JP2012074556A - ナノインプリントモールド、その製造方法およびそれを用いたナノインプリント方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板の表面に微細な凹凸パターンを形成することにより製造されたナノインプリントモールド10において、上記基板として、離型処理が施された後かつ凹凸パターンが形成される前の上記表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板12を用いて製造する。
【選択図】図1
Description
基板の表面に微細な凹凸パターンを形成することにより製造されたナノインプリントモールドにおいて、
上記基板として、離型処理が施された後かつ凹凸パターンが形成される前の上記表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板を用いて製造されたことを特徴とするものである。
上記基板として、離型処理が施された後かつ凹凸パターンが形成される前の上記表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板を用いることを特徴とするものである。
被加工部材の被加工面上にレジスト膜を形成し、
レジスト膜にナノインプリントモールドの凹凸パターンを押し当てて、レジスト膜に凹凸パターンを転写し、
ナノインプリントモールドをレジスト膜から剥離することを特徴とするものである。
図1は本実施形態に係るナノインプリントモールド10の部分拡大斜視図であり、図2は図1のナノインプリントモールドの全体平面図である。
本実施形態のナノインプリント方法は、離型処理が施された後かつ凹凸パターンが形成される前の表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板を用いて形成された本発明のナノインプリントモールドを用いたものである。具体的には、本実施形態のナノインプリント方法は、表面に転写情報に応じた微細な凹凸パターンを有する本発明のナノインプリントモールドを用い、ナノインプリントモールドの凹凸パターンが形成された表面に離型処理を行い、被加工部材上にレジスト膜を形成し、ナノインプリントモールドの凹凸パターンをレジスト膜に押し当てて、凹凸パターンを当該レジスト膜に転写し、その後ナノインプリントモールドをレジスト膜から剥離するものである。また、必要に応じて、残膜の除去工程等を実施することが好ましい。
Si基板(株式会社フジミファインテクノロジー製)に対して、pH値10のアルカリ性コロイダルシリカ(粒径40nm)と発砲ポリウレタンパットを用いて、研磨圧が60g/cm2であり、研磨時間が800sである条件でCMPを行った。その後、洗浄を行い基板表面の清浄化を行った。次に、この基板を離型処理した。この時の基板表面の高低差分布に関する3σ値は1nmであった。表面形状についての評価装置は、ZYGO社製のNewView6300である。また、この時の評価対象範囲は、半導体チップの1つあたり面積を十分にカバーできる広さとして50mm四方とした。次に、離型処理により成膜した離型材料を除去した後、この基板を熱酸化処理することで、表面にSiO2膜を100nm成膜した。この表面に電子線レジストを成膜して、電子線描画装置でパターニング後、パターニングされた部分の電子線レジストを除去した。残った電子線レジストをマスクとしてRIE処理を行うことによって、Si基板表面にナノインプリント用の凹凸パターンを形成し、Siモールドを作製した。凹凸パターンは、ライン/スペース=10nm/10nmのパターンである。
CMP時の条件において、研磨時間が600sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本実施例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は2nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が80g/cm2、研磨時間が450sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本実施例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は3nmであった。
CMPを行わずSi基板をそのまま使用したこと以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は20nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が600g/cm2、研磨時間が60sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は10nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が300g/cm2、研磨時間が120sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は8nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が120g/cm2、研磨時間が300sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は5nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が100g/cm2、研磨時間が360sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は4nmであった。
CMP時の条件において、研磨圧が60g/cm2、研磨時間が1200sであること以外は、実施例1と同様の工程により、凹凸パターンが転写されたレジスト膜を形成した。本比較例における基板表面の高低差分布に関する3σ値は0.5nmであった。
インプリント後のレジスト膜の厚みムラの評価は、10名の人間による目視で行った。具体的には、図4aに示すような表面形状である場合、レジスト膜の厚みムラは解消された(○)と評価し、図4bに示すような表面形状である場合、レジスト膜の厚みムラはある程度解消された(△)と評価し、図4cに示すような表面形状である場合、レジスト膜の厚みムラは解消することができなかった(×)と評価した。
表1は、実施例1〜3および比較例1〜6により製造されたそれぞれのSiモールドの表面形状における3σ値と、それについての評価結果を示す表である。また、表1には、比較の対象として、特許文献1の方法に基づくナノインプリントモールドの表面形状に関する基準値Rz1およびRz2も共に示されている。
12 ナノインプリントモールドの基となる基板
16 中心孔
17a 内周部
17b 外周部
18 円環状領域
P 凹凸パターン
Claims (9)
- 基板の表面に微細な凹凸パターンを形成することにより製造されたナノインプリントモールドにおいて、
前記基板として、離型処理が施された後かつ前記凹凸パターンが形成される前の前記表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板を用いて製造されたことを特徴とするナノインプリントモールド。 - 前記3σ値が1〜2nmであることを特徴とする請求項1に記載のナノインプリントモールド。
- 前記3σ値が、少なくとも30mm四方の範囲について表面形状の測定が行われた結果算出された値であることを特徴とする請求項1または2に記載のナノインプリントモールド。
- 前記表面形状を有する基板として、アルカリ性コロイダルシリカおよび発砲ポリウレタンパットを用い研磨圧が60〜80g/cm2であり研磨時間が450〜800sである条件で化学機械研磨され、その後離型処理されたことにより形成されたSi基板を用いて製造されたことを特徴とする請求項1から3いずれかに記載のナノインプリントモールド。
- 基板の表面に微細な凹凸パターンを形成するナノインプリントモールドの製造方法において、
前記基板として、離型処理が施された後かつ前記凹凸パターンが形成される前の前記表面の表面形状であって、高低差分布に関する3σ値が1〜3nmである表面形状を有する基板を用いることを特徴とするナノインプリントモールドの製造方法。 - 前記基板として、前記3σ値が1〜2nmである基板を用いることを特徴とする請求項5に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
- 前記3σ値が、少なくとも30mm四方の範囲について表面形状の測定が行われた結果算出された値であることを特徴とする請求項5または6に記載のナノインプリントモールドの製造方法。
- 前記表面形状を有する基板として、アルカリ性コロイダルシリカおよび発砲ポリウレタンパットを用い研磨圧が60〜80g/cm2であり研磨時間が450〜800sである条件で化学機械研磨され、その後離型処理されたことにより形成されたSi基板を用いることを特徴とする請求項5から7いずれかに記載のナノインプリントモールドの製造方法。
- 請求項1から4いずれかに記載のナノインプリントモールドを用い、
被加工部材の被加工面上にレジスト膜を形成し、
前記レジスト膜に前記ナノインプリントモールドの凹凸パターンを押し当てて、前記レジスト膜に前記凹凸パターンを転写し、
前記ナノインプリントモールドを前記レジスト膜から剥離することを特徴とするナノインプリント方法。
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