JP2006346974A - Molding method and molding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、成形方法及び成形装置に関し、特に高アスペクト比の微細形状を有する光学素子等を成形するのに好適な成形方法及び成形装置に関する。 The present invention relates to a molding method and a molding apparatus, and more particularly to a molding method and a molding apparatus suitable for molding an optical element having a fine shape with a high aspect ratio.
近年、急速に発展している光ピックアップ装置の分野では、極めて高精度な対物レンズなどの光学素子が用いられている。プラスチックやガラスなどの素材を、金型を用いてそのような光学素子に成形すると、均一な形状の製品を迅速に製造することができるため、かかる金型成形は、そのような用途の光学素子の大量生産に適しているといえる。 In recent years, optical elements such as objective lenses with extremely high accuracy are used in the field of optical pickup devices that are rapidly developing. When a material such as plastic or glass is molded into such an optical element using a mold, a product having a uniform shape can be quickly produced. It can be said that it is suitable for mass production.
更に、近年の光ピックアップ装置は、より短波長の半導体レーザからの光束を用いて、HD DVD(High Definition DVD),BD(Blu-ray Disc)などの記録媒体に対して高密度な情報の記録及び/又は再生を行えるものが開発されており、その光学系の収差特性改善のため、微細構造である回折構造を光学面に設けることが行われている。又、そのような高密度な情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置であっても、従来から大量に供給されたCD、DVDに対しても情報の記録及び/又は再生を確保する必要があり、そのため波長選択性を備えた回折構造を設けることも行われている。又、DVD及びCDなど互換可能に情報の記録及び/又は再生を行える光ピックアップ装置において、光学系を共通化するために位相差を与える波長板が用いられるが、微細構造を有するものも開発されている。 Furthermore, recent optical pickup devices record high-density information on recording media such as HD DVDs (High Definition DVDs) and BDs (Blu-ray Discs) using light beams from shorter-wavelength semiconductor lasers. In order to improve the aberration characteristics of the optical system, a diffractive structure which is a fine structure is provided on the optical surface. Further, even in an optical pickup device capable of recording and / or reproducing such high-density information, it is necessary to ensure the recording and / or reproducing of information even with respect to CDs and DVDs that have conventionally been supplied in large quantities. For this reason, a diffractive structure having wavelength selectivity is also provided. In addition, in an optical pickup device capable of recording and / or reproducing information in a compatible manner such as a DVD and a CD, a wave plate that gives a phase difference is used in order to share an optical system. ing.
ここで、回折構造は、使用する光源波長にもよるが、例えば段差が最小2μm程度の輪帯構造であり、又、上述したタイプの波長板では、透過する光の波長1/2以下のピッチで並んだラインアンドスペース構造を有するため、通常の射出成形において、溶融した樹脂を型内に射出するのみでは、型に形成された微細構造の段差の奥深くに素材が入り込みにくく、そのため微細構造の転写が精度良くなされないという問題がある。転写不良(素材のダレ)により設計通りの微細構造が形成されないと、その光学特性が劣化してしまい、かかる光学素子を用いた光ピックアップ装置において書き込みエラーなどが生じる恐れがある。このため、素材の選定や、溶融した樹脂の温度や圧力を調整するなど、種々の工夫がなされているが、従来の方法では、ダレを完全になくすのは困難である。 Here, although the diffraction structure depends on the light source wavelength to be used, for example, it is an annular structure having a step of about 2 μm at the minimum, and the wavelength plate of the type described above has a pitch less than 1/2 of the wavelength of transmitted light. Therefore, in normal injection molding, simply injecting the molten resin into the mold makes it difficult for the material to enter deeply into the steps of the microstructure formed in the mold. There is a problem that the transfer is not performed with high accuracy. If the designed fine structure is not formed due to transfer failure (sagging of the material), its optical characteristics are deteriorated, and there is a possibility that a write error or the like occurs in an optical pickup device using such an optical element. For this reason, various ideas such as selection of materials and adjustment of the temperature and pressure of the molten resin have been made. However, it is difficult to completely eliminate sagging with conventional methods.
