WO2006090682A1

WO2006090682A1 - 微細構造体の加工方法および微細構造体の加工装置

Info

Publication number: WO2006090682A1
Application number: PCT/JP2006/303016
Authority: WO
Inventors: Jun Yorita; Katsunari Mikage
Original assignee: Sumitomo Electric Industries, Ltd.
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2006-08-31
Also published as: HK1111127A1; US20080169583A1; CN101160203A; US7713052B2; EP1854617A4; JP4784601B2; JPWO2006090682A1; KR20070102752A; KR100892801B1; EP1854617A1; CN101160203B

Abstract

　本発明の微細構造体の加工方法においては、対向定盤（２１１）を退避位置から成型加工位置に移動させて、フィルム（１）が型（５）に押し当てられ、加工される。その後、第２ブロック（２１１ｂ）が、第１ブロック（２１１ａ）から離される。これにより、冷却時における対向定盤（２１１）の体積を減らして対向定盤（２１１）の総熱容量を減少させ、対向定盤（２１１）に蓄えられた熱量を物理的に排出することで、対向定盤（２１１）の冷却速度の向上を図ることを可能としている。これにより、対向定盤（２１１）の冷却効率の向上が図られ、対向定盤（２１１）のヒートサイクルの短縮化を図ることが可能となる。

Description

明細書

微細構造体の加工方法および微細構造体の加工装置

技術分野

[0001] 本発明は、エレクトロニクス分野やバイオ分野にぉヽて高集積化される各種デバィスのパターン形成に用いられる微細構造体の加工方法およびその微細構造体の加ェ装置に関するものである。

背景技術

[0002] 半導体集積回路、各種記録媒体、バイオチップ等では、定常的に、微細化、高集積化が進んでおり、その製造に用いられるマスクパターン等も微細化、高集積化の一途をたどっている。パターン露光手段が光力電子線に一部置き換わったあと、このような傾向はさらに強まり、微細構造体の加工方法の重要性が増大し続けている。また、上記微細化、集積度の高まりとともに、上記微細構造体の加工に要する工数、時間、資材も増大し、コストの大幅上昇を招いている。

[0003] 上記微細構造体の加工にお!、ては、微細パターンが形成されたスタンパ (型）を昇温状態の榭脂 (被成型材料）に、所定の成型圧で型押しして微細パターンを転写したあと、榭脂が冷却するのを待って微細構造体を脱型する工程が不可欠である。上記の微細構造体の加工コストを削減する上で、上記樹脂の昇温と冷却のサイクルを短縮することは非常に有効である。このため、昇温と冷却のサイクル短縮のために、上記スタンパの加圧面の断面積より、そのスタンパの加圧面を保持する保持部の断面積を小さくして断熱構造としたプリント装置が提案されている (特開 2004— 28878 4号公報 (特許文献 1) )。上記プリント装置によれば、保持部の熱容量がそれ以前の装置に比べて小さくなるため、昇温と冷却のサイクルを短縮することができる。

特許文献 1：特開 2004— 288784号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] 上記のプリント装置では、加圧面の保持部は加圧面とともに昇温され、また冷却される。ホットエンボス、ナノインプリント法では成型圧力（加圧）が高ぐしたがって面内の成型圧を均一とするためには、上記保持部は所定以上の剛性を有することが必要であり、このため所定の質量、容積を要し、熱容量も所定値以上のものとなる。この結果、上記ヒートサイクルにおいて、被成型材料より大きな熱容量を有する上記保持部のヒートサイクルに要する時間が支配的になり、上記サイクルの短縮、すなわちスル一プット向上には限界がある。

[0005] 本発明は、上記昇温と冷却のヒートサイクルを短縮することが可能な微細構造体の加工方法およびそれに用いられる微細構造体の加工装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0006] 本発明の微細構造体の加工方法は、被成型材料から微細構造体を加工するための型に対向する少なくとも 2つの対向定盤を備え、 1個の微細構造体の加工中に、少なくとも 2つの対向定盤を使用する。

[0007] この加工方法により、昇温と冷却のヒートサイクルを短縮して、スループットを向上させることができる。

[0008] 本発明の微細構造体の加工装置は、被成型材料から微細構造体を加工するための型と、型に対向する少なくとも 2つの対向定盤と、 1個の微細構造体の加工中に、少なくとも 2つの対向定盤を使用するための駆動装置とを備える。

[0009] この発明に基づいた微細構造体の加工装置は、他の局面においては、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加熱成型することで微細構造体を加ェするための微細構造体の加工装置であって、上記対向定盤は、表面側に位置し、加熱装置を含む第 1ブロックと、裏面側に位置し、上記対向定盤の熱容量を変えるための第 2ブロックとを有している。第 1ブロックと第 2ブロックとは、第 1ブロックと第 2ブロックとが当接する位置と、第 1ブロックと第 2ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられて、る。

[0010] また、この発明に基づいた微細構造体の加工方法は、他の局面においては、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加圧加熱成型することで微細構造体をカ卩ェするための微細構造体の加工方法であって、加熱時における上記対向定盤の体積と、冷却時における上記対向定盤の体積とを異ならせて、上記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴としている。

[0011] また、この発明に基づいた微細構造体の加工方法は、さらに他の局面においては

、型と対向定盤の表面側との間に挟み込み、被成型材料を加圧加熱成型することで微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、上記被成型材料の冷却時に、上記被成型材料の加熱時における上記対向定盤の一部を分離した後に、外部部材を当接させることを特徴としている。

[0012] さらに、この発明に基づいた微細構造体の加工方法あるいは加工装置は、被成型材料を微細加工するに際して、金型側を加熱および冷却する場合、あるいは、金型側と被成型材料側との両方を加熱および冷却する場合を含む。

発明の効果

[0013] 上記加工方法あるいは加工装置により、微細構造体を優れたスループットで、また高い歩留まりで加工することができる。また、微細構造体の品質を向上させることができる。また、上記駆動装置は、 1つの微細構造体の加工中に少なくとも 2つの対向定盤を使用できるようにする駆動装置であれば、どのような形態でもよぐ定盤を移動させる装置でも、または型を移動させる装置でも、定盤と型とをともに移動させる装置であってもよい。

[0014] また、被成型材料の冷却時にお!、て、対向定盤の体積を減らして対向定盤の総熱容量を減少させ、対向定盤に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0015] また、対向定盤の加熱時には、第 1ブロックを加熱し、冷却時には、外部部材である第 2ブロックを第 1ブロックに当接させることで、冷却時における対向定盤の体積が増加し、第 1ブロックの有する熱量が第 2ブロックに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0016] このように、加熱時における対向定盤の体積と、冷却時における対向定盤の体積とを異ならせて、被成型材料の加圧加熱成型を行なうことで、対向定盤の加熱効率、および対向定盤の冷却効率を向上させて、昇温と冷却とのヒートサイクルの短縮ィ匕を可能としている。その結果、微細構造体の加工に要するスループットの向上を図ることを可能としている。 [0017] また、被成型材料の冷却時に、被成型材料の加熱時における第 1ブロックと第 2ブロックとからなる対向定盤の第 2ブロックを分離した後に、第 1ブロックに外部部材である第 3ブロックを当接させることにより、加熱直後の対向定盤の体積を減らして対向定盤の総熱容量を減少させ、対向定盤に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第 3ブロックを第 1ブロックに当接させることで、冷却時に第 1ブロックの有する熱量が第 3ブロックに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

