JP2013035211A

JP2013035211A - Method of manufacturing mold for imprint

Info

Publication number: JP2013035211A
Application number: JP2011173171A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Shiojiri; 健史塩尻
Original assignee: Fujikura Ltd
Current assignee: Fujikura Ltd
Priority date: 2011-08-08
Filing date: 2011-08-08
Publication date: 2013-02-21

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing a mold for imprint capable of precisely forming a high-definition transfer object having a high aspect ratio with high reproducibility to detail.SOLUTION: A semiconductor substrate 10 formed with an etching pattern 15 is subjected to annealing treatment. In the annealing treatment, for instance, the semiconductor substrate 10 formed with the etching pattern 15 is entered in a vacuum chamber 20, the inside of the vacuum chamber 20 is depressurized using a vacuum pump 21 to be brought into a vacuum atmosphere. The semiconductor substrate 10 is heated to a predetermined temperature in the vacuum atmosphere by using a heater 22, and kept for a predetermined period.

Description

本発明は、インプリント用モールドの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an imprint mold.

例えば、半導体デバイス、光学素子、微細配線回路などを形成する際に、形成パターンを転写させるインプリント用モールドは、広範な分野に用いられている。このようなインプリント用モールドを用いたパターンの転写は、近年、より微細なパターンや、より段数の多いパターンへの需要が増えている。 For example, when a semiconductor device, an optical element, a fine wiring circuit, or the like is formed, an imprint mold that transfers a formation pattern is used in a wide range of fields. In recent years, there is an increasing demand for finer patterns and patterns having a larger number of stages in pattern transfer using such an imprint mold.

このようなインプリント用モールドの形成材料としては、シリコン基板が広く用いられている。そしてこのシリコン基板上に形成パターンを象ったモールド層を形成する際には、半導体プロセス技術を利用したフォトリソグラフィーとドライエッチング処理が用いられている。このような方法は、高アスペクト比（溝幅に比べて溝深さが深い）の形成パターンが得られることから、微細なパターンのインプリント用モールドを形成するには好適である（例えば、特許文献１参照）。 A silicon substrate is widely used as a material for forming such an imprint mold. When forming a mold layer in the form of a pattern on the silicon substrate, photolithography and dry etching processes using semiconductor process technology are used. Such a method is suitable for forming an imprint mold having a fine pattern because a formation pattern having a high aspect ratio (the groove depth is deeper than the groove width) can be obtained (for example, patents). Reference 1).

しかしながら、上述したような、形成パターンが高アスペクト比のインプリント用モールドの場合、形成パターンを被転写物である樹脂基板に転写した後、インプリント用モールドを樹脂基板から剥離させる際に、形成パターンの根元部分、即ち、形成パターンの溝の底部で樹脂基板の転写パターンがちぎれたり、傷が入るという不具合が生じやすかった。特に形成パターンが高アスペクト比の場合、形成パターンの根元部分において、転写されたパターンに応力が集中しやすいため、転写パターンが破損しやすい。 However, in the case of the imprint mold having a high aspect ratio as described above, the pattern is formed when the imprint mold is peeled off from the resin substrate after the formation pattern is transferred to the resin substrate as the transfer object. There is a tendency that the transfer pattern of the resin substrate is torn or scratched at the base portion of the pattern, that is, the bottom of the groove of the formation pattern. In particular, when the formed pattern has a high aspect ratio, the stress tends to concentrate on the transferred pattern at the base portion of the formed pattern, so that the transferred pattern is easily damaged.

このため、インプリント用モールドを樹脂基板から剥離させる際に、インプリント用モールドの形成パターンの根元部分にウェットエッチング処理を行ってＲ面取り加工を行うことにより、樹脂基板の転写パターンの特定部分への応力集中を緩和し、転写パターンの損傷を防止する試みも行われている。 For this reason, when the imprint mold is peeled from the resin substrate, the base portion of the imprint mold forming pattern is wet-etched and subjected to R chamfering, so that a specific portion of the transfer pattern of the resin substrate is obtained. Attempts have also been made to alleviate the stress concentration and prevent damage to the transfer pattern.

