転写装置および転写方法
【課題】離型する際、型や被成型品が対応する設置体から離れるのを防止することのできる転写装置を提供する。
【解決手段】型Ｍを設置する型設置体１３と、被成型品Ｗを設置し、型設置体１３に対して相対的に移動自在な被成型品設置体２１とを有し、被成型品設置体２１が、真空吸着によって被成型品Ｗを保持するように構成され、型設置体１３と被成型品設置体２１とを互いに接近させて型Ｍを被成型品Ｗに押圧することによって微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写をした後、被成型品Ｗから型Ｍを離すときに型Ｍ、被成型品Ｗ、型設置体１３の型Ｍを設置している型設置部位１３ｍ、被成型品設置体２１の被成型品Ｗを設置している被成型品部位２１ｗが内部に入る部屋Ｒを形成し、真空吸着による保持力を増加させるために部屋Ｒ内の気圧を大気圧よりも高くするように構成する。
【解決手段】型Ｍを設置する型設置体１３と、被成型品Ｗを設置し、型設置体１３に対して相対的に移動自在な被成型品設置体２１とを有し、被成型品設置体２１が、真空吸着によって被成型品Ｗを保持するように構成され、型設置体１３と被成型品設置体２１とを互いに接近させて型Ｍを被成型品Ｗに押圧することによって微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写をした後、被成型品Ｗから型Ｍを離すときに型Ｍ、被成型品Ｗ、型設置体１３の型Ｍを設置している型設置部位１３ｍ、被成型品設置体２１の被成型品Ｗを設置している被成型品部位２１ｗが内部に入る部屋Ｒを形成し、真空吸着による保持力を増加させるために部屋Ｒ内の気圧を大気圧よりも高くするように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置および転写方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子線描画法などで石英基板等に微細な転写パターンを形成して型（モールド）とし、被成型品に型を所定の圧力で押圧して型に形成された転写パターンを被成型品に転写するナノインプリント技術が研究、開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ナノオーダーの微細な転写パターンを低コストで成型する方法としてリソグラフィ技術を用いたインプリント法が考案されている。
【０００４】
この成型法は大別して、ＵＶ（紫外線）インプリント法と、熱インプリント法とに分類される。
【０００５】
ＵＶインプリント法では、光が透過する透明な型を使用し、ＵＶ硬化液に型を押しつけ、適当な時間ＵＶ放射光を照射してＵＶ硬化液を硬化させて微細な転写パターンをＵＶ硬化液に転写した後、ＵＶ硬化液（被成型品）から型を引き離す。
【０００６】
熱インプリント法では、型を、熱可塑性ポリマからなる基板に押圧し、熱可塑性ポリマが十分に流動可能となる温度まで基板（熱可塑性ポリマ）を加熱して微細な転写パターンに樹脂（熱可塑性ポリマ）を流入させた後、型と基板とをガラス転移温度未満まで冷却し、基板に転写された微細な転写パターンを固化させて型を基板から引き離す。
【０００７】
ハードディスクやＣＤ、ＤＶＤなど回転式の記憶装置では、最近、高密度のデータをディスクに形成するための記憶媒体（記録媒体）を成型する手段として、上述したナノインプリント技術を活用する方法への関心が高くなってきている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、被成型品から型を離す（離型する）際、転写パターンが微細であるために型と被成型品との接着力が大きく（強く）、型や被成型品が対応する設置体から離れるという不都合が発生する。
【００１０】
この発明は、上記した不都合を解消するためになされたもので、離型する際、型や成型品が対応する設置体から離れるのを防止することのできる転写装置および転写方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、前記型を設置する型設置体と、前記被成型品を設置し、前記型設置体に対して相対的に移動自在な被成型品設置体とを有し、前記型設置体と前記被成型品設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、前記型設置体と前記被成型品設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記型設置体の前記型を設置している型設置部位、前記被成型品設置体の前記被成型品を設置している被成型品設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、前記型または前記被成型品を設置する第１の設置体と、前記型または前記被成型品を設置し、前記第１の設置体に対して相対的に移動自在な第２の設置体とを有し、前記第１の設置体と前記第２の設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、前記第１の設置体と前記第２の設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記第１、第２の設置体の前記型、前記被成型品を設置している設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の転写装置において、前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写するときにおける前記型と前記被成型品との接触部位の外側に、大気圧よりも高い気圧によって前記型を前記被成型品から離す方向へ押圧する型受圧部と、大気圧よりも高い気圧によって前記被成型品を前記型から離す方向へ押圧する被成型品受圧部との少なくとも一方が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転写装置を用いて型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写することを特徴とする転写方法である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、型を被成型品から離す（離型する）際、部屋内が大気圧よりも高くなるので、型や被成型品が対応する設置体から離れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図２】ＵＶインプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【図３】図１に示した型と被成型品との接触部位の周囲を示す説明図である。
【図４】型受圧部と被成型品受圧部との作用を示す説明図である。
【図５】図１に示した転写装置の動作説明図である。
【図６】この発明の第２実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図７】この発明の第３実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図８】この発明の第４実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図９】この発明の第５実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図１０】熱インプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１はこの発明の第１実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【００１９】
転写装置（ナノインプリント装置）１は、大気中において、型（モールド）Ｍに形成されている微細な転写パターンを、被成型品（被成型素材）Ｗに転写する装置である。
【００２０】
型Ｍは、例えば、光を透過する石英ガラスで平板状に構成され、厚さ方向の一方の面（例えば、下面）Ｍａに微細な転写パターン（例えば、凹凸の高さやピッチが可視光線の波長程度の大きさである微細な凹凸で形成されている転写パターン）が形成されている。
