JP2016149578A - Production method of replica template for nanoimprinting - Google Patents

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Koji Yoshida
幸司 吉田
公二 市村
Koji Ichimura
公二 市村
栗原 正彰
Masaaki Kurihara
栗原  正彰
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method of a replica template, by which mold releasing is easy, generation of defects is reduced, and damages on a template are substantially prevented, in the production method of the replica template by a nanoimprinting method using a master template.SOLUTION: A transfer-target substrate has a protruding step structure on a light-transmitting substrate, where a pattern region in a first major surface for forming a transfer pattern is higher than a peripheral region, and has a recess on a second major surface opposing to the first major surface. In a step of forming a photo-curable resin layer on the first major surface of the transfer-target substrate, the first major surface side of the transfer-target substrate is disposed as a top side while the second major surface side of the transfer-target substrate is disposed as a bottom side; a field edge is defined; a photo-curable resin layer is formed on the protruding step structure of the transfer-target substrate; and the transfer pattern is formed.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、微細な凹凸パターンを形成するナノインプリント法に用いるテンプレートの製造方法に関し、さらに詳しくは、マスターテンプレートを用いてナノインプリント法により作製するレプリカテンプレートの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a template used in a nanoimprint method for forming a fine concavo-convex pattern, and more particularly to a method for manufacturing a replica template manufactured by a nanoimprint method using a master template.

近年、特に半導体デバイスにおいては、微細化の一層の進展により高速動作、低消費電力動作が求められ、また、システムLSIという名で呼ばれる機能の統合化などの高い技術が求められている。このような中、半導体デバイスのパターンを作製する要となるリソグラフィ技術は、デバイスパターンの微細化が進むにつれ露光波長の問題などからフォトリソ方式の限界が指摘され、また、露光装置などが極めて高価になってきている。   In recent years, particularly in semiconductor devices, high speed operation and low power consumption operation are required due to further progress in miniaturization, and high technology such as integration of functions called system LSIs is required. Under such circumstances, the lithography technology, which is essential for producing semiconductor device patterns, has pointed out the limitations of the photolithographic method due to the problem of exposure wavelength as the device pattern becomes finer, and the exposure apparatus is extremely expensive. It has become to.

その対案として、近年、微細凹凸パターンを用いたナノインプリントリソグラフィ(NIL)法が注目を集めている。1995年Princeton大学のChouらによって提案されたナノインプリント法は、装置価格や使用材料などが安価でありながら、10nm程度の高解像度を有する微細パターンを形成できる技術として期待されている。   In recent years, the nanoimprint lithography (NIL) method using a fine concavo-convex pattern has attracted attention as an alternative. The nanoimprint method proposed by Chou et al. In Princeton University in 1995 is expected as a technique capable of forming a fine pattern having a high resolution of about 10 nm while the apparatus price and materials used are inexpensive.

ナノインプリント法は、予め表面にナノメートルサイズの凹凸パターンを形成したテンプレートを、被加工基板表面に塗布形成された樹脂などの転写材料に押し付けて力学的に変形させて凹凸パターンを精密に転写し、パターン形成されたナノインプリント材料をレジストマスクとして被加工基板を加工する技術である。一度テンプレートを作製すれば、ナノ構造が簡単に繰り返して成型できるため高いスループットが得られて経済的であるとともに、有害な廃棄物が少ないナノ加工技術であるため、近年、半導体デバイスに限らず、さまざまな分野への応用が進められている。   In the nanoimprint method, a template with a nanometer-sized uneven pattern formed on the surface in advance is pressed against a transfer material such as a resin applied and formed on the surface of the substrate to be mechanically deformed to precisely transfer the uneven pattern, This is a technique for processing a substrate to be processed using a patterned nanoimprint material as a resist mask. Once the template is made, the nanostructure can be easily and repeatedly molded, so that high throughput is obtained and it is economical, and since it is a nano-processing technology with less harmful waste, not only semiconductor devices in recent years, Applications in various fields are being promoted.

このようなナノインプリント法には、熱可塑性樹脂を用いて熱により凹凸パターンを転写する熱ナノインプリント法や、光硬化性材料を用いて紫外線により凹凸パターンを転写する光ナノインプリント法などが知られている。転写材料としては、熱ナノインプリント法では熱可塑性樹脂、光ナノインプリント法では光硬化性樹脂などの光硬化性材料が用いられる。光ナノインプリント法は、室温で低い印加圧力でパターン転写でき、熱ナノインプリント法のような加熱・冷却サイクルが不要でテンプレートや樹脂の熱による寸法変化が生じないために、解像性、アライメント精度、生産性などの点で優れていると言われている。以後、本発明では、光ナノインプリント法を単にナノインプリント法と言う。   As such a nanoimprint method, a thermal nanoimprint method in which a concavo-convex pattern is transferred by heat using a thermoplastic resin, a photo nanoimprint method in which a concavo-convex pattern is transferred by ultraviolet rays using a photocurable material, and the like are known. As the transfer material, a thermoplastic resin is used in the thermal nanoimprint method, and a photocurable material such as a photocurable resin is used in the optical nanoimprint method. The optical nanoimprint method can transfer patterns at room temperature with a low applied pressure, and does not require a heating / cooling cycle like the thermal nanoimprint method and does not cause dimensional changes due to the heat of the template or resin. It is said that it is excellent in terms of sex. Hereinafter, in the present invention, the optical nanoimprint method is simply referred to as nanoimprint method.

図5は、従来のナノインプリント法によるパターン形成を示す工程断面図である。図5(a)に示すように、まず、転写すべきパターンを有するテンプレート50を準備する。一方、被加工基板51上に低粘性の光硬化性樹脂52を塗布する。   FIG. 5 is a process cross-sectional view showing pattern formation by a conventional nanoimprint method. As shown in FIG. 5A, first, a template 50 having a pattern to be transferred is prepared. On the other hand, a low-viscosity photocurable resin 52 is applied on the substrate 51 to be processed.

次に、テンプレート50の凹凸パターンを被加工基板51上の光硬化性樹脂52に接触させて加圧し、図5(b)に示すように、テンプレート50を押し付けた状態で光(紫外光)53を照射し、光硬化性樹脂を硬化させ、硬化した光硬化性樹脂54とする。   Next, the concavo-convex pattern of the template 50 is brought into contact with the photocurable resin 52 on the substrate 51 to be pressed, and light (ultraviolet light) 53 is applied while the template 50 is pressed as shown in FIG. Is applied to cure the photocurable resin to obtain a cured photocurable resin 54.

次に、図5(c)に示すように、テンプレート50を硬化した光硬化性樹脂54から離型する。離型後、被加工基板51上に光硬化性樹脂54による転写パターンが形成される。   Next, as illustrated in FIG. 5C, the template 50 is released from the cured photocurable resin 54. After the mold release, a transfer pattern is formed by the photocurable resin 54 on the substrate 51 to be processed.

ナノインプリント法では、テンプレート50の凸部に相当する部分の光硬化性樹脂54が被加工基板51上に薄い残膜として残るので、被加工基板51表面を露出させる必要がある場合には、図5(d)に示すように、酸素ガスを用いたイオンエッチング処理などで残膜を除去する。次いで、光硬化性樹脂をマスクとして被加工基板をエッチングして、図5(e)に示すように、転写パターンを形成した被加工基板55を得る。   In the nanoimprint method, the portion of the photocurable resin 54 corresponding to the convex portion of the template 50 remains as a thin remaining film on the substrate 51 to be processed. Therefore, when it is necessary to expose the surface of the substrate 51 to be processed, FIG. As shown in (d), the remaining film is removed by ion etching using oxygen gas or the like. Next, the substrate to be processed is etched using the photocurable resin as a mask to obtain a substrate to be processed 55 on which a transfer pattern is formed as shown in FIG.

ナノインプリント法で用いられるテンプレートには、パターン寸法の安定性、耐薬品性、加工特性などが求められる。ナノインプリント法においては、テンプレートのパターン形状を忠実に樹脂などの転写材料に転写しなければならないので、ナノインプリント法の場合を例に取ると、一般的には光硬化に用いる紫外線を透過する石英ガラス基板がテンプレートに用いられている。   Templates used in the nanoimprint method are required to have pattern dimension stability, chemical resistance, processing characteristics, and the like. In the nanoimprint method, the pattern shape of the template must be faithfully transferred to a transfer material such as a resin. For example, in the case of the nanoimprint method, a quartz glass substrate that generally transmits ultraviolet light used for photocuring. Is used in the template.

従来、ナノインプリントテンプレートの製造方法としては、テンプレートとなる基材全面に電子線レジストを塗布し、この電子線レジストに電子線描画を行ってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとして基材をエッチングして凹凸パターンを形成することでモールドを製造する方法が用いられている。   Conventionally, as a method for producing a nanoimprint template, an electron beam resist is applied to the entire surface of a substrate serving as a template, an electron beam drawing is performed on the electron beam resist, a resist pattern is formed, and the substrate is formed using the resist pattern as an etching mask. A method of manufacturing a mold by etching to form a concavo-convex pattern is used.

