JP2005159358A - Nano imprint lithographing method and substrate - Google Patents

Nano imprint lithographing method and substrate Download PDF

Info

Publication number
JP2005159358A
JP2005159358A JP2004338054A JP2004338054A JP2005159358A JP 2005159358 A JP2005159358 A JP 2005159358A JP 2004338054 A JP2004338054 A JP 2004338054A JP 2004338054 A JP2004338054 A JP 2004338054A JP 2005159358 A JP2005159358 A JP 2005159358A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
substrate
layer
mold
imprint
providing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004338054A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3892457B2 (en
Inventor
Babak Heidari
ババク、ハイダリ
Marc Beck
マルク、ベック
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Obducat AB
Original Assignee
Obducat AB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from EP03078683A external-priority patent/EP1533657B1/en
Application filed by Obducat AB filed Critical Obducat AB
Publication of JP2005159358A publication Critical patent/JP2005159358A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3892457B2 publication Critical patent/JP3892457B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To decrease a problem of a mold fixing with a substrate during imprint. <P>SOLUTION: An improved method for nano imprint, more concretely, of providing a nano scale pattern on the substrate is disclosed. According to this improvement, a mold (100) and a substrate (115) are provided, and before a pattern has been imprinted from the mold (100) to the substrate (115) by pressing the mold (100) and the substrate (115) each other, a plurality of coating layer (120, 125, 130) are formed on the substrate (115). The top layer having pure anti-adhesion function is provided on the above-mentioned substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、広くはナノインプリントリソグラフィの分野に関し、より具体的には、基板にナノスケールのパターンを生成する方法および手段に関する。   The present invention relates generally to the field of nanoimprint lithography, and more specifically to a method and means for generating a nanoscale pattern on a substrate.

そのパフォーマンスが、ナノメータスケール、例えば単一電子の装置に組み込まれる材料の影響を受ける量子装置は、来るべき電子世代を約束するものである。ナノ製造技術の進展は、このようなナノデバイスの製造に不可欠である。実際に、ナノ粒子を取り扱うAFM(原子力顕微鏡)ベースの方法のような極端な電子ビームリソグラフィにより、数ナノメータを下回る寸法で構造やパターンを製造することが可能になった。しかしながら、これらの技術は、直列で作用し、これにより、これらのナノリソグラフィが装置の大量製造へ適用されることが妨げられた。ナノインプリントリソグラフィ(NIL)は、このようなナノデバイスを並列に製造することへの有望な候補として生来の可能性を有している。ここで、直列のリソグラフィ技術、大抵は電子ビームリソグラフィでパターン化されたスタンプは、コンパクトディスク(CD)の製造工程と全く同様に、スタンププリント技法において複製として利用可能である。上記CD製造技法は、1975年に紹介され、その優れた大量生産能力を示した。CDの製造の総合歩留まりは(最悪のケースで)、製造中の各6インチコンパクトディスクの全領域において67%を超えていた。   Quantum devices whose performance is affected by materials incorporated in nanometer scale, eg single-electron devices, promise the upcoming electron generation. Advances in nano-manufacturing technology are essential for the manufacture of such nanodevices. Indeed, extreme electron beam lithography, such as the AFM (Atomic Microscope) based method of handling nanoparticles, has made it possible to produce structures and patterns with dimensions below a few nanometers. However, these techniques worked in series, which prevented these nanolithography from being applied to mass production of devices. Nanoimprint lithography (NIL) has natural potential as a promising candidate for manufacturing such nanodevices in parallel. Here, stamps patterned by serial lithographic techniques, mostly electron beam lithography, can be used as replicas in stamp printing techniques, much like the compact disc (CD) manufacturing process. The CD manufacturing technique was introduced in 1975 and demonstrated its excellent mass production capacity. The overall yield of CD production (in the worst case) exceeded 67% in the entire area of each 6 inch compact disc being produced.

ナノインプリントリソグラフィ(NIL)は、ナノスケールのパターンを基板上に製造する既知の技術である。この基板は、半導体材料、例えばシリコン、リン化インジウムまたはガリウム砒素で形成可能であり、例えば半導体部品の製造に用いられる。上記基板はまた、他の材料、例えばセラミック材料、金属または、バイオセンサのような他の応用の場合には比較的ガラス転移温度が高いポリマーで形成することができる。   Nanoimprint lithography (NIL) is a known technique for producing nanoscale patterns on a substrate. This substrate can be formed of a semiconductor material, such as silicon, indium phosphide or gallium arsenide, and is used, for example, in the manufacture of semiconductor components. The substrate can also be formed of other materials, such as ceramic materials, metals, or polymers with relatively high glass transition temperatures for other applications such as biosensors.

