CN111051575A - 电铸用原盘及使用了该电铸用原盘的电铸模的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种不使电铸模产生应变的电铸用原盘及电铸模的制造方法。将在表面具有凹凸图案的电铸用原盘设为具备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板、及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜的电铸用原盘。并设为基板的平坦面与图案薄膜的不具备凹凸图案的面遍及整个面通过粘合层而被贴合，基于粘合层的基板与图案薄膜的粘接力为0.01N/25mm以上且10N/25mm以下或超过10N/25mm，通过对粘合层的光照射或加热处理而能够将粘接力降低为10N/25mm以下。

Description

电铸用原盘及使用了该电铸用原盘的电铸模的制造方法

技术领域

本发明涉及一种电铸用原盘及使用了该电铸用原盘的电铸模的制造方法。

背景技术

已知有如下技术：将在表面具有凹凸图案的模具(通常还称为模、压模或模板)按压在涂布于被转印基板上的光固化性树脂上，使光固化性树脂力学变形或流动而将微细的图案精确地转印到树脂膜的印模法。作为微细的凹凸图案，存在从10nm左右的凹凸图案到100μm左右的凹凸图案。若一旦制作模具，则即使是纳米级的微细结构也能够简单重复成型，因此很经济，并且是有害废弃物及排出物较少的转印技术，因此期待向半导体领域等各种领域的应用。

并且，还已知有使用在表面具有凹凸图案的模具来制作电铸模的技术。专利文献1中，公开有使用具有凹凸图案的树脂层与树脂薄膜一体化的母模具来制作电铸模的方法。

以往技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-105583号公报

发明内容

发明要解决的技术课题

专利文献1中，在大型玻璃基板上以同心圆状排列的方式配置多个母模具并实施电铸。此时，将玻璃基板与母模具的树脂薄膜使用粘接剂或偶合材来进行贴付或者使用液体状粘接剂来进行贴付等。专利文献1中记载有，通过电铸在多个母模具上形成金属层之后，若在母模具之间的金属层形成切口而进行切断，则通过电镀层的应力而母模具与电镀层一起从玻璃基板浮起。

在通过电镀层的应力而母模具从玻璃基板浮起的状况中，有可能在包含从树脂薄膜剥离的电镀层的电铸模中产生应变。

另一方面，通过本发明人等的研究表明，当母模具与玻璃基板牢固地粘合时，很难不对形成在表面的微细结构造成损伤而剥离电镀层。

本发明鉴于上述情况，其目的在于提供一种不使电铸模产生应变的电铸用原盘及电铸模的制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明的电铸用原盘为在表面具有凹凸图案的电铸用原盘，且具备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜，基板的平坦面与图案薄膜的不具备凹凸图案的面遍及整个面通过粘合层而被贴合，基于粘合层的基板与图案薄膜的粘接力为0.01N/25mm以上且10N/25mm以下，或超过10N/25mm，并通过对粘合层的光照射或加热处理而能够将粘接力降低为10N/25mm以下。

关于本发明的电铸用原盘，优选基于粘合层的粘接力为1N/25mm以下。或者，关于本发明的电铸用原盘，优选能够将基于粘合层的粘接力降低为1N/25mm以下。

本发明的电铸用原盘中，作为粘合层能够使用光学粘合片。

本发明的电铸用原盘中，粘合层的厚度优选为100μm以下。

本发明的电铸模的制造方法为如下，即，该方法具备：准备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜，使图案薄膜的不具备凹凸图案的面与基板的平坦面经由遍及两面对置的整个面而具备的粘合层而贴合，从而得到在表面具有凹凸图案的电铸用原盘的工序；对电铸用原盘的凹凸图案的表面进行电铸而形成电铸模的电铸工序；将图案薄膜与电铸模一起从基板剥离的第1剥离工序；以及从电铸模剥离图案薄膜的第2剥离工序，作为粘合层，使用以大于电铸模的电铸时所产生的电铸应力的粘接力来粘接基板与图案薄膜的粘合层。

本发明的电铸模的制造方法中，作为粘合层，还可以使用光学粘合片。

本发明的电铸模的制造方法中，作为粘合层，可以使用由通过光照射或加热而粘接力会下降的粘合剂形成的粘合层，在第1剥离工序中，可以对粘合层进行光照射或者对粘合层进行加热而使粘合层的粘接力下降之后，从基板剥离图案薄膜。