しかし、電子線による微細パターンの描画は高価な描画装置を用いて描画時間も長くかかるために、テンプレートの製造コストを上昇させるという問題があった。また、ナノインプリントの際に、テンプレートと被転写体の界面に異物が混入していると、両者が大きな損傷を受け、損傷を受けたモールドは通常、再使用することができなくなり、電子線リソグラフィで作製した高価なテンプレートを損失してしまうという問題があった。   However, drawing of a fine pattern with an electron beam takes a long time to draw using an expensive drawing apparatus, which raises the problem of increasing the manufacturing cost of the template. In addition, if foreign matter is mixed in the interface between the template and the transfer target during nanoimprinting, both of them will be damaged greatly, and the damaged mold cannot be reused normally. There was a problem that the produced expensive template was lost.

そこで、電子線リソグラフィで作製したテンプレートをマスターテンプレートとして母型とし、このマスターテンプレートからナノインプリント法により複製テンプレート(以後、レプリカテンプレートと称する)を作製するレプリカテンプレートの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1〜特許文献4参照)。ウェハ基板などへの通常のナノインプリントにはこのレプリカテンプレートを使用する。ナノインプリント法で作製するので製造コストが低減でき、複数のレプリカテンプレートを準備しておけばテンプレートの破損の問題に対処することができ、またテンプレートを用いるナノインプリント製造ラインを複数ラインとすることが可能となる利点がある。さらに、微細なパターンを有するマスターテンプレート及びレプリカテンプレートを作製する場合、ナノインプリント特有の工程以外の工程で、従来のフォトマスク用の製造装置を用いることにより、加工、検査などパターン精度の維持管理に有利であり、製造コストも低減できるという利点がある。   Therefore, a replica template manufacturing method has been proposed in which a template manufactured by electron beam lithography is used as a master template as a master template, and a replica template (hereinafter referred to as a replica template) is manufactured from the master template by a nanoimprint method (for example, Patent Literature 1 to Patent Literature 4). This replica template is used for normal nanoimprint on a wafer substrate or the like. Since it is manufactured by the nanoimprint method, the manufacturing cost can be reduced. If multiple replica templates are prepared, the problem of template damage can be dealt with, and the nanoimprint production line using the template can be made into multiple lines. There are advantages. Furthermore, when producing master templates and replica templates with fine patterns, it is advantageous for maintenance and management of pattern accuracy, such as processing and inspection, by using a conventional photomask manufacturing apparatus in processes other than those specific to nanoimprinting. There is an advantage that the manufacturing cost can be reduced.

特許第4671860号公報Japanese Patent No. 4671860 特許第4630886号公報Japanese Patent No. 4630886 特開2011−199052号公報JP 2011-199052 A US2010/0092599A1US2010 / 0092599A1

しかしながら、特許文献1〜特許文献3に記載のレプリカテンプレートの製造方法は、用いる基板のサイズに関する記載は無く、記載されている製造方法を厚い基板を用いて行う場合、ナノインプリント後、密着したマスターテンプレートと被転写基板とを離型するのに困難を伴う場合が多く、この離型工程で転写パターンに欠陥が発生したり、さらにはマスターテンプレートやレプリカテンプレートが損傷するなどの問題が生じ、レプリカテンプレートの製造は容易ではなかった。また、特許文献4に記載のレプリカテンプレートの製造方法は、被転写基板側の基板の一部を薄くする方法が記載されているが、マスターテンプレート及びレプリカテンプレートに関する基板のサイズや構成に関する記載はなされていない。   However, the replica template manufacturing method described in Patent Documents 1 to 3 has no description regarding the size of the substrate to be used, and when the described manufacturing method is performed using a thick substrate, the master template adhered after nanoimprinting In many cases, it is difficult to release the substrate and the substrate to be transferred. In this release process, there are problems such as defects in the transfer pattern and damage to the master template and replica template. The manufacture of was not easy. The replica template manufacturing method described in Patent Document 4 describes a method of thinning a part of the substrate on the transfer substrate side, but does not describe the size and configuration of the substrate related to the master template and the replica template. Not.

そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、本発明の目的は、ナノインプリント特有の製造工程以外の工程で、従来のフォトマスク用の製造装置を用いることにより、パターン精度の維持管理に有利であり、製造コストも低減できるという利点を生かしつつ、マスターテンプレートを用いてナノインプリント法によりレプリカテンプレートを製造するレプリカテンプレートの製造方法において、ナノインプリント後、マスターテンプレートと被転写基板の離型が容易であり、転写パターンに欠陥発生が少なく、マスターテンプレートとレプリカテンプレートに損傷が生じにくいレプリカテンプレートの製造方法を提供することにある。   Therefore, the present invention has been made in view of the above problems. That is, the object of the present invention is to utilize the advantages that it is advantageous for maintenance and management of pattern accuracy and can reduce the manufacturing cost by using a conventional photomask manufacturing apparatus in a process other than the manufacturing process peculiar to nanoimprint. However, in the replica template manufacturing method of manufacturing a replica template using the master template by the nanoimprint method, it is easy to release the master template and the substrate to be transferred after nanoimprinting. An object of the present invention is to provide a replica template manufacturing method in which damage to the replica template is unlikely to occur.

本発明者は、ナノインプリント特有の製造工程以外の工程で、従来のフォトマスク用の基板と製造装置を用い、ナノインプリント法によりレプリカテンプレートを製造する従来のレプリカテンプレートの製造方法においては、マスターテンプレートと被転写基板との離型が困難な一因として、2枚の厚い基板同士によるナノインプリントでは、離型時に基板に変形が生じにくいために基板の端部から離れにくいこと、転写パターン面積が広いと、離型時の力が増大し、良好なパターン転写がしにくいことに着目し、基板が一定の変形を生じるような構造にし、転写パターン面積を制限することにより、良好なパターン転写を可能としたものである。この場合、マスターテンプレートと被転写基板のいずれかの基板もしくは両方の基板の裏面加工が必要となるが、裏面加工時のパターン欠陥発生を避けるために、マスターテンプレートは加工せず、パターンの形成されていない被転写基板をインプリント工程の前に加工することが望ましいことを見出し、本発明を完成させたものである。   In the conventional replica template manufacturing method in which a replica template is manufactured by a nanoimprint method using a conventional photomask substrate and a manufacturing apparatus in a process other than the manufacturing process peculiar to nanoimprint, As one of the reasons why it is difficult to release from the transfer substrate, in nanoimprinting with two thick substrates, it is difficult to separate from the edge of the substrate because the substrate hardly deforms at the time of release, and when the transfer pattern area is wide, Focusing on the fact that the force at the time of mold release increases and difficult pattern transfer is difficult, making the structure that the substrate undergoes constant deformation, and limiting the transfer pattern area enables good pattern transfer. Is. In this case, it is necessary to process the back surface of either the master template and the substrate to be transferred, or both substrates, but in order to avoid pattern defects during back surface processing, the master template is not processed and the pattern is formed. The present invention has been completed by finding that it is desirable to process an untransferred substrate before the imprint process.

上記の課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、第1の主面と第2の主面を有する被転写基板の前記第1の主面上に光硬化性樹脂層を形成し、前記光硬化性樹脂層と凹凸パターンを有するマスターテンプレートとを密着させて加圧し、光を照射して前記光硬化性樹脂層を硬化させ、前記マスターテンプレートを前記硬化した光硬化性樹脂層から離型し、前記被転写基板の第1の主面に前記硬化した光硬化性樹脂層を形成し、前記硬化した光硬化性樹脂層及び前記被転写基板をエッチングして、前記被転写基板の第1の主面に凹凸の転写パターンを形成するレプリカテンプレートの製造方法において、前記マスターテンプレートは、平行平面の石英ガラス基板上に凹凸パターンが形成され、前記被転写基板は、光透過性基板上に、前記転写パターンを形成する前記第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造を有し、前記第1の主面に相対する前記第2の主面に、前記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、前記第1の主面のパターン領域よりも広い面積のくぼみを有し、前記凸状の段差構造が、前記光透過性基板の前記第1の主面の中央部に位置し、前記被転写基板の前記第1の主面上に光硬化性樹脂層を形成する工程に際し、前記被転写基板の第1の主面側を天側に配置し、前記被転写基板の第2の主面側を地側に配置して、フィールドエッジを規定して、前記被転写基板の前記凸状の段差構造上に前記光硬化性樹脂層を形成して、前記転写パターンを形成することを特徴とするものである。   In order to solve the above-described problem, a replica template manufacturing method according to the first aspect of the present invention provides a first main surface of a transfer substrate having a first main surface and a second main surface. A photocurable resin layer is formed on a surface, the photocurable resin layer and a master template having a concavo-convex pattern are brought into close contact with each other, pressed, irradiated with light to cure the photocurable resin layer, and the master The template is released from the cured photocurable resin layer, the cured photocurable resin layer is formed on the first main surface of the transferred substrate, and the cured photocurable resin layer and the transferred image are transferred. In the replica template manufacturing method of etching a substrate to form a concavo-convex transfer pattern on the first main surface of the transferred substrate, the master template has a concavo-convex pattern formed on a parallel flat quartz glass substrate. The transfer substrate has a convex step structure in which the pattern region of the first main surface forming the transfer pattern is higher than the surroundings on the light-transmitting substrate, and the first main surface has The opposing second main surface has a depression that overlaps with the pattern region of the first main surface and has a larger area than the pattern region of the first main surface, and the convex stepped structure is And a step of forming a photocurable resin layer on the first main surface of the substrate to be transferred and forming a photocurable resin layer on the first main surface of the substrate to be transferred. The first main surface side is arranged on the top side, the second main surface side of the transferred substrate is arranged on the ground side, the field edge is defined, and the convex step structure of the transferred substrate is The transfer pattern is formed by forming the photo-curing resin layer.