マイクロエレクトロニクスにおけるトレンドは、より小さな寸法に向かっている。原則として、約3年ごとに寸法がその半分のサイズに減少するように発展してきた。例えば、商業部品は、今日では約130nmのサイズの構造で製造されるが、より小さな寸法にするというニーズがある。   The trend in microelectronics is towards smaller dimensions. In principle, it has been developed so that the size is reduced to half of its size about every three years. For example, commercial parts are now manufactured with a structure of about 130 nm in size, but there is a need for smaller dimensions.

NILの基本原理は、例えばシリコンの平坦面に被覆される薄膜層の機械的変形である。NILプロセスは、CDの製造プロセスと比較することができ、以下の3つの段階に記述することができる。   The basic principle of NIL is, for example, mechanical deformation of a thin film layer coated on a flat surface of silicon. The NIL process can be compared to the CD manufacturing process and can be described in the following three stages.

1.モールド(即ち、モールドテンプレート)の製造:モールドは様々な材料、例えば金属、半導体、セラミックから、または一定のプラスチックから製造可能である。このモールドの一表面に3次元の構造体を形成するために、構造体のサイズおよびその分解能に対する仕様に応じて、様々なリソグラフィ方法が使用可能である。電子ビームおよびX線のリソグラフィは、通常、300nm未満の構造体寸法に使用される。ダイレクトレーザ露光およびUVリソグラフィはより大きな構造体に使用される。   1. Manufacture of molds (ie, mold templates): Molds can be manufactured from a variety of materials, such as metals, semiconductors, ceramics, or certain plastics. In order to form a three-dimensional structure on one surface of the mold, various lithography methods can be used depending on the size of the structure and the specifications for its resolution. Electron beam and x-ray lithography are typically used for structure dimensions below 300 nm. Direct laser exposure and UV lithography are used for larger structures.

2.インプリント:ポリマー、例えばポリイミドの薄膜層をシリコンの平坦な基板に貼着する。この層を所定の温度、いわゆるインプリント温度にまで加熱する。モールドの反対構造が基板のポリマー層に転写されるようにモールドと基板とを互いに圧着させる。   2. Imprint: A thin film layer of polymer, for example polyimide, is attached to a flat substrate of silicon. This layer is heated to a predetermined temperature, the so-called imprint temperature. The mold and the substrate are pressed together so that the opposite structure of the mold is transferred to the polymer layer of the substrate.

インプリント処置の間に、レジストをそのガラス転移温度を超える温度に加熱する。その温度では、(熱可塑性の)レジストは、粘稠液となって流出可能になり、従って、容易にモールドの形状へ変形可能になる。レジストの粘度は、温度の上昇に伴って低減する。   During the imprint procedure, the resist is heated to a temperature above its glass transition temperature. At that temperature, the (thermoplastic) resist becomes a viscous liquid that can flow out and can therefore be easily transformed into the shape of the mold. The resist viscosity decreases with increasing temperature.

3.構造転写:ポリマー層のうちで互いに圧着された領域では、ポリマーの薄い層が残存している。最後の段階は、基板上のこの薄い残存層の除去である。この除去は、いわゆる「RIB」内、または酸素プラズマ内、または異方性エッチングプロセス、例えばリアクティブイオンエッチングRIE内で実行可能である。この残存層が薄いほど、ナノインプリントを用いて形成できる構造体はより精密になる。   3. Structural transfer: A thin layer of polymer remains in the areas of the polymer layer that are crimped together. The last step is removal of this thin residual layer on the substrate. This removal can be performed in a so-called “RIB”, or in an oxygen plasma, or in an anisotropic etching process, such as a reactive ion etching RIE. The thinner this remaining layer, the more precise the structure that can be formed using nanoimprint.

従来のNIL手順に伴う問題は、圧着の間にモールドが薄膜層に固着してしまうことがあり、これにより薄膜層内に転写された逆パターンの精度が劣るということである。従って、このような固着を避けるため、モールドには、通常、反固着層が設けられる。   A problem with the conventional NIL procedure is that the mold may stick to the thin film layer during crimping, thereby reducing the accuracy of the reverse pattern transferred into the thin film layer. Therefore, in order to avoid such sticking, the mold is usually provided with an anti-sticking layer.

非特許文献1は、ポリマー内に反固着性材料で一体化されたポリマーインプリントレジスト層について記述する。   Non-Patent Document 1 describes a polymer imprint resist layer integrated with an anti-adhesive material in a polymer.