一方、以下の特許文献1には、加熱した型を樹脂素材にプレスすることによって、表面に微細パターンを形成する技術が開示されている。
ところで、バルク材については、特許文献1の技術を用いることで、所望の微細パターンを表面に形成することができる。ところが、樹脂素材を薄いシート状とすると、適切な形状の微細パターンを形成できない恐れがあることが判明した。 By the way, about a bulk material, a desired fine pattern can be formed in the surface by using the technique of patent document 1. FIG. However, it has been found that if the resin material is a thin sheet, there is a possibility that a fine pattern with an appropriate shape cannot be formed.
本発明は、かかる従来技術の問題に鑑みてなされたものであり、樹脂素材の形状に関わらず、簡便に且つ低コストで、高アスペクト比の微細構造を有する成形物を成形できる成形方法及び成形装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art, and is capable of forming a molded article having a high-aspect-ratio microstructure easily and at low cost regardless of the shape of the resin material. An object is to provide an apparatus.
第1の本発明の成形方法は、常温での弾性率が1〜4(GPa)である素材を、熱伝導率が金属より小さい中間部材を介して、保持部に取り付けるステップと、
微細形状を有する型の温度を、前記素材のガラス転移点温度より高く設定するステップと、
前記型を前記素材に向かって押圧して、前記微細形状を前記素材に転写するステップと、
前記型を前記素材より離型させるステップと、を有することを特徴とする。
The molding method according to the first aspect of the present invention includes a step of attaching a material having an elastic modulus at normal temperature of 1 to 4 (GPa) to a holding part through an intermediate member having a thermal conductivity smaller than that of a metal;
Setting the temperature of the mold having a fine shape higher than the glass transition temperature of the material;
Pressing the mold against the material to transfer the fine shape to the material;
Separating the mold from the material.
上述の問題点に鑑みて、本発明者らは、微細パターンが形成できなかった素材を詳細に観察したところ、型の微細パターンの間に、素材が十分充填されていないことを見出した。このような充填不足は、型を素材に当接した際に、素材の温度が十分上昇しないために生じたと考えられる。しかしながら、型の温度を、素材のガラス転移点温度より相当に高くしようとすると、温度上昇に必要な時間や、加熱のためのエネルギーが必要となり、サイクルタイムが長くなり省エネに反するなどの問題が生じる。一方、型の押圧力を高めれば、微細パターンへの素材の充填不足は緩和されるが、かかる押圧力に堪えうるよう型の剛性を高める必要が生じ、装置構成が大型化するという問題がある。 In view of the above-mentioned problems, the present inventors have observed in detail the material for which a fine pattern could not be formed, and found that the material is not sufficiently filled between the fine patterns of the mold. Such insufficient filling is considered to have occurred because the temperature of the material did not rise sufficiently when the mold was brought into contact with the material. However, if the mold temperature is to be considerably higher than the glass transition temperature of the material, the time required for temperature rise and the energy required for heating are required, resulting in problems such as longer cycle time and energy saving. Arise. On the other hand, if the pressing force of the mold is increased, insufficient filling of the material into the fine pattern is alleviated, but it is necessary to increase the rigidity of the mold to withstand such pressing force, and there is a problem that the apparatus configuration is enlarged. .
そこで本発明者らは、鋭意研究の結果、型を構成する金属より熱伝導率の低い中間部材を、素材と前記保持部との間に介在させることによって、前記型を押圧したときに素材に与えられた熱の逃避の抑制ができることを導出した。素材から熱の逃避の抑制ができれば、前記型の温度を高くしたり押圧力を高めることなく、前記型の微細パターン内への素材の充填不足を解消できる。従って、本発明によれば、薄いシート状の素材に対しても、微細パターンを形成することができる。 Therefore, as a result of earnest research, the present inventors have intervened an intermediate member having a lower thermal conductivity than the metal constituting the mold between the material and the holding portion, so that the material is obtained when the mold is pressed. It was derived that the escape of given heat can be suppressed. If the escape of heat from the material can be suppressed, insufficient filling of the material into the fine pattern of the mold can be solved without increasing the temperature of the mold or increasing the pressing force. Therefore, according to the present invention, a fine pattern can be formed even on a thin sheet-like material.
