WO2005093737A1 - パターン転写装置及びパターン転写方法 - Google Patents

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WO2005093737A1
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moving
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mold
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Inventor
Masahiro Katsumura
Original Assignee
Pioneer Corporation
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    • G—PHYSICS
    • G11—INFORMATION STORAGE
    • G11B—INFORMATION STORAGE BASED ON RELATIVE MOVEMENT BETWEEN RECORD CARRIER AND TRANSDUCER
    • G11B7/00—Recording or reproducing by optical means, e.g. recording using a thermal beam of optical radiation by modifying optical properties or the physical structure, reproducing using an optical beam at lower power by sensing optical properties; Record carriers therefor
    • G11B7/24—Record carriers characterised by shape, structure or physical properties, or by the selection of the material
    • G11B7/26—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture of record carriers
    • G11B7/263—Preparing and using a stamper, e.g. pressing or injection molding substrates

Definitions

  • the present invention relates to a pattern transfer device and a pattern transfer method using the device, and more particularly to a pattern transfer device for transferring a fine uneven pattern and a pattern transfer method thereof.
  • an imprint method for forming a concavo-convex pattern such as a pit and a guide groove using a transfer die is used. More specifically, a transfer die having a concave / convex shape corresponding to the convex portion on the surface of the concave / convex shape pattern to be formed on the surface of the resin replica included in the optical disk is produced.
  • the transfer mold is pressed into a softened resin layer applied to a uniform thickness on glass or resin, and the uneven pattern on the surface of the transfer mold is transferred onto the resin layer. After the resin layer is cured, the resin replica is removed from the transfer mold, and a recording film, a reflection film, and the like are formed thereon by a sputtering method, and the optical disc is manufactured.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-100038 discloses a jig that can move in a direction in which the transfer mold and the object to be transferred approach each other while maintaining a parallel relationship.
  • the transfer mold and the object to be transferred (substrate) are fixed to the jig holding means while adjusting the parallel relationship with each other using a CCD camera, and the jig is moved to a hydraulic stamp table to load it. Add it. Since the relative parallel relationship between the transfer mold and the transfer object is regulated by the jig, the transfer mold approaches the transfer object while maintaining the mutual parallel relationship, and the transfer mold moves to the transfer object. It is pushed into. Disclosure of the invention
  • a pattern transfer device is a pattern transfer device that transfers a transfer-type uneven pattern onto a surface of an object to be transferred, the base member fixing a substrate on which the object to be transferred is formed; A holding member that holds the transfer die so that the concave-convex pattern is opposed to the transfer object, the holding member being movable in a direction approaching the transfer object, and a holding member that holds the transfer member in a direction approaching the base member.
  • Moving means including a moving member to be moved, a measuring assembly for measuring a distance between the transfer die and the object to be transferred, and outputting a measured value; and controlling a moving amount of the moving member according to the measured value. And control means.
  • the pattern transfer device is a pattern transfer device that transfers an object to be transferred held on the surface of a transfer-type uneven pattern to an opposing substrate, the base member fixing the substrate, and the substrate
  • a holding member that is movable in a direction approaching the substrate, and that holds the transfer die so as to face the substrate; and a moving unit that includes a moving member that moves the holding member in a direction approaching the base member.
  • a measuring assembly that measures a distance between the transfer die and the substrate and outputs a measured value; and a control unit that controls a moving amount of the moving member according to the measured value.
  • the pattern transfer method according to the present invention is a pattern transfer method for transferring a transfer-type concave / convex-shaped pattern onto a surface of an object to be transferred, wherein the substrate on which the object to be transferred is formed is used as a base member. Fixing, fixing the transfer die to a holding member such that the concave-convex pattern faces the transfer target, and measuring a distance between the transfer die and the transfer die to obtain a measurement value. A measuring step of outputting; a moving amount determining step of determining a moving amount of a moving member abutting on the holding member in accordance with the measured value; and a moving amount of the moving member by the moving amount to transfer the transfer mold to the transfer target. An approach step of approaching an object.
  • the pattern transfer method according to the present invention is a pattern transfer method for transferring a transfer-type uneven pattern having an uneven pattern formed thereon to a surface of an opposed transfer object, wherein the transfer object is formed. Fixing the transferred substrate to a base member; fixing the transfer die to a holding member so that the concave-convex pattern faces the transfer target; and setting a distance between the transfer die and the transfer die.
  • FIG. 1 is a diagram of a transfer device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a top view of the pattern transfer device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram of a main part of the pattern transfer device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram of a main part of the pattern transfer device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram of a main part of a pattern transfer device according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a top view of a pattern transfer device according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a diagram of a main part of a pattern transfer device according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram of a main part of a pattern transfer device according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram of a main part of a pattern transfer device according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram of a main part of a pattern transfer apparatus according to a modification of the embodiment of the present invention.
  • the transfer mold holding member 11 and the base member 13 are opposed to each other so as to be substantially parallel to each other.
  • the transfer-type holding member 11 is supported by support means (not shown), and is vertically movable in a direction A that approaches or separates from the base member 13. 1 lb of the top surface of the transfer mold holding member 1 1
  • the load applying member 15 is in contact, and transmits a force for vertically moving the transfer-type holding member 11.
  • the end 15a of the load applying member 15 is formed to have a convex round shape so as to form a part of a sphere.
  • the upper surface of the transfer-type holding member 11 has a concave shape that is at least a dog-like curvature, preferably a part of a sphere having the same curvature, than the curvature of the end portion 15a of the load applying member 15.
  • a concave portion 1 1 ′ having a rounded shape is formed. That is, the end 15a of the load applying member 15 and the recess 11 'of the transfer-type holding member 11 are slidably contacted with each other, and the load applying member 15 is It is freely rotatable to 1.
  • the contact area is increased so that the load of the load applying member 15 is transferred to the transfer mold holding member. This is for efficient communication.
