JP2011167863A - Method for manufacturing stamper, resist master, the stamper and molding - Google Patents

Method for manufacturing stamper, resist master, the stamper and molding Download PDF

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安彦 國府田
Toshinori Sugiyama
寿紀 杉山
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent local deformation of a minute pattern during manufacturing of a stamper to form a minute pattern of a finally obtained molding corresponding to an original purpose. <P>SOLUTION: This method for manufacturing the stamper includes: (i) a process of preparing a resist master on which a minute pattern B corresponding to an inverted shape of the minute pattern A of the stamper is formed; and (ii) a process of obtaining the stamper on which the minute pattern A is formed by applying electroforming using the resist master as a master block. On the minute pattern forming face of the resist master prepared in the process (i), a recess pattern is formed along a surrounding line surrounding the minute pattern B, and in the process (ii), stress which may be generated during the electroforming is alleviated by the recess pattern. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、スタンパの製造方法、レジストマスタ、スタンパおよび成形品に関する。より詳細には、本発明は、“微細構造を備えたスタンパ”の製造方法、および、かかるスタンパ製造方法で用いるレジストマスタに関すると共に、そのレジストマスタから得られるスタンパおよび成形品にも関する。   The present invention relates to a stamper manufacturing method, a resist master, a stamper, and a molded product. More specifically, the present invention relates to a manufacturing method of a “stamper having a fine structure”, a resist master used in the stamper manufacturing method, and a stamper and a molded product obtained from the resist master.

ミクロンオーダー以下の微細構造の作製は、一般的に、MEMS(Micro Electro Mechanical System)やμ-TAS(Micro Total Analysis System)などの幅広い分野で行われており、機械加工やフォトリソグラフィーなどの技術が応用されている。   Fabrication of micro structures of micron order or less is generally performed in a wide range of fields such as MEMS (Micro Electro Mechanical System) and μ-TAS (Micro Total Analysis System), and technologies such as machining and photolithography are used. Applied.

近年、このような微細構造作製技術は、化学、メディカルサイエンスやバイオサイエンスの分野においても適用されており、作製された微細構造体は、物質もしくは細胞などの分離、固定化、分析、抽出、精製または反応などの各種処理に好適に用いられている。そのような微細構造体は、一般的に、平板状(もしくはチップ状)の形態あるいはこれらを積層して成る形態を有しており、例えば、ウェルプレート、マイクロタイタープレート等の他、マイクロ化学チップ、バイオチップ、DNA(deoxyribonucleic acid)チップ、マイクロアレイチップ等と称されている。   In recent years, such fine structure fabrication technology has also been applied in the fields of chemistry, medical science, and bioscience, and the fabricated microstructure is separated, immobilized, analyzed, extracted, and purified of substances or cells. Or it is used suitably for various processes, such as reaction. Such a fine structure generally has a flat plate shape (or chip shape) or a laminate of these. For example, in addition to a well plate, a microtiter plate, etc., a microchemical chip , Biochip, DNA (deoxyribonucleic acid) chip, microarray chip and the like.

例えば、DNA解析に用いることができるマイクロアレイチップを例にとると、大量の情報を一度に処理・解析を行うためにチップ上に数千個〜数十万個という多くの“窪み”ないしは“凹部”を作製する必要がある。かかる“窪み”または“凹部”はウェルと一般に呼ばれるものであり、マイクロビーズや液体(反応液)などを収容することができる(例えば、ウェルの容積を一定にすると、規定容量の反応液をウェルに溜めることができる)。   For example, taking a microarray chip that can be used for DNA analysis as an example, in order to process and analyze a large amount of information at once, many “dents” or “recesses” of several thousand to several hundred thousand on the chip Need to be produced. Such “recesses” or “recesses” are generally called wells, and can contain microbeads, liquids (reaction solutions), etc. (for example, if the well volume is constant, a prescribed volume of reaction solution is added to the wells). Can be stored in).

メディカルサイエンスやバイオサイエンスの分野では、このようなウェルを多数設ける必要があるので、1つ1つ機械加工するよりも、フォトリソグラフィーを用いて一括露光によって作製することが適している。つまり、フォトリソグラフィーを用いてレジストマスタを作製して、それからスタンパを作製し、次いで、そのスタンパを金型として用いた射出成形やホットエンボスなどの転写技術を適用することによって、微細構造体を一括して作製することができる。   In the fields of medical science and bioscience, it is necessary to provide a large number of such wells. Therefore, it is more suitable to produce by batch exposure using photolithography rather than machining each one well. In other words, a resist master is manufactured using photolithography, a stamper is manufactured from the resist master, and then a transfer structure such as injection molding or hot embossing using the stamper as a mold is applied to collect the microstructures at once. Can be produced.

ここで、金型ないしは鋳型となるスタンパの作製に際しては、電気めっきが通常実施される。この電気めっきは、防食や装飾に用いられるめっきとは異なり、めっき処理の後、被めっき物からめっき膜を剥がして、それをスタンパとして利用するものであって、“電鋳”と称されている。   Here, electroplating is usually carried out when producing a mold or a stamper to be a mold. Unlike plating used for corrosion protection and decoration, this electroplating is to remove the plating film from the object to be plated and use it as a stamper after the plating process. Yes.

住友ベークライト株式会社の製品情報(製品名:培養用マルチプレート)[online]、[平成21年12月15日検索]、インターネット〈URL:http://www.sumibe.co.jp/sumilon/plate.html〉Product information of Sumitomo Bakelite Co., Ltd. (Product name: Multiplate for culture) [online], [Search on December 15, 2009], Internet <URL: http://www.sumibe.co.jp/sumilon/plate .html>

本願発明者らは、微細構造体用スタンパの製造につき鋭意検討した結果、電鋳プロセスにおいては“微細構造”に特有の問題があることを見出した。具体的には、微細構造を特徴付ける微細パターンの外周縁近傍において微細パターン形状が変形してしまう現象を見出した(特に、微細パターンが列状またはアレイ状に形成されている場合では、外周縁近傍の数列のみが局所的に変形してしまう)。   As a result of intensive studies on the production of a stamper for a fine structure, the present inventors have found that there is a problem specific to “microstructure” in the electroforming process. Specifically, a phenomenon has been found that the shape of the fine pattern is deformed in the vicinity of the outer peripheral edge of the fine pattern characterizing the fine structure (particularly in the vicinity of the outer peripheral edge when the fine pattern is formed in a line shape or an array shape). Only a few sequences will be deformed locally).

このような変形は、あくまでも微細パターン領域の外周縁にのみ生じるものであり、めっき面の鏡面部分には“盛り上がり”や“ヒビ”などの欠陥が見られず、また、微細パターンの内部領域にもパターン変形は見られない(図14参照)。   Such deformation occurs only at the outer peripheral edge of the fine pattern region, and there is no defect such as “swell” or “crack” on the mirror surface of the plated surface, and there is no defect in the inner region of the fine pattern. No pattern deformation is observed (see FIG. 14).

かかる変形現象は微細パターン領域の外周縁のみで発生するため、そのような局所的な変形が生じたスタンパから得られるプレート状成形品(例えば、微細構造として複数のウェル列が形成されたウェルプレート)については、SEM等で形状を確認後、「外周縁から2列目あるいは3列目程度までは使用できない」との注釈をつけて使用することも考えられる。しかしながら、目的とする形状を正確に把握しておかないと、“変形”に起因してマイクロビーズがウェルに入るか否かが把握できなかったり、実使用環境下での状況が少しも分からないといった不都合が生じる。また、このような現象がテンポラリーに発生すると、個々のスタンパ間で精度や使用できるウェルの数に差が生じてしまうことになる。更には、どの程度の変形までを不良とし、何列目までの変形を許容するかなど、“良品箇所”と“不良箇所”との判別が困難となる状況を招いてしまう。つまり、これらを換言すれば、高精度な分析を実現するには、プレート状成形品において所望とするウェルを当初の狙い通りに変形なく正確に形成し、そのウェル数などを正確に把握しておく必要があるといえる。   Since such deformation phenomenon occurs only at the outer peripheral edge of the fine pattern region, a plate-like molded product obtained from a stamper in which such local deformation has occurred (for example, a well plate in which a plurality of well rows are formed as a fine structure) ), After confirming the shape with SEM, etc., it is possible to use it with an annotation that it cannot be used from the outer periphery to the second or third row. However, if the target shape is not accurately grasped, it is not possible to know whether or not the microbead enters the well due to “deformation”, and the situation in the actual use environment is not known at all. Inconvenience occurs. Further, when such a phenomenon occurs temporarily, a difference occurs in accuracy and the number of usable wells between individual stampers. Furthermore, it is difficult to distinguish between “non-defective part” and “defective part”, such as how much deformation is to be defective and how many columns are allowed to be deformed. In other words, in order to achieve high-accuracy analysis in other words, the desired wells in the plate-shaped molded product are accurately formed without deformation as originally intended, and the number of wells is accurately grasped. It can be said that it is necessary to keep.

本発明はかかる事情に鑑みて為されたものである。即ち、本発明の課題は、スタンパ製造時における微細パターンの局所的な変形を防止することであり、ひいては、最終的に得られる成形品の微細パターンを当初の狙い通りに形成することである。   The present invention has been made in view of such circumstances. That is, an object of the present invention is to prevent local deformation of a fine pattern at the time of manufacturing a stamper. As a result, a fine pattern of a molded product finally obtained is formed as originally intended.

上記課題を解決するため、本発明は、スタンパを製造するための方法であって、
(i)スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されたレジストマスタを用意する工程、および
(ii)レジストマスタを母型とした電鋳を実施することによって、微細パターンAが形成されたスタンパを得る工程
を含んで成り、
工程(i)で用意されるレジストマスタの微細パターン形成面においては、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンを形成しておき、
工程(ii)においては、“電鋳に際して生じ得る応力”を凹部パターンにより緩和することを特徴とする、スタンパの製造方法が提供される。
In order to solve the above problems, the present invention is a method for manufacturing a stamper,
(I) a step of preparing a resist master on which a fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed; and (ii) electroforming using the resist master as a matrix, Comprising the step of obtaining a stamper formed with
In the fine pattern formation surface of the resist master prepared in step (i), a concave pattern is formed along an encircling line surrounding the fine pattern B,
In the step (ii), there is provided a stamper manufacturing method characterized in that “stress that can be generated during electroforming” is relaxed by a concave pattern.

本発明の特徴の1つは、電鋳プロセスの母型として用いられるレジストマスタとして、微細パターン(即ち、微細パターンB)を取り囲むように凹部パターンが形成されて成るマスタを用いることである。つまり、本発明では、微細パターン形成面において微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されて成るレジストマスタを用いる。これにより、電鋳に際して微細パターンBおよび/またはそこに形成されるめっき膜に生じ得る“応力”を凹部パターンによって効果的に緩和することができる。尚、「微細パターンBを取り囲むような包囲線」とは、例えば、図1(a)および(b)に示すように、微細パターンの領域の少なくとも一部を取り囲むように位置する仮想的な線を実質的に意味している。また、「応力」とは、電鋳プロセス中にて微細パターンBおよび/またはめっき膜が受け得るあらゆる力を意味しており、特に微細パターンBの外周縁領域にて微細パターンBおよび/またはめっき膜が受ける力を意味している。   One of the features of the present invention is that a master in which a concave pattern is formed so as to surround a fine pattern (that is, a fine pattern B) is used as a resist master used as a matrix for an electroforming process. That is, the present invention uses a resist master in which a concave pattern is formed along an encircling line that surrounds the fine pattern B on the fine pattern forming surface. Thereby, the “stress” that may occur in the fine pattern B and / or the plating film formed thereon during electroforming can be effectively reduced by the recess pattern. In addition, the “enclosure line surrounding the fine pattern B” is, for example, a virtual line positioned so as to surround at least a part of the fine pattern region as shown in FIGS. Means substantially. Further, “stress” means any force that the fine pattern B and / or the plating film can receive during the electroforming process, and in particular, the fine pattern B and / or plating in the outer peripheral area of the fine pattern B. It means the force that the membrane receives.

本明細書において用いる「レジストマスタ」は、いわゆる“レジスト原盤”と呼ばれるものである。特に、本発明における「レジストマスタ」は、一般にメディカルサイエンス分野やバイオ分野において分離、固定化、分析、抽出、精製、反応または混合などの各種処理を行う際に用いられる“複数の窪みまたは凹部を備えたプレート状成形品”の成形用スタンパ(≒金型・鋳型)を製造するための原盤を意味している。   The “resist master” used in this specification is a so-called “resist master”. In particular, the “resist master” in the present invention is generally used in various fields such as separation, immobilization, analysis, extraction, purification, reaction or mixing in the medical science field or the bio field. This means a master for producing a stamper (≈mold / mold) for a “plate-shaped molded product”.

