JP2013021153A - インプリントモールドの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フォトリソグラフィを用いて凹凸構造が形成されたマスターモールドの一方の面と第1基板の一方の面の間に被転写材料を介在させて、前記マスターモールドの凹凸構造を反転させた第1反転凹凸構造を有する第1転写層を形成する第1転写層形成工程と、前記第1転写層と前記マスターモールドを離し、前記第1転写層を備えた前記第1基板を得る第1剥離工程と、を含み、前記マスターモールドの一方の面の外形で規定されるエリアSmと、前記第1基板の一方の面の外形で規定されるエリアSpを対比した場合、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にあるように構成する。
【選択図】 図1
Description
本発明は上記の実情のもとに創案されたものであり、生産性の高いインプリントモールドの製造方法を提供することを目的とする。
従来のインプリントモールドのマスターモールドには、6インチ四方の石英基板や、口径(直径)2インチ〜6インチの基板が用いられていた。 これは従来、極微細なパターンを有するインプリントモールドを製造するといえば、常識的に電子線描画装置が用いられたことに起因するものである。また、一般的なインプリント装置で複数のコピーモールドを使用することを想定した場合、マスターモールドは、いわゆるステップアンドリピートのようにコピーモールドとなる基板より小さいものや、いわゆる一括転写のようにコピーモールドとなる基板と同等の大きさのものを用いるのが常識とされていた。本発明者はこのような従来の常識に捉われることなく、マスターモールドの製造において電子線描画以外の最先端のフォトリソグラフィ技術である液浸露光、多重露光、極端紫外線露光等の露光方法を採用可能とする全く新規なインプリントモールドの製造方法を提案した。
以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための多数の実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下に説明する形態に限定されることはなく、技術思想を逸脱しない範囲において種々変形を行なって実施することが可能である。また、添付の図面においては、説明のために上下、左右の縮尺を誇張して図示することがあり、実際のものとは縮尺が異なる場合がある。
<マスターモールドについての説明>
まず図1〜図2を参照して、マスターモールドについて説明する。図1は、マスターモールドの斜視図である。図2は、図1のマスターモールドをA−A線から見た構成を示す断面図である。
レジストとしては、ネガ型、ポジ型のいずれであってよく、また、これらの化学増幅型であってもよい。
次に図3〜図5を参照して、上記のマスターモールド10を用いたインプリントモールドの製造方法について説明する。
まず第1基板22を準備する。第1基板22は、上述したごとくマスターモールド10との関係で寸法が小さく、上記のごとくマスターモールド10の所定のエリアSmが第1基板22の所定のエリアSpを物理的に包含する関係にある。また、図示例では外形も異なる。第1基板22の外形に特に制限はないが、図示のごとく矩形状であることが最も好ましい。その理由は、使用時に第1基板22と他の基板との合せ精度確保のために、第1基板22の側壁22bを加圧して保持することができるからである。なお、矩形状とは、四辺が実質的に直線から構成された図形であり、頂点がラウンド形状になっているもの等も包含するものである。好適な外形を備える第1基板22としては、いわゆる「6025基板」を挙げることができる。「6025基板」とは、6インチ角で厚さが0.25インチの規格に沿って作製された基板である。
図6(A)に示されるように、第1基板22の一方の面22a上に被転写材料100を配設する。被転写材料100は、例えば、紫外線硬化性樹脂から構成することができる。図6(A)では、被転写材料100をインクジェット法により配設した例を示しているが、スピンコート法等の周知の塗布法により被転写材料を配設してもよい。上記の例に限らず、被転写材料は、第1基板22側ではなくマスターモールド10側に配設してもよい。
次いで、図6(B)に示されるように、第1基板22の一方の面22a上の被転写材料100に、マスターモールド10の一方の面10aを接触させる。被転写材料100の粘度によっては毛管現象によってマスターモールド10の凹凸構造14内に充填される。また必要に応じて、マスターモールド10又は第1基板22を対向する他方の面側に押圧して、凹凸構造内への被転写材料の充填をアシストするようにしてもよい。
次いで、被転写材料を硬化させた後、マスターモールド10と第1転写層110を引き離す。引き離し操作の際、マスターモールド10側および第1基板22側のいずれか一方、あるいは両方から引き離しのための力を加えてもよい。