図面の簡単な説明

[0018] [図 1]本発明の実施の形態 1における微細構造体の加工装置の概要を示す図である

[図 2]本発明の実施の形態 2における微細構造体の加工装置を示す断面図である。

[図 3]本発明の実施の形態 3における微細構造体の加工装置の部分断面図である。

[図 4]本発明の実施の形態 5における微細構造体の加工装置を示す断面図である。

[図 5]本発明の実施の形態 6における微細構造体の加工装置の部分断面図である。

[図 6]本発明の実施の形態 7における微細構造体の加工装置の概要を示す断面図である。

[図 7]本発明の実施の形態 7における微細構造体の加工方法の概要を示す第 1工程断面図である。

[図 8]本発明の実施の形態 7における微細構造体の加工方法の概要を示す第 2工程断面図である。

[図 9]本発明の実施の形態 8における微細構造体の加工方法の概要を示す第 1工程断面図である。

[図 10]本発明の実施の形態 8における微細構造体の加工方法の概要を示す第 2ェ程断面図である。

[図 11]本発明の実施の形態 8における微細構造体の加工方法の概要を示す第 3ェ程断面図である。

[図 12]本発明の実施の形態 9における微細構造体の加工方法の概要を示す第 1ェ程断面図である。 [図 13]本発明の実施の形態 9における微細構造体の加工方法の概要を示す第 2ェ程断面図である。

[図 14]本発明の実施の形態 9における微細構造体の加工方法の他の概要を示すェ程断面図である。

[図 15]本発明の実施の形態 10における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図である。

[図 16]本発明の実施の形態 10における微細構造体の加工方法の第 1工程断面図である。

[図 17]本発明の実施の形態 10における微細構造体の加工方法の第 2工程断面図である。

[図 18]本発明の実施の形態 11における微細構造体の加工方法の概要を示す第 1ェ程断面図である。

[図 19]本発明の実施の形態 11における微細構造体の加工方法の概要を示す第 2ェ程断面図である。

[図 20]本発明の実施の形態 11における微細構造体の加工方法の概要を示す第 3ェ程断面図である。

[図 21]本発明の実施の形態 12における微細構造体の加工方法の概要を示す第 1ェ程断面図である。

[図 22]本発明の実施の形態 12における微細構造体の加工方法の概要を示す第 2ェ程断面図である。

[図 23]本発明の実施の形態 12における微細構造体の加工方法の他の概要を示す工程断面図である。

符号の説明

1 被成型材料 (PCフィルム）、 la 微細構造体 (成型後の PCフィルム）、 5 金型、 5a 型部、 7 基材、 11, 12, 111, 112 定盤、 17 基材支持機構、 20 駆動装置による駆動方向、 25 基材支持機構の移動方向、 31, 32 温度設定装置、 41 予備カロ熱装置、 211, 311 対向定盤、 211a, 305a 第 1ブロック、 211b, 305b 第 2 ブロック、 211c, 305c 第 3ブロック、 211h, 305 カロ熱冷去口用ブロック発明を実施するための最良の形態

[0020] つぎに本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。

(実施の形態 1)

図 1は、本発明の実施の形態 1における微細構造体の加工装置の概要を示す上面図である。図 1において、金型 5の下方に移動可能な 2つの対向定盤 (以下、定盤） 1 1, 12が配置されている。図 1では、冷却用の定盤 12が金型 5の直下の成型力卩工位置に位置し、加熱用の定盤 11が退避位置に位置している。加熱用の定盤 11は、金型を押し当て成型加工する際に成型加工位置に位置し、成型加工後の冷却時には退避位置に移動する。また、冷却用の定盤 12は、成型加工された榭脂等を脱型する前に冷却する際に成型加工位置に位置し、金型 5を榭脂である被成型 1に押し当て成型加工する際は退避位置 12bに移動する。図 1において参照符号 20は、定盤 11 , 12を移動させる駆動装置（図示せず）による定盤 11, 12の移動方向を示す。駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。

[0021] 図 1において、定盤 11, 12は、それぞれ温度設定装置 31, 32によって所定の温度に設定される。これらの温度設定装置 31, 32は、図示していない温度センサ、ヒータ、電源等力もなり定盤の温度を一定温度に保持する。温度設定装置は、上記の構成に限定されず、一定の温度に保持された炉内に装入することにより、所定温度に維持されてもよい。

[0022] 被成型材料である榭脂 1は、定盤 11, 12の移動空間を避けるように、定盤移動空間と重ならない方向から、加熱用定盤 11が位置する成型加工位置に装入され、成型温度に加熱された後、金型 5を押し当てられ、加工される。その後、上記成型加工時の荷重を維持したまま定盤 11は退避位置に移動し、代わって定盤 12が成型加工位置に移動し、成型加工されたあとの榭脂 laと接触して榭脂 laを冷却する。その後、微細構造体である加工後の榭脂 laは脱型され、成型前の榭脂 1の装入方向の延長上に運ばれる。

[0023] 榭脂 1は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置 41で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。 [0024] 図 1においては、定盤 11, 12は直線的な移動である往復運動をする力このような移動形態に限定されず、定盤が循環移動する移動形態であればどのようなものであつてもよく、たとえば 2つ以上の定盤が円状に周回してもよいし、または高さ位置を変えながら移動してもよい。被成型材料 1の装入ラインと定盤移動空間とは重複する場合があっても、同一時刻で両者の空間軌跡が重複しない限り、単に空間的に重複しても問題ない。

[0025] また、図 1では 2つの定盤 11, 12の場合を示した力 3つ以上の定盤を配置してもよい。

[0026] 上記の微細構造体の加工装置における基本要素は、被成型材料から微細構造体をカ卩ェするための型と、型に対向する少なくとも 2つの対向定盤と、 1個の微細構造体の加工中に、少なくとも 2つの対向定盤を使用するための駆動装置と、によって構成される。定盤を移動させる駆動装置は、上述したように任意の既知の駆動装機構を用いて構成することができる。また、上記実施の形態 1では、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用するために定盤を移動させる装置を用いた。しかし、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用することができる限り、 2つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる装置であってもよい。型を移動させる駆動装置も、定盤を移動させる装置と同様に任意の既知の装置を用いて構成することができる。

[0027] また、上記の微細構造体の加工方法における基本要素は、被成型材料から微細構造体を加工するための型に対向する少なくとも 2つの対向定盤を備え、 1個の微細構造体の加工中に、少なくとも 2つの対向定盤を使用することによって構成される。

[0028] 上記の少なくとも 2つの対向定盤を同じ温度に設定しないようにできる。この方法を採用することにより、成型される被成型材料 (榭脂、基板付榭脂、各種フィルム、各種複合材料など)を効率よく昇温させ、成型された微細構造体を効率よくかつスムースに型力離脱させることができる。また、温度の高精度管理が可能になり、歩留まり向上、および微細構造体の品質向上にも寄与することができる。

