JP4998168B2 - Imprint mold manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、微細な3次元構造パターンを形成するために用いるインプリントモールドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an imprint mold used for forming a fine three-dimensional structure pattern.

基材(例えば、ガラス、樹脂、金属、シリコンなど)に特定の微細な3次元構造パターン(例えば、多段の階段状形状など)を形成したインプリントモールドは、広範な分野に用いられることが期待されている。例えば、半導体デバイス、光学素子、配線回路、記録デバイス(ハードディスクやDVDなど)、医療検査用チップ(DNA分析用途など)、ディスプレイパネル、マイクロ流路などが挙げられる。   An imprint mold in which a specific fine three-dimensional structure pattern (for example, a multi-step shape) is formed on a substrate (for example, glass, resin, metal, silicon, etc.) is expected to be used in a wide range of fields. Has been. For example, semiconductor devices, optical elements, wiring circuits, recording devices (such as hard disks and DVDs), medical testing chips (such as DNA analysis applications), display panels, and microchannels can be used.

近年、インプリントモールドにおいて、より微細なパターンや、より段数の多い構造に対する要求が増加している。   In recent years, there has been an increasing demand for finer patterns and structures with a larger number of steps in imprint molds.

例えば、半導体分野において、特定の微細な3次元構造パターンを形成したデュアルダマシン構造を形成するにあたり、多段のインプリントモールドを用いることが提案されている(非特許文献1参照)。   For example, in the semiconductor field, it has been proposed to use a multi-stage imprint mold in forming a dual damascene structure in which a specific fine three-dimensional structure pattern is formed (see Non-Patent Document 1).

多段のインプリントモールドの製造では、段差に応じて複数回の感光性樹脂のパターニングを行う。以下、一例として、多段のインプリントモールドの製造方法について、具体的に、図1を用いながら、説明を行う。   In the manufacture of a multi-stage imprint mold, the photosensitive resin is patterned a plurality of times according to the level difference. Hereinafter, as an example, a method for producing a multi-stage imprint mold will be specifically described with reference to FIG.

まず、石英基板1上に導電性を有し、石英エッチングの際のマスクとなる金属薄膜2を表面に有するモールド原版3を用意し、感光性樹脂4を塗布する。
次に、電子線、レーザーを光源とする描画装置で1層目のパターンならびにアラインメントマーク(図面上省略)の描画を行ない、現像する(図1(b))。
次に、金属薄膜2をプラズマエッチングにより除去する(図1(c))。
次に、石英1のエッチングを行なう(図1(d))。
次に、残留感光性樹脂等を洗浄工程で取り除き、モールド中間体(図1(e))を得る。
次に、2層目のパターニングを行なうため、再度感光性樹脂5を塗布する。2層目の加工を電子線にて行う場合は、電子線感光性樹脂を用い、その上から電気伝導性を有する導電ポリマー(図面上省略)を重ねて塗布する (図1(f))。
次に、アラインメントマークを元に、1層目に重ね合わせ2層目の描画を行い、現像し、パターンを得る(図1(g))。
次に、1層目と同様に金属薄膜2をプラズマエッチングにより除去し(図1(h))、続けて石英1のエッチングを行なう(図1(i))。
次に、残留感光性樹脂と金属薄膜を除去する。
以上より、多段構造を有するインプリントモールド(図1(k))が完成する。
First, a mold original plate 3 having conductivity on the quartz substrate 1 and having a metal thin film 2 serving as a mask for quartz etching on the surface is prepared, and a photosensitive resin 4 is applied.
Next, the pattern of the first layer and the alignment mark (not shown in the drawing) are drawn and developed by a drawing apparatus using an electron beam and a laser as a light source (FIG. 1B).
Next, the metal thin film 2 is removed by plasma etching (FIG. 1C).
Next, the quartz 1 is etched (FIG. 1D).
Next, residual photosensitive resin or the like is removed by a cleaning process to obtain a mold intermediate (FIG. 1 (e)).
Next, the photosensitive resin 5 is applied again in order to pattern the second layer. When processing the second layer with an electron beam, an electron beam photosensitive resin is used, and a conductive polymer having electrical conductivity (not shown in the drawing) is applied thereon (FIG. 1 (f)).
Next, based on the alignment mark, the first layer is overlaid and the second layer is drawn and developed to obtain a pattern (FIG. 1 (g)).
Next, similarly to the first layer, the metal thin film 2 is removed by plasma etching (FIG. 1 (h)), and then the quartz 1 is etched (FIG. 1 (i)).
Next, the residual photosensitive resin and the metal thin film are removed.
From the above, an imprint mold having a multistage structure (FIG. 1 (k)) is completed.

