JP2011088444A - Imprinting device and method for mold releasing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写層に凹凸パターンを転写するインプリント方法およびインプリント装置に関する。 The present invention relates to an imprint method and an imprint apparatus for transferring a concavo-convex pattern to a transfer layer.
磁気記録媒体の記録密度を向上させるための技術として記録磁化を媒体の厚み方向に配列させる垂直磁気記録方式が知られている。しかしながら、記録密度を高めると磁気ヘッド側面からの磁界広がりや熱揺らぎが問題となる。磁界広がりは磁気ヘッドを小さくしても、ある値以下には小さくならず、結果として隣接トラックへの書き込み（サイドライト）が発生し既に記録したデータを消してしまう現象が発生し得る。また、再生時においては本来読み取るべきデータトラックの信号に加えて、隣接トラックからの余分な信号を読みこんでしまうクロストーク現象が発生し得る。また、記録密度の増加とともに磁気記録媒体の記録層に用いる磁性粒子は小さくなってきている。磁性粒子が小さくなる程、情報ビットを記録した磁化エネルギーが常温でも反転してしまう熱揺らぎの影響を大きく受けるため、小さな記録セルほど、ノイズが増大し、記録が不安定になる。これら磁界広がりや熱揺らぎなどの課題は現状の記録再生方式では解決しきれない問題である。 As a technique for improving the recording density of a magnetic recording medium, a perpendicular magnetic recording system in which recording magnetization is arranged in the thickness direction of the medium is known. However, when the recording density is increased, magnetic field spread and thermal fluctuation from the side surface of the magnetic head become problems. Even if the magnetic head is made smaller, the magnetic field spread does not become smaller than a certain value. As a result, a write (side write) to an adjacent track may occur, and the already recorded data may be erased. Further, at the time of reproduction, in addition to the data track signal that should be read, a crosstalk phenomenon may occur in which an extra signal from an adjacent track is read. Further, as the recording density increases, the magnetic particles used for the recording layer of the magnetic recording medium are becoming smaller. The smaller the magnetic particles, the greater the influence of thermal fluctuation that reverses the magnetization energy recorded information bits even at room temperature, so the smaller the recording cell, the more noise and the recording becomes unstable. Problems such as magnetic field spreading and thermal fluctuation are problems that cannot be solved by the current recording / reproducing system.
これらの問題を回避するため、磁気記録の分野においては、あらかじめ磁気記録媒体の表面の記録材料を非記録材料により分離するパターンドメディアが提案されている。例えば、ディスクリートトラックメディアは、磁性体からなるデータトラック間にグルーブを形成し、このグルーブに非磁性材料を充填することによりデータトラック同士を物理的、磁気的に分離するように構成された記録媒体であり、サイドライトやクロストークの影響を低減するものである。また、ビットパターンドメディアは磁性体からなる記録セル間に、非磁性材料を充填することにより隣り合う記録セルを物理的、磁気的に分離するように構成された記録媒体であり、熱揺らぎによるノイズの影響を低減するものである。パターンドメディア技術は、磁気記録媒体のさらなる高密度化を達成するブレークスルー技術として注目されている。 In order to avoid these problems, in the field of magnetic recording, a patterned medium in which the recording material on the surface of the magnetic recording medium is previously separated by a non-recording material has been proposed. For example, a discrete track medium is a recording medium configured to physically and magnetically separate data tracks by forming grooves between data tracks made of a magnetic material and filling the grooves with a nonmagnetic material. This is to reduce the influence of side light and crosstalk. Bit patterned media is a recording medium configured to physically and magnetically separate adjacent recording cells by filling a nonmagnetic material between recording cells made of a magnetic material. The effect of noise is reduced. The patterned media technology is attracting attention as a breakthrough technology for achieving higher density of magnetic recording media.
パターンドメディアは、例えば、ナノインプリントリソグラフィーを使用して作製することができる。ナノインプリントリソグラフィーとは、ナノメートルスケールの凹凸構造をもつモールドを基板上の転写層に押し付け、モールドの凹凸パターンを転写層に転写することで微細な凹凸パターンを形成するといったものである。ナノインプリントによるパターン転写はモールドの押し付けのみで完了するので、フォトリソグラフィーや電子線描画といった従来のリソグラフィー技術と比較してパターン転写に要する時間を大幅に短縮できるといったメリットがある。 The patterned media can be produced using, for example, nanoimprint lithography. Nanoimprint lithography is a process in which a mold having a nanometer scale concavo-convex structure is pressed against a transfer layer on a substrate, and the concavo-convex pattern of the mold is transferred to the transfer layer to form a fine concavo-convex pattern. Since the pattern transfer by nanoimprint is completed only by pressing the mold, there is an advantage that the time required for pattern transfer can be greatly shortened as compared with conventional lithography techniques such as photolithography and electron beam drawing.
ナノインプリントリソグラフィーを利用してディスク形状の記録媒体基板上に微細な凹凸パターンを形成する際には、記録再生時に回転駆動される記録媒体の回転中心とモールドの中心点とを一致させる必要があることから、高度な位置合わせ技術が要求される。特許文献１には、ディスク基板をテーパピンを使用して装着台上に位置決めしつつ固定して、その後、ディスク基板が装着された装着台をＸＹ軸方向に移動することによってスタンパとの相対位置の調整を行うことが記載されている。一方、特許文献２には、モールドにアライメントマークを形成し、このアライメントマークを用いてディスク基板とモールドとの位置合わせを行うことが記載されている。
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置は、微細パターン（凹凸パターン）の偏芯量を設定値以下にするために調整工程とテストインプリント工程を繰り返す方法が開示されているが、この方法ではインプリント工程に時間がかかり生産性の向上を図ることができない。
However, the apparatus described in
一方、特許文献２に記載の装置は、ディスク基板をステージに保持した後にディスク基板の上方より２台のカメラでディスク基板の外周エッジとアライメントマークを観察することとしているが、該ステージ上に保持されたディスク基板の外周エッジをその上方からカメラによって観察するためには、該ステージの大きさがディスク基板よりも小さく形成されているか、該ステージに透明な観察窓を形成する必要があると考えられる。しかしながら、該ステージをディスク基板よりも小さく形成したり、該ステージに他の部分と異なる材料からなる観察窓を形成したりすると、パターン転写時の圧力が不均一となり、良好な転写パターンを得ることができない恐れがある。また、アライメントマークとディスク基板のエッジとの相対位置を２台のカメラを使用して観察することにより、偏心を検出することとしているが、予め定められた２点のみを観測するだけでは、高精度な位置合わせが困難である。これを解決するべくカメラを増設すると、装置のコストが増し、作業性やメンテナンス性の悪化も招くこととなる。 On the other hand, the apparatus described in Patent Document 2 observes the outer peripheral edge of the disk substrate and the alignment mark from above the disk substrate with two cameras after the disk substrate is held on the stage. In order to observe the outer peripheral edge of the disc substrate from above with a camera, it is considered that the size of the stage is smaller than that of the disc substrate or that a transparent observation window needs to be formed on the stage. It is done. However, if the stage is made smaller than the disk substrate or an observation window made of a material different from other parts is formed on the stage, the pressure during pattern transfer becomes non-uniform and a good transfer pattern can be obtained. There is a risk of not being able to. In addition, the eccentricity is detected by observing the relative position between the alignment mark and the edge of the disk substrate by using two cameras. Accurate alignment is difficult. If a camera is added to solve this problem, the cost of the apparatus increases, and workability and maintainability deteriorate.