  • a concave portion 15 a ′ having a round shape so as to form a part of a sphere is formed at an end of the load applying member 15, and an upper surface of the transfer mold holding member 11 is formed. Even if a concave portion 1 1 ′ having a round shape that becomes a part of the sphere is formed in 11 b as well, the bearing ball 14 is stored between the concave portion 15 a ′ and the concave portion 11 ′. Good. Also in this case, as described above, the load applying member 15 is slidably and rotatably connected to the transfer type holding member 11.
  • the transfer type holding member 11 and the load applying member 15 can be jointly connected without firmly fixing them so as to maintain rigidity. This is because the load applied to one load applying member 15 is dispersed in a plurality.
  • each of the load applying members 15 is movable in the vertical direction A, and is independently controlled in the vertical movement A by the load control unit 53. You. Although FIG. 2 shows the six load applying members 15 arranged in two rows at equal intervals, the arrangement and number of the load applying members 15 are not limited thereto.
  • a transfer-type fixing jig (not shown) is provided on the lower surface 11a of the transfer-type holding member 11 so that the transfer die 21 can be fixed to the transfer-type holding member 11 without play.
  • irregularities of recording marks such as pits to be transferred and guide grooves are formed.
  • the shape obtained by transferring the uneven shape of the surface of the resin replica that forms part of the information recording medium to be manufactured for example, an optical disk
  • the convex portion of the resin replica is in the concave portion of the transfer mold 21, the concave portion of the resin replica.
  • Correspond to the projections of the transfer mold and have shapes that can be fitted to each other. Hereinafter, this is referred to as a “transferred” shape.
  • the transfer mold 21 is formed of a material that can transmit a laser beam emitted from a laser light source 31 described later.
  • the base member 13 has a jig (not shown) for fixing the substrate 23, and the substrate 23 is fixed without play.
  • a resin layer 25 is formed on the surface 23 a of the substrate 23 by applying a molten (softened) resin as an object to be transferred to a uniform thickness.
  • a laser light source 31 and a detector 33 are fixed to a stay 32.
  • the laser light source 31 is directed so as to emit a laser beam 41a downward (in the direction of the transfer mold 21).
  • the light detector 33 is directed to receive the laser beam 41b from below.
  • the transfer-type holding member 11 was emitted from the laser light source 31. It has a through hole 17 through which a laser beam and reflected light 41b and 41c of the laser beam to be described later pass.
  • the light control unit 55 When the light control unit 55 receives a signal from the central processing unit 51, the light control unit 55 supplies a current to the laser light source 31 and a laser beam 41a is emitted from the laser light source 31. .
  • the laser beam 41a emitted from the laser light source 31 passes through the through hole 17 of the transfer mold holding member 11 and a part thereof is reflected on the surface of the resin layer 25. The part is reflected by the surface 21b of the transfer mold 21.
  • the laser beam 41 b reflected by the surface 21 b of the transfer mold 21 passes through the through hole 17 again and enters the optical detector 33.
  • the laser beam 41 c reflected on the surface of the resin layer 25 passes through the transfer mold 21 again, passes through the through hole 17, and enters the optical detector 33.
  • the light detector 33 receives the light beams 41b and 41c and sends a signal to the detection processing unit 57.
  • the detection processing unit 57 calculates the distance from the resin layer 25 of the surface 21 b of the transfer mold 21 from this signal, and sends it to the central processing unit 51.
  • a resin layer 25 is formed by applying a softened (melted) resin to a uniform thickness on a substrate 23 made of glass or resin. That is, the surface of the resin layer 25 is flat.
  • the substrate 23 is fixed to the base member 13 without play by a fixing jig (not shown).
  • the resin used for the resin layer 25 may be any resin such as a thermosetting resin and a photo-setting resin.
  • a base member (not shown) may be embedded in the base member 13. Thus, the temperature of the resin layer 25 is kept at a constant temperature.
  • the transfer die 21 is fixed to the transfer die holding member 11 without play by a fixing jig (not shown) so that the uneven surface 21b of the transfer die 21 faces the substrate 23.
  • a fixing jig (not shown) so that the uneven surface 21b of the transfer die 21 faces the substrate 23.
  • the parallelism between the surface 21 a of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 is accurately aligned using a CCD camera or a leveler (not shown), and the fixing jig (not shown) is again provided.
  • the transfer mold 21 is fixed to the transfer mold holding member 11, and the substrate 23 is fixed to the base member 13.
  • the surface 21a and the surface 21b of the transfer mold 21 are formed exactly in parallel, the surface 21a of the transfer mold 21 and the resin 21 are formed using the laser beam 41a.
  • the parallelism with the surface of layer 25 can also be adjusted. That is, based on the angle of incidence of the laser beam 41a on the transfer mold 21 and the resin layer 25, and the distance between the surface 21b of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25, The position of the laser beams 41b and 41c to be measured can be determined and adjusted.
  • the operator sends a transfer start signal to the central processing unit 51 with the parallelism between the surface 21a of the transfer die 21 and the surface of the resin layer 25 adjusted as described above.
  • the central processing unit 51 sends a signal to the light control unit 55, and a current flows from the light control unit 55 to the laser light source 31. Thereby, the laser beam 41 a is emitted from the laser light source 31.
  • the detector 33 receives the laser beam 41 b reflected by the surface 21 b of the transfer mold 21 and the laser beam 41 c reflected by the surface of the resin layer 25. 5 Send the signal to 7.
  • the detection processing unit 57 calculates the distance between the surface 21 b of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25, and sends this to the central processing unit 51.
  • the central processing unit 51 sends a signal to the load control unit 53 to lower each load control member 15 at a constant speed. That is, the surface 21a of the transfer mold 21 and the resin The surface of layer 25 is ideally close to each other while remaining parallel.
  • the central processing unit 51 constantly includes the surface 21b of the transfer mold 21 and the resin layer obtained from the signal regarding the relative position of the laser beams 41b and 41c from the detection signal processing unit 57. The distance to the surface of 25 is transmitted.
  • the central processing unit 51 determines whether or not the distance information sent from the detection signal processing unit 57 is delayed or advanced with respect to the theoretical speed of the transfer-type holding member 11 descending at a constant speed. You. If there is this delay or advance, it indicates that the transfer mold 21 is inclined with respect to the surface of the resin layer 25.