もう一つのインプリント方法は、ポリマーを硬化させるためにUV露光を組み合わせたインプリントを用いる。リソグラフィへのこの代替可能なアプローチは、2層インプリント策に基づくものである。このプロセスにおいて、パターンが設けられたクロム面を有する標準的な石英マスクがリアクティブイオンエッチングでエッチングされ、その表面に高解像度のレリーフ像が形成される。フッ素化された自己集合の単分子層で残存するクロムが除去され、テンプレートが表面処理される。低粘度の光重合可能な定型化が2つの面の間のギャップに導入される。次に、テンプレートは、表面に接するようにされる。この解決法は、エッチバリアと呼ばれ、石英テンプレートの裏面を介した露光によって光重合化される。テンプレートは基板から分離され、レリーフ構造のUV硬化されたレプリカが基板上に残る。このインプリントプロセスを用いることにより、サイズにおいて40nm未満であるというフィーチャ(features)が確実に製造されてきた。この技術の問題/欠点は、各インプリント処置に先立ってポリマーを施さなければならない、より大きな面積のインプリントには、ステッピングおよびスタンピング/フラッシングなしには好適でないということである。
"Step and Flash Imprint Lithography:A New Approach to High−Resolution Patterning", Proc.SPIE Vol.3676,379−389(1999) by Willson et al.
Another imprint method uses imprint combined with UV exposure to cure the polymer. This alternative approach to lithography is based on a two-layer imprint strategy. In this process, a standard quartz mask having a patterned chrome surface is etched by reactive ion etching to form a high resolution relief image on the surface. The remaining chromium in the fluorinated self-assembled monolayer is removed and the template is surface treated. A low viscosity photopolymerizable stylization is introduced in the gap between the two faces. The template is then brought into contact with the surface. This solution is called an etch barrier and is photopolymerized by exposure through the back side of the quartz template. The template is separated from the substrate, leaving a UV-cured replica of the relief structure on the substrate. By using this imprint process, features that are less than 40 nm in size have been reliably produced. The problem / disadvantage of this technique is that for larger area imprints where the polymer must be applied prior to each imprint procedure, it is not suitable without stepping and stamping / flushing.
"Step and Flash Imprint Lithography: A New Approach to High-Resolution Patterning", Proc. SPIE Vol. 3676, 379-389 (1999) by Willson et al.

インプリントリソグラフィに関連して取り組み甲斐のあるいくつかの問題がある。一つの臨界領域は、ポリマー層で実証された解像度と同一の解像度を残しながら、次の処理レベルを実行することである。パターン化された金属層を形成することは一応用例である。高精細でパターン化された金属層は、集積回路において配線として使用される。これらの金属層は、引き続く層の成長のための触媒として使用することもできる。例えば結晶方向に依存するエッチングレートに起因して、引き続く金属層を容易にエッチングできない場合、リフトオフのような追加的なアプローチが望ましい。しかしながら、金属リフトオフを介してパターンを転写する場合、単一のポリマー層には問題がある。インプリントプロセスに起因する非垂直の側壁がリフトオフの間に金属膜の引き裂きと剥離とをもたらす。インプリント部材に垂直な側壁がなければ、非垂直の側壁がインプリントリソグラフィにおいて発生する。インプリント部材に垂直な側壁がある場合であっても、インプリントされたフィーチャの底から残余のポリマーを除去するために不可欠のデスカミング処置(descumming step)に起因して、インプリントされた膜に非垂直の側壁が形成される。従って、単一層のレジストを用いた金属リフトアップに関連した問題を最小にする技術が要求される。   There are several issues worth working on in relation to imprint lithography. One critical region is to perform the next processing level while leaving the same resolution as demonstrated in the polymer layer. Forming a patterned metal layer is one application. The metal layer patterned with high definition is used as a wiring in an integrated circuit. These metal layers can also be used as catalysts for subsequent layer growth. Additional approaches such as lift-off are desirable when subsequent metal layers cannot be easily etched, for example due to the etching rate depending on the crystal orientation. However, there is a problem with a single polymer layer when transferring the pattern via metal lift-off. Non-vertical sidewalls resulting from the imprint process result in tearing and peeling of the metal film during lift-off. If the imprint member does not have vertical sidewalls, non-vertical sidewalls occur in imprint lithography. Even if the imprint member has vertical sidewalls, the imprinted membrane is due to the descumming step essential to remove residual polymer from the bottom of the imprinted feature. A non-vertical side wall is formed. Accordingly, there is a need for a technique that minimizes the problems associated with metal lift-up using a single layer of resist.

上述のインプリント技術には本願発明が狙いとする他の問題、例えば基板および有機材料が変化すると表面粘着特性が変化するという問題がある。これにより、特定の基板材料、例えばシリコン、ニッケル、石英、ガラス、窒化シリコン等との組み合わせにおいてプロセスのポリマー材料が制限されてしまう。モールドに接する剥離物質を用いることは、プロセスを工業生産において確実に使用可能にする上であまり安全ではない。   The above-described imprint technique has another problem targeted by the present invention, for example, a problem that the surface adhesive property changes when the substrate and the organic material change. This limits the polymer material of the process in combination with certain substrate materials such as silicon, nickel, quartz, glass, silicon nitride and the like. Using a release material that contacts the mold is not very safe to ensure that the process can be used in industrial production.

