JP4989198B2 - Transfer apparatus and transfer method - Google Patents
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Description
本発明は、転写装置および転写方法に係り、特に、リソグラフィ技術を用いたインプリント法により精密な型を用いて微細パターン形状を形成するための転写装置(微細転写装置)および転写方法(微細転写方法)に関する。 The present invention relates to a transfer apparatus and a transfer method, and in particular, a transfer apparatus (fine transfer apparatus) and a transfer method (fine transfer) for forming a fine pattern shape using a precise mold by an imprint method using a lithography technique. Method).
近年、電子線描画法などで石英基板等に超微細な転写パターンを形成して型(テンプレート、スタンパ)を作製し、被成型品として被転写基板表面に形成されたレジスト膜に前記型を所定の圧力で押圧して、当該型に形成された転写パターンを転写するナノインプリント技術が研究開発されている(特許文献1、非特許文献1参照)。 In recent years, a mold (template, stamper) is manufactured by forming an ultra-fine transfer pattern on a quartz substrate or the like by an electron beam drawing method, and the mold is predetermined on a resist film formed on the surface of the transfer substrate as a molded product. Research and development has been conducted on nanoimprint technology for transferring a transfer pattern formed on the mold by pressing with a pressure of (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
前記ナノインプリント技術による転写を行うための装置として、従来、図6に示すような転写装置100が知られている。
Conventionally, a
転写装置100は、ベースフレーム3と、型Mを保持すると共にベースフレーム3に移動自在に設けられた型保持体5と、被成型品Wを保持する被成型品保持体7とを備えて構成されている。また、サーボモータ9の回転出力軸が回転することによって、ボールネジ11のナットが軸CL1を中心にして回転し、ボールネジ11のネジ軸が型保持体5と共に被成型品保持体7に対して接近・離反する方向(Z軸方向)に移動するようになっている。
The
サーボモータ9には、ロータリエンコーダ13が設けられており、ボールネジ11のナット(サーボモータ9の回転出力軸)の回転角度を検出することができるようになっている。
The servo motor 9 is provided with a
そして、制御装置102の制御の下、ロータリエンコーダ13の検出結果によってフィードバック制御を行いつつ、型保持体5を適宜移動して型Mを被成型品Wに適宜接触させた後、たとえば、後述するUVインプリント法の場合にあっては、図示しない紫外線発生装置が生成した紫外線(UV光)を矢印で示すように被成型品Wに照射し、転写を行っている。
Then, under the control of the
ところで、転写により被成型品Wに微細な転写パターンを生成する成型方法は、大別して熱インプリント法とUVインプリント法とに分類される。 By the way, molding methods for generating a fine transfer pattern on the product W by transfer are roughly classified into a thermal imprint method and a UV imprint method.
熱インプリント法では、型Mで被成型品Wを押圧し、熱可塑性ポリマまたは熱硬化性ポリマからなる樹脂(被成型層)が十分に流動可能となる温度になるまで加熱して微細パターンに樹脂を流入させた後、熱可塑性ポリマの場合は、型Mと樹脂をガラス転移温度以下になるまで冷却し、被成型品W(被成型層)に転写された微細パターンを固化し、この固化後に型Mを被成型品Wから引き離す。一方、熱硬化性ポリマの場合は、型Mで被成型品Wを押圧して微細パターンに樹脂を流入させた後、樹脂の温度を上昇させ熱硬化させる。この熱硬化の後、型Mを被成型品Wから引き離し、微細パターンが形成された被成型品を冷却する。 In the thermal imprint method, the molded product W is pressed with a mold M and heated to a temperature at which a resin (molded layer) made of a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer can flow sufficiently to form a fine pattern. After injecting the resin, in the case of a thermoplastic polymer, the mold M and the resin are cooled to below the glass transition temperature to solidify the fine pattern transferred to the molded product W (molded layer). Later, the mold M is pulled away from the product W. On the other hand, in the case of a thermosetting polymer, the molded product W is pressed by the mold M to cause the resin to flow into the fine pattern, and then the temperature of the resin is raised to cause thermosetting. After this thermosetting, the mold M is pulled away from the molded product W, and the molded product on which the fine pattern is formed is cooled.
UVインプリント法では、光が透過する透明な型Mを使用し、UV硬化性液(被成型品Wの被成型層)に型Mを押し付けてUV光を適宜の時間照射し、UV硬化性液を硬化(固化)させた後、型Mを被成型品Wから引き離す。 In the UV imprint method, a transparent mold M that transmits light is used. The mold M is pressed against a UV curable liquid (molded layer of the molded product W) and irradiated with UV light for an appropriate period of time. After the liquid is cured (solidified), the mold M is separated from the product W.
上述したいずれの方法を採用する場合であっても、型Mを被成型品Wに近づけ(適宜接触させ)、樹脂(被成型層)に適切な圧力を加え、型Mの微細パターン(転写パターンの凹部)に樹脂を流入させる必要がある。 Even if any of the above-described methods is adopted, the mold M is brought close to the molded product W (appropriately brought into contact), an appropriate pressure is applied to the resin (molded layer), and the fine pattern of the mold M (transfer pattern) It is necessary to allow the resin to flow into the recesses.
すなわち、型Mで被成型品W(被成型層;樹脂)を押圧する場合、型Mの微細パターンが樹脂へ正確に転写されるようにするために、両者の表面を密接かつ均一に接触させ型Mの被成型品Wに対する位置(型Mと被成型品Wとの間の距離)を押圧する圧力を精密に制御する必要がある。 That is, when pressing the molded product W (molded layer; resin) with the mold M, in order to transfer the fine pattern of the mold M to the resin accurately, both surfaces are brought into close and uniform contact. It is necessary to precisely control the pressure for pressing the position of the mold M with respect to the molded product W (the distance between the mold M and the molded product W).