本発明は上記した点に鑑みてなされたものであり、ディスク基板の中心点とモールドの中心点とを簡単かつ高精度に一致させることができるインプリント装置およびインプリント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 points, and an object thereof is to provide an imprint apparatus and an imprint method that can easily and accurately match the center point of a disk substrate and the center point of a mold. And
本発明に係るインプリント装置は、中央部に貫通孔を有する基板とモールドとを密着させて、前記モールドの凹凸パターンを前記基板に転写するインプリント装置であって、前記基板を、前記基板の貫通孔の周縁部に当接させて支持する支持手段と、前記支持手段に支持された基板と前記モールドとが密着するように前記基板に押圧を加える加圧手段と、前記支持手段に支持された基板を前記モールドから離型させる方向に付勢を与える付勢手段と、を有することを特徴としている。 An imprint apparatus according to the present invention is an imprint apparatus that closely attaches a substrate having a through-hole in a central portion and a mold, and transfers a concavo-convex pattern of the mold to the substrate. A supporting means for supporting the peripheral edge of the through hole in contact with the support, a pressing means for pressing the substrate so that the substrate supported by the supporting means and the mold are in close contact with each other, and supported by the supporting means. And an urging means for urging the substrate in a direction in which the substrate is released from the mold.
また、本発明に係る離型方法は、中央部に貫通孔を有する基板とモールドとを密着させて、前記モールドの凹凸パターンを前記基板に転写するインプリント装置における離型方法であって、前記基板を、前記基板の貫通孔の周縁部に当接させて支持する支持ステップと、前記支持手段に支持された基板と前記モールドとが密着するように前記基板に押圧を加える加圧ステップと、付勢手段によって前記支持手段に支持された基板を前記モールドから離型させる方向に付勢を与えることで前記基板と前記モールドとを離型させるステップと、を有することを特徴としている。 Further, the mold release method according to the present invention is a mold release method in an imprint apparatus that closely attaches a substrate having a through-hole in a central portion and a mold, and transfers the uneven pattern of the mold to the substrate, A support step for supporting the substrate in contact with a peripheral edge portion of the through hole of the substrate; a pressing step for applying pressure to the substrate so that the substrate supported by the support means and the mold are in close contact with each other; And a step of releasing the substrate and the mold by applying an urging force in a direction in which the substrate supported by the supporting means is released from the mold by the urging means.
以下、本発明の実施例について図面を参照しつつ説明する。尚、以下に示す図において、実質的に同一又は等価な構成要素、部分には同一の参照符を付している。
（実施例１）
図１は、本発明のインプリント装置の構成を示す断面図である。モールド１０は、例えばシリコン、ニッケル（合金を含む）、ガラス等からなり、ディスク基板５０に転写すべき微細な凹凸パターンが形成された凹凸パターン形成面を有する。図２（ａ）にモールド１０の上面図を示す。同図に示す如く、モールド１０は、処理対象となるディスク基板５０よりも大きく、外形形状は、ディスク基板５０と同様円形をなしている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings shown below, substantially the same or equivalent components and parts are denoted by the same reference numerals.
Example 1
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of an imprint apparatus according to the present invention. The
また、モールド１０には中心部に貫通孔１２が設けられている。モールド１０は、インプリント装置に装着される際にこの貫通孔１２を利用して後述する支持ピン３０によって支持される。モールド１０の表面には、ディスク基板５０に転写すべき凹凸パターン１１と、ディスク基板３０とモールド１０との相対位置を調整するための位置合わせマーク１３がディスク基板５０の外周エッジ近傍に対応する位置に形成されている。
Further, the
位置合わせマーク１３は、例えば円形状をなすモールド１０の中心点を中心とする同心円状の複数のグルーブからなり、凹凸パターン１１の周囲を囲むように形成されている。図２（ｂ）は、図２（ａ）における２ｂ−２ｂ線断面図であり、凹凸パターン１１のモールド半径方向の断面を示している。また、図２（ｃ）は、図２（ａ）における２ｃ−２ｃ線断面図であり、モールド半径方向の位置合わせマーク１３の断面を示している。
The
凹凸パターン１１は、例えばモールド１０の中心点を中心として凹部および凸部が同心円状に交互に形成された凹凸パターン形成面を構成する。位置合わせマーク１３を構成する各グルーブの深さは、モールド１０をディスク基板から剥離する際の剥離性を考慮して凹凸パターン１１の凹凸深さよりも浅く形成されている。尚、位置合わせマークは、画像として認識できるものであればどのような形態であってもよく、グルーブに限らず、例えばレーザマーカー等で描かれた複数の線で構成されていてもよい。
The concavo-
モールド保持部２０は、平坦なモールド保持面を有し、例えば真空吸着、静電チャック、機械的クランプ方法等によってモールド１０をモールド保持面上に固定する。モールド保持部２０は、回転駆動する回転ステージとＸＹ方向に直動するＸＹステージが連結されて構成される駆動機構２１上に搭載され、回転駆動およびＸＹ方向への移動ができるようになっている。モールド保持部２０に固定されたモールド１０は、ＸＹ方向に移動することによって、ディスク基板５０との相対位置調整がなされる。モールド１０に記録されているパターン中心とディスク基板５０の中心との位置合わせについては後述する。
The
支持ピン３０は、図示しない駆動機構によりモールド保持部２０および駆動機構２１内に設けられた貫通孔の内部において昇降自在に設けられている。
The
また、支持ピン３０は、その先端部分がテーパ状となっている円錐形状のテーパ部を有し、上昇位置にあるときにモールド１０およびディスク基板５０に形成された貫通孔の内壁がこのテーパ部に当接することによって、モールド１０およびディスク基板５０を支持するようになっている。モールド１０およびディスク基板５０は、それぞれモールド保持部２０および基板保持部２２の保持面に固定される前に支持ピン３０によって支持され、モールド１０の中心とディスク基板５０の中心の位置合わせが行われる。
Further, the
撮像装置４０は、支持ピン３０に支持されたディスク基板５０の外周エッジの鉛直線上上方に着脱可能あるいは移動可能に設けられており、モールド１０がモールド保持部２０の保持面に固定され、ディスク基板５０が支持ピン３０に支持されている状態にあるときに、モールド１０に形成された位置合わせマーク１３とディスク基板５０の外周エッジを同時に撮像する。撮像装置４０によって撮像された画像は、図示しないモニタに出力される。尚、撮像装置としては、例えばＣＣＤカメラやマイクロスコープ等を用いることができる。
The
ディスク基板５０は、ディスク状の記録媒体基板であり、ハードディスクドライブに組み込まれた際の記録再生時において回転駆動させるための駆動部が嵌合し得る貫通孔５３が基板中央部に形成されている。ディスク基板５０は、例えばシリコンウエハ、石英基板、アルミ基板、又はこれらの基板に半導体層、磁性層、又は強誘電体層などを積層した基板５１と、転写材料からなる転写層５２が積層されて構成される。転写材料は、例えばＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）や、ポリカーボネート等の樹脂材料の他、モールド１０に形成された微細な凹凸パターンを転写可能な材質であればよく、例えば金属ガラス（ガラスの構造や特徴を有した金属合金）などを用いることができる。また、基板５１の材質がモールド１０に形成された微細な凹凸パターンを転写可能な材質、例えば樹脂フィルム、バルク樹脂、低融点ガラス等であれば、基板５１の上層部分を転写層として扱うことができ、この場合基板５１上に転写材料を形成しないで、基板５１上に直接パターン形状を転写することができる。
The
基板保持部２２は、モールド保持部２０のモールド保持面に対向し、昇降自在に設けられている。基板保持部２２は、平坦な基板保持面を有し、例えば真空吸着、静電チャック、機械的クランプ方法等によってディスク基板５０を基板保持面上に固定する。
The
加圧機構２３は、基板保持部２２に接続され、基板保持部２２を上昇および下降せしめ、基板保持部２２に固定されたディスク基板５０をモールド１０に密着させ加圧する。これにより、ディスク基板５０の転写層５２にモールド１０の凹凸パターン形状が転写されることとなる。
The
次に、上記構成を備えたインプリント装置を用いたインプリント方法について、図３に示すフローチャートおよび図４に示す各ステップの製造工程図を参照しつつ説明する。 Next, an imprint method using the imprint apparatus having the above configuration will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 3 and a manufacturing process diagram of each step shown in FIG.