[0029] 上記の定盤駆動装置は、少なくとも 2つの対向定盤を、対向定盤が使用されない退避位置と、その対向定盤が使用される使用位置との間を移動させることができる。この構成により、能率よぐ少なくとも 2つの対向定盤を使い分けることができる。たとえば成型加工中に型打用温度に保持してぉヽた対向定盤を用い、また加圧維持期間を経て型カゝら微細構造体を外す際に離脱用温度に保持しておいた対向定盤を用いることがでさる。

[0030] また、上記の被成型材料を、型と対向定盤との間で加熱する前に、予備加熱することができる。この方法により、榭脂がすでに加熱されているので、昇温時間を非常に短縮してスループットをより一層向上させることができる。

[0031] 上記の被成型材料は、どのような形態であってもよぐ榭脂、基板付榭脂、各種フィルム、各種複合材料などであってよい。榭脂または榭脂フィルムとしては、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビュルアルコール、ポリ塩化ビ-リデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩ィ匕ビニール、ポリスチレン、 ABS榭脂、 AS榭脂、アクリル榭脂、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフエ-レンエーテル、ポリフエ-レンスルフイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、フッ素榭脂、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性榭脂や、フエノール榭脂、メラミン榭脂、ユリア榭脂、エポキシ榭脂、不飽和ポリエステル榭脂、アルキド榭脂、シリコーン榭脂、ジァリルフタレート榭脂、ポリアミドビスマレイミド榭脂、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性榭脂、およびこれらを 2種以上ブレンドした材料を用いることができる。

[0032] 型、定盤には、各種鋼材を用いることができる。たとえば SS41の厚鋼板、鍛造品などを用いることができる。型には、鋼材以外に耐熱性榭脂を用いることもできる。型の加工には旋盤、フライス盤、放電加工、レーザ加工、電子ビーム加工、腐食など既知のどのような加工を用いてもよい。

[0033] (実施の形態 2)

図 2は、本発明の実施の形態 2における微細構造体の加工装置の概要を示す断面図である。図 2において、高温用の定盤 11が金型 5の直下、すなわち成型加工位置に配置され、冷却用の定盤 12は退避位置に退避している。本実施の形態におけるポイントは、定盤 11の上に基材 7を配置し、その基材 7の上に被成型材料であるフィルム 1を配置している点にある。図 2において、フィルム 1は金型 5の型部 5aで成型加ェされるとき、基材 7に支持された状態で型部 5aが押し当てられる。この成型加工の際には、フィルム 1は定盤 11により基材 7とともに加熱される。

[0034] 成型力卩ェのあと定盤 11が退避位置に移動するときも引き続いて、基材 7はフィルムを金型 5に押し付ける状態を維持するように基材支持機構 (図示せず）に支持される

。このような状態の維持は、フィルムを構成する榭脂などが流動して、型部 5aの凹部やコーナー部まで十分に充填された状態を保っために重要である。定盤 _nが移動したあと、基材 7がフィルム 1を金型 5に押し当てた状態において、冷却用の定盤 12 が成型カ卩工位置に移動してきて、基材 7を下方力も支持し、フィルム 1を冷却する。

[0035] 上記の定盤 11, 12が成型加工位置に配置される際および離脱する際に、参照符号 20で示す方向の移動のほかに、参照符号 20の方向に交差する方向、すなわち基材 7を含む被成型材料または微細構造体との間隔を変える移動をともなうことはいうまでもない。上記のような移動は、とくに断らないがほかの実施の形態においても同様に行われる。

[0036] 基材 7には、所定の剛性および熱伝導率を有すればどのようなものでもよい。たとえば、金属板、耐熱性榭脂板、榭脂とセラミックスとの複合層、これらの組み合わせ層などを用いることができる。その形態も、切板状のものでも、バッチ式単板、長尺板、連続供給されるタイプのもの、巻き取りおよび巻き戻し可能なコイル状のものなどであつてもよい。また、上記基材を対向定盤と被成型材料との間に配設する基材配設装置（図示せず)も、上記のような基材の形態に応じて、これら基材を上記位置に配設する装置であればどのような装置構造を備えて、てもよ!/、。

[0037] 本実施の形態における微細構造体の加工方法における基本要素は、被成型材料と、対向定盤との間に、基材を装入して、微細構造体を加工することにある。この方法により、型へ印加される急激な温度変化、それに起因する荷重衝撃を和らげることができる。

[0038] また、上記の基材は、被成型材料よりも剛性が高ぐ熱伝導率が大きいものとすることができる。この方法により、基材による上記温度衝撃や荷重衝撃をより確実に和らげることができる。 [0039] そして、上記の基材の弾性率を lOOGPa以上とすることができる。このような基材を用いる方法により、基材自体に印加される成型圧力や、薄い基材厚の小さい熱容量に起因する急激な温度変化 (荷重衝撃）に耐えることができる。基材の弾性率が 100 GPa未満では成型圧力に耐えることができず、微細構造体の加工に支障をきたす。

[0040] また、上記の基材の熱伝導率を 20WZ (m-°C)以上とすることができる。このような基材を用いる方法により、対向定盤接触後の温度追随時間が短くなり、スループットを向上させることができる。基材の熱伝導率が 20WZ (m'°C)未満では対向定盤と榭脂との間の熱量交換速度が十分でなぐ温度追随時間の短縮は限定的である。また、上記実施の形態 2では、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用するために定盤を移動させる方式を前提とした説明を行った。しかし、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用することができる限り、 2つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる方式であってもよい。この場合、型を移動させるとき基材も型とともに移動させることはいうまでもない。このとき基材が榭脂ゃフィルム等を金型に押し当てた状態を保ったまま移動させる。基材を介在させて榭脂ゃフィルムを型に押し当てたまま型を移動させる駆動装置は、任意の既知のこの種の装置で構成することができる。

[0041] (実施の形態 3)

図 3は、本発明の実施の形態 3における微細構造体の加工装置の部分断面図である。図 3において、成型力卩ェのあと定盤 11が退避位置に移動する際、定盤 12が成型加工位置に配置されるまでの間、基材 7はフィルム 1を金型 5に押し付ける状態を維持するように基材支持機構 17に支持される。基材支持機構 17は、方向 25に進退可能な柱または厚板で構成される。基材支持機構 17は、定盤 11, 12とともに基材 7と接触するので、成型カ卩工位置に配置された定盤 11, 12と重ならないように設けられる。

