WO2006123507A1

WO2006123507A1 - 貼合装置及び貼合方法

Info

Publication number: WO2006123507A1
Application number: PCT/JP2006/308508
Authority: WO
Inventors: Takuya Hayasaka
Original assignee: Lintec Corporation
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2006-04-24
Publication date: 2006-11-23
Also published as: JP2006318610A; TW200643378A; US20090014911A1; JP4648081B2; CN101176152A

Abstract

　ディスク基板１１を支持する第１の支持装置１２と、スタンパ１３を支持する第２の支持装置１４と、ディスク基板１１とスタンパ１３に押圧力を付与する押圧部材１５と、スタンパ１３の外周部分に当接し、未貼付部を浮かせた姿勢を維持する先付防止部材１７とを備え、そのような姿勢に保たれたスタンパ１３を押圧部材１５で押圧することにより、ディスク基板上にスタンパが貼合される。

Description

明細書

貼合装置及び貼合方法

技術分野

[0001] 本発明は貼合装置及び貼合方法に係り、特に、コンパクトディスク（CD)、デジタル多用途ディスク（DVD)、レーザディスク (LD)、ブルーレイディスク（BD)等の光記録媒体を構成する基板に情報記録用の微細凹凸を形成するためのスタンパを貼合することに適した貼合装置及び貼合方法に関する。

背景技術

[0002] コンパクトディスク等の光記録媒体においては、例えば、ポリカーボネート等からなるディスク基板の面に榭脂層を設け、当該榭脂層にピット等の微細な凹凸を形成して反射膜及び保護膜を順次積層する構成が採用されている。

[0003] 前記凹凸の形成に際しては、ディスク基板の一方の面に榭脂層を設けておき、当該榭脂層に対して凹凸面を備えたスタンパを貼合し、次いで、紫外線を照射して榭脂層を硬化させた後にスタンパを剥離する、という手法が採用されている。このスタンパの貼合は、当該スタンパに形成された凹凸の形状再現性を高精度に保って高密度化に対応可能とすべぐ榭脂層に気泡の混入を回避し得る状態で行う必要がある。従って、前記スタンパを榭脂層に対して精度良く貼り合わせることは、光記録媒体を製造する上での重要課題となる。

[0004] 公知の貼合装置としては、例えば、特許文献 1に記載された装置が提案されて、る。同文献 1は、ディスク基板を支持する固定側金型と、スタンパを支持する可動側金型とを備え、これら固定側金型と可動側金型とを型合わせして減圧雰囲気若しくは真空にして貼合力を付与する、という構成を採り、これにより、ディスク基板上の記録層（榭脂層）への気泡混入を防止しょうとする試みがなされている。

[0005] 特許文献 1 :特開 2002— 42387号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0006] し力しながら、特許文献 1に記載された貼合装置にあっては、ディスク基板とスタンノとを貼り合わせる領域を少なくとも減圧雰囲気若しくは真空に保つ構造を不可避とするものであり、圧力管理が面倒になるば力りでなぐ装置構造も複雑になる、という不都合がある。また、真空雰囲気において貼り合せて空間となった部分は、大気圧雰囲気において歪みや、榭脂層の皺となるので、真空雰囲気においてもその空間ができないように貼り付けを行わなければならない。よって、真空貼りが貼り合わせに最適とは言えない。そこでこのような貼合において空間ができてしまう要因としては、押圧によって貼り合わされる前にそれら貼合対象物が貼り付いてしまう所謂「先付き」が原因と考えられる。

[0007] [発明の目的]

本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、貼合対象物の間に空気が存在していても、空気を逃がしながら効率良く貼合を行うことができ、また、先付きを防止することによって減圧雰囲気に保つ装置等を不要とすることのできる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。