  • the central processing unit 51 When the central processing unit 51 detects the above-mentioned “displacement”, the central processing unit 51 stores a processing pattern in advance and makes each load control unit 15 so as to compensate for this “displacement”. A signal for controlling the moving speed of the motor is transmitted to the load control unit 53. In response to this, the load control unit 53 adjusts the moving speed of each load control member 15. The central processing unit 51 repeats this operation until the distance information from the detection signal processing unit 57 eliminates the deviation from the theoretical speed.
  • the transfer mold 21 is always kept parallel to the surface of the resin layer 25, the surface 21a of the transfer mold 21 comes into contact with the surface of the resin layer 25 while being parallel. Thereafter, when the transfer mold holding member 11 is lowered by the pushing amount previously stored in the central processing unit 51, the transfer mold 21 is stopped from lowering. In this state, if the resin of the resin layer 25 is a thermosetting resin, cooling is performed. If the resin of the resin layer 25 is a photocurable resin, ultraviolet rays or the like are irradiated on the resin layer 25 to cure the resin layer 25.
  • a process such as detaching the resin layer 25 from the transfer mold 21 to obtain a resin replica continues, but is not described in detail because it is the same as a known process for manufacturing a recording medium.
  • the surface 21 a of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 reliably maintain the parallel state immediately before the transfer mold 21 and the resin layer 25 come into contact with each other. You can. Therefore, since the transfer mold 21 is pushed in parallel to the resin layer 25 without tilting with respect to the resin layer 25, high transfer accuracy can be obtained even with a fine uneven pattern.
  • the reaction force acting on the transfer mold 21 can be minimized, deterioration due to deformation of the transfer mold 21 can be reduced.
  • deformation of the substrate 23 can be reduced. Further, even if the above-described transfer step is performed in the air, it is preferable because the entrapment of air between the transfer mold 21 and the resin layer 25 can be minimized.
  • a laser beam 41 d reflected by the surface 21 a of the transfer die 21 may be used. According to this, even if the transfer mold 21 deforms and the parallelism between the surface 21 a and the surface 21 b shifts, the surface 21 a of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 remain in contact with each other. Can be maintained accurately.
  • a slit-shaped through hole 17 ′ is formed in the transfer-type holding member 11, and the laser light source 31 and the detector 3 are formed. The measurement may be performed while moving 3 along the through hole 17 '.
  • the parallelism between the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 can be compensated in a wider range, which is preferable.
  • the parallelism between the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 is compensated in a wider range at a plurality of locations. Is preferred.
  • the parallelism between 21 and the surface of the resin layer 25 can be adjusted. In addition, it is preferable that deformation and the like of each member can be measured.
  • the deformation of the transfer mold 21 is also measured by measuring the laser beams 41d and 41b reflected by the surfaces 21a and 21b of the transfer mold 21. be able to. That is, the parallelism between the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 is adjusted using the laser beams 41c and 41d. Further, the deformation of the transfer mold 21 is measured using the laser beams 41b and 41d. This means that the measurement can be continued even when the surface 21 a of the transfer mold 21 comes into contact with the resin layer 25 and is further pushed in.
  • the resin layer 25 is made of a material that transmits the laser beam 41 a
  • the resin layer 25 flows and the height of the surface changes.
  • the surface 23 a of the substrate 23 be used as a reference rather than the surface of the resin layer 25. That is, after the transfer mold 21 comes into contact with the surface of the resin layer 25, the laser molds 41 1d and 41e are used instead of the laser beams 41d and 41c.
  • the laser light source 31 and the detector 33 are arranged in the same manner as in the above-described embodiment, and the stay 3 2 (the mounting direction of the load applying member 15) above the transfer mold holding member 11 is attached. (Not shown), and the laser light source 31 a and the detector 33 a are fixedly arranged on the sides (not shown) of the transfer mold 21 and the substrate 23. Thereby, even when the transfer mold 21 is formed of a material that does not transmit the laser beam emitted from the laser light source 31, the parallelism between the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 can be adjusted. Can be done.
  • the height position of the surface 2 lb of the transfer mold 21 is measured by the laser light source 31 and the detector 33, and the height of the surface of the resin layer 25 is measured by the laser light source 31a and the detector 33a. It is.
  • the surface 21a and the surface 21b are formed in parallel. Thus, the parallelism between the surface 21a of the transfer mold 21 and the surface of the resin layer 25 can be accurately maintained by controlling as in the above-described embodiment.
  • a laser light source 3 lb and a detector 33 b are fixedly arranged on the side of the transfer die 21 and the substrate 23, and a laser beam 3 b is fixed on a stay (not shown), and the height of the surface 2 la of the transfer die 21 is set. The position may be measured. According to this, the laser light source 31b and the detector 33b can be relatively rotated around the transfer mold 21 and the substrate 23, and the resin layer is formed at a plurality of positions of the transfer mold 21. It is preferable to be able to compensate for the parallelism with 25.
  • the laser light source 31a and the detector 33a and the laser light source 31b and the detector 33b are relatively relatively formed around the transfer mold 21 and the substrate 23. It can be rotated, the surface of the transfer die 21 and the table of the resin layer 25 This is more preferable because the parallelism at a plurality of positions on the surface can be measured.
  • the transfer object 103 held detachably in the concave portion of the concave-convex pattern of the transfer mold 101 is brought into contact with the transfer mold 101 on the substrate 105.
  • the method of the present invention is effective even in a method for manufacturing a recording medium in which the recording medium is transferred onto the substrate 105. Even in this case, the distance between the transfer mold 101 and the substrate 105 is continuously measured by the above-described process, and the distance between the transfer mold 101 and the substrate 105 is kept close to each other while being kept parallel to each other. That is, the method of the present invention is effective when using a method of bringing two flat plates into parallel contact with each other.