前記中間部材の素材としては、熱伝導率が金属より小さければ足りるが、特に石英ガラス(1.4W/m・k)、PMMA(0.2W/m・k)、耐熱樹脂(1.4W/m・k)などが好適である。耐熱樹脂としては、例えばポリイミド系樹脂(例えばデュポン社より上市される商品名「ベスペル」)や、ポリアミド系樹脂(例えばデュポン社より上市される商品名「ナイロン」)があるが、これに限られない。 As the material of the intermediate member, it is sufficient if the thermal conductivity is smaller than that of the metal. In particular, quartz glass (1.4 W / m · k), PMMA (0.2 W / m · k), heat resistant resin (1.4 W / m · k) is preferred. Examples of the heat-resistant resin include a polyimide resin (for example, trade name “Vespel” marketed by DuPont) and a polyamide resin (for example, trade name “nylon” marketed by DuPont). Absent.
ちなみに、常温での弾性率が1〜4(GPa)であるような素材とは、例えばPMMA(弾性率1.5〜3.3GPa)、ポリカーボネイト(弾性率3.1GPa)、ポリオレフィン(弾性率2.5〜3.1GPa)などの弾性率が1〜4の範囲の樹脂を組成成分として含有することが好ましい。ここで、常温とは25℃のことをいう。これらの樹脂は、ガラス転移点が50〜180℃であることが好ましい。弾性率は、JIS−K7161、7162などに従い求めることができる。ガラス転移点温度は、JIS R3102−3:2001に従い求めることができる。 Incidentally, materials having an elastic modulus of 1 to 4 (GPa) at room temperature include, for example, PMMA (elastic modulus of 1.5 to 3.3 GPa), polycarbonate (elastic modulus of 3.1 GPa), polyolefin (elastic modulus of 2). It is preferable to contain, as a composition component, a resin having an elastic modulus in the range of 1 to 4 such as .5 to 3.1 GPa). Here, room temperature means 25 ° C. These resins preferably have a glass transition point of 50 to 180 ° C. The elastic modulus can be obtained according to JIS-K7161, 7162, and the like. The glass transition temperature can be determined according to JIS R3102-3: 2001.
前記素材は、1mm以下の厚さを有すると、光学素子や半導体素子の素材として種々の用途に用いることができる。 When the material has a thickness of 1 mm or less, it can be used for various applications as a material for optical elements and semiconductor elements.
前記素材は光学素子の素材であると望ましい。 The material is preferably a material of an optical element.
前記素材は、半導体素子の素材上に塗布されていると望ましい。 The material is preferably applied on the material of the semiconductor element.
前記微細形状は、アスペクト比が1以上であり、所定のピッチで並んだ複数のラインアンドスペースを含むと好ましい。 The fine shape preferably has an aspect ratio of 1 or more and includes a plurality of lines and spaces arranged at a predetermined pitch.
「アスペクト比」とは、図1(a)、(b)に示すように、微細構造の凹部又は凸部の幅をA、深さ又は高さをBとしたときに、B/Aで表される値をいう。「微細形状」とは、Aの値が10μm以下の形状をいう。素材の厚みは、好ましくは0.1〜20mmであり、より好ましくは1〜5mmである。 As shown in FIGS. 1A and 1B, the “aspect ratio” is represented by B / A, where A is the width of the concave or convex portion of the microstructure and B is the depth or height. Value. “Fine shape” means a shape having a value of A of 10 μm or less. The thickness of a raw material becomes like this. Preferably it is 0.1-20 mm, More preferably, it is 1-5 mm.