[0042] 上記のような基材支持機構 17により、型と被成型材料との相対位置を維持することができ、高精度な微細構造体を加工することが可能となる。

[0043] 上記本実施の形態における微細構造体の加工装置の基本要素は、対向定盤と被成型材料との間に位置する基材を備え、該基材を介在させて前記被成型材料を型に押し当て、成型荷重を維持するための基材支持機構を備えることにある。この装置により、型と成型加工中の被成型材料との相対位置を維持することができ、型の隅部など欠陥 (欠損など）が発生しやす、箇所の形状を冷却サイクルまで維持することができる。この結果、より高精度な微細構造体を得ることが可能となる。また、上記実施の形態 3では、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用するために定盤を移動させる方式を前提とした説明を行った。しかし、 1つの微細構造体の加工中に 2つの定盤を使用することができる限り、 2つの定盤は静止したまま型を移動させる装置、または定盤と型とをともに移動させる方式であってもよい。この場合、型を移動させるとき基材も型とともに移動させ、かつその移動中、基材支持機構は基材を介在させて榭脂ゃフィルム等を金型に押し当てた状態を保つ。上記駆動装置および基材支持機構は、任意の既知のこの種の装置を用いて構成することができる。

[0044] つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例 1および 2について説明する。

実施例 1

[0045] LZS (Line/Space) = 50Z50 mの金型（± 0. 3 m)を用い、厚み 200 mの P C (ポリカーボネート）フィルム (被成型材料)への微細成型を実施した。 PCフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。次に、 180°Cに加熱した加熱用の定盤 11と PCフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させる。定盤 11と PCフィルムとが接触して 60秒後、金型 5を押し当て、加圧成型を実施した。

[0046] その後、加熱用の定盤 11を取り去り、 60°Cの冷却用定盤 12を成型カ卩ェした微細構造体（PCフィルム） laに押し当て冷却した。冷却用の定盤 12と PCフィルム laとが接触して 60秒後、 PCフィルム laを金型 5から脱型した。上記の PCフィルムの金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は 5分間であった。

実施例 2

[0047] L/S = 50/50 μ m(D^M ( ± 0. 3 m)を用い、厚み 100 mの PCフィルムへの微細成型を実施した。 PCフィルムはセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。一方、 PCフィルム 1の金型成型位置への装着に先立って、 180°Cの定盤 11は、すでに、高い熱伝導率を有する AIN基板 (基材) 7と接触して A1N基板 7を加熱してある。この A1N基板 7上に PCフィルム 1を載せカ卩熱する。 A1N基板 7上に PCフィルムをのせて 60秒後、金型 5を押し当て、加圧成型を実施した。

[0048] その後、定盤 11を取り去り、また A1N基板 7は押し当てたまま、 A1N基板 7越しに 60 °Cの定盤 12を押し当て冷却した。定盤 12を押し当てて 180秒後に、成型された微細構造体である PCフィルム laを金型 5から脱型した。上記の PCフィルムの金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は 7分間であった。従来の周期について装置の仕様により熱容量が大きく異なるため一概にはいえないが、定盤の加熱工程および冷却工程が律速となる場合、 20分間〜 30分間必要であった。

(実施の形態 4)

次に、本発明の実施の形態 4について説明する。実施の形態 4は、図 2に基づいて説明した上記実施の形態 2を変形したものである。すなわち、実施の形態 2では、定盤 11を基材 7の加熱用として用い、定盤 12を冷却用として用いたが、実施の形態 4 では、図 2において、定盤 11, 12の両者ともが加熱および冷却のシステムを備えており、それぞれが基材 7の加熱および冷却の両方の工程において使用される。

[0049] 本実施の形態において、図 2に示すように、高温状態の一方の定盤 11により、基材 7を介して PCフィルム 1を加熱し、金型 5によって PCフィルム 1を成型した後に、定盤 11を冷却し、所定温度に到達した後に、 PCフィルム 1を金型 5から脱型する。この間、定盤 12は、次の PCフィルム 1を加熱するために、高温状態で待機している。一つの PCフィルム 1の脱型が完了した後、次の PCフィルム 1の成型工程に入る時点で、定盤 11を高温状態の定盤 12と交換し、上記と同様の加熱、成型、冷却、脱型のェ程が繰り返される。

実施例 3

[0050] LZS (Line/Space) = 50Z50 mの金型（±0. 3 m)を用い、厚み 200 mの P C (ポリカーボネート）フィルム (被成型材料)への微細成型を実施した。 PCフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。次に、 180°Cに加熱した定盤 11と PCフィルム 1とを接触させ、さらに温度上昇させる。定盤 11と PCフィルム 1とが接触して 60秒後、金型 5を押し当て、加圧成型を実施した。 [0051] その後、定盤 11を冷却し、 60°Cに到達後、 PCフィルム 1を金型 5から脱型した。その後さらに、冷却用定盤 12を成型カ卩ェした PCフィルム laに押し当て冷却した。冷却用の定盤 12と PCフィルム laとが接触して 60秒後、 PCフィルム laを金型 5から脱型した。上記の PCフィルムの金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は 6 分間であった。この過程で、定盤 12を 180°Cに加熱しておき、 PCフィルム 1の交換時に定盤 11と定盤 12とを交換する。

[0052] 上記実施例 1〜3におヽて加工した微細構造体 (配線パターン）における線幅をレ一ザ顕微鏡によって測定した結果を、上記 1周期とあわせて表 1に示す。表 1によれば、実施例 1〜3のいずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（± 1. 0 m)内である。

[0053] [表 1]

[0054] (実施の形態 5)

次に、本発明の実施の形態 5を、図 4を参照して説明する。実施の形態 5においては、は、金型 5に基材 107を接触させ、この基材 107を介して、定盤 111 , 112により金型 107を加熱ある!/、は冷却し、被成型材料としての PCフィルム 1の成型が行なわれる。金型 5の型面に対向して、金型 5とともに PCフィルム 1を挟む位置に、温度設定装置と対向定盤とを兼ねる部材 131が配置される。定盤 111 , 112は、実施の形態 2 のように、一方を加熱のみ、他方を冷却のみに用いてもよぐまた、実施の形態 4のように、定盤 111 , 112のそれぞれを加熱および冷却の両方に用いてもよい。

実施例 4

[0055] 上記実施の形態 5の手法を用いて、次のような微細構造体の成型を実施した。 L/ S = 50/50 μ

3 /z m)を用い、厚み 100 mの PCフィルム 1への微細成型を実施した。 PCフィルム 1はセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。一方、 PCフィルム 1の金型成型位置への装着に先立って、 180°Cの定盤 111は、すでに、高い熱伝導率を有する A1N基板 (基材） 107と接触して、 A1N基板 107の加熱をしている。この A1N基板 7の PCフィルム 1に対向する側の面に金型 5の背面を接触させて加熱する。 A1N基板 107上に金型 5を載せて 60秒後、 PCフィルム 1を金型 5に押し当て、加圧成型を実施した。

[0056] その後、定盤 111を取り去り、また A1N基板 107は押し当てたまま、 A1N基板 107 越しに 60°Cの定盤 112を押し当て冷却した。定盤 112を押し当てて 120秒後に、成型された微細構造体である PCフィルム laを金型 5から脱型した。上記の PCフィルム 1の金型成型位置への装着力も脱型までの 1周期の時間は 6分間であった。

(実施の形態 6)