本发明的电铸模的制造方法中，在第2剥离工序中，可以使图案薄膜变形的同时从电铸模剥离。

发明效果

本发明的电铸用原盘为在表面具有凹凸图案的电铸用原盘，且具备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜，基板的平坦面与图案薄膜的不具备凹凸图案的面遍及整个面而通过粘合层以0.01N/25mm以上的粘接力而被贴合，因此能够抑制电铸时在电铸模中产生应变。基于粘合层的基板与图案薄膜的粘接力为10N/25mm以下，或者通过对粘合层的光照射或加热处理而能够将粘接力降低为10N/25mm以下，因此将电铸模从电铸用原盘剥离时，不对电铸模施加应力，就能够使其剥离。

附图说明

图1是实施方式的电铸用原盘的剖视图。

图2是表示第1实施方式的电铸模的制造工序的图。

图3是表示第2实施方式的电铸模的制造工序的图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式进行说明，但本发明并不限定于此。另外，为了便于观察，附图中的各构成要素之比例尺等与实际之比例相比适宜地进行变更。

＜电铸用原盘＞

图1是示意地表示本发明的实施方式的电铸用原盘10的剖视图。

电铸用原盘10为在表面具有凹凸图案的电铸用原盘，且具备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面12a的基板12及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜14。另外，在表面形成有凹凸图案是指在一面形成有凹凸图案。并且，基板12的平坦面12a与图案薄膜14的不具备凹凸图案14a的面14b遍及整个面而通过粘合层20以0.01N/25mm以上的粘接力而被贴合。在此，粘合层20由图案薄膜14与基板12的粘接力成为10N/25mm以下的粘合剂，或者即使超过10N/25mm也能够通过光照射或加热处理而降低为10N/25mm以下的粘接力的粘合剂构成。优选为粘接力为1N/25mm以下，或者通过光照射或加热处理而能够降低为1N/25mm以下。

在此，杨氏模量设为通过如下求出的方法来测定的值。图案薄膜的杨氏模量是利用遵照JIS K 7127:1999的拉伸试验来测定的(另外，本发明中的图案薄膜的杨氏模量是遵照JIS K 7127:1999，并根据通过SHIMADZU CORPORATION制Autograph AG-Plus而测定的值来选定的。)。拉伸试验中对板状的试验片施加拉伸荷载，并通过求出其位移来计算杨氏模量。另一方面，基板的杨氏模量设为通过共振法而求出的值。另外，本发明中的基板的杨氏模量是根据通过Nihon Techno-Plus Co.Ltd.制杨氏模量测定装置EG-HT/JE而求出的值来选定的。

粘接力设为使用测定机：SHIMADZU CORPORATION制AGS-X，并通过JIS K 6854-2(剥离粘接强度试验方法-第2部：180°剥离)来测定的值。

图案薄膜14由树脂制的基膜16及在基膜16上具备的具有凹凸图案的树脂层18构成。例如，在基膜16上涂布光固化性树脂，通过使用了在表面具有凹凸图案的母原盘的印记来形成反转凹凸图案，并使其固化，从母原盘剥离树脂层。由此，能够得到在基膜16上具备具有反转母原盘的凹凸图案而成的凹凸图案的树脂层18的图案薄膜14。或者，在玻璃等基板上与上述同样地涂布光固化性树脂，通过印记形成具有凹凸图案的树脂层18，并从母原盘剥离。然后，从基板剥离具有凹凸图案的树脂层18，使与该凹凸图案相反的面侧经由易粘接层而粘接于树脂制的基膜16上，由此也能够得到图案薄膜14。

作为基膜16，优选为聚对苯二甲酸乙二酯(PET：Polyethyleneterephthalate)等。基膜16的厚度为10μm～1mm，更优选为50μm～200μm。

另外，图案薄膜14的树脂层18并不限于光固化性树脂，也可以由热塑性树脂形成。当使用基于热塑性树脂的凹凸图案层时，也可以不具备基膜。

还可以考虑将图案薄膜14直接用作电铸用原盘，但图案薄膜14为树脂薄膜，因此容易变形，且具有翘曲的情况较多。因此，当将图案薄膜14直接作为原盘而进行电铸时，存在如下问题：图案薄膜14的翘曲转印到作为电铸物的电铸模，从而电铸模也翘曲。因此，通过在具有比图案薄膜14高的刚性且具有平坦面的基板12上固定图案薄膜14，从而能够抑制在电铸模中产生翘曲。