第2の本発明の成形装置は、
微細形状を有する型と、
常温での弾性率が1〜4(GPa)である素材を保持する保持部と、
前記素材と前記保持部との間に配置される熱伝導率が金属より小さい中間部材と、
前記型を加熱するヒータと、
前記型と前記保持部とを相対移動させる駆動部と、を有することを特徴とする。
The molding apparatus of the second invention is
A mold having a fine shape;
A holding unit for holding a material having an elastic modulus at room temperature of 1 to 4 (GPa);
An intermediate member having a smaller thermal conductivity than the metal disposed between the material and the holding portion;
A heater for heating the mold;
And a drive unit that relatively moves the mold and the holding unit.
本発明の成形装置によれば、型を構成する金属より熱伝導率の低い中間部材を、素材と前記保持部との間に介在させることによって、前記型を押圧したときに素材に与えられた熱の逃避の抑制ができるので、前記型の温度を高くしたり押圧力を高めることなく、前記型の微細パターン内への素材の充填不足を解消できる。従って、本発明によれば、薄いシート状の素材に対しても、微細パターンを形成することができる。 According to the molding apparatus of the present invention, an intermediate member having a lower thermal conductivity than the metal constituting the mold is interposed between the material and the holding portion, thereby giving the material when the mold is pressed. Since heat escape can be suppressed, insufficient filling of the material into the fine pattern of the mold can be solved without increasing the temperature of the mold or increasing the pressing force. Therefore, according to the present invention, a fine pattern can be formed even on a thin sheet-like material.
本発明によれば、素材の形状に関わらず、より簡便に且つ低コストで、高アスペクト比の微細構造を有する成形物を成形できる成形方法及び成形装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the shaping | molding method and shaping | molding apparatus which can shape | mold the molded object which has the microstructure of a high aspect ratio more simply and at low cost irrespective of the shape of a raw material can be provided.
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して説明する。図2は、第1の実施の形態にかかる成形方法を実施できる光学素子の成形装置の断面図である。図2において、SUS304により形成され不図示のフレームに固定された下型1の上方に、SUS304により形成された上型2が相対移動可能に配置されている。保持部である下型1は、熱伝導率が金属より小さい素材(例えばガラス)から形成された中間部材5を、その上面に固定している。中間部材5の上面には両面テープ3を介して、シート状の素材M(常温での弾性率が1〜4(GPa)であると好ましい)が固定されている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 2 is a cross-sectional view of an optical element molding apparatus capable of performing the molding method according to the first embodiment. In FIG. 2, an upper mold 2 formed of SUS304 is disposed so as to be relatively movable above a lower mold 1 formed of SUS304 and fixed to a frame (not shown). The lower mold 1 serving as a holding portion fixes an intermediate member 5 formed of a material (for example, glass) having a thermal conductivity smaller than that of a metal to the upper surface thereof. A sheet-like material M (preferably having an elastic modulus at normal temperature of 1 to 4 (GPa)) is fixed to the upper surface of the intermediate member 5 via a double-sided tape 3.
上型2の下面には、シリコン性の型円板2aが固定されており、その下面には、例えば波長板に用いるため電子ビーム描画などによってアスペクト比が1以上の微細形状2bが形成されている。本実施の形態では、PMMA(分子量7万、ガラス転移点温度Tg100℃、縦弾性率3.3GPa)の素材に、ラインアンドスペースの微細形状を転写形成するものとする。 A silicon mold disc 2a is fixed to the lower surface of the upper mold 2, and a fine shape 2b having an aspect ratio of 1 or more is formed on the lower surface thereof by, for example, electron beam drawing for use in a wavelength plate. Yes. In this embodiment, a fine line-and-space shape is transferred and formed on a material of PMMA (molecular weight 70,000, glass transition temperature Tg 100 ° C., longitudinal elastic modulus 3.3 GPa).
上型2の内部には、ヒータ4が設置されている。上型2と型円板2aとで、請求項にいう型を構成する。尚、図示していないが、上型2を下型1に対して接近・離隔方向に相対移動させる駆動部が設けられている。 A heater 4 is installed inside the upper mold 2. The upper mold 2 and the mold disc 2a constitute a mold as claimed. Although not shown, a drive unit is provided for moving the upper mold 2 relative to the lower mold 1 in the approaching / separating direction.