まず、凹凸パターン１１および位置合わせマーク１３が形成されたモールド１０を用意し、転写層材料の付着防止や剥離性向上を目的としてモールド１０の凹凸パターン形成面にシランカップリング剤などで表面処理を施す。
First, a
続いて、支持ピン３０のテーパ部がモールド保持部２０の保持面から完全に露出する初期位置まで上昇させる（図３ステップＳ１）。
Subsequently, the taper portion of the
続いて、モールド１０を搬送し、モールド１０の貫通孔１２の内壁を支持ピン３０のテーパ部に当接させることによりモールド１０を支持ピン３０で支持する。このときモールド１０は、モールド保持部２０から離間した状態にある。モールド１０とモールド保持部の離間距離は０．５ｍｍ以上がよい。これは、モールド１０の貫通孔１２の内周部で支持しているため、使用するモールドの材質、厚み、大きさに依存してモールド１０のたわみ量が異なるので、モールドを支持ピン３０に支持したときにモールド１０の外周エッジがモールド保持部２０の保持面に接触していなければ良い（図３ステップＳ２、図４（ａ））。
Subsequently, the
ここで、図５は支持ピン３０先端のテーパ部の断面の直径と、モールド１０の中央部に形成されている貫通孔１２およびディスク基板５０の中央部に形成されている貫通孔５３の直径と、の関係を図示したものである。モールドの貫通孔１２の直径はＤ１であり、本ステップにおいてモールド１０は、円錐形状をなす支持ピン先端のテーパ部における第１位置Ｐ１で支持される。つまり、第１位置Ｐ１におけるテーパ部の断面の直径は、モールドの貫通孔１２の直径Ｄ１と一致する。垂直方向の距離すなわち、Ｐ１とＰ２との間の距離は１５ｍｍ以上がよい。
Here, FIG. 5 shows the diameter of the cross section of the tapered portion at the tip of the
次に、支持ピン３０を降下させ、モールド１０をモールド保持部２０のモールド保持面に当接させた後、真空吸着、静電チャック、機械的なクランプ方法等によってモールド１０を固定する（図３ステップＳ３、図４（ｂ））。
Next, after the support pins 30 are lowered and the
次に、ディスク基板５０を用意する。ディスク基板５０は、例えばシリコン、ガラス、アルミ等からなる平坦な基板５１上にＰＭＭＡ等の熱可塑性樹脂をスピンコート法等で塗布し、転写層５２を形成することにより作製されているものとする。そして、ディスク基板５０の貫通孔５３の内壁を支持ピン３０のテーパ部に当接させることによりディスク基板５０を支持ピン３０で支持する。
Next, the
ディスク基板５０の貫通孔５３の直径Ｄ２は、モールド１０に形成された貫通孔１２の直径Ｄ１よりも小さく形成されており、ディスク基板５０はモールド１０の上方で支持される。すなわち、ディスク基板５０は、支持ピン３０によってモールド保持部２０に固定されたモールド１０から１５ｍｍ（図５のＰ１とＰ２との離間距離分）を介して離間した状態で支持される（図３ステップＳ４、図４（ｃ））。
The diameter D2 of the through
このように、単一の支持ピンでモールド１０およびディスク基板５０を支持することにより、モールド１０の中心点とディスク基板５０の中心点の位置合わせがなされることとなる。つまり支持ピン３０を介してモールド１０の中心とディスク基板５０の中心が一致する。
Thus, by supporting the
図５に示すように、ディスク基板の貫通孔５３の直径はＤ２であり、本ステップにおいてディスク基板５０は、円錐形状をなす支持ピン先端のテーパ部における第２位置Ｐ２で支持される。つまり、第２位置Ｐ２におけるテーパ部の断面の直径は、ディスク基板の貫通孔５３の直径Ｄ２と一致する。
As shown in FIG. 5, the diameter of the through
次に、モールド保持部２０に固定されたモールド１０と支持ピン３０に支持されたディスク基板５０の位置合わせを行う（図３ステップＳ５、図４（ｄ））。つまり、このステップでは、ディスク基板５０が支持ピン３０により支持されている状態において、モールド１０の中心点がディスク基板５０の中心点に対してずれが生じている場合、又は、モールド１０に形成された凹凸パターンがモールド１０に対して偏心している場合に凹凸パターンの中心点とディスク基板５０の中心点とを一致させるように位置合わせ（すなわち、芯合わせ）を行う。
Next, alignment of the
凹凸パターン中心とモールド１０の中心の位置ずれの原因は、モールドにパターンを描画（例えば電子線描画装置による描画）するときのシリコン基板の加工精度とモールド１０の内孔加工精度によりずれが生じる。電子線描画の際に用いるシリコン基板には５０〜３００μｍの偏心がある。また、モールド１０の内孔加工後におけるパターンの偏心量は20μｍ以上のずれが出てくる。また、モールドのたわみ量が大きい場合、支持ピン３０からモールド保持部２０の保持面にモールドを当接する際に中心がずれる可能性も考えられる。
The cause of the positional deviation between the center of the concavo-convex pattern and the center of the
このようなずれを解消するための、モールド１０に記録されている凹凸パターンの中心とディスク基板５０の中心の位置合わせは、モールド１０に形成された位置合わせマーク１３を利用して以下の手順で行われる。
The alignment of the center of the concave / convex pattern recorded on the
まず、モールド１０とディスク基板５０との距離が２ｍｍ以内になるように、モールド支持ピン３０を垂直方向に移動させる。次に、撮像装置４０をディスク基板５０の外周エッジの鉛直線上上方に設置若しくは移動させ、撮像装置４０によってディスク基板５０の外周エッジと位置合わせマーク１３とを同時に観察する。次に、同心円状に形成された複数のグルーブからなる位置合わせマークの中からディスク基板５０の外周エッジから最も近い位置にあるグルーブを１つ選び出す（以下このグルーブを基準線と称する）。尚、このとき、ディスク基板５０の外周エッジと位置合わせマーク１３の両方が同時に撮像装置４０によって観測されるように支持ピン３０を昇降させてもよい。
First, the mold support pins 30 are moved in the vertical direction so that the distance between the
次に、駆動機構２１は、モールド１０が固定されたモールド保持部２０を回転せしめる。このとき、ディスク基板５０を支持する支持ピン３０は、静止状態を保っている。
Next, the
ここで、図６（ａ）は、モールド１０とディスク基板５０の相対位置の調整方法を示す上面図、図６（ｂ）は図６（ａ）における６ｂ−６ｂ線に沿った断面図である。これらの図は、モールド１０に記録されている凹凸パターン中心点と、ディスク基板５０の中心点にずれが生じているときの状態を示したものである。駆動機構２１がモールド保持部２０を回転駆動する際の回転中心は、支持ピン３０の中心点すなわちディスク基板５０の記録再生時における回転中心に設定されている。
6A is a top view showing a method for adjusting the relative position of the
従って、撮像装置４０の撮像点においては、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までのディスク基板半径方向の距離が、モールド１０の回転角度位置に応じて周期的に変動する像が観測されることとなる。つまり、ディスク基板５０の中心とモールド１０に記録された凹凸パターンの中心との位置ずれは、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までの距離の変動としてあらわれる。
Therefore, at the imaging point of the
そして、モールド１０の回転を維持しつつ、撮像装置４０によって得られた画像をモニタしながら、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までのディスク基板半径方向の距離がモールド１０の回転角度位置によって変動しなくなるように駆動機構２１によりモールド保持部２０をモールド１０およびディスク基板５０の主面と平行な方向、すなわち、図中矢印で示すＸ方向およびＹ方向に移動する。