[0008] また、本発明の他の目的は、光記録媒体を構成するディスク基板に情報記録層を形成するに際し、気泡や皺の混入、更に樹脂の歪みを回避した状態でスタンパを貼合でき、ディスク基板側に形成された微細な凹凸形状の再現性を高精度に保つことのできる貼合装置及び貼合方法を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0009] 前記目的を達成するため、本発明は、第 1の板状部材を支持する第 1の支持装置と

、前記第 1の板状部材に貼合される第 2の板状部材を支持して第 1の板状部材上に配置する第 2の支持装置と、前記第 1及び第 2の板状部材に押圧力を付与して貼合する押圧部材とを備えた貼合装置において、

前記第 1の板状部材及び第 2の板状部材の何れか一方の外周部分に当接して未貼合部を形成する先付防止部材を含み、

前記先付防止部材による当接位置の反対側から前記押圧部材で押圧力を付与して前記第 1の板状部材と第 2の板状部材とを貼合する、という構成を採っている。

[0010] 本発明におヽて、前記第 1の板状部材は、光学記録媒体を構成するディスク基板である一方、前記第 2の板状部材は、前記ディスク基板の面に設けられた榭脂層に微細凹凸を転写するスタンパであり、

前記先付防止部材は、前記スタンパに当接して当該スタンパの未貼合部を浮かせた姿勢に保つように構成されて、る。

[0011] また、前記第 1の支持装置は、前記ディスク基板とスタンパとをセンタリングする位置決めピンを含み、この位置決めピンが前記ディスク基板とスタンノとをセンタリングしてこれらディスク基板とスタンパの相対滑りを規制した状態で前記押圧力が付与される、という構成を採っている。

[0012] 更に、本発明は、前記ディスク基板の中央部に設けられた穴の径より小さく且つ前記スタンパの中央部に設けられた穴の径より大きい外径を有し、前記位置決めピンと選択的に挿通可能に設けられた分離部材を更に含み、当該分離部材がディスク基板とスタンパとの間に入り込み、前記スタンパを突き上げ、前記ディスク基板とスタンパとを分離する機能を含む。

[0013] また、前記分離部材は前記スタンパを突き上げた状態で、前記ディスク基板とスタンパとの間にエアを供給するエア供給手段を含む。

[0014] また、本発明は、第 1の板状部材と第 2の板状部材とを重ね合わせて押圧力を付与することで、前記第 1及び第 2の板状部材を貼合する貼合方法において、

前記第 1の板状部材及び第 2の板状部材の何れか一方の外周部分に当接して未貼合部を形成し、

次いで、前記当接位置の反対側から押圧力を付与することで、前記第 1の板状部材と第 2の板状部材との間の空気を追い出しながら貼合する、という方法を採っている。

[0015] 前記貼合方法において、前記第 1及び第 2の板状部材を貼合した後に、前記第 2 の板状部材を突き上げ、これら各板状部材の間に空気を噴出させながら第 1及び第 2の板状部材を分離する機能を更に含む。

[0016] なお、本明細書において、「未貼合部」とは、第 1の板状部材と第 2の板状部材の相対面において、相互に接触することなく押圧力の付与によって貼り付けられてゆく領域を意味し、従って、未貼合部は、押圧力の付与が進むにつれて次第に縮小して最終的に存在しなくなる領域を示す。発明の効果

[0017] 本発明によれば、第 1の板状部材と第 2の板状部材は、これらの相対面全域が同時に密着して貼合されることはなぐ先ず、一端側、すなわち先付防止部材による当接位置とは反対側が相互に密着して貼り合わされることとなる。そして、押圧部材が先付防止部材側に向力つて相対移動することで、第 1及び第 2の板状部材間に存在する空気を追い出しながらこれら板状部材を貼合させることができる。従って、第 1及び第 2の部材間に空気が存在していても、当該空気が外周側に逃げるようになり、これによって、先付きを防止して、第 1及び第 2の板状部材間における気泡や皺の混入、更に樹脂の歪みを防止することが可能となる。