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Abstract

微細な凹凸形状パターンを精度良く転写するためのパターン転写装置及びそのパターン転写方法を提供する。転写型の凹凸形状パターンを対向する被転写物の表面に転写するパターン転写装置である。被転写物が形成された基板を固定するベース部材と、被転写物に近接する方向に移動自在であって、凹凸形状パターンが被転写物に対向するように転写型を保持する保持部材と、保持部材をベース部材に近接する方向に移動させる移動部材を含む移動手段と、転写型と被転写物との距離を測定して計測値を出力する計測アセンブリと、計測値に応じて移動部材の移動量を制御する制御手段と、を含むことを特徴とする。

Description

明細書
バタ一ン転写装置及びパ夕―ン転写方法
技術分野
本発明は、パターン転写装置及び当該装置を用いたパターン転写方法に関し、 特に、 微細な凹凸パターンを転写するためのパターン転写装置及びそのパター ン転写方法に関する。
背景技術
レーザ光等によって情報の記録再生を行う光ディスクの製造工程において、 ピットゃ案内溝などの凹凸形状パターンを転写型を用いて形成するィンプリン ト法が使用されている。 詳細には、 光ディスクに含まれる樹脂レプリカの表面 に形成されるべき凹凸形状パターンのうちの凸部を凹部に、 凹部を凸部に対応 させた凹凸形状をその表面に有する転写型を作製する。 この転写型をガラスや 樹脂の上に均一な厚さに塗布された軟化した樹脂層に押し込んで、 転写型の表 面の凹凸形状パターンをこの樹脂層の上に転写する。 樹脂層の硬化後、 この樹 脂レプリカを転写型から取り外して、 その上に記録膜や反射膜などをスパッ夕 法によって成膜する工程等を経て、 光ディスクが製造されるのである。
樹脂レプリカの凹凸形状パターンは、 情報記録媒体の記録密度の上昇ととも に、 より微細且つ高密度に形成されるようになってきた。 かかる場合、 上記し た被転写物への転写型の押し込みの工程においては、 従来に比べてより大きな 押し込み圧力が必要とされるのである。 故に、 より厳密に被転写物と転写型と の平行関係を維持して、 互いを接近させて、 押し込みを行う必要がある。
ここで、 特開 2 0 0 2— 1 0 0 0 3 8号公報では、 転写型と被転写物との 平行関係を維持したまま互いが接近する方向に移動可能な治具を開示されてい る。 詳細には、 治具の保持手段に転写型と被転写物 （基板） とを C C Dカメラ によって互いの平行関係を調整しながらそれぞれ固定し、 この治具ごと油圧ス タンプ台に移動して荷重を付加するのである。 転写型と被転写物との相対的な 平行関係は、 治具によって規制されているので、 互いの平行関係が維持された まま転写型は被転写物に接近して、転写型が被転写物に押し込まれるのである。 発明の開示
本発明によるパターン転写装置は、 転写型の凹凸形状パターンを対向する被 転写物の表面に転写するパターン転写装置であって、 前記被転写物が形成され た基板を固定するベース部材と、 前記被転写物に近接する方向に移動自在であ つて、 前記凹凸形状パターンが前記被転写物に対向するように前記転写型を保 持する保持部材と、 前記保持部材を前記ベース部材に近接する方向に移動させ る移動部材を含む移動手段と、 前記転写型と前記被転写物との距離を計測して 計測値を出力する計測アセンブリと、 前記計測値に応じて前記移動部材の移動 量を制御する制御手段と、 を含むことを特徴とする。
更に、 本発明によるパターン転写装置は、 転写型の凹凸形状パターンの表面 に保持された被転写物を対向する基板に転写するパターン転写装置であって、 前記基板を固定するベース部材と、 前記基板に近接する方向に移動自在であつ て、 前記転写型を前記基板に対向するように保持する保持部材と、 前記保持部 材を前記ベース部材に近接する方向に移動させる移動部材を含む移動手段と、 前記転写型と前記基板との距離を計測して計測値を出力する計測アセンブリと、 前記計測値に応じて前記移動部材の移動量を制御する制御手段と、 を含むこと を特徴とする。
更に、 本発明によるパターン転写方法は、 転写型の凹凸形状パターンを対向 する被転写物の表面に転写するパターン転写方法であって、 前記被転写物が形 成された基板をべ一ス部材に固定するステップと、 前記前記凹凸形状パターン が前記被転写物に対向するように前記転写型を保持部材に固定するステップと、 前記転写型と前記被転写型との距離を計測して計測値を出力する計測ステップ と、 前記計測値に応じて前記保持部材に当接する移動部材の移動量を決定する 移動量決定ステップと、 前記移動部材を前記移動量だけ移動させて前記転写型 を前記被転写物に近接させる近接ステップと、 を含むことを特徴とする。
更に、 本発明によるパターン転写方法は、 凹凸形状パターンが形成された転 写型の凹凸形状パターンを対向する被転写物の表面に転写するパターン転写方 法であって、 前記被転写物が形成された基板をベース部材に固定するステップ と、 前記前記凹凸形状パターンが前記被転写物に対向するように前記転写型を 保持部材に固定するステップと、 前記転写型と前記被転写型との距離を計測し て計測値を出力する計測ステップと、 前記計測値に応じて前記保持部材に当接 する移動部材の移動量を決定する移動量決定ステップと、 前記移動部材を前記 移動量だけ移動させて前記転写型を前記被転写物に近接させる近接ステップと、 を含むことを特徴とする。
図面の簡単な説明
図 1は、 本発明の実施例によるパ夕一ン転写装置の図である。 図 2は、 本発明の実施例によるパターン転写装置の上面図である。
図 3は、 本発明の実施例によるパターン転写装置の要部の図である。
図 4は、 本発明の実施例によるパターン転写装置の要部の図である。
図 5は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の要部の図 である。