【００２１】
被成型品Ｗは、例えば、シリコンやガラスで平板状に構成されている基材Ｗ１と、この基材Ｗ１の一方の面（例えば、上面）Ｗ１ａに薄く設けられた膜状の転写素材（例えば、ＵＶ硬化樹脂）Ｗ３とを備えた構成とされ、型Ｍの微細な転写パターンが転写素材Ｗ３の一方の面（上面）Ｗ３ａに転写される。
【００２２】
被成型品Ｗとしては、情報記録用ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク用の記録媒体）や液晶表示装置のバックライトの導光板などを挙げることができる。
【００２３】
転写は、例えば、前述したＵＶインプリント法でなされる。
【００２４】
ここで、ＵＶインプリント法による転写について、図２を用いて簡単に説明する。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示す状態において、矢印の方向に型Ｍを移動させ、図２（ｂ）に示すように、型Ｍで被成型品Ｗを所定の力（小さい力）で押圧し、紫外線を照射し、転写素材（ＵＶ硬化樹脂）Ｗ３を硬化させる。
【００２６】
そして、図２（ｂ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、型Ｍを被成型品Ｗから離す（離型する）と、図２（ｃ）に示すように、被成型品Ｗ（転写素材Ｗ３）に微細な転写パターンが転写される。
【００２７】
ここまでが、転写装置１を使用してなされる転写である。
【００２８】
上記の転写後、図２（ｃ）に示す状態において、Ｏ２アッシングなどによって残膜除去処理をすることにより、図２（ｄ）に示す状態になる。
【００２９】
ここで、残膜とは、転写後における転写素材Ｗ３の微細な凹部の底部分のことで、基材Ｗ１を覆っている薄い膜のことである。
【００３０】
そして、図２（ｄ）に示す状態において、硬化した転写素材Ｗ３をマスキング部材にして、図２（ｅ）に示すように、エッチングによって基材Ｗ１に微細な転写パターンを形成する。
【００３１】
その後、硬化した転写素材Ｗ３を、例えば、溶剤で取り除くことにより、図２（ｆ）に示すように、基材Ｗ１への微細な転写パターンの転写が完了する。
【００３２】
上記のようにして型Ｍに形成されている微細な転写パターンを、被成型品Ｗに転写するとき、図３（ａ）、（ｂ）および図４に示すように、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃの外側に、大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを被成型品Ｗから離す方向へ押圧する周回した型受圧部Ｍｃと、大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧する周回した被成型品受圧部Ｗｃとが設けられている。
【００３３】
この型受圧部Ｍｃは被成型品Ｗに接触しない型Ｍの部分によって形成され、被成型品受圧部Ｗｃは、型Ｍに接触しない被成型品Ｗの部分によって形成されている。
【００３４】
図３（ａ）は型Ｍと被成型品Ｗとが平面視円形の場合を示し、図３（ｂ）は、型Ｍと被成型品Ｗとが平面視長方形（正方形）の場合を示している。
【００３５】
図１に戻って、転写装置１はベース体１１を備えている。
【００３６】
そして、ベース体１１には、型設置体１３、被成型品設置体２１、各部を制御する制御部４１などが設けられている。
【００３７】
上記した型設置体１３は、ベース体１１に、図示を省略したリニアガイドベアリングを介して一体的に設けられるとともに、サーボモータなどのアクチュエータとボールねじとを介して移動可能（被成型品設置体２１に接離可能）とされている。
【００３８】
この型設置体１３は、平面状の型設置面１３ａを下側に備え、例えば、図示を省略したボルトなどによって型取付部材１７を型設置体１３に取り付けることにより、型Ｍの厚さ方向の他方の面（微細な転写パターンが形成されていない平面状の上面）Ｍｂを型設置面１３ａに接触（面接触）させて型Ｍが設置されるものである。
【００３９】
そして、型設置体１３には、下側にバックアップ体取付穴１３ｂが設けられ、このバックアップ体取付穴１３ｂに連通して上側に貫通する貫通孔１３ｃが設けられるとともに、下面から他の面、例えば、側面へと貫通する第２、第３の流路１３ｆ，１３ｇが設けられている。
【００４０】
そして、型設置体１３のバックアップ体取付穴１３ａ内には透光性を有したバックアップガラス（バックアップ体）１５が気密に取り付けられ、型設置体１３の上側に、貫通孔１３ｃからバックアップガラス１５へと紫外線（ＵＶ）を照射する紫外線発生器１９が取り付けられている。
【００４１】
なお、型設置面１３ａは、バックアップガラス１５の平面によっても形成されている。
【００４２】
上記した被成型品設置体２１は、型設置体１３の型設置面１３ａと対向する平面状の被成型品設置面２１ａを備え、被成型品Ｗの厚さ方向の他方の面（基材Ｗ１の転写素材Ｗ３が設けられていない平面状の下面）Ｗ１ｂを被成型品設置面２１ａに接触（面接触）させて被成型品Ｗが設置されるものである。
【００４３】
そして、被成型品設置体２１には、被成型品設置面２１ａの被成型品Ｗが接触する部分の内側に、周回する環状溝２１ｄが設けられるとともに、この環状溝２１ｄを、例えば、側面に連通、開放させる第４の流路２１ｅが設けられている。
【００４４】
上記した型設置体１３の下面には、部屋Ｒを形成する部屋形成部材３１が取り付けられている。
【００４５】
ここで、部屋Ｒとは、型設置体１３と被成型品設置体２１とを互いに接近させて型Ｍを被成型品Ｗに押圧することによって微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写したり、転写をした後に被成型品Ｗから型Ｍを離すときに、型Ｍ、被成型品Ｗ、型設置体１３の型Ｍを設置している型設置部位１３ｍ、被成型品設置体２１の被成型品Ｗを設置している被成型品設置部位２１ｗが内部（内側）に入る空間のことである。
【００４６】
この部屋形成部材３１は、型設置体１３の下面に、上端が気密に取り付けられた円筒状のベローズ３１ａと、このベローズ３１ａの下端に気密に取り付けられた円環状のＯリング設置体３１ｂと、このＯリング設置体３１ｂの下面側に形成された環状溝３１ｂｂ内に、一部がＯリング設置体３１ｂから下側へ突出するように取り付けられたＯリング３１ｃとで構成されている。
【００４７】
上記した第４の流路２１ｅには第２の減圧機構３５が接続され、第２の流路１３ｆには第３の減圧機構３７が接続されるとともに、第３の流路１３ｇには加圧機構３９が接続されている。
【００４８】
上記した第２の減圧機構３５は、被成型品Ｗを被成型品設置体２１に保持させるものであり、第４の流路２１ｅに接続された第２の開閉バルブ３５ａと、この第２の開閉バルブ３５ａに接続された第２の真空ポンプ３５ｂとで構成されている。
【００４９】
そして、環状溝２１ｄと、第４の流路２１ｅと、第２の減圧機構３５とによって被成型品保持機構が構成されている。
【００５０】
また、第３の減圧機構３７は、部屋Ｒ内を真空にするものであり、第２の流路１３ｆに接続された第３の開閉バルブ３７ａと、この第３の開閉バルブ３７ａに接続された第３の真空ポンプ３７ｂとで構成されている。
【００５１】
そして、第２の流路１３ｆと、第３の減圧機構３７とによって真空引き機構が構成されている。
【００５２】
また、加圧機構３９は、部屋Ｒ内を大気圧よりも高い気圧、例えば、１２００ｈＰａ〜３０００ｈＰａに加圧するものであり、第３の流路１３ｇに接続された第４の開閉バルブ３９ａと、この第４の開閉バルブ３９ａに接続された加圧ポンプ３９ｂとで構成されている。
【００５３】
そして、第３の流路１３ｇと、加圧機構３９とによって大気圧超え加圧機構が構成されている。
【００５４】
次に、転写装置１の動作を、図５を参照して説明する。
【００５５】
初期状態として、図１に示すように、型Ｍが型設置体１３に型取付部材１７によって保持され、被成型品Ｗが被成型品設置体２１に真空吸着によって保持され、各開閉バルブ３７ａ，３９ａは閉じているものとする。