従って、より精細なナノスケールの構造物をモールドから基板へ経済的な態様で転送できるようにし、かつ、インプリントの間にモールドが基板に固着することに関する問題を解消/軽減するナノインプリントリソグラフィ方法および手段を発見するニーズが存在する。   Accordingly, a nanoimprint lithography method that allows for transfer of finer nanoscale structures from a mold to a substrate in an economical manner and eliminates / reduces problems associated with the mold sticking to the substrate during imprinting and There is a need to find a means.

本発明の目的は、上述した欠点/問題を解消/軽減することにある。   The object of the present invention is to eliminate / reduce the above-mentioned drawbacks / problems.

即ち、本発明の一目的は、より精細なナノスケールの構造物をモールドから基板へ経済的な態様で転送できるようにするナノインプリントリソグラフィの方法および手段を発見することである。   That is, it is an object of the present invention to discover nanoimprint lithography methods and means that allow for transfer of finer nanoscale structures from a mold to a substrate in an economical manner.

本発明のもう一つの目的は、インプリントの間にモールドが基板に固着することに関する問題を低減するナノインプリントリソグラフィの方法および手段を発見することである。   Another object of the present invention is to discover nanoimprint lithography methods and means that reduce the problems associated with the mold sticking to the substrate during imprinting.

本発明のさらにもう一つの目的は、基板上のインプリントパターンの精度を改善するナノインプリントリソグラフィの方法および手段を発見することである。   Yet another object of the present invention is to discover nanoimprint lithography methods and means for improving the accuracy of imprint patterns on a substrate.

本発明の更なる目的は、モールド表面へのポリマーの固着を低減させることによりインプリント品質とポリマーの基板からの剥離とを改善するナノインプリントリソグラフィの方法および手段を提供することである。   It is a further object of the present invention to provide nanoimprint lithography methods and means that improve imprint quality and release of the polymer from the substrate by reducing polymer sticking to the mold surface.

本発明のなおも更なる目的は、より高精度のナノ構造体を経済的に大量生産できるようにするナノインプリントリソグラフィの方法および手段を提供することである。   A still further object of the present invention is to provide a method and means for nanoimprint lithography that allows for economical mass production of more accurate nanostructures.

本発明の一側面によれば、本発明は、構造化されたパターンを基板に形成する方法であって、圧着前に前記基板が複数の被覆層で覆われ、各被覆層が特定の機能を有する方法により上記目的を達成する。   According to one aspect of the present invention, the present invention is a method of forming a structured pattern on a substrate, wherein the substrate is covered with a plurality of coating layers before crimping, and each coating layer has a specific function. The above object is achieved by a method comprising

本発明のもう一つの側面によれば、本発明は、構造化されたパターンを基板に形成する方法であって、前記基板の頂面の最上層の被覆層が純粋に反固着機能を有する方法を提供することにより上記目的を達成する。   According to another aspect of the present invention, the present invention provides a method for forming a structured pattern on a substrate, wherein the topmost coating layer on the top surface of the substrate has a pure anti-sticking function. To achieve the above object.

本発明のさらに他の側面によれば、その上にナノスケールのパターンを形成するための基板であって、それぞれ特有の機能を有する複数の被覆層で覆われる基板が提供される。   According to still another aspect of the present invention, there is provided a substrate for forming a nanoscale pattern thereon, which is covered with a plurality of coating layers each having a specific function.

本発明のさらに他の側面によれば、本発明にかかる基板は、純粋に反固着機能を有する最上層の被覆を有する。   According to yet another aspect of the present invention, a substrate according to the present invention has a top layer coating that has a purely anti-sticking function.

本発明を上述したように要約したが、本発明は、独立請求項1および8により規定される。本発明のさらなる実施態様は、従属請求項2乃至7,9および10によって規定される。   While the invention has been summarized as described above, the invention is defined by the independent claims 1 and 8. Further embodiments of the invention are defined by the dependent claims 2 to 7, 9 and 10.

本発明にかかるインプリント技術を用いることにより、インプリント結果は、現実に、モールドの表面にポリマーが固着することなく、基板からポリマーが剥がれることもないという、より高い品質を示す。さらに、インプリント結果は、非垂直の側壁に関する上述した問題が軽減されたことを示す。従って、より高い精度を提供し、より精細な構造物を基板上に均一かつ経済的に大量生産することもできるナノパターンインプリント方法が開示される。   By using the imprint technique according to the present invention, the imprint result shows a higher quality that the polymer does not actually adhere to the surface of the mold and the polymer does not peel from the substrate. Furthermore, the imprint results show that the above-mentioned problems with non-vertical sidewalls have been reduced. Accordingly, a nano-pattern imprint method is disclosed that provides higher accuracy and can more uniformly and economically produce finer structures on a substrate.