特開２００９−０７２９５６号公報JP 2009-072956 A

しかしながら、上述したような、インプリント用モールドの形成パターンの根元部分にウェットエッチング処理を行ってＲ面取り加工を行う方法では、根元部分より他の部分が早くエッチングされてしまい、結果的に所望の形状のインプリント用モールドを形成することが難しいという課題があった。 However, in the method of performing the R chamfering process by performing the wet etching process on the root part of the formation pattern of the imprint mold as described above, the other part is etched earlier than the root part, and as a result, the desired part is obtained. There was a problem that it was difficult to form a shape imprint mold.

また、インプリント用モールドを形成する際のドライエッチング処理は、その特性上、シリコン基板の表面にもダメージ与えており、例えば、形成パターンの溝の側面には、微細な凹凸（面荒れ）が生じることがある。このような微細な凹凸が樹脂基板の転写パターンに転写されてしまうと、樹脂基板を用いて高周波回路を形成した場合、高周波特性に悪影響を及ぼす虞があった。 Also, the dry etching process when forming the imprint mold damages the surface of the silicon substrate due to its characteristics. For example, fine irregularities (surface roughness) are formed on the side surfaces of the grooves of the formation pattern. May occur. If such fine irregularities are transferred to the transfer pattern of the resin substrate, when the high frequency circuit is formed using the resin substrate, the high frequency characteristics may be adversely affected.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、高精細、かつ高アスペクト比の被転写物を、精密に、かつ細部まで再現性良く形成することが可能なインプリント用モールドの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for producing an imprint mold capable of accurately and precisely forming a high-definition and high-aspect-ratio transferred object. The purpose is to provide.

本発明の請求項１に係るインプリント用モールドの製造方法は、半導体からなる基板を用いたインプリント用モールドの製造方法であって、
前記基板の一面に感光性樹脂層を形成するレジスト形成工程と、該感光性樹脂層をフォトリソグラフィーによってパターニングし、所定形状のマスク層を得るフォトリソグラフィー工程と、該マスク層をエッチングマスクとして前記基板をドライエッチングし、該基板の一面に所定形状のエッチングパターンを形成するエッチング工程と、前記エッチングパターンが形成された基板をアニール処理するアニール工程と、を備えたことを特徴とする。 A method for manufacturing an imprint mold according to claim 1 of the present invention is a method for manufacturing an imprint mold using a semiconductor substrate,
A resist forming step of forming a photosensitive resin layer on one surface of the substrate, a photolithography step of patterning the photosensitive resin layer by photolithography to obtain a mask layer having a predetermined shape, and the substrate using the mask layer as an etching mask And an etching process for forming an etching pattern of a predetermined shape on one surface of the substrate, and an annealing process for annealing the substrate on which the etching pattern is formed.

本発明の請求項２に係るインプリント用モールドの製造方法は、請求項１において、前記アニール工程は、前記エッチングパターンが形成された基板を、１０００℃以上、かつ真空雰囲気、または還元雰囲気で処理する工程であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided the imprint mold manufacturing method according to the first aspect, wherein the annealing step includes treating the substrate on which the etching pattern is formed at 1000 ° C. or more in a vacuum atmosphere or a reducing atmosphere. It is a process to perform.

本発明の請求項３に係るインプリント用モールドの製造方法は、請求項２において、前記真空雰囲気は、圧力が１×１０^４Ｐａ以下であることを特徴とする。 The method for producing an imprint mold according to claim 3 of the present invention is characterized in that, in claim 2, the vacuum atmosphere has a pressure of 1 × 10 ⁴ Pa or less.

本発明の請求項４に係るインプリント用モールドの製造方法は、請求項２において、前記還元雰囲気は、水素ガス雰囲気であることを特徴とする。 The imprint mold manufacturing method according to claim 4 of the present invention is characterized in that, in claim 2, the reducing atmosphere is a hydrogen gas atmosphere.