本発明において、「微細パターン」とは、微細な凹凸形状から形成されて成るパターンを意味しており、その微細な凹凸形状を構成する“微細凹部(もしくは微細な窪み)”または“微細凸部(もしくは微細な隆起部)”の寸法(幅・高さ・深さなどの寸法)が、ミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー(1μm〜10mm程度)であるものを実質的に意味している。尚、レジストマスタから最終的に得られるプレート状成形品の種類に応じて、レジストマスタの微細パターンBを構成する“微細な窪み”(即ち、“微細凹部”)の形態が一般に異なり得る。例えば、プレート状成形品がウェルプレートなどに相当する場合では、“微細な窪み”または“微細凹部”はウェル形状を有することが多い一方、プレート状成形品がマイクロ化学チップなどに相当する場合では、“微細な窪み”または“微細凹部”はチャンネル形状(溝形状)や流路形状を有することが多い。従って、レジストマスタについて言えば、微細パターンBを構成するウェル形状窪みの開口面の径・深さやチャンネル形状窪みのチャンネル幅・深さなどがミクロンメートル〜ミリメートルのオーダー(1μm〜10mm程度)となっている場合が多い。   In the present invention, the “fine pattern” means a pattern formed from a fine concavo-convex shape, and a “fine concave portion (or fine dent)” or “fine convex portion constituting the fine concavo-convex shape. This means that the dimensions (or dimensions such as width, height, depth, etc.) of (or the fine ridges) are of the order of micrometers to millimeters (about 1 μm to 10 mm). Note that, depending on the type of plate-shaped molded product finally obtained from the resist master, the form of “fine depressions” (that is, “fine concave portions”) constituting the fine pattern B of the resist master may generally differ. For example, in the case where the plate-shaped molded product corresponds to a well plate or the like, the “fine depression” or “fine concave portion” often has a well shape, whereas in the case where the plate-shaped molded product corresponds to a microchemical chip or the like. The “fine depression” or “fine recess” often has a channel shape (groove shape) or a channel shape. Therefore, with regard to the resist master, the diameter and depth of the opening surface of the well-shaped recess constituting the fine pattern B and the channel width and depth of the channel-shaped recess are on the order of micrometers to millimeters (about 1 μm to 10 mm). There are many cases.

本発明では、上述したスタンパ製造方法で使用されるレジストマスタも提供される。かかるレジストマスタは、
スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されており、
レジストマスタの微細パターン形成面において、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されている特徴を有している。
The present invention also provides a resist master used in the stamper manufacturing method described above. Such a resist master is
A fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed,
In the fine pattern formation surface of the resist master, the concave pattern is formed along the surrounding line surrounding the fine pattern B.

かかるレジストマスタでは、微細パターンが形成された領域と形成されていない領域の応力に着目しており、パターン変形が発生し得る微細パターン領域の外周境界部分に三次元的な緩衝パターン(即ち、凹部パターン)を付加的に設け、その緩衝パターンによって三次元的な構造を徐々に変化させている。   In such a resist master, attention is paid to the stress in the region where the fine pattern is formed and the region where the fine pattern is not formed. Pattern) is additionally provided, and the three-dimensional structure is gradually changed by the buffer pattern.

ある好適な態様では、凹部パターンとして、微細パターンBを取り囲む環状凹部(リング状凹部)が形成されている。かかる環状凹部は少なくとも2つ形成されていることが好ましい。このように環状凹部が複数形成されている場合、より内側に位置する環状凹部の深さ寸法が、より外側に位置する環状凹部の深さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。つまり、複数の環状凹部につき、その深さ寸法が内側に向かって次第に大きくなっていることが好ましく、即ち、外側に向かって次第に小さくなっていることが好ましい。尚、環状凹部は、連続的に形成されていてよいし、あるいは、その少なくとも一部が非連続(即ち、断続的)に形成されていてもよい。   In a preferred aspect, an annular recess (ring-shaped recess) surrounding the fine pattern B is formed as the recess pattern. It is preferable that at least two annular recesses are formed. When a plurality of annular recesses are formed as described above, it is preferable that the depth dimension of the annular recess positioned on the inner side is larger than the depth dimension of the annular recess positioned on the outer side. That is, it is preferable that the depth dimension of the plurality of annular recesses gradually increases toward the inside, that is, gradually decreases toward the outside. The annular recess may be formed continuously, or at least a part thereof may be formed discontinuously (that is, intermittently).

別のある好適な態様では、凹部パターンとして、微細パターンBを構成する各窪みと同一形状又は類似形状の凹部が包囲線(即ち、上述した微細パターンBを取り囲む包囲線)に沿って複数形成されている。上述の“環状凹部”の場合と同様、より内側の包囲線に沿って設けられている凹部の各々の深さ寸法が、より外側の包囲線に沿って設けられている前記凹部の各々の深さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。つまり、凹部の各々の深さは、内側に位置するにつれ段階的に大きくなっていることが好ましく、即ち、外側に位置するにつれ段階的に小さくなっていることが好ましい。   In another preferred embodiment, a plurality of recesses having the same shape or similar shapes as the recesses constituting the fine pattern B are formed along the surrounding line (that is, the surrounding line surrounding the fine pattern B) as the recessed pattern. ing. As in the case of the “annular recess” described above, the depth dimension of each recess provided along the inner envelope line is equal to the depth of each recess provided along the outer envelope line. It is preferable that it is larger than the vertical dimension. That is, it is preferable that the depth of each recess is increased stepwise as it is located on the inner side, that is, it is preferably reduced stepwise as it is located on the outer side.

本発明では、上述のレジストマスタを母型とした電鋳を行うことによって形成されたスタンパも提供される。かかるスタンパは、
レジストマスタの微細パターンBの反転形状に相当する微細パターンAが形成されており、そのスタンパの微細パターン形成面において微細パターンAを取り囲むような包囲線に沿って凸部パターンが形成されている特徴を有している。
The present invention also provides a stamper formed by performing electroforming using the above resist master as a matrix. Such a stamper
The fine pattern A corresponding to the inverted shape of the fine pattern B of the resist master is formed, and the convex pattern is formed along the surrounding line surrounding the fine pattern A on the fine pattern forming surface of the stamper. have.

更に、本発明では、上述のスタンパを金型・鋳型として用いた成形によって得られる成形品も提供される。本発明の成形品は、
スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンCが形成されており、その成形品の微細パターン形成面において微細パターンCを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されている特徴を有している。
Furthermore, the present invention also provides a molded product obtained by molding using the above-mentioned stamper as a mold / mold. The molded article of the present invention is
The fine pattern C corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed, and the concave pattern is formed along the encircling line surrounding the fine pattern C on the fine pattern forming surface of the molded product. Have.

かかる成形品は、プレート状の形態を一般に有しており、それゆえ、本発明の成形品を“プレート状成形品”と称することができる。ちなみに、かかるプレート状成形品は、“プレート状”ゆえに、一般に100μm〜50mm程度の厚さを有し得る。   Such a molded product generally has a plate-like form, and therefore, the molded product of the present invention can be referred to as a “plate-shaped molded product”. Incidentally, such a plate-shaped molded article can generally have a thickness of about 100 μm to 50 mm because it is “plate-shaped”.

本発明のスタンパの製造方法では、「電鋳に際して微細パターンBおよび/またはそこに形成されるめっき膜に生じ得る応力」を凹部パターンにより緩和することができる。これによって、得られるスタンパの微細パターン形成面では“局所的な変形”が効果的に防止される。より具体的には、製造されるスタンパにおいて「微細パターンの外周縁近傍においてのみ微細パターン形状が変形してしまう現象」を抑制することができ、当初の狙い通りの微細パターン(即ち、微細パターンA)を形成することができる。従って、かかるスタンパを金型として用いた成形によって得られる成形品についても、当初の狙い通りの微細パターン(即ち、微細パターンC)を形成できることになる。これは、成形品のウェル数・ウェル形状などの微細構造を正確に把握できることを意味しており、高精度な分析に寄与し得る。   In the stamper manufacturing method of the present invention, the “stress that can occur in the fine pattern B and / or the plating film formed thereon during electroforming” can be relaxed by the recess pattern. This effectively prevents “local deformation” on the surface of the stamper where the fine pattern is formed. More specifically, in the manufactured stamper, the “phenomenon that the fine pattern shape is deformed only in the vicinity of the outer periphery of the fine pattern” can be suppressed, and the fine pattern (that is, the fine pattern A as originally intended) can be suppressed. ) Can be formed. Therefore, a fine pattern (that is, a fine pattern C) as originally intended can be formed on a molded product obtained by molding using such a stamper as a mold. This means that the fine structure such as the number of wells and the well shape of the molded product can be accurately grasped, and can contribute to highly accurate analysis.

ちなみに、従来技術においてスタンパないしは成形品の形状精度を出すには、“微細パターンの局所的変形現象”を予め想定した上で設計をしなければならなかったものの、本発明では、微細パターン領域の周囲に凹部パターンを配すだけで形状精度を出すことができる(例えば、ある態様では、微細パターンよりも上・下あるいは幅・奥行き方向に小さい凹部パターンを配すだけで形状精度を出すことができる)。従って、本発明は、そのような具体的に予測困難な現象を視野に入れた設計を簡易な手段によって省くことができるといった点で非常に有益であるといえる。   Incidentally, in order to obtain the shape accuracy of a stamper or a molded product in the prior art, it was necessary to design in advance assuming “local deformation phenomenon of a fine pattern”. Shape accuracy can be obtained simply by arranging a concave pattern around the periphery (for example, in some embodiments, shape accuracy can be obtained only by arranging a concave pattern that is smaller in the up / down direction or width / depth direction than the fine pattern. it can). Therefore, it can be said that the present invention is very useful in that it is possible to omit a design that takes into account such a phenomenon that is difficult to predict in a simple manner.

更にいえば、本発明では微細パターン領域の“局所的変形”を効果的に防止できるので、その点に鑑みれば、MEMSやμ-TASなどの微細構造物作製におけるスタンパ工程の歩留まりを向上できるといえる。   Furthermore, in the present invention, “local deformation” of the fine pattern region can be effectively prevented, and in view of that point, it is possible to improve the yield of the stamper process in the production of fine structures such as MEMS and μ-TAS. I can say that.

図1は、本発明で用いる“包囲線”を概念的に示した図である。FIG. 1 is a diagram conceptually showing an “enclosure” used in the present invention. 図2は、レジストマスタの作成過程を模式的に示した工程断面図である。FIG. 2 is a process cross-sectional view schematically showing a process of creating a resist master. 図3は、本発明のレジストマスタを模式的に示した上面側平面図(図3(a))および断面図(図3(b))である。FIG. 3 is a top plan view (FIG. 3A) and a cross-sectional view (FIG. 3B) schematically showing the resist master of the present invention. 図4は、本発明のレジストマスタを模式的に示した斜視図である。FIG. 4 is a perspective view schematically showing the resist master of the present invention. 図5は、本発明のレジストマスタを模式的に示した上面側平面図(図5(a))および断面図(図5(b))である。FIG. 5 is a top plan view (FIG. 5A) and a sectional view (FIG. 5B) schematically showing the resist master of the present invention. 図6は、本発明のレジストマスタを模式的に示した斜視図である。FIG. 6 is a perspective view schematically showing the resist master of the present invention. 図7は、本発明のレジストマスタを模式的に示した斜視図である。FIG. 7 is a perspective view schematically showing the resist master of the present invention. 図8は、本発明のレジストマスタを模式的に示した斜視図である。FIG. 8 is a perspective view schematically showing the resist master of the present invention. 図9は、本発明のレジストマスタを模式的に示した斜視図である。FIG. 9 is a perspective view schematically showing the resist master of the present invention. 図10は、本発明のレジストマスタを模式的に示した上面側平面図(図10(a))および断面図(図10(b))である。FIG. 10 is a top plan view (FIG. 10A) and a cross-sectional view (FIG. 10B) schematically showing the resist master of the present invention. 図11は、本発明のスタンパを模式的に示した斜視図である。FIG. 11 is a perspective view schematically showing the stamper of the present invention. 図12は、本発明の成形品を模式的に示した斜視図である。FIG. 12 is a perspective view schematically showing the molded product of the present invention. 図13は、比較例1で用いたマスクを模式的に示した平面図である。FIG. 13 is a plan view schematically showing the mask used in Comparative Example 1. 図14は、微細パターン形状の“局所的変形”が生じる微細パターン外周縁近傍を模式的に示した図である(従来技術)。FIG. 14 is a diagram schematically showing the vicinity of the outer periphery of a fine pattern in which “local deformation” of the fine pattern shape occurs (prior art).

以下では、図面を参照して本発明をより詳細に説明する。まず、本発明のスタンパ製造方法について説明を行う。かかる説明に際して、本発明のレジストマスタの説明も併せて行う。そして、その後、かかるレジストマスタから得られるスタンパおよび成形品について説明を行う。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. First, the stamper manufacturing method of the present invention will be described. In this description, the registration master of the present invention is also described. Thereafter, a stamper and a molded product obtained from the resist master will be described.

《本発明のスタンパ製造方法およびレジストマスタ》
本発明のスタンパ製造方法の実施に際しては、まず、工程(i)を実施する。つまり、目的とするスタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されたレジストマスタを用意する。
<< Stamper Manufacturing Method and Resist Master of the Present Invention >>
In carrying out the stamper manufacturing method of the present invention, step (i) is first performed. That is, a resist master having a fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the target stamper is prepared.