本発明の請求項2に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記凸状の段差構造の面積が、前記光透過性基板の前記第1の主面の面積の10%以下で、0.5%以上であることを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to the second aspect of the present invention is the replica template manufacturing method according to the first aspect, wherein the area of the convex step structure is the first of the light-transmitting substrate. 10% or less of the area of the main surface of 1 and 0.5% or more.

本発明の請求項3に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1または請求項2に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記マスターテンプレートは、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの石英ガラス基板であることを特徴とするものである。   A replica template manufacturing method according to a third aspect of the present invention is the replica template manufacturing method according to the first or second aspect, wherein the master template has a size of 6 inches square and a thickness of 0. .25 inch quartz glass substrate.

本発明の請求項4に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1から請求項3までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記くぼみは、正方形、長方形、円形、楕円形からなる一群の幾何学形状から選択される幾何学形状を有することを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to the invention described in claim 4 of the present invention is the replica template manufacturing method according to any one of claims 1 to 3, wherein the indentation is a square, It has a geometric shape selected from a group of geometric shapes consisting of a rectangle, a circle and an ellipse.

本発明の請求項5に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1から請求項4までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記くぼみは、前記第1の主面と平行な底面を備え、前記第1の主面から前記くぼみの底面までの距離が、前記被転写基板の厚さの半分よりも小さいことを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to the invention described in claim 5 of the present invention is the replica template manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein the recess is the first 1 has a bottom surface parallel to the main surface, and the distance from the first main surface to the bottom surface of the recess is smaller than half the thickness of the substrate to be transferred.

本発明の請求項6に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1から請求項5までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記被転写基板が、前記第1の主面に金属膜が形成されていることを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to the invention described in claim 6 of the present invention is the replica template manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the substrate to be transferred is: A metal film is formed on the first main surface.

本発明の請求項7に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項6に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記金属膜が、クロムまたはクロムを含む化合物であることを特徴とするものである。   A method for manufacturing a replica template according to a seventh aspect of the present invention is the method for manufacturing a replica template according to the sixth aspect, wherein the metal film is chromium or a compound containing chromium. Is.

本発明の請求項8に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1から請求項7までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記マスターテンプレートの凹凸パターンを前記被転写基板の前記光硬化性樹脂層に転写するに際し、前記被転写基板の前記くぼみ部分に流体を用いて加圧または減圧を行うことにより、前記くぼみ部分の形状を湾曲形状に変えながら転写パターンを形成することを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to an eighth aspect of the present invention is the replica template manufacturing method according to any one of the first to seventh aspects, wherein: Is transferred to the photocurable resin layer of the substrate to be transferred, by applying pressure or decompression to the recess portion of the substrate to be transferred using a fluid, while changing the shape of the recess portion to a curved shape. A transfer pattern is formed.

本発明の請求項9に記載の発明に係るレプリカテンプレートの製造方法は、請求項1から請求項8までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法において、前記マスターテンプレートの凹凸パターンを前記被転写基板の前記光硬化性樹脂層に転写するに際し、前記マスターテンプレートの4辺の側面にのみ加圧を行うことにより、前記マスターテンプレートのパターンの大きさを変えながら転写パターンを形成することを特徴とするものである。   The replica template manufacturing method according to the ninth aspect of the present invention is the replica template manufacturing method according to any one of the first to eighth aspects, wherein the uneven pattern of the master template is Is transferred to the photocurable resin layer of the substrate to be transferred, by applying pressure only to the four side surfaces of the master template, thereby forming a transfer pattern while changing the size of the pattern of the master template. It is characterized by this.

本発明のナノインプリント法によるレプリカテンプレートの製造方法によれば、被転写基板の第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い段差構造を有し、第2の主面に、上記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域よりも広い面積を有するくぼみを有する被転写基板を用いることにより、ナノインプリント後、マスターテンプレートと被転写基板との離型が容易で、転写パターンに欠陥発生が少なく、マスターテンプレートとレプリカテンプレートの損傷が生じにくいという効果を奏する。   According to the replica template manufacturing method using the nanoimprint method of the present invention, the pattern region of the first main surface of the substrate to be transferred has a step structure higher than the surroundings, and the first main surface is formed on the second main surface. By using a substrate to be transferred that has a depression that overlaps the pattern region of the surface and has a larger area than the pattern region of the first main surface, it is easy to release the master template and the substrate to be transferred after nanoimprinting. There is an effect that the transfer pattern has few defects and the master template and the replica template are hardly damaged.

本発明の製造方法によるレプリカテンプレートは、テンプレート製造工程において欠陥発生が少ないので、マスターテンプレートの反転したパターンを有する高品質のレプリカテンプレートが得られる。   Since the replica template produced by the production method of the present invention has few defects in the template production process, a high-quality replica template having an inverted pattern of the master template can be obtained.

本発明のレプリカテンプレートの製造方法の一実施形態を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows one Embodiment of the manufacturing method of the replica template of this invention. 図1に続く本発明のレプリカテンプレートの製造方法を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the manufacturing method of the replica template of this invention following FIG. 図1に示す本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板の一例を示す平面模式図である。It is a plane schematic diagram which shows an example of the to-be-transferred substrate used for the manufacturing method of the replica template of this invention shown in FIG. 本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板の製造工程の一例を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows an example of the manufacturing process of the to-be-transferred substrate used for the manufacturing method of the replica template of this invention. 従来のナノインプリント法によるパターン形成を示す工程断面図である。It is process sectional drawing which shows the pattern formation by the conventional nanoimprint method.

以下、図面に基づいて、本発明の実施形態に係るナノインプリント用テンプレートの製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, based on drawings, the manufacturing method of the template for nanoimprinting concerning the embodiment of the present invention is explained in detail.

(実施形態1)
図1及びそれに続く図2は、本発明のレプリカテンプレートの製造方法の一実施形態を示す工程断面図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 and subsequent FIG. 2 are process cross-sectional views illustrating an embodiment of the replica template manufacturing method of the present invention.

まず、図1(a)に示すように、本発明の製造方法によりレプリカテンプレートとする被転写基板10を準備する。図1(a)は、被転写基板10の一例の断面模式図である。図3は、図1及び図2に示す本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板10の一例の平面模式図であり、図3のA−A線の断面図が図1(a)である。   First, as shown in FIG. 1A, a transfer substrate 10 serving as a replica template is prepared by the manufacturing method of the present invention. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of an example of the transfer substrate 10. FIG. 3 is a schematic plan view of an example of the transfer substrate 10 used in the replica template manufacturing method of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, and a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 3 is shown in FIG. It is.

本発明のレプリカテンプレートの製造方法において、被転写基板10は、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの平行平面の石英ガラス基板上に、第1の主面11と第2の主面12とを有し、転写パターンを形成する第1の主面11のパターン領域13が周囲よりも高い凸状の段差構造(メサ構造とも言う)14を有しており、第1の主面11に相対する第2の主面12に、第1の主面のパターン領域13と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域13よりも広い面積を有するくぼみ15を有し、上記の凸状の段差構造が、6インチ角の石英ガラス基板の中央部に位置し、その面積が6インチ角の石英ガラス基板の第1の主面の面積の10%以下で、0.5%以上であるようにしたものである。   In the replica template manufacturing method of the present invention, the transferred substrate 10 has a first main surface 11 and a second main surface on a parallel flat quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches. 12, the pattern region 13 of the first main surface 11 forming the transfer pattern has a convex step structure (also referred to as a mesa structure) 14 higher than the surroundings, and the first main surface 11 The second main surface 12 opposite to the first main surface 12 has a recess 15 that overlaps with the pattern region 13 of the first main surface and has a larger area than the pattern region 13 of the first main surface. The step structure is located at the center of the 6-inch square quartz glass substrate, and the area is 10% or less and 0.5% or more of the area of the first main surface of the 6-inch square quartz glass substrate. It is what I did.

従来のレプリカテンプレートの製造方法のように、マスターテンプレートと被転写基板が厚い基板同士では、インプリント後に離型することが困難であるのに対し、本発明のレプリカテンプレートの製造方法における被転写基板10は、パターン領域13と重なり、かつ、パターン領域13よりも広い面積のくぼみ15を有することにより、インプリント後にマスターテンプレートと離型する際に、被転写基板10がある程度変形し、被転写基板10の端部から引き離していくことが可能となる。また、上記被転写基板10は、インプリント時においても、凹凸パターン周辺の空気を押し出す効果があり、マスターテンプレートとの転写時の密着性を良くして、欠陥発生が抑えられた光硬化性樹脂パターンを転写することができる。この効果については、作製したレプリカテンプレートを用いて、被転写基板にインプリントする場合にも同様の効果が得られる。   Unlike the conventional replica template manufacturing method, it is difficult to release the mold after imprinting between the master template and the substrate to be transferred that are thick, whereas the substrate to be transferred in the replica template manufacturing method of the present invention 10 has an indentation 15 that overlaps with the pattern region 13 and has a larger area than the pattern region 13, so that when the substrate 10 is released from the master template after imprinting, the transfer substrate 10 is deformed to some extent. It becomes possible to pull away from the end of 10. In addition, the substrate to be transferred 10 has an effect of extruding air around the uneven pattern even at the time of imprinting, improves the adhesion at the time of transfer with the master template, and is a photocurable resin in which the occurrence of defects is suppressed. The pattern can be transferred. With respect to this effect, the same effect can be obtained when imprinting on the transfer substrate using the produced replica template.