一方、感光性樹脂に対して、フラーレン類を添加することにより、現像時のパターン倒れ防止やドライエッチング耐性の改善が見られることが報告されている(特許文献1および2参照)。
特開平10−282649号公報 特開2005−53832号公報 Proc. of SPIE.,vol.5992, pp.786-794 (2005)
On the other hand, it has been reported that addition of fullerenes to a photosensitive resin can prevent pattern collapse during development and improve dry etching resistance (see Patent Documents 1 and 2).
JP-A-10-282649 JP 2005-53832 A Proc. Of SPIE., Vol.5992, pp.786-794 (2005)

多段のインプリントモールドの製造では、段差に応じて複数回の感光性樹脂のパターニングを行う。   In the manufacture of a multi-stage imprint mold, the photosensitive resin is patterned a plurality of times according to the level difference.

しかしながら、既に段差を備えた基板に対して更に段差構造を形成する場合、段差のある基板上に感光性樹脂の塗布に際し、凸部上の感光性樹脂膜が薄くなってしまうため、平坦な感光性樹脂膜を得ることが出来ない(図1(f)参照)。このため、エッチング時に不均一な感光性樹脂膜のエッジ部位(感光性樹脂膜の薄い部分)が優先的に消失してしまい、該エッジ部位において過度にエッチングが行われることにより、構造パターンの形状不良を起こしてしまう。   However, when a step structure is further formed on a substrate already provided with a step, the photosensitive resin film on the convex portion becomes thin when the photosensitive resin is applied on the stepped substrate. The conductive resin film cannot be obtained (see FIG. 1 (f)). For this reason, the edge portion of the non-uniform photosensitive resin film (thin portion of the photosensitive resin film) disappears preferentially at the time of etching, and excessive etching is performed at the edge portion, so that the shape of the structure pattern It will cause defects.

そこで、本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、複数の段差を備えたインプリントモールドの製造に好適なインプリントモールド製造方法を提供することを目的とする。   Then, this invention is made | formed in order to solve the above-mentioned subject, and it aims at providing the imprint mold manufacturing method suitable for manufacture of the imprint mold provided with the several level | step difference.

請求項1に記載の本発明は、基板に感光性樹脂を塗布する工程と、前記感光性樹脂を露光光を用いてパターニングする工程と、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、前記感光性樹脂に露光光を用いて新たなパターンをパターニングする工程と、再度、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、を備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法である。   The present invention described in claim 1 includes a step of applying a photosensitive resin to a substrate, a step of patterning the photosensitive resin using exposure light, and etching the substrate using the patterned photosensitive resin as an etching mask. A step of patterning a new pattern using exposure light on the photosensitive resin, and a step of etching the substrate again using the patterned photosensitive resin as an etching mask. It is the imprint mold manufacturing method characterized.

請求項2に記載の本発明は、請求項1に記載のインプリントモールド製造方法であって、エッチング工程は、プラズマエッチングを用いたエッチング工程であり、感光性樹脂は、プラズマ発光に対して感光性を持たない樹脂であること、を特徴とするインプリントモールド製造方法である。   The present invention described in claim 2 is the imprint mold manufacturing method according to claim 1, wherein the etching step is an etching step using plasma etching, and the photosensitive resin is sensitive to plasma emission. It is an imprint mold manufacturing method characterized by being resin which does not have property.

請求項3に記載の本発明は、請求項2に記載のインプリントモールド製造方法であって、感光性樹脂は、カーボンブラック、フラーレンもしくはその誘導体を含むことを特徴とするインプリントモールド製造方法である。   The present invention described in claim 3 is the imprint mold manufacturing method according to claim 2, wherein the photosensitive resin contains carbon black, fullerene or a derivative thereof. is there.