【００５６】
図１の状態で、例えば、転写装置１のスタートのスイッチ（図示せず）が押されると、制御装置４１の制御の下、型設置体１３が下降し、Ｏリング３１ｃが被成型品設置体２１の被成型品設置面２１ａに接触し始め、さらに型設置体１３が所定の距離（僅かな距離）だけ下降して被成型品設置体２１に近づく（図５（ａ）参照）。
【００５７】
この状態では、ベローズ３１ａとＯリング３１ｃとが僅かに弾性変形し、型設置体１３と被成型品設置体２１と部屋形成部材３１とによって部屋Ｒが形成されるが、型Ｍと被成型品Ｗとは僅かに離れている。
【００５８】
続いて、第３の開閉バルブ３７ａを開いて第３の真空ポンプ３７ｂを稼動し、部屋Ｒ内の気圧を部屋Ｒの外の気圧（例えば、大気圧）よりも下げ（例えば、真空近くまで下げ）、型Ｍをさらにごく僅か下降させ、型Ｍで被成型品Ｗを押圧するとともに、紫外線発生器１９を作動させて紫外線を照射し、転写素材Ｗ３を硬化させる（図５（ｂ）参照）。
【００５９】
なお、型Ｍを被成型品Ｗに押圧する押圧力は、例えば、型設置体１３にロードセルを設け、このロードセルからの信号に基づき、制御部４１の制御の下、適宜の値に制御されるものとする。
【００６０】
部屋Ｒ内の圧力（気圧）を下げると、被成型品Ｗと被成型品設置体２１とのごく僅かな隙間に空気（大気）が入り込んで被成型品Ｗが弾性変形し、被成型品Ｗが型Ｍに倣い、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃにおける圧力が均一化される。
【００６１】
すなわち、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃのいずれの部位においても、微小な単位面積あたりの接触圧力が互いにほぼ等しくなる。
【００６２】
上述した転写後に、図５（ｃ）に示すように、型設置体１３を上昇させて型Ｍを被成型品Ｗから離す際、第３の開閉バルブ３７ａを閉じて第３の真空ポンプ３７ａを停止させとともに、第４の開閉バルブ３９ａを開いて加圧ポンプ３９ｂを稼働し、部屋Ｒ内の圧力を大気圧よりも上げる。
【００６３】
このようにして型Ｍを被成型品Ｗから離すとき、部屋Ｒ内の圧力を大気圧よりも上げると、型Ｍに設けられている型受圧部Ｍｃが大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを成型品Ｗから離す方向へ押圧され、被成型品Ｗに設けられている被成型品受圧部Ｗｃが大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧され、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、型Ｍが被成型品Ｗから容易に離れる（外れる）。
【００６４】
そして、型設置体１３を所定の位置までさらに上昇させることにより、図１および図５（ｄ）に示す初期状態とし、第４の開閉バルブ３９ａを閉じ、各ポンプ３５ｂ，３９ｂを停止させ、転写がなされた被成型品Ｗを被成型品設置体２１から取り外し、転写がなされていない次の被成型品Ｗを被成型品保持機構によって真空吸着する。
【００６５】
このようにして、転写素材Ｗ３に微細な転写パターンが転写された被成型品Ｗの残膜を除去し、残膜除去後に、転写素材Ｗ３をマスク材として基材Ｗ１にエッチング（例えば、ドライエッチング）をすることにより、型Ｍの微細な転写パターンに対応した微細パターンが基材Ｗ１に形成される。基材Ｗ１への微細パターンの形成後に、転写素材Ｗ３は除去（クリーニング）される。
【００６６】
なお、型設置体１３が移動するものとして説明したが、型設置体１３に代えてまたは加えて、被成型品設置体２１が図１の上下方向に移動する構成であってもよい。
【００６７】
また、被成型品Ｗのみを真空吸着によって被成型品設置体２１に保持させる構成ものとして説明したが、型Ｍを真空吸着によって型設置体１３に保持させるとともに、被成型品Ｗを真空吸着によって被成型品設置体２１に保持させたり、型Ｍを真空吸着によって型設置体１３に保持させ、被成型品Ｗを被成型品取付部材によって被成型品設置体２１に保持させる構成であってもよい。
【００６８】
また、型Ｍの外周に型受圧部Ｍｃを設け、被成型品Ｗの外周に被成型品受圧部Ｗｃを設けた構成として説明したが、型Ｍにのみ型受圧部Ｍｃを設けたり、被成型品Ｗにのみ被成型品受圧部Ｗｃを設けた構成であってもよい。この場合、型受圧部Ｍｃまたは被成型品受圧部Ｗｃは、周回して設けられていなくてもよい。
【００６９】
この発明の一実施例の転写装置１によれば、部屋Ｒを減圧した場合であっても、Ｏリング３１ｃが被成型品設置体２１に接触し続けて部屋Ｒの減圧状態を維持するので、転写の際に被成型品Ｗに気泡が発生するなどの不具合いの発生を確実に防止することができる。
【００７０】
また、被成型品保持機構によって被成型品Ｗが被成型品設置体２１に保持されているので、被成型品Ｗの交換を容易に行うことができる。
【００７１】
また、転写後に型Ｍを被成型品Ｗから離すべく型設置体１３を被成型品設置体２１から離れる方向に移動させるとき、部屋Ｒの圧力を大気圧よりも高くするので、転写のときよりも大きな力で被成型品設置体２１が被成型品Ｗを保持し、離型の際に被成型品Ｗを被成型品設置体２１から離す力がかかっても、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、被成型品Ｗが被成型品設置体２１から離れることを防止することができる。
【００７２】
また、型Ｍに型受圧部Ｍｃが設けられ、被成型品Ｗに被成型品受圧部Ｗｃが設けられているので、離型の際、部屋Ｒの圧力が大気圧よりも高くなると、型受圧部Ｍｃが大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを成型品Ｗから離す方向へ押圧され、被成型品受圧部Ｗｃが大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧され、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、型Ｍが被成型品Ｗから容易に離れ（外れ）、型Ｍが型設置体１３から離れることを防止することができるとともに、被成型品Ｗが被成型品設置体２１から離れることを防止することができる。
【００７３】
図６はこの発明の第２実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図５に示す部分と同一部分または図１〜図５に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
なお、図６において、図１に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００７５】
この第２実施例の転写装置１Ａが第１実施例の転写装置１と異なるところは、真空吸着による型保持機構によって型Ｍを型設置体１３に保持させているところである。
【００７６】
すなわち、型設置体１３には、型設置面１３ａの型Ｍが接触する部分の内側に、周回する環状溝１３ｄが設けられるとともに、この環状溝１３ｄを、例えば、側面に連通、開放させる第１の流路１３ｅが設けられている。
【００７７】
そして、第１の流路１３ｅには第１の減圧機構３３が接続されている。
【００７８】
上記した第１の減圧機構３３は、型Ｍを型設置体１３に保持させるものであり、第１の流路１３ｅに接続された第１の開閉バルブ３３ａと、この第１の開閉バルブ３３ａに接続された第１の真空ポンプ３３ｂとで構成されている。
【００７９】
そして、環状溝１３ｄと、第１の流路１３ｅと、第２の減圧機構３５とによって型保持機構が構成されている。
【００８０】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略する。
【００８１】
この第２実施例の転写装置１Ａにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００８２】
図７はこの発明の第３実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図６に示す部分と同一部分または図１〜図６に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
