하면서, 기판(3)측 위치측으로부터 이격 위치로 댄서 롤러(77)를 이동시킨다.
또한, 본 출원의 전사 방법에서는, 기판 설치 공정과 몰드 가압 접촉 공정과 제1 댄서 롤러 이동 공정과 몰드 박리 공정과 제2 댄서 롤러 이동 공정을, 이 순서대로 복수 회 반복함으로써, 복수매의 기판(3) 혹은 복수 매의 기판(3)에 설치되어 있는 재료(11)에, 매엽으로 전사 패턴(9)을 전사하도록 해도 된다.
또한, 기판(3)의 재료(11)가, 소정의 파장의 전자파(예를 들어, 자외선)가 조사됨으로써 경화하는 재료(예를 들어 자외선 경화 수지)(11)인 경우에, 본 출원의 전사 방법에 의해, 기판 설치 공정과 몰드 가압 접촉 공정과 제1 댄서 롤러 이동 공정과 몰드 박리 공정과 제2 댄서 롤러 이동 공정을, 이 순서대로 복수 회 반복한 후에, 몰드(7)에 남아있는 재료(11)에 소정의 파장의 전자파를 조사하는 잔여 재료 전자파 조사 공정을 갖고 있어도 된다.
전술한 설명에서는, 몰드(7)와 마스크 유닛(13)을 사용하여, 기판(3)의 자외선 경화 수지(11)에 전사를 행하고 있지만, 도 23a-도 23c에서 도시한 바와 같이, 마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)를 사용하여, 전사를 행해도 된다.
마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)는, 본체부(113)와 전사 패턴(115)과 전자파 차단부(예를 들어 자외선 차단부)(117)를 구비한다. 마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)는, 자외선 차단부(117)를 제외하면, 전술한 몰드(7)와 마찬가지의 구성으로 되어 있다.
즉, 본체부(113)는, 얇은 평판 형상으로 형성되어 있다. 전사 패턴(115)은, 본체부(113)의 두께 방향의 한쪽 면에 형성된 소정의 형상의 볼록부(121)와, 본체부(113)의 두께 방향의 한쪽 면의 볼록부(121)가 비존재인 부위(오목부)(123)를 구비한다.
자외선 차단부(117)는, 얇은 막 형상으로 되어 본체부(113)의 두께 방향의 다른 쪽 면[전사 패턴(115)이 설치되어 있는 면과는 반대측의 면]에 형성되어 있다. 또한, 자외선 차단부(117)는, 본체부(113)의 두께 방향에서 볼 때, 볼록부(121)가 설치되어 있는 부위에서, 본체부(113)에 설치되어 있고, 소정의 파장의 전자파(예를 들어 자외선)를, 본체부(113)의 두께 방향에서 차단한다.
본체부(113)의 두께 방향에서 볼 때, 자외선 차단부(117)가 설치되어 있는 부위 이외의 부위는, 전자파 투과부(자외선 투과부)(119)로 되어 있으며, 이 자외선 투과부(119)를 본체부(113)의 두께 방향에서 자외선이 투과한다.
자외선 차단부(117)를, 몰드(7a)를 제조할 때 설치해도 되지만, 전사 장치(41)에, 전자파 차단부 형성부(도시생략)를 설치하고, 가압 접촉 롤러(71)에 의한 가압 접촉을 하기 전에, 자외선 차단부(117)를 설치해도 된다. 전자파 차단부 형성부(예를 들어 자외선 차단부 형성부)는, 예를 들어 잉크젯 프린터로 형성할 수 있다.
마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)를 사용한 전사 장치(41)에 의하면, 몰드(7a)의 본체부(113)의 두께 방향의 한쪽 면에, 소정의 블록부(121)에서 형성된 전사 패턴(115)이 설치되어 있으며, 볼록부(121)가 설치되어 있는 본체부(113)의 부위에 자외선 차단부(117)가 설치되어 있으므로, 별도 마스크 유닛을 사용하지 않고, 정확한 전사를 행할 수 있다.
마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)에 의하면, 자외선 차단부(117)가 본체부(113)의 두께 방향의 다른 쪽 면에 얇은 막 형상으로 되어 설치되어 있으므로, 전사 패턴(115)이 형성된 후에, 자외선 차단부(117)를 잉크젯 등의 인쇄로 설치할 수 있다.
마스크 유닛(13)이 일체화하고 있는 몰드(7a)를 사용한 전사 방법에서는, 다음에 나타내는 기판 설치 공정과 몰드 가압 접촉 공정과 조사 공정을 구비한 공정에서 전사가 이루어진다.