請求項4に記載の本発明は、請求項1から3のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、基板は、基板表面に金属薄膜が形成された基板であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。   A fourth aspect of the present invention is the imprint mold manufacturing method according to any one of the first to third aspects, wherein the substrate is a substrate in which a metal thin film is formed on the surface of the substrate. It is an imprint mold manufacturing method.

請求項5に記載の本発明は、請求項1に記載のインプリントモールド製造方法であって、パターニングされた感光性樹脂に新たなパターンをパターニングする工程と、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、を複数回行うことを特徴とするインプリントモールド製造方法である。   The present invention according to claim 5 is the imprint mold manufacturing method according to claim 1, wherein a pattern is formed on the patterned photosensitive resin, and the patterned photosensitive resin is etched. An imprint mold manufacturing method comprising performing the step of etching the substrate as a mask a plurality of times.

本発明のインプリントモールド製造方法は、エッチングマスクとして用いたパターニング済みの感光性樹脂に新たなパターンを再度パターニングし、再度エッチングを行うことを特徴とする。
本発明の構成によれば、感光性樹脂に対して複数回のパターニングを行うことにより、段差形状になった基板に再度感光性樹脂を塗布することなく、複数の段差構造を備えたインプリントモールドを製造することが出来る。このため、不均一な感光性樹脂の塗布に由来する構造パターンの形状不良を防止することが出来、精度良く微細な3次元構造パターンを形成することが可能となる。
The imprint mold manufacturing method of the present invention is characterized in that a new pattern is patterned again on a patterned photosensitive resin used as an etching mask, and etching is performed again.
According to the configuration of the present invention, an imprint mold having a plurality of step structures can be formed by performing patterning on a photosensitive resin a plurality of times without applying the photosensitive resin again to the stepped substrate. Can be manufactured. For this reason, the shape defect of the structure pattern resulting from the application | coating of a non-uniform photosensitive resin can be prevented, and it becomes possible to form a fine three-dimensional structure pattern accurately.

以下、本発明のインプリントモールド製造方法について説明を行う。
本発明のインプリントモールド製造方法は、
基板に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を露光光を用いてパターニングする工程と、
パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、
前記感光性樹脂に露光光を用いて新たなパターンをパターニングする工程と、
再度、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、
を備える。
Hereinafter, the imprint mold manufacturing method of the present invention will be described.
The imprint mold manufacturing method of the present invention includes:
Applying a photosensitive resin to the substrate;
Patterning the photosensitive resin using exposure light;
Etching the substrate using the patterned photosensitive resin as an etching mask;
Patterning a new pattern using exposure light on the photosensitive resin;
Etching the substrate again using the patterned photosensitive resin as an etching mask,
Is provided.

<基板に感光性樹脂を塗布する工程>
まず、基板に感光性樹脂を塗布する。塗布方法としては、適宜公知の塗布方法を用いれば良い。例えば、スピンコート法、ダイコート法などを用いても良い。
<Step of applying photosensitive resin to substrate>
First, a photosensitive resin is applied to the substrate. As a coating method, a known coating method may be used as appropriate. For example, a spin coating method or a die coating method may be used.

基板は、後述するエッチング工程に対して、充分な加工特性を備える材料であれば良い。例えば、シリコン、石英などであっても良い。特に、石英は一般的な露光光に対して良好な透過特性を示すため、光インプリント法に用いる光インプリントモールドの製造に好適に用いることが出来る。   The substrate may be any material that has sufficient processing characteristics for the etching process described later. For example, silicon or quartz may be used. In particular, quartz exhibits good transmission characteristics with respect to general exposure light, and thus can be suitably used for manufacturing an optical imprint mold used in the optical imprint method.