なお、図７において、図１〜図６に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００８４】
この第３実施例の転写装置１Ｂが第２実施例の転写装置１Ａと異なるところは、図示を省略したボルトなどによって被成型品取付部材２３を被成型品設置体２１に取り付けることにより、被成型品Ｗの厚さ方向の他方の面（転写部材Ｗ３が形成されていない基材Ｗ１の平面状の下面）Ｗ１ｂを被成型品設置面２１ａに接触（面接触）させて被成型品Ｗが設置されるところである。
【００８５】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略する。
【００８６】
この第３実施例の転写装置１Ｂにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
図８はこの発明の第４実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図７に示す部分と同一部分または図１〜図７に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
なお、図８において、図１〜図７に示す構成部分の一部分の図示が省略され、図示を省略したが、被成型品設置体に各穴、孔が設けられるとともに、バックアップガラス、紫外線発生器が取り付けられている。
【００８９】
この第４実施例の転写装置１Ｃが第２実施例の転写装置１Ａと異なるところは、型設置体１３を第１の設置体１３Ａにして型Ｍを設置するところと、被成型品設置体２１を第２の設置体２１Ａにして型Ｍを設置するところと、基材Ｗ１の両面に転写素材Ｗ３を設けて被成型品ＷＡにしたところである。
【００９０】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略するが、被成型品ＷＡは適宜な機構（手段）によって型Ｍの間（または、下側の型Ｍの上）に設置される。
【００９１】
この第４実施例の転写装置１Ｃにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
図９はこの発明の第５実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図８に示す部分と同一部分または図１〜図８に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
なお、図９において、図１〜図８に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００９４】
この第５実施例の転写装置１Ｄが第４実施例の転写装置１Ｃと異なるところは、第１の設置体１３Ａおよび第２の設置体２１Ａに被成型品Ｗを設置するところと、両面（上、下面）に微細な転写パターンを形成して型ＭＡにしたところである。
【００９５】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略するが、型ＭＡは適宜な機構（手段）によって被成型品Ｗの間（または、下側の被成型品Ｗの上）に設置される。
【００９６】
この第５実施例の転写装置１Ｄにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００９７】
図１０は熱インプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【００９８】
熱インプリント法の場合、転写装置が、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す工程を担当する。
【００９９】
熱インプリント法の場合、型Ｍは金属、石英ガラスなどで構成され、被成型品Ｗは熱可塑性樹脂などで構成されている。
【０１００】
図１０（ａ）において、少なくとも被成型品Ｗをヒータによって加熱し、図１０（ａ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、図１０（ｂ）に示すように、型Ｍで被成型品Ｗを押圧する。
【０１０１】
そして、被成型品Ｗの転写部分が十分に流動可能となる温度まで被成型品Ｗを加熱して微細な転写パターンに被成型品Ｗの一部を流入させた後、型Ｍと被成型品Ｗとをガラス転移温度未満になるまで、ペルチェ素子などによって冷却し、被成型品Ｗに転写された微細な転写パターンを固化させる。
【０１０２】
そして、図１０（ｂ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、型Ｍを被成型品Ｗから離すと、図１０（ｃ）に示すように、被成型品Ｗに微細な転写パターンが転写される。
【０１０３】
この熱インプリント法で転写する場合は、先の実施例において、例えば、被成型品設置体２１または第２の設置体２１Ａにヒータ、ペルチェ素子を埋設し、被成型品Ｗを加熱するヒータなどを制御する構成とすることにより、型Ｍの微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 転写装置
１Ａ〜１Ｄ 転写装置
１１ ベース体
１３，１３Ａ 型設置体
１３ａ 型設置面
１３ｂ バックアップ体取付穴
１３ｃ 貫通孔
１３ｄ 環状溝
１３ｅ 第１の流路
１３ｆ 第２の流路
１３ｇ 第３の流路
１３ｍ 型設置部位
１５ バックアップガラス（バックアップ体）
１７ 型取付部材
１９ 紫外線発生器
２１，２１Ａ 被成型品設置体
２１ａ 被成型品設置部面
２１ｄ 環状溝
２１ｅ 第４の流路
２１ｗ 被成型品設置部位
２３ 被成型品取付部材
３１ 部屋形成部材
３１ａ ベローズ
３１ｂ Ｏリング設置体
３１ｂｂ 環状溝
３１ｃ Ｏリング
３３ 第１の減圧機構
３３ａ 第１の開閉バルブ
３３ｂ 第１の真空ポンプ
３５ 第２の減圧機構
３５ａ 第２の開閉バルブ
３５ｂ 第２の真空ポンプ
３７ 第３の減圧機構
３７ａ 第３の開閉バルブ
３７ｂ 第３の真空ポンプ
３９ 加圧機構
３９ａ 第４の開閉バルブ
３９ｂ 加圧ポンプ
４１ 制御部
Ｍ，ＭＡ 型
Ｍａ 一方の面
Ｍｂ 他方の面
Ｍｃ 型受圧部
Ｗ，ＷＡ 被成型品
Ｗ１ 基材
Ｗ１ａ 一方の面
Ｗ１ｂ 他方の面
Ｗ３ 転写素材
Ｗ３ａ 一方の面
Ｗｃ 被成型品受圧部
Ｃ 接触部位
Ｒ 部屋
【技術分野】
【０００１】
この発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する転写装置および転写方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子線描画法などで石英基板等に微細な転写パターンを形成して型（モールド）とし、被成型品に型を所定の圧力で押圧して型に形成された転写パターンを被成型品に転写するナノインプリント技術が研究、開発されている（例えば、非特許文献１参照）。
【０００３】
ナノオーダーの微細な転写パターンを低コストで成型する方法としてリソグラフィ技術を用いたインプリント法が考案されている。
【０００４】
この成型法は大別して、ＵＶ（紫外線）インプリント法と、熱インプリント法とに分類される。
【０００５】
ＵＶインプリント法では、光が透過する透明な型を使用し、ＵＶ硬化液に型を押しつけ、適当な時間ＵＶ放射光を照射してＵＶ硬化液を硬化させて微細な転写パターンをＵＶ硬化液に転写した後、ＵＶ硬化液（被成型品）から型を引き離す。
【０００６】
熱インプリント法では、型を、熱可塑性ポリマからなる基板に押圧し、熱可塑性ポリマが十分に流動可能となる温度まで基板（熱可塑性ポリマ）を加熱して微細な転写パターンに樹脂（熱可塑性ポリマ）を流入させた後、型と基板とをガラス転移温度未満まで冷却し、基板に転写された微細な転写パターンを固化させて型を基板から引き離す。
【０００７】