また、二枚の板状部材の何れか一方の外周側に先付き防止部材を当接するだけで未貼付部を浮かせた姿勢に保つことができるので、板状部材の全面を吸着した状態で傾斜させる必要がなく、構成を極めてシンプルなものとすることができる。

更に、気泡混入が防止されることにより、スタンパに形成されたピット形成用の微細な凹凸を榭脂層に精度良く転写でき、榭脂層における凹凸形状の再現性を良好に ½保することができる。

また、ディスク基板とスタンパの中央部に位置決めピンが位置する状態で押圧力が付与されるため、押圧力に伴ってディスク基板とスタンパが面方向に相対的に滑ってしまう不都合は確実に防止され、貼合位置を精度良く保つことが可能となる。

[0018] また、分離部材にエア供給手段を含む構成とした場合には、スタンパを貼合した後の分離力を軽減できるとともに、スタンパの面に対して直交する方向にスタンパの分離を行うことができ、これにより、榭脂層に形成される凹凸の転写精度を高精度に保つことができる。

図面の簡単な説明

[0019] [図 1]実施形態に係る貼合装置の概略正面図。

[図 2]図 1の A部拡大図。

[図 3]吸着テーブルにディスク基板が支持された状態を示す概略正面図。

[図 4]ディスク基板から保護シートを剥離する状態を示す概略正面図。

[図 5]第 2の支持装置を介してディスク基板上にスタンパを位置させた状態を示す概略正面図。

[図 6]ディスク基板とスタンパがセンタリングされた状態を示す概略正面図。

[図 7]スタンパがディスク基板に貼合される初期状態を示す概略正面図。

[図 8]スタンパがディスク基板に貼合される中間状態を示す概略正面図。

[図 9]分離部材でスタンパをディスク基板から分離する状態を示す概略正面図。

[図 10]図 9の B部拡大図。

[図 11]転写を終了して第 2の支持装置でスタンパが初期位置に戻される際の概略正面図。

符号の説明

[0020] 10 貼合装置

11 ディスク基板 (第 1の板状部材）

12 第 1の支持装置

13 スタンパ (第 2の板状部材）

14 第 2の支持装置

15 押圧部材

17 先付防止部材

40 分離部材

42 エア噴出手段

発明を実施するための最良の形態

[0021] 以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

[0022] 図 1には、本実施形態に係る貼合装置の概略構成図が示されている。この図において、貼合装置 10は、第 1の板状部材としてのディスク基板 11を支持する第 1の支持装置 12と、第 2の板状部材としてのスタンパ 13を支持する第 2の支持装置 14と、これらディスク基板 11及びスタンパ 13を重ね合わせた状態で押圧力を付与して貼合する押圧部材 15と、スタンパ 13の外周部分に当接してディスク基板 11に対して未貼付部を浮力せた姿勢を維持する先付防止部材 17とを備えて構成されている。

[0023] 前記第 1の支持装置 12は、中央部に位置する回転駆動軸 20に支持されて平面内で回転可能に設けられた円盤状のメインテーブル 21と、このメインテーブル 21の外周寄りの上面側に設けられた円盤状の吸着テーブル 22と、メインテーブル 21及び吸着テーブル 22の中心穴 21A、 22Aを貫通してディスク基板 11の中央貫通穴 11A及びスタンパ 13の中央貫通穴 13A内に揷通可能な位置決めピン 23とを備えて構成されている。位置決めピン 23は、図示しないシリンダを介してメインテーブル 21の下方に抜け出た位置力も上下方向に進退可能に設けられて、るとともに、図示しな!、シリンダを介して径方向（図 3中矢印方向）寸法を拡大することで、吸着テーブル 22上に配置されるディスク基板 11及びスタンパ 13のセンタリングが行えるようになつている。