図 6は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の上面図で ある。
図 7は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の要部の図 である。
図 8は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の要部の図 である。
図 9は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の要部の図 である。
図 1 0は、 本発明の実施例の 1つの変形例によるパターン転写装置の要部の 図である 発明を実施するための形態
添付の図面に従って、 本発明の 1つの実施例によるパターン転写装置につい て説明する。
図 1及び図 2に示すように、 転写型保持部材 1 1とべ一ス部材 1 3とは、 互 いに略平行に離間して、 対向して配置されている。 転写型保持部材 1 1は、 図 示しない支持手段によって支持されており、 ベース部材 1 3に近接又は離間す る方向 Aに上下動自在である。 転写型保持部材 1 1の上面 1 l bには、 複数の 荷重印加部材 1 5が当接しており、 転写型保持部材 1 1を上下動させるための 力を伝達している。
ここで、 図 3に示すように、 荷重印加部材 1 5の端部 1 5 aは、 球の一部の 形状となるような凸状の丸みを有して形成されている。 また、 転写型保持部材 1 1の上面には、 荷重印加部材 1 5の端部 1 5 aの曲率よりも少なくとも犬な る曲率、 好ましくは同じ曲率の球の一部の形状となるような凹状の丸みを有す る凹部 1 1 ' が形成されている。 すなわち、 荷重印加部材 1 5の端部 1 5 aと 転写型保持部材 1 1の凹部 1 1 ' とは互いに摺動自在に当接しており、 荷重印 加部材 1 5は、 転写型保持部材 1 1に回動自在である。 なお、 荷重印加部材 1 5の端部 1 5 aと転写型保持部材 1 1の凹部 1 1 ' の曲率を等しくするのは、 接触面積を増やして荷重印加部材 1 5の荷重を転写型保持部材に効率よく伝達 するためである。
また、 図 4に示すように、 荷重印加部材 1 5の端部に球の一部の形状となる ような丸みを有した凹部 1 5 a ' を形成するとともに、 転写型保持部材 1 1の 上面 1 1 bにも球の一部の形状となるような丸みを有した凹部 1 1 ' を形成し て、 凹部 1 5 a ' と凹部 1 1 ' の間にベアリング球 1 4を収納してもよい。 こ の場合も、 上記したと同様に、 荷重印加部材 1 5は、 転写型保持部材 1 1に摺 動自在且つ回動自在に接続されているのである。
図 3又は図 4のように、 転写型保持部材 1 1と荷重印加部材 1 5とを剛性を 保つように強固に固着させることなく、ジョイント接続することができるのは、 荷重印加部材 1 5を複数設けて、 1つの荷重印加部材 1 5に与えられる荷重が 分散されているためである。 図 1及び図 2に戻ってこれを参照すると、 各荷重印加部材 1 5は、 上下方向 Aに移動自在であって、 荷重制御部 5 3によって独立して上下方向 Aへの移動 動作を制御される。 なお、 図 2では 6つの荷重印加部材 1 5が等間隔に 2列並 ぶように図示したが、 荷重印加部材 1 5の配置及び数は、 これに限定されるも のではない。
転写型保持部材 1 1の下面 1 1 aには、図示しない転写型固定治具があって、 転写型 2 1を転写型保持部材 1 1に遊びなく固定できる。 転写型 2 1の面 2 1 aには、 転写すべきピットゃ案内溝などの記録マークの凹凸形状が形成されて いる。 つまり、 製造すべき情報記録媒体 （例えば、 光ディスク） の一部を構成 する樹脂レプリカの表面の凹凸形状を転写した形状 （樹脂レプリカの凸部が転 写型 2 1の凹部に、 樹脂レプリカの凹部が転写型の凸部に対応しており、 互い に嵌合可能な形状である。 以下、 「転写」 した形状と称する。） を有している。 ここで、 転写型 2 1は、 後述するレーザ光源 3 1から出射されるレーザビーム を透過可能な材料で形成されている。
ベ一ス部材 1 3には、 基板 2 3を固定する図示しない治具があって、 基板 2 3が遊びなく固定される。 なお、 基板 2 3の面 2 3 aには、 被転写物である溶 融 （軟化） した樹脂が均一な厚さに塗布されて樹脂層 2 5が形成されている。 転写型保持部材 1 1の上方 （荷重印加部材 1 5の取り付け方向） には、 レ一 ザ光源 3 1とディテクタ 3 3がスティ 3 2に固定されている。 レーザ光源 3 1 は、 下方 （転写型 2 1の方向） ヘレ一ザビーム 4 1 aを出射するように向けら れている。 光ディテクタ 3 3は、 下方からのレ一ザビーム 4 1 bを受光するよ うに向けられている。 転写型保持部材 1 1は、 レーザ光源 3 1から出射された レーザビーム及び後述するレーザビームの反射光 4 1 b及び 4 1 cを通過させ る貫通穴 1 7を有している。
中央処理部 5 1からの信号を光制御部 5 5が受けると、 光制御部 5 5はレー ザ光源 3 1に電流を供給して、 レーザ光源 3 1からレーザビーム 4 1 aが出射 される。 レーザ光源 3 1から出射したレ一ザビーム 4 1 aは、 転写型保持部材 1 1の貫通穴 1 7を通過して、 その一部は樹脂層 2 5の表面で反射されて、 ま た、 一部は転写型 2 1の面 2 1 bで反射される。 転写型 2 1の面 2 1 bで反射 されたレーザビーム 4 1 bは、 貫通穴 1 7を再度、 通過して、 光ディテクタ 3 3に入射する。同様に、樹脂層 2 5の表面で反射されたレーザビーム 4 1 cは、 転写型 2 1を再び透過して貫通穴 1 7を通過して光ディテクタ 3 3に入射する。 光ディテクタ 3 3は、 光ビーム 4 1 bと 4 1 cとを受光して検知処理部 5 7に 信号を送出する。 検知処理部 5 7は、 この信号から転写型 2 1の面 2 1 bの榭 脂層 2 5からの距離を計算して、 これを中央処理部 5 1に送出するのである。 次に、 本発明の第 1の実施例による転写型の凹凸パターンの転写方法につい て再び図 1を用いて説明する。