上記のように、離型を容易に開始させるためには、マスターテンプレートまたは被転写基板の少なくとも一方にくぼみを設ければよいことになる。しかし、マスターテンプレートは電子線リソグラフィでパターンを形成し、ドライエッチングなどにマスク製造装置を使用するので、従来のフォトマスク製造装置やマスクプロセスに適合し易い基板構造であることが望ましい。また、マスターテンプレートにくぼみを設けるとすると、製造工程が増えることによりマスターテンプレートの欠陥も増える問題が生じる。したがって、本発明のレプリカテンプレートの製造方法では、マスターテンプレート側にくぼみは設けず、被転写基板側にくぼみを設けている。   As described above, in order to easily start the mold release, it is only necessary to provide a recess in at least one of the master template and the transfer substrate. However, since the master template forms a pattern by electron beam lithography and uses a mask manufacturing apparatus for dry etching or the like, it is desirable that the master template has a substrate structure that can easily be adapted to a conventional photomask manufacturing apparatus or mask process. Further, if the recess is provided in the master template, there arises a problem that defects in the master template increase due to an increase in the manufacturing process. Therefore, in the replica template manufacturing method of the present invention, no recess is provided on the master template side, but a recess is provided on the transfer substrate side.

したがって、本発明のレプリカテンプレートの製造方法では、マスターテンプレートは、フォトマスク製造装置やマスクプロセスに適合する基板構造として、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの平行平面の石英ガラス基板上に凹凸パターンが形成され、段差構造及びくぼみを有していないマスターテンプレートを用いている。上記の大きさの石英ガラス基板は、フォトマスクで使用実績が高く、高品質である。   Therefore, in the replica template manufacturing method of the present invention, the master template is formed on a parallel flat quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches as a substrate structure suitable for a photomask manufacturing apparatus and a mask process. A master template is used in which a concavo-convex pattern is formed on the surface and does not have a step structure and a depression. The quartz glass substrate having the above-mentioned size is used with a photomask and has a high quality.

本発明のレプリカテンプレートの製造方法において、被転写基板10は、第1の主面11のパターン領域13が周囲よりも高い凸状の段差構造(メサ構造)14を有し、凸状の段差構造とすることにより、ナノインプリント時にパターン領域以外の被転写基板の部位がマスターテンプレートと接触して欠陥や破損が生じるのを防止し、また接触部分を少なくすることにより両者の離型をし易くしている。凸状の段差構造14は、ナノインプリント時に均一なパターン転写を行い、離型時に転写パターンに損傷を与えないために、被転写基板10の第1の主面の中央部に設けるのが好ましい。また、くぼみと同様、作製したレプリカテンプレートを用いて、被転写基板に特に複数ショットのインプリントする場合、先にインプリントしたパターンに干渉させることなく、良好なパターン形成ができる。   In the replica template manufacturing method of the present invention, the transferred substrate 10 has a convex step structure (mesa structure) 14 in which the pattern region 13 of the first main surface 11 is higher than the surroundings, and the convex step structure. This prevents the transfer substrate part other than the pattern area from coming into contact with the master template at the time of nanoimprinting, and also makes it easier to release the two by reducing the contact part. Yes. The convex step structure 14 is preferably provided at the center of the first main surface of the substrate 10 to be transferred so as to perform uniform pattern transfer during nanoimprinting and not damage the transfer pattern during release. Similarly to the depression, when the imprint of a plurality of shots is performed on the substrate to be transferred using the produced replica template, a favorable pattern can be formed without causing interference with the previously imprinted pattern.

本発明において、光硬化性樹脂の塗布方法としては、従来公知のスピン塗布方式やインクジェット塗布方式が用いられるが、フィールド内を所定の領域毎に分けて塗布量を制御して光硬化性樹脂を塗布することが可能なインクジェット方式がより好ましい。ナノインプリント法では、塗布する光硬化性樹脂の必要量を転写すべきパターン密度に応じて変化させる必要が生じることがあるからである。1フィールドはナノインプリントする際の1ショットサイズに相当する。   In the present invention, a conventionally known spin coating method or inkjet coating method is used as a coating method of the photocurable resin, but the photocurable resin is controlled by controlling the coating amount by dividing the field into predetermined regions. An inkjet method that can be applied is more preferable. This is because in the nanoimprint method, it may be necessary to change the required amount of the photocurable resin to be applied according to the pattern density to be transferred. One field corresponds to one shot size for nanoimprinting.

さらに、凸状の段差構造14とすることにより、被転写基板10の第1の主面11上に光硬化性樹脂層を形成するに際し、フィールドエッジを規定して、インクジェット方式により凸状の段差構造14上にのみ光硬化性樹脂を塗布し、均一な塗布層とすることを容易にしている。   Furthermore, by forming the convex step structure 14, when forming the photocurable resin layer on the first main surface 11 of the substrate 10 to be transferred, the field edge is defined and the convex step is formed by the ink jet method. It is easy to apply a photocurable resin only on the structure 14 to form a uniform coating layer.

被転写基板10の凸状の段差構造14の面積は、離型工程での離型力の大きさに関係する。離型については、マスターテンプレート側に離型処理を施すことが、一般的に知られている。離型処理の材料によって、離型力の大きさは変化するが、より撥水性の高い材料を使用した場合、毛管力が小さくなるため、未充填欠陥が生じる恐れがある。したがって、未充填欠陥が起きない程度に撥水性を制御する必要がある。一方、離型力の大きさは、概ね、転写する面積に比例して変化する。面積が広くなるにつれて、力が強くなるため、光硬化性樹脂層の破断が起き易くなる。基板の材質や形状などに依存するが、大きさ6インチ角の石英ガラス基板を用いた系においては、概ね5cm角以下の転写面積であることが望ましい。したがって、本発明においては、凸状の段差構造14の面積は、6インチ角の石英ガラス基板の第1の主面の面積の10%以下とするものである。   The area of the convex step structure 14 of the transfer substrate 10 is related to the magnitude of the release force in the release step. As for mold release, it is generally known to perform a mold release process on the master template side. Although the magnitude of the release force varies depending on the material for the release treatment, when a material having higher water repellency is used, the capillary force is reduced, which may cause unfilled defects. Therefore, it is necessary to control water repellency to such an extent that unfilled defects do not occur. On the other hand, the magnitude of the release force changes in proportion to the area to be transferred. Since the force becomes stronger as the area becomes larger, the photocurable resin layer tends to break. Although it depends on the material and shape of the substrate, in a system using a 6-inch square quartz glass substrate, it is desirable that the transfer area is approximately 5 cm square or less. Therefore, in the present invention, the area of the convex step structure 14 is 10% or less of the area of the first main surface of the 6-inch square quartz glass substrate.

一方、凸状の段差構造14の面積の下限については、光硬化性樹脂層の塗布工程での、膜厚の誤差に関係する。即ち、インクジェット装置を用いて、光硬化性樹脂を塗布する場合、インクジェットで飛翔させる樹脂の量が限定されるため、小さい面積では、望ましい液量に制御することが困難である。また、液量の変動に対する余裕度もとり難い。したがって、インクジェット装置で1000ショット以上塗布する方が望ましく、1ショットで3ピコリットルの液量が塗布される場合、概ね1cm角以上であるのが望ましい。したがって、本発明においては、凸状の段差構造14の面積は、6インチ角の石英ガラス基板の第1の主面の面積の0.5%以上とするものである。   On the other hand, the lower limit of the area of the convex step structure 14 relates to an error in film thickness in the coating process of the photocurable resin layer. That is, when a photocurable resin is applied using an ink jet apparatus, the amount of resin to be ejected by ink jet is limited, so that it is difficult to control the liquid amount to a desired value in a small area. Moreover, it is difficult to provide a margin for fluctuations in the liquid volume. Therefore, it is desirable to apply 1000 shots or more with an ink jet apparatus, and when a liquid amount of 3 picoliters is applied with 1 shot, it is desirable that the application is approximately 1 cm square or more. Therefore, in the present invention, the area of the convex step structure 14 is 0.5% or more of the area of the first main surface of the 6-inch square quartz glass substrate.

本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板10のくぼみ15の形状は、正方形、長方形、円形、楕円からなる一群の幾何学形状から選択される形状を有するものである。   The shape of the recess 15 of the transferred substrate 10 used in the replica template manufacturing method of the present invention has a shape selected from a group of geometric shapes including a square, a rectangle, a circle, and an ellipse.

さらに、被転写基板10のくぼみ15は、第1の主面11と平行な底面16を備え、第1の主面11からくぼみの底面16までの距離(d)が、被転写基板10の厚さ(t)の半分よりも小さいのが好ましい。被転写基板10の厚さ(t)の半分よりも小さくして、くぼみ領域の基板の厚さを薄くすることにより、ナノインプリント後にマスターテンプレートと被転写基板を離型する際に、被転写基板10が弾性変形し、離型し易くなるからである。   Further, the recess 15 of the transfer substrate 10 includes a bottom surface 16 parallel to the first main surface 11, and the distance (d) from the first main surface 11 to the bottom surface 16 of the recess is the thickness of the transfer substrate 10. It is preferably less than half of (t). By reducing the thickness of the substrate in the indentation region to be smaller than half the thickness (t) of the transferred substrate 10, when the master template and the transferred substrate are released after nanoimprinting, the transferred substrate 10 is removed. This is because elastically deforms and becomes easy to release.