例えば上述した非特許文献1において、ポリマーに組み込まれた反固着材料を有するポリマーインプリントレジスト層が記述されているように、本発明は、ナノインプリントリソグラフィの間に基板上のポリマーインプリントレジスト層に反固着材料を組み込むことに関する問題/欠点の認識に基づくものである。上記アプローチにより、最適の反固着性能から遙かにかけ離れ、ポリマーをモールドに固着させてしまい、その結果、より精細なナノスケールのパターンを基板に経済的に大量生産することが妨げられる。   For example, as described in Non-Patent Document 1 above, a polymer imprint resist layer having an anti-stick material incorporated into a polymer is described, the present invention relates to a polymer imprint resist layer on a substrate during nanoimprint lithography. It is based on the recognition of problems / disadvantages associated with incorporating anti-stick materials. The above approach far departs from the optimal anti-stick performance and causes the polymer to stick to the mold, thus preventing the economical mass production of finer nanoscale patterns on the substrate.

本発明を図1に示す。モールド100は、ナノ構造のパターンを形成するための凹部105および突部110を有する。突部は、約150nmの高さを有する。当業者において既知であるように、モールド100は、どのような好適な材料、例えばガラス、シリコン、または、ニッケルのような金属からでも製造可能である。より好適な実施形態によれば、モールドは、テフロン(登録商標)に類似の単分子層の態様における薄い反固着層190(反粘着層とも呼ぶ)で覆われる。層190の厚さは、約10nm以下であり、当業者により知られているようにスタンプ上への化学気相反応法により得ることができる。当業者に既知のように、例えばガラス(またはシリコンガラス)のようにどのような好適な材料からでも形成される基板115が提供される。基板115は、3−メタクリル・オキシプロピル・ジメチル・クロルシラン(3-methacryl-oxypropyl-dimethyl-chlorosilane)またはヘキサメチル・ジシラン(hexamethyl-disilane)、HMDSからなる薄い固着層120(粘着層とも呼ぶ)で覆われる。層120は、好ましくは約10nm以下であり、例えばスピンコーティングにより得ることができる。次に、形成層(インプリントレジスト層とも呼ぶ)125が層120の頂面に設けられ、この層125は、例えばPMMA(ポリメチル・メタクリル酸:PolyMethyl-Methacrylic Acid)から構成可能であり、好ましくは約150nmの厚さを有する。インプリントPMMA層125は、スピンコーティングのような好適な既知の技術を用いて設けることができる。本発明によれば、反固着層130は、例えばトリデカフルオル・(tridecafluro-)(1H,1H,2H,2H)テトラヒドロオクチルアミン(tetrahydrooctylamine)または同様の部分的もしくは完全なフッ素化化合物から構成可能である。反固着層130は、好ましくは10nm以下の厚さを有し、当業者が実現するように、例えばインプリントPMMAポリマー層125にスピンコート可能である。   The present invention is shown in FIG. The mold 100 has a recess 105 and a protrusion 110 for forming a nanostructure pattern. The protrusion has a height of about 150 nm. As is known in the art, the mold 100 can be made from any suitable material, such as glass, silicon, or a metal such as nickel. According to a more preferred embodiment, the mold is covered with a thin anti-adhesion layer 190 (also referred to as an anti-adhesion layer) in the form of a monolayer similar to Teflon. The thickness of layer 190 is about 10 nm or less and can be obtained by chemical vapor reaction on a stamp as is known by those skilled in the art. As known to those skilled in the art, a substrate 115 is provided that is formed from any suitable material, such as glass (or silicon glass). The substrate 115 is covered with a thin fixing layer 120 (also referred to as an adhesive layer) made of 3-methacryl-oxypropyl-dimethyl-chlorosilane, hexamethyl-disilane, or HMDS. Is called. Layer 120 is preferably about 10 nm or less and can be obtained, for example, by spin coating. Next, a formation layer (also referred to as an imprint resist layer) 125 is provided on the top surface of the layer 120. This layer 125 can be composed of, for example, PMMA (PolyMethyl-Methacrylic Acid), preferably It has a thickness of about 150 nm. The imprint PMMA layer 125 can be provided using any suitable known technique such as spin coating. In accordance with the present invention, the anti-adhesion layer 130 can be composed of, for example, tridecafluro- (1H, 1H, 2H, 2H) tetrahydrooctylamine or similar partially or fully fluorinated compounds. . The anti-stick layer 130 preferably has a thickness of 10 nm or less, and can be spin-coated, for example, on the imprinted PMMA polymer layer 125 as realized by those skilled in the art.