The distance in the disk substrate radial direction from the outer peripheral edge of the
この時のモールド１０とディスク基板５０の間隔は２ｍｍ以下であるので、これによって、モールド１０の貫通孔１２よりも外径の小さなテーパ部がモールド１０の貫通孔１２内に位置することになる。つまり、モールド１０の貫通孔１２とテーパ部の外径の差分だけモールド１０を動かすことが可能になっている。例えば、この実施例の場合、モールド１０と支持ピン３０には片側１ｍｍのクリアランス（直径で２ｍｍ）が得ることができる。この量は、前述した凹凸パターン描画やモールド１０の加工で生じる偏心の少なくとも3倍以上あるので、位置合わせを行うには十分な動作量を確保することができる。
Since the distance between the
つまり、モールド１０を回転駆動したときにディスク基板５０の外周エッジ近傍の任意の観察点において、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までのディスク基板半径方向の距離が一定となるように、ディスク基板５０とモールド１０の相対位置を調整するのである。かかるモールド保持部２０のＸＹ方向の移動は、支持ピン３０とモールド保持部２０との間のクリアランスの範囲内で行われる。これにより、モールド１０とディスク基板５０の偏心（位置ずれ）が補正され、相対位置の調整が完了する。
That is, the disk substrate is such that the distance in the disk substrate radial direction from the outer peripheral edge of the
上記した一連の位置合わせ動作は、位置合わせ制御手段（図示せず）により自動化することが可能である。つまり、ディスク基板とモールドとの位置合わせ工程（図３ステップＳ５）において、位置合わせ制御手段は、図７のフローチャートに示す各処理を行うことにより、ディスク基板５０の中心とモールド１０に形成された凹凸パターンの中心が一致するように位置合わせ制御を行う。位置合わせ制御手段は、まず撮像装置４０により撮像された画像に基づき、ディスク基板のエッジから最も近い位置にあるアライメントマークを基準線として選定する（ステップＳ１１）。次に、位置合わせ制御手段は、モールド１０が保持されたモールド１０を回転させる（ステップＳ１２）。次に、位置合わせ制御手段は、撮像装置４０により撮像された画像に基づきディスク基板のエッジと基準線との相対距離が一定となるようにモールド１０の位置調整を行う（ステップＳ１３）。以上の各処理を位置合わせ制御手段が行うことにより、ディスク基板とモールドとの位置合わせ工程を自動化することが可能となる。
The series of alignment operations described above can be automated by an alignment control means (not shown). That is, in the alignment process of the disk substrate and the mold (step S5 in FIG. 3), the alignment control means performs each process shown in the flowchart of FIG. 7 to form the center of the
凹凸パターンの中心とディスク基板５０の中心との位置合わせが完了したら、駆動機構２１による回転駆動およびＸＹ方向の移動を停止させロックし、ディスク基板５０とモールド１０との相対位置を保持する。そして、加圧機構２３に接続された基板保持部２２を降下させ、基板保持部２２の基板保持面をディスク基板５０に当接させ、真空吸着、静電チャック、機械的なクランプ方法等によってディスク基板５０を基板保持面上に固定する（図３ステップＳ６、図４（ｅ））。尚、このとき撮像装置４０は、基板保持部２２および加圧機構２３の移動経路上から移動若しくは取り外される。
When the alignment of the center of the concavo-convex pattern and the center of the
また、ディスク基板５０とモールド１０は１００μｍ以上の隙間あけておいた方が良い。この距離は、転写時の気泡混入防止および加熱時に発生するガスを除去するために、真空引きを行うためと、ディスク基板５０とモールド１０を密着させたまま加熱すると、熱収縮による転写不良の発生を防止するために必要な距離である。次に、加熱機構（図示せず）によって転写層５２の軟化温度以上までディスク基板５０およびモールド１０を加熱する。ここで、軟化温度としては、高分子材料ではガラス転移温度(Ｔｇ)がこれにあたる。しかし、結晶性高分子では、Ｔｇを超えても軟化せず結晶の融解温度近くになる場合もある。一定荷重をかけた材料が一定量変形するところの温度として定義される熱変形温度(Ｔｄ)も軟化温度に該当する。
Further, it is preferable to leave a gap of 100 μm or more between the
加熱機構は、例えば、電熱ヒータ等を用いることができ、モールド保持部２０および基板保持部２２内に内蔵されていてもよい。ディスク基板５０およびモールド１０が所望の温度に達した後、転写層５２が軟化した後、基板保持部２２および加圧機構２３をさらに降下させ、転写層５２とモールド１０とを密着させる。このとき支持ピン３０をディスク基板５０と接触しない位置まで降下させておく。
For example, an electric heater or the like can be used as the heating mechanism, and the heating mechanism may be incorporated in the
続いて、基板保持部２２を加圧機構２３によってパターン転写に必要な圧力で加圧し、その状態を保持する（図３ステップＳ７、図４（ｆ））。転写層５２は加熱によって軟化状態にあるため、転写層５２がモールドの微細な凹凸パターン形状に沿って変形する。尚、モールド１０自体も転写層５２の軟化温度まで加熱されているため、転写層５２の軟化が促進される。モールド１０を転写層５２に押し付ける圧力及び保持時間等は、モールド１０の凹凸パターン形状や転写層５２の材料等に応じて適宜設定される。
Subsequently, the
次に、モールド１０およびディスク基板５０を図示しない冷却手段によって冷却し、転写層５２を硬化させる。なお、ここでいう冷却とは、転写層５２を形成する樹脂が硬化する温度まで温度を下げることを意味するものであり、例えば、冷却手段によって積極的に冷却する場合の他に、自然冷却により温度を下げたり、加熱手段による加熱を継続しながら温度を下げたりすることも含まれる。これによって、転写層５２表面の微細な凹凸パターンが確定し、その後、モールド１０をディスク基板５０から剥離すると、基板５１上の転写層５２にモールド１０に形成された微細な凹凸パターンが転写される（図３ステップＳ８、図４（ｇ））。
Next, the
このとき、基板５１上にはモールド１０の凸部に相当する部分に転写層５２の残膜が残るため、酸素リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）等でこの残膜を除去し、基板５１の表面を露出させる。
At this time, since the residual film of the
尚、本実施例では熱式インプリント方法を例にとって説明したが、凹凸パターン中心とディスク基板との偏心の調整は紫外線硬化樹脂をもちいるＵＶ式インプリント方法でも適用可能である。 In this embodiment, the thermal imprint method has been described as an example. However, the adjustment of the eccentricity between the center of the concavo-convex pattern and the disk substrate can also be applied by the UV imprint method using an ultraviolet curable resin.