このため、ボールネジ11とサーボモータ9とを用いた精密なサーボ制御システムを用い、ロータリエンコーダ13によってフィードバックしつつ(位置制御しつつ)、被成型品Wに近づくように型Mを移動し、型Mと被成型品Wとの間の距離がある特定の値になったときに、サーボ制御システムを位置制御モードから力制御モードに切り換えて、型Mで被成型品Wを押圧する方式が採用されている。
For this reason, using a precise servo control system using the
インプリント法によって転写する微細パターンの深さT1(図4(a)参照)は、非常に小さな値(数10nm(ナノメートル)〜数10μm(マイクロメートル))になっている。この微細なパターン形状を、薄い樹脂でできている被成型層B2に正確に転写するために、転写装置100では、位置制御モードによる正確な位置決め制御(位置制御)と、力制御モードによる正確な圧力制御とを行う必要がある。
The depth T1 (see FIG. 4A) of the fine pattern transferred by the imprint method is a very small value (several tens of nanometers to several tens of micrometers). In order to accurately transfer this fine pattern shape to the molding layer B2 made of a thin resin, the
なお、圧力制御は、ボールネジ11で型Mを被成型品Wに押し付け、図示しないロードセルなどの荷重センサーで押し付け力を検知し、この検知した値を制御装置102の圧力制御ループにフィードバックして、サーボモータ9が発生するトルクを正確に制御してなされるようになっている。通常は、樹脂でできている被成型品Wに特定なパターンの圧力を加えると、被成型品Wに転写される微細パターンの形状の精度を、ほぼ一定に保つことができる。
The pressure control is performed by pressing the mold M against the workpiece W with the
一方、位置制御の場合には、ボールネジ11とサーボモータ9とロータリエンコーダ13とを用いて型Mの位置決めが行われる。すなわち、サーボモータ9に取り付けられているロータリエンコーダ13の検知した値(たとえば、サーボモータ9の回転出力軸に直結されたボールネジ11のナットの回転角度)から、型M(型保持体5)の位置を求め、この求めた値を制御装置102の位置制御ループにフィードバックして、型Mの位置をコントロールしている。なお、図7に位置制御とトルク制御の波形を示してある。
ところで、熱インプリント法では、通常、被成型層を高温に加熱し型Mで高い圧力を加えて成型(転写)するので、圧力制御を開始する開始点までの軸移動(型保持体5の移動)動作を位置制御によって行い、この後は、トルク制御(圧力制御)によって型Mで被成型品Wを押圧し成型を行っている。このために、成型する際(転写をする際)に、圧力制御が大きな役割を果たしている。 By the way, in the thermal imprinting method, the layer to be molded is usually heated to a high temperature and a high pressure is applied to the mold M to perform molding (transfer). (Movement) operation is performed by position control, and thereafter, the molded product W is pressed by the mold M by torque control (pressure control) to perform molding. For this reason, pressure control plays a major role in molding (transferring).
一方、UVインプリント法では、UV光で被成型層(粘度の低い紫外線硬化樹脂等)を硬化させるので、型Mと被成型品W(被成型層)は加熱されず、型Mで被成型層を弱い圧力で押圧することになる。したがって、熱インプリント法に比べて位置制御の役割が大きくなる。特に、光学用の微細パターンを成型する場合には、光学的な特性上、成型された微細パターン(微細パターンが形成された被成型層)の厚みが重要な意味をもってくる。このため、常に一定の特性を備えた光学部品を成型するためには、被成型品Wに対する型Mの位置決めを正確に行う必要がある。 On the other hand, in the UV imprint method, since the layer to be molded (ultraviolet curable resin having a low viscosity, etc.) is cured with UV light, the mold M and the molded product W (molded layer) are not heated and molded by the mold M. The layer will be pressed with a weak pressure. Therefore, the role of position control is greater than that of the thermal imprint method. In particular, when an optical fine pattern is molded, the thickness of the molded fine pattern (layer to be formed on which the fine pattern is formed) has an important meaning in terms of optical characteristics. For this reason, in order to always mold an optical component having a certain characteristic, it is necessary to accurately position the mold M with respect to the molding target W.
しかしながら、図8にグラフG3で示すように、ボールネジ11には、ネジのリードのサイクルを持った固有のうねり誤差がある。なお、図8に示すグラフG1は、固有のうねり誤差が存在しないときのものである。また、ボールネジ11やサーボモータ9の発熱によるボールネジ11等の熱変形やボールネジ11等の組み付け誤差も存在する。
However, as shown by graph G3 in FIG. 8, the
このような誤差が存在するので、ロータリエンコーダ13でフィードバック制御をするだけでは、高精度の部品(被成型品W)にインプリント(転写)を行うべく型Mを高精度で位置決めすることは難しい。
Since such an error exists, it is difficult to position the mold M with high accuracy so as to perform imprint (transfer) on a highly accurate component (molded product W) only by performing feedback control with the
したがって、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に転写する際、精度の良い転写を行うことが困難であるという問題がある。なお、この問題は、UVインプリント法だけではなく、熱インプリント法等においても発生する場合がある。 Therefore, when transferring a fine transfer pattern formed on the mold M to the product W, there is a problem that it is difficult to perform transfer with high accuracy. This problem may occur not only in the UV imprint method but also in the thermal imprint method.
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、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おいて、精度のよい転写を行うことができる転写装置および転写方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a transfer apparatus and transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molded product, transfer capable of performing accurate transfer. An object is to provide an apparatus and a transfer method.
請求項1に記載の発明は、ベースフレームと、前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と、前記被成型品保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と、前記型保持体を移動するための駆動手段と、前記型保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と、前記型保持体、前記被成型品保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記被成型品保持体に前記型保持体が近づいたときにのみ前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と、前記型保持体で保持されている型と前記被成型品保持体で保持されている被成型品とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記型保持体を前記被成型品保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記型保持体で保持されている型と前記被成型品保持体で保持されている被成型品とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記型保持体を前記被成型品保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測し、この計測値によって前記第1の計測手段の計測値を補正し、前記駆動手段で前記型保持体をさらに移動し、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記型保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する転写装置である。 The invention according to claim 1 is provided in the base frame, the molded product holding body that holds the molded product, and moves in a direction approaching or separating from the molded product holding body. As described above, a mold holder that holds a mold on which a fine transfer pattern is formed, a driving means for moving the mold holder, and a movement stroke of the mold holder over the entire length of the mold holder. The first measuring means for measuring the distance between the mold holder and the molded article holder, and the displacement sensor attached to at least one of the mold holder and the molded article holder, A second measuring means for measuring the distance between the mold holder and the molded article holder only when the mold holder approaches the molded article holder, and is held by the mold holder. And the type From the state where the molded product held by the molded product holding body is separated from each other, the mold holding body is brought close to the molded product holding body by the driving unit, and the mold is moved by the first measuring unit. When it is measured that the molded product has reached a position where it contacts each other, or the mold held by the mold holder and the molded product held by the molded product holder From the state where they are separated from each other, the driving means brings the mold holder closer to the molded article holder, and the first measuring means moves the distance between the mold holder and the molded article holder. Is measured by the second measuring means when the distance between the mold holder and the molded article holder is measured. The measured value of the first measuring means is corrected by this measured value, and the driving means The mold holder is further moved, and the first measuring means detects that the distance between the mold and the molded product has reached a target value when transferring to the molded product with the mold. And a control unit that controls the driving unit so as to stop the movement of the mold holding member and hold the position when the mold holding member is moved.