关于图案薄膜14的刚性，杨氏模量为10GPa以下左右。在此若图案薄膜的杨氏模量为5GPa以下，则从电铸模剥离时抑制对电铸模的损伤的效果高，从而进一步优选。另一方面，为了降低将图案薄膜贴附于基板时的应变，图案薄膜的杨氏模量优选为0.4MPa以上。

相对于如杨氏模量为10GPa以下，优选为5GPa以下的刚性低的图案薄膜14，具备具有杨氏模量为50GPa以上的刚性的基板12，由此能够充分抑制电铸模的翘曲。

作为基板12的材料，能够使用金属板、玻璃板或Si晶片等。从平坦性的观点考虑，优选为玻璃板或Si晶片，如后述使用通过光的照射来粘接力下降而自剥离的粘合层时，从透明性的观点考虑，最优选为玻璃板。

粘接有图案薄膜14的基板12的粘接面的平坦性很重要。本实施方式中基板12的平坦面12a上粘接有图案薄膜14。表面中没有翘曲或应变且平坦度越高越优选。本说明书中，平坦度由作为表示半导体晶片领域中的平坦度的参数的WARP来定义，若为500μm以下，则视为具有平坦面。

作为图案薄膜对基板的固定方法，专利文献1中公开有利用粘接胶带将图案薄膜的周縁部固定在基板的方法或使用液体状粘接剂来进行粘接的方法。然而专利文献1中，并未对其粘接力进行充分的研究。本发明人发现了根据图案薄膜对基板的粘接状态，电铸时及剥离时在电铸模中产生以应变及图案缺损为代表的损伤。

电铸用原盘10中，基板12的平坦面12a与图案薄膜14的不具备凹凸图案14a的面14b遍及整个面而通过粘合层20以0.01N/25mm以上的粘接力而被贴合。通过将粘接力设为0.01N/25mm以上，能够抑制因电铸时所产生的电铸应力即作为电铸物的电铸模的内部应力而图案薄膜14从基板12剥落。另外，基于粘合层的粘接力是否大于电铸应力，能够通过图案薄膜是否从基板剥落来进行判断，若电铸时图案薄膜未从基板剥落，则意味着基于粘合层的基板与图案薄膜的粘接力大于电铸应力。

通过使图案薄膜14与基板12的粘接力大于电铸时的电铸应力，能够抑制电铸时图案薄膜14从基板12的剥落，因此不会在图案薄膜14中产生由电铸应力引起的应变，就能够形成电铸模。

另一方面，剥离电铸模时，若要从电铸用原盘剥离电铸模，则由于基板的刚性高，因此可能对电铸模施加应力，从而在电铸模中产生翘曲，或者产生图案缺损。因此，剥离电铸模时，优选为剥离图案薄膜和基板之后，将电铸模从刚性小且柔软性高的图案薄膜剥离。这是因为通过将电铸模连同图案薄膜从基板剥离，能够抑制在电铸模中产生翘曲，或者产生图案缺损等，且能够抑制对电铸模的损伤。因此，优选为电铸后图案薄膜与基板的剥离性高。

若基板12与图案薄膜14的粘接力为10N/25mm以下，则能够轻松地剥离基板12与图案薄膜14。剥离时能够抑制对电铸模施加的应力，因此能够抑制在电铸模中产生翘曲，或者产生图案缺损。

粘合层20可以预先贴附于基板12的平坦面12a，也可以预先贴付于图案薄膜14的不具备凹凸图案14a的面14b。图案薄膜14包含基膜16及树脂层18时，在基膜16上形成具有凹凸图案的树脂层18之前，可以在基膜16的与形成树脂层18的面相反的面侧预先具备粘合层20。此时，优选粘合层为光学粘合片(OCA：Optical Clear Adhesive)。这是因为在树脂层18的光固化时能够使光透过。另外，粘合层20也可以在形成树脂层18之后，贴附于基膜16的与形成树脂层18的面相反的面侧。

作为粘合层，能够使用丙烯酸类、硅类及胺酯类等的材料。基于粘合层的基板与图案薄膜的粘接力优选为0.01～10N/25mm，进一步优选为0.01～1N/25mm。粘合层的厚度优选为100μm以下，更优选为50μm以下，进一步优选为35μm以下。作为粘合层的值之下限值，并无限定，但优选为5μm以上。通过将粘合层设为100μm以下，能够更加有效地获得基板的平坦性的效果。