ガラスや樹脂からなる基板 2 3の上に軟化 （溶融） した樹脂を均一な厚さに 塗布して樹脂層 2 5を形成する。 すなわち、 樹脂層 2 5の表面は平らである。 基板 2 3は、 図示しない固定治具によってベース部材 1 3に遊びなく固定され る。 なお、 樹脂層 2 5に使用される樹脂は、 熱硬化性樹脂、 光硬化性樹脂等の いずれの樹脂であっても良い。 但し、 転写型 2 1を樹脂層 2 5に押し込む工程 の間、 樹脂層 2 5の樹脂が硬化しないようにしなければならない。 例えば、 熱 硬化性樹脂であれば、 ベース部材 1 3にヒ一夕 （図示せず） を内蔵するなどし て、 一定の温度に樹脂層 2 5の温度を保つのである。
更に、 転写型 2 1の凹凸面 2 1 bが基板 2 3に対向するように、 転写型 2 1 が図示しない固定治具によって転写型保持部材 1 1に遊びなく固定される。 次に、 転写型 2 1の面 2 1 aと樹脂層 2 5の表面との平行を図示しない C C Dカメラや水平器などを使用して正確に位置あわせをして、 再度、 図示しない 固定治具によって転写型 2 1を転写型保持部材 1 1に、 基板 2 3をベース部材 1 3に固定する。 ここで、 転写型 2 1の面 2 1 aと面 2 1 bは正確に平行に形 成されているので、 レーザビーム 4 1 aを使用して転写型 2 1の面 2 1 aと樹 脂層 2 5の表面との平行を調整することもできる。 つまり、 レーザビーム 4 1 aの転写型 2 1及び樹脂層 2 5への入射角、 転写型 2 1の面 2 1 bと樹脂層 2 5の表面との距離から幾何学的にディテクタ 3 3で計測されるべきレーザビー ム 4 1 b及び 4 1 cの位置を求めて調整することができるのである。
以上のようにして転写型 2 1の面 2 1 aと樹脂層 2 5の表面との平行が調整 された状態で、 中央処理部 5 1に操作者が転写開始の信号を送出する。 中央処 理部 5 1は、 光制御部 5 5に信号を送出して、 光制御部 5 5からレーザ光源 3 1に電流が流れる。 これによりレーザ光源 3 1からレーザビーム 4 1 aが出射 する。 ディテクタ 3 3は、 の転写型 2 1の面 2 1 bで反射されたレーザビーム 4 1 bと、 樹脂層 2 5の表面で反射されたレーザビーム 4 1 cとを受光して、 検知処理部 5 7に信号を送出する。 検知処理部 5 7は、 転写型 2 1の面 2 1 b と樹脂層 2 5の表面との距離を計算して、 これを中央処理部 5 1に送出する。 続いて、 中央処理部 5 1は、 荷重制御部 5 3に信号を送出して、 一定の速度 で各荷重制御部材 1 5を下降させる。 すなわち、 転写型 2 1の面 2 1 aと樹脂 層 2 5の表面とは理想的には平行が維持されたまま互いに近接するのである。 このとき、 中央処理部 5 1には、 検知信号処理部 5 7から絶えずレーザビーム 4 1 bと 4 1 cとの相対的位置に関する信号から得られる転写型 2 1の面 2 1 bと樹脂層 2 5の表面との距離が送出されているのである。中央処理部 5 1は、 一定の速度で降下する転写型保持部材 1 1の理論速度に対して、 検知信号処理 部 5 7から送られる距離情報に遅れ若しくは進みの 「ずれ」 がないかを判断す る。 この遅れ若しくは進みがある場合には、 転写型 2 1が樹脂層 2 5の表面に 対して傾いていることを示しているのである。
中央処理部 5 1が上記した 「ずれ」 を検知した場合は、 中央処理部 5 1は、 予め処理パターンを記憶していて、 この 「ずれ」 を補償するように、 各荷重制 御部 1 5の移動速度を制御する信号を荷重制御部 5 3に送出する。 荷重制御部 5 3は、 これを受けて、 各荷重制御部材 1 5の移動速度を調整する。 検知信号 処理部 5 7からの距離情報が理論速度からのずれを解消するまで中央処理部 5 1はこの動作を繰り返すのである。
以上により、転写型 2 1は、常に樹脂層 2 5の表面に平行に維持されるので、 転写型 2 1の面 2 1 aは、 樹脂層 2 5の表面に平行なまま接触するのである。 この後、 予め中央処理部 5 1に記憶させてあった押し込み量だけ転写型保持 部材 1 1が下降すると、 転写型 2 1の下降が停止する。 この状態で、 樹脂層 2 5の樹脂が熱硬化性樹脂であれば冷却が、 光硬化性樹脂であれば、 紫外線など が樹脂層 2 5に照射されて、 樹脂層 2 5が硬化せしめられる。 転写型 2 1から 樹脂層 2 5を脱離して樹脂レプリカを得るなどの工程が続くが、 公知の記録媒 体の製造工程と同じである故に、 詳述はしない。 本発明の上記した実施例によれば、 転写型 2 1と樹脂層 2 5とが互いに接触 する直前まで転写型 2 1の面 2 1 aと樹脂層 2 5の表面とが確実に平行を維持 できるのである。 故に、 転写型 2 1が樹脂層 2 5に対して傾くことなく、 樹脂 層 2 5に平行に押し込まれるので、 微細な凹凸パターンであっても、 高い転写 精度を得られる。 また、 転写型 2 1へ働く反作用の力を最小に抑えることが出 来るので、 転写型 2 1の変形による劣化を低減できる。 また、 基板 2 3の変形 も低減できる。 更に、 大気中で上記した転写の工程を行っても、 転写型 2 1と 樹脂層 2 5との間における空気の巻き込みを最小限に抑えることができて好ま しいのである。