次に、追加で処理を行うディスク基板が存在するか否かの判断を行い（図３ステップＳ９）、存在しない場合には処理は終了し、追加処理を行う場合には支持ピン３０を所定位置に移動して（ステップＳ１０）ステップＳ４に戻る。
Next, it is determined whether or not there is a disk substrate to be additionally processed (step S9 in FIG. 3). If there is no disk substrate, the process ends. If additional processing is to be performed, the
以上の各工程を経ることにより、モールド１０とディスク基板５０の位置合わせが高精度でなされ、モールド１０に形成された微細な凹凸パターンが、ディスク基板５０に対して偏心を生じることなく形成される。
Through the above steps, the
すなわち、パターンドメディア用のモールドを作成する際には例えば電子ビーム描画装置を用いてモールド原盤上に微細な凹凸パターンを描画している。このときモールド原盤の中心点と描画された凹凸パターンの中心点とを完全に一致させることは困難であり、図８（ａ）に示すように、モールド１０の中心点に対して、凹凸パターン１１が偏心した状態で形成されてしまう場合がある。このようなモールド１０を用いて、モールド１０とディスク基板５０の中心点が一致するように位置合わせを行って（図８（ｂ））、インプリントを行うと、ディスク基板５０の中心点に対して凹凸パターンの中心点がずれた状態で転写されることとなる（図８（ｃ））。そして、このずれが大きくなるとハードディスクドライブ用の磁気記録媒体として使用できなくなる場合もある。
That is, when creating a mold for patterned media, a fine uneven pattern is drawn on a mold master using, for example, an electron beam drawing apparatus. At this time, it is difficult to completely match the center point of the mold master and the center point of the drawn uneven pattern, and as shown in FIG. May be formed in an eccentric state. Using such a
このような場合でも、位置合わせマーク（アライメントマーク）は凹凸パターンと同心円をなすように形成されるので、上記の要領でモールドを回転させつつディスク基板のエッジと基準線との相対位置が一定となるようにモールドの位置調整を行うことにより、ディスク基板に対して偏心を生じることなく凹凸パターンを転写することが可能となる。 Even in such a case, the alignment mark (alignment mark) is formed so as to be concentric with the concave / convex pattern, so that the relative position between the edge of the disk substrate and the reference line is constant while the mold is rotated as described above. By adjusting the position of the mold in such a manner, the concave / convex pattern can be transferred without causing eccentricity with respect to the disk substrate.
また、凹凸パターン中心とディスク基板５０との中心を合せた後に、ディスク基板５０を基板保持部２２によって固定する。そして、モールド保持部２０と基板保持部２２によって、モールド１０とディスク基板５０が確実に固定されている状態で加圧が行われる。
Further, after aligning the center of the concavo-convex pattern with the center of the
したがって、加圧処理におけるモールド１０あるいはディスク基板５０が移動（垂直方向）するときに、中心位置が再度ずれることがない。また、モールド保持部２０と基板保持部２２によりモールド１０とディスク基板５０が平行状態を保ち接触することになり、モールド１０や基板がたわむことなく接触し、どの部分も均一な状態で転写を行うことができる。もし、モールド１０やディスク基板５０が、たわんだ状態で加圧処理を行うと、基板、モールド、装置（保持手段）等を破損させる可能性があり、生産上不都合が生じてしまう。上記インプリント工程は、パターンドメディア等の磁気記録媒体の製造工程に適用することができる。以下に、上記したインプリント工程を含むパターンドメディアの１つであるディスクリートトラックメディアの製造工程に関して、図９に示す製造工程図を参照しつつ説明する。
Therefore, when the
まず、シリコン、ガラス等からなる基材の表面に所望とする凹凸パターンを有するモールド１００を作製する。凹凸パターンは、例えば基材上にレジストパターンを形成し、その後、レジストパターンをマスクとしてドライエッチング処理等を行うことによって形成する。完成したモールド１００には、剥離性向上のためシランカップリング剤等により表面処理を施しておく。なお、モールド１００を原盤として、電鋳等の方法によって複製したニッケル（合金を含む）等を転写用のモールドとして用いても良い。
First, a
次にディスクリートトラックメディア基板（以下メディア基板と称する）２００を作製する。メディア基板２００は、例えば、特殊加工化学強化ガラス、シリコンウエハ、アルミ基板等からなる基板材料２０１上に記録層２０２およびメタルマスク層２０３を積層することにより形成する。記録層２０２は、軟磁性下地層、中間層、強磁性層をスパッタリング法で順次積層して形成し、メタルマスク層２０３は、例えばＴａ又はＴｉ等をスパッタリング法により形成する（図９（ａ））。
Next, a discrete track media substrate (hereinafter referred to as a media substrate) 200 is manufactured. The
次に、上記したインプリント方法により、メディア基板２００上に形成した転写層２０４にモールド１００に形成された凹凸パターンを転写する。すなわち、上記工程で用意したメディア基板２００上にスピンコート法等で転写層２０４形成し、モールド１００をモールド保持部２０上に固定した後、支持ピン３０でメディア基板２００を支持した状態で、メディア基板２００とモールド１００との相対位置を調整する。位置合わせが完了したらメディア基板２００を基板保持部２２上に固定して、メディア基板２００およびモールド１００を加熱する。メディア基板２００およびモールド１００が所望の温度に達したら、 モールド１００と転写層２０４を密着させ、加圧して転写を行う。その後、メディア基板２００とモールド１００を冷却し、転写層２０４が硬化したらモールド１００をメディア基板２００から剥離し、メディア基板２００を基板保持部２２から取り外す。以上の工程により、メディア基板２００上に形成された転写層２０４にモールド１００の凹凸パターンが転写される（図９（ｂ））。
Next, the concavo-convex pattern formed on the
次に、モールド１００の凸部に相当する部分に転写層２０４の残膜が残るため、酸素リアクティブイオンエッチング（ＲＩＥ）等でこの残膜を除去する。次に、上記インプリント工程によりパターニングが施された転写層２０４をマスクとしてドライエッチング処理により、メタルマスク層２０３をエッチングし、パターニングを施す（図９（ｃ））。
Next, since the remaining film of the
次に、メディア基板２００上に残存する転写層２０４をウェットエッチング若しくはドライアッシング処理により除去した後、メタルマスク層２０３をマスクとしてドライエッチング処理により記録膜層２０２をエッチングし、記録膜層２０２上にグルーブを形成する（図９（ｄ））。
Next, the
次に、残存するメタルマスク層２０３をウェットエッチング処理、若しくはドライエッチング処理により除去した後、上記グルーブ内を満たすように非磁性材料２０５を充填塗布し、エッチングやケミカルポリッシュ等により表面を平坦化する（図９（ｅ））。
Next, after the remaining
次に、潤滑性に優れ、摩耗し難いダイヤモンドライクカーボン（ＤＬＣ）等からなる表面保護層２０６をＣＶＤ法若しくはスパッタリング法により形成し、さらに溶媒で希釈したパーフルオロポリエーテル（ＰＦＰＥ）等からなる潤滑剤をディップ法やスピンコート法によって塗布し、潤滑層２０７を形成する（図９（ｆ））。
Next, a surface
以上の工程を経ることにより、本発明に係るインプリント方法を適用したディスクリートトラックメディアが完成する。 Through the above steps, a discrete track medium to which the imprint method according to the present invention is applied is completed.
以上の説明から明らかなように、本発明に係るインプリント装置およびインプリント方法によれば、ディスク基板の外周エッジとモールドに形成された位置合わせマークの相対位置をモールドを回転させながら観察するので、従来の２点観測と比較してディスク基板に対するモールドに形成された凹凸パターンの中心との偏心（位置ずれ）を確実に検出することができる。すなわち、ディスク基板に対するモールド上の凹凸パターンの偏心（位置ずれ）は、ディスク基板の外周エッジと基準線との相対位置の変動として捕らえることができ、この変動がなくなるようにモールドの位置合わせを行うので、高精度な位置合わせを行うことが可能となる。また、モールドを回転させながら位置ずれの観察を行うので、撮像装置を１台装備するだけで精度の高い位置あわせを行うことができる。
（実施例２）
次に、本発明に係るインプリント装置の第２実施例について説明する。本実施例に係るインプリント装置は、支持ピンの構造が第１実施例のものと異なる。以下、本実施例に係る支持ピンの構造を図１０（ａ）を参照しつつ説明する。
As is apparent from the above description, according to the imprint apparatus and imprint method of the present invention, the relative position of the alignment mark formed on the outer peripheral edge of the disk substrate and the mold is observed while rotating the mold. Compared with the conventional two-point observation, it is possible to reliably detect the eccentricity (positional deviation) from the center of the uneven pattern formed on the mold with respect to the disk substrate. That is, the eccentricity (positional deviation) of the concave / convex pattern on the mold with respect to the disk substrate can be captured as a change in the relative position between the outer peripheral edge of the disk substrate and the reference line, and the mold is aligned so that this change is eliminated. Therefore, it becomes possible to perform highly accurate alignment. Further, since the positional deviation is observed while rotating the mold, it is possible to perform highly accurate positioning only by installing one imaging device.