請求項2に記載の発明は、ベースフレームと、前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と、前記型保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と、前記被成型品保持体を移動するための駆動手段と、前記被成型品保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と、前記被成型品保持体、前記型保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記型保持体に前記被成型品保持体が近づいたときにのみ前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記被成型品と前記型とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測しつつ前記駆動手段で前記被成型品保持体をさらに移動し、前記第2の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記被成型品保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する転写装置である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a base frame, a mold holder that is provided on the base frame and holds a mold on which a fine transfer pattern is formed, and a direction in which the mold holder approaches or separates from the mold holder. The molded product holder, which is provided on the base frame so as to be moved at a position, holds the molded product, driving means for moving the molded product holder, and the movement stroke of the molded product holder. By a first measuring means for measuring the distance between the molded product holder and the mold holder over the entire length, and a displacement sensor attached to at least one of the molded product holder and the mold holder A second measuring means for measuring a distance between the molded product holder and the mold holder only when the molded product holder approaches the mold holder; and the molded product holder Held in From the state where the molded product to be molded and the mold held by the mold holding body are separated from each other, the driving means brings the molded product holding body close to the mold holding body, and the first measuring means When it is measured that the molded product and the mold have reached a position where they come into contact with each other, or the molded product held by the molded product holder and held by the mold holder From the state where the molds are separated from each other, the driving means brings the molded product holder closer to the mold holding body, and the first measuring unit uses the mold holding body and the molded product holder. When it is measured that the distance between them is within a range measurable by the second measuring means, the distance between the molded product holder and the mold holder is measured by the second measuring means. While the measurement is being performed, the molded product holder is further moved by the driving means, and the second meter When the means detects that the distance between the mold and the molded article has reached a target value when transferring to the molded article with the mold, the movement of the molded article holding body is performed. And a control unit that controls the driving unit to stop and hold the position.
請求項3に記載の発明は、ベースフレームと、前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と、前記型保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と、前記被成型品保持体を移動するための駆動手段と、前記被成型品保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と、前記被成型品保持体、前記型保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記型保持体に前記被成型品保持体が近づいたときにのみ前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記被成型品と前記型とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測し、この計測値によって前記第1の計測手段の計測値を補正し、前記駆動手段で前記被成形品保持体をさらに移動し、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記被成型品保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段とを有する転写装置である。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a base frame, a mold holder provided on the base frame and holding a mold on which a fine transfer pattern is formed, and a direction approaching or separating from the mold holder. The molded product holder, which is provided on the base frame so as to be moved at a position, holds the molded product, driving means for moving the molded product holder, and the movement stroke of the molded product holder. By a first measuring means for measuring the distance between the molded product holder and the mold holder over the entire length, and a displacement sensor attached to at least one of the molded product holder and the mold holder A second measuring means for measuring a distance between the molded product holder and the mold holder only when the molded product holder approaches the mold holder; and the molded product holder Held in From the state where the molded product to be molded and the mold held by the mold holding body are separated from each other, the driving means brings the molded product holding body close to the mold holding body, and the first measuring means When it is measured that the molded product and the mold have reached a position where they come into contact with each other, or the molded product held by the molded product holder and held by the mold holder From the state where the molds are separated from each other, the driving means brings the molded product holder closer to the mold holding body, and the first measuring unit uses the mold holding body and the molded product holder. When it is measured that the distance between them is within the range measurable by the second measuring means, the distance between the mold holder and the molded article holder is measured by the second measuring means. Measure, correct the measured value of the first measuring means by this measured value, and drive The molded product holder is further moved in stages, and the distance between the mold and the molded product reaches the target value when the mold is transferred to the molded product by the mold in the first measuring means. when it was has been detected, a transfer device and a control means for controlling said drive means so as to retain its position stopping the movement of the HiNaru type article carrier.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の転写装置を用いて行われる型を用いた被成型品への転写方法である。 Invention of Claim 4 is the transfer method to a to-be-molded product using the type | mold performed using the transfer apparatus of any one of Claims 1-3 .
本発明によれば、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おいて、精度のよい転写を行うことができるという効果を奏する。 According to the present invention, in the transfer apparatus and transfer method for transferring a fine transfer pattern formed on a mold to a molding object, there is an effect that accurate transfer can be performed.
図1は、本発明の実施形態に係る転写装置1の概略構成を示す正面図である。 FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of a transfer apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
なお、本件明細書においては、説明の便宜のために、水平方向の一方向をX軸方向とし、水平方向の他の一方向であって前記X軸方向に垂直な方向をY軸方向とし、鉛直方向をZ軸方向とする。 In the present specification, for convenience of explanation, one horizontal direction is defined as the X-axis direction, the other horizontal direction and the direction perpendicular to the X-axis direction is defined as the Y-axis direction, The vertical direction is the Z-axis direction.
転写装置(ナノインプリント装置)1は、従来の転写装置100と同様に、型Mの表面に形成された微細なパターン(たとえば凹凸パターン)を被成型品Wの表面に転写する装置であり、ベースフレーム3と、型Mを保持すると共にベースフレーム3に移動自在に設けられた型保持体5と、被成型品Wを保持する被成型品保持体7とを備えて構成されている。型保持体5を移動する駆動手段の例であるアクチュエータ(たとえば、サーボモータ)9の回転出力軸が回転することによって、ボールネジ11のナットが軸CL1を中心にして回転し、ボールネジ11のネジ軸が型保持体5と共に被成型品保持体7に対して接近・離反する方向(Z軸方向)に移動するようになっている。
The transfer device (nanoimprint device) 1 is a device for transferring a fine pattern (for example, a concavo-convex pattern) formed on the surface of the mold M onto the surface of the product W, as in the case of the
また、転写装置1には、型保持体5の移動ストロークの全長にわたって、型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を計測する第1の計測手段が設けられている。具体的には、サーボモータ9にロータリエンコーダ13が設けられており、ボールネジ11のナット(サーボモータ9の回転出力軸)の回転角度を検出し、型保持体5の位置を計測することができるようになっている。
Further, the transfer device 1 is provided with a first measuring means for measuring the distance between the
そして、制御装置2の制御の下、ロータリエンコーダ13の検出結果によってフィードバック制御を行いつつ、型保持体5を適宜移動し型Mを被成型品Wに適宜接触させた後、たとえば、UVインプリント法の場合にあっては、図示しない紫外線発生装置が生成した紫外線(UV光)を矢印で示すように被成型品Wに照射し、転写を行っている。
Then, while performing feedback control based on the detection result of the
なお、型保持体5は、たとえばリニアガイドベアリング(図示せず)を介してベースフレーム3にZ軸方向で移動自在に設けられている。ボールネジ11のナットは、ベアリング15を介してベースフレーム3に回転自在に設けられており、ボールネジ11のナットは、サーボモータ9の回転出力軸にカップリング等を介して一体的に接続されている。また、ボールネジ11のネジ軸は、ボールネジ11のナットに係合していると共に、下端が型保持体5に一体的に設けられている。
The
被成型品保持体7は、ベースフレーム3に一体的に設けられているが、被成型品保持体7が制御装置2の制御の下、サーボモータ等のアクチュエータによってX軸方向やY軸方向に適宜移動位置決め自在な構成であってもよい。また、従来の転写装置100のように、ロードセルを設けて、型Mによる被成型品Wの押圧力を検出し、圧力制御を行うことができる構成であってもよい。
The molded
ここで、被成型品Wや型Mについて詳しく説明する。 Here, the molded product W and the mold M will be described in detail.