“スタンパ”は、レジストマスタを母型とした電鋳によって形成されるものであるため、レジストマスタの微細パターンが転写されて成るものである。つまり、電鋳プロセスで母型となるレジストマスタ上にめっき処理を行った後にレジストマスタからめっき部分を剥がし、それをスタンパとして用いるので、スタンパではレジストマスタの形状が反転した形状を有している。従って、本発明の製造方法の工程(i)では、意図されるスタンパの微細パターンAが形成される所望の反転形状を備えたレジストマスタを用意することになる。   Since the “stamper” is formed by electroforming using a resist master as a matrix, a fine pattern of the resist master is transferred. In other words, the plating portion is peeled off from the resist master after the plating process is performed on the resist master which is a matrix in the electroforming process, and the stamper has a shape obtained by inverting the shape of the resist master. . Therefore, in step (i) of the manufacturing method of the present invention, a resist master having a desired inverted shape on which the intended fine pattern A of the stamper is formed is prepared.

工程(i)を具体的に説明する。まず、図2(a)に示すようにレジストマスタの土台となる基板10を用意する。基板10は、当該技術分野で一般的に用いられるものであれば特に制限はない。例えば、基板の材質としては、シリコン(Si)またはガラスなどの材質を用いることができる。シリコン基板の場合には「表面が平滑で鏡面状に研磨され、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハ」であることが好ましい。尚、基板の厚さは、0.5〜10mm程度であることが好ましい。   The step (i) will be specifically described. First, as shown in FIG. 2A, a substrate 10 that serves as a base for a resist master is prepared. If the board | substrate 10 is generally used in the said technical field, there will be no restriction | limiting in particular. For example, a material such as silicon (Si) or glass can be used as the material of the substrate. In the case of a silicon substrate, it is preferably “a silicon wafer having a smooth surface with a mirror polished surface and a thermal oxide film formed on the surface”. In addition, it is preferable that the thickness of a board | substrate is about 0.5-10 mm.

次いで、図2(b)に示すように、基板10上にレジスト材料を塗布してレジスト膜20を形成する。塗布に好適となるように、レジスト材料は有機溶剤を含んで成ることが好ましい。塗布は、例えばスピン塗布(回転塗布)によって行うことができる。レジスト材料を塗布した後、約70℃〜約120℃程度の加熱処理に付すことが好ましい(即ち、ベーク処理に付すことが好ましい)。これによって、所望のレジスト膜20が形成される。尚、レジスト材料が塗布される面に対しては前処理を施してもよく、例えば、塗布面の疎水性を向上させるべくヘキサメチルジシラザン等を塗布してベーク処理しておいてもよい。   Next, as illustrated in FIG. 2B, a resist material is applied on the substrate 10 to form a resist film 20. The resist material preferably contains an organic solvent so as to be suitable for coating. The coating can be performed by, for example, spin coating (rotary coating). After applying the resist material, it is preferably subjected to a heat treatment of about 70 ° C. to about 120 ° C. (that is, preferably subjected to a baking treatment). Thereby, a desired resist film 20 is formed. The surface to which the resist material is applied may be pretreated, for example, hexamethyldisilazane may be applied and baked to improve the hydrophobicity of the application surface.

塗布されるレジスト材料は、当該技術分野で一般的に用いられるものであれば特に制限はない。つまり、ポジ型レジスト材料であってもよいし、ネガ型レジスト材料であってもよい。具体的なレジスト材料としては、例えば、フェノール系ポリマー、アクリル系ポリマー、スチレン系ポリマー、ビニル系ポリマー、エポキシ樹脂、ポリフタルアルデヒド(PPA)から成る群から選択される少なくとも1種類以上の材料を用いることができる。特にフェノール系ポリマーのノボラック樹脂とジアゾナフトキノン化合物とからなる組成物はポジ型レジストとして一般的に多く用いられる。   The resist material to be applied is not particularly limited as long as it is generally used in the technical field. That is, it may be a positive resist material or a negative resist material. As a specific resist material, for example, at least one material selected from the group consisting of phenolic polymers, acrylic polymers, styrene polymers, vinyl polymers, epoxy resins, and polyphthalaldehyde (PPA) is used. be able to. In particular, a composition comprising a phenolic polymer novolak resin and a diazonaphthoquinone compound is generally widely used as a positive resist.

レジスト膜20を形成した後、図2(c)に示すように、マスク30をレジスト膜20に配して露光を実施する。ここでいう「マスク」は、典型的にはフォトマスクのことを意味しており、露光時の光を透過する部分と透過させない部分を備えた原版のことを意味している。このようなマスク30は、当該技術分野で一般的に用いられるものであれば特に制限はない。当然のことであるが、ポジ型レジスト材料が用いられた場合では露光領域が現像液に溶け出すことになる一方、ネガ型レジスト材料が用いられた場合では露光領域が現像液に溶解しないで残ることになるので、用いられるレジスト材料に応じて適当なマスクを使用すればよい。   After the resist film 20 is formed, as shown in FIG. 2C, a mask 30 is disposed on the resist film 20 and exposure is performed. The “mask” referred to here typically means a photomask, and means an original plate having a portion that transmits light during exposure and a portion that does not transmit light. Such a mask 30 is not particularly limited as long as it is generally used in the technical field. As a matter of course, when a positive resist material is used, the exposed area dissolves in the developer, whereas when a negative resist material is used, the exposed area remains undissolved in the developer. Therefore, an appropriate mask may be used according to the resist material used.

露光は、当該技術分野で一般的に採用されているものであれば特に制限はなく、密接露光(コンタクト露光)、近接露光(プロキシミティ露光)、等倍投影露光(プロジェクション露光)または縮小投影露光(ステップアンドリピート露光)のいずれであってもかまわない。例えば、図示する態様のように、密接露光を実施してよい。ちなみに、露光に際しては、直接レーザや電子線を用いてもよく、更にはLIGA(Lithographie Galvanoformung Abformung)プロセスのようにシンクロトロン放射光を使用してもよい。   The exposure is not particularly limited as long as it is generally employed in the technical field, and is closely contacted (contact exposure), proximity exposure (proximity exposure), equal magnification projection exposure (projection exposure), or reduced projection exposure. (Step-and-repeat exposure) may be used. For example, close exposure may be performed as in the illustrated embodiment. For exposure, a laser or electron beam may be used directly, and synchrotron radiation may be used as in a LIGA (Lithographie Galvanoformung Abformung) process.

露光後、現像処理を実施する。かかる現像処理も当該技術分野で一般的に用いられるものであれば特に制限はない。   After the exposure, development processing is performed. Such development processing is not particularly limited as long as it is generally used in the technical field.

以上の過程を経ることによって、「製造されるスタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されたレジストマスタ40」を得ることができる(図2(d)参照)。   Through the above process, a “resist master 40 on which a fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the manufactured stamper is formed” can be obtained (see FIG. 2D).

ここで、本発明の製造方法で用いられるレジストマスタでは、“微細パターンB以外の形状”も付加的に形成しておく必要がある。つまり、レジストマスタの微細パターン形成面では、微細パターンBに加えて、その微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンも形成しておく。従って、本発明の製造方法では、露光に際して「微細パターンBと共に上記凹部パターンをも転写形成できるマスクパターンを備えたマスク」を用いることになる。これにつき、マスクパターンの階調ないしは濃淡を自由に変えることが出来る多階調マスクを用いてよい。かかる多階調マスクとしては、グレイトーンマスクとハーフトーンマスクの2種類がある。グレイトーンマスクは、露光機の解像度以下のスリットを作り、そのスリット部が光の一部を遮り、中間露光を実現する。一方、ハーフトーンマスクは「半透過」の膜を利用し、中間露光を行うことができる。いずれも、1回の露光で「露光部分」「中間露光部分」「未露光部分」の3つの露光レベルを実現でき、現像後にレジスト厚さが異なるパターンを得ることができる。   Here, in the resist master used in the manufacturing method of the present invention, it is necessary to additionally form “a shape other than the fine pattern B”. That is, on the fine pattern formation surface of the resist master, in addition to the fine pattern B, a concave pattern is also formed along the surrounding line surrounding the fine pattern B. Therefore, in the manufacturing method of the present invention, a “mask having a mask pattern that can transfer and form the concave pattern together with the fine pattern B” is used for exposure. In this regard, a multi-tone mask that can freely change the gradation or shading of the mask pattern may be used. There are two types of multi-tone masks, a gray tone mask and a halftone mask. The gray tone mask makes a slit below the resolution of the exposure machine, and the slit part blocks a part of the light to realize intermediate exposure. On the other hand, the halftone mask uses a “semi-transmissive” film and can perform intermediate exposure. In any case, three exposure levels of “exposed portion”, “intermediate exposed portion”, and “unexposed portion” can be realized by one exposure, and patterns having different resist thicknesses can be obtained after development.

工程(i)に引き続いて、工程(ii)を実施する。つまり、レジストマスタを母型とした電鋳を実施することによってスタンパを得る。「電鋳」は、電気めっきと原理的には同じであり、電気化学反応を利用する電着技術である。特に、本発明では、母型として用いるレジストマスタに通電して厚めっきを行い、これを母型から剥離・分離して母型の反対面形状を有するスタンパを得る(即ち、レジストマスタに電着した金属部分をスタンパとして用いる)。   Subsequent to step (i), step (ii) is performed. That is, the stamper is obtained by performing electroforming using the resist master as a matrix. “Electroforming” is the same in principle as electroplating, and is an electrodeposition technique using an electrochemical reaction. In particular, in the present invention, the resist master used as a mother die is energized to perform thick plating, and this is peeled off and separated from the mother die to obtain a stamper having a shape opposite to the mother die (that is, electrodeposition on the resist master). Use the metal part as a stamper).

電鋳に用いるレジストマスタは不導体であり得るので、電鋳プロセスに先立って、レジストマスタの微細パターン形成面に導電膜を形成して、表面を導体化することが好ましい。導電膜の形成には、例えばスパッタ法、真空蒸着法またはCVD法などを用いてよい。尚、導電膜の厚さは、好ましくは30〜300nm程度であってよい。   Since the resist master used for electroforming can be a non-conductor, it is preferable to form a conductive film on the fine pattern forming surface of the resist master to make the surface conductive prior to the electroforming process. For forming the conductive film, for example, a sputtering method, a vacuum evaporation method, a CVD method, or the like may be used. The conductive film may preferably have a thickness of about 30 to 300 nm.

電鋳プロセスのめっき処理自体は、電解質水溶液を使用する湿式めっき(ウエットプロセス)で行う。つまり、電気めっきを行う。かかる電気めっきでは、典型的には、金属イオンが存在する電解質水溶液に陰極としてレジストマスタを用い、それを外部電源を介して陽極とつないで、外部電源から電気エネルギーを加えて陰極(即ち、レジストマスタ)にて還元反応を生じさせる。その結果、電解質水溶液中の金属イオンがレジストマスタ界面で電子を受け取って金属として析出してめっき層が形成される。めっき層の厚さは、好ましくは50〜1000μm程度、より好ましくは300〜600μm程度である。尚、電鋳金属としては、典型的にはニッケルを用いることができる。しかしながら、ニッケルに限定されず、Ag、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、In、Pd、Pt、Ru、SnおよびZnから成る群から選択される少なくとも1種類以上の金属も電鋳金属として用いることができる。   The plating process itself of the electroforming process is performed by wet plating using an aqueous electrolyte solution (wet process). That is, electroplating is performed. In such electroplating, typically, a resist master is used as a cathode in an aqueous electrolyte solution in which metal ions are present, and this is connected to an anode via an external power source, and electric energy is applied from the external power source to apply the cathode (ie, resist). A reduction reaction is caused at the master). As a result, metal ions in the aqueous electrolyte solution receive electrons at the resist master interface and are deposited as metal to form a plating layer. The thickness of the plating layer is preferably about 50 to 1000 μm, more preferably about 300 to 600 μm. As the electroformed metal, nickel can be typically used. However, it is not limited to nickel, and at least one metal selected from the group consisting of Ag, Au, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, In, Pd, Pt, Ru, Sn, and Zn is also an electrode. It can be used as a cast metal.

以上のような工程(i)および(ii)を経ることによって、目的とするスタンパを最終的に得ることができる。特に、本発明では、レジストマスタの微細パターンBを取り囲むようにして凹部パターンが形成されているので、電鋳に際して生じ得る応力を凹部パターンにより緩和することができる。より具体的には、『電鋳に際して微細パターンBおよび/またはそこに形成されるめっき膜に生じ得る応力』を凹部パターンによって緩和することができる。その結果、得られるスタンパにおいては「微細パターンの外周縁近傍における微細パターンの変形」が抑制されており、当初の狙い通りの微細パターンBを形成することができる。これは、かかるスタンパを金型として用いた成形で得られる成形品についても、当初の狙い通りの微細パターン(即ち、微細パターンC)を形成できることを意味している。   By going through steps (i) and (ii) as described above, a target stamper can be finally obtained. In particular, in the present invention, since the concave pattern is formed so as to surround the fine pattern B of the resist master, the stress that can occur during electroforming can be relieved by the concave pattern. More specifically, “the stress that can occur in the fine pattern B and / or the plating film formed thereon during electroforming” can be relaxed by the recess pattern. As a result, in the obtained stamper, “deformation of the fine pattern in the vicinity of the outer periphery of the fine pattern” is suppressed, and the fine pattern B as originally aimed can be formed. This means that a fine pattern (that is, a fine pattern C) as originally intended can be formed even for a molded product obtained by molding using such a stamper as a mold.