一方、第1の主面11からくぼみの底面16までの距離(d)の下限は、被転写基板の材質、くぼみ領域や段差構造の形状・面積などにより異なるが、テンプレートとしての強度を保持するために一定の厚さ以上が必要である。例えば、厚さ0.25インチの石英ガラス基板に直径60mmの円形状のくぼみを設ける場合には、距離(d)は少なくとも0.5mm以上の厚さとするのが好ましい。   On the other hand, the lower limit of the distance (d) from the first main surface 11 to the bottom surface 16 of the indentation varies depending on the material of the substrate to be transferred, the indentation region, the shape / area of the step structure, etc., but retains the strength as a template. Therefore, a certain thickness or more is necessary. For example, when a circular recess having a diameter of 60 mm is provided on a 0.25 inch thick quartz glass substrate, the distance (d) is preferably at least 0.5 mm or more.

本発明のレプリカテンプレートの製造方法は、被転写基板10が、凸状の段差構造14を含む第1の主面11に金属膜が形成されているのが好ましい。被転写基板10をドライエッチングして転写パターンを形成するに際し、硬化した光硬化性樹脂パターンのみではエッチング耐性が十分でない場合がある。そこで、硬化した光硬化性樹脂パターンを金属膜パターンに変換し、金属膜をハードマスクとして被転写基板10をドライエッチングする方法を用いるのが好ましい。   In the replica template manufacturing method of the present invention, it is preferable that the transferred substrate 10 has a metal film formed on the first main surface 11 including the convex stepped structure 14. When the transfer substrate 10 is dry-etched to form a transfer pattern, the cured photocurable resin pattern alone may not have sufficient etching resistance. Therefore, it is preferable to use a method in which the cured photocurable resin pattern is converted into a metal film pattern, and the transferred substrate 10 is dry-etched using the metal film as a hard mask.

上記の金属膜としては、被転写基板10となる石英ガラス基板などをエッチングするときに用いるフッ素系ガスに耐性が大きいクロムまたはクロムを含む化合物(酸化クロム、窒化クロム、酸化窒化クロムなど)が好ましく、膜厚10nm〜80nm程度の範囲で用いられる。   As the metal film, chromium or a compound containing chromium (chromium oxide, chromium nitride, chromium oxynitride, etc.) having high resistance to a fluorine-based gas used when etching a quartz glass substrate or the like to be transferred substrate 10 is preferable. The film thickness is in the range of about 10 nm to 80 nm.

(被転写基板の製造方法)
ここで、本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板10の製造方法について、図面を用いて説明する。図4は、本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板の製造工程の一例を示す工程断面図である。図4では、図1と同じ部位を示す場合には、同じ符号を用いている。
(Transfer substrate manufacturing method)
Here, a manufacturing method of the transfer substrate 10 used in the manufacturing method of the replica template of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a process cross-sectional view illustrating an example of a manufacturing process of a transfer substrate used in the replica template manufacturing method of the present invention. In FIG. 4, the same reference numerals are used to indicate the same parts as in FIG.

図4(a)に示すように、第1の主面11と第2の主面12とを有する被転写基板10aを準備する。上記のように、本発明において、被転写基板10aは、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの平行平面の石英ガラス基板とするものである。   As shown in FIG. 4A, a transfer substrate 10a having a first main surface 11 and a second main surface 12 is prepared. As described above, in the present invention, the substrate 10a to be transferred is a parallel flat quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches.

次に、図4(b)に示すように、第1の主面11に周囲よりも高い凸状の段差構造(メサ構造)14を有する被転写基板10bを形成する。後述するように、この段差構造14上にパターン領域13を設けるものである。凸状の段差構造14は、所定の領域をあらかじめレジストパターンあるいはレジストとクロムなどの金属膜のパターンでマスクし、フッ化水素酸水溶液を用いたウェットエッチングにより形成することができる。凸状の段差構造の高さは、数μm〜数10μmの範囲で設けられる。凸状の段差構造をなすパターン領域13の面積は、必要とする1フィールドのパターンに依存するが、例えば、数10mm×数10mmの矩形状で設定される。   Next, as shown in FIG. 4B, a transfer substrate 10 b having a convex step structure (mesa structure) 14 higher than the surrounding is formed on the first main surface 11. As will be described later, a pattern region 13 is provided on the step structure 14. The convex step structure 14 can be formed by wet etching using a hydrofluoric acid aqueous solution with a predetermined region masked in advance with a resist pattern or a pattern of a resist and a metal film such as chromium. The height of the convex step structure is provided in the range of several μm to several tens of μm. The area of the pattern region 13 having a convex step structure depends on a required one-field pattern, but is set to a rectangular shape of several tens mm × several tens mm, for example.

次に、被転写基板10bの第2の主面12を,従来公知のザグリ加工などの方法で加工して、くぼみ15を形成し、図4(c)に示すように、第1の主面11のパターン領域13が周囲よりも高い凸状の段差構造14を有し、第1の主面11に相対する上記の第2の主面12に、第1の主面のパターン領域13と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域13よりも広い面積のくぼみ15を有する被転写基板10を形成する。   Next, the second main surface 12 of the substrate to be transferred 10b is processed by a conventionally known method such as counterboring to form a recess 15, and as shown in FIG. 4 (c), the first main surface 12 11 pattern region 13 has a convex step structure 14 higher than the surrounding, and overlaps with the second main surface 12 opposite to the first main surface 11 with the pattern region 13 of the first main surface. In addition, the transfer substrate 10 having the depression 15 having a larger area than the pattern region 13 on the first main surface is formed.

被転写基板10を構成する材料としては、ナノインプリントに用いる光を透過する光学研磨された石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウムなどが挙げられるが、石英ガラスは、フォトマスク用基板としての使用実績が高く品質が安定しており、段差構造、くぼみ及び凹凸パターンを設けることにより一体化した光透過性の構造とすることができ、高精度の微細な凹凸パターンを形成できるので、より好ましい。   Examples of the material constituting the substrate 10 to be transferred include optically polished quartz glass, soda glass, fluorite, and calcium fluoride that transmit light used for nanoimprinting, and quartz glass is used as a photomask substrate. It is more preferable because it has a high track record of use and stable quality, and can be integrated into a light-transmitting structure by providing a step structure, a dent and a concave / convex pattern, and can form a fine concave / convex pattern with high accuracy. .

再び、図1に戻って説明する。図1(b)に示すように、準備された上記の被転写基板10の第1の主面11の凸状の段差構造14上に光硬化性樹脂層17を形成する。一方、転写すべき凹凸パターン19を設けたマスターテンプレート18を用意する。   Again, returning to FIG. As shown in FIG. 1B, a photocurable resin layer 17 is formed on the convex stepped structure 14 of the first main surface 11 of the prepared substrate 10 to be transferred. On the other hand, a master template 18 provided with an uneven pattern 19 to be transferred is prepared.

次に、図1(c)に示すように、被転写基板10の凸状の段差構造14上の光硬化性樹脂層17とマスターテンプレート18の凹凸パターン19とを密着させて加圧し、光(紫外光)20を照射して光硬化性樹脂層を硬化させる。   Next, as shown in FIG. 1 (c), the photocurable resin layer 17 on the convex step structure 14 of the substrate 10 to be transferred and the concave / convex pattern 19 of the master template 18 are brought into close contact with each other and pressed, and light ( UV light) 20 is irradiated to cure the photocurable resin layer.

次に、マスターテンプレート18を硬化した光硬化性樹脂から離型する。離型後、図1(d)に示すように、被加工基板10の第1の主面11の凸状の段差構造14上に硬化した光硬化性樹脂21による転写パターンが形成される。   Next, the master template 18 is released from the cured photocurable resin. After the mold release, as shown in FIG. 1D, a transfer pattern is formed by the cured photocurable resin 21 on the convex stepped structure 14 of the first main surface 11 of the substrate 10 to be processed.

ナノインプリント法では、マスターテンプレート18の凹凸パターンの凸部に相当する部分の光硬化性樹脂が被加工基板上に薄い残膜として残るので、図2(e)に示すように、酸素ガスを用いたイオンエッチング処理などで薄い残膜を除去し、硬化した光硬化性樹脂パターン22を形成する。   In the nanoimprint method, a portion of the photocurable resin corresponding to the convex portion of the concave / convex pattern of the master template 18 remains as a thin residual film on the substrate to be processed, so oxygen gas was used as shown in FIG. The thin residual film is removed by ion etching or the like to form a cured photocurable resin pattern 22.

次いで、光硬化性樹脂をマスクとし、CF4ガスなどを用いて被加工基板をドライエッチングして、図2(f)に示すように、第1の主面11のパターン領域13に凹凸の転写パターン23を形成したレプリカテンプレート24を得る。 Next, using the photo-curable resin as a mask, the substrate to be processed is dry-etched using CF 4 gas or the like, and the unevenness is transferred to the pattern region 13 of the first main surface 11 as shown in FIG. A replica template 24 on which the pattern 23 is formed is obtained.