図2を参照すると、本発明にかかるナノインプリント方法のためのフローチャートが示されている。ステップ200において、図1を参照しながら上述した記載に従い、モールド100と基板115とを準備する。次に、ステップ210で、3つの層120,125,130を有する基板115とモールド100とを、ガラス転移温度を超えて加熱し、これにより、層125を軟化させる。ステップ220では、いわゆるソフトインプリント方法に従い、300秒未満で、約5から100バール、好ましくは約30−60バールの気圧を用いてモールドを基板の被覆層120,125,130にプレスすることにより、パターン転写を実行する。このソフトインプリント方法は、基板とモールドとをこれらの間の力を均一に分布させて互いに圧着させるために、基板/モールドに対するカウンターステイ(counterstay)を形成する柔軟な薄膜を有する気圧制御室を利用するものである。ソフトインプリント方法は、国際公開第01/42858号に開示されている。その後、形成層125は、既知の方法によりステップ225で冷却および硬化により固まる。ステップ230において、モールド100は基板115からリリースされる。このように、モールド上の逆パターンを転写することにより、構造化されたナノスケールパターンが基板に設けられる。   Referring to FIG. 2, a flowchart for a nanoimprint method according to the present invention is shown. In step 200, a mold 100 and a substrate 115 are prepared according to the description given above with reference to FIG. Next, in step 210, the substrate 115 having the three layers 120, 125, and 130 and the mold 100 are heated above the glass transition temperature, thereby softening the layer 125. In step 220, according to the so-called soft imprinting method, by pressing the mold onto the coating layer 120, 125, 130 of the substrate using a pressure of about 5 to 100 bar, preferably about 30-60 bar in less than 300 seconds. Execute pattern transfer. This soft imprint method uses a pressure control chamber with a flexible thin film that forms a counterstay for the substrate / mold in order to force the substrate and the mold to be evenly distributed with the force distributed between them. It is what you use. A soft imprint method is disclosed in WO 01/42858. Thereafter, the formation layer 125 is solidified by cooling and curing in step 225 by known methods. In step 230, the mold 100 is released from the substrate 115. Thus, a structured nanoscale pattern is provided on the substrate by transferring the reverse pattern on the mold.

本発明は、例えばインプリントレジスト層の頂面における最上層の反固着層を基板に設けることにより既知の技術に関連する問題および欠点を克服する。これにより、反固着層の均等な配分が容易になり、かつ、反固着層の均一性が、最終的なインプリント結果の正確さと精細さとにおいてより危機的でないようにもされる。本発明は、モールド上の反固着層として、薄い単分子層、例えばテフロン(登録商標)に類似の単分子層を提供する。本発明によれば、テフロン(登録商標)に類似の単分子層の厚さは約10nm以下であるが、この厚さは、加えられる化学反応に依存して変化することもある。   The present invention overcomes the problems and disadvantages associated with known techniques, for example, by providing the substrate with an uppermost anti-stick layer on the top surface of the imprint resist layer. This facilitates even distribution of the anti-sticking layer and also makes the anti-sticking layer uniformity less critical in the accuracy and fineness of the final imprint result. The present invention provides a thin monolayer, eg, a monolayer similar to Teflon®, as an anti-stick layer on the mold. According to the present invention, the thickness of a monolayer similar to Teflon is about 10 nm or less, but this thickness may vary depending on the chemical reaction applied.

説明に役立つ実例により本発明を説明した。図面は、本発明を制限するものではなく、単に本発明の動作原理を示すだけのものである。当業者にとって、例えば追加の機能的な層に関し、例えば基板115と反固着層130との間にいわゆるリフトオフ層等を導入するなど、本願の特許請求の範囲に規定された本発明の範囲から逸脱することなく多数の変更、が可能である。   The invention has been described with illustrative examples. The drawings do not limit the invention, but merely show the operating principle of the invention. For those skilled in the art, for example with regard to additional functional layers, such as the introduction of so-called lift-off layers between the substrate 115 and the anti-adhesion layer 130, etc., depart from the scope of the invention as defined in the claims of this application. Many changes can be made without doing so.

本発明にかかるナノスケールパターンを形成するための基板およびモールドを示す。1 shows a substrate and a mold for forming a nanoscale pattern according to the present invention. ナノスケールのパターンを基板に設ける方法であって本発明を実行するために使用可能な方法のフローチャートを示す。Figure 2 shows a flowchart of a method for providing a nanoscale pattern on a substrate that can be used to carry out the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

100:モールド
105:凹部
110:突部
115:基板
125:形成層(インプリントレジスト層)
130,190:反固着層(反粘着層)
100: Mold 105: Recess 110: Projection 115: Substrate 125: Formation layer (imprint resist layer)
130, 190: Anti-adhesion layer (anti-adhesion layer)

Claims (11)