転写がなされた被成型品Wは、CD−ROM、DVD−ROMや液晶表示装置のバックライトの導光板等として使用されるものである。また、被成型品Wは、たとえば円形状や矩形状な平板状に形成されており、また、たとえばポリカーボネイト等の樹脂で構成され所定の厚さを備えた基材B1と、この基材B1の厚さ方向の一方の面に設けられた被成型層B2とで構成されている(図4(a)参照)。 The to-be-molded product W that has been transferred is used as a light guide plate for a backlight of a CD-ROM, a DVD-ROM, or a liquid crystal display device. Further, the molded product W is formed in, for example, a circular or rectangular flat plate shape. Also, the base material B1 made of a resin such as polycarbonate and having a predetermined thickness, and the base material B1 It is comprised by the to-be-molded layer B2 provided in one surface of the thickness direction (refer Fig.4 (a)).
被成型層B2としては、たとえば、紫外線硬化樹脂(UV硬化樹脂)または熱硬化性樹脂等が考えられるが、本件明細書では、UV硬化樹脂を例に掲げて説明する。 As the molding layer B2, for example, an ultraviolet curable resin (UV curable resin), a thermosetting resin, or the like can be considered. In the present specification, the UV curable resin will be described as an example.
型Mは、たとえば、石英ガラスで円形状や矩形状な平板状に構成されており、厚さ方向の一方の面には、微細な転写パターンが形成されている。より詳しくは、図4(a)に示すように、型Mの下面(型Mを転写装置1に設置したときの下面)側には複数の凹部M1が形成されている。なお、転写パターン(凹部M1)の深さT1は、型Mの種類によって異なるが、前述したように、数10nm(ナノメートル)〜数10μm(マイクロメートル)になっている。また、たとえば、転写のために型Mが被成型品Wに接触する前における被成型層B2の厚さT2は、転写パターンの深さT1よりも、大きくなっている。 The mold M is formed of, for example, quartz glass in a circular or rectangular flat plate shape, and a fine transfer pattern is formed on one surface in the thickness direction. More specifically, as shown in FIG. 4A, a plurality of recesses M1 are formed on the lower surface of the mold M (the lower surface when the mold M is installed in the transfer device 1). In addition, although the depth T1 of the transfer pattern (recessed portion M1) varies depending on the type of the mold M, as described above, it is several tens of nanometers to several tens of micrometers (micrometer). For example, the thickness T2 of the molding layer B2 before the mold M contacts the molding target W for transfer is larger than the transfer pattern depth T1.
型保持体5の下部には、水平な平面が形成されており、この平面に型Mが一体的に取り付けられるようになっている。また、被成型品保持体7の上部にも、水平な平面が形成されており、この平面に被成型品Wが一体的に取り付けられるようになっている。そして、型Mの下面(微細な転写パターンが形成され水平方向に展開している面)と、被成型品Wの上面(被成型層B2が形成され水平方向で型Mの下面と平行に展開している基材B1の上面)とが互いに対向するようになっている。
A horizontal plane is formed in the lower part of the
また、転写装置1には、第2の計測手段が設けられている。この第2の計測手段は、型保持体5、被成型品保持体7の少なくともいずれかに直接的に取り付けた変位センサー17によって、被成型品保持体7に型保持体5が近づいたときにのみ、前記第1の計測手段よりも高精度また高分解能で、型保持体5と被成型品保持体7との間の距離D1(図1参照)を直接的に計測することができるように構成されている。そして変位センサー17によって型保持体5の位置をフィードバック制御するように構成されている。
Further, the transfer device 1 is provided with a second measuring means. This second measuring means is used when the
より詳しく説明すると、被成型品Wを取り付ける試料台の上(被成型品保持体7の上面であって被成型品Wが設置される場所以外の箇所)に、相対距離測定用センサー(変位センサー)17が一体的に取り付けられている。なお、変位センサー17として、たとえば、反射式CCDレーザ変位センサーが採用されており、反射式CCDレーザ変位センサーの出力信号がセンサーコントローラ19を介して制御装置2へ入力されるようになっている。
More specifically, a relative distance measuring sensor (displacement sensor) is placed on a sample table to which the molded product W is attached (on the upper surface of the molded
変位センサー17は、型保持体5の下面に一体的に取り付けられた反射部材(反射板)21に対向して配置されている。そして、特定の測定距離を中心にした±数mmの範囲の距離で、図3に示すような直線的な信号を出力するようになっている。
The
なお、反射式CCDレーザ変位センサー17として、たとえば、(株)キーエンス製の高精度CCDレーザ変位センサーLK―G35を用いると、測定中心距離を30mmとした±数mmの範囲の距離で、0.05μmの分解能で信号を出力することができる。変位センサー17の分解能や計測精度は、図4(a)に示す転写パターン(凹部M1)の深さT1よりも小さいことが望ましく、たとえば、深さT1の1/10〜1/2程度になっていることが望ましい。
As the reflective CCD
そして、型Mが閉位置(詳しくは後述するが、型Mと被成型品Wの被成型層B2とがたとえばお互いに接触を開始したときの型Mの位置)に移動してきたときにおける型保持体5と被成型品保持体7との距離が、変位センサー17の測定中心距離とほぼ一致するように、変位センサー17が設けられている。
Then, the mold is held when the mold M has moved to the closed position (which will be described in detail later, but the mold M and the molding layer B2 of the molding product W start to contact each other). The
なお、変位センサー17が、被成型品保持体7に直接的に設けられていてもよいが、ブラケット等の固定具を用いて取り付けられていてもよい。また、変位センサー17が、被成型品保持体7の上面でなく、側面に取り付けられている構成であってもよい。また、変位センサー17を型保持体5に取り付け、反射板を被成型品保持体7に設けた構成であってもよい。さらには、変位センサー17として、上述した非接触式のCCDレーザ変位センサーではなく、接触式ものを採用してもよい。また非接触式の変位センサーとして、LED変位センサー、超音波センサー等を採用してもよい。
In addition, although the
また、制御装置2は、型保持体5で保持されている型Mと被成型品保持体7で保持されている被成型品Wとがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で型保持体5を被成型品保持体7に近づけ、前記第1の計測手段で型Mと被成型品Wとがお互いに接触する位置(型Mの閉位置)に達したことが計測された場合、型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を変位センサー17で計測するような切り換えをするようになっている。
The
さらに、前記切り換え後、前記駆動手段で型保持体5をさらに移動し、変位センサー17で型Mと被成型品Wとの間の距離が型Mで被成型品Wに転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、型保持体5の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御するようになっている。
Further, after the switching, the
そして、型保持体5の移動を止めてその位置を保持した状態で、図1に矢印で示すごとく紫外線を照射し、被成型品Wの被成型層B2を硬化させ、転写を行うようになっている。
Then, in a state where the movement of the
ここで、転写をすべく、型Mを被成型品Wに近づけるときの態様について、例を掲げて図4を参照しつつ説明する。なお、図4(a)等から理解されるように、型M、被成型品Wが転写装置1に設置された状態では、型Mの転写パターンが設けられている面と被成型品Wとは、前述したように、お互いが平行になっている。 Here, the mode when the mold M is brought close to the workpiece W for transfer will be described with reference to FIG. As understood from FIG. 4A and the like, in a state where the mold M and the molded product W are installed in the transfer apparatus 1, the surface on which the transfer pattern of the mold M is provided and the molded product W As described above, they are parallel to each other.