[0024] 前記第 2の支持装置 14は、回転アーム 25と、当該回転アーム 25の自由端側に設けられてスタンパ 13を吸着保持する複数の吸着パッド 27により構成され、これら吸着パッド 27の略中心には、回転アーム 25とは別体に設けられたスタンパ 13の位置決めを行う位置決めピン 26が配置されている。なお、回転アーム 25には、位置決めピン 26と干渉しないように穴 28が設けられている。第 2の支持装置 14は、前記吸着テ一ブル 22の上面位置よりも上方に配置されており、図 1に示される位置に対して、回転アーム 25が鉛直面内で略 180度回転したときに、前記スタンパ 13を吸着テーブル 21上に位置させることができるようになって、る。

[0025] 前記ディスク基板 11は、ポリカーボネート等を成形素材として円盤状に形成されており、その一方の面（図 1中上面）にエネルギー線硬化型榭脂層、本実施形態では、紫外線硬化型榭脂層 30及び保護シート 31が積層されている。また、スタンパ 13の図 1中上面側には、前記榭脂層 30に所定の凹凸を転写して形成するための微細な凹凸面が形成されている。

[0026] 前記押圧部材 15はロールにより構成されている。この押圧部材 15は、図示しないモータ及びシリンダを介して回転可能に設けられているとともに水平方向に移動可能に設けられ、スタンパ 13の上面に接して当該スタンパ 13上を回転移動することでディスク基板 11に貼合するための押圧力を付与するように構成されてヽる。本実施形態において、押圧部材 15は、その外周部分に凹部 15Aを備えた形状をなし、押圧部材 15がスタンパ 13を押圧して移動するときに、凹部 15A内に位置決めピン 23の出つ張りが入り込むように設定されており、これにより、位置決めピン 23の先端との物理的な干渉を生じな、ように構成されて、る。 [0027] 前記先付防止部材 17は、メインテーブル 21の外周縁近傍に形成された貫通穴 21 Bを貫通してメインテーブル 21の下方に抜け出た位置から上下方向に進退可能に設けられている。この先付防止部材 17は、図示しないシリンダに支持されており、スタンパ 13をディスク基板 11に貼合するときに、スタンパ 13の外周を下面側から当接して当該スタンパを貼合し終えるまで未貼付部を浮力せた姿勢に維持できるようになっている。

[0028] 前記メインテーブル 21の下方には、前記位置決めピン 23と選択的に揷通可能に設けられた分離部材 40が配置されている。この分離部材 40は、ディスク基板 11にスタンパ 13が貼合された後に、当該スタンパ 13を貼合面から分離する際に利用されるものであり、ディスク基板 11の中央貫通穴 11Aの径より小さく且つスタンパ 13の中央貫通穴 13Aの径より大きい外径を有し、メインテーブル 21に形成された穴 21Aの直下と、当該位置カゝら退避した位置との間で横方向に移動可能に設けられているとともに、図示しないシリンダを介して上下に進退可能に設けられている。分離部材 40の上端側は、スタンパ 13の中央貫通穴 13Aに係合可能に設けられた縮径部 41を備え、この縮径部 41よりも若干低い位置で外周面に開通するエア噴出手段 42を備えて構成され、図示しないエア供給源力供給されるエアをディスク基板 11とスタンパ 13 との間に供給し得るように構成されて、る。

[0029] 次に、本実施形態に係る貼合方法について説明する。

[0030] メインテーブル 21が所定の角度位置に回転して図 1に示される位置に至ると、メインテーブル 21の下面側力も位置決めピン 23が入り込み、吸着テーブル 22の中心を上方に抜け出る位置まで上昇する。

これと前後して、ディスク基板 11が図示しな、移載装置を介して吸着テーブル 22 上に移載され、ディスク基板 11の中央貫通穴 11A内に位置決めピン 23が入り込み、当該位置決めピン 23が図示しな、シリンダを介して径方向寸法を拡大し、ディスク基板 11のセンタリングが行われた後に吸着保持される（図 3参照)。この際、ディスク基板 11は、上面側に保護シート 31が位置する状態で移載される。