(本発明のレジストマスタ)
次に、上述のスタンパ製造方法に用いるレジストマスタについて詳述する。つまり、本発明のレジストマスタを説明について説明を行う。かかる本発明のレジストマスタは、上述したように、その微細パターン形成面にて微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されている。このような態様を図3および図4に示す。図3は、本発明のレジストマスタの上面側の平面図および断面図を示しており、図4は、本発明のレジストマスタの斜視図を示している。
(Registration master of the present invention)
Next, the resist master used for the stamper manufacturing method described above will be described in detail. That is, description of the registration master of the present invention will be described. In the resist master of the present invention, as described above, the concave pattern is formed along the surrounding line that surrounds the fine pattern B on the fine pattern forming surface. Such an embodiment is shown in FIGS. FIG. 3 shows a plan view and a sectional view of the upper surface side of the resist master of the present invention, and FIG. 4 shows a perspective view of the resist master of the present invention.

図3および図4に示すように、本発明のレジストマスタ40では、微細パターン領域の外側において凹部パターン50を形成し、それによって“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を緩和している。従って、本発明では、かかる凹部パターン50が形成された領域を“応力緩衝領域”ないしは“緩衝パターン領域”と呼ぶことができる。   As shown in FIGS. 3 and 4, in the resist master 40 of the present invention, the concave pattern 50 is formed outside the fine pattern region, thereby relieving “stress that can be generated in the fine pattern region during electroforming”. . Therefore, in the present invention, the region where the concave pattern 50 is formed can be called a “stress buffer region” or a “buffer pattern region”.

かかる応力緩衝領域の凹部パターンは、微細パターンBを取り囲むように形成されていれば特に制限はなく、図示するように、微細パターンBを全体的に取り囲むように連続的に形成されていてよいし、あるいは、それが断続的に形成されていてもよい。換言すれば、凹部パターンとして、一続きの環を成すように環状凹部が形成されていてよいし、その環状凹部が部分的に断続していてもよい。特に本発明では、この凹部パターンを構成する各凹部の深さ寸法を調整することによって、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を好適に緩和することができる。例えば、図3(b)に示すような凹部の深さ寸法Lは、微細パターンBを構成する各窪み60の深さ寸法よりも小さいことが好ましく、例えば好ましくは1/10Le〜9/10Le、より好ましくは15/20Le〜1/2Le、更に好ましくは4/5Le〜1/3Le程度である(Le:レジスト膜厚、図3(b)参照)。具体的な数値を例示すると、凹部の深さ寸法Lは、好ましくは1〜300μm、より好ましくは5〜100μm、更に好ましくは5〜40μm程度である。 The concave pattern of the stress buffer region is not particularly limited as long as it is formed so as to surround the fine pattern B, and may be continuously formed so as to entirely surround the fine pattern B as shown in the drawing. Alternatively, it may be formed intermittently. In other words, as the recess pattern, an annular recess may be formed so as to form a continuous ring, or the annular recess may be partially interrupted. In particular, in the present invention, the “stress that can be generated in the fine pattern region during electroforming” can be preferably alleviated by adjusting the depth dimension of each recess constituting the recess pattern. For example, the depth dimension L D of the concave portion as shown in FIG. 3 (b) is preferably smaller than the depth of each recess 60 constituting the fine pattern B, for example, preferably 1 / 10Le~9 / 10Le More preferably, it is about 15 / 20Le to 1 / 2Le, and more preferably about 4 / 5Le to 1 / 3Le (Le: resist film thickness, see FIG. 3B). To illustrate specific numerical values, the depth L D of the recess, preferably 1 to 300 [mu] m, more preferably 5 to 100 [mu] m, more preferably about 5 to 40 m.

また、微細パターン領域の外側エッジからの凹部の離隔距離を調整することによっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を好適に緩和することができる。例えば、図3(b)に示すような離隔距離Lは、好ましくは0.2Lf〜2Lf、より好ましくは0.5Lf〜1.5Lf、更に好ましくは0.8Lf〜1.2Lf程度である(Lf:窪み60間の距離、図3(b)参照)。更に言えば、応力緩衝領域の凹部の幅寸法を調整することによっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を好適に緩和することができる。例えば、図3(b)に示すような凹部の幅寸法Lは、微細パターンBを構成する各窪み60の幅寸法よりも小さいことが好ましく、例えば好ましくは0.2Lf〜2Lf、より好ましくは0.2Lf〜1.2Lf、更に好ましくは0.2Lf〜0.8Lf程度である。 Further, the “stress that can be generated in the fine pattern region during electroforming” can also be moderated by adjusting the separation distance of the recess from the outer edge of the fine pattern region. For example, the distance L A, as shown in FIG. 3 (b), preferably 0.2Lf~2Lf, more preferably 0.5Lf~1.5Lf, more preferably about 0.8Lf~1.2Lf (Lf: recess 60 between Distance, see FIG. 3 (b)). Furthermore, the “stress that can be generated in the fine pattern region during electroforming” can also be moderated by adjusting the width of the concave portion of the stress buffer region. For example, the width dimension L B of the recess as shown in FIG. 3B is preferably smaller than the width dimension of each recess 60 constituting the fine pattern B, for example, preferably 0.2 Lf to 2 Lf, more preferably 0.2. Lf to 1.2 Lf, more preferably about 0.2 Lf to 0.8 Lf.

《凹部パターンの種々の態様》
“凹部パターン”の態様としては、その他に種々の態様が考えられる。以下それについて説明する。
<< Various aspects of the concave pattern >>
There are various other embodiments of the “recess pattern”. This will be described below.

(複数の環状凹部)
“複数の環状凹部”の態様を図5および図6に示す。図示するように、応力緩衝領域の凹部パターンとして、微細パターンBを取り囲む環状凹部50が複数形成されている。かかる態様では、応力緩衝領域を成す凹部パターンによって三次元的な構造を徐々に変化させており、それによって、“電鋳時にて微細パターン領域に生じ得る応力”を効果的に緩和する。
(Multiple annular recesses)
An embodiment of “a plurality of annular recesses” is shown in FIGS. 5 and 6. As illustrated, a plurality of annular recesses 50 surrounding the fine pattern B are formed as the recess patterns in the stress buffering region. In this aspect, the three-dimensional structure is gradually changed by the concave pattern forming the stress buffer region, thereby effectively relieving “stress that can be generated in the fine pattern region during electroforming”.

この“複数の環状凹部”の態様においては、図5および図6に示すように、より内側に位置する環状凹部50の深さ寸法が、より外側に位置する環状凹部50の深さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。つまり、複数の環状凹部50につき、その深さ寸法が内側に向かって次第に大きくなっていることが好ましく、逆の見方をすれば、外側に向かって次第に小さくなっていることが好ましい。これにより、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”をより効果的に緩和することができる。このような場合、例えば微細パターンBを構成する各窪みの深さ寸法をHとすると、環状凹部の深さ寸法がH/3〜H/5ずつ内側に向かって段階的に大きくなることが好ましい。逆の見方をすれば、環状凹部の深さ寸法がH/3〜H/5ずつ外側に向かって段階的に小さくなることが好ましい。これは、微細パターンの境界部分において三次元的高低差を段階的に緩衝することを意図している。ちなみに、H/3よりも大きいとめっき応力緩和の効力がほとんど無い一方、H/5以上にするとめっき応力緩和のパターン領域が広くなり、パターン領域に制限がある場合、微細パターン自体の数を減らさなければならなくなる。   In this “plurality of annular recesses”, as shown in FIGS. 5 and 6, the depth dimension of the annular recess 50 located on the inner side is larger than the depth dimension of the annular recess 50 located on the outer side. It is preferable that it is large. That is, it is preferable that the depth dimension of the plurality of annular recesses 50 is gradually increased toward the inside, and from the opposite viewpoint, it is preferable that the depth is gradually decreased toward the outside. Thereby, the “stress that can occur in the fine pattern region during electroforming” can be more effectively reduced. In such a case, for example, if the depth dimension of each recess constituting the fine pattern B is H, the depth dimension of the annular recess is preferably increased stepwise inward by H / 3 to H / 5. . In other words, it is preferable that the depth dimension of the annular recess is gradually reduced outward by H / 3 to H / 5. This is intended to buffer the three-dimensional elevation difference step by step at the boundary portion of the fine pattern. By the way, if it is larger than H / 3, there is almost no effect of reducing the plating stress. On the other hand, if it is H / 5 or more, the pattern area of the plating stress relaxation becomes wider, and if the pattern area is limited, the number of fine patterns themselves is reduced. Will have to.

同様に、図6の断面図(下側)に示すように、より内側に位置する環状凹部50の幅寸法が、より外側に位置する環状凹部50の幅寸法よりも大きくなる態様であってもよい。つまり、複数の環状凹部50につき、その幅寸法が内側に向かって段階的に大きくなることが好ましく、逆の見方をすれば、外側に向かって段階的に小さくなることが好ましい。例えば、微細パターンBを構成する各窪みの幅寸法をWとすると、環状凹部の幅寸法がW/3〜W/5ずつ内側に向かって段階的に大きくなっていてよい。このような態様によっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を効果的に緩和できる。   Similarly, as shown in the sectional view (lower side) of FIG. 6, the width dimension of the annular recess 50 located on the inner side may be larger than the width dimension of the annular recess 50 located on the outer side. Good. That is, the width dimension of the plurality of annular recesses 50 is preferably increased stepwise toward the inner side, and from the opposite viewpoint, it is preferable to decrease stepwise toward the outer side. For example, if the width dimension of each recess constituting the fine pattern B is W, the width dimension of the annular recess may be increased stepwise inward by W / 3 to W / 5. Such an embodiment can also effectively relieve “stress that can occur in the fine pattern region during electroforming”.

環状凹部が複数形成されている場合では、そのピッチP1は微細パターンBを構成する各窪みのピッチP2の±30%程度であることが好ましく、即ち、(P2−P2×0.3)<P1<(P2+P2×0.3)であることが好ましい。例えば、環状凹部のピッチP1は、微細パターンBを構成する各窪みのピッチP2と同程度であってよい。このような態様によっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を効果的に緩和できる。   When a plurality of annular recesses are formed, the pitch P1 is preferably about ± 30% of the pitch P2 of each recess constituting the fine pattern B, that is, (P2−P2 × 0.3) <P1. It is preferable that <(P2 + P2 × 0.3). For example, the pitch P1 of the annular recess may be approximately the same as the pitch P2 of each recess constituting the fine pattern B. Such an embodiment can also effectively relieve “stress that can occur in the fine pattern region during electroforming”.

(断続的な環状凹部)
“断続的な環状凹部”の態様を図7に示す。図示するように、凹部パターンとして形成された環状凹部の一部が非連続的に形成されている。かかる態様であっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を緩和することができる。
(Intermittent annular recess)
An embodiment of “intermittent annular recess” is shown in FIG. As shown in the drawing, a part of the annular recess formed as the recess pattern is discontinuously formed. Even in such an embodiment, “stress that may occur in the fine pattern region during electroforming” can be reduced.

この“断続的な環状凹部”の態様では、図7に示すように、微細パターンBを構成する各窪み60と隣り合う位置に断続領域の各凹部(50a,50b,50c)が形成されていることが好ましい。このような態様では、断続部同士の離隔距離、即ち、図7に示すような断続領域の各凹部(50a,50b,50c)のピッチP3は、各窪み60のピッチP2と同程度であってよい。   In this "intermittent annular recess" mode, as shown in FIG. 7, the recesses (50a, 50b, 50c) of the interrupted region are formed at positions adjacent to the recesses 60 constituting the fine pattern B. It is preferable. In such an embodiment, the separation distance between the intermittent portions, that is, the pitch P3 of the concave portions (50a, 50b, 50c) in the intermittent region as shown in FIG. Good.

図示するように、“断続的な環状凹部”の態様であっても、連続的な環状凹部の場合と同様、複数形成されていてもよい(即ち複数の群から形成されていてよい)。更には、より内側に位置する“断続的な環状凹部”の深さ寸法が、より外側に位置する“断続的な環状凹部”の深さ寸法よりも大きくなっていてよい。   As shown in the figure, even in the case of the “intermittent annular recess”, a plurality may be formed (that is, a plurality of groups may be formed) as in the case of the continuous annular recess. Furthermore, the depth dimension of the “intermittent annular recess” located on the inner side may be larger than the depth dimension of the “intermittent annular recess” located on the outer side.