図3は、本実施の形態にかかる成形方法を示すフローチャート図である。図を参照して、かかる成形方法について説明する。まず、ステップS101で、図2(a)に示すように、型開きした下型1の上面に、素材Mを固定する(素材を中間部材を介して保持部に取り付けるステップ)。更に、ステップS102で、ヒータ4を発熱させて、上型2をガラス転移点温度Tg以上に加熱する(型の温度を素材のガラス転移点温度より高く設定するステップ)。 FIG. 3 is a flowchart showing the molding method according to the present embodiment. Such a molding method will be described with reference to the drawings. First, in step S101, as shown in FIG. 2A, the material M is fixed to the upper surface of the lower mold 1 that has been opened (step of attaching the material to the holding portion via an intermediate member). Further, in step S102, the heater 4 is heated to heat the upper mold 2 to the glass transition temperature Tg or higher (step of setting the mold temperature higher than the glass transition temperature of the material).
更に、型円板2aの下面がガラス転移点温度Tg以上に加熱された段階で、図2(b)に示すように、不図示の駆動部を駆動して上型2により素材Mを押圧する(ステップS103)。すると、素材Mの上面は急速にガラス転移点温度以上に加熱され溶融されて、その表面に型円板2aの微細形状2bを転写する(型を素材に向かって押圧して、微細形状を素材に転写するステップ)。 Further, when the lower surface of the mold disk 2a is heated to the glass transition temperature Tg or higher, as shown in FIG. 2 (b), the driving unit (not shown) is driven to press the material M by the upper mold 2. (Step S103). Then, the upper surface of the material M is rapidly heated to the glass transition temperature or higher and melted, and the fine shape 2b of the mold disk 2a is transferred to the surface (pressing the mold toward the material to make the fine shape into the material Step to transfer).
続いて、ステップS104で、ヒータ4の発熱を停止し、上型2を自然冷却(強制冷却でも良い)させ、それにより素材Mの上面温度をガラス転移点温度Tgを下回るように下げる。 Subsequently, in step S104, the heat generation of the heater 4 is stopped, and the upper mold 2 is naturally cooled (may be forced cooling), thereby lowering the upper surface temperature of the material M so as to be lower than the glass transition temperature Tg.
更に、ステップS105において、上型2を素材Mから離すように離型する(型を素材より離型させるステップ)。 Further, in step S105, the upper mold 2 is released so as to be separated from the material M (step of releasing the mold from the material).
本実施の形態によれば、素材Mと下型1との間に、熱伝導率が金属より小さい素材(例えばガラス)から形成された中間部材5を配置したので、加熱された上型2が素材Mに接触したときに、中間部材5を介して熱が伝導することが抑制され、素材Mの表面を少ないエネルギーで効率的に加熱でき、それにより微細形状2bの転写を低いプレス圧力で容易に行えるようになっている。又、素材Mと中間部材5とを両面テープ3で接着しているので、冷却時に素材Mと中間部材5との熱膨張差が生じても、微細形状2bが損傷することを回避できる。なお、両面テープ3の厚さは、約25μm程度であるので熱容量が小さいため、中間部材5に対して、その熱伝導率は無視することもできる。 According to the present embodiment, since the intermediate member 5 formed of a material (for example, glass) having a thermal conductivity smaller than that of the metal is disposed between the material M and the lower die 1, the heated upper die 2 is When contacted with the material M, heat conduction is suppressed through the intermediate member 5, and the surface of the material M can be efficiently heated with less energy, thereby facilitating the transfer of the fine shape 2b with a low press pressure. Can be done. Moreover, since the raw material M and the intermediate member 5 are bonded with the double-sided tape 3, even if a difference in thermal expansion between the raw material M and the intermediate member 5 occurs during cooling, it is possible to avoid damaging the fine shape 2b. Since the thickness of the double-sided tape 3 is about 25 μm and the heat capacity is small, the thermal conductivity of the intermediate member 5 can be ignored.