また、基板は、基板表面に金属薄膜が形成された基板であることが好ましい。基板表面に金属薄膜を形成することにより、基板本体と金属薄膜との間のエッチング比、ならびに感光性樹脂と金属薄膜とのエッチング比、を大きくすることが出来る。このため、微細なパターンの形成を好適に行うことが出来る。特に、本発明のインプリントモールド製造方法においては、2段目以降のパターンは1段目のパターンよりも微細なパターンを形成することになるため、金属薄膜を形成する効果は非常に大きい。また、インプリントモールドの最終層の段差を形成する場合、金属薄膜のみをエッチングマスクとして基板をエッチングする条件であれば良いため、エッチング条件の設定が容易である。   The substrate is preferably a substrate having a metal thin film formed on the substrate surface. By forming the metal thin film on the substrate surface, the etching ratio between the substrate body and the metal thin film and the etching ratio between the photosensitive resin and the metal thin film can be increased. For this reason, a fine pattern can be suitably formed. In particular, in the imprint mold manufacturing method of the present invention, since the second and subsequent patterns form a finer pattern than the first pattern, the effect of forming a metal thin film is very large. In addition, when the step of the final layer of the imprint mold is formed, the etching conditions can be easily set because the substrate may be etched using only the metal thin film as an etching mask.

感光性樹脂は、形成するパターン幅に応じて材料を選択すれば良い。また、本発明に用いる感光性樹脂は、一度塗布した後、複数回のパターニングを行うため、現像前にベーキング(Post Exposure Bake:PEB)を必要としない感光性樹脂であることが望ましい。   A material for the photosensitive resin may be selected according to the pattern width to be formed. In addition, the photosensitive resin used in the present invention is preferably a photosensitive resin that does not require baking before development because it is subjected to patterning a plurality of times after being applied once.

感光性樹脂としては、例えば、ポジ型電子線用感光性樹脂(商品名:ZEP520A)を用いても良い。ZEP520Aは、プリベーク温度が高く(約180℃)、PEBを必要とせず、繰り返し現像に対し耐久性があり、また波長が300nm以上の光では感光しない点から、特に、本発明のインプリントモールド製造方法に適した感光性樹脂である。また、ポリマー自体に炭素共役2重結合を持つベンゼン環が存在するため、感光性樹脂自体が紫外光吸収効果を持ち、ポリマー内部まで紫外光が進入しにくい特性もある。   As the photosensitive resin, for example, a positive type electron beam photosensitive resin (trade name: ZEP520A) may be used. ZEP520A has a high pre-bake temperature (about 180 ° C.), does not require PEB, is durable against repeated development, and is not sensitive to light having a wavelength of 300 nm or more. It is a photosensitive resin suitable for the method. In addition, since the polymer itself has a benzene ring having a carbon conjugated double bond, the photosensitive resin itself has an ultraviolet light absorption effect, and there is a characteristic that ultraviolet light does not easily enter the polymer.

<感光性樹脂を露光光を用いてパターニングする工程>
次に、感光性樹脂を露光光を用いてパターニングを行う。パターン形成に際しては、適宜公知の微細パターン形成法を用いて良く、リソグラフィ法等を用いても良い。
<Step of patterning photosensitive resin using exposure light>
Next, the photosensitive resin is patterned using exposure light. In pattern formation, a known fine pattern forming method may be used as appropriate, and a lithography method or the like may be used.

また、パターン形成に際して同時にアライメントマークを形成することが好ましい。本発明のインプリントモールド製造方法は、複数回のパターニングを行うため、2回目以降のパターン形成は既に形成されたパターンと相対的に位置を合わせる必要がある。このため、本発明のインプリントモールド製造方法において、アライメントマークを設ける効果は非常に大きい。   In addition, it is preferable to form alignment marks simultaneously with pattern formation. Since the imprint mold manufacturing method of the present invention performs patterning a plurality of times, it is necessary to align the position of the second and subsequent pattern formations relative to the already formed pattern. For this reason, in the imprint mold manufacturing method of this invention, the effect which provides an alignment mark is very large.

<基板にエッチングを行う工程>
次に、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う。エッチング方法としては、適宜公知のエッチング方法/装置を用いて行って良い。
<Process for etching the substrate>
Next, the substrate is etched using the patterned photosensitive resin as an etching mask. As an etching method, a known etching method / apparatus may be appropriately used.