ハードディスクやＣＤ、ＤＶＤなど回転式の記憶装置では、最近、高密度のデータをディスクに形成するための記憶媒体（記録媒体）を成型する手段として、上述したナノインプリント技術を活用する方法への関心が高くなってきている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、被成型品から型を離す（離型する）際、転写パターンが微細であるために型と被成型品との接着力が大きく（強く）、型や被成型品が対応する設置体から離れるという不都合が発生する。
【００１０】
この発明は、上記した不都合を解消するためになされたもので、離型する際、型や成型品が対応する設置体から離れるのを防止することのできる転写装置および転写方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、前記型を設置する型設置体と、前記被成型品を設置し、前記型設置体に対して相対的に移動自在な被成型品設置体とを有し、前記型設置体と前記被成型品設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、前記型設置体と前記被成型品設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記型設置体の前記型を設置している型設置部位、前記被成型品設置体の前記被成型品を設置している被成型品設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、前記型または前記被成型品を設置する第１の設置体と、前記型または前記被成型品を設置し、前記第１の設置体に対して相対的に移動自在な第２の設置体とを有し、前記第１の設置体と前記第２の設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、前記第１の設置体と前記第２の設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記第１、第２の設置体の前記型、前記被成型品を設置している設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の転写装置において、前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写するときにおける前記型と前記被成型品との接触部位の外側に、大気圧よりも高い気圧によって前記型を前記被成型品から離す方向へ押圧する型受圧部と、大気圧よりも高い気圧によって前記被成型品を前記型から離す方向へ押圧する被成型品受圧部との少なくとも一方が形成されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転写装置を用いて型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写することを特徴とする転写方法である。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、型を被成型品から離す（離型する）際、部屋内が大気圧よりも高くなるので、型や被成型品が対応する設置体から離れるのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の第１実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図２】ＵＶインプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【図３】図１に示した型と被成型品との接触部位の周囲を示す説明図である。
【図４】型受圧部と被成型品受圧部との作用を示す説明図である。
【図５】図１に示した転写装置の動作説明図である。
【図６】この発明の第２実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図７】この発明の第３実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図８】この発明の第４実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図９】この発明の第５実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【図１０】熱インプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１はこの発明の第１実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図である。
【００１９】
転写装置（ナノインプリント装置）１は、大気中において、型（モールド）Ｍに形成されている微細な転写パターンを、被成型品（被成型素材）Ｗに転写する装置である。
【００２０】
型Ｍは、例えば、光を透過する石英ガラスで平板状に構成され、厚さ方向の一方の面（例えば、下面）Ｍａに微細な転写パターン（例えば、凹凸の高さやピッチが可視光線の波長程度の大きさである微細な凹凸で形成されている転写パターン）が形成されている。
【００２１】
被成型品Ｗは、例えば、シリコンやガラスで平板状に構成されている基材Ｗ１と、この基材Ｗ１の一方の面（例えば、上面）Ｗ１ａに薄く設けられた膜状の転写素材（例えば、ＵＶ硬化樹脂）Ｗ３とを備えた構成とされ、型Ｍの微細な転写パターンが転写素材Ｗ３の一方の面（上面）Ｗ３ａに転写される。
【００２２】
被成型品Ｗとしては、情報記録用ディスク（例えば、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ハードディスク用の記録媒体）や液晶表示装置のバックライトの導光板などを挙げることができる。
【００２３】
転写は、例えば、前述したＵＶインプリント法でなされる。
【００２４】
ここで、ＵＶインプリント法による転写について、図２を用いて簡単に説明する。
【００２５】
まず、図２（ａ）に示す状態において、矢印の方向に型Ｍを移動させ、図２（ｂ）に示すように、型Ｍで被成型品Ｗを所定の力（小さい力）で押圧し、紫外線を照射し、転写素材（ＵＶ硬化樹脂）Ｗ３を硬化させる。
【００２６】
そして、図２（ｂ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、型Ｍを被成型品Ｗから離す（離型する）と、図２（ｃ）に示すように、被成型品Ｗ（転写素材Ｗ３）に微細な転写パターンが転写される。
【００２７】
ここまでが、転写装置１を使用してなされる転写である。
【００２８】
上記の転写後、図２（ｃ）に示す状態において、Ｏ２アッシングなどによって残膜除去処理をすることにより、図２（ｄ）に示す状態になる。
【００２９】
ここで、残膜とは、転写後における転写素材Ｗ３の微細な凹部の底部分のことで、基材Ｗ１を覆っている薄い膜のことである。
【００３０】
そして、図２（ｄ）に示す状態において、硬化した転写素材Ｗ３をマスキング部材にして、図２（ｅ）に示すように、エッチングによって基材Ｗ１に微細な転写パターンを形成する。
【００３１】
その後、硬化した転写素材Ｗ３を、例えば、溶剤で取り除くことにより、図２（ｆ）に示すように、基材Ｗ１への微細な転写パターンの転写が完了する。
【００３２】
上記のようにして型Ｍに形成されている微細な転写パターンを、被成型品Ｗに転写するとき、図３（ａ）、（ｂ）および図４に示すように、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃの外側に、大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを被成型品Ｗから離す方向へ押圧する周回した型受圧部Ｍｃと、大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧する周回した被成型品受圧部Ｗｃとが設けられている。
【００３３】
この型受圧部Ｍｃは被成型品Ｗに接触しない型Ｍの部分によって形成され、被成型品受圧部Ｗｃは、型Ｍに接触しない被成型品Ｗの部分によって形成されている。
【００３４】
図３（ａ）は型Ｍと被成型品Ｗとが平面視円形の場合を示し、図３（ｂ）は、型Ｍと被成型品Ｗとが平面視長方形（正方形）の場合を示している。
【００３５】