以下、本発明者らが行った試験結果を説明する。図4〜6を参照して説明する。まず、実施例として、図4(a)に示すように、下型1の上に5mmの高さの直方体状のガラス(BK7:熱伝導率1.4W/m・k)を中間部材5として配置し、その上に厚さ25μmの両面テープ3を用いて、厚さ188μmのシート状の素材M(ポリオレフィン系樹脂)を接着した。 Hereinafter, the test results conducted by the present inventors will be described. This will be described with reference to FIGS. First, as an example, as shown in FIG. 4A, a rectangular parallelepiped glass (BK7: thermal conductivity 1.4 W / m · k) having a height of 5 mm is used as the intermediate member 5 on the lower mold 1. Then, a sheet-like material M (polyolefin resin) having a thickness of 188 μm was adhered thereon using a double-sided tape 3 having a thickness of 25 μm.
更に、比較例として、図5(a)に示すように、下型1の上に5mmの高さの直方体状のSUS303(熱伝導率16.3W/m・k)を中間部材5’として配置し、その上に厚さ25μmの両面テープ3を用いて、厚さ188μmのシート状の素材M(ポリオレフィン系樹脂)を接着した。 Furthermore, as a comparative example, as shown in FIG. 5A, a rectangular parallelepiped SUS303 (thermal conductivity 16.3 W / m · k) having a height of 5 mm is disposed on the lower mold 1 as an intermediate member 5 ′. Then, a sheet-like material M (polyolefin resin) having a thickness of 188 μm was adhered thereon using a double-sided tape 3 having a thickness of 25 μm.
又、不図示の型円板2aとして、15mm角、厚さ0.525mmのシリコンウェハの中央部におけるφ4mmの領域に、高さ1286nm、ピッチ350nm、幅249nmの微細形状を形成した。 Further, as a mold disk 2a (not shown), a fine shape having a height of 1286 nm, a pitch of 350 nm, and a width of 249 nm was formed in a φ4 mm region at the center of a 15 mm square and 0.525 mm thick silicon wafer.
以上の実施例と比較例とに対して、図2の成形装置を利用して、図3のステップで微細形状の転写を試みた。型円板2aの温度は200℃、プレス圧力は4MPaに設定した。 With respect to the above examples and comparative examples, an attempt was made to transfer a fine shape in the step of FIG. 3 using the molding apparatus of FIG. The temperature of the mold disc 2a was set to 200 ° C., and the press pressure was set to 4 MPa.
図6は、実施例及び比較例の転写成形時におけるプレス圧力(a)、金型温度(b)、素材Mの裏面温度の経時変化を示すグラフである。図6(a)に示すように、プレス圧力が、接触開始から迅速に立ち上がるのは実施例の方であり、一方、冷却中においては比較例の方がプレス圧力が高くなる。更に、素材Mの裏面温度は、図6(c)に示すように、実施例が最高で155℃程度まで上昇するのに対し、比較例は最高で90℃程度までしか上昇しない(温度差ΔT=65℃)ことがわかる。実施例により形成された微細形状の顕微鏡写真を図4(b)に示し、比較例により形成された微細形状の顕微鏡写真を図5(b)に示す。 FIG. 6 is a graph showing changes over time in the press pressure (a), the mold temperature (b), and the back surface temperature of the material M at the time of transfer molding in Examples and Comparative Examples. As shown in FIG. 6A, the press pressure rises rapidly from the start of contact in the example, while the comparative example has a higher press pressure during cooling. Further, as shown in FIG. 6C, the back surface temperature of the material M increases up to about 155 ° C. in the example, whereas the comparative example increases only up to about 90 ° C. (temperature difference ΔT). = 65 ° C). FIG. 4B shows a micrograph of the fine shape formed by the example, and FIG. 5B shows a microphotograph of the fine shape formed by the comparative example.