(Example 2)
Next, a second embodiment of the imprint apparatus according to the present invention will be described. The imprint apparatus according to this embodiment is different from the first embodiment in the structure of the support pins. Hereinafter, the structure of the support pin according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
本実施例に係る支持ピン３１は、モールド１０を支持するためのテーパ部３１ａの上方に、ディスク基板５０を支持するための支持面３１ｂが形成されている。また、この支持面３１ｂにはディスク基板５０を支持面３１ｂ上に固定するための吸着機構３１ｃが設けられている。吸着機構３１ｃは、例えば真空吸着機構によって構成され、支持面３１ｂ上には、図１０（ａ）に示す如きディスク基板５０を真空吸着するための吸着口が設けられている。この吸着機構３１ｃにより、ディスク基板５０は、図１０（ｂ）に示す如く、支持面３１ｂ上に固定される。また、支持ピン３１は、図示しない駆動機構により昇降動作のみならず、モールド保持部２０の回転駆動と連動して、モールド保持部２０の回転と同一方向および同一速度で回転駆動するようになっている。つまり、支持ピン３１に支持されたディスク基板５０は、モールド１０とともに回転駆動するようになっている。支持ピン３１に設けられた支持面３１ｂおよび吸着機構３１ｃにより、支持ピン３１に支持されたディスク基板５０は、かかる回転駆動によって支持ピン３１から脱落しないようになっている。尚、吸着機構は、真空吸着機構に限らず多孔質材料によって構成することとしてもよい。支持ピン以外の他の構成部分については、第１実施例と同様であるので、その説明は省略する。
In the
上記構造を有する支持ピン３１を装備したインプリント装置によるインプリント方法は、上記第１実施例と同様であるが、ディスク基板とモールドの位置合わせ方法が第１実施例とは異なる。以下、本実施例に係るインプリント装置によるモールドとディスク基板の位置合わせ方法について図１１を参照しつつ説明する。 The imprint method by the imprint apparatus equipped with the support pins 31 having the above structure is the same as that in the first embodiment, but the method for aligning the disk substrate and the mold is different from that in the first embodiment. Hereinafter, a method for aligning the mold and the disk substrate by the imprint apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
モールド１０は、上記第１実施例と同様の工程を経て、モールド保持部２０の保持面上に固定される。ディスク基板５０は、支持ピン３１の支持面３１ｂで支持され、吸着溝３１ｃによって例えば真空吸引されることにより固定される。このとき、ディスク基板５０は、モールド保持部２０に固定されたモールド１０から僅かな隙間を介して離間した状態で支持される。
The
モールド１０とディスク基板５０の位置合わせは、モールド１０に形成された位置合わせマーク１３を利用して以下の手順で行われる。まず、撮像装置４０をディスク基板５０の外周エッジの鉛直線上上方に設置若しくは移動させ、撮像装置４０によってディスク基板５０の外周エッジと位置合わせマーク１３とを同時に観察する。次に、同心円状に形成された複数のグルーブからなる位置合わせマークの中からディスク基板５０の外周エッジから最も近い位置にあるグルーブを１つ選び出す（以下このグルーブを基準線と称する）。尚、このとき、ディスク基板５０の外周エッジと位置合わせマーク１３の両方が同時に撮像装置４０によって観測されるように支持ピン３１を昇降させてもよい。次に、駆動機構２１は、モールド１０が固定されたモールド保持部２０を回転せしめる。また、これと同時にディスク基板５０を支持した状態で支持ピン３１をモールド保持部２０の回転と連動して、モールド保持部２０の回転と同一方向かつ同一速度で回転せしめる。すなわち、ディスク基板５０とモールド１０の回転方向における相対位置が変動しないように双方が回転駆動される。駆動機構２１がモールド保持部２０を回転駆動する際の回転中心は、支持ピン３１の中心点すなわちディスク基板５０の記録再生時における回転中心に設定されている。モールド１０とディスク基板５０との間に偏心が生じている場合、すなわち、位置ずれが生じている場合、撮像装置４０の撮像点においては、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までのディスク基板半径方向の距離が、モールド１０およびディスク基板５０の回転角度位置に応じて周期的に変動する像が観測されることとなる。つまり、ディスク基板５０とモールド１０との偏心（位置ずれ）は、ディスク基板５０の外周エッジから基準線までの距離の変動としてあらわれる。
The alignment of the
そして、モールド１０およびディスク基板５０の回転を維持しつつ、撮像装置４０によって得られた画像をモニタしながら、ディスク基板１０の外周エッジから基準線までのディスク基板半径方向の距離が回転角度位置によって変動しなくなるように駆動機構２１によりモールド保持部２０を図中矢印で示すＸ方向およびＹ方向に移動する。これにより、モールド１０とディスク基板５０の偏心（位置ずれ）が補正され、相対位置の調整が完了する。
While maintaining the rotation of the
このように第２実施例に係るインプリント装置およびインプリント方法によれば、第１実施例同様モールドとディスク基板の位置合わせを高精度で行うことができる。また、本実施例に係るインプリント方法においては、ディスク基板をモールドと連動して回転させ、ディスク基板とモールドの回転方向における相対位置が回転によって変動しないようにしたので、ディスク基板に形成された貫通孔の形成位置が、ディスク基板の中心点からずれている場合でも、基準線とディスク基板の外周エッジの距離が一定となるように位置合わせを行うことにより、モールドの中心点とディスク基板の中心点のずれを補正することができる。 As described above, according to the imprint apparatus and the imprint method according to the second embodiment, the alignment of the mold and the disk substrate can be performed with high accuracy as in the first embodiment. Further, in the imprint method according to the present embodiment, the disk substrate is rotated in conjunction with the mold so that the relative position in the rotation direction of the disk substrate and the mold is not changed by the rotation. Even when the formation position of the through hole is deviated from the center point of the disk substrate, by aligning the distance between the reference line and the outer peripheral edge of the disk substrate, the center point of the mold and the disk substrate The shift of the center point can be corrected.
また、支持ピンにはディスク基板を支持するための支持面および吸着機構が設けられているので、ディスク基板は、支持ピンに確実に固定され、回転駆動しても支持ピンから脱落することなく、ディスク基板の回転を安定させることができる。 In addition, since the support pin is provided with a support surface and a suction mechanism for supporting the disk substrate, the disk substrate is securely fixed to the support pin and does not fall off from the support pin even if it is rotationally driven. The rotation of the disk substrate can be stabilized.