図１に戻って、転写装置１はベース体１１を備えている。
【００３６】
そして、ベース体１１には、型設置体１３、被成型品設置体２１、各部を制御する制御部４１などが設けられている。
【００３７】
上記した型設置体１３は、ベース体１１に、図示を省略したリニアガイドベアリングを介して一体的に設けられるとともに、サーボモータなどのアクチュエータとボールねじとを介して移動可能（被成型品設置体２１に接離可能）とされている。
【００３８】
この型設置体１３は、平面状の型設置面１３ａを下側に備え、例えば、図示を省略したボルトなどによって型取付部材１７を型設置体１３に取り付けることにより、型Ｍの厚さ方向の他方の面（微細な転写パターンが形成されていない平面状の上面）Ｍｂを型設置面１３ａに接触（面接触）させて型Ｍが設置されるものである。
【００３９】
そして、型設置体１３には、下側にバックアップ体取付穴１３ｂが設けられ、このバックアップ体取付穴１３ｂに連通して上側に貫通する貫通孔１３ｃが設けられるとともに、下面から他の面、例えば、側面へと貫通する第２、第３の流路１３ｆ，１３ｇが設けられている。
【００４０】
そして、型設置体１３のバックアップ体取付穴１３ａ内には透光性を有したバックアップガラス（バックアップ体）１５が気密に取り付けられ、型設置体１３の上側に、貫通孔１３ｃからバックアップガラス１５へと紫外線（ＵＶ）を照射する紫外線発生器１９が取り付けられている。
【００４１】
なお、型設置面１３ａは、バックアップガラス１５の平面によっても形成されている。
【００４２】
上記した被成型品設置体２１は、型設置体１３の型設置面１３ａと対向する平面状の被成型品設置面２１ａを備え、被成型品Ｗの厚さ方向の他方の面（基材Ｗ１の転写素材Ｗ３が設けられていない平面状の下面）Ｗ１ｂを被成型品設置面２１ａに接触（面接触）させて被成型品Ｗが設置されるものである。
【００４３】
そして、被成型品設置体２１には、被成型品設置面２１ａの被成型品Ｗが接触する部分の内側に、周回する環状溝２１ｄが設けられるとともに、この環状溝２１ｄを、例えば、側面に連通、開放させる第４の流路２１ｅが設けられている。
【００４４】
上記した型設置体１３の下面には、部屋Ｒを形成する部屋形成部材３１が取り付けられている。
【００４５】
ここで、部屋Ｒとは、型設置体１３と被成型品設置体２１とを互いに接近させて型Ｍを被成型品Ｗに押圧することによって微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写したり、転写をした後に被成型品Ｗから型Ｍを離すときに、型Ｍ、被成型品Ｗ、型設置体１３の型Ｍを設置している型設置部位１３ｍ、被成型品設置体２１の被成型品Ｗを設置している被成型品設置部位２１ｗが内部（内側）に入る空間のことである。
【００４６】
この部屋形成部材３１は、型設置体１３の下面に、上端が気密に取り付けられた円筒状のベローズ３１ａと、このベローズ３１ａの下端に気密に取り付けられた円環状のＯリング設置体３１ｂと、このＯリング設置体３１ｂの下面側に形成された環状溝３１ｂｂ内に、一部がＯリング設置体３１ｂから下側へ突出するように取り付けられたＯリング３１ｃとで構成されている。
【００４７】
上記した第４の流路２１ｅには第２の減圧機構３５が接続され、第２の流路１３ｆには第３の減圧機構３７が接続されるとともに、第３の流路１３ｇには加圧機構３９が接続されている。
【００４８】
上記した第２の減圧機構３５は、被成型品Ｗを被成型品設置体２１に保持させるものであり、第４の流路２１ｅに接続された第２の開閉バルブ３５ａと、この第２の開閉バルブ３５ａに接続された第２の真空ポンプ３５ｂとで構成されている。
【００４９】
そして、環状溝２１ｄと、第４の流路２１ｅと、第２の減圧機構３５とによって被成型品保持機構が構成されている。
【００５０】
また、第３の減圧機構３７は、部屋Ｒ内を真空にするものであり、第２の流路１３ｆに接続された第３の開閉バルブ３７ａと、この第３の開閉バルブ３７ａに接続された第３の真空ポンプ３７ｂとで構成されている。
【００５１】
そして、第２の流路１３ｆと、第３の減圧機構３７とによって真空引き機構が構成されている。
【００５２】
また、加圧機構３９は、部屋Ｒ内を大気圧よりも高い気圧、例えば、１２００ｈＰａ〜３０００ｈＰａに加圧するものであり、第３の流路１３ｇに接続された第４の開閉バルブ３９ａと、この第４の開閉バルブ３９ａに接続された加圧ポンプ３９ｂとで構成されている。
【００５３】
そして、第３の流路１３ｇと、加圧機構３９とによって大気圧超え加圧機構が構成されている。
【００５４】
次に、転写装置１の動作を、図５を参照して説明する。
【００５５】
初期状態として、図１に示すように、型Ｍが型設置体１３に型取付部材１７によって保持され、被成型品Ｗが被成型品設置体２１に真空吸着によって保持され、各開閉バルブ３７ａ，３９ａは閉じているものとする。
【００５６】
図１の状態で、例えば、転写装置１のスタートのスイッチ（図示せず）が押されると、制御装置４１の制御の下、型設置体１３が下降し、Ｏリング３１ｃが被成型品設置体２１の被成型品設置面２１ａに接触し始め、さらに型設置体１３が所定の距離（僅かな距離）だけ下降して被成型品設置体２１に近づく（図５（ａ）参照）。
【００５７】
この状態では、ベローズ３１ａとＯリング３１ｃとが僅かに弾性変形し、型設置体１３と被成型品設置体２１と部屋形成部材３１とによって部屋Ｒが形成されるが、型Ｍと被成型品Ｗとは僅かに離れている。
【００５８】
続いて、第３の開閉バルブ３７ａを開いて第３の真空ポンプ３７ｂを稼動し、部屋Ｒ内の気圧を部屋Ｒの外の気圧（例えば、大気圧）よりも下げ（例えば、真空近くまで下げ）、型Ｍをさらにごく僅か下降させ、型Ｍで被成型品Ｗを押圧するとともに、紫外線発生器１９を作動させて紫外線を照射し、転写素材Ｗ３を硬化させる（図５（ｂ）参照）。
【００５９】
なお、型Ｍを被成型品Ｗに押圧する押圧力は、例えば、型設置体１３にロードセルを設け、このロードセルからの信号に基づき、制御部４１の制御の下、適宜の値に制御されるものとする。
【００６０】
部屋Ｒ内の圧力（気圧）を下げると、被成型品Ｗと被成型品設置体２１とのごく僅かな隙間に空気（大気）が入り込んで被成型品Ｗが弾性変形し、被成型品Ｗが型Ｍに倣い、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃにおける圧力が均一化される。
【００６１】
すなわち、型Ｍと被成型品Ｗとの接触部位Ｃのいずれの部位においても、微小な単位面積あたりの接触圧力が互いにほぼ等しくなる。
【００６２】
上述した転写後に、図５（ｃ）に示すように、型設置体１３を上昇させて型Ｍを被成型品Ｗから離す際、第３の開閉バルブ３７ａを閉じて第３の真空ポンプ３７ａを停止させとともに、第４の開閉バルブ３９ａを開いて加圧ポンプ３９ｂを稼働し、部屋Ｒ内の圧力を大気圧よりも上げる。
【００６３】
このようにして型Ｍを被成型品Ｗから離すとき、部屋Ｒ内の圧力を大気圧よりも上げると、型Ｍに設けられている型受圧部Ｍｃが大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを成型品Ｗから離す方向へ押圧され、被成型品Ｗに設けられている被成型品受圧部Ｗｃが大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧され、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、型Ｍが被成型品Ｗから容易に離れる（外れる）。
【００６４】
そして、型設置体１３を所定の位置までさらに上昇させることにより、図１および図５（ｄ）に示す初期状態とし、第４の開閉バルブ３９ａを閉じ、各ポンプ３５ｂ，３９ｂを停止させ、転写がなされた被成型品Ｗを被成型品設置体２１から取り外し、転写がなされていない次の被成型品Ｗを被成型品保持機構によって真空吸着する。
【００６５】
このようにして、転写素材Ｗ３に微細な転写パターンが転写された被成型品Ｗの残膜を除去し、残膜除去後に、転写素材Ｗ３をマスク材として基材Ｗ１にエッチング（例えば、ドライエッチング）をすることにより、型Ｍの微細な転写パターンに対応した微細パターンが基材Ｗ１に形成される。基材Ｗ１への微細パターンの形成後に、転写素材Ｗ３は除去（クリーニング）される。