まず、型Mは被成型品Wから離れており、型Mと被成型品Wの基材B1とは、所定の距離h1だけ離れているものとする(図4(a)参照)。この状態から、型保持体5を下降させて、型Mを被成型品Wに近づけると、図4(b)に示すように、型Mの転写パターンの頂上部M2と被成型品Wの基材B1との間の距離がh2になり、転写パターンの頂上部M2が被成型層B2に接触する(接触し始める)。なお、この接触した状態では、型Mの凹部M1に被成型層B2が入り込んでいないことがある。
First, it is assumed that the mold M is separated from the molded product W, and the mold M and the base material B1 of the molded product W are separated by a predetermined distance h1 (see FIG. 4A). From this state, when the
図4(b)に示す状態から、型保持体5をさらに下降させて、型Mを被成型品Wにさらに近づけると、図4(c)に示すように、転写パターンの頂上部M2と被成型品Wの基材B1との間の距離がh3になり、型Mの凹部M1の総てに被成型層B2が入り込む。
When the
図4(c)に示す状態から、型保持体5をさらに下降させて、型Mを被成型品Wにさらに近づけると、図4(d)に示すように、転写パターンの頂上部M2と被成型品Wの基材B1との間の距離がh4になる。このように、転写パターンの頂上部M2と被成型品Wの基材B1との間の距離がh4になった状態が、型Mと被成型品Wとの間の距離が、転写を行う際における目標値になった状態であるものとする。図4(d)に示すような状態で、被成型層B2を硬化させるために紫外線(UV光)が照射され、型Mによる被成型品Wへの転写が行われる。なお、当然のことではあるが、型Mと被成型品W(基材B1)との間の距離が、転写を行う際における目標値になっている状態では、型Mを保持している型保持体5と被成型品Wを保持している被成型品保持体7との間の距離も、転写を行う際における目標値になっている。
When the
ここで、型保持体5のストロークについて説明する。なお、型Mは型保持体5に一体的に設置されるので、型Mのストロークも、型保持体5のストロークと同様に考えることができる。
Here, the stroke of the
図2は、型保持体5のストロークについて概略的に説明する図である。
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating the stroke of the
型保持体5の全ストローク(以下、単に「ストローク」という。)を「S」とする。型保持体5は、上限位置Puと下限位置Pdとの間を移動する。型Mと被成型品Wとがお互いに接触した状態で転写がなされるので、型Mから被成型品Wへの転写は、型保持体5が被成型品保持体7の近くに位置しているときになされる。すなわち、たとえば、型保持体5がこのストロークSの下方に位置しているときに転写がなされるようになっている。
The total stroke (hereinafter simply referred to as “stroke”) of the
さらに、図4(d)に示すように型Mと被成型品Wの基材B1との間の距離が目標値である「h4」になったときには、型保持体5は、図2に示す目標位置Pm1に位置しているものである。
Further, as shown in FIG. 4 (d), when the distance between the mold M and the base material B1 of the molded product W reaches the target value “h4”, the
また、図2において、目標位置Pm1よりもごく僅か上方に型保持体5が存在しているときにおける型保持体5の位置(型Mの閉位置)Pu1は、型Mと被成型品Wの被成型層B2とがお互いに接触している位置であってかつ型Mが目標値h4よりも、被成型品W(基材B1)から離れている位置である。
In FIG. 2, the position (mold M closed position) Pu <b> 1 of the
より具体的には、前述したように、型Mの閉位置Pu1は、図4(b)に示すような型Mの位置である。なお、型Mの閉位置Pu1として、図4(c)に示すような型Mの位置を採用してもよい。さらには、型Mの閉位置Pu1として、型Mと被成型品Wとの距離が図4(b)と図4(c)との間の距離であるような型Mの位置を採用してもよい。 More specifically, as described above, the closed position Pu1 of the mold M is the position of the mold M as shown in FIG. Note that the position of the mold M as shown in FIG. 4C may be adopted as the closed position Pu1 of the mold M. Furthermore, as the closed position Pu1 of the mold M, a position of the mold M is adopted in which the distance between the mold M and the workpiece W is the distance between FIG. 4B and FIG. 4C. Also good.
図2に示す型Mと基材B1との接触位置Pd1では、型Mが図4(d)に示す状態からさらに基材B1に近づき、型Mと基材B1とがお互いに接触する(図4(d)に示す距離h4が「0」になる)。 At the contact position Pd1 between the mold M and the base material B1 shown in FIG. 2, the mold M further approaches the base material B1 from the state shown in FIG. 4D, and the mold M and the base material B1 come into contact with each other (see FIG. 2). The distance h4 shown in 4 (d) becomes “0”).