本発明において、被転写基板10の第1の主面を掘り込んで形成した凹凸パターン23の凹部の深さは、ウェハ基板などのナノインプリントする基板に形成する光硬化性樹脂パターンの所望する樹脂パターンの厚さに依存するが、例えば、凹凸パターン23の凹部の深さが20nm〜100nmの範囲で用いられる。   In the present invention, the depth of the concave portion of the concavo-convex pattern 23 formed by digging the first main surface of the transferred substrate 10 is a desired resin pattern of a photocurable resin pattern formed on a nanoimprint substrate such as a wafer substrate. Depending on the thickness of the concave / convex pattern, for example, the concave / convex pattern 23 has a concave depth of 20 nm to 100 nm.

(反転パターン)
本発明の製造方法においては、図2(f)に示すように、得られたレプリカテンプレート24の凹凸パターン23は、図1に示すマスターテンプレート18の凹凸パターン19の凹凸関係、左右関係が反転したパターンとなる。したがって、必要とされるレプリカテンプレートのパターンに対応して、あらかじめマスターテンプレートのパターンデータを変換し、凹凸関係、左右関係が反転したパターンを有するマスターテンプレートを用いてレプリカテンプレートを作製すれば、必要とされる所望のパターンを有するレプリカテンプレートを得ることができる。あらかじめパターンデータを変換しておく方法は、レプリカテンプレート製造プロセスに負荷がかからず、欠陥発生が増加することのない好ましい方法である。
(Reverse pattern)
In the manufacturing method of the present invention, as shown in FIG. 2 (f), the uneven pattern 23 of the obtained replica template 24 is inverted in the uneven relation and the left-right relation of the uneven pattern 19 of the master template 18 shown in FIG. It becomes a pattern. Therefore, if the master template pattern data is converted in advance corresponding to the required replica template pattern, and the replica template is produced using a master template having a pattern in which the concavo-convex relationship and the left-right relationship are reversed, it is necessary. A replica template having a desired pattern can be obtained. The method of converting the pattern data in advance is a preferable method in which the replica template manufacturing process is not burdened and the occurrence of defects does not increase.

(実施形態2)
本発明の製造方法においては、マスターテンプレートの凹凸パターンを被転写基板の光硬化性樹脂層に転写するに際し、被転写基板のくぼみ部分に流体を用いて加圧または減圧を行うことにより、くぼみ部分の湾曲形状を変えながら転写パターンを形成するのが好ましい実施形態である。くぼみ部分の湾曲形状を変えることにより、ナノインプリント時におけるマスターテンプレートと被転写基板との密着性を上げ、離型時には容易に離すことができるからである。
(Embodiment 2)
In the manufacturing method of the present invention, when transferring the concave / convex pattern of the master template to the photocurable resin layer of the transferred substrate, the recessed portion is formed by applying pressure or reduced pressure to the recessed portion of the transferred substrate using a fluid. It is a preferred embodiment that the transfer pattern is formed while changing the curved shape. This is because by changing the curved shape of the indented portion, the adhesion between the master template and the transferred substrate at the time of nanoimprinting can be improved and can be easily separated at the time of mold release.

ナノインプリントにおいては、マスターテンプレートと被転写基板が密着したとき、両者の間に存在する空気などのガスの一部が逃げ場を失い、パターン間や粘性の光硬化性樹脂内などに残存してしまい、ガス・ポケットと称する小領域が形成されることがある。上記のガスあるいはガス・ポケットは転写パターン内に欠陥を生じたり、パターン歪の原因となる。   In nanoimprinting, when the master template and the substrate to be transferred are in close contact, part of the gas such as air that exists between the two loses the escape field and remains between the patterns or in the viscous photocurable resin. Small regions called gas pockets may be formed. The above gas or gas pocket causes defects in the transfer pattern or causes pattern distortion.

本実施形態のくぼみ部分の湾曲形状を変えながら転写パターンを形成する方法を用いることにより、マスターテンプレートと被転写基板の間、及びパターン間のガスの閉じ込めあるいはガス・ポケットの発生が低減され、欠陥やパターン歪の発生を防止することができる。   By using the method of forming a transfer pattern while changing the curved shape of the indented portion of this embodiment, gas confinement or generation of gas pockets between the master template and the substrate to be transferred and between the patterns is reduced. And pattern distortion can be prevented.

本実施形態において、流体としては、気体または液体が用いられるが、取り扱いが容易な気体がより好ましい。気体としては窒素ガス、ヘリウムガス、空気などが用いられる。   In this embodiment, gas or liquid is used as the fluid, but gas that is easy to handle is more preferable. Nitrogen gas, helium gas, air, etc. are used as gas.

(実施形態3)
本発明の製造方法においては、マスターテンプレートの凹凸パターンを被転写基板の光硬化性樹脂層に転写するに際し、マスターテンプレートの4辺の側面にのみ加圧を行い、マスターテンプレートのパターンの大きさを変えながら転写するのが好ましい実施形態である。マスターテンプレート側面への加圧により、マスターテンプレートのパターンの大きさを変えて転写することにより、被転写基板に転写されるパターンの寸法補正が可能となるからである。
(Embodiment 3)
In the production method of the present invention, when transferring the concave / convex pattern of the master template to the photocurable resin layer of the substrate to be transferred, pressure is applied only to the four side surfaces of the master template, and the pattern size of the master template is set. Transferring while changing is the preferred embodiment. This is because, by applying pressure to the side surface of the master template and transferring the pattern by changing the size of the pattern of the master template, it is possible to correct the dimension of the pattern transferred to the substrate to be transferred.

本実施形態の加圧によりマスターテンプレートのパターンの大きさを変えることにより、マスターテンプレートの各部と被転写基板との距離が僅かに変わり、パターン間のガスの閉じ込めあるいはガス・ポケットの発生が低減され、欠陥やパターン歪の発生が防止される効果が示される。   By changing the size of the pattern of the master template by applying pressure in this embodiment, the distance between each part of the master template and the substrate to be transferred is slightly changed, and gas confinement or gas pocket generation between patterns is reduced. This shows the effect of preventing the occurrence of defects and pattern distortion.

上記のように、本発明のレプリカテンプレートの製造方法は、被転写基板の第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造を有し、第2の主面に、上記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域よりも広い面積を有するくぼみを有する被転写基板を用いることにより、レプリカテンプレートの製造において、ナノインプリント後、マスターテンプレートと被転写基板との離型が容易で、転写パターンに欠陥発生が少なく、マスターテンプレートとレプリカテンプレートの損傷が生じにくいという利点を有するものである。また、本発明の製造方法により作製されたレプリカテンプレートは、離型時の障害が回避されているので、転写パターンに欠陥発生が少なく、高品質である。
次に、実施例により本発明を説明する。
As described above, the replica template manufacturing method of the present invention has a convex step structure in which the pattern region of the first main surface of the substrate to be transferred is higher than the surroundings, and the second main surface has the first step described above. In the manufacture of a replica template, by using a substrate to be transferred that has a recess that overlaps the pattern region of the first main surface and has a larger area than the pattern region of the first main surface, It is advantageous in that it can be easily released from the transfer substrate, the transfer pattern has few defects, and the master template and replica template are hardly damaged. In addition, the replica template manufactured by the manufacturing method of the present invention avoids a failure at the time of releasing, so that the transfer pattern has few defects and is of high quality.
Next, an example explains the present invention.

(実施例1)
レプリカテンプレート用の被転写基板として、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの合成石英ガラス基板の第1の主面の中央部に、パターンを形成する領域(パターン領域)として、周囲よりも30μm高い面積25mm×30mmの凸状の段差構造(メサ構造)を有し、第2の主面に、第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域よりも広い面積を有する直径60mmの円形状のくぼみを有する基板を準備した。くぼみを形成している箇所の石英ガラス基板の厚さは1mmとした。
Example 1
As a substrate to be transferred for a replica template, a pattern forming region (pattern region) is formed in the center of the first main surface of a synthetic quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches from the periphery. Has a convex step structure (mesa structure) having an area of 25 mm × 30 mm which is 30 μm higher, overlaps with the pattern region of the first main surface on the second main surface, and more than the pattern region of the first main surface. A substrate having a large area and a circular recess having a diameter of 60 mm was prepared. The thickness of the quartz glass substrate where the depression was formed was 1 mm.

一方、インプリント用のマスターテンプレートとして、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの合成石英ガラス基板の一主面上に電子線レジストを厚さ200nmで塗布し、電子線描画し、現像してレジストパターンを形成した後、石英ガラスをCF4ガスでドライエッチングした後、レジストパターンを剥離して、石英ガラスに凹凸パターンを形成したマスターテンプレートを作製した。 On the other hand, as a master template for imprinting, an electron beam resist is applied with a thickness of 200 nm on one main surface of a synthetic quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches, followed by electron beam drawing and development. Then, after forming a resist pattern, the quartz glass was dry-etched with CF 4 gas, and then the resist pattern was peeled off to produce a master template in which an uneven pattern was formed on the quartz glass.

作製したマスターテンプレートのパターンの凹部の深さは50nmとした。パターンは、凹部の幅40nm、ピッチ80nmの複数のラインアンドスペースパターンと、凹部の幅30nm、ピッチ60nmの複数のラインアンドスペースパターンとの2つのパターンとした。上記のマスターテンプレートのパターンは、必要とされるレプリカテンプレートのパターンの凹凸関係、左右関係を反転したパターンをあらかじめ設定したものである。   The depth of the concave portion of the pattern of the produced master template was 50 nm. The patterns were two patterns: a plurality of line and space patterns with a recess width of 40 nm and a pitch of 80 nm, and a plurality of line and space patterns with a recess width of 30 nm and a pitch of 60 nm. The master template pattern is obtained by setting in advance a pattern obtained by inverting the concavo-convex relationship and the left-right relationship of the required replica template pattern.