기판 설치 공정에서는, 자외선이 조사됨으로써 경화하는 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 표면에 얇은 막 형상으로 설치된 기판(3)을 기판 설치부(45)에 설치한다.
몰드 가압 접촉 공정에서는, 소정의 전사 패턴(115)과, 이 소정의 전사 패턴(115)의 형상과 동일 형상의 자외선 차단부(117)가 형성되어 있는 몰드(7a)를, 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 설치된 기판(3)에 가압 접촉시킨다.
조사 공정에서는, 몰드 가압 접촉 공정에서 몰드(7a)의 가압 접촉을 한 상태에서, 몰드(7a)의 자외선 차단부(117) 이외의 부위인 자외선 투과부(119)를 통해, 기판(3)에 설치되어 있는 미경화의 자외선 경화 수지(11)에, 자외선을 조사한다.
마스크 유닛(13)이 일체화되어 있는 몰드(7a)를 사용한 전사 방법에 있어서, 기판·몰드 위치 결정 공정을 마련해도 된다. 기판·몰드 위치 결정 공정에서는, 몰드 가압 접촉 공정에서 몰드(7a)를 기판에 가압 접촉하기 전에, 기판(3)과 몰드(7a)의 두께 방향에 대해서 직교하는 방향에 있어서의, 몰드(7a)에 대한 기판(3)의 위치 결정을 한다.
기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)의 두께는, 전술한 설명에서는, 일정한 두께로 되어 있지만, 가압 접촉 롤러(71)를 사용한 가압 접촉을 했을 때, 몰드(7)와 기판(3)의 사이의 존재하는 미경화의 자외선 경화 수지(11) 중에, 공극이 생겨버리는 것을 방지하기 위해서, 기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)의 두께를 가압 접촉 롤러(71)의 이동 방향으로 바꾸어도 된다.
즉, 기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)가, 도 15a, 도 16a에서 도시하는 바와 같이, 기판(3)의 한쪽의 단부(후단부)에서 두껍고, 이 한쪽의 단부를 제외한 부위에서는, 균일한 두께로 얇게 되어 있어도 된다.
미경화의 자외선 경화 수지(11)를 이와 같이 설치한 경우, 도 16b에서 도시한 바와 같이, 기판(3)의 다른 쪽 단부(전단부)에, 미경화의 자외선 경화 수지(11)를 설치하지 않은 부위가 형성되어 있어도 된다. 또한, 도 16c에서 도시한 바와 같이, 가압 접촉 롤러(71)의 이동 방향의 중간의 일부에서, 미경화의 자외선 경화 수지(11)를 두껍게 해도 되고, 도 16d에서 도시한 바와 같이, 가압 접촉 롤러(71)의 이동 방향의 후단부로부터 전단부를 향함에 따라서, 미경화의 자외선 경화 수지(11)의 두께가 점차 얇아지도록 해도 된다.
기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)가, 기판(3)의 한쪽의 단부와 다른 쪽의 단부를 서로 연결하는 방향에 대해서 직교하는 방향(폭 방향; Y축 방향)에 있어서, 중앙부에서 두껍고 단부에서 얇게 되어 있어도 된다(예를 들어 단부를 향함에 따라서 점차 얇게 되어 있어도 되고, 중앙부의 좁은 범위에서만 두껍게 되어 있어도 됨).
기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)가, 몰드(7)의 가압 접촉이 개시되는 측의 단부(한쪽의 단부)에서 두껍고, 이 단부를 제외한 부위에서는 얇게 되어 있도록 하면, 가압 접촉 롤러(71)를 사용한 몰드(7)의 기판(3)에의 가압 접촉을 개시했을 때에는, 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 잉여 상태로 되어 있으며, 그 후, 가압 접촉 롤러(71)가 기판(3)의 다른 쪽 단부로 이동함에 따라서, 잉여로 되어 있는 미경화의 자외선 경화 수지(11)도 기판(3)의 다른 쪽 단부로 이동한다.
이에 의해, 가압 접촉 롤러(71)를 이동하여 몰드(7)의 기판(3)에 가압 접촉되는 부위를 넓히고 있을 때에는, 미경화의 자외선 경화 수지(11)의 잉여 상태가 점차 해소되도록 되어 있으며, 자외선 경화 수지(11) 중의 공극의 형성을 없앨 수 있다.
또한, 기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)의 양을 적절한 값으로 함으로써, 기판(3)과 몰드(7)의 사이에서 미경화의 자외선 경화 수지(11)가 비어져 나와버리는 것을 용이하게 방지할 수 있다.