次に、本発明の実施の形態 6を、図 5を参照して説明する。実施の形態 6においては、は、上記実施の形態 5と同様に金型 5に基材 107aを接触させ、この基材 107aを介して、定盤 111a, 112aにより金型 5を加熱あるいは冷却し、被成型材料としての P Cフィルム 1の成型が行なわれる。本実施の形態が実施の形態 5と異なるのは、 PCフイルム 1の金型 5に対向する側とは反対側の面にも基材 107bを接触させ、この基材 1 07bを介して、定盤 11 lb, 112bによって PCフィルム 1の加熱および Zまたは冷却を行なう点である。

実施例 5

[0057] 上記実施の形態 6の手法を用いて、次のような微細構造体の成型を実施した。図 5 に示すように、 A1N基板力もなる基材 107aを金型 5の背面に押し当てた状態で、 18 0°Cの定盤 11 laにより基材 107aを介して金型 5を加熱する。これと並行して、 A1N基板からなる基材 107bを PCフィルム 1の背面に押し当てた状態で、 180°Cの定盤 111 bにより基材 107bを介して PCフィルム 1を加熱する。その後、基材 107a, 107bは金型 5および PCフィルム 1に押し当てたままの状態で、定盤 11 la, 11 lbを取り去り、 6 0。Cの定盤 111a, 11 lbを 90秒間、基材 107a, 107bに押し当てて、基材 107a, 10 7bを介して金型 5および PCフィルム 1をそれぞれ冷却した。本実施例では、 PCフィルム 1の金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は、 5. 5分間であった

[0058] 上記実施例 4および 5にお、て加工した微細構造体 (配線パターン）における線幅をレーザ顕微鏡によって測定した結果を、上記 1周期とあわせて表 2に示す。表 2によれば、実施例 4および 5についても、いずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（ ± 1. 0 m)内である。

[表 2]

[0060] (実施の形態 7)

次に、本発明の実施の形態 7について、図 6から図 8を参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置およびカ卩ェ方法について説明する。なお、図 6は、本実施の形態における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図であり、図 7および図 8は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1および第 2工程断面図である。

[0061] まず、本実施の形態における微細構造体の加工装置は、金型 5を備え、この金型 5 の下方に、成型加工位置と退避位置に位置と間を移動可能に設けられる対向定盤 2 11が配置されている。金型 5の対向定盤 211側には、所定のパターンが形成された型部 5aが設けられている。型部 5aと対向定盤 211との間には、被成型材料であるフイルム 1が配置されている。

[0062] 金型 5と対向定盤 211とは、駆動装置（図示省略）により成型加工位置と退避位置との間を相対的に移動可能に設けられている。この駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。

[0063] 対向定盤 211は、表面側に位置し、加熱装置 21 lhを含む第 1ブロック 21 laと、裏面側に位置する第 2ブロック 21 lbとを有している。第 1ブロック 21 laと第 2ブロック 21 lbとは、定盤用駆動装置（図示省略）により、第 1ブロック 211aと第 2ブロック 211bとが当接する位置と、第 1ブロック 21 laと第 2ブロック 21 lbとが離れる位置との間を相対的に移動可能なように設けられている。この定盤用駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができるが、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高める観点から、真空吸着装置を用いることにより、第 1ブロック 21 laと第 2ブロック 21 lbとを真空吸着させることが好ましい。 [0064] さらに、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高めるためには、ブロック同士の当接において、いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ (Ra)力 0. 5 m以下であることが好ましい。

[0065] 第 1ブロック 21 laに含まれる加熱装置 21 lhは、公知の加熱装置を埋設することが可能であるが、対向定盤 211の均熱性の観点からは、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるセラミックスヒータであることが好ましい。セラミックスには、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素からなる群カゝら選ばれた材料を用いることが好ま、。

[0066] 第 1ブロック 21 laおよび第 2ブロック 21 lbには、効率的に熱移動を実現させるために、高熱伝導率を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸化アルミニゥム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群力選ばれた材料を用いることが好ましい。また、より熱移動効率を高めるためには、第 2ブロック 21 lbの熱容量は、第 1ブロック 21 laと第 2ブロック 21 lbとの合計熱容量の 30%以上であることが好ましい。

[0067] 上記構成力なる微細構造体の加工装置において、まず、対向定盤 211が加熱装置 21 lhにより成型温度に加熱された後、図 7に示すように、対向定盤 211を退避位置力成型カ卩工位置に移動させて、フィルム 1が型 5に押し当てられ、加圧加熱成型加工される。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。冷却時においては、図 8に示すように、第 2ブロック 21 lb力第 1ブロック 21 laから離される。

[0068] このように、冷却時に第 2ブロック 21 lbが第 1ブロック 21 laから離されることで、冷却時における対向定盤 211の体積を減らして対向定盤 211の総熱容量を減少させ、対向定盤 211に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、対向定盤 211の冷却速度の向上を図ることを可能としている。これにより、対向定盤 211の冷却効率の向上が図られ、対向定盤 211のヒートサイクルの短縮ィ匕を図ることが可能となる。

[0069] なお、フィルム 1は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置（図示省略)で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。

[0070] (実施の形態 8) 次に、図 9から図 11参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置および加工方法について説明する。なお、図 9から図 11は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1〜第 3工程断面図である。なお、上記実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。

[0071] 上記実施の形態においては、冷却時に第 2ブロック 21 lbが第 1ブロック 21 laから分離されることで、対向定盤 211の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、さらに、対向定盤 211の冷却効率の向上を図ると同時に、次工程における加熱時の加熱効率の向上を図るようにしたものである。図 9に示すように、本実施の形態における微細構造体の加工装置においては、第 2ブロック 21 lbと略同様の構成力なる第 3ブロック 21 lcを有して!/、る。

[0072] 第 2ブロック 21 lbは、加熱工程において加熱されていることから、冷却工程において、図 10に示すように、第 2ブロック 21 lbと第 3ブロック 211cとの移動を行ない、図 1 1に示すように、第 3ブロック 211cを第 1ブロック 21 laに当接させる。

[0073] このように、加熱直後の対向定盤 211の体積を減らして対向定盤 211の総熱容量を減少させ、対向定盤 211に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第 3ブロック 211cを第 1ブロック 21 laに当接させることで、冷却時に第 1ブロック 21 laの有する熱量が冷えた状態である第 3ブロック 211cに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0074] また、第 2ブロック 21 lbは既にある程度加熱された状態であることから、次工程における加熱時には、第 3ブロック 211cに代わり第 2ブロック 21 lbを第 1ブロック 21 laに当接させることで、対向定盤 11の加熱効率の向上を図ることも可能となる。

[0075] (実施の形態 9)

次に、図 12および図 13参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置およびカ卩ェ方法について説明する。なお、図 12および図 13は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1および第 2工程断面図である。なお、上記各実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。 [0076] 上記実施の形態においては、冷却時に第 2ブロック 21 lbを第 1ブロック 21 laから離すことで、対向定盤 211の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、加熱工程においては、第 1ブロック 21 laのみを用い、冷却工程において、初めて第 2ブロック 211bを第 1ブロック 211aに当接するようにしたものである。まず、図 12 に示すように、第 2ブロック 21 lbを第 1ブロック 21 laから離した状態で、対向定盤 21 1を退避位置力も成型カ卩工位置に移動させ、フィルム 1を型 5に押し当てる。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。