【００６６】
なお、型設置体１３が移動するものとして説明したが、型設置体１３に代えてまたは加えて、被成型品設置体２１が図１の上下方向に移動する構成であってもよい。
【００６７】
また、被成型品Ｗのみを真空吸着によって被成型品設置体２１に保持させる構成ものとして説明したが、型Ｍを真空吸着によって型設置体１３に保持させるとともに、被成型品Ｗを真空吸着によって被成型品設置体２１に保持させたり、型Ｍを真空吸着によって型設置体１３に保持させ、被成型品Ｗを被成型品取付部材によって被成型品設置体２１に保持させる構成であってもよい。
【００６８】
また、型Ｍの外周に型受圧部Ｍｃを設け、被成型品Ｗの外周に被成型品受圧部Ｗｃを設けた構成として説明したが、型Ｍにのみ型受圧部Ｍｃを設けたり、被成型品Ｗにのみ被成型品受圧部Ｗｃを設けた構成であってもよい。この場合、型受圧部Ｍｃまたは被成型品受圧部Ｗｃは、周回して設けられていなくてもよい。
【００６９】
この発明の一実施例の転写装置１によれば、部屋Ｒを減圧した場合であっても、Ｏリング３１ｃが被成型品設置体２１に接触し続けて部屋Ｒの減圧状態を維持するので、転写の際に被成型品Ｗに気泡が発生するなどの不具合いの発生を確実に防止することができる。
【００７０】
また、被成型品保持機構によって被成型品Ｗが被成型品設置体２１に保持されているので、被成型品Ｗの交換を容易に行うことができる。
【００７１】
また、転写後に型Ｍを被成型品Ｗから離すべく型設置体１３を被成型品設置体２１から離れる方向に移動させるとき、部屋Ｒの圧力を大気圧よりも高くするので、転写のときよりも大きな力で被成型品設置体２１が被成型品Ｗを保持し、離型の際に被成型品Ｗを被成型品設置体２１から離す力がかかっても、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、被成型品Ｗが被成型品設置体２１から離れることを防止することができる。
【００７２】
また、型Ｍに型受圧部Ｍｃが設けられ、被成型品Ｗに被成型品受圧部Ｗｃが設けられているので、離型の際、部屋Ｒの圧力が大気圧よりも高くなると、型受圧部Ｍｃが大気圧よりも高い気圧によって型Ｍを成型品Ｗから離す方向へ押圧され、被成型品受圧部Ｗｃが大気圧よりも高い気圧によって被成型品Ｗを型Ｍから離す方向へ押圧され、型Ｍと被成型品Ｗとが接触部位Ｃの周縁から離れることにより、型Ｍが被成型品Ｗから容易に離れ（外れ）、型Ｍが型設置体１３から離れることを防止することができるとともに、被成型品Ｗが被成型品設置体２１から離れることを防止することができる。
【００７３】
図６はこの発明の第２実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図５に示す部分と同一部分または図１〜図５に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００７４】
なお、図６において、図１に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００７５】
この第２実施例の転写装置１Ａが第１実施例の転写装置１と異なるところは、真空吸着による型保持機構によって型Ｍを型設置体１３に保持させているところである。
【００７６】
すなわち、型設置体１３には、型設置面１３ａの型Ｍが接触する部分の内側に、周回する環状溝１３ｄが設けられるとともに、この環状溝１３ｄを、例えば、側面に連通、開放させる第１の流路１３ｅが設けられている。
【００７７】
そして、第１の流路１３ｅには第１の減圧機構３３が接続されている。
【００７８】
上記した第１の減圧機構３３は、型Ｍを型設置体１３に保持させるものであり、第１の流路１３ｅに接続された第１の開閉バルブ３３ａと、この第１の開閉バルブ３３ａに接続された第１の真空ポンプ３３ｂとで構成されている。
【００７９】
そして、環状溝１３ｄと、第１の流路１３ｅと、第２の減圧機構３５とによって型保持機構が構成されている。
【００８０】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略する。
【００８１】
この第２実施例の転写装置１Ａにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００８２】
図７はこの発明の第３実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図６に示す部分と同一部分または図１〜図６に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８３】
なお、図７において、図１〜図６に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００８４】
この第３実施例の転写装置１Ｂが第２実施例の転写装置１Ａと異なるところは、図示を省略したボルトなどによって被成型品取付部材２３を被成型品設置体２１に取り付けることにより、被成型品Ｗの厚さ方向の他方の面（転写部材Ｗ３が形成されていない基材Ｗ１の平面状の下面）Ｗ１ｂを被成型品設置面２１ａに接触（面接触）させて被成型品Ｗが設置されるところである。
【００８５】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略する。
【００８６】
この第３実施例の転写装置１Ｂにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００８７】
図８はこの発明の第４実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図７に示す部分と同一部分または図１〜図７に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００８８】
なお、図８において、図１〜図７に示す構成部分の一部分の図示が省略され、図示を省略したが、被成型品設置体に各穴、孔が設けられるとともに、バックアップガラス、紫外線発生器が取り付けられている。
【００８９】
この第４実施例の転写装置１Ｃが第２実施例の転写装置１Ａと異なるところは、型設置体１３を第１の設置体１３Ａにして型Ｍを設置するところと、被成型品設置体２１を第２の設置体２１Ａにして型Ｍを設置するところと、基材Ｗ１の両面に転写素材Ｗ３を設けて被成型品ＷＡにしたところである。
【００９０】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略するが、被成型品ＷＡは適宜な機構（手段）によって型Ｍの間（または、下側の型Ｍの上）に設置される。
【００９１】
この第４実施例の転写装置１Ｃにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００９２】
図９はこの発明の第５実施例である転写装置の概略構成を一部破断して示す正面図であり、図１〜図８に示す部分と同一部分または図１〜図８に示す部分に相当する部分に同一符号を付し、その説明を省略する。
【００９３】
なお、図９において、図１〜図８に示す構成部分の一部分の図示が省略されている。
【００９４】
この第５実施例の転写装置１Ｄが第４実施例の転写装置１Ｃと異なるところは、第１の設置体１３Ａおよび第２の設置体２１Ａに被成型品Ｗを設置するところと、両面（上、下面）に微細な転写パターンを形成して型ＭＡにしたところである。
【００９５】
なお、動作などの説明は、先の実施例と同様になるので、省略するが、型ＭＡは適宜な機構（手段）によって被成型品Ｗの間（または、下側の被成型品Ｗの上）に設置される。
【００９６】
この第５実施例の転写装置１Ｄにおいても、第１実施例の転写装置１と同様な効果を得ることができる。
【００９７】
図１０は熱インプリント法による転写の概要を示す説明図である。
【００９８】
熱インプリント法の場合、転写装置が、図１０（ａ）〜（ｃ）に示す工程を担当する。
【００９９】
熱インプリント法の場合、型Ｍは金属、石英ガラスなどで構成され、被成型品Ｗは熱可塑性樹脂などで構成されている。