作为实现上述粘接力的粘合层，能够使用市售的微粘合性的粘合膜。能够使用LINTEC Corporation制的微粘合胶带、TERAOKA SEISAKUSHO CO.,LTD.的再剥离用薄膜胶带等。

并且，使用通过光照射更具体而言通过UV(紫外线(Ultra Violet))光的照射来粘接力下降而自剥离的粘合层，由此能够非常简单地进行基板12与图案薄膜14的剥离。具体而言，可以举出SEKISUI CHEMICAL CO.,LTD.制的UV自剥离胶带等。另外，当将UV自剥离胶带用作粘合层时，为了有效地对粘合层照射UV光，将玻璃等透明体用作基板。在此，作为即使超过10N/25mm，也能够通过对所述粘合层的光照射或加热处理而将所述粘接力降低为10N/25mm以下的例，并无限定，确认到将The Nippon Synthetic Chemical Industry Co.,Ltd.制丙烯酸类粘合剂CoponylTM N-4790用作粘合层时，在厚度25μm下，对UV照射前的粘合力15.2N/25mm进行UV照射(180mJ/cm2、高压水银灯)之后的粘合力下降为0.07N/25mm，能够非常简单地进行基板12与图案薄膜14的剥离。

并且，使用通过加热处理来粘接力下降而能够轻松剥离的粘合层，也同样能够轻松地进行基板12与图案薄膜14的剥离。具体而言，能够使用Nitto公司制的热剥离片等。例如，确认到将Nitto公司制REVALPHA(注册商标、120℃剥离型)用于粘合层时，在室温下的粘合力大于10N/25mm，以120℃进行加热之后的粘合力下降为小于0.3N/25mm，因此能够非常简单地进行基板12与图案薄膜14的剥离。

＜电铸模的制造方法＞

对使用了上述本实施方式的电铸用原盘10的本发明的第1实施方式的电铸模的制造方法进行说明。图2是示意地表示第1实施方式的制造方法的工序的图。

准备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面12a的基板12及杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案14a的图案薄膜14(S1)。

然后，使图案薄膜14的不具备凹凸图案14a的面与基板12的平坦面12a经由遍及两面对置的整个面而具备的粘合层20而贴合，从而得到在表面具有凹凸图案14a的电铸用原盘10(S2)。

在此，使用在图案薄膜14的与凹凸图案14a相反的面14b预先贴付有粘合层20的图案薄膜14。粘合层20也可以贴付于基板12的平坦面12a的表面。

对电铸用原盘10的凹凸图案14a的表面进行电铸而形成电铸模。首先，作为电铸的前处理，在凹凸图案14a的表面通过溅射而形成Ni等金属层32(S3)。然后，实施电铸工序而形成电铸模34(S4)。作为电铸金属，能够使用Ni、Cu、Fe或它们的合金等。

关于粘合层20，使用以大于形成电铸模34时所产生的电铸应力的粘接力粘接基板12与图案薄膜14的粘合层。由此即使受到电铸应力，图案薄膜14也不会从基板12剥离，能够保持支撑于基板12的平坦面的状态。因此，也能够抑制在作为电铸物的电铸模中产生应变。

然后，作为第1剥离工序，将图案薄膜14与电铸模34一起从基板12剥离(S5)。此时，使与刚性高的基板12相比刚性低的图案薄膜14及电铸模34的层叠体稍微变形的同时进行剥离。基板12与图案薄膜14的粘接力为10N/25mm以下，因此能够轻松地剥离两者。尤其是若为1N/25mm以下，则几乎不对图案薄膜14及电铸模34进行弯曲或翘曲的变形，就能够从基板12剥离。

接着，作为第2剥离工序，从电铸模34剥离图案薄膜14(S6)。此时，不使电铸模34变形，而是将图案薄膜14以弯曲的方式变形的同时进行剥离。由此，不会在电铸模34中产生图案缺陷或翘曲，就能够剥离电铸模34与图案薄膜14。

通过以上，能够得到电铸模34(S7)。

而且，对使用了上述本实施方式的电铸用原盘10的本发明的第2实施方式的电铸模的制造方法进行说明。图3是示意地表示第2实施方式的制造方法的工序的图。在此，对电铸用原盘10的粘合层20为通过UV照射而粘接力下降的UV自剥离片的情况进行说明。对与第1实施方式的制造方法相同的工序标注相同的符号，并省略详细说明。