以上の試験結果を考察するに、比較例は、素材Mが熱伝導性の高いSUS303製の中間部材5’によって支持されているため、型円板2aから付与される熱の多くが中間部材5’を介して下型1へと逃避してしまい、素材Mの温度をガラス転移点Tgを超えて上昇させることができなくなる。よって、型円板2aの微細形状が、素材M内に十分転写できず、図5(b)に示すような転写不良が生じたものと判断できる。 Considering the above test results, in the comparative example, since the material M is supported by the intermediate member 5 ′ made of SUS303 having high thermal conductivity, most of the heat applied from the mold disc 2 a is intermediate member 5. It escapes to the lower mold | type 1 via ', and it becomes impossible to raise the temperature of the raw material M beyond the glass transition point Tg. Therefore, it can be determined that the fine shape of the mold disk 2a cannot be sufficiently transferred into the material M, and a transfer failure as shown in FIG. 5B has occurred.
これに対し、実施例によれば、素材Mが熱伝導性の低いガラス製の中間部材5によって支持されているため、型円板2aから付与される熱が中間部材5を介して下型1へと逃避することが抑制され、素材Mの温度をガラス転移点Tgを超えて上昇させることができる。よって、型円板2aの微細形状が、素材M内に十分転写され、図4(b)に示すように良好な転写が実現できたと判断できる。 On the other hand, according to the embodiment, since the material M is supported by the intermediate member 5 made of glass having low thermal conductivity, the heat applied from the mold disc 2a is transmitted through the intermediate member 5 to the lower die 1. Escape is suppressed, and the temperature of the material M can be raised beyond the glass transition point Tg. Therefore, it can be determined that the fine shape of the mold disk 2a has been sufficiently transferred into the material M, and good transfer has been realized as shown in FIG.
以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。本発明の用途は、光学素子に限らず、シリコン基板上にPMMAの薄膜を塗布してなる素材に微細形状を転写してエッチングすることで、半導体素子を製造することもできる。 The present invention has been described above with reference to the embodiments. However, the present invention should not be construed as being limited to the above-described embodiments, and can be modified or improved as appropriate. The application of the present invention is not limited to an optical element, and a semiconductor element can also be manufactured by transferring and etching a fine shape on a material formed by applying a thin film of PMMA on a silicon substrate.
1 下型
2 上型
2a 型円板
2b 微細形状
3 両面テープ
4 ヒータ
5 中間部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Lower mold | type 2 Upper mold | type 2a type | mold disk 2b Fine shape 3 Double-sided tape 4 Heater 5 Intermediate member
Claims (10)
微細形状を有する型の温度を、前記素材のガラス転移点温度より高く設定するステップと、
前記型を前記素材に向かって押圧して、前記微細形状を前記素材に転写するステップと、
前記型を前記素材より離型させるステップと、を有することを特徴とする成形方法。 Attaching a material having an elastic modulus at normal temperature of 1 to 4 (GPa) to the holding portion through an intermediate member having a thermal conductivity smaller than that of a metal;
Setting the temperature of the mold having a fine shape higher than the glass transition temperature of the material;
Pressing the mold against the material to transfer the fine shape to the material;
A step of releasing the mold from the material.
常温での弾性率が1〜4(GPa)である素材を保持する保持部と、
前記素材と前記保持部との間に配置される熱伝導率が金属より小さい中間部材と、
前記型を加熱するヒータと、
前記型と前記保持部とを相対移動させる駆動部と、を有することを特徴とする成形装置。 A mold having a fine shape;
A holding unit for holding a material having an elastic modulus at room temperature of 1 to 4 (GPa);
An intermediate member having a smaller thermal conductivity than the metal disposed between the material and the holding portion;
A heater for heating the mold;
A molding apparatus comprising: a drive unit that relatively moves the mold and the holding unit.
The molding apparatus according to claim 6, wherein the fine shape has an aspect ratio of 1 or more, and includes a plurality of lines and spaces arranged at a predetermined pitch.
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