本発明の請求項５に係るインプリント用モールドの製造方法は、請求項１ないし４において、前記アニール工程は、前記エッチング工程で生じた、前記エッチングパターンを成す溝の側面の凹凸を平坦化するとともに、該溝の側面と底面との間に湾曲面を形成する工程であることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the imprint mold manufacturing method according to the first to fourth aspects, wherein the annealing step flattens the unevenness of the side surface of the groove forming the etching pattern generated in the etching step. In addition, it is a step of forming a curved surface between the side surface and the bottom surface of the groove.

本発明のインプリント用モールドの製造方法によれば、エッチング工程において生じたエッチングパターン表面の微細な凹凸をアニール工程によって平坦化し、除去することが可能になる。ゆえに、高精細、かつ高アスペクト比の被転写物を、精密に、かつ細部まで再現性良く形成することが可能なインプリント用モールドを得ることができる。 According to the method for manufacturing an imprint mold of the present invention, it is possible to flatten and remove fine irregularities on the surface of an etching pattern generated in an etching process by an annealing process. Therefore, it is possible to obtain an imprint mold capable of forming a transfer object with high definition and high aspect ratio precisely and finely with high reproducibility.

本発明のインプリント用モールドの製造方法を段階的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the manufacturing method of the mold for imprint of this invention in steps. 本発明のインプリント用モールドの製造方法を段階的に示した断面図である。It is sectional drawing which showed the manufacturing method of the mold for imprint of this invention in steps.

以下、図面を参照して、本発明に係るインプリント用モールドの製造方法について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。 Hereinafter, with reference to drawings, the manufacturing method of the imprint mold concerning the present invention is explained. The present embodiment is specifically described for better understanding of the gist of the invention, and does not limit the invention unless otherwise specified. In addition, in the drawings used in the following description, in order to make the features of the present invention easier to understand, there is a case where a main part is shown in an enlarged manner for convenience, and the dimensional ratio of each component is the same as the actual one. Not necessarily.

図１、図２は、本発明のインプリント用モールドの製造方法を段階的に示した断面図である。
（レジスト形成工程）
図１（ａ）に示すように、半導体基板１０Ａ（１０）の一面１０ａに感光性樹脂層１１を形成する。半導体基板１０Ａ（１０）としては、例えば、Ｓｉ，ＳｉＣ，ＧａＡｓ，ＧａＰなど各種半導体材料から構成されたウェーハを用いることができる。 FIG. 1 and FIG. 2 are cross-sectional views showing the method for manufacturing an imprint mold of the present invention step by step.
(Resist formation process)
As shown in FIG. 1A, a photosensitive resin layer 11 is formed on one surface 10a of a semiconductor substrate 10A (10). As the semiconductor substrate 10A (10), for example, a wafer made of various semiconductor materials such as Si, SiC, GaAs, and GaP can be used.

感光性樹脂層１１は、形成するパターン幅に応じた加工性能を備えた感光性樹脂（フォトレジスト）を適宜選択することができる。感光性樹脂としては、現像後に露光部分を残すネガ型フォトレジスト、または、現像後に露光部分が除去されるポジ型フォトレジストのいずれも用いることができる。 The photosensitive resin layer 11 can select suitably the photosensitive resin (photoresist) provided with the processing performance according to the pattern width to form. As the photosensitive resin, either a negative photoresist that leaves an exposed portion after development or a positive photoresist from which the exposed portion is removed after development can be used.

感光性樹脂層１１の形成方法としては、例えば、スピンコート法、ダイコート法などが挙げられる。
なお、半導体基板１０Ａ（１０）の一面１０ａに、予め金属薄膜層を形成しておくことも好ましい。半導体基板１０Ａ（１０）の一面１０ａに金属薄膜層を形成することによって、半導体基板と金属薄膜層との間のエッチング比、および感光性樹脂層と金属薄膜層との間のエッチング比を大きくして、より一層微細なパターンを形成することもできる。 Examples of the method for forming the photosensitive resin layer 11 include spin coating and die coating.
In addition, it is also preferable to previously form a metal thin film layer on one surface 10a of the semiconductor substrate 10A (10). By forming a metal thin film layer on one surface 10a of the semiconductor substrate 10A (10), an etching ratio between the semiconductor substrate and the metal thin film layer and an etching ratio between the photosensitive resin layer and the metal thin film layer are increased. Thus, an even finer pattern can be formed.