(微細パターンBの窪みと同一形状の凹部)
“微細パターンBの窪みと同一形状の凹部”の態様を図8に示す。図示するように、かかる態様では、“微細パターンBの窪み60と同一形状の凹部50”が、その微細パターンBを取り囲むように形成されている。つまり、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って“微細パターンBの窪みと同一形状の凹部”が形成されている。かかる態様であっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を緩和することができる。
(Concave part having the same shape as the depression of the fine pattern B)
FIG. 8 shows an aspect of “a recess having the same shape as the recess of the fine pattern B”. As shown in the drawing, in this embodiment, “a recess 50 having the same shape as the recess 60 of the fine pattern B” is formed so as to surround the fine pattern B. That is, “a recess having the same shape as the recess of the fine pattern B” is formed along the surrounding line surrounding the fine pattern B. Even in such an embodiment, “stress that may occur in the fine pattern region during electroforming” can be reduced.

“微細パターンBの窪みと同一形状”ゆえに、凹部50の各種寸法は、微細パターンBを構成する各窪み60と同一であってよい。しかしながら、必ずしもこれに限定されず、例えば凹部50の深さ寸法などは、微細パターンBを構成する各窪み60の深さ寸法よりも小さくてもよい。   Because of “the same shape as the recess of the fine pattern B”, the various dimensions of the recess 50 may be the same as the recesses 60 constituting the fine pattern B. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the depth dimension of the recess 50 may be smaller than the depth dimension of each recess 60 constituting the fine pattern B.

かかる態様では、図示するように、微細パターンBを構成する各窪み60と隣り合う位置に“微細パターンBの窪み60と同一形状の凹部50”が形成されていることが好ましい。このような態様では、同一形状の凹部50のピッチ、即ち、図8に示すような各凹部50のピッチP4は、好ましくは各窪み60のピッチP2と同程度であってよい。   In this aspect, as shown in the drawing, it is preferable that “a recess 50 having the same shape as the recess 60 of the fine pattern B” is formed at a position adjacent to each recess 60 constituting the fine pattern B. In such an embodiment, the pitch of the concave portions 50 having the same shape, that is, the pitch P4 of the concave portions 50 as shown in FIG. 8 may be preferably about the same as the pitch P2 of the concave portions 60.

(微細パターンBの窪みと相似形状の凹部)
“微細パターンBの窪みと相似形状の凹部”の態様を図9に示す。図示するように、かかる態様では、“微細パターンBの窪み60と相似形状の凹部50”が、その微細パターンBを取り囲むように形成されている。つまり、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って“微細パターンBの窪み60と相似形状の凹部50”が形成されている。かかる態様であっても、“電鋳時に微細パターン領域に生じ得る応力”を緩和することができる。
(Recesses similar in shape to the recesses of the fine pattern B)
FIG. 9 shows an aspect of “a recess having a shape similar to the recess of the fine pattern B”. As shown in the figure, in this embodiment, “a recess 50 having a shape similar to the recess 60 of the fine pattern B” is formed so as to surround the fine pattern B. That is, “a recess 50 having a shape similar to the recess 60 of the fine pattern B” is formed along the surrounding line surrounding the fine pattern B. Even in such an embodiment, “stress that may occur in the fine pattern region during electroforming” can be reduced.

“微細パターンBの窪みと相似形状”ゆえに、凹部の各種寸法は、微細パターンBを構成する各窪みと相似であってよい。例えば、相似倍率は0.3〜0.95程度であってよい。しかしながら、必ずしもこれに限定されず、例えば凹部50の深さ寸法などは、相似倍率に依らず、微細パターンBを構成する各窪み60の深さ寸法よりも小さくてもよい。   Because of the “similar shape to the recess of the fine pattern B”, the various dimensions of the recess may be similar to the recesses constituting the fine pattern B. For example, the similarity magnification may be about 0.3 to 0.95. However, the present invention is not necessarily limited to this. For example, the depth dimension of the recess 50 may be smaller than the depth dimension of each recess 60 constituting the fine pattern B regardless of the similarity magnification.

図示するように、“微細パターンBの窪みと相似形状の凹部”の態様であっても、それが複数の群から形成されていてもよく、更には、より内側に位置する“相似形状の凹部”の相似倍率が、より外側に位置する“相似形状の凹部”の相似倍率よりも大きくなっていてよい。   As shown in the figure, even if it is an aspect of “a recess having a shape similar to the dent of the fine pattern B”, it may be formed of a plurality of groups, and further, a “recess having a similar shape positioned on the inner side. The similarity magnification of “” may be larger than the similarity magnification of the “similarly shaped recess” located on the outer side.

(2種類の微細パターンの場合の凹部パターン)
上記では「1種類の微細パターンとその周辺部に凹部パターン」の態様を主として説明したが、2種類以上の微細パターンの場合であっても本発明は適用できる。図10(a)および図10(b)に例示的に“2種類の微細パターンの場合の凹部パターン”の態様を示す。
(Recess pattern in the case of two types of fine patterns)
In the above description, the aspect of “one type of fine pattern and a concave pattern on the periphery thereof” has been mainly described, but the present invention can be applied even in the case of two or more types of fine patterns. FIG. 10A and FIG. 10B exemplarily show an embodiment of “a concave pattern in the case of two kinds of fine patterns”.

図示する態様では、レジストマスタの微細パターン形成面に微細パターンBと微細パターンB’との2種類が形成されており、それらの周囲に凹部パターンが応力緩衝領域(50a,50b)として形成されている。また、図示する態様では、上述の「微細パターンBの窪みと相似形状の凹部」が形成されている。   In the illustrated embodiment, two types of fine pattern B and fine pattern B ′ are formed on the fine pattern formation surface of the resist master, and a concave pattern is formed as a stress buffer region (50a, 50b) around them. Yes. In the illustrated embodiment, the above-described “recesses having a shape similar to the recesses of the fine pattern B” are formed.

図10(b)の断面図から分かるように、微細パターンBと微細パターンB’との間に存在する応力緩衝領域50aでは、微細パターンBおよびB’の三次元的高低を緩和している。また、図10に示す態様から分かるように、「微細パターンBの各窪み60aの径」と「微細パターンB’の窪み60bの径」との差分(絶対値)の約1/4ずつ“相似形状の凹部”の径が段階的に変化していてよい。また、同様に、「微細パターンBの各窪み60aの深さ」と「微細パターンB’の窪み60bの深さ」との差分(絶対値)の約1/4ずつ“相似形状の凹部”の深さが段階的に変化していてよい。   As can be seen from the cross-sectional view of FIG. 10B, in the stress buffer region 50a existing between the fine pattern B and the fine pattern B ', the three-dimensional elevation of the fine patterns B and B' is relaxed. Further, as can be seen from the embodiment shown in FIG. 10, “similarity” is obtained by about 1/4 of the difference (absolute value) between “the diameter of each recess 60a of the fine pattern B” and “the diameter of the recess 60b of the fine pattern B ′” The diameter of the “concave portion” may change stepwise. Similarly, “similarly shaped recesses” of about ¼ of the difference (absolute value) between “the depth of each recess 60a of the fine pattern B” and “the depth of the recess 60b of the fine pattern B ′”. The depth may change stepwise.

ちなみに、微細パターンB’からフラットな鏡面部分への遷移領域では、上述の「微細パターンB’の各窪みと相似形状の凹部」が形成されているが、その径が1/4×dずつ変化している(d:微細パターンBの各窪み60bの径寸法)。同様に、その遷移領域では、その深さが1/4×hずつ変化している(h:微細パターンBの各窪み60bの深さ寸法)。   Incidentally, in the transition region from the fine pattern B ′ to the flat mirror surface portion, the above-mentioned “recesses similar in shape to the respective depressions of the fine pattern B ′” are formed, but the diameter changes by 1/4 × d. (D: diameter dimension of each recess 60b of the fine pattern B). Similarly, in the transition region, the depth changes by 1/4 × h (h: depth dimension of each recess 60b of the fine pattern B).

《本発明のスタンパ》
次に、本発明のスタンパについて説明する。本発明のスタンパは、上述のスタンパ製造方法を実施することによって得られるスタンパである。つまり、本発明のスタンパは、本発明のレジストマスタを母型とした電鋳を行うことによって形成されたものである。かかるスタンパは、レジストマスタの微細パターンBの反転形状に相当する微細パターンAが形成されており、かつ、微細パターンAを取り囲むような包囲線に沿って凸部パターンも形成されている。
<< Stamper of the Present Invention >>
Next, the stamper of the present invention will be described. The stamper of the present invention is a stamper obtained by performing the above-described stamper manufacturing method. That is, the stamper of the present invention is formed by performing electroforming using the resist master of the present invention as a matrix. In this stamper, a fine pattern A corresponding to the inverted shape of the fine pattern B of the resist master is formed, and a convex pattern is also formed along an encircling line surrounding the fine pattern A.

例示として本発明のスタンパ70を図11に示す。図示するスタンパ70は、図5および図6のレジストマスタを用いた電鋳によって得られるスタンパである。図示するように、スタンパの微細パターン形成面では、レジストマスタの微細パターンBの反転形状に相当する微細パターンAが形成されていると共に、その微細パターンAを取り囲むように凸部パターン50’が形成されている。かかる凸部パターン50’は、レジストマスタの凹部パターン50に起因しており、その反転形状に相当する。つまり、スタンパの形状は、その製造に用いられるレジストマスタの形状に起因するため、スタンパの微細パターンAおよび凸部パターンの各種寸法は、レジストマスタの微細パターンBおよび凹部パターンと同様になり得る。   As an example, a stamper 70 of the present invention is shown in FIG. The stamper 70 shown in the figure is a stamper obtained by electroforming using the resist master of FIGS. As shown in the figure, a fine pattern A corresponding to the inverted shape of the fine pattern B of the resist master is formed on the fine pattern formation surface of the stamper, and a convex pattern 50 'is formed so as to surround the fine pattern A. Has been. The convex pattern 50 'is caused by the concave pattern 50 of the resist master and corresponds to the inverted shape. That is, since the shape of the stamper is caused by the shape of the resist master used for manufacturing the stamper, various dimensions of the fine pattern A and the convex pattern of the stamper can be the same as the fine pattern B and the concave pattern of the resist master.

例えば、スタンパの凸部50’の高さ寸法は、微細パターンAを構成する各隆起部60’の高さ寸法よりも好ましくは小さく、例えば、好ましくは1〜300μm、より好ましくは5〜100μm、更に好ましくは5〜40μm程度である。特に図11に示すように、スタンパの凸部パターンが複数の環状凸部50’から構成される場合では、より内側に位置する環状凸部50’の高さ寸法が、より外側に位置する環状凸部50’の高さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。つまり、複数の環状凸部50’につき、その高さ寸法が内側に向かって段階的に大きくなっていることが好ましく、逆の見方をすれば、外側に向かって段階的に小さくなっていることが好ましい。   For example, the height dimension of the convex part 50 ′ of the stamper is preferably smaller than the height dimension of each raised part 60 ′ constituting the fine pattern A, for example, preferably 1 to 300 μm, more preferably 5 to 100 μm, More preferably, it is about 5-40 micrometers. In particular, as shown in FIG. 11, when the convex pattern of the stamper is composed of a plurality of annular convex portions 50 ′, the height dimension of the annular convex portion 50 ′ located on the inner side is the annular shape located on the outer side. It is preferable that it is larger than the height dimension of convex part 50 '. In other words, it is preferable that the height of each of the plurality of annular protrusions 50 ′ increase stepwise toward the inside, and from the opposite viewpoint, the height decreases stepwise toward the outside. Is preferred.

また、例えば、微細パターンAと凸部パターンとの離隔距離は、好ましくは0.2Lf’〜2Lf’、より好ましくは0.5Lf’〜1.5Lf’、更に好ましくは0.8Lf’〜1.2Lf’程度である(Lf’:隆起部60’間の距離)。更に言えば、例えば、スタンパの凸部パターンの幅寸法は、微細パターンAを構成する各隆起部の幅寸法よりも小さいことが好ましく、例えば0.2Lf’〜2Lf’、より好ましくは0.2Lf’〜1.2Lf’、更に好ましくは0.2Lf’〜0.8Lf’程度である。   Further, for example, the separation distance between the fine pattern A and the convex pattern is preferably about 0.2 Lf ′ to 2 Lf ′, more preferably about 0.5 Lf ′ to 1.5 Lf ′, and still more preferably about 0.8 Lf ′ to 1.2 Lf ′. (Lf ′: distance between raised portions 60 ′). Further, for example, the width dimension of the convex pattern of the stamper is preferably smaller than the width dimension of each raised portion constituting the fine pattern A, for example, 0.2Lf ′ to 2Lf ′, more preferably 0.2Lf ′ to It is about 1.2 Lf ′, more preferably about 0.2 Lf ′ to 0.8 Lf ′.

その他、レジストマスタの形状に応じて、スタンパの凸部パターンは、連続的に形成されていたり、あるいは、その少なくとも一部が断続的に形成されていたりする。更には、スタンパの凸部パターンとして、微細パターンAを構成する各隆起部と同一形状又は相似形状の凸部が包囲線(即ち、微細パターンAを囲む包囲線)に沿って複数形成されていたりする。かかる場合、好ましくは、より内側の包囲線に沿って設けられている凸部の各々の高さ寸法が、より外側の包囲線に沿って設けられている凸部の各々の高さ寸法よりも大きくなっている。   In addition, depending on the shape of the resist master, the convex pattern of the stamper may be formed continuously, or at least a part thereof may be formed intermittently. Further, as the convex pattern of the stamper, a plurality of convex portions having the same shape or similar shape to the raised portions constituting the fine pattern A are formed along the surrounding line (that is, the surrounding line surrounding the fine pattern A). To do. In such a case, preferably, the height dimension of each of the protrusions provided along the inner envelope line is higher than the height dimension of each of the protrusion elements provided along the outer envelope line. It is getting bigger.