インプリントレジスト層(125)を含む複数の被覆層に覆われた基板(115)とモールド(100)とを互いに圧着させることで前記モールドから逆パターンを前記基板へ転写することにより、構造化されたナノスケールのパターンを前記基板に設けるナノインプリントリソグラフィ方法であって、
プレスの前に、純粋な反固着機能を有する最上層の被覆層(130)を前記基板の頂面に設ける工程を備える、ことを特徴とする方法。
The substrate (115) covered with a plurality of coating layers including the imprint resist layer (125) and the mold (100) are bonded to each other to transfer a reverse pattern from the mold to the substrate. A nanoimprint lithography method for providing a nanoscale pattern on the substrate,
Providing a top coating layer (130) having a pure anti-sticking function on the top surface of the substrate prior to pressing.
プレスの前に、前記インプリントレジスト層(125)の下に配置される固着層(120)を設ける工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising providing an anchoring layer (120) disposed under the imprint resist layer (125) prior to pressing. 部分的にフッ素化された化合物を含むように、前記反固着層(130)を形成する工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   The method of any preceding claim, further comprising forming the anti-stick layer (130) to include a partially fluorinated compound. 完全にフッ素化された化合物を含むように、前記反固着層(130)を形成する工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   The method of any preceding claim, further comprising forming the anti-stick layer (130) to include a fully fluorinated compound. トリデカフルオル・(tridecafluro-)(1H,1H,2H,2H)テトラヒドロオクチルアミン(tetrahydrooctylamine)を含むように、前記反固着層(130)を形成する工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising the step of forming the anti-stick layer (130) to include triridecafluro- (1H, 1H, 2H, 2H) tetrahydrooctylamine. プレス前に前記モールドに反固着層(190)を設ける工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   The method of claim 1, further comprising providing an anti-adhesion layer (190) on the mold prior to pressing. 前記基板(115)への前記パターンの転写の間に前記基板と前記モールドとがその上に配置される柔軟な薄膜を有する気圧制御室を利用することにより、前記基板と前記モールドとの間に実質的に均等な配分の力を提供する工程をさらに備える請求項1に記載の方法。   By utilizing a pressure control chamber having a flexible thin film on which the substrate and the mold are placed during transfer of the pattern to the substrate (115), between the substrate and the mold The method of claim 1, further comprising providing a substantially evenly distributed force. インプリントレジスト層(125)を含む複数の被覆層に覆われた基板であって、ナノインプリントリソグラフィによってその上にナノスケールのパターンを形成するために考案された基板(115)であって、
純粋な反固着機能を与える化合物により、その頂面に最上層の被覆層(130)が形成されることを特徴とする基板。
A substrate (115) that is covered by a plurality of coating layers including an imprint resist layer (125) and designed to form a nanoscale pattern thereon by nanoimprint lithography,
A substrate, characterized in that the uppermost coating layer (130) is formed on the top surface of the compound giving a pure anti-adhesion function.
前記反固着層(130)は、部分的にフッ素化された化合物を含む、請求項8に記載の基板。   The substrate of claim 8, wherein the anti-stick layer (130) comprises a partially fluorinated compound. 前記反固着層(130)は、完全にフッ素化された化合物を含む、請求項8に記載の基板。   The substrate of claim 8, wherein the anti-stick layer (130) comprises a fully fluorinated compound. 前記反固着層(130)は、トリデカフルオル・(tridecafluro-)(1H,1H,2H,2H)テトラヒドロオクチルアミン(tetrahydrooctylamine)を含む、請求項8に記載の基板。   9. The substrate of claim 8, wherein the anti-sticking layer (130) comprises tridecafluro- (1H, 1H, 2H, 2H) tetrahydrooctylamine.
JP2004338054A 2003-11-21 2004-11-22 Nanoimprint lithography method and substrate Active JP3892457B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US48168603P 2003-11-21 2003-11-21
EP03078683A EP1533657B1 (en) 2003-11-21 2003-11-21 Multilayer nano imprint lithography

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005159358A true JP2005159358A (en) 2005-06-16
JP3892457B2 JP3892457B2 (en) 2007-03-14

Family

ID=39495847

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004338054A Active JP3892457B2 (en) 2003-11-21 2004-11-22 Nanoimprint lithography method and substrate

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3892457B2 (en)
CN (1) CN1619417A (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007051274A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-10 Alexander Mikhailovich Ilyanok Scanning jet nanolithograph and the operation method thereof
JP2008146029A (en) * 2006-11-02 2008-06-26 Applied Materials Inc Etching of nano-imprint template using etching reactor
JP2009512576A (en) * 2005-10-20 2009-03-26 エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ Hierarchical nanopatterns produced by nanoimprint lithography
US8101519B2 (en) 2008-08-14 2012-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Mold, manufacturing method of mold, method for forming patterns using mold, and display substrate and display device manufactured by using method for forming patterns
KR20120039693A (en) 2009-07-29 2012-04-25 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Composition for forming resist underlayer film for nanoimprint lithography
US8536270B2 (en) 2009-03-26 2013-09-17 Fujifilm Resist composition, resist layer, imprinting method, pattern formation, method for producing magnetic recording medium, and magnetic recording medium
KR101563874B1 (en) * 2007-02-07 2015-10-29 주식회사 에스앤에스텍 Blank Stamp and the Stamp used for Nano Imprint Lithography