[0077] 次に、冷却時においては、図 13に示すように、冷えた状態である第 2ブロック 21 lb を第 1ブロック 21 laに当接させる。これにより、冷却時における対向定盤 211の体積が増加し、第 1ブロック 21 laの有する熱量が第 2ブロック 21 lbに移動することで、対向定盤 211の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0078] なお、図 13においては、第 2ブロック 21 lbを移動させることにより、第 2ブロック 211 bを第 1ブロック 21 laに当接させる場合について説明した力図 14に示すように、第 2ブロック 21 lbを固定し、金型 5、フィルム 1、および第 1ブロック 21 laを一体的に第 2 ブロック 2 l ib側に移動させることも可能である。

[0079] なお、上記各実施の形態において、第 2ブロック 21 lbおよび第 3ブロック 211cは、第 1ブロック 21 laに対して基本的には、直線的な移動である往復運動をする力このような移動形態に限定されず、第 2ブロック 21 lbおよび第 3ブロック 211cが循環移動する移動形態であればどのようなものであってもよぐたとえばそれぞれ複数の第 2ブロック 21 lbおよび第 3ブロック 21 lcが円状に周回してもょ、し、または高さ位置を変えながら移動してもよい。

[0080] つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例 6および 7について説明する。

実施例 6

[0081] LZS (Line/Space) = 50Z50 mの金型（±0. 3 m)を用い、厚み 100 mの P C (ポリカーボネート）フィルム (被成型材料)への微細成型を実施した。 PCフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。次に、 170°Cに加熱した加熱用の第 1ブロック 21 laと PCフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させた。第 1ブロック 21 laと PCフィルムとが接触して 60秒後、金型 5を押し当て、加圧加熱成型を実施した。

[0082] その後、第 2ブロック 21 lbを第 1ブロック 21 laから分離し、第 1ブロック 21 laが 60 °Cに到達後、 PCフィルム 1を金型 5から脱型した。上記の PCフィルム 1の金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は 8分間であった。

実施例 7

[0083] LZS (Line/Space) = 50Z50 mの金型（±0. 3 m)を用い、厚み 100 mの P C (ポリカーボネート）フィルム (被成型材料)への微細成型を実施した。 PCフィルムは予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。次に、 170°Cに加熱した加熱用の第 1ブロック 21 laと PCフィルムとを接触させ、さらに温度上昇させた。第 1ブロック 21 laと PCフィルムとが接触して 60秒後、金型 5を押し当て、加圧加熱成型を実施した。

[0084] その後、第 2ブロック 21 lbを第 1ブロック 21 laから分離し、冷却用の第 3ブロック 21 lcを第 1ブロック 21 laに当接させた。第 1ブロック 211&が60°〇に到達後、 PCフィルム 1を金型 5から脱型した。上記の PCフィルム 1の金型成型位置への装着力も脱型までの 1周期の時間は 5分間であった。

[0085] (実施の形態 10)

次に、本発明の実施の形態 10について、図 15から図 17を参照して、本実施の形態における微細構造体の加工装置およびカ卩ェ方法について説明する。なお、図 15 は、本実施の形態における微細構造体の加工装置の概略構成を示す縦断面図であり、図 16および図 17は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1 および第 2工程断面図である。

[0086] まず、本実施の形態における微細構造体の加工装置は、金型 5を備え、この金型 5 の上方に、成型加工位置と退避位置に位置と間を移動可能に設けられる対向定盤 3 11が配置されている。金型 5の対向定盤 311側には、所定のパターンが形成された型部 5aが設けられている。型部 5aと対向定盤 311との間には、被成型材料であるフイルム 1が配置されている。

[0087] 金型 5と対向定盤 311とは、駆動装置（図示省略）により成型加工位置と退避位置との間を相対的に移動可能に設けられている。この駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができる。

[0088] 型 5の PCフィルム 1に対向する側とは反対側の面（図では下面）に、上側に位置し加熱装置 305hを含む第 1ブロック 305aと、下側に位置する第 2ブロック 305bとを有している。第 1ブロック 305aと第 2ブロック 305bとは、駆動装置（図示省略）により、第 1ブロック 305aと第 2ブロック 305bとが当接する位置と、第 1ブロック 305aと第 2ブロック 305bとが離れる位置との間を相対的に移動可能なように設けられている。この定盤用駆動装置は、この種の駆動装置に常用される任意の機構を用いて実現することができるが、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高める観点から、真空吸着装置を用いることにより、第 1ブロック 305aと第 2ブロック 305bとを真空吸着させることが好まし、。

[0089] さらに、ブロック同士の接触部における熱抵抗を低下させ、熱移動効率を高めるためには、ブロック同士の当接において、いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ (Ra)力 0. 5 m以下であることが好ましい。

[0090] 第 1ブロック 305aに含まれる加熱装置 305hは、公知の加熱装置を埋設することが可能であるが、均熱性の観点からは、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるセラミックスヒータであることが好ましい。セラミックスには、酸ィ匕アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素力なる群力選ばれた材料を用いることが好ましい。

[0091] 第 1ブロック 305aおよび第 2ブロック 305bには、効率的に熱移動を実現させるために、高熱伝導率を有する、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸化アルミニゥム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群力選ばれた材料を用いることが好ましい。また、より熱移動効率を高めるためには、第 2ブロック 305bの熱容量は、第 1ブロック 305aと第 2ブロック 305bとの合計熱容量の 30%以上であることが好ましい。

[0092] 上記構成力もなる微細構造体の加工装置において、まず、第 1ブロック 305aおよび第 2ブロック 305b力もなる加熱冷却用のブロック 305が加熱装置 305hにより成型温度に加熱された後、図 16に示すように、金型 5および対向定盤 311を退避位置から成型加工位置に移動させて、フィルム 1が型 5に押し当てられ、加圧加熱成型加工される。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。冷却時においては、図 17に示すように、第 2ブロック 305bが、第 1ブロック 305aから離される。

[0093] このように、冷却時に第 2ブロック 305bが第 1ブロック 305aから離されることで、冷却時におけるブロック 305の体積を減らして総熱容量を減少させ、ブロック 305に蓄えられた熱量を物理的に排出することにより、ブロック 305の冷却速度の向上を図ることを可能としている。これにより、ブロック 305の冷却効率の向上が図られ、ブロック 305のヒートサイクルの短縮化を図ることが可能となる。

[0094] なお、フィルム 1は、成型加工位置に装着される前に、予備加熱装置（図示省略)で予熱しておいてもよい。予備加熱装置は、一定温度に保持された炉であってもよいし、ヒータ等の加熱装置であってもよい。

[0095] (実施の形態 11)

次に、図 18から図 20参照して、実施の形態 11における微細構造体の加工装置およびカ卩ェ方法について説明する。なお、図 18から図 20は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1〜第 3工程断面図である。なお、上記実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。

[0096] 上記実施の形態 10においては、冷却時に第 2ブロック 305bが第 1ブロック 305aから分離されることで、ブロック 305の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、さらに、ブロック 305の冷却効率の向上を図ると同時に、次工程における加熱時の加熱効率の向上を図るようにしたものである。図 18に示すように、本実施の形態における微細構造体の加工装置においては、第 2ブロック 305bと略同様の構成力なる第 3ブロック 305cを有して!/、る。