変位センサー17で検出可能な範囲Msは、たとえば、型Mの閉位置Pu1をほぼ中央にした、上側の範囲Lu、下側の範囲Ldになっている。そして下側の範囲Ld内で、型Mの閉位置Pu1〜目標位置Pm1〜接触位置Pd1の範囲における型保持体5の位置を計測するようになっている。
The range Ms that can be detected by the
なお、型Mの閉位置Pu1をほぼ中央にしてあるので、上側の範囲Luと下側の範囲Ldとはお互いがほぼ等しくなっているが、必ずしもこのようにする必要はなく、範囲Lu>範囲Ldであってもよいし、範囲Lu<範囲Ldであってもよい。 Since the closed position Pu1 of the mold M is substantially in the center, the upper range Lu and the lower range Ld are substantially equal to each other, but it is not always necessary to do this, and the range Lu> range Ld may be sufficient, and range Lu <range Ld may be sufficient.
要するに、型Mと被成型品Wの基材B1との距離が、転写をする際の目標値になっているかこの目標値から僅かに離れているとき(転写のために型保持体5が被成型品保持体7に所定の距離まで近づいているとき;近傍に存在するとき)にのみ、変位センサー17で被成型品保持体7と型保持体5との間の距離を計測することができればよい。より具体的には、少なくとも、変位センサー17の検出可能範囲Msが型Mの閉位置Pu1と目標位置Pm1とをカバーしていればよい。つまり、型Mの閉位置Pu1と目標位置Pm1との間に型保持体5が位置しているときの型Mと基材B1との間の距離を、変位センサー17で検出することができるようになっていればよい。
In short, when the distance between the mold M and the base material B1 of the molded product W is the target value for transfer or slightly away from this target value (the
なお、ロータリエンコーダ13で、型Mの閉位置になるところに型保持体5が移動してきたことが計測された場合でも、実際の型保持体5の位置は、図8に示すようなうねり誤差等によって、図2に示す位置からずれているが、このようなずれをも想定して、変位センサー17で検出することができる範囲を定めることが必要である。
Even when it is measured by the
ところで、型Mの種類(特に厚さ)や被成型品Wの種類(特に厚さ)によって、図5(a)、(b)に示すように、型Mの閉位置Pu1、目標位置Pm1、接触位置Pd1が変化するが、このように変化する場合を想定して、変位センサー17の検出可能範囲Msが設定されていることが望ましい。
By the way, depending on the type (especially thickness) of the mold M and the type (particularly thickness) of the molded product W, as shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), the closed position Pu1, the target position Pm1, Although the contact position Pd1 changes, it is desirable that the detectable range Ms of the
なお、型保持体5で保持されている型Mと被成型品保持体7で保持されている被成型品Wとがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で型保持体5を被成型品保持体7に近づけ、前記第1の計測手段で型保持体5と被成型品保持体7との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに(変位センサー17の検出最大距離よりもわずかに小さな距離になったときに)型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を変位センサー17で計測するような切り換えを行う構成であってもよい。
The
また、転写装置1では、型保持体5をZ軸方向に移動しているが、型保持体5に代えてまたは加えて、被成型品保持体7をZ軸方向に移動位置決めする構成であってもよい。さらには、被成型品保持体7をX軸Y軸方向で移動位置決めする構成である場合に、被成型品保持体7に代えてまたは加えて、型保持体5をX軸Y軸方向で移動位置決めする構成であってもよい。さらに、型保持体5がZ軸方向ではなく、水平方向に移動する構成であってもよい。
In the transfer device 1, the
次に、転写装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the transfer device 1 will be described.
まず、初期状態として、型保持体5に型Mが設置されており、被成型品保持体7に転写前の被成型品Wが設置されており、型保持体5は上方に位置し型Mが被成型品Wから離れているものとする。
First, as an initial state, a mold M is installed on the
この初期状態から、制御装置2の制御の下、サーボモータ9を駆動して、ロータリエンコーダ13でフィードバック制御しつつ型保持体5を下降し、型Mが閉位置に達したことがロータリエンコーダ13で検知されたときに、型保持体5の位置検出を変位センサー17で行いつつフィードバック制御する。
From this initial state, the servo motor 9 is driven under the control of the
そして、型Mと被成型品Wとの間の距離が、転写を行う際における目標値になったときに、型保持体5の移動を停止してこの位置を保持し、紫外線を照射することによって、被成型品Wの被成型層B2を硬化させる。この後、型保持体5を上昇させて、被成型品Wから型Mを引き離す。
When the distance between the mold M and the product to be molded W reaches a target value at the time of transfer, the movement of the
転写装置1によれば、被成型品保持体7に取り付けた変位センサー17によって、被成型品保持体7と型保持体5との間の距離を測定するので、転写を行う際における型Mと被成型品Wとの間の距離を従来よりも正確な値にすることができ、換言すれば、被成型品Wに対する型Mの位置を正確に位置制御することができ、精度の良い転写を行うことができる。さらに、複数の被成型品Wへの転写を繰り返して行うことによって、ボールネジ11やベースフレーム3が熱変形しても、型Mと被成型品Wとの間の距離を正確な値(型Mと被成型品Wとの位置関係を正確なもの)に保つことができ、一定の安定した微細な転写パターンを被成型品Wに形成することができる。
According to the transfer apparatus 1, the distance between the molded
また、転写を行うべく型Mが被成型品Wの近傍に存在するときにのみ、変位センサー17によって型保持体5と被成型品保持体7との間の距離D1を計測するように構成されているので、転写装置1の構成を簡素化することができると共に、転写装置1の製造コストを低減することができる。
In addition, the
すなわち、ボールネジ11やベースフレーム3が熱変形しても正確な転写を行うようにするために、リニアスケールを設けて型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を測定し、この測定結果に応じて、転写の際における型保持体5と被成型品保持体7との間の距離をフィードバック制御で補正する方式も考えられるが、この方式を採用すると、型保持体5の全ストロークにわたり、前記リニアスケールによって、型保持体5の位置を計測することになり、計測システムの構成が煩雑になる。しかし、変位センサー17を用いた方式によれば、型Mが被成型品Wの近くに存在しているときにのみ、型保持体5の位置を計測するので、計測システムの構成を簡素化することができる。
That is, in order to perform accurate transfer even when the
さらに、リニアスケールを用いて計測する方式では、たとえば、リニアスケールのスケール部をベースフレーム3に設け、前記スケール部に対して直線的に移動する読み取りヘッドを型保持体5に設けることになるので、ベースフレーム3に対する型保持体5の位置を計測していることになり、被成型品保持体7と型保持体5との間の距離を直接に計測していないことになる。
Furthermore, in the method of measuring using a linear scale, for example, the scale portion of the linear scale is provided in the base frame 3, and the reading head that moves linearly with respect to the scale portion is provided in the