平面視において第1転写層110の最外周からの距離が異なる位置に複数の力点を設定し、当該複数の力点に一律に引き離しのための力を加えることで、第1転写層110の最外周から最も離れた力点と第1転写層110の平面視の重心とを結ぶ線分上に引き離しの起点が発生する。この引き離しの起点から徐々に剥離が進行する。
図6(B)〜図6(C)ではマスターモールド10の中央部に凹凸構造14が形成され、この凹凸構造14が第1基板22の中央部に転写される配置関係を示している。これに対し、例えば、凹凸構造14をマスターモールド10の中央部から少し離れた位置に配置し、この中央部からずれた凹凸構造14が第1基板の中央部にくるように第1基板22を配置することを想定する。マスターモールド10の外周部に複数の力点を設定すると、第1転写層110の最外周から最も離れた力点と第1転写層110の平面視の重心とを結ぶ線分上に引き離しの起点が発生する。この引き離しの起点から徐々に剥離が進行する。
マスターモールド10と第1転写層110を引き離した後、第1転写層110の残膜部分をエッチング除去する。これにより、図7(A)に示されるようにマスク120が第1基板22の一方の面22a上に形成される。
マスク120をエッチングマスクとして、第1基板22の一方の面22a上をエッチングする。所定のエッチングが終了した後、マスク120を除去することで、図7(B)に示されるごとく、第1基板22に反転凹凸構造24が形成された第1モールド20が作製される。
次に図9を参照して、上記のマスターモールド10を用いた第2のインプリントモールドの製造方法について説明する。図9は、第2の実施形態におけるマスターモールド10と第1基板23との関係を模式的に示す斜視図である。
次に図10〜図11を参照して、上記の第1実施形態で作製された第1モールド20を用いたインプリントモールドの製造方法について説明する。本実施形態においては、上記の第1の実施形態において第1モールド20となる第1基板に形成された反転凹凸構造をさらに反転させ(第2反転凹凸構造)、元の凹凸構造(マスターモールド10の凹凸構造)に対応するパターンを第2基板上に形成し、コピーモールドを作製している。なお、第1モールドの形成に至るまでの製造方法については、上記の第1の実施形態を参照されたい。第3の実施形態においては、前述した第1モールド20の形成に至るまでの製造方法も含まれる。
(第2基板準備工程:図10(A)参照)
まず第2基板32を準備する。第2基板32の外形は、第1モールド20のベースとなる第1基板22の外形と一致していてもよいし、異なるものであってもよい。材料、厚さなどは第1基板22とほぼ同様のものとすることができる。
図10(A)に示されるように第2基板32の一方の面32a上に被転写材料200が配設される。被転写材料200は、例えば、紫外線硬化性樹脂から構成することができる。図10(A)では、被転写材料100をインクジェット法により配設した例を示しているが、スピンコート法等の周知の塗布法により被転写材料を配設してもよい。上記の例に限らず、被転写材料は、第2基板32側ではなく第1モールド20側に配設してもよい。
次いで、図10(B)に示されるように、第2基板32上の被転写材料200に第1モールド20を接触させる。被転写材料200の粘度によっては毛管現象によって第1モールド20の凹凸構造内に充填される。また必要に応じて第1モールド20又は第2基板32を対向する他方の面側に押圧して、凹凸構造内への被転写材料の充填をアシストするようにしてもよい。
被転写材料を硬化させた後、図10(C)に示されるように第1モールド20と第2転写層210を引き離す。引き離し操作の際、第1モールド20側および第2基板32側のいずれか一方、あるいは両方から引き離しのための力を加えてもよい。
第1モールド20と第2転写層210を引き離した後、第2転写層210の残膜部分をエッチング除去する。これにより、図11(A)に示されるようにマスク220が第2基板32上に形成される。
マスク220をエッチングマスクとして、第2基板32をエッチングする。所定のエッチングが終了した後、マスク220を除去することで、図11(B)に示されるように第2基板32に凹凸構造34が形成されてなる第2モールド30が作製される。
次に図12を参照して、インプリントモールドの製造方法の別の実施形態について説明する。本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の基本的概念について、図12を用いて説明する。
次に図13〜図15を参照して、第5の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法について説明する。