尚、スタンパの材質は、電鋳に用いためっき金属(即ち“電鋳金属”)の種類に依存しており、例えばNi、Ag、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、In、Pd、Pt、Ru、SnおよびZnから成る群から選択される少なくとも1種類以上の金属材料である。また、スタンパの厚さは、電鋳時のめっき厚に依存しているが、例えば50〜1000μm程度である。   The material of the stamper depends on the type of plating metal used for electroforming (that is, “electroformed metal”). For example, Ni, Ag, Au, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, In And at least one metal material selected from the group consisting of Pd, Pt, Ru, Sn and Zn. Further, the thickness of the stamper depends on the plating thickness at the time of electroforming, but is, for example, about 50 to 1000 μm.

《本発明の成形品》
次に、本発明の成形品について説明する。本発明の成形品は、上述のスタンパを金型ないしは鋳型として用いた射出成形を行うことによって得られるものである。具体的には、金属製スタンパの外形を加工し、それを成形機に取り付けて射出成形を実施することによって本発明の成形品を得ることができる。成形樹脂としては、種々の樹脂を用いることができる。例えば、環状ポリオレフィン、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、ポリジメチルシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルアリルアミン、ポリビニルアルコール、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリル樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリ(メタ)アクリル酸エステル、ポリアミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンイミン、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトンおよびポアミドイミドから成る群から選択される少なくとも1種以上のポリマーを用いることができる。
<< Molded product of the present invention >>
Next, the molded product of the present invention will be described. The molded product of the present invention is obtained by performing injection molding using the above-mentioned stamper as a mold or a mold. Specifically, the molded product of the present invention can be obtained by processing the outer shape of a metal stamper, attaching it to a molding machine, and performing injection molding. Various resins can be used as the molding resin. For example, cyclic polyolefin, cycloolefin resin, polycarbonate, amorphous polyolefin, polydimethylsiloxane, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, polyurethane, polyimide, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, Polyvinyl ether, polystyrene, polyvinyl acetate, polyvinyl allylamine, polyvinyl alcohol, polytetrafluoroethylene, acrylonitrile resin, butadiene resin, styrene resin, acrylic resin, poly (meth) acrylate ester, polyamide, polyacetal, modified polyphenylene ether, polybutylene Terephthalate, polyethylene terephthalate, polyethyleneimine, polyphenylene sulfide Polysulfone, polyether sulfone, amorphous polyarylate, liquid crystal polymer, it is possible to use at least one or more polymers selected from the group consisting of polyetheretherketone and Poamidoimido.

本発明の成形品は、スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンCが形成されており、成形品の微細パターン形成面においては、微細パターンCを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されている特徴を有している。   In the molded product of the present invention, a fine pattern C corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed, and on the fine pattern forming surface of the molded product, a concave portion is formed along the surrounding line surrounding the fine pattern C. It has a feature that a pattern is formed.

例示として本発明の成形品80を図12に示す。図示する成形品80は、図11のスタンパを用いた成形によって得られる成形品である。図示するように、成形品80の微細パターン形成面では、スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンCが形成されていると共に、その微細パターンCを取り囲むように凹部パターン50'’が形成されている。かかる凹部パターン50'’は、スタンパの凸部パターン50'に起因しており、その反転形状に相当する。つまり、成形品の形状は、その成形に用いられるスタンパの形状に起因するため、成形品の微細パターンCおよび凹パターンの各種寸法は、スタンパの微細パターンAおよび凸部パターンと同様になり得る。これは、成形品の微細パターンCおよび凹パターンの各種寸法が、レジストマスタの微細パターンBおよび凹部パターンと同様になり得ることも意味している。   As an example, a molded product 80 of the present invention is shown in FIG. The illustrated molded product 80 is a molded product obtained by molding using the stamper of FIG. As shown in the figure, a fine pattern C corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed on the fine pattern forming surface of the molded product 80, and a concave pattern 50 '' is formed so as to surround the fine pattern C. Is formed. The concave pattern 50 ″ is caused by the convex pattern 50 ′ of the stamper and corresponds to the inverted shape. That is, since the shape of the molded product is caused by the shape of the stamper used for the molding, various dimensions of the fine pattern C and the concave pattern of the molded product can be the same as the fine pattern A and the convex pattern of the stamper. This also means that the various dimensions of the fine pattern C and the concave pattern of the molded product can be the same as the fine pattern B and the concave pattern of the resist master.

例えば、図12に示すような凹部50'’の深さ寸法は、微細パターンCを構成する各窪み60”の深さ寸法よりも好ましくは小さく、例えば、好ましくは1〜300μm、より好ましくは5〜100μm、更に好ましくは5〜40μm程度である。特に図12に示すように、成形品の凹部パターンとして複数の環状凹部50'’から構成される場合では、より内側に位置する環状凹部の深さ寸法が、より外側に位置する環状凹部の深さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。つまり、複数の環状凹部50'’につき、その深さ寸法が内側に向かって段階的に大きくなっていることが好ましく、逆の見方をすれば、外側に向かって段階的に小さくなっていることが好ましい。   For example, the depth dimension of the recess 50 ″ as shown in FIG. 12 is preferably smaller than the depth dimension of each recess 60 ″ constituting the fine pattern C, for example, preferably 1 to 300 μm, more preferably 5 12 to 100 μm, more preferably about 5 to 40 μm, especially when a plurality of annular recesses 50 ″ are formed as the recess pattern of the molded product, as shown in FIG. It is preferable that the height dimension is larger than the depth dimension of the annular recess located on the outer side, that is, the depth dimension of each of the plurality of annular recesses 50 ″ gradually increases inward. It is preferable that, if viewed from the opposite side, it is preferable that the size gradually decreases toward the outside.

また、例えば、微細パターンCと凹部パターンとの離隔距離は、好ましくは0.2Lf”〜2Lf”、より好ましくは0.5Lf”〜1.5Lf”、更に好ましくは0.8Lf”〜1.2Lf”程度である(Lf”:窪み60”間の距離)。更に言えば、例えば、成形品の凹部パターンの幅寸法は、微細パターンCを構成する各窪みの幅寸法よりも小さいことが好ましく、例えば0.2Lf”〜2Lf”、より好ましくは0.2Lf”〜1.2Lf”、更に好ましくは0.2Lf”〜0.8Lf”程度である。   Further, for example, the separation distance between the fine pattern C and the concave pattern is preferably about 0.2Lf "to 2Lf", more preferably about 0.5Lf "to 1.5Lf", and still more preferably about 0.8Lf "to 1.2Lf" ( Lf ": distance between the recesses 60"). Further, for example, the width dimension of the concave pattern of the molded product is preferably smaller than the width dimension of each recess constituting the fine pattern C, for example, 0.2Lf "to 2Lf", more preferably 0.2Lf "to 1.2. Lf ″, more preferably about 0.2Lf ″ to 0.8Lf ″.

その他、スタンパの形状に応じて(即ち、レジストマスタの形状に応じて)、成形品の凹部パターンが、連続的に形成されていたり、あるいは、その少なくとも一部が断続的に形成されていたりする。更には、成形品の凹部パターンとして、微細パターンCを構成する各窪みと同一形状又は相似形状の凹部が包囲線(即ち、微細パターンCを囲む包囲線)に沿って複数形成されていたりする。尚、かかる場合、より内側の包囲線に沿って設けられている凹部の各々の深さ寸法が、より外側の包囲線に沿って設けられている凹部の各々の深さ寸法よりも大きくなっていることが好ましい。尚、成形品自体の厚さは、例えば100μm〜50mm程度である。   In addition, depending on the shape of the stamper (that is, depending on the shape of the resist master), the concave pattern of the molded product may be formed continuously, or at least a part thereof may be formed intermittently. . Furthermore, as a recessed part pattern of a molded product, a plurality of recessed parts having the same shape as or similar to each recess constituting the fine pattern C are formed along the surrounding line (that is, the surrounding line surrounding the fine pattern C). In such a case, the depth dimension of each recess provided along the inner envelope line is greater than the depth dimension of each recess provided along the outer envelope line. Preferably it is. In addition, the thickness of the molded product itself is, for example, about 100 μm to 50 mm.

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の適用範囲のうちの典型例を例示したに過ぎない。従って、本発明はこれに限定されず、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。例えば、以下の事項を挙げることができる。   As mentioned above, although embodiment of this invention has been described, it has only illustrated the typical example of the application scope of this invention. Therefore, those skilled in the art will readily understand that the present invention is not limited thereto and various modifications can be made. For example, the following matters can be mentioned.

● 図8〜図10に示す態様では、凹部パターンの各凹部の形状が“円柱状”となっているものの、必ずしもかかる態様に限定されるわけではない。例えば、凹部パターンの各凹部の形状が“三角柱状”、“四角柱状”または“五角柱状”などであってよい。   In the modes shown in FIGS. 8 to 10, the shape of each recess of the recess pattern is “cylindrical”, but is not necessarily limited to such a mode. For example, the shape of each concave portion of the concave pattern may be “triangular prism shape”, “square prism shape”, or “pentagonal prism shape”.

● 本発明のスタンパ製造方法で用いる電鋳では、Ni、Ag、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、In、Pd、Pt、Ru、SnおよびZnから成る群から選択される少なくとも1種類以上の金属を用いることができるものの、必ずしもかかる態様に限定されるわけではない。例えば、Ag、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、In、Ni、Pd、Pt、Ru、Sn、Znのいづれかの金属を主体とした合金めっきや、PTFE(ポリテトラフロロエチレン)などを分散してめっき皮膜に取り込みロール状あるいは平面板のスタンパを作製することも出来る。また、Mn、Gd、Sm、W、Sb、Mo、P、B、Sなどをめっき皮膜中に積極的に取り込むことによって、硬度や潤滑性、粘り強さを高めたロール状あるいは平面板の合金製スタンパを作ることもできる。   In the electroforming used in the stamper manufacturing method of the present invention, at least selected from the group consisting of Ni, Ag, Au, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, In, Pd, Pt, Ru, Sn and Zn Although one or more kinds of metals can be used, it is not necessarily limited to such an embodiment. For example, alloy plating mainly composed of any one of Ag, Au, Bi, Cd, Co, Cr, Cu, Fe, In, Ni, Pd, Pt, Ru, Sn, and Zn, and PTFE (polytetrafluoroethylene) Etc. can be dispersed and taken into the plating film to produce a roll-shaped or flat plate stamper. In addition, Mn, Gd, Sm, W, Sb, Mo, P, B, S, etc. are made of a roll or flat plate alloy with increased hardness, lubricity and tenacity by actively incorporating them into the plating film. You can also make stampers.

● 本明細書では、めっき液を用いた湿式めっきによってレジストマスタを得る態様について説明してきたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、溶融めっきおよび真空めっき(PVDやCVDなど)などの乾式めっきであっても、本発明の効果としては実質的に変わりはない。   ● In this specification, the mode of obtaining a resist master by wet plating using a plating solution has been described. Even with plating, the effect of the present invention is not substantially changed.

● 本明細書では主としてフォトリソグラフィーによってレジストマスタを得る態様について説明してきたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、同様の微細パターンおよび凹部パターンを形成できるのであれば、いずれの作製法を採用してもよい。   ● In this specification, an embodiment in which a resist master is obtained mainly by photolithography has been described. However, the present invention is not necessarily limited to such an embodiment, and any manufacturing method can be used as long as the same fine pattern and recess pattern can be formed. It may be adopted.

● 本明細書では主として射出成形によって成形品を得る態様について説明してきたが、必ずしもかかる態様に限定されるわけではなく、同様の微細パターンおよび凹部パターンを形成できるのであれば、いずれの成形法を採用してもよい(例えば、ナノインプリントなどの技術を適用してもよい)。   ● In this specification, the aspect of obtaining a molded product mainly by injection molding has been described. However, the present invention is not necessarily limited to this aspect, and any molding method can be used as long as the same fine pattern and concave pattern can be formed. You may employ | adopt (for example, techniques, such as nanoimprint, may be applied).