准备基板12及图案薄膜14(S1)，得到电铸用原盘10(S2)，通过电铸而在电铸用原盘10的表面形成电铸模34(S3-S4)为止的工序与上述第1实施方式的制造方法相同。

第1剥离工序中，从基板12的与粘接有图案薄膜14的面相反的面12b侧透过基板12而对粘合层20照射UV光(S5-1)。粘合层20受到UV光的照射而失去粘接力，从而简单地剥离基板12与图案薄膜14(S5-2)。另外，当粘合层由热剥离薄膜构成的情况下，代替照射UV光，以连同基板载置于热板上而进行加热等方法对粘合层进行加热即可。

然后，经过从电铸模34剥离图案薄膜14的第2剥离工序(S6)，能够得到电铸模34(S7)。

本发明的电铸用原盘将刚性低的图案薄膜固定在刚性高的基板的平坦面而构成，因此图案薄膜的翘曲得到抑制。并且，使图案薄膜的与凹凸图案相反的面和基板的平坦面经由遍及两者对置的区域的整个面而设置的粘合层来粘接并进行固定。在粘接面的整个面均等地具备粘合层，通过设定为基于该粘合层的两者的粘接力大于电铸时的电铸应力，能够抑制电铸时图案薄膜产生应变等变形。而且，基于粘合层的基板与凹凸图案的粘接力大于电铸时的电铸应力，但是为能够轻松剥离的程度，或者能够通过光照射或加热来降低粘接力。因此，电铸模形成于凹凸图案表面之后，不会在电铸模形成应变或翘曲，就能够剥离基板与图案薄膜，并且能够从电铸模剥离图案薄膜。即，通过使用本发明的电铸用原盘，能够得到没有翘曲或应变的电铸模。

符号说明

10-电铸用原盘，12-基板，12a-基板的平坦面，12b-基板的相反的面，14-图案薄膜，14a-凹凸图案，14b-图案薄膜的相反的面，16-基膜，18-树脂层，20-粘合层，32-金属层，34-电铸模。

Claims (8)

1.一种电铸用原盘，其在表面具有凹凸图案，该电铸用原盘具备：

杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板；及

杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有所述凹凸图案的图案薄膜，

所述基板的所述平坦面与所述图案薄膜的不具备所述凹凸图案的面遍及整个面而通过粘合层来贴合，

由所述粘合层产生的所述基板与所述图案薄膜的粘接力为0.01N/25mm以上且10N/25mm以下，或者即使超过10N/25mm，也能够通过对所述粘合层的光照射或加热处理而将所述粘接力降低至10N/25mm以下。

2.根据权利要求1所述的电铸用原盘，其中,

所述粘接力为1N/25mm以下。

3.根据权利要求1或2所述的电铸用原盘，其中,

所述粘合层为光学粘合片。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电铸用原盘，其中,

所述粘合层的厚度为100μm以下。

5.一种电铸模的制造方法，该方法具备：

准备杨氏模量为50GPa以上的具有平坦面的基板、及

杨氏模量为10GPa以下的在表面形成有凹凸图案的图案薄膜，

使所述图案薄膜的不具备所述凹凸图案的面经由遍及两面对置的整个面而具备的粘合层来贴合于所述基板的所述平坦面，从而得到在表面具有所述凹凸图案的电铸用原盘的工序；

电铸工序，对所述电铸用原盘的所述凹凸图案的表面进行电铸而形成电铸模；

第1剥离工序，将所述图案薄膜与所述电铸模一起从所述基板剥离；以及

第2剥离工序，从所述电铸模剥离所述图案薄膜，

作为所述粘合层，使用以大于所述电铸模的电铸时所产生的电铸应力的粘接力来粘接所述基板与所述图案薄膜的粘合层。

6.根据权利要求5所述的电铸模的制造方法，其中,

作为所述粘合层，使用光学粘合片。

7.根据权利要求5所述的电铸模的制造方法，其中,

作为所述粘合层，使用由通过光照射或加热而粘接力会下降的粘合剂形成的粘合层，

所述第1剥离工序中，对所述粘合层进行光照射，或者对所述粘合层进行加热，从而使该粘合层的粘接力下降之后，从所述基板剥离所述图案薄膜。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的电铸模的制造方法，其中,

所述第2剥离工序中，使所述图案薄膜变形的同时从所述电铸模剥离。

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