[0031] 次いで、図示しない剥離装置の剥離用テープ 50が保護シート 31の上端外周部に貼付され、当該剥離用テープ 50を横方向に引っ張ることで保護シート 31が剥離されて榭脂層 30が表出する（図 4参照)。その後、位置決めピン 23は径方向寸法を縮小する。

[0032] このようにして榭脂層 30が表出すると、第 2の支持装置 14に支持されたスタンパ 13 力回転アーム 25の回転によってスタンパ 13の中央貫通穴 13A内に位置決めピン 2 3が入り込むように配置され、再び位置決めピン 23が径方向寸法を拡大してセンタリングが行われる（図 5参照)。センタリングが行われた状態で、スタンパ 13は、榭脂層 30の上面に対して僅かに隙間を形成した状態に保たれる（図 6参照)。そして、図 7 に示されるように、メインテーブル 21の外周近傍力ゝら先付防止ピン 17が上昇し、スタンパ 13の径方向一端側に当接し、これにより、スタンパ 13が貼付姿勢に保持されることとなる。

[0033] この状態で、先付防止ピン 17の当接位置の反対側となるスタンパ 13上に押圧部材 15が移動し、図 7中右側に回転しつつ先付防止ピン 17側に移動し、これにより、スタンパ 13と榭脂層 30との間に存在する空気を追!ヽ出しながら当該スタンパ 13を榭脂層 30すなわちディスク基板 11に貼合することができる（図 8参照)。なお、押圧部材 1 5が中央の位置決めピン 23上を通過するときは、押圧部材 15の外周部に形成された凹部 15A内に位置決めピン 23の出っ張りが入り込むように設定されており、従って、押圧部材 15と位置決めピン 23との物理的接触等の干渉が回避され、位置決めピン 23がディスク基板 11及びスタンパ 13をセンタリングしている状態を確実に保ったまま貼合が行えるので、押圧部材 15による押圧に伴う摩擦によってスタンパ 13がディスク基板 11に対して面方向に相対的に滑ってしまうような不都合は確実に防止される。ちなみに位置決めピン 23と先付防止ピン 17は、押圧部材 15の押圧力によって下方へ押し下げられながら貼合できる程度の弱、力で図示しな、シリンダに付勢されており、押圧部材 15の通過後は榭脂層 30の粘着力によって再度スタンパ 13が持ち上がることはない。

[0034] スタンパ 13の貼合が完了すると、図示しない紫外線照射装置を介して榭脂層 30に紫外線照射が行われて榭脂層 30の硬化処理が行われる。その後、図 9、図 10に示されるように、位置決めピン 23が下降してメインテーブル 21の下方に退避する一方、それまで待機していた分離部材 40がメインテーブル 21,吸着テーブル 22の中心穴 21A、 22Aに揷通し、スタンパ 13の中央貫通穴 13A内に縮径部 41が挿入して上昇すると同時に、エア噴出孔 43からエアが放射方向に噴出し、スタンパ 13を真っ直ぐ上方に浮き上がらせて当該スタンパ 13がディスク基板 11から分離される。

[0035] このようにしてスタンパ 13が分離した後に、図 11に示されるように第 2の支持装置 1 4を介してスタンパ 13が吸着保持されて元の待機位置に復帰することとなる。

[0036] 従って、このような実施形態によれば、スタンパ 13の一端側を先付防止ピン 17で未貼付部を浮力せた姿勢を維持してスタンパ 13の先付きを防止しながら押圧部材 15 の押圧力でディスク基板 11に貼合する構成としたから、減圧雰囲気を形成しなくても、気泡混入原因となる空気を追い出しながら貼合を行うことが可能となる。