尚、本発明は、下記の態様を有するものであることを確認的に述べておく。

[第1態様]:凹凸形状の微細パターンが形成された微細パターン群を少なくとも1箇所以上有し、
該微細パターン群と三次元的に異なる形状を有する周辺領域との間に境界領域が存在する微細パターン群において、
該境界領域に三次元構造を段階的に緩衝するための緩衝パターン領域を設けた微細パターンの集合構造物。
[第2態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターン領域における緩衝パターン形状が微細パターンと相似な形状を有して成ることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第3態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターン領域における個々の緩衝パターン形状の寸法が、微細パターン形状の幅W、長さL、高さHのうちの少なくともいずれか1つよりも小さくなっていることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第4態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターン領域の個々の緩衝パターンのピッチ(間隔)が微細パターンの個々のピッチ(間隔)と同等かもしくは±30%以内であることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第5態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターン領域の個々の緩衝パターンのピッチ(間隔)が微細パターンの個々のピッチ(間隔)よりも広く、かつ、個々の緩衝パターンの形状が個々の微細パターンよりも長いことを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第6態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターンによって微細パターン領域が取り囲まれていることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第7態様]:上記第3態様の集合構造物において、微細パターンの高さ・深さをHとすると、緩衝パターン領域の緩衝パターンの高さ・深さが1/3Hから1/5Hの範囲で変化(増加・減少)することを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第8態様]:上記第1態様の集合構造物において、緩衝パターン領域の個々の緩衝パターンにつき、微細パターン群Aと微細パターン群Bを緩衝する際に、微細パターン群Aの高さ・深さをHaおよび面積をSaとし、微細パターン群Bの高さ・深さをHbおよび面積をSbとしたとき、
Ha>Hbの場合では、Ha−X/4×(Ha−Hb)(x=1,2,3)の条件下でもって緩衝領域のパターンの高さが|(Ha−Hb)|/4ずつ段階的に変化し、また
面積がSa>Sbの場合、{(Sa^1/2)−x/4×[(Sa^1/2)−(Sb^1/2)]}^2(x=1,2,3)の関係となるパターン中間の緩衝領域を有することを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第9態様]:上記第1態様の集合構造物において、環状ポリオレフィン、シクロオレフィン樹脂、ポリカーボネート、アモルファスポリオレフィン、ポリジメチルシロキサン、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、アクリロニトリル樹脂、ブタジエン樹脂、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、変性ポリフェニレンエーテル、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンスルファイド、ポリスルホン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトンおよびポアミドイミドから成る群から選択される少なくとも1種以上のポリマーを含んで成ることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
[第10態様]:上記第1態様の集合構造物において、集合構造物の土台となる基板がシリコンあるいはガラスを含んで成ることを特徴とする微細パターンの集合構造物。
It should be noted that the present invention has the following aspects.

[First embodiment]: having at least one fine pattern group on which concave and convex fine patterns are formed;
In a fine pattern group in which a boundary region exists between the fine pattern group and a peripheral region having a three-dimensionally different shape,
An aggregate structure of fine patterns in which a buffer pattern area for buffering a three-dimensional structure in stages is provided in the boundary area.
[Second Aspect]: The aggregate structure according to the first aspect, wherein the buffer pattern shape in the buffer pattern region is similar to the fine pattern.
[Third Aspect]: In the aggregate structure according to the first aspect, the size of each buffer pattern shape in the buffer pattern region is at least one of the width W, the length L, and the height H of the fine pattern shape. An aggregate structure of fine patterns characterized by being smaller than one.
[Fourth Aspect]: In the aggregate structure of the first aspect, the pitch (interval) of each buffer pattern in the buffer pattern region is equal to or within ± 30% of the individual pitch (interval) of the fine pattern. Aggregate structure of fine pattern characterized by
[Fifth Aspect]: In the aggregate structure of the first aspect, the pitch (interval) of each buffer pattern in the buffer pattern area is wider than the individual pitch (interval) of the fine pattern, and An aggregate structure of fine patterns characterized in that the shape is longer than the individual fine patterns.
[Sixth Aspect]: A fine pattern aggregate structure according to the first aspect, wherein the fine pattern region is surrounded by a buffer pattern.
[Seventh Aspect]: In the aggregate structure of the third aspect, when the height / depth of the fine pattern is H, the height / depth of the buffer pattern in the buffer pattern area is 1 / 3H to 1 / 5H. Aggregate structure of fine patterns characterized by changing (increase / decrease) in range.
[Eighth aspect]: In the aggregate structure of the first aspect, when buffering the fine pattern group A and the fine pattern group B for each buffer pattern in the buffer pattern region, the height and depth of the fine pattern group A When the height is Ha and the area is Sa, and the height / depth of the fine pattern group B is Hb and the area is Sb,
In the case of Ha> Hb, the height of the pattern of the buffer region is | (Ha−Hb) | / 4 under the condition of Ha−X / 4 × (Ha−Hb) (x = 1, 2, 3). If the area changes stepwise and Sa> Sb, {(Sa ^ 1/2) −x / 4 × [(Sa ^ 1/2) − (Sb ^ 1/2)]} ^ 2 (x = 1, 2, 3) A fine pattern aggregate structure having a buffer region in the middle of the pattern.
[Ninth aspect]: In the aggregate structure of the first aspect, cyclic polyolefin, cycloolefin resin, polycarbonate, amorphous polyolefin, polydimethylsiloxane, phenol resin, epoxy resin, melamine resin, urea resin, unsaturated polyester resin, alkyd Resin, polyurethane, polyimide, polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polystyrene, polyvinyl acetate, polytetrafluoroethylene, acrylonitrile resin, butadiene resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyacetal, modified polyphenylene ether, polybutylene terephthalate, polyethylene Terephthalate, polyphenylene sulfide, polysulfone, polyethersulfone, amorphous polyarylate, liquid crystal polymer, poly Set structure of a fine pattern, characterized in that it comprises at least one or more polymers selected from the group consisting of chromatography ether ether ketone and Poamidoimido.
[Tenth aspect]: The aggregate structure according to the first aspect, wherein the substrate serving as a base of the aggregate structure includes silicon or glass.

本発明の効果を確かめるために、以下の比較例および実施例1〜5を実施した。   In order to confirm the effect of the present invention, the following comparative examples and Examples 1 to 5 were carried out.

(比較例1)
比較例1として従来法によりスタンパを作製した。まず、“レジストマスタ”を作成した。具体的には、「表面が平滑であって鏡面状に研磨されていると共に、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハ基板」に対してヘキサメチルジシラザンを塗布して、140℃で10分間ベークした。次いで、厚膜用のポジ型フォトレジスト(東京応化製PMER P-LA900PM)を40μmの厚さでスピンコート法により塗布した。引き続いて、微細なウェルパターンが形成されているクロムマスク(図13参照)をレジスト上に配置して超高圧UV光により密着露光を行った。この露光に用いたUV光源としては、g線(436nm)、h線(405nm)およびI線(365nm)を含んでいた。露光後、基板をTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)3%の溶液により浸して現像を行うことによって、レジストマスタを得た。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a stamper was produced by a conventional method. First, “Registry Master” was created. Specifically, hexamethyldisilazane was applied to “a silicon wafer substrate having a smooth surface and polished to a mirror surface, and a thermal oxide film formed on the surface”, and the surface was 10 ° C. at 140 ° C. Baked for a minute. Next, a positive photoresist for thick film (PMER P-LA900PM manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied by a spin coating method to a thickness of 40 μm. Subsequently, a chromium mask (see FIG. 13) on which a fine well pattern was formed was placed on the resist, and contact exposure was performed with ultrahigh pressure UV light. The UV light source used for this exposure included g-line (436 nm), h-line (405 nm) and I-line (365 nm). After exposure, the substrate was immersed in a 3% solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide) and developed to obtain a resist master.

この時点のレジストマスタでは、微細パターンの境界部分に“変形”が生じてないことを顕微鏡により確認した。   In the resist master at this time, it was confirmed by a microscope that “deformation” did not occur in the boundary portion of the fine pattern.

かかるレジストマスタに対して導電膜としてNiスパッタ膜を形成した後、電鋳を実施した。具体的には、スルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにpH緩衝用の硼酸および陽極Niの溶解を促進するための塩化Niを添加した。pH調整にはスルファミン酸を用い、常にpH3.8〜4.2の範囲になるように調整した。めっき液の温度は50℃とし、めっき液を常時濾過した。このような条件下で電鋳を実施した。   After forming a Ni sputtered film as a conductive film on the resist master, electroforming was performed. Specifically, nickel sulfamate plating solution was used, and pH buffered boric acid and Ni chloride for promoting the dissolution of anode Ni were added thereto. For adjusting the pH, sulfamic acid was used, and the pH was always adjusted to the range of 3.8 to 4.2. The temperature of the plating solution was 50 ° C., and the plating solution was always filtered. Electroforming was performed under such conditions.

上記電鋳により得られたスタンパ(厚さ400μm)の微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、微細パターンとその周辺部との境界付近に形状変形(即ち“局所的な変形”)がみられた。   When the outer periphery of the fine pattern of the stamper (thickness 400 μm) obtained by the electroforming was observed by SEM, shape deformation (ie, “local deformation”) was observed near the boundary between the fine pattern and the periphery. It was.

付加的に、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験も行った。“めっき膜応力”は、同じめっき液を用い、環境も同条件に設定してストリップ式応力測定試験により求めた。結果を表1に示す。   In addition, tests were conducted in which the current density during plating was adjusted to change the stress in various ways. “Plating film stress” was determined by a strip type stress measurement test using the same plating solution and setting the environment to the same conditions. The results are shown in Table 1.

(実施例1)
実施例1として本発明に従ってスタンパを作製した。具体的には図3および図4に示すようなレジストマスタを用いてスタンパを作製した。
Example 1
As Example 1, a stamper was produced according to the present invention. Specifically, a stamper was manufactured using a resist master as shown in FIGS.

より具体的には、「表面が平滑であって鏡面状に研磨されていると共に、表面に熱酸化膜が形成されたシリコンウエハ基板」に対してヘキサメチルジシラザンを塗布して、140℃で10分間ベークした。次いで、厚膜用のポジ型フォトレジスト(東京応化製PMER P-LA900PM)を40μmの厚さでスピンコート法により塗布した。引き続いて、微細なウェルパターンとそれを包囲する凹部パターンが形成されているクロムマスクをレジスト上に配置して超高圧UV光により密着露光を行った。本実施例では、凹部パターンの高さ調整ができるように、マスクとしてはハーフトーンマスクを用いた。露光に用いたUV光源としては、比較例1と同様、g線(436nm)、h線(405nm)およびI線(365nm)を含んでいた。露光後、基板をTMAH(テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド)3%の溶液により浸して現像を行うことによって、レジストマスタを得た。 More specifically, hexamethyldisilazane was applied to “a silicon wafer substrate having a smooth surface and polished in a mirror shape and having a thermal oxide film formed on the surface” at 140 ° C. Bake for 10 minutes. Next, a positive photoresist for thick film (PMER P-LA900PM manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.) was applied by a spin coating method to a thickness of 40 μm. Subsequently, a chrome mask on which a fine well pattern and a concave pattern surrounding the well pattern were formed was placed on the resist, and contact exposure was performed with ultra-high pressure UV light. In this embodiment, a halftone mask is used as the mask so that the height of the concave pattern can be adjusted. The UV light source used for exposure included g-line (436 nm), h-line (405 nm), and I-line (365 nm) as in Comparative Example 1. After exposure, the substrate was immersed in a 3% solution of TMAH (tetramethylammonium hydroxide) and developed to obtain a resist master.

この時点のレジストマスタでは、微細パターンの境界部分に“変形”が生じてないことを顕微鏡により確認した。   In the resist master at this time, it was confirmed by a microscope that “deformation” did not occur in the boundary portion of the fine pattern.

かかるレジストマスタに対して導電膜としてNiスパッタ膜を形成した後、電鋳を実施した。具体的には、スルファミン酸ニッケルめっき液を用い、これにpH緩衝用の硼酸および陽極Niの溶解を促進するための塩化Niを添加した。pH調整にはスルファミン酸を用い、常にpH3.8〜4.2の範囲になるように調整した。めっき液の温度は50℃とし、めっき液を常時濾過した。このような条件下で電鋳を実施した。   After forming a Ni sputtered film as a conductive film on the resist master, electroforming was performed. Specifically, nickel sulfamate plating solution was used, and pH buffered boric acid and Ni chloride for promoting the dissolution of anode Ni were added thereto. For adjusting the pH, sulfamic acid was used, and the pH was always adjusted to the range of 3.8 to 4.2. The temperature of the plating solution was 50 ° C., and the plating solution was always filtered. Electroforming was performed under such conditions.

上記電鋳により得られたスタンパ(厚さ400μm)の微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、実施例1では、微細パターンとその周辺部との境界付近に形状変形(即ち“局所的な変形”)がみられなかった。   When the outer periphery of the fine pattern of the stamper (thickness 400 μm) obtained by the electroforming was observed by SEM, in Example 1, the shape deformation (that is, “local deformation” near the boundary between the fine pattern and its peripheral part. )) Was not seen.

尚、比較例1と同様、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験を行うことによって“めっき膜応力”の大小による“形状変形”の有無を調べた。結果を表1に示す。   As in Comparative Example 1, the presence / absence of “shape deformation” due to the magnitude of “plating film stress” was examined by adjusting the current density during plating and changing the stress in various ways. The results are shown in Table 1.

(実施例2)
実施例2として本発明に従ってスタンパを作製した。具体的には図7に示すようなレジストマスタを用いてスタンパを作製した。用いたマスクのパターンを変更した以外は、実質的に実施例1と同様の操作によってスタンパを得た。
(Example 2)
As Example 2, a stamper was produced according to the present invention. Specifically, a stamper was manufactured using a resist master as shown in FIG. A stamper was obtained by substantially the same operation as in Example 1 except that the mask pattern used was changed.