上記各実施例において示した本発明に係るインプリント装置の各部の構成は、上記したものに限定されず種々の変更を加えることが可能である。以下において、本発明に係るインプリント装置の変形例を示す。
（変形例１）
図１２（ａ）〜（ｃ）に本発明に係るインプリント装置に搭載されるモールド１０の変形例を示す。同図に示す如くモールド１０に円環状に形成されたアライメント１３上には、モールドの角度位置を識別するための位置認識マーク１４が所定間隔で形成されている。位置認識マーク１４は、位置合わせマーク１３上の例えば４箇所に等間隔で配置されており、図１２（ａ）に示す如く、これら４つの位置認識マークは互いに同一マークによって構成されていてもよく、また、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）に示す如く対向する２つの位置認識マークの大きさや本数等を含む形態が、他の２つの位置認識マークの形態と異なっていてもよい。このように、モールドに角度位置を識別するための認識マークを設けることにより、回転駆動されるモールド１０の回転角度位置を把握することができ、位置合わせ作業が容易に行うことができ、作業時間の短縮を図ることが可能となる。尚、位置認識マークの数や形態は、上記したものに限らず適宜変更することが可能である。
（変形例２）
上記実施例においては、モールド１０は、支持ピン３０のテーパ部で支持された後、支持ピンが降下し、モールド保持部２０上に固定されることとしていた（図４（ａ）〜（ｂ）参照）。つまり、モールド１０に設けられた貫通孔１２の径は、支持ピン３０の外径よりも小さく形成され、貫通孔１２の内壁が支持ピン３０に当接することにより、支持ピンに支持されるようになっていた。本変形例においては、図１３（ａ）および（ｂ）に示す如くモールド１０の貫通孔１２の径は支持ピンの外形よりも大きく形成されている。つまり、モールド１０をモールド保持部２０上に固定する際には支持ピン３０は使用せず、モールド１０をモールド保持部２０の保持面に直接搭載することとなる。これにより、支持ピンを利用したモールド１０とモールド保持部２０の大まかな位置合わせを行うことはできないものの、直接モールド１０をモールド保持部２０に搭載するので作業時間の短縮化が図れる。また、支持ピンは、モールド１０を支持する機能が不要となることから、モールドを支持するためのテーパ部等を形成する必要がなく、その形状を簡略化することが可能となる。
（変形例３）
上記した各実施例に示すインプリント方法においては、モールド１０をモールド保持部２０上に固定し、支持ピンによってモールド１０の上方でディスク基板５０を支持し、モールド１０とディスク基板５０との位置合わせを行った後、ディスク基板５０を基板保持部２２上に固定し、ディスク基板側を下方移動させ、転写層５２をモールド１０に密着、加圧することによりパターン転写を行うこととしていたが、モールド１０とディスク基板の配置を入れ替えてもよい。すなわち、図１４に示す如く、基板保持部２２を装置の下方側に設け、これにディスク基板５０を固定し、支持ピン３０のテーパ部でモールド１０´を支持する。モールド１０´は、ガラス等の光透過性材料からなり、モールド１０´の上方に設けられた撮像装置４０によって、モールド１０´に形成された位置合わせマークとディスク基板５０の外周エッジの両方が同時に観察できるようになっている。そして、駆動機構２１によってディスク基板５０をモールド１０´の中心点を回転軸として回転せしめ、上記した位置合わせ方法によってモールド１０´とディスク基板５０の位置合わせを行った後、モールド１０´の上方から加圧機構２３に接続されたモールド保持部２０を降下させ、モールド１０´をモールド保持部２０の保持面に固定した後、モールド１０´の凹凸パターン形成面を転写層５２に密着、加圧してパターン転写を行う。このように、モールドとディスク基板の配置を入れ替えてもインプリントを行うことができ、また、モールド１０´は光透過性材料を使用するため、熱式インプリントのみならず、ＵＶ式インプリントにも対応できる。
（変形例４）
図１５（ａ）〜（ｋ）に本発明に係るインプリント装置に装備される支持ピンの変形例を示す。図１５（ａ）〜（ｅ）に示すものは、ディスク基板とモールドの位置合わせを行う際にディスク基板を支持するための支持面Ａが設けられているタイプのものである。尚、この支持面Ａには、第２実施例において示した吸着機構が設けることとしてもよい。また、図１５（ｆ）〜（ｋ）に示すものは、ディスク基板を支持する支持面Ａおよび支持面Ａの下方にモールドを支持するための支持面Ｂが設けられているタイプのものである。尚、この支持面Ｂにも、モールドを固定するための吸着機構を設けることとしてもよい。このように、ディスク基板やモールドを支持するための支持面を支持ピンに設けることにより、支持ピンに支持されたモールドおよびディスク基板の傾きが生じにくくなり、安定性が向上する。尚、支持ピンは、このような支持面を有していれば、必ずしもテーパ部を有していなくてもよい。
（変形例５）
上記した第２実施例においては、支持ピンに真空吸着機構等の吸着機構を設け、ディスク基板を支持ピンに固定することとしたが、他の方法によってもこれを行うことができる。図１６（ａ）〜（ｃ）は支持ピン３０とディスク基板５０とを固定する他の方法を示す図である。同図に示す如く、凹状空間を有する固定用錘６０を支持ピン３０の頂部に被せるようにして支持ピン３０の支持面Ａ上に載置する。ディスク基板５０は、固定用錘６０の重みによって支持ピン３０の支持面Ａに固定される。このように、固定用錘を用いることにより支持ピンに吸着機構を設ける必要がなくなるので支持ピンの構造を簡略化することが可能である。また、図１６（ｂ）に示す如く、固定用錘６０とディスク基板５０とが接する面において、固定用錘６０側にマグネットシート６１を設け、ディスク基板側は、磁性を有する材料で構成することによってディスク基板５０を支持ピン３０に固定することとしてもよい。これにより、固定用錘６０は磁力によってディスク基板５０に吸着するので、ディスク基板５０が回転駆動された場合でも固定用錘６０が脱落しないようになっている。更に、図１６（ｃ）に示す如く、固定用錘６０の凹状空間の内壁と、支持ピン３０の頂部にそれぞれネジ山およびネジ溝を形成し、固定用錘６０を支持ピン３０に螺合させることによってディスク基板を支持ピンに固定することとしてもよい。これにより、ディスク基板５０は、支持ピン３０にネジ留めするように固定することができ、ディスク基板の回転駆動時におけるディスク基板５０および固定用錘６０の脱落を確実に防止することができる。
The configuration of each part of the imprint apparatus according to the present invention shown in each of the above embodiments is not limited to that described above, and various modifications can be made. Hereinafter, modifications of the imprint apparatus according to the present invention will be described.
(Modification 1)
FIGS. 12A to 12C show a modification of the
(Modification 2)
In the said Example, after the
(Modification 3)
In the imprint method shown in each of the above-described embodiments, the
(Modification 4)
FIGS. 15A to 15K show modified examples of the support pins equipped in the imprint apparatus according to the present invention. 15A to 15E are of a type provided with a support surface A for supporting the disk substrate when positioning the disk substrate and the mold. The support surface A may be provided with the suction mechanism shown in the second embodiment. 15 (f) to 15 (k) are of a type in which a support surface A for supporting the disk substrate and a support surface B for supporting the mold below the support surface A are provided. . The support surface B may also be provided with a suction mechanism for fixing the mold. As described above, by providing the support pins with the support surfaces for supporting the disk substrate and the mold, the mold and the disk substrate supported by the support pins are less likely to be tilted, and the stability is improved. Note that the support pin does not necessarily have a tapered portion as long as it has such a support surface.
(Modification 5)
In the second embodiment described above, a suction mechanism such as a vacuum suction mechanism is provided on the support pin and the disk substrate is fixed to the support pin. However, this can be performed by other methods. FIGS. 16A to 16C are diagrams showing another method for fixing the
尚、必要に応じて、固定用錘６０がディスク基板５０と接する面および支持ピン３０がディスク基板５０と接する面の各々にシリコン樹脂等からなる滑り止め部材を設けてもよい。これにより、支持ピン３０が回転駆動したときの固定用錘６０やディスク基板５０の滑り防止効果のみならずディスク基板の傷防止効果が期待できる。
If necessary, an anti-slip member made of silicon resin or the like may be provided on each of the surface where the fixing
尚、本発明に係るインプリント装置においては、上記各変形例に示される構成を適宜組み合わせて構成することも可能である。
（変形例６）
図１７は、支持ピン３０によって支持されている状態のディスク基板５０を示す断面図である。支持ピン３０は、ディスク基板５０を支持している状態においてディスク基板５０の中心部に設けられている貫通孔５３を貫通する円柱状の先端部３１とディスク基板５０を支持する支持面Ａを有している。支持ピンの先端部３１の断面の直径は、ディスク基板の貫通孔５３の径よりも小さく形成されることとなる。このように、支持ピン先端部３１とディスク基板の貫通孔５３との間にクリアランスが設けられている場合、ディスク基板５０が支持ピン３０に支持されている状態において、支持ピン３０の中心線Ｌ１とディスク基板の中心線Ｌ２との位置合わせを行うことができないため、センターずれが生じ得る。本実施例は、係る点に鑑みて、図１７に示す如き形状の支持ピンを使用する場合に、支持ピン中心線とディスク基板の中心との位置合わせを容易行うことができる支持ピンの構成を示すものである。
Note that the imprint apparatus according to the present invention can be configured by appropriately combining the configurations shown in the respective modifications.