また、エッチング工程は、プラズマエッチングを用いたエッチング工程であり、感光性樹脂は、プラズマ発光に対して感光性を持たない樹脂であることが好ましい。プラズマエッチングを行う場合、プラズマの発光により、感光性樹脂の感光を引き起こす波長の紫外光(波長が300nm以上の光)が発生する可能性がある。このため、プラズマエッチングを用いたエッチングを用いる場合、プラズマ発光に対して感光性を持たない樹脂を用いることにより、エッチングの段階で感光性樹脂が過度に露光されることが抑制されるため、好適に再度のパターニングを行うことが出来る。   Further, the etching process is an etching process using plasma etching, and the photosensitive resin is preferably a resin that is not sensitive to plasma emission. In the case of performing plasma etching, there is a possibility that ultraviolet light having a wavelength that causes photosensitivity of the photosensitive resin (light having a wavelength of 300 nm or more) is generated by light emission of plasma. For this reason, when etching using plasma etching is used, it is preferable to use a resin that does not have photosensitivity to plasma emission, so that the photosensitive resin is prevented from being excessively exposed at the stage of etching. Patterning can be performed again.

また、プラズマエッチングを用いたエッチング工程である場合、特に、感光性樹脂は、カーボンブラック、フラーレンもしくはその誘導体を含むことが好ましい。
カーボンブラック、フラーレンもしくはその誘導体は、多数の炭素共役2重結合を持つことが知られており、該炭素共役2重結合により紫外光を吸収することが出来るため、紫外線遮光性能を高めることが出来る。よって、カーボンブラック、フラーレンもしくはその誘導体は、紫外光に対し強い吸収を持つため、本発明のインプリントモールド製造方法に用いる紫外線感光阻害剤として特に好適である。
また、特に、感光性樹脂にフラーレン類を添加することより、感光性樹脂の強度の増加、現像でのパターン倒れ防止、ドライエッチング耐性の改善、などを併せて行うことが出来る。
In the case of an etching process using plasma etching, the photosensitive resin preferably contains carbon black, fullerene or a derivative thereof.
Carbon black, fullerene or derivatives thereof are known to have a large number of carbon conjugated double bonds, and can absorb ultraviolet light by the carbon conjugated double bonds, thereby improving the ultraviolet light shielding performance. . Therefore, carbon black, fullerene, or a derivative thereof has strong absorption against ultraviolet light, and thus is particularly suitable as an ultraviolet photosensitive inhibitor used in the imprint mold manufacturing method of the present invention.
In particular, by adding fullerenes to the photosensitive resin, it is possible to increase the strength of the photosensitive resin, prevent pattern collapse during development, and improve dry etching resistance.

また、石英基板を用いた場合、NLD(磁気中性線プラズマ)方式のエッチングを行うことが望ましい。
石英を異方性エッチングするためには、通常RIE(反応性イオンエッチング)が用いられる。より望ましくはRIEの一種であるNLD(磁気中性線プラズマ)方式が挙げられる。石英のエッチング機構は、常にエッチング面にCFを含む反応層が形成され、イオン衝撃により反応層内のCやFが石英と反応してエッチングが起こると考えられている。NLD方式は低圧・高密度プラズマを特徴とし、他の方式に比べてプラズマ中におけるイオンのラジカルに対する比率が高く、フロロカーボン系のイオン衝撃によってエッチングが進行する石英に対し、選択比の高いエッチングを行なうことが出来る。
When a quartz substrate is used, it is desirable to perform NLD (magnetic neutral plasma) etching.
In order to anisotropically etch quartz, RIE (reactive ion etching) is usually used. More preferably, an NLD (magnetic neutral line plasma) method, which is a kind of RIE, can be used. The etching mechanism of quartz is considered to be that a reaction layer containing CF is always formed on the etching surface, and etching occurs when C or F in the reaction layer reacts with quartz due to ion bombardment. The NLD method is characterized by low-pressure, high-density plasma. Compared to other methods, the NLD method has a higher ratio of ions to radicals in the plasma, and performs etching with higher selectivity for quartz that progresses by fluorocarbon ion bombardment. I can do it.