つまり、リニアスケールを用いて計測する方式では、たとえば、ベースフレーム3が熱変形すると、型Mと被成型品Wとの間の距離を正確に計測することができないことになる。しかし、転写装置1によれば、変位センサー17によって型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を直接的に計測しているので、ボールネジ11だけでなくベースフレーム3が熱変形した場合であっても正確な転写を行うことができる。
That is, in the method of measuring using a linear scale, for example, when the base frame 3 is thermally deformed, the distance between the mold M and the product W cannot be accurately measured. However, according to the transfer device 1, since the distance between the
なお、ボールネジ11の熱変形や図8に示すようなボールネジ11のうねり誤差等によって、転写をする際に型Mが被成型品Wの基材B1に近づきすぎた場合であっても、被成型層B2が紫外線硬化樹脂等の粘性の小さいものであれば、その後、型Mと被成型品Wの基材B1との間の距離を図4(d)に示す目標値になるように戻して、何ら問題なく転写を行うことができる。
Even when the mold M is too close to the base material B1 of the molded product W due to thermal deformation of the
ところで、転写装置1において、型保持体5で保持されている型Mと被成型品保持体7で保持されている被成型品Wとがお互いに離れている状態から、サーボモータ9で型保持体5を被成型品保持体7に近づけ、ロータリエンコーダ13で型Mと被成型品Wとがお互いに接触する位置に達したことが計測されたとき等に、型保持体5を停止して、型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を変位センサー17で計測し、この計測値によってロータリエンコーダ13の計測値を補正し、サーボモータ9で型保持体5をさらに移動し、ロータリエンコーダ13で型Mと被成型品Wとの間の距離が型Mで被成型品Wに転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、型保持体5の移動を止めてその位置を保持するようにサーボモータ9を制御してもよい。なお、型保持体5を停止することなく、型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を変位センサー17で計測するようになっていてもよい。この場合、型保持体5の移動速度を減速することが望ましい。また、補正は、たとえば、ロータリエンコーダ13による検出値が「Z1」であり、変位センサー17による検出値が「Z2」である場合、ロータリエンコーダ13の検出値を「Z2」に変更するようにして行われる。
By the way, in the transfer apparatus 1, the mold M held by the
このように、変位センサー17の計測値によってロータリエンコーダ13の計測値を補正するように構成すれば、型保持体5の位置の検出をロータリエンコーダ13から変位センサー17に切り換える場合よりも迅速に、型保持体5の位置を補正することが可能になり、一層効率の良い転写を行うことができる。また、型保持体5を停止して型保持体5と被成型品保持体7との間の距離を変位センサー17で計測するので、正確な補正を行うことができ転写の品質を向上させることができる。
In this way, if the measurement value of the
なお、変位センサー17を用いたロータリエンコーダ13の計測値の補正は、1回の転写を行う毎に行ってもよいし、型Mを交換した直後の1回の転写についてまず行い、その後、所定の回数の転写によってボールネジ11等の熱変形が増大したきに行う等、所定の間隔をあけて行ってもよい。さらに、1回の転写において、1回の補正ではなく、2回以上の複数回の補正を行ってもよい。
The measurement value of the
さらに、変位センサー17による計測を、型Mによる被成型品Wへの転写中(成型中)に型保持体5をたとえば停止して行い、もしくは、変位センサー17による計測を、型Mによる被成型品Wへの転写終了後に行い、転写中(成型中)ではないとき(たとえば、転写終了直後、型保持体5が上昇しているとき、型保持体5が上昇端に存在しているとき、もしくは、型保持体5が上昇端から転写を行う直前の位置までの間を下降しているとき)に、ロータリエンコーダ13の計測値の補正を行うようにしてもよい。
Further, the measurement by the
ところで、前述した転写装置1は、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と、被成型品を保持する被成型品保持体とを備え、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を相対的に移動し、前記型を前記被成型品に接触させて、前記転写パターンを前記被成型品に転写する転写装置であって、前記型保持体、前記被成型品保持体の少なくともいずれかに直接的に取り付けた変位センサーによって、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を直接的に計測する計測手段を有し、前記計測手段での計測結果に応じて、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を補正し、前記転写を行うように構成されている転写装置の例である。 By the way, the transfer device 1 described above includes a mold holder that holds a mold on which a fine transfer pattern is formed, and a molded product holder that holds a molded product. A transfer apparatus for moving the mold holder relative to each other, bringing the mold into contact with the molding object, and transferring the transfer pattern to the molding article, the mold holder and the molding article A measuring unit that directly measures the distance between the mold holder and the molded article holder by a displacement sensor attached directly to at least one of the holders, and the measurement by the measuring means; This is an example of a transfer device configured to correct the distance between the mold holder and the molded article holder in accordance with the result and perform the transfer.
さらに、転写装置1は、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と、被成型品を保持する被成型品保持体とを備え、前記被成型品保持体に対して前記型保持体を相対的に移動し、前記型を前記被成型品に接触させて、前記転写パターンを前記被成型品に転写する転写装置であって、前記転写を行う際における前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離の目標値の近傍においてのみ前記計測をする計測手段を有し、前記計測手段での計測結果に応じて、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を補正し、前記転写を行うように構成されている転写装置の例である。 Furthermore, the transfer device 1 includes a mold holder that holds a mold on which a fine transfer pattern is formed, and a molded product holder that holds a molded product. A transfer device that moves a mold holder relative to each other, brings the mold into contact with the molding object, and transfers the transfer pattern to the molding object. A measuring unit that performs the measurement only in the vicinity of a target value of the distance between the molded product holder and the mold holder and the molded product holder according to a measurement result of the measuring unit; The transfer device is configured to perform the transfer by correcting the distance between the two.