上記電鋳により得られたスタンパの微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、実施例2では、微細パターンとその周辺部との境界付近に形状変形はみられなかった。そして、比較例1と同様、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験を行うことによって“めっき膜応力”の大小による“形状変形”の有無を調べた。結果を表1に示す。   When the fine pattern outer peripheral part of the stamper obtained by the electroforming was observed by SEM, in Example 2, no shape deformation was observed in the vicinity of the boundary between the fine pattern and the peripheral part. Then, as in Comparative Example 1, the presence or absence of “shape deformation” due to the magnitude of the “plating film stress” was examined by adjusting the current density during plating and performing various tests to change the stress. The results are shown in Table 1.

(実施例3)
実施例3として本発明に従ってスタンパを作製した。具体的には図8に示すようなレジストマスタを用いてスタンパを作製した。用いたマスクのパターンを変更した以外は、実質的に実施例1と同様の操作によりスタンパを得た。
(Example 3)
As Example 3, a stamper was produced according to the present invention. Specifically, a stamper was manufactured using a resist master as shown in FIG. A stamper was obtained by substantially the same operation as in Example 1 except that the mask pattern used was changed.

上記電鋳により得られたスタンパの微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、実施例3では、微細パターンとその周辺部との境界付近に形状変形はみられなかった。そして、比較例1と同様、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験を行うことによって“めっき膜応力”の大小による“形状変形”の有無を調べた。結果を表1に示す。   When the fine pattern outer peripheral portion of the stamper obtained by the electroforming was observed by SEM, in Example 3, no shape deformation was observed in the vicinity of the boundary between the fine pattern and the peripheral portion. Then, as in Comparative Example 1, the presence or absence of “shape deformation” due to the magnitude of the “plating film stress” was examined by adjusting the current density during plating and performing various tests to change the stress. The results are shown in Table 1.

(実施例4)
実施例4として本発明に従ってスタンパを作製した。具体的には図9に示すようなレジストマスタを用いてスタンパを作製した。用いたマスクのパターンを変更した以外は、実質的に実施例1と同様の操作によりスタンパを得た。
Example 4
As Example 4, a stamper was produced according to the present invention. Specifically, a stamper was manufactured using a resist master as shown in FIG. A stamper was obtained by substantially the same operation as in Example 1 except that the mask pattern used was changed.

上記電鋳により得られたスタンパの微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、実施例4では、微細パターンとその周辺部との境界付近に形状変形がみられなかった。そして、比較例1と同様、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験を行うことによって“めっき膜応力”の大小による“形状変形”の有無を調べた。結果を表1に示す。   When the fine pattern outer peripheral portion of the stamper obtained by the electroforming was observed by SEM, in Example 4, no shape deformation was observed in the vicinity of the boundary between the fine pattern and the peripheral portion. Then, as in Comparative Example 1, the presence or absence of “shape deformation” due to the magnitude of the “plating film stress” was examined by adjusting the current density during plating and performing various tests to change the stress. The results are shown in Table 1.

尚、本実施例4では、得られたスタンパを鋳型として用いることによって射出成形を行った。具体的には、金属製スタンパの外形を加工して成形機に取り付けた上で、シクロオレフィン樹脂を成形樹脂として用いて射出成形を実施した(樹脂温度:340℃、鋳型温度:125℃、射出速度:300mm/s、保持圧力:70MPa)。かかる射出成形によって、本発明のプレート状成形品を得ることができた。かかる成形品では、フローマーク等の欠陥がなく、高精度に微細パターンが確実に転写された。これにより、「スタンパの凸部パターン(即ち、レジストマスタの凹部パターンに起因して形成された凸部)」が微細パターンに影響を及ぼさないことが分かった。   In Example 4, injection molding was performed by using the obtained stamper as a mold. Specifically, the outer shape of the metal stamper was processed and attached to a molding machine, and then injection molding was performed using a cycloolefin resin as a molding resin (resin temperature: 340 ° C., mold temperature: 125 ° C., injection (Speed: 300 mm / s, holding pressure: 70 MPa). The plate-shaped molded product of the present invention could be obtained by such injection molding. In such a molded product, there was no defect such as a flow mark, and a fine pattern was reliably transferred with high accuracy. As a result, it was found that the “projection pattern of the stamper (that is, the projection formed due to the recess pattern of the resist master)” does not affect the fine pattern.

(実施例5)
実施例5として本発明に従ってスタンパを作製した。具体的には図10に示すようなレジストマスタを用いてスタンパを作製した。用いたマスクのパターンを変更した以外は、実質的に実施例1と同様の操作によりスタンパを得た。
(Example 5)
As Example 5, a stamper was produced according to the present invention. Specifically, a stamper was manufactured using a resist master as shown in FIG. A stamper was obtained by substantially the same operation as in Example 1 except that the mask pattern used was changed.

上記電鋳により得られたスタンパの微細パターン外周部をSEMにより観察したところ、実施例5では、微細パターンとその周辺部との境界付近に位置している形状変形はみられなかった。そして、比較例1と同様、めっき時の電流密度を調整し応力を様々に変化させる試験を行うことによって“めっき膜応力”の大小による“形状変形”の有無を調べた。結果を表1に示す。   When the fine pattern outer peripheral part of the stamper obtained by the electroforming was observed by SEM, in Example 5, the shape deformation located in the vicinity of the boundary between the fine pattern and the peripheral part was not observed. Then, as in Comparative Example 1, the presence or absence of “shape deformation” due to the magnitude of the “plating film stress” was examined by adjusting the current density during plating and performing various tests to change the stress. The results are shown in Table 1.

表1において、めっき応力がプラス側では引っ張り応力を表し、マイナス側では圧縮応力を表している。0は応力がほぼ無い状態と推定される条件である。そして、表1において、「×」はほぼ全周にわたりパターンの変形が確認されたことを示している。一方、「○」は変形なし、「△」は一部箇所に若干の変形が見られたことを示している。   In Table 1, when the plating stress is positive, it indicates tensile stress, and when negative, it indicates compressive stress. 0 is a condition presumed that there is almost no stress. In Table 1, “x” indicates that the deformation of the pattern was confirmed over almost the entire circumference. On the other hand, “◯” indicates no deformation, and “Δ” indicates that some deformation is observed in a part.

表1から分かるように、比較例1では略全ての条件で変形が確認された。応力がほぼ0の条件でも一部分に若干の変形がみられたことから、めっき膜全体の応力のみではなく、微細パターン自体の三次元的な構造により、周辺部の応力が変化しているのではないかとも推察される。これに対して、実施例1〜5では、ほとんどの条件で「変形なし」となり、本発明の“レジスト凹部パターン”が有効であることが確認された。   As can be seen from Table 1, in Comparative Example 1, deformation was confirmed under almost all conditions. Since some deformation was observed even when the stress was almost zero, not only the stress of the entire plating film but also the stress of the peripheral part was changed by the three-dimensional structure of the fine pattern itself. It is guessed that there is no. On the other hand, in Examples 1 to 5, “no deformation” was obtained under almost all conditions, and it was confirmed that the “resist recess pattern” of the present invention is effective.

本発明のスタンパ製造方法から最終的に得られるプレート状成形品(即ち、本発明のレジストマスタおよびスタンパから得られる樹脂成形品)を用いると、標的物質の分析、抽出または精製や、細胞の分離、検出またはスクリーニングなどができる(特に、かかる処理・操作を一度に多量に行うことができる)。従って、本発明のプレート状成形品は、遺伝子解析、発現解析、蛋白解析、抗原・抗体反応解析または細胞解析等の用途に供すことができる。   When a plate-like molded article finally obtained from the stamper manufacturing method of the present invention (that is, a resin molded article obtained from the resist master and stamper of the present invention) is used, analysis, extraction or purification of a target substance, and cell separation Detection or screening can be performed (particularly, such treatment / operation can be carried out in large quantities at once). Therefore, the plate-shaped molded article of the present invention can be used for applications such as gene analysis, expression analysis, protein analysis, antigen / antibody reaction analysis or cell analysis.

10 基板
20 レジスト膜
30 マスク
40 レジストマスタ
50 応力緩衝領域を構成する凹部パターン
60 微細パターンBを構成する各窪み
70 スタンパ
50’ 凸部パターン
80 成形品
50'' 凹部パターン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 20 Resist film 30 Mask 40 Resist master 50 Recessed pattern which comprises stress buffer area | region 60 Each hollow which comprises fine pattern B 70 Stamper 50 'Convex pattern 80 Molded product 50''Recessed pattern

Claims (10)

スタンパを製造するための方法であって、
(i)前記スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されたレジストマスタを用意する工程、および
(ii)前記レジストマスタを母型とした電鋳を実施することによって、微細パターンAが形成されたスタンパを得る工程
を含んで成り、
前記工程(i)で用意される前記レジストマスタの微細パターン形成面においては、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンを形成し、
前記工程(ii)においては、前記電鋳に際して生じ得る応力を前記凹部パターンにより緩和することを特徴とする、スタンパの製造方法。
A method for manufacturing a stamper, comprising:
(I) a step of preparing a resist master on which a fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed; and (ii) carrying out electroforming using the resist master as a matrix, Comprising the step of obtaining a stamper on which the pattern A is formed,
On the fine pattern formation surface of the resist master prepared in the step (i), a concave pattern is formed along an encircling line surrounding the fine pattern B,
In the step (ii), the stamper manufacturing method is characterized in that stress that may occur during the electroforming is relieved by the recess pattern.
スタンパの製造に用いるレジストマスタであって、
前記スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンBが形成されており、
前記レジストマスタの微細パターン形成面においては、微細パターンBを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されていることを特徴とするレジストマスタ。
A resist master used for manufacturing a stamper,
A fine pattern B corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed,
A resist master, wherein a concave pattern is formed along an encircling line surrounding the fine pattern B on the fine pattern forming surface of the resist master.
前記凹部パターンとして、微細パターンBを取り囲む環状凹部が形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のレジストマスタ。   The resist master according to claim 2, wherein an annular recess surrounding the fine pattern B is formed as the recess pattern. 前記環状凹部が少なくとも2つ形成されていることを特徴とする、請求項3に記載のレジストマスタ。   The resist master according to claim 3, wherein at least two annular recesses are formed. 前記少なくとも2つの環状凹部において、より内側に位置する環状凹部の深さ寸法が、より外側に位置する環状凹部の深さ寸法よりも大きくなっていることを特徴とする、請求項4に記載のレジストマスタ。   The depth dimension of the annular recess located on the inner side is greater than the depth dimension of the annular recess located on the outer side in the at least two annular recesses. Registration master. 前記環状凹部の少なくとも一部が断続的に形成されていることを特徴とする、請求項3〜5のいずれかに記載のレジストマスタ。   The resist master according to claim 3, wherein at least a part of the annular recess is formed intermittently. 前記凹部パターンとして、微細パターンBを構成する各窪みと同一形状又は相似形状の凹部が前記包囲線に沿って複数形成されていることを特徴とする、請求項2に記載のレジストマスタ。   3. The resist master according to claim 2, wherein a plurality of recesses having the same shape as or similar to each recess constituting the fine pattern B are formed as the recess pattern along the surrounding line. 少なくも2つの前記包囲線に沿って前記凹部がそれぞれ複数形成されており、
より内側の包囲線に沿って設けられている前記凹部の各々の深さ寸法が、より外側の包囲線に沿って設けられている前記凹部の各々の深さ寸法よりも大きくなっていることを特徴とする、請求項7に記載のレジストマスタ。
A plurality of the recesses are formed along at least two of the surrounding lines,
The depth dimension of each of the recesses provided along the inner envelope line is greater than the depth dimension of each of the recesses provided along the outer envelope line. The resist master according to claim 7, wherein the resist master is characterized.
請求項2〜8のいずれかに記載のレジストマスタを母型とした電鋳を行うことによって形成されたスタンパであって、
前記レジストマスタの微細パターンBの反転形状に相当する微細パターンAが形成されており、
前記スタンパの微細パターン形成面においては微細パターンAを取り囲むような包囲線に沿って凸部パターンが形成されていることを特徴とするスタンパ。
A stamper formed by performing electroforming using the resist master according to any one of claims 2 to 8 as a matrix,
A fine pattern A corresponding to the inverted shape of the fine pattern B of the resist master is formed,
The stamper is characterized in that a convex pattern is formed along an encircling line surrounding the fine pattern A on the fine pattern forming surface of the stamper.
請求項9に記載のスタンパを金型として用いた成形によって得られる成形品であって、
前記スタンパの微細パターンAの反転形状に相当する微細パターンCが形成されており、
前記成形品の微細パターン形成面においては、微細パターンCを取り囲むような包囲線に沿って凹部パターンが形成されていることを特徴とする成形品。
A molded product obtained by molding using the stamper according to claim 9 as a mold,
A fine pattern C corresponding to the inverted shape of the fine pattern A of the stamper is formed,
The molded product is characterized in that a concave pattern is formed along an encircling line surrounding the fine pattern C on the fine pattern forming surface of the molded product.
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