기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)가, 폭 방향의 중앙부에서 두껍고 단부에서 얇게 되어 있도록 하면, 자외선 경화 수지(11) 중의 공극의 형성을 한층 확실하게 없앨 수 있다.
또한, 몰드(3)를 사용하지 않고, 가압 접촉 롤러(71)에 상당하는 롤러(도시생략)에 전사 패턴(9)을 직접 설치하고, 이 전사 패턴(9)을 기판(3)에 설치된 미경화의 자외선 경화 수지(11)에 전사해도 된다.
이 경우의 전사 방법은, 기판 설치 공정과 전사 공정을 갖는다.
기판 설치 공정에서는, 소정의 환경하에서 경화하는 미경화의 재료(자외선 경화 수지나 열가소성 수지)(11)가 표면에 얇은 막 형상으로 설치된 기판(3)을 기판 설치부(45)에 설치한다.
전사 공정에서는, 원기둥 형상으로 형성되어 있으며, 측면에 소정의 전사 패턴(9)이 형성되어 있는 몰드(7)를, 재료가 설치된 기판(3)에 가압 접촉시킴으로써, 소정의 전사 패턴(9)을 재료(11)에 전사한다.
전사 공정에서는, 몰드(7)를 기판(3)의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부로(기판과 롤링 쌍을 이루는 상태에서) 이동함으로써, 소정의 전사 패턴(9)을 재료(11)에 전사를 한다. 또한, 기판(3)의 표면에 설치된 미경화의 재료(11)는, 기판(3)의 한쪽 단부에서 두껍고, 이 한쪽 단부를 제외한 부위에서는 얇게 되어 있다.

Claims (12)

  1. 전사 방법이며,
    소정의 파장의 전자파가 조사됨으로써 경화하는 재료가 표면에 마련된 기판을 기판 설치부에 설치하는 기판 설치 공정과,
    소정의 전사 패턴이 형성되어 있는 몰드를 상기 기판 설치부에 설치된 상기 기판에 가압 접촉시키는 몰드 가압 접촉 공정과,
    상기 소정의 파장의 전자파가 투과하는 소정 형상의 전자파 투과부가 형성되어 있는 마스크 유닛을, 상기 기판에 가압 접촉되어 있는 상기 몰드에 대해서 위치 결정함과 함께, 상기 마스크 유닛의 하면이 상기 몰드의 상면에 접촉하고 있는 상태 또는 상기 몰드의 상면으로부터 이격되어 있는 상태로 하는 마스크 유닛 위치 결정 공정과,
    상기 마스크 유닛을 상기 몰드에 대해서 위치 결정한 상태에서, 상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부를 통해, 상기 기판에 설치되어 있는 상기 재료에, 상기 소정의 파장의 전자파를 조사하는 조사 공정을
    갖는 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 유닛 위치 결정 공정에서 상기 마스크 유닛의 위치 결정이 된 상태에서는, 상기 몰드의 상기 전사 패턴이 형성되어 있는 영역의 내측에, 상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부가 위치하고 있는 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 가압 접촉 공정에서 상기 몰드를 상기 기판에 가압 접촉시키기 전에, 상기 몰드에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하는 기판·몰드 위치 결정 공정을 갖는 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부의 형상은, 상기 몰드의 상기 전사 패턴의 형상과 일치하고 있으며,
    상기 마스크 유닛 위치 결정 공정은, 상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부의 위치와, 상기 몰드의 상기 전사 패턴의 위치를 서로 일치시키는 공정인 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 몰드 가압 접촉 공정과 상기 마스크 유닛 위치 결정 공정과 상기 조사 공정을, 상기 몰드에 대한 상기 기판의 위치를 바꾸면서 복수 회 반복함으로써, 상기 기판에 마련된 상기 재료에, 상기 전사 패턴을 전사하는 것을 특징으로 하는, 전사 방법.