次に、上記の被転写基板上にナノインプリント用の光硬化性樹脂をインクジェット方式でパターンごとに塗布量を変え、凸状の段差構造上に1フィールド分を塗布した。続いて、上記のマスターテンプレートを用いて、被転写基板上の光硬化性樹脂に押し付けると共に、マスターテンプレートを介して光硬化性樹脂を感光させる紫外光を照射して、光硬化性樹脂を光硬化させた。   Next, the application amount of the photo-curable resin for nanoimprinting on the transfer substrate was changed for each pattern by an inkjet method, and one field was applied on the convex step structure. Subsequently, using the master template, the photocurable resin is pressed against the photocurable resin on the substrate to be transferred and irradiated with ultraviolet light for exposing the photocurable resin through the master template to photocure the photocurable resin. I let you.

次に、被転写基板の相対する2箇所の端面から下方に離型力を加えて、被転写基板をマスターテンプレートから離型した。被転写基板はくぼみを有しており、ある程度変形することにより、被転写基板の端面から引き離していくことが可能であった。被転写基板上には光硬化性樹脂の凹凸パターンが転写され、光硬化性樹脂パターンは凸状の段差構造上のフィールドからの浸み出しは無く、フィールド内に硬化した光硬化性樹脂による高さ50nm、残膜厚15nmの均一な膜厚のパターンが形成された。   Next, a release force was applied downward from two opposing end faces of the transfer substrate to release the transfer substrate from the master template. The transferred substrate has a dent, and can be separated from the end surface of the transferred substrate by being deformed to some extent. The uneven pattern of the photocurable resin is transferred onto the substrate to be transferred, and the photocurable resin pattern does not ooze out from the field on the convex step structure, and the photocurable resin is hardened by the photocurable resin cured in the field. A pattern with a uniform film thickness of 50 nm and a remaining film thickness of 15 nm was formed.

次に、被加工基板上に薄い残膜として残った光硬化性樹脂を、酸素ガスを用いたイオンエッチング処理を行って除去し、被加工基板上に硬化した高さ35nmの硬化した光硬化性樹脂パターンを形成した。   Next, the photocurable resin remaining as a thin remaining film on the substrate to be processed is removed by performing an ion etching process using oxygen gas, and the photocurable resin having a height of 35 nm which is cured on the substrate to be processed is cured. A resin pattern was formed.

次いで、光硬化性樹脂パターンをマスクとし、CF4ガスを用いて被加工基板の石英ガラスをドライエッチングして、第1の主面の凸状の段差構造上のパターン領域に、石英ガラスによる凹凸の転写パターンを形成したレプリカテンプレートを得た。レプリカテンプレートのパターンは、マスターテンプレートのパターンと凹凸関係、左右関係が反転したパターンであり、凸状の段差構造上に、凹部の深さ50nm、凹部の幅40nm、ピッチ80nmの複数のラインアンドスペースパターンと、凹部の幅30nm、ピッチ60nmの複数のラインアンドスペースパターンとの2つのパターンを有するものである。 Next, the quartz glass of the substrate to be processed is dry-etched using CF 4 gas with the photocurable resin pattern as a mask, and the irregularities made of quartz glass are formed on the pattern region on the convex step structure of the first main surface. A replica template having a transfer pattern was obtained. The pattern of the replica template is a pattern in which the concavo-convex relationship and the left-right relationship are reversed from the pattern of the master template, and a plurality of lines and spaces having a concave depth of 50 nm, a concave width of 40 nm, and a pitch of 80 nm on the convex step structure. It has two patterns: a pattern and a plurality of line and space patterns having a recess width of 30 nm and a pitch of 60 nm.

上記のレプリカテンプレートの製造方法を繰り返すことにより、1枚のマスターテンプレートから複数枚のレプリカテンプレートを作製したが、マスターテンプレート及びレプリカテンプレートのいずれにも損傷は生ぜず、上記のレプリカテンプレートを用いてウェハ基板などにナノインプリントするに際し、欠陥発生は少なく、高品質の転写パターンが得られた。   By repeating the above replica template manufacturing method, a plurality of replica templates were produced from a single master template, but neither the master template nor the replica template was damaged, and the wafer was manufactured using the replica template. When nanoimprinting on a substrate or the like, there were few defects and a high-quality transfer pattern was obtained.

(実施例2)
実施例1と同様の寸法形状の被転写基板を作製した。
次に、この被転写基板の凸状の段差構造を含む第1の主面にクロムをスパッタリング成膜し厚さ10nmのクロム膜を形成した。次に、実施例1と同じマスターテンプレートを用い、実施例1と同様にして上記被転写基板の第1の主面のクロム上に光硬化性樹脂層を塗布形成し、この光硬化性樹脂層とマスターテンプレートとを密着させて加圧し、紫外光を照射して光硬化性樹脂層を硬化させ、次いでマスターテンプレートを光硬化性樹脂層から離型し、硬化した光硬化性樹脂層をエッチングして光硬化性樹脂パターンを形成した。
(Example 2)
A substrate to be transferred having the same size and shape as in Example 1 was produced.
Next, chromium was formed by sputtering on the first main surface including the convex step structure of the transferred substrate to form a chromium film having a thickness of 10 nm. Next, using the same master template as in Example 1, a photocurable resin layer was applied and formed on chromium on the first main surface of the substrate to be transferred in the same manner as in Example 1, and this photocurable resin layer was formed. And the master template are brought into close contact with each other and pressurized, irradiated with ultraviolet light to cure the photocurable resin layer, then the master template is released from the photocurable resin layer, and the cured photocurable resin layer is etched. Thus, a photocurable resin pattern was formed.

次に、光硬化性樹脂パターンをマスクにしてクロム膜を塩素と酸素の混合ガスでドライエッチングしてパターン化し、光硬化性樹脂パターンを酸素プラズマで除去した後、パターン化したクロム膜をマスクとして被転写基板をCF4ガスでドライエッチングし、次にクロム膜パターンを硝酸第2セリウムアンモニウム水溶液でウェットエッチング除去して、被転写基板の第1の主面に凹凸の転写パターンを形成するレプリカテンプレートを形成した。 Next, using the photocurable resin pattern as a mask, the chromium film is patterned by dry etching with a mixed gas of chlorine and oxygen, and after removing the photocurable resin pattern with oxygen plasma, the patterned chromium film is used as a mask. A replica template in which a transfer substrate is dry-etched with CF 4 gas, and then a chromium film pattern is removed by wet etching with an aqueous solution of ceric ammonium nitrate to form an uneven transfer pattern on the first main surface of the transfer substrate. Formed.

本実施例の製造方法は、被転写基板のドライエッチングに際し、クロム膜が十分なエッチング耐性を有するので、石英ガラスよりなる高精度の凹凸パターンが得られた。   In the manufacturing method of this example, since the chromium film has sufficient etching resistance when dry-transferring the transfer substrate, a highly accurate uneven pattern made of quartz glass was obtained.

(実施例3)
レプリカテンプレート用の被転写基板として、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの合成石英ガラス基板の第1の主面の中央部に、パターン領域として、周囲よりも20μm高い面積30mm×30mmの凸状の段差構造を有し、第2の主面に、第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域よりも広い面積を有する一辺60mmの正方形状のくぼみを有する基板を準備した。くぼみを形成している箇所の石英ガラス基板の厚さは1mmとした。
(Example 3)
As a substrate to be transferred for a replica template, an area 30 mm × 30 mm which is 20 μm higher than the surrounding area as a pattern region at the center of the first main surface of a synthetic quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches. A convex stepped structure, a square shape with a side of 60 mm that overlaps with the pattern region of the first main surface on the second main surface and has a larger area than the pattern region of the first main surface. A substrate with indentations was prepared. The thickness of the quartz glass substrate where the depression was formed was 1 mm.

次に、実施例1と同じマスターテンプレートを用い、実施例1と同様にして上記被転写基板の第1の主面上に光硬化性樹脂層を塗布形成し、この光硬化性樹脂層とマスターテンプレートとを密着させて加圧し、一方で、被転写基板のくぼみ部分に窒素ガスを流して、くぼみ部分内の圧力を1.5気圧とし、くぼみ部分をマスターテンプレート側に凸状に湾曲させながら密着させ、紫外光を照射して光硬化性樹脂層を硬化させた。   Next, using the same master template as in Example 1, a photocurable resin layer was applied and formed on the first main surface of the substrate to be transferred in the same manner as in Example 1, and this photocurable resin layer and the master were then formed. The template is brought into intimate contact with pressure, while nitrogen gas is allowed to flow through the indented portion of the substrate to be transferred, the pressure in the indented portion is set to 1.5 atm, and the indented portion is curved convexly toward the master template side. The photocurable resin layer was cured by being adhered and irradiated with ultraviolet light.