まず図13〜図15を参照して、マスターモールドについて説明する。図13はマスターモールドの斜視図である。図14は、図13のマスターモールドをB−B線から見た構成を示す断面図である。マスターモールド10は、ウエハ12の片側一方の面10aに、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸構造14が形成されている。
12…ウエハ
14…凹凸構造
16…第1領域
18…第2領域
19…第1凹凸構造パターン
20…第1モールド
22,25,26,27…第1基板
24…反転凹凸構造
29…第2凹凸構造パターン
30…第2モールド
32…第2基板
34…凹凸構造
100,200…被転写材料
110…第1転写層
210…第2転写層
また本発明のインプリントモールドの製造方法の好ましい態様として、前記マスターモールドは、前記凹凸構造の周囲に凹凸構造ダミーパターンを有するように構成される。
Claims (12)
- フォトリソグラフィを用いて凹凸構造が形成されたマスターモールドの一方の面と第1基板の一方の面の間に被転写材料を介在させて、前記マスターモールドの凹凸構造を反転させた第1反転凹凸構造を有する第1転写層を形成する第1転写層形成工程と、
前記第1転写層と前記マスターモールドを離し、前記第1転写層を備えた前記第1基板を得る第1剥離工程と、を含み、
前記マスターモールドの一方の面の外形で規定されるエリアSmと、前記第1基板の一方の面の外形で規定されるエリアSpを対比した場合、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にあることを特徴とするインプリントモールドの製造方法。 - 前記マスターモールドは、200mmウエハ、またはそれよりも大きいウエハである請求項1に記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記マスターモールドは、300mmウエハである請求項1または請求項2に記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記第1基板の外形は、前記マスターモールドの外形とは異なり、かつ矩形状である請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記第1基板は、6025基板である、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記マスターモールドは、前記凹凸構造の周囲に凹凸構造ダミーパターンを有する請求項1ないし請求項5のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記第1基板は、前記マスターモールドに形成された凹凸構造に対向するように凸部を有するメサ構造の基板として構成され、前記第1転写層形成工程の際、凹凸構造のみに被転写材料を介してマスターモールドに接触するように構成される請求項6に記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記第1転写層をマスクとして前記第1基板をエッチングして、前記第1基板に凹凸構造の反転形状である第1反転構造を形成する反転構造形成工程をさらに含む請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記第1基板の一方の面と、前記第1基板の一方の面に対向させた配置した第2基板との間に被転写材料を介在させた状態で被転写材料を硬化させて、第2反転凹凸構造を有する第2転写層を形成する第2転写層形成工程と、
前記第2転写層から前記第1基板を離し、前記第2転写層を備えた前記第2基板を得る第2剥離工程と、をさらに含む請求項1ないし請求項7のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記第2転写層をマスクとして前記第2基板をエッチングして、前記第2基板に凹凸構造を複製する複製工程と、をさらに含むことを請求項9に記載のインプリントモールドの製造方法。
- 前記マスターモールド及び前記第1基板は、それぞれシリコン単結晶からなり、
第1転写層形成工程では、前記マスターモールドにおける劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分と、前記第1基板における劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分とを平面視上一致しないように両者を配置する請求項1ないし請求項10のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 液浸露光技術、多重露光技術、及び極端紫外線露光技術のいずれかにより、前記ウエハに凹凸構造を形成してなる請求項1ないし請求項11のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
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