上記した実施例の変形例として、 図 5に示すように、 転写型 2 1の面 2 1 a で反射されたレーザビーム 4 1 dを用いてもよい。 これによると、 転写型 2 1 が変形して面 2 1 aと面 2 1 bとの間の平行がずれたとしても、 転写型 2 1の 面 2 1 aと榭脂層 2 5の表面との平行を正確に維持することが出来るのである。 また、 上記した実施例の他の変形例として、 図 6に示すように、 転写型保持 部材 1 1にスリット状の貫通穴 1 7 ' を形成して、 レ一ザ光源 3 1及びディテ クタ 3 3を貫通穴 1 7 ' に沿って移動させながら、 計測を行っても良い。 この 場合、 測定位置がライン状に複数箇所に及ぶので、 より広い範囲で転写型 2 1 と樹脂層 2 5の表面との平行を補償することができて好ましい。 また、 レーザ 光源 3 1及びディテクタ 3 3を移動させることなく、 これを複数組設けて配置 しても複数箇所のより広い範囲で転写型 2 1と樹脂層 2 5の表面との平行を補 償することができて好ましい。
上記した実施例の他の変形例として、 図 7及び 8に示すように、 2力所での 反射光ではなく、 更に多くの箇所の反射光を用いることで、 より詳細に転写型
2 1と樹脂層 2 5の表面との平行を調整することが出来る。 また、 併せて、 各 部材の変形等も計測できて好ましい。
図 7に示すように、 転写型 2 1の面 2 1 a及び面 2 1 bで反射されたレーザ ビーム 4 1 d及び 4 1 bを計測することで、 転写型 2 1の変形をも測定するこ とができる。 すなわち、 レーザビーム 4 1 c及び 4 1 dを用いて、 転写型 2 1 と樹脂層 2 5の表面との平行を調整する。 また、 レーザビ一ム 4 1 b及び 4 1 dを用いて、 転写型 2 1の変形を計測するのである。 これは、 特に、 転写型 2 1の面 2 1 aが樹脂層 2 5に接触して、 更に押し込まれるときにも計測を続け ることが出来るのである。 故に、 転写時に転写型 2 1に作用する樹脂層 2 5か らの反作用の力による転写型 2 1の変形を把握することが出来て、 転写終了ま で転写型 2 1の荷重バランスを制御して、 精度良く転写型 2 1の押し込みがで きるのである。
また、 図 8に示すように、 榭脂層 2 5がレーザビーム 4 1 aを透過する材料 の場合にあっては、 基板 2 3の面 2 3 aでの反射光を用いると、 更に、 基板 2 3及び樹脂層 2 5の変形をも測定することが出来る。 ここで、 転写型 2 1の面 2 1 aが樹脂層 2 5に接触して、 更に押し込まれたときに樹脂層 2 5は流動し て、 その表面の高さが変化する。 かかる場合、 樹脂層 2 5の表面よりも基板 2 3の面 2 3 aを基準とする方が好ましい。 すなわち、 転写型 2 1が樹脂層 2 5 の表面に接触した後は、 レ一ザビーム 4 1 d及び 4 1 cを用いるのではなく、 レーザビーム 4 1 d及び 4 1 eによって転写型 2 1の面 2 1 aと基板 2 3の面 2 3 aとの平行を維持するように、 転写型 2 1の荷重バランスを制御して、 精 度良く転写型 2 1の押し込みができるのである。
また、 図 9に示すように、 レーザ光源 3 1及びディテクタ 3 3を上記した実 施例と同様に、 転写型保持部材 1 1の上方 （荷重印加部材 1 5の取り付け方向) のスティ 3 2 (図示せず） に固定して、 レーザ光源 3 1 a及びディテクタ 3 3 aを転写型 2 1及び基板 2 3の側方に図示しないスティに固定して配置する。 これにより、 転写型 2 1がレーザ光源 3 1から出射されるレ一ザビームを透過 しない材料から形成されている場合にも転写型 2 1と樹脂層 2 5の表面との平 行を調整することが出来るのである。 すなわち、 転写型 2 1の面 2 l bの高さ 位置をレーザ光源 3 1及びディテクタ 3 3によって計測し、 樹脂層 2 5の表面 の高さをレーザ光源 3 1 a及びディテクタ 3 3 aで計測するのである。 なお、 '面 2 1 aと面 2 1 bとは平行に形成されている。 これにより、 上記した実施例 の如く制御することで、 転写型 2 1の面 2 1 aと樹脂層 2 5の表面との平行を 正確に維持することが出来るのである。
また、 転写型 2 1及び基板 2 3の側方に、 更に、 レーザ光源 3 l b及びディ テク夕 3 3 bを図示しないスティに固定して配置して、 転写型 2 1の面 2 l a の高さ位置を計測してもよい。 これによれば、 レーザ光源 3 1 b及びディテク 夕 3 3 bを、 転写型 2 1及び基板 2 3の周囲で相対的に回転させることができ て、 転写型 2 1の複数の位置で樹脂層 2 5との平行を補償することができて好 ましいのである。
また、 レーザ光源 3 1 a及びディテクタ 3 3 aと、 レ一ザ光源 3 1 b及びデ ィテク夕 3 3 bとを用いることで、 これらを転写型 2 1及び基板 2 3の周囲で 相対的に回転させることができて、 転写型 2 1の面 2 1 a及び樹脂層 2 5の表 面の複数の位置での平行を計測できるので更に好ましいのである。
以上、 ここまで転写型の表面の凹凸形状を軟化した樹脂層の上に転写する場 合について述べてきたが、 本発明はこれに限定されない。 例えば、 図 1 0に示 すように、 転写型 1 0 1の凹凸形状パターンの凹部に着脱可能に保持された被 転写物 1 0 3を、 転写型 1 0 1を基板 1 0 5上に接触させて基板 1 0 5上に移 動せしめるような記録媒体の製造方法であっても本発明の方法は有効である。 この場合にあっても、 上記した行程により、 転写型 1 0 1と基板 1 0 5との距 離を連続的に測定しつつ、 これらを互いに平行に維持したまま、 近接せしめる のである。 すなわち、 2つの平板を互いに平行に接触させる方法を用いる場合 において本発明の方法は有効である。
本願は、 特願 2 0 0 4— 9 5 3 1 4号に基づき、 当該明細書の内容は引用に よりここに包含されるものとする。