<新たなパターンをパターニングする工程>
次に、前記感光性樹脂に露光光を用いて新たなパターンをパターニングを行う。
上述した<感光性樹脂を露光光を用いてパターニングする工程>と同様に、パターニングされた感光性樹脂に対して、露光光を用いて新たなパターンをパターニングすれば良い。
<Step of patterning a new pattern>
Next, a new pattern is patterned on the photosensitive resin using exposure light.
Similar to the above-described <patterning process of photosensitive resin using exposure light>, a new pattern may be patterned using the exposure light on the patterned photosensitive resin.

<再度、エッチングを行う工程>
次に、再度、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う。
上述した<基板にエッチングを行う工程>と同様に、基板に対してエッチングを行えば良い。
<Re-etching process>
Next, the substrate is etched again using the patterned photosensitive resin as an etching mask.
Etching may be performed on the substrate in the same manner as described above in <Process for etching substrate>.

また、本発明のインプリントーモールドでは、パターニングされた感光性樹脂に新たなパターンをパターニングする工程と、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、を複数回行っても良い。上記工程を複数回行った場合、施行した回数に応じた段数を備えたインプリントモールドを製造することが出来る。よって、上記工程を複数回行うことにより、3段以上の段差を備えたインプリントモールドを好適に製造することが出来る。   In the imprint mold of the present invention, the step of patterning a new pattern on the patterned photosensitive resin and the step of etching the substrate using the patterned photosensitive resin as an etching mask are performed a plurality of times. Also good. When the said process is performed in multiple times, the imprint mold provided with the step number according to the enforced frequency | count can be manufactured. Therefore, the imprint mold provided with the level | step difference of 3 steps or more can be suitably manufactured by performing the said process in multiple times.

本発明のインプリントモールド製造方法は、エッチングマスクとして用いたパターニングされた感光性樹脂に新たなパターンを再度パターニングし、再度エッチングを行うことを特徴とする。本発明の構成によれば、感光性樹脂に対して複数回のパターニングを行うことにより、段差形状になった基板に再度感光性樹脂を塗布することなく、複数の段差構造を備えたインプリントモールドを製造することが出来る。このため、不均一な感光性樹脂の塗布に由来する構造パターンの形状不良を防止することが出来、精度良く微細な3次元構造パターンを形成することが可能となる。
また、感光樹脂の塗布工程を複数回行わないため、工程数の削減(段数ごとに行う塗布工程、洗浄工程などの削減)、並びに、感光性樹脂の使用量を削減することが出来る。
The imprint mold manufacturing method of the present invention is characterized in that a new pattern is patterned again on the patterned photosensitive resin used as an etching mask, and etching is performed again. According to the configuration of the present invention, an imprint mold having a plurality of step structures can be formed by performing patterning on a photosensitive resin a plurality of times without applying the photosensitive resin again to the stepped substrate. Can be manufactured. For this reason, the shape defect of the structure pattern resulting from the application | coating of a non-uniform photosensitive resin can be prevented, and it becomes possible to form a fine three-dimensional structure pattern accurately.
In addition, since the photosensitive resin coating process is not performed a plurality of times, the number of processes can be reduced (reduction of the coating process, cleaning process, etc. for each number of stages) and the amount of photosensitive resin used can be reduced.

まず、スパッタ法によりCr薄膜6を10nmの厚さで成膜した石英基板7を用意した。   First, a quartz substrate 7 on which a Cr thin film 6 having a thickness of 10 nm was formed by sputtering was prepared.

次に、ポジ型電子線用感光性樹脂(商品名:ZEP520A)に、フラーレンC60誘導体{(PCBNB:phenyl C61−butyric acid n−butyl ester)、(商品名:nanom spectra E200)}をポリマー比30%混合した感光性樹脂8をスピンコート法を用いて400nm厚でコートした(図2(a))。   Next, a fullerene C60 derivative {(PCNBB: phenyl C61-butyl acid n-butyl ester), (trade name: nanom spectra E200)} is added to the positive electron beam photosensitive resin (trade name: ZEP520A). % Photosensitive resin 8 was coated with a thickness of 400 nm using a spin coating method (FIG. 2A).