また、スタンパ 13を貼合して当該スタンパ 13の凹凸等を榭脂層 30に転写した後のスタンパ分離に際し、スタンパ 13と榭脂層 30との間に空気を噴出させる構成としたから、スタンパの分離をスムースに行えるとともに、スタンパの面に対して直交方向に分離力を作用せしめることができる結果、転写面を高精度に保つことが可能となる。

[0037] 以上のように、本発明を実施するための最良の構成、方法等は、前記記載で開示されている力本発明は、これに限定されるものではない。

すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなぐ以上説明した実施形態に対し、形状、位置若しくは配置等に関し、必要に応じて当業者が様々な変更をカロえることができるものである。

[0038] 例えば、前記実施形態では、ディスク基板 11とスタンパ 13との貼合に本発明装置が適用された場合を図示、説明したが、本発明は、板状部材を相互に貼合する構成一般に適用することができる。

[0039] また、前記実施形態では、スタンパ 13の外周部分を先付防止ピン 17によって未貼合部を形成する場合を示したが、ディスク基板 11側に力を作用せしめて未貼合部を形成することも可能である。この場合、ディスク基板 11の直径は、スタンパ 13の直径よりも小径となるため、先付防止部材は、ディスク基板 11の面に沿って進退可能となる部材とし、その先端をディスク基板 11の面に対して直交方向に移動させることで未貼合部を形成することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 第 1の板状部材を支持する第 1の支持装置と、前記第 1の板状部材に貼合される第 2 の板状部材を支持して第 1の板状部材上に配置する第 2の支持装置と、前記第 1及び第 2の板状部材に押圧力を付与して貼合する押圧部材とを備えた貼合装置において、

前記先付防止部材による当接位置の反対側から前記押圧部材で押圧力を付与して前記第 1の板状部材と第 2の板状部材とを貼合することを特徴とする貼合装置。

[2] 前記第 1の板状部材は、光学記録媒体を構成するディスク基板である一方、前記第 2の板状部材は、前記ディスク基板の面に設けられた榭脂層に微細凹凸を転写するスタンパであり、

前記先付防止部材は、前記スタンパに当接して当該スタンパの未貼合部を浮かせた姿勢に保つことを特徴とする請求項 1記載の貼合装置。

[3] 前記第 1の支持装置は、前記ディスク基板とスタンパとをセンタリングする位置決めピンを含み、この位置決めピンが前記ディスク基板とスタンパとをセンタリングしてこれらディスク基板とスタンパの相対滑りを規制した状態で前記押圧力が付与されることを特徴とする請求項 2記載の貼合装置。

[4] 前記ディスク基板の中央部に設けられた穴の径より小さく且つ前記スタンパの中央部に設けられた穴の径より大きい外径を有し、前記位置決めピンと選択的に挿通可能に設けられた分離部材を更に含み、当該分離部材がディスク基板とスタンパとの間に入り込み、前記スタンパを突き上げ、前記ディスク基板とスタンパとを分離する機能を含むことを特徴とする請求項 2又は 3記載の貼合装置。

[5] 前記分離部材は前記スタンパを突き上げた状態で、前記ディスク基板とスタンパとの間にエアを供給するエア供給手段を含むことを特徴とする請求項 4記載の貼合装置

[6] 第 1の板状部材と第 2の板状部材とを重ね合わせて押圧力を付与することで、前記第 1及び第 2の板状部材を貼合する貼合方法において、前記第 1の板状部材及び第 2の板状部材の何れか一方の外周部分に当接して未貼合部を形成し、

次いで、前記当接位置の反対側から押圧力を付与することで、前記第 1の板状部材と第 2の板状部材との間の空気を追い出しながら貼合することを特徴とする貼合方法。

前記第 1及び第 2の板状部材を貼合した後に、前記第 2の板状部材を突き上げ、これら各板状部材の間に空気を噴出させながら第 1及び第 2の板状部材を分離する機能を更に含むことを特徴とする請求項 6記載の貼合方法。