Claims

請求の範囲
1 . 転写型の凹凸形状パターンを対向する被転写物の表面に転写するパター ン転写装置であって、
前記被転写物が形成された基板を固定するべ一ス部材と、
前記被転写物に近接する方向に移動自在であって、 前記凹凸形状パターンが 前記被転写物に対向するように前記転写型を保持する保持部材と、
前記保持部材を前記ベース部材に近接する方向に移動させる移動部材を含む 移動手段と、
前記転写型と前記被転写物との距離を計測して計測値を出力する計測ァセン プリと、
前記計測値に応じて前記移動部材の移動量を制御する制御手段と、 を含むこ とを特徴とするパターン転写装置。
2 . 前記移動手段は少なくとも 2つ以上の移動部材を含み、前記制御手段は、 各々の前記移動部材の移動量を制御することを特徴とする請求項 1記載のパタ ーン転写装置。
3 . 前記制御手段は、 少なくとも前記転写型が前記被転写物に接触するまで 前記移動部材の制御を連続的に繰り返し行うことを特徴とする請求項 1記載の パターン転写装置。
4 . 前記計測アセンブリは、 前記被転写物の位置及び前記転写型の位置を計 測することを特徴とする請求項 1記載のパターン転写装置。
5 . 前記計測アセンブリは、 少なくとも前記転写型の前記保持部材に対向す る面及び前記被転写物の前記転写型に対向する面の位置を計測することを特徴 とする請求項 4記載のパターン転写装置。
6 . 前記計測アセンブリは、 少なくとも前記転写型の前記凹凸形状パターン が形成された面及び前記被転写物の前記転写型に対向する面の位置を計測する ことを特徴とする請求項 4記載のパターン転写装置。
7 . 転写型の凹凸形状パターンの表面に保持された被転写物を対向する基板 に転写するパターン転写装置であって、
前記基板を固定するベース部材と、
前記基板に近接する方向に移動自在であって、 前記転写型を前記基板に対向 するように保持する保持部材と、
前記保持部材を前記ベース部材に近接する方向に移動させる移動部材を含む 移動手段と、
前記転写型と前記基板との距離を計測して計測値を出力する計測アセンブリ と、
前記計測値に応じて前記移動部材の移動量を制御する制御手段と、 を含むこ とを特徴とするパターン転写装置。
8 . 前記制御手段は少なくとも 2つ以上の移動部材を含み、前記制御手段は、 各々の前記移動部材の移動量を制御することを特徴とする請求項 7記載のパ夕 ーン転写装置。
9 . 前記制御手段は、 少なくとも前記転写型が前記基板に接触するまで前記 移動部材の制御を連続的に繰り返し行うことを特徴とする請求項 7記載のパ夕 ーン転写装置。
1 0 . 前記計測アセンブリは、 前記基板の位置及び前記転写型の位置を計測 することを特徴とする請求項 7記載のパターン転写装置。
1 1 . 前記計測アセンブリは、 少なくとも前記転写型の前記保持部材に対向 する面及び前記基板の前記転写型に対向する面の位置を計測することを特徴と する請求項 1 0記載のパターン転写装置。
1 . 転写型の凹凸形状パターンを対向する被転写物の表面に転写するパタ ーン転写方法であって、
前記被転写物が形成された基板をべ一ス部材に固定するステップと、 前記凹凸形状パターンが前記被転写物に対向するように前記転写型を保持部 材に固定するステップと、
前記転写型と前記被転写型との距離を計測して計測値を出力する計測ステ ップと、
前記計測値に応じて前記保持部材に当接する移動部材の移動量を決定する移 '動量決定ステップと、
前記移動部材を前記移動量だけ移動させて前記転写型を前記被転写物に近接 させる近接ステップと、 を含むことを特徴とするパターン転写方法。
1 3 . 前記移動部材は少なくとも 2つ以上あって、 前記移動量決定ステップ は各々の前記移動部材の移動量を決定するステツプを含み、 前記近接ステツプ は各々の前記移動部材を移動させるステップを含むことを特徴とする請求項 1 2記載のパターン転写方法。
1 4 . 少なくとも前記転写型が前記被転写物に接触するまで前記計測ステツ プ、 前記移動量決定ステップ及び前記近接ステップを連続的に繰り返し行うこ とを特徴とする請求項 1 3記載のパターン転写方法。
1 5 . 前記計測ステップは、 前記基板の位置及び前記転写型の位置を計測す るステップを含むことを特徴とする請求項 1 2記載のパターン転写方法。
1 6 . 前記計測ステップは、 少なくとも前記転写型の前記保持部材に対向す る面及び前記基板の前記転写型に対向する面の位置を計測するステップを含む ことを特徴とする請求項 1 2記載のパターン転写方法。
1 7 . 転写型の凹凸形状パターンの凹部に保持された被転写物を対向する基 板に転写するパターン転写方法であって、
基板をべ一ス部材に固定するステップと、
前記凹凸形状パターンが前記基板に対向するように前記転写型を保持部材に 固定するステップと、
前記転写型と前記基板との距離を計測して計測値を出力する計測ステップ と、
前記計測値に応じて前記保持部材に当接する移動部材の移動量を決定する移 動量決定ステップと、
前記移動部材を前記移動量だけ移動させて前記転写型を前記基板に近接させ る近接ステツプと、 を含むことを特徴とするパターン転写方法。
1 8 . 前記移動部材は少なくとも 2つ以上あって、 前記移動量決定ステップ は各々の前記移動部材の移動量を決定するステップを含み、 前記近接ステップ は各々の前記移動部材を移動させるステップを含むことを特徴とする請求項 1 7記載のパターン転写方法。
1 9 . 少なくとも前記転写型が前記基板に接触するまで前記計測ステップ、 前記移動量決定ステツプ及び前記近接ステツプを連続的に繰り返し行うことを 特徴とする請求項 1 8記載のパターン転写方法。
2 0 . 前記計測ステップは、 前記基板の位置及び前記転写型の位置を計測す るステップを含むことを特徴とする請求項 1 8記載のパターン転写方法。
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