(Modification 6)
FIG. 17 is a cross-sectional view showing the
図１８（ａ）〜（ｃ）に本実施例に係る改良された支持ピンの構成例を示す。図１８（ａ）は、本実施例の支持ピン３０ａによって支持されている状態のディスク基板５０を示す断面図、図１８（ｂ）および（ｃ）は本実施例の支持ピン３０ａの構成を示す上面図である。本実施例に係る支持ピン３０ａの基本的な形状は図１７に示したものと同様であり、ディスク基板５０を支持している状態においてディスク基板５０の中心部に設けられている貫通孔５３を貫通する円柱状の先端部３１ａとディスク基板５０を支持する支持面Ａを有している。支持ピン先端部３１ａには、その側面外周に沿って均一間隔で配置された複数の球状突出部材３２が設けられている。球状突出部材３２は、支持ピン先端部３１ａの側面において出没自在に設けられ、圧空やばね機構等により、突出方向すなわち支持ピン先端部３１ａの半径方向外側に向けて付勢力が付与されている。図１８（ｂ）は、かかる付勢力によって球状突出部材３２が突出位置にあるときの状態を示す上面図である。一方、図１８（ｃ）は、球状突出部材３２を支持ピン先端部３１ａ内部に後退せしめる抗力が作用している状態を示す上面図である。
FIGS. 18A to 18C show a configuration example of an improved support pin according to this embodiment. FIG. 18A is a cross-sectional view showing the
図１８（ａ）に示すように、かかる構造の支持ピン３０ａにディスク基板５０を装着すると、ディスク基板の貫通孔の内壁が球状突出部材３２に当接し、ディスク基板５０は、球状突出部材３２の突出方向に働く付勢力によって支持ピン３０ａ上にクランプされる。球状突出部材３２の突き出し量および突出方向に働く付勢力は、均一となっており、ディスク基板５０が支持ピン３０ａに装着されると、常に支持ピン３０ａの中心とディスク基板の中心とが一致するようにクランプ（保持）される。
As shown in FIG. 18A, when the
このように、本実施例の支持ピンの構成によれば、支持ピンとディスク基板の中心位置合わせを簡単且つ高精度に行うことが可能となる。尚、球状突出部材３２の数、配置、形状は、支持ピンによる中心位置合わせ機能を損なわない範囲で適宜変更することが可能である。また、図１９に示すように、モールド１０の貫通孔を貫通する支持ピンの本体部３３ａにも同様の球状突出部材３４を設け、モールド１０と支持ピン３０ａの中心位置合わせをも行うこととしてもよい。
（変形例７）
図２０は本発明のインプリント装置の他の実施例を示す断面図である。本実施例のインプリント装置は、支持ピン３０を昇降せしめるための機構が上記第１実施例のものとは異なる。すなわち、本実施例においては、支持ピン３０の下方には付勢部材７０が設けられており、支持ピン３０はこの付勢部材７０により図中上方に向けて突出する方向に付勢力が付与されている。付勢部材７０は例えばコイルばね、ゴム等の弾性体やオイルやガスの圧力を利用したダンパ機構等により構成される。支持ピン３０は、付勢部材７０の伸縮動作によって円柱状のシリンダ８０の内壁に沿って図中上下方向に摺動するようになっている。
Thus, according to the structure of the support pin of the present embodiment, it is possible to easily and accurately align the center of the support pin and the disk substrate. In addition, the number, arrangement | positioning, and shape of the
(Modification 7)
FIG. 20 is a sectional view showing another embodiment of the imprint apparatus of the present invention. The imprint apparatus of this embodiment is different from that of the first embodiment in the mechanism for raising and lowering the
図２０（ａ）は、加圧機構（図示せず）によってディスク基板５０の転写層５２をモールド１０のパターン形成面に密着させて加圧した状態を示した図である。加圧状態においては、付勢部材７０は加圧機構からの下方向に押し付ける抗力によって収縮し、これに伴い支持ピン３０が所定の後退位置まで降下する。すなわち、加圧時においては、モールド１０とディスク基板５０とを密着させるために支持ピン３０を図中下方に後退させる必要があるが、本実施例の装置においては加圧時には付勢部材７０の収縮動作により支持ピン３０が後退位置まで降下するので、支持ピン３０を降下させるための複雑な駆動機構が不要となり、装置構成を簡略化できる。
FIG. 20A is a view showing a state in which the
図２０（ｂ）は、転写層５２に対する加圧処理が完了し、基板保持部材２２を上昇させてディスク基板５０をモールド１０から剥離する際の状態を示した図である。加圧機構（図示せず）からの圧力印加がなくなると、支持ピン３０は付勢部材７０の付勢力によって上方に向けて移動して所定の突出位置で静止する。すなわち、付勢部材７０の拡張動作によって、支持ピン３０を加圧時における後退位置から初期状態である突出位置に変位させることができるので、支持ピン３０を上昇させるための複雑な駆動機構も不要となる。さらに、この状態において支持ピン３０を上昇せしめる付勢力は、ディスク基板５０を突き上げるように作用し、モールド１０とディスク基板５０との離型がアシストされるので、離型が容易となる。
FIG. 20B is a diagram showing a state when the pressurization process on the
１０ モールド
１１ 凹凸パターン
１２ 貫通孔
１３ 位置合わせマーク
２０ モールド保持部
２１ 駆動機構
２２ 基板保持部
２３ 加圧機構
３０ 支持ピン
４０ 撮像装置
５０ ディスク基板
５３ 貫通孔
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記基板を、前記基板の貫通孔の周縁部に当接させて支持する支持手段と、
前記支持手段に支持された基板と前記モールドとが密着するように前記基板に押圧を加える加圧手段と、
前記支持手段に支持された基板を前記モールドから離型させる方向に付勢を与える付勢手段と、
を有することを特徴とするインプリント装置。 An imprint apparatus for transferring a concavo-convex pattern of the mold to the substrate by closely attaching a substrate having a through-hole in the center and the mold,
Support means for supporting the substrate in contact with the peripheral edge of the through hole of the substrate;
Pressurizing means for applying pressure to the substrate so that the mold and the substrate supported by the support means are in close contact;
A biasing means for biasing the substrate supported by the support means in a direction of releasing from the mold;
An imprint apparatus comprising:
前記基板を、前記基板の貫通孔の周縁部に当接させて支持する支持ステップと、
前記支持手段に支持された基板と前記モールドとが密着するように前記基板に押圧を加える加圧ステップと、
付勢手段によって前記支持手段に支持された基板を前記モールドから離型させる方向に付勢を与えることで前記基板と前記モールドとを離型させるステップと、
を有することを特徴とする離型方法。 A mold release method in an imprint apparatus that closely attaches a substrate having a through-hole in a central portion and a mold, and transfers the uneven pattern of the mold to the substrate,
A support step for supporting the substrate in contact with the peripheral edge of the through hole of the substrate;
A pressurizing step of applying pressure to the substrate so that the substrate supported by the support means and the mold are in close contact with each other;
Releasing the substrate and the mold by urging the substrate supported by the supporting means by the urging means in a direction in which the substrate is released from the mold;
The mold release method characterized by having.
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