次に、電子線描画装置を用いて、ドーズ量100μC/cmにて1層目(配線層)のパターンと、重ね合わせ用アラインメントマークのパターニングを感光性樹脂8に行った。
次に、現像液(商品名:ZED−N50)にて現像を行い、1層目のレジストパターンを得た(図2(b))。
Next, patterning of the first layer (wiring layer) and the alignment mark for superposition was performed on the photosensitive resin 8 at a dose of 100 μC / cm 2 using an electron beam drawing apparatus.
Next, it developed with the developing solution (brand name: ZED-N50), and obtained the resist pattern of the 1st layer (FIG.2 (b)).

次に、Cl,Oをエッチングガスとして、Cr薄膜6をエッチングした。(図2(c))
このとき、エッチング時の圧力は1.5Pa〜3Paであった。
Next, the Cr thin film 6 was etched using Cl 2 and O 2 as etching gases. (Fig. 2 (c))
At this time, the pressure during etching was 1.5 Pa to 3 Pa.

次に、エッチングガスをCF,CHに切り替えて圧力を0.8Paとし、石英基板7を250nmの深さまでエッチングした(図2(d))。 Next, the etching gas was switched to CF 4 and CH 2 F 2 to set the pressure to 0.8 Pa, and the quartz substrate 7 was etched to a depth of 250 nm (FIG. 2D).

次に、導電性ポリマー(三菱レイヨン社製、商品名:aquaSAVE)を、感光性樹脂8を含む表層全面に塗布し、110℃で300秒程度ベーキングした(図面上省略)。
このとき、導電性ポリマーは、約25nmの膜厚を有していた。
導電ポリマーは基板表面に導電性が確保されさえすれば良く、基板表面への密着度や膜厚ムラは描画工程で問題とならない。また、aquaSAVEのベーク温度はZEP520Aのプリベーク温度に比べて充分低く、既にパターニングされている感光性樹脂に対する影響はない。また、純水リンスで容易に除去可能である。
Next, a conductive polymer (trade name: aquaSAVE, manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was applied to the entire surface layer including the photosensitive resin 8, and baked at 110 ° C. for about 300 seconds (not shown in the drawing).
At this time, the conductive polymer had a film thickness of about 25 nm.
The conductive polymer only needs to ensure conductivity on the substrate surface, and the degree of adhesion to the substrate surface and film thickness unevenness do not cause a problem in the drawing process. Further, the baking temperature of aquaSAVE is sufficiently lower than the pre-baking temperature of ZEP520A, and there is no influence on the already patterned photosensitive resin. Further, it can be easily removed by rinsing with pure water.

次に、電子線描画装置にてアラインメントマーク情報を元に、2層目(Via層)を描画し、ポリマー剥離、現像を経て、2層目のパターニングを行った(図2(e))。   Next, the second layer (Via layer) was drawn on the basis of the alignment mark information by an electron beam drawing apparatus, and the second layer was patterned through polymer peeling and development (FIG. 2 (e)).

次に、1層目と同様にCl,Oをエッチングガスとして、2層目のCr膜をエッチングし(図2(f))、エッチングガスをCF,CHに切り替え、Cr薄膜をマスクとして2層目(Via層)の石英を200nmまでエッチングした(図2(g))。 Next, as in the first layer, Cl 2 and O 2 are used as etching gases, the second layer Cr film is etched (FIG. 2F), and the etching gas is switched to CF 4 and CH 2 F 2. The second layer (Via layer) quartz was etched to 200 nm using the thin film as a mask (FIG. 2G).

次に、Cr薄膜をCl,Oガスにてエッチング除去した(図2(h))。
以上より、多段構造を有するインプリントモールドを製造した。
Next, the Cr thin film was removed by etching with Cl 2 and O 2 gas (FIG. 2 (h)).
From the above, an imprint mold having a multistage structure was produced.