[0097] 第 2ブロック 305bは、加熱工程にぉ、て加熱されて、ることから、冷却工程にぉヽて、図 19に示すように、第 2ブロック 305bと第 3ブロック 305cとの移動を行ない、図 2 0に示すように、第 3ブロック 305cを第 1ブロック 305aに当接させる。

[0098] このように、加熱直後のブロック 305の体積を減らしてブロック 305の総熱容量を減少させ、ブロック 305に蓄えられた熱量を物理的に排出するとともに、冷却時には、外部部材である第 3ブロック 305cを第 1ブロック 305aに当接させることで、冷却時に第 1ブロック 305aの有する熱量が冷えた状態である第 3ブロック 305cに移動することで、対向定盤の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0099] また、第 2ブロック 305bは既にある程度加熱された状態であることから、次工程における加熱時には、第 3ブロック 305cに代わり第 2ブロック 305bを第 1ブロック 305aに当接させることで、ブロック 305の加熱効率の向上を図ることも可能となる。

[0100] (実施の形態 12)

次に、図 21および図 22参照して、実施の形態 12における微細構造体の加工装置およびカ卩ェ方法について説明する。なお、図 21および図 22は、本実施の形態における微細構造体の加工方法を示す第 1および第 2工程断面図である。なお、上記各実施の形態における微細構造体の加工装置と同一または相当部分については、同一の参照番号を付し、重複する説明は繰り返さないこととする。

[0101] 上記実施の形態 10および 11においては、冷却時に第 2ブロック 305bを第 1ブロック 305aから離すことで、ブロック 305の冷却効率の向上を図っていた。本実施の形態においては、加熱工程においては、第 1ブロック 305aのみを用い、冷却工程において、初めて第 2ブロック 305bを第 1ブロック 305aに当接するようにしたものである。まず、図 21に示すように、第 2ブロック 305bを第 1ブロック 305aから離した状態で、ブロック 305を退避位置カゝら成型カ卩工位置に移動させ、フィルム 1を型 5に押し当てる。その後、上記成型加工時の荷重が一定時間維持される。

[0102] 次に、冷却時においては、図 22に示すように、冷えた状態である第 2ブロック 305b を第 1ブロック 305aに当接させる。これにより、冷却時におけるブロック 305の体積が増加し、第 1ブロック 305aの有する熱量が第 2ブロック 305bに移動することで、ブロック 305の冷却速度の向上を図ることを可能としている。

[0103] なお、図 22においては、第 2ブロック 305bを移動させることにより、第 2ブロック 305 bを第 1ブロック 305aに当接させる場合について説明した力図 23に示すように、第 2ブロック 305bを固定し、金型 5、フィルム 1、および第 1ブロック 305aを一体的に第 2 ブロック 305b側に移動させることも可能である。

[0104] なお、上記各実施の形態において、第 2ブロック 305bおよび第 3ブロック 305cは、第 1ブロック 305aに対して基本的には、直線的な移動である往復運動をする力このような移動形態に限定されず、第 2ブロック 305bおよび第 3ブロック 305cが循環移動する移動形態であればどのようなものであってもよぐたとえばそれぞれ複数の第 2ブロック 305bおよび第 3ブロック 305cが円状に周回してもよいし、または高さ位置を変えながら移動してもよい。

[0105] つぎに所定の線幅を有する配線パターン用の微細構造体を加工した実施例 8について説明する。

実施例 8

[0106] LZS (Line/Space) =50Z50 mの金型（±0. 3 m)を用い、厚み 100 mの P Cフィルム (被成型材料） 1への微細成型を実施した。 PCフィルム 1は予備加熱装置の部分を構成するセラミックスヒータにて 100°Cに予備加熱した。次に、図 15に示すように、 170°Cに加熱した加熱用の第 1ブロック 305aと PCフィルム 1とを接触させ、さらに温度上昇させた。第 1ブロック 305aと金型 5とが接触して 60秒後、図 16に示すように、対向定盤 311を押し当て、加圧加熱成型を実施した。

[0107] その後、図 17に示すように、第 2ブロック 305bを第 1ブロック 305aから分離し、図 1 8〜20に示すように、冷却用の第 3ブロック 305cを第 1ブロック 305aに当接させた。第 1ブロック 305aが 60°Cに到達後、 PCフィルム 1を金型 5から脱型した。上記の PC フィルム 1の金型成型位置への装着力脱型までの 1周期の時間は 7分間であった。

[0108] 上記実施例 6〜8におヽて加工した微細構造体 (配線パターン）における線幅をレ一ザ顕微鏡によって測定した結果を、上記 1周期とあわせて表 3に示す。表 3によれば、実施例 4および 5についても、いずれも平均値は狙い通りの線幅に仕上がり、変動範囲も許容範囲（ ± 1. 0 m)内である。

[0109] [表 3]

今回開示された実施の形態および実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

産業上の利用可能性

本発明は、その独自の方法および装置により、高品質の微細構造体を高能率で高い歩留まりで加工することができ、今後、この分野において多大な貢献をすることが期待される。

Claims

請求の範囲

[1] 被成型材料から微細構造体を加工するための型に対向する少なくとも 2つの対向定盤を備え、 1個の前記微細構造体の加工中に、前記少なくとも 2つの対向定盤を使用する、微細構造体の加工方法。

[2] 前記少なくとも 2つの対向定盤を同じ温度に設定しない、請求項 1に記載の微細構造体の加工方法。

[3] 前記被成型材料を、前記型と前記対向定盤との間で加熱する前に、予備加熱する

、請求項 1に記載の微細構造体の加工方法。

[4] 前記被成型材料と、前記対向定盤との間に、基材を装入して、前記微細構造体を加工する、請求項 1に記載の微細構造体の加工方法。

[5] 前記基材は、前記被成型材料よりも剛性が高ぐ熱伝導率が大きい、請求項 4に記載の微細構造体の加工方法。

[6] 前記基材の弾性率が、 lOOGPa以上である、請求項 4に記載の微細構造体の加工方法。

[7] 前記基材の熱伝導率が、 20W/ (m-°C)以上である、請求項 4に記載の微細構造体の加工方法。

[8] 前記少なくとも 2つの対向定盤を入れ替える際に、前記基材を介在させて前記被成型材料を型に押し当て、成型荷重を維持する、請求項 4〜7のいずれかに記載の微細構造体の加工方法。

[9] 前記少なくとも 2つの対向定盤が、それぞれ加熱および冷却システムを有し、一つの前記対向定盤によって一つの被成型材料を加熱、成型および冷却した後に、他の前記対向定盤によって他の被成型材料を加熱、成型および冷却を行なう、請求項 1 に記載の微細構造体の加工方法。

[10] 前記少なくとも 2つの対向定盤力それぞれ加熱および冷却システムを有し、前記対向定盤のうちの第 1の対向定盤を用いて、前記被成型材料の一つを加熱から冷却まで行なって成型し、