1 転写装置
2 制御装置
3 ベースフレーム
5 型保持体
7 被成形品保持体
9 サーボモータ
11 ボールネジ
13 ロータリエンコーダ
17 変位センサー
M 型
W 被成形品
B1 基材
B2 被成型層
h4 目標値
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と;
前記被成型品保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と;
前記型保持体を移動するための駆動手段と;
前記型保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と;
前記型保持体、前記被成型品保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記被成型品保持体に前記型保持体が近づいたときにのみ前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と;
前記型保持体で保持されている型と前記被成型品保持体で保持されている被成型品とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記型保持体を前記被成型品保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記型保持体で保持されている型と前記被成型品保持体で保持されている被成型品とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記型保持体を前記被成型品保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測し、この計測値によって前記第1の計測手段の計測値を補正し、前記駆動手段で前記型保持体をさらに移動し、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記型保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段と;
を有することを特徴とする転写装置。 With a base frame;
A molded product holder provided on the base frame for holding the molded product;
A mold holder that is provided on the base frame so as to move in a direction approaching or moving away from the molded article holder and holds a mold on which a fine transfer pattern is formed;
Driving means for moving the mold holder;
First measuring means for measuring the distance between the mold holder and the molded article holder over the entire length of the movement stroke of the mold holder;
The mold holder and the molded article holder only when the mold holder approaches the molded article holder by a displacement sensor attached to at least one of the mold holder and the molded article holder. A second measuring means for measuring the distance between
The mold holding body is held by the driving means from the state where the mold held by the mold holding body and the molded article held by the molded article holding body are separated from each other. When the first measuring means measures that the mold and the molded product have reached a position where they are in contact with each other, or the mold held by the mold holder and the workpiece From a state in which the molded product held by the molded product holding body is separated from each other, the mold holding body is brought close to the molded product holding body by the driving unit, and the mold holding is performed by the first measuring unit. When it is measured that the distance between the body and the molded article holder is within the range measurable by the second measuring means, the distance between the mold holder and the molded article holder the distance measured by the second measuring means, said first measured by the measured value Correcting the measured value of stages, the further moving the mold carrier in the drive unit, transferred to the first device under molding the distance between the mold and the object to be molded article in the mold by measuring means Control means for controlling the driving means so as to stop the movement of the mold holding body and hold the position when it is detected that the target value for performing is reached;
A transfer apparatus comprising:
前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と;
前記型保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と;
前記被成型品保持体を移動するための駆動手段と;
前記被成型品保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と;
前記被成型品保持体、前記型保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記型保持体に前記被成型品保持体が近づいたときにのみ前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と;
前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記被成型品と前記型とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測しつつ前記駆動手段で前記被成型品保持体をさらに移動し、前記第2の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記被成型品保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段と;
を有することを特徴とする転写装置。 With a base frame;
Wherein provided on the base frame, and a fine transfer pattern type that holds a type that is formed retained body;
Provided on the base frame for movement in a direction approaching or away from the front Symbol type hold body, and the molded article holder for holding a molded product;
And drive means for moving said HiNaru type article carrier;
Over the entire length of the movement stroke of the HiNaru type article carrier, a first measuring means for measuring a distance between the HiNaru type article carrier and the front Symbol type coercive bearing member;
The HiNaru type article carrier, prior SL-type by the displacement sensor at least attached to any of the retained material, only the HiNaru type products when the HiNaru type article carrier has approached the prior SL-type hold member a second measuring means for measuring a distance between the holding member and the front Symbol type coercive bearing member;
From a state where the mold that has been held in HiNaru type products before and SL-type hold member held by the HiNaru type article carrier is away from each other, the HiNaru type article carrier in said driving means close the prior SL-type hold member, when said is said HiNaru type products before Symbol type in the first measuring means reaches a position in contact with each other is measured, or the HiNaru type from a state where the mold that has been held in HiNaru type products before and SL-type hold member which is held by the article holder is away from each other, before Symbol type the HiNaru type article carrier in said driving means close to the hold member, when the distance between the mold carrier and the object to be molded article holder enters the measurable range by the second measurement means is measured by the first measuring means in the HiNaru type products held by the driving means while measuring with said second measuring means the distance between the HiNaru type article carrier and the front Symbol type coercive bearing member The further movement, when the distance between the mold and the object to be molded article has reached the target value when performing transfer to the object to be molded in the mold is detected by said second measuring means and control means for controlling said drive means so as to retain its position stopping the movement of the HiNaru type article carrier;
A transfer apparatus comprising:
前記ベースフレームに設けられ、微細な転写パターンが形成されている型を保持する型保持体と;
前記型保持体に対して接近もしくは離反する方向で移動するように前記ベースフレームに設けられ、被成型品を保持する被成型品保持体と;
前記被成型品保持体を移動するための駆動手段と;
前記被成型品保持体の移動ストロークの全長にわたって、前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第1の計測手段と;
前記被成型品保持体、前記型保持体の少なくともいずれかに取り付けた変位センサーによって、前記型保持体に前記被成型品保持体が近づいたときにのみ前記被成型品保持体と前記型保持体との間の距離を計測する第2の計測手段と;
前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記被成型品と前記型とがお互いに接触する位置に達したことが計測されたときに、または、前記被成型品保持体で保持されている被成型品と前記型保持体で保持されている型とがお互いに離れている状態から、前記駆動手段で前記被成型品保持体を前記型保持体に近づけ、前記第1の計測手段で前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離が前記第2の計測手段で計測可能な範囲に入ったことが計測されたときに、前記型保持体と前記被成型品保持体との間の距離を前記第2の計測手段で計測し、この計測値によって前記第1の計測手段の計測値を補正し、前記駆動手段で前記被成形品保持体をさらに移動し、前記第1の計測手段で前記型と前記被成型品との間の距離が前記型で前記被成型品に転写を行うときの目標値に達したことが検出されたときに、前記被成型品保持体の移動を止めてその位置を保持するように前記駆動手段を制御する制御手段と;
を有することを特徴とする転写装置。 With a base frame;
A mold holder provided on the base frame and holding a mold on which a fine transfer pattern is formed;
A molded article holder that is provided on the base frame so as to move in a direction approaching or separating from the mold holder, and holds the molded article;
Drive means for moving the molded article holder;
First measuring means for measuring the distance between the molded product holder and the mold holder over the entire length of the movement stroke of the molded product holder;
The molded article holder and the mold holder only when the molded article holder approaches the mold holder by a displacement sensor attached to at least one of the molded article holder and the mold holder. A second measuring means for measuring the distance between
From the state in which the molded product held by the molded product holding body and the mold held by the mold holding body are separated from each other, the driving means holds the molded product holding body to the mold holding body. When the first measuring means measures that the molded product and the mold have reached a position where they are in contact with each other, or the molded product held by the molded product holder From the state where the product and the mold held by the mold holding body are separated from each other, the driving means brings the molded article holding body closer to the mold holding body, and the first measuring means holds the mold When it is measured that the distance between the body and the molded article holder is within the range measurable by the second measuring means, the distance between the mold holder and the molded article holder the distance measured by the second measuring means, said first measured by the measured value Correcting the measured value of the stage, further moves the object to be molded article holder in the drive unit, the first of the object to be molded distance between the mold and the object to be molded article in the mold by measuring means and control means for controlling the driving means to hold when it is detected that reaches the target value, the position to stop the movement of the HiNaru type article carrier when performing transfer to;
A transfer apparatus comprising:
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