次いで、くぼみ部分の圧力を大気圧にまで減圧し、マスターテンプレートを光硬化性樹脂層から離型し、硬化した光硬化性樹脂層をエッチングして光硬化性樹脂パターンを形成した。以後の工程は実施例1と同様にして、光硬化性樹脂パターンをマスクとし、CF4ガスを用いて被加工基板の石英ガラスをドライエッチングして、第1の主面の凸状の段差構造上のパターン領域に、石英ガラスによる凹凸の転写パターンを形成したレプリカテンプレートを得た。 Subsequently, the pressure of the hollow portion was reduced to atmospheric pressure, the master template was released from the photocurable resin layer, and the cured photocurable resin layer was etched to form a photocurable resin pattern. The subsequent steps are the same as in Example 1, using the photocurable resin pattern as a mask, dry etching the quartz glass of the substrate to be processed using CF 4 gas, and forming a convex step structure on the first main surface. A replica template in which an uneven transfer pattern made of quartz glass was formed in the upper pattern region was obtained.

本実施例の製造方法は、くぼみ部分の形状を湾曲形状に変えることにより、ナノインプリント時におけるマスターテンプレートと被転写基板との密着性を上げ、離型時には容易に離すことができた。   In the manufacturing method of this example, by changing the shape of the indented portion to a curved shape, the adhesion between the master template and the transferred substrate at the time of nanoimprinting was improved, and could be easily released at the time of release.

(実施例4)
実施例3と同様の寸法形状の被転写基板を作製した。
次に、実施例1と同じマスターテンプレートを用い、実施例1と同様にして上記被転写基板の第1の主面上に光硬化性樹脂層を塗布形成し、次に、マスターテンプレートの4辺の側面に加圧を行いながら、マスターテンプレートを光硬化性樹脂層に密着させてテンプレートを押し付け、転写パターンを形成した。
Example 4
A substrate to be transferred having the same size and shape as in Example 3 was produced.
Next, using the same master template as in Example 1, a photocurable resin layer was applied and formed on the first main surface of the transfer substrate in the same manner as in Example 1, and then the four sides of the master template were applied. While applying pressure to the side surface of the substrate, the master template was brought into close contact with the photocurable resin layer and the template was pressed to form a transfer pattern.

本実施例の製造方法は、マスターテンプレート側面への加圧により、マスターテンプレートのパターンの大きさを変えて転写することにより、被転写基板に転写されたパターンの寸法を2nmほどマイナス側に補正した転写パターンを形成することができた。   In the manufacturing method of this example, the size of the pattern transferred to the transfer substrate was corrected to the minus side by about 2 nm by changing the size of the master template pattern by applying pressure to the side surface of the master template. A transfer pattern could be formed.

10、10a 被転写基板
11 第1の主面
12 第2の主面
13 パターン領域
14 段差構造(メサ構造)
15 くぼみ
16 底面
17 光硬化性樹脂層
18 マスターテンプレート
19 凹凸パターン
20 光(紫外線)
21 硬化した光硬化性樹脂
22 硬化した光硬化性樹脂パターン
23 凹凸の転写パターン
24 レプリカテンプレート
50 テンプレート
51 被加工基板
52 光硬化性樹脂
53 光(紫外線)
54 硬化した光硬化性樹脂
55 転写パターンを形成した被加工基板
10, 10a Transfer target substrate 11 First main surface 12 Second main surface 13 Pattern region 14 Step structure (mesa structure)
15 Indentation 16 Bottom surface 17 Photocurable resin layer 18 Master template 19 Uneven pattern 20 Light (ultraviolet)
21 cured photocurable resin 22 cured photocurable resin pattern 23 uneven transfer pattern 24 replica template 50 template 51 substrate to be processed 52 photocurable resin 53 light (ultraviolet)
54 Cured Photocurable Resin 55 Processed Substrate with Transfer Pattern Formed

Claims (9)

第1の主面と第2の主面を有する被転写基板の前記第1の主面上に光硬化性樹脂層を形成し、前記光硬化性樹脂層と凹凸パターンを有するマスターテンプレートとを密着させて加圧し、光を照射して前記光硬化性樹脂層を硬化させ、前記マスターテンプレートを前記硬化した光硬化性樹脂層から離型し、前記被転写基板の第1の主面に前記硬化した光硬化性樹脂層を形成し、前記硬化した光硬化性樹脂層及び前記被転写基板をエッチングして、前記被転写基板の第1の主面に凹凸の転写パターンを形成するレプリカテンプレートの製造方法において、
前記マスターテンプレートは、平行平面の石英ガラス基板上に凹凸パターンが形成され、
前記被転写基板は、光透過性基板上に、前記転写パターンを形成する前記第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造を有し、前記第1の主面に相対する前記第2の主面に、前記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、前記第1の主面のパターン領域よりも広い面積のくぼみを有し、前記凸状の段差構造が、前記光透過性基板の前記第1の主面の中央部に位置し、
前記被転写基板の前記第1の主面上に光硬化性樹脂層を形成する工程に際し、
前記被転写基板の第1の主面側を天側に配置し、前記被転写基板の第2の主面側を地側に配置して、
フィールドエッジを規定して、
前記被転写基板の前記凸状の段差構造上に前記光硬化性樹脂層を形成して、前記転写パターンを形成することを特徴とするレプリカテンプレートの製造方法。
A photocurable resin layer is formed on the first main surface of a transfer substrate having a first main surface and a second main surface, and the photocurable resin layer and a master template having a concavo-convex pattern are in close contact with each other And pressurizing, irradiating light to cure the photocurable resin layer, releasing the master template from the cured photocurable resin layer, and curing the first main surface of the substrate to be transferred A replica template is formed by forming a cured photocurable resin layer, etching the cured photocurable resin layer and the transferred substrate, and forming an uneven transfer pattern on the first main surface of the transferred substrate. In the method
The master template has a concavo-convex pattern formed on a quartz glass substrate in a parallel plane,
The transfer substrate has a convex step structure in which a pattern region of the first main surface forming the transfer pattern is higher than the surroundings on a light-transmitting substrate, and is relative to the first main surface. The second main surface has a depression that overlaps the pattern region of the first main surface and has a larger area than the pattern region of the first main surface, and the convex step structure is Located in the center of the first main surface of the light transmissive substrate,
In the step of forming a photocurable resin layer on the first main surface of the transfer substrate,
The first main surface side of the transfer substrate is disposed on the top side, the second main surface side of the transfer substrate is disposed on the ground side,
Define the field edge,
A replica template manufacturing method, wherein the photocurable resin layer is formed on the convex stepped structure of the transfer substrate to form the transfer pattern.
前記凸状の段差構造の面積が、前記光透過性基板の前記第1の主面の面積の10%以下で、0.5%以上であることを特徴とする請求項1に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   2. The replica template according to claim 1, wherein an area of the convex step structure is not more than 10% and not less than 0.5% of an area of the first main surface of the light-transmitting substrate. Manufacturing method. 前記マスターテンプレートは、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの石英ガラス基板であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   The replica template manufacturing method according to claim 1, wherein the master template is a quartz glass substrate having a size of 6 inches square and a thickness of 0.25 inches. 前記くぼみは、正方形、長方形、円形、楕円形からなる一群の幾何学形状から選択される幾何学形状を有することを特徴とする請求項1から請求項3までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   4. The recess according to any one of claims 1 to 3, wherein the indentation has a geometric shape selected from a group of geometric shapes consisting of squares, rectangles, circles and ellipses. Replica template manufacturing method. 前記くぼみは、前記第1の主面と平行な底面を備え、前記第1の主面から前記くぼみの底面までの距離が、前記被転写基板の厚さの半分よりも小さいことを特徴とする請求項1から請求項4までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   The recess has a bottom surface parallel to the first main surface, and a distance from the first main surface to the bottom surface of the recess is smaller than half of the thickness of the transferred substrate. The method for manufacturing a replica template according to any one of claims 1 to 4. 前記被転写基板が、前記第1の主面に金属膜が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項5までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   The replica template manufacturing method according to claim 1, wherein a metal film is formed on the first main surface of the substrate to be transferred. 前記金属膜が、クロムまたはクロムを含む化合物であることを特徴とする請求項6に記載のレプリカテンプレートの製造方法。   The method for manufacturing a replica template according to claim 6, wherein the metal film is chromium or a compound containing chromium. 前記マスターテンプレートの凹凸パターンを前記被転写基板の前記光硬化性樹脂層に転写するに際し、
前記被転写基板の前記くぼみ部分に流体を用いて加圧または減圧を行うことにより、前記くぼみ部分の形状を湾曲形状に変えながら転写パターンを形成することを特徴とする請求項1から請求項7までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法。
When transferring the uneven pattern of the master template to the photocurable resin layer of the substrate to be transferred,
8. The transfer pattern is formed by changing the shape of the recessed portion into a curved shape by applying pressure or decompression using a fluid to the recessed portion of the substrate to be transferred. The method for manufacturing a replica template according to any one of the above.
前記マスターテンプレートの凹凸パターンを前記被転写基板の前記光硬化性樹脂層に転写するに際し、
前記マスターテンプレートの4辺の側面にのみ加圧を行うことにより、前記マスターテンプレートのパターンの大きさを変えながら転写パターンを形成することを特徴とする請求項1から請求項8までのうちのいずれか1項に記載のレプリカテンプレートの製造方法。
When transferring the uneven pattern of the master template to the photocurable resin layer of the substrate to be transferred,
The transfer pattern is formed while changing the size of the pattern of the master template by applying pressure only to the side surfaces of the four sides of the master template. A method for producing a replica template according to claim 1.
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