【０１００】
図１０（ａ）において、少なくとも被成型品Ｗをヒータによって加熱し、図１０（ａ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、図１０（ｂ）に示すように、型Ｍで被成型品Ｗを押圧する。
【０１０１】
そして、被成型品Ｗの転写部分が十分に流動可能となる温度まで被成型品Ｗを加熱して微細な転写パターンに被成型品Ｗの一部を流入させた後、型Ｍと被成型品Ｗとをガラス転移温度未満になるまで、ペルチェ素子などによって冷却し、被成型品Ｗに転写された微細な転写パターンを固化させる。
【０１０２】
そして、図１０（ｂ）に示す矢印の方向に型Ｍを移動させ、型Ｍを被成型品Ｗから離すと、図１０（ｃ）に示すように、被成型品Ｗに微細な転写パターンが転写される。
【０１０３】
この熱インプリント法で転写する場合は、先の実施例において、例えば、被成型品設置体２１または第２の設置体２１Ａにヒータ、ペルチェ素子を埋設し、被成型品Ｗを加熱するヒータなどを制御する構成とすることにより、型Ｍの微細な転写パターンを被成型品Ｗに転写することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１ 転写装置
１Ａ〜１Ｄ 転写装置
１１ ベース体
１３，１３Ａ 型設置体
１３ａ 型設置面
１３ｂ バックアップ体取付穴
１３ｃ 貫通孔
１３ｄ 環状溝
１３ｅ 第１の流路
１３ｆ 第２の流路
１３ｇ 第３の流路
１３ｍ 型設置部位
１５ バックアップガラス（バックアップ体）
１７ 型取付部材
１９ 紫外線発生器
２１，２１Ａ 被成型品設置体
２１ａ 被成型品設置部面
２１ｄ 環状溝
２１ｅ 第４の流路
２１ｗ 被成型品設置部位
２３ 被成型品取付部材
３１ 部屋形成部材
３１ａ ベローズ
３１ｂ Ｏリング設置体
３１ｂｂ 環状溝
３１ｃ Ｏリング
３３ 第１の減圧機構
３３ａ 第１の開閉バルブ
３３ｂ 第１の真空ポンプ
３５ 第２の減圧機構
３５ａ 第２の開閉バルブ
３５ｂ 第２の真空ポンプ
３７ 第３の減圧機構
３７ａ 第３の開閉バルブ
３７ｂ 第３の真空ポンプ
３９ 加圧機構
３９ａ 第４の開閉バルブ
３９ｂ 加圧ポンプ
４１ 制御部
Ｍ，ＭＡ 型
Ｍａ 一方の面
Ｍｂ 他方の面
Ｍｃ 型受圧部
Ｗ，ＷＡ 被成型品
Ｗ１ 基材
Ｗ１ａ 一方の面
Ｗ１ｂ 他方の面
Ｗ３ 転写素材
Ｗ３ａ 一方の面
Ｗｃ 被成型品受圧部
Ｃ 接触部位
Ｒ 部屋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、
前記型を設置する型設置体と、
前記被成型品を設置し、前記型設置体に対して相対的に移動自在な被成型品設置体とを有し、
前記型設置体と前記被成型品設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、
前記型設置体と前記被成型品設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記型設置体の前記型を設置している型設置部位、前記被成型品設置体の前記被成型品を設置している被成型品設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、
前記型または前記被成型品を設置する第１の設置体と、
前記型または前記被成型品を設置し、前記第１の設置体に対して相対的に移動自在な第２の設置体とを有し、
前記第１の設置体と前記第２の設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、
前記第１の設置体と前記第２の設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記第１、第２の設置体の前記型、前記被成型品を設置している設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の転写装置において、
前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をするときにおける前記型と前記被成型品との接触部位の外側に、大気圧よりも高い気圧によって前記型を前記被成型品から離す方向へ押圧する型受圧部と、大気圧よりも高い気圧によって前記被成型品を前記型から離す方向へ押圧する被成型品受圧部との少なくとも一方が形成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転写装置を用いて型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する、
ことを特徴とする転写方法。
【請求項１】
型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、
前記型を設置する型設置体と、
前記被成型品を設置し、前記型設置体に対して相対的に移動自在な被成型品設置体とを有し、
前記型設置体と前記被成型品設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、
前記型設置体と前記被成型品設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記型設置体の前記型を設置している型設置部位、前記被成型品設置体の前記被成型品を設置している被成型品設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項２】
型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写するための転写装置において、
前記型または前記被成型品を設置する第１の設置体と、
前記型または前記被成型品を設置し、前記第１の設置体に対して相対的に移動自在な第２の設置体とを有し、
前記第１の設置体と前記第２の設置体との少なくとも一方が、真空吸着によって前記型、前記被成型品を保持するように構成され、
前記第１の設置体と前記第２の設置体とを互いに接近させて前記型を前記被成型品に押圧することによって前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をした後、前記被成型品から前記型を離すときに前記型、前記被成型品、前記第１、第２の設置体の前記型、前記被成型品を設置している設置部位が内部に入る部屋を形成し、前記真空吸着による保持力を増加させるために前記部屋内の気圧を大気圧よりも高くするように構成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の転写装置において、
前記微細な転写パターンを前記被成型品に転写をするときにおける前記型と前記被成型品との接触部位の外側に、大気圧よりも高い気圧によって前記型を前記被成型品から離す方向へ押圧する型受圧部と、大気圧よりも高い気圧によって前記被成型品を前記型から離す方向へ押圧する被成型品受圧部との少なくとも一方が形成されている、
ことを特徴とする転写装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の転写装置を用いて型に形成されている微細な転写パターンを、被成型品に転写する、
ことを特徴とする転写方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−４５８４２（Ｐ２０１２−４５８４２Ａ）
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９１０８３（Ｐ２０１０−１９１０８３）
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月８日（２０１２．３．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月２７日（２０１０．８．２７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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