次の前記被成型材料を加工する際には、予め加熱された第 2の対向定盤を用いて加熱力冷却まで行なって成型し、この間に前記第 1の対向定盤加熱して、次の被成型材料の成型に備えることを特徴とする、請求項 1に記載の微細構造体の加工方法。

[11] 被成型材料から微細構造体を加工するための型と、

前記型に対向する少なくとも 2つの対向定盤と、

1個の前記微細構造体の加工中に、前記少なくとも 2つの対向定盤を使用するための駆動装置とを備える、微細構造体の加工装置。

[12] 前記駆動装置は、前記少なくとも 2つの対向定盤を、前記対向定盤が使用されない退避位置と、その対向定盤が使用される使用位置との間を移動させる、請求項 11に記載の微細構造体の加工装置。

[13] 前記少なくとも 2つの対向定盤の温度を設定する温度設定装置を備える、請求項 1

1に記載の微細構造体の加工装置。

[14] 前記被成型材料を、前記型と前記対向定盤との間に配置する前に、予備加熱する予備加熱装置を備える、請求項 11に記載の微細構造体の加工装置。

[15] 前記対向定盤と前記被成型材料との間に位置する基材を備え、該基材を介在させて前記被成型材料を型に押し当て、成型荷重を維持するための基材支持機構を備える、請求項 11に記載の微細構造体の加工装置。

[16] 前記対向定盤と前記被成型材料との間に配設される基材を備え、前記基材を、前記対向定盤と前記被成型材料との間に配設する基材配設装置を備える、請求項 11 に記載の微細構造体の加工装置。

[17] 前記少なくとも 2つの対向定盤が、それぞれ加熱および冷却システムを有し、

前記対向定盤は、前記被成型材料の一つを加熱から冷却まで行なって成型するために用いられる第 1の定盤と、

次の被成型材料を加工する際に加熱から冷却まで行なって成型する第 2の対向定盤とを含み、

前記第 2の対向定盤が被成型材料の加熱および冷却を行なう間に、前記第 1の対向定盤を加熱して、次の被成型材料の成型に備えることを特徴とする、請求項 11に記載の微細構造体の加工装置。

[18] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工装置であって、前記対向定盤が、

前記被成型材料に対向する側に位置し加熱装置を含む第 1ブロックと、前記被成型材料に対向する側とは反対側に位置する第 2ブロックとを有し、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとは、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとが当接する位置と、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられる、微細構造体の加工装置。

[19] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工装置であって、前記型の背面力前記型を加熱および冷却する加熱冷却ブロックをさらに備え、前記加熱冷却ブロックは、

前記型に対向する側に位置し加熱装置を含む第 1ブロックと、

前記被成型材料に対向する側とは反対側に位置する第 2ブロックとを有し、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとは、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとが当接する位置と、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとが離れる位置との間を相対的に移動可能に設けられる、微細構造体の加工装置。

[20] 前記第 2ブロックの熱容量は、前記第 1ブロックと前記第 2ブロックとの合計熱容量の 30%以上である、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[21] 前記加熱手段による前記第 1ブロックの加熱時には、前記第 2ブロックを前記第 1ブロック〖こ当接させ、

前記第 1ブロックの冷却時には、前記第 2ブロックを前記第 1ブロックから分離させるように制御する、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[22] 前記第 1ブロックを冷却するため、前記第 1ブロックに当接させるための第 3ブロックをさらに備える、請求項 21に記載の微細構造体の加工装置。

[23] 前記加熱手段による前記第 1ブロックの加熱時には、前記第 2ブロックを前記第 1ブロックカゝら分離し、

前記第 1ブロックの冷却時には、前記第 2ブロックを前記第 1ブロックに当接させるように制御する、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[24] 前記第 1ブロックへの前記各ブロックの当接には、真空吸着により前記各ブロックを前記第 1ブロックに当接させるための真空吸着装置を有する、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[25] 前記第 1ブロックと前記各ブロックとの当接において、

いずれか一方のブロックの当接面の表面粗さ（Ra)力 0. 5 m以下である、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加ェ装置。

[26] 前記加熱装置は、セラミックスに発熱体を形成し、通電により発熱させるヒータである、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加ェ装置。

[27] 前記セラミックスは、酸ィ匕アルミニウム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、および窒化ホウ素力もなる群力も選ばれた材料である、請求項 26に記載の微細構造体の加工装置。

[28] 前記各ブロックは、アルミニウム、マグネシウム、銅、鉄、ステンレス、酸ィ匕アルミ-ゥム、窒化アルミニウム、窒化珪素、炭化珪素、窒化ホウ素からなる群力も選ばれた材料である、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[29] 加熱成型される前に、前記被成型材料を予備加熱するための予備加熱装置をさらに備える、請求項 18または 19に記載の微細構造体の加工装置。

[30] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、前記対向定盤の体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、微細構造体の加工方法。

[31] 前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における前記対向定盤の一部を分離することを特徴とする、請求項 30に記載の微細構造体の加工方法。

[32] 前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における前記対向定盤に対して、外部部材を当接させることを特徴とする、請求項 30に記載の微細構造体の加工方法。

[33] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、前記型の背面力前記型を加熱および冷却する加熱冷却ブロックをさらに備え、前記加熱冷却ブロックの体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、微細構造体の加工方法。

[34] 前記対向定盤の背面から前記対向定盤を加熱および冷却する、他の加熱冷却ブロックをさら〖こ含み、

前記他の加熱冷却ブロックの体積を、加熱時と冷却時とで異ならせて、前記被成型材料の加圧加熱成型を行なうことを特徴とする、請求項 33記載の微細構造体の加工方法。

[35] 前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における、前記加熱冷却ブロックの一部を分離することを特徴とする、請求項 33に記載の微細構造体の加工方法。

[36] 前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における前記加熱冷却ブロックに対して、外部部材を当接させることを特徴とする、請求項 33または 34に記載の微細構造体の加工方法。

[37] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、前記対向定盤が加熱装置を含み、

前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における、前記対向定盤から、前記被成型材料に対向する側とは反対側の一部を分離する工程と、

前記一部を分離された後の残りの前記対向定盤に、外部部材を当接させることを特徴とする、微細構造体の加工方法。

[38] 型と対向定盤との間に被成型材料を挟み込み、この被成型材料を加圧加熱成型することによって微細構造体を加工するための微細構造体の加工方法であって、前記型の背面力前記型を加熱および冷却するための、加熱冷却ブロックを含み、前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における、前記加熱冷却ブロックから、前記被成型材料に対向する側とは反対側の一部を分離する工程と、前記一部を分離された後の残りの前記加熱冷却ブロックに、外部部材を当接させることを特徴とする、微細構造体の加工方法。

[39] 前記対向定盤の背面から前記対向定盤を加熱および冷却する、他の加熱冷却ブロックをさら〖こ含み、

前記被成型材料の冷却時に、前記被成型材料の加熱時における、前記他の加熱冷却ブロックから、前記被成型材料に対向する側とは反対側の一部を分離する工程と、

前記一部を分離された後の残りの前記他の加熱冷却ブロックに、他の外部部材を当接させることを特徴とする、請求項 38記載の微細構造体の加工方法。