（フォトリソグラフィー工程）
次に、図１（ｂ）に示すように、感光性樹脂層１１をフォトリソグラフィーによってパターニングし、所定形状のマスク層１２を形成する。
まず、半導体基板１０Ｂ（１０）を加熱して感光性樹脂層１１を固化させる。次に、所望のパターンを象った露光マスクを介して感光性樹脂層１１に光を照射する。光を照射によって、感光性樹脂層１１は所定の形成パターンに応じた部分のみ露光される。露光に用いる光源は、感光性樹脂層１１を構成するフォトレジストの材質に応じて適宜選択される。例えば、半導体レーザー、水銀ランプ、エキシマレーザー、電子線などが挙げられる。 (Photolithography process)
Next, as shown in FIG. 1B, the photosensitive resin layer 11 is patterned by photolithography to form a mask layer 12 having a predetermined shape.
First, the semiconductor substrate 10B (10) is heated to solidify the photosensitive resin layer 11. Next, the photosensitive resin layer 11 is irradiated with light through an exposure mask that represents a desired pattern. By irradiating light, the photosensitive resin layer 11 is exposed only in a portion corresponding to a predetermined formation pattern. The light source used for exposure is appropriately selected according to the material of the photoresist constituting the photosensitive resin layer 11. For example, a semiconductor laser, a mercury lamp, an excimer laser, an electron beam, and the like can be given.

次に、露光した感光性樹脂層１１を現像液に浸し、その後にリンスすることによって、ネガ型フォトレジストの場合は未露光部分を、またポジ型フォトレジストの場合は露光部分をそれぞれ除去する。このような現像工程を経て、感光性樹脂層１１は、露光マスクを象った所定のパターンに形成され、マスク層１２を得ることができる。 Next, the exposed photosensitive resin layer 11 is immersed in a developer and then rinsed to remove the unexposed portion in the case of a negative photoresist and the exposed portion in the case of a positive photoresist. Through such a development process, the photosensitive resin layer 11 is formed in a predetermined pattern in the shape of an exposure mask, and the mask layer 12 can be obtained.

現像は感光性樹脂層１１を溶解可能な薬液を用いる。現像に用いる薬液としては、例えば、有機溶剤、有機アルカリ液または無機アルカリ液を用いることができる。なお、マスク層１２を形成後に、更に、所定の温度で加熱処理を行うことも好ましい。加熱処理によって、得られたマスク層１２と、半導体基板１０Ｂ（１０）との密着性を更に高めることができる。 For the development, a chemical solution capable of dissolving the photosensitive resin layer 11 is used. As the chemical solution used for development, for example, an organic solvent, an organic alkaline solution, or an inorganic alkaline solution can be used. Note that it is also preferable to perform heat treatment at a predetermined temperature after the mask layer 12 is formed. By the heat treatment, the adhesion between the obtained mask layer 12 and the semiconductor substrate 10B (10) can be further improved.

（エッチング工程）
次に、図１（ｃ）に示すように、半導体基板１０Ｃ（１０）に形成したマスク層１２をエッチングマスクとして、半導体基板１０Ｃ（１０）にドライエッチングを行う。ドライエッチングとしては、例えば、反応性ガスエッチング、反応性イオンエッチング、反応性イオンビームエッチング、反応性レーザービームエッチングなどが挙げられる。 (Etching process)
Next, as shown in FIG. 1C, dry etching is performed on the semiconductor substrate 10C (10) using the mask layer 12 formed on the semiconductor substrate 10C (10) as an etching mask. Examples of dry etching include reactive gas etching, reactive ion etching, reactive ion beam etching, and reactive laser beam etching.

ドライエッチングの具体例として、ＳＦ_６ガスプラズマを用いて半導体基板１０Ｃ（１０）をエッチングし、Ｃ_４Ｆ_８ガスプラズマを