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100451840C (en) * 2006-04-04 2009-01-14 吉林大学 Method for constructing micrometre, submicrometre structural surface
KR100831046B1 (en) * 2006-09-13 2008-05-21 삼성전자주식회사 Mold for nano-imprinting and method of manufacturing the mold
CN102848757A (en) * 2012-09-25 2013-01-02 深圳市杰瑞表面技术有限公司 Rubbing method of stereoscopic pattern
CN103018819B (en) * 2012-11-09 2014-05-21 浙江大学 Method for preparing high polymer micro-nano fiber bragg grating based on nanoimprint lithography
DE102012112550A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-18 Lpkf Laser & Electronics Ag Method for metallizing a workpiece and a layer structure of a workpiece and a metal layer
KR20240001274A (en) * 2019-01-07 2024-01-03 비아비 솔루션즈 아이엔씨. Multilayer articles containing organic layers
US20220390839A1 (en) * 2021-06-03 2022-12-08 Viavi Solutions Inc. Method of replicating a microstructure pattern

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009512576A (en) * 2005-10-20 2009-03-26 エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ Hierarchical nanopatterns produced by nanoimprint lithography
JP4898820B2 (en) * 2005-10-20 2012-03-21 エージェンシー フォー サイエンス,テクノロジー アンド リサーチ Hierarchical nanopatterns produced by nanoimprint lithography
WO2007051274A1 (en) * 2005-11-02 2007-05-10 Alexander Mikhailovich Ilyanok Scanning jet nanolithograph and the operation method thereof
EA012498B1 (en) * 2005-11-02 2009-10-30 Александр Михайлович Ильянок Scanning jet nanolithograph and the operation method thereof
JP2008146029A (en) * 2006-11-02 2008-06-26 Applied Materials Inc Etching of nano-imprint template using etching reactor
KR101563874B1 (en) * 2007-02-07 2015-10-29 주식회사 에스앤에스텍 Blank Stamp and the Stamp used for Nano Imprint Lithography
US8101519B2 (en) 2008-08-14 2012-01-24 Samsung Electronics Co., Ltd. Mold, manufacturing method of mold, method for forming patterns using mold, and display substrate and display device manufactured by using method for forming patterns
US8536270B2 (en) 2009-03-26 2013-09-17 Fujifilm Resist composition, resist layer, imprinting method, pattern formation, method for producing magnetic recording medium, and magnetic recording medium
KR20120039693A (en) 2009-07-29 2012-04-25 닛산 가가쿠 고교 가부시키 가이샤 Composition for forming resist underlayer film for nanoimprint lithography
US9946158B2 (en) 2009-07-29 2018-04-17 Nissan Chemical Industries, Ltd. Composition for forming resist underlayer film for nanoimprint

Also Published As

Publication number Publication date
JP3892457B2 (en) 2007-03-14
CN1619417A (en) 2005-05-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20080138460A1 (en) Multilayer nano imprint lithography
KR100590727B1 (en) Microcontact printing methods using imprinted nanostructure and Nanostructure thereof
US8057725B2 (en) Capillary imprinting technique
US9341944B2 (en) Imprint lithography
Lan et al. Nanoimprint lithography
JP3892457B2 (en) Nanoimprint lithography method and substrate
US20050084804A1 (en) Low surface energy templates
JP2008126450A (en) Mold, manufacturing method therefor and magnetic recording medium
del Campo et al. Generating micro-and nanopatterns on polymeric materials
KR100693992B1 (en) Nickel stamp structure for providing easy formation of self-assembled monolayer as anti-stiction layer, and manufacturing method thereof
KR101022506B1 (en) Pattern transfer method of nanoimprint lithography using shadow evaportation and nanotransfer printing
Mohamed 2.16 Nanoimprint Lithography for Nanomanufacturing
KR100842931B1 (en) Fabricating method of roll stamp using imprint lithography
US20100095862A1 (en) Double Sidewall Angle Nano-Imprint Template
KR100744550B1 (en) Si3N4 stamp for nano-imprint, and fabrication method of Si3N4 stamp
Tiginyanu et al. Nanoimprint lithography (NIL) and related techniques for electronics applications
Schift et al. Nanoimprint lithography
US20050082253A1 (en) Applying imprinting material to substrates employing electromagnetic fields
US20090274874A1 (en) Photonic Device And Method For Forming Nano-Structures
Škriniarová et al. Problems concerning the demolding process of nano imprint lithography
Cui et al. Nanofabrication by Replication
Scheer Nanoimprint lithography techniques: an introduction
Cui et al. Nanofabrication by Replication
Carter et al. CONTACT MOLDING FOR NANOSCOPIC PATTERN TRANSFER
Zhou et al. Nanoimprint Lithography Process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060126

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20060126

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20060220

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060414

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20060714

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20060721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20061012

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061110

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061206

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3892457

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091215

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101215

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111215

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121215

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131215

Year of fee payment: 7

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250