従来の多段構造を有するインプリントモールド作成工程を示す図である。It is a figure which shows the imprint mold production process which has the conventional multistage structure. 本発明の多段構造を有するインプリントモールド作成工程を示す図である。It is a figure which shows the imprint mold production process which has a multistage structure of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・石英基板
2・・・金属薄膜
3・・・基板
4・・・感光性樹脂
5・・・膜厚が不均一な感光性樹脂
6・・・Cr薄膜
7・・・石英基板
8・・・フラーレン混合感光性樹脂
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Quartz substrate 2 ... Metal thin film 3 ... Substrate 4 ... Photosensitive resin 5 ... Photosensitive resin 6 with non-uniform film thickness ... Cr thin film 7 ... Quartz substrate 8 ... Fullerene mixed photosensitive resin

Claims (5)

基板に感光性樹脂を塗布する工程と、
前記感光性樹脂を露光光を用いてパターニングする工程と、
パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、
前記感光性樹脂に露光光を用いて新たなパターンをパターニングする工程と、
再度、パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、
を備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法。
Applying a photosensitive resin to the substrate;
Patterning the photosensitive resin using exposure light;
Etching the substrate using the patterned photosensitive resin as an etching mask;
Patterning a new pattern using exposure light on the photosensitive resin;
Etching the substrate again using the patterned photosensitive resin as an etching mask,
An imprint mold manufacturing method comprising:
請求項1に記載のインプリントモールド製造方法であって、
エッチング工程は、プラズマエッチングを用いたエッチング工程であり、
感光性樹脂は、プラズマ発光に対して感光性を持たない樹脂であること、
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
The imprint mold manufacturing method according to claim 1,
The etching process is an etching process using plasma etching,
The photosensitive resin is a resin that is not sensitive to plasma emission,
The imprint mold manufacturing method characterized by these.
請求項2に記載のインプリントモールド製造方法であって、
感光性樹脂は、カーボンブラック、フラーレンもしくはその誘導体を含むこと
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
The imprint mold manufacturing method according to claim 2,
The method for producing an imprint mold, wherein the photosensitive resin contains carbon black, fullerene, or a derivative thereof.
請求項1から3のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、
基板は、基板表面に金属薄膜が形成された基板であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
The imprint mold manufacturing method according to any one of claims 1 to 3,
An imprint mold manufacturing method, wherein the substrate is a substrate having a metal thin film formed on the substrate surface.
請求項1に記載のインプリントモールド製造方法であって、
パターニングされた感光性樹脂に新たなパターンをパターニングする工程と、
パターニングされた前記感光性樹脂をエッチングマスクとして基板にエッチングを行う工程と、
を複数回行うこと
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
The imprint mold manufacturing method according to claim 1,
Patterning a new pattern on the patterned photosensitive resin;
Etching the substrate using the patterned photosensitive resin as an etching mask;
The imprint mold manufacturing method characterized by performing multiple times.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5468325B2 (en) * 2009-07-27 2014-04-09 株式会社アルバック Device manufacturing method
JP2011215242A (en) * 2010-03-31 2011-10-27 Hoya Corp Method for forming resist pattern and method for manufacturing mold
WO2012014299A1 (en) * 2010-07-28 2012-02-02 パイオニア株式会社 Method for producing mold and base plate for mold
JP5608462B2 (en) * 2010-07-30 2014-10-15 株式会社フジクラ Manufacturing method of imprint mold
JP5749029B2 (en) * 2011-02-15 2015-07-15 株式会社フジクラ Imprint mold
JP5892690B2 (en) * 2011-03-28 2016-03-23 Hoya株式会社 Resist pattern forming method and mold manufacturing method
JP5743920B2 (en) * 2012-02-09 2015-07-01 Hoya株式会社 Method for producing glass structure having fine pattern
CN106626745A (en) * 2016-11-28 2017-05-10 江南大学 Device and method for manufacturing high-precision fabric surface three-dimensional pattern
CN109956446A (en) * 2019-03-08 2019-07-02 武汉耐普登科技有限公司 A kind of step structure and its manufacturing method

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3515326B2 (en) * 1996-06-07 2004-04-05 日本電信電話株式会社 Resist composition
JP2006245072A (en) * 2005-02-28 2006-09-14 Canon Inc Mold for transferring pattern and transfer device
JP2007191326A (en) * 2006-01-17 2007-08-02 Toshiba Ceramics Co Ltd Method of finely processing substrate for fine processing, processed article, and press-molded article

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