  6. 전사 장치이며,
    두께 방향이 상하 방향으로 되어 있으며, 상면에, 소정의 파장의 전자파가 조사됨으로써 경화 가능한 미경화의 재료가 표면에 마련되어 있는 기판이 설치되는 기판 설치부와,
    소정의 전사 패턴이 형성되어 있는 몰드가 설치되는 몰드 설치부와,
    상기 몰드 설치부에 설치되어 있는 상기 몰드를, 두께 방향을 상하 방향으로 함과 함께 하면에 상기 소정의 전사 패턴을 위치시켜서, 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판에 가압 접촉시키는 몰드 가압 접촉부와,
    상기 소정의 파장의 전자파가 투과하는 소정의 형상의 전자파 투과부가 형성되어 있는 마스크 유닛이 설치되는 마스크 유닛 설치부와,
    상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판과 상기 몰드 설치부에 설치되어 있음과 함께 상기 몰드 가압 접촉부에 의해 상기 기판에 가압 접촉되어 있는 상기 몰드에 대한, 상기 마스크 유닛 설치부에 설치되어 있는 상기 마스크 유닛의 위치 결정을 함과 함께, 상기 마스크 유닛의 하면이 상기 몰드의 상면에 접촉하고 있는 상태 또는 상기 몰드의 상면으로부터 이격되어 있는 상태로 하기 위한 제1 위치 결정부와,
    상기 마스크 유닛에 설치되어 있는 상기 마스크 유닛의 전자파 투과부와, 상기 몰드 가압 접촉부에 의해 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판에 가압 접촉되어 있는 상기 몰드를 통해, 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판의 상기 재료를 향해서 상기 소정의 파장의 전자파를 조사하는 조사부와,
    상기 기판 설치부에 상기 기판이 설치되어 있고, 상기 몰드 설치부에 상기 몰드가 설치되어 있으며, 상기 마스크 유닛 설치부에 상기 마스크 유닛이 설치되어 있는 상태에서, 상기 몰드 가압 접촉부에 의해, 상기 몰드를 상기 기판에 가압 접촉시키고, 상기 제1 위치 결정부에 의해, 상기 기판과 상기 몰드 가압 접촉부에 의해 상기 기판에 가압 접촉되어 있는 상기 몰드에 대한, 상기 마스크 유닛의 위치 결정을 함과 함께, 상기 마스크 유닛의 하면이 상기 몰드의 상면에 접촉하고 있는 상태 또는 상기 몰드의 상면으로부터 이격되어 있는 상태로 하고, 이후 상기 조사부에 의해, 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판의 상기 재료를 향해서 상기 소정의 파장의 전자파를 조사하도록, 상기 몰드 가압 접촉부와 상기 제1 위치 결정부와 상기 조사부를 제어하는 제어부를
    구비하는 것을 특징으로 하는, 전사 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부에 의해, 상기 제1 위치 결정부에 의한 상기 마스크 유닛의 위치 결정이 된 상태에서는, 상기 몰드의 상기 전사 패턴이 형성되어 있는 영역의 내측에, 상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부가 위치하는 것을 특징으로 하는, 전사 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 몰드 설치부에 설치되어 있는 상기 몰드에 대한, 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판의 위치 결정을 하는 제2 위치 결정부를 더 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 몰드 가압 접촉부에서 상기 몰드를 상기 기판에 가압 접촉시키기 전에, 상기 몰드에 대한 상기 기판의 위치 결정을 하도록, 상기 제2 위치 결정부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 전사 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부의 형상은, 상기 몰드의 상기 전사 패턴의 형상과 일치하고 있으며,
    상기 제어부는, 상기 마스크 유닛의 상기 전자파 투과부의 위치와 상기 몰드의 상기 전사 패턴의 위치가 서로 일치하도록, 상기 제1 위치 결정부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 전사 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 기판 설치부는, 이 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판을, 상기 몰드 설치부에 설치되어 있는 상기 몰드에 대해서 이동 위치 결정 가능하도록 구성되어 있으며,
    상기 제어부는, 상기 기판 설치부에 상기 기판이 설치되어 있고, 상기 몰드 설치부에 상기 몰드가 설치되어 있으며, 상기 마스크 유닛 설치부에 상기 마스크 유닛이 설치되어 있는 상태에서,
    상기 몰드 가압 접촉부에 의해, 상기 몰드를 상기 기판에 가압 접촉시키고, 상기 제1 위치 결정부에 의해, 상기 기판과 상기 몰드에 대한 상기 마스크 유닛의 위치 결정을 하고, 이후에, 상기 조사부에 의해, 상기 기판 설치부에 설치되어 있는 상기 기판의 상기 재료를 향해서 상기 소정의 파장의 전자파를 조사하는 각 동작을, 상기 몰드에 대한 상기 기판의 위치를 바꾸면서 복수 회 반복함으로써, 상기 기판에 마련된 상기 재료에 상기 전사 패턴을 전사하도록, 상기 몰드 가압 접촉부와 상기 제1 위치 결정부와 상기 조사부를 제어하는 것을 특징으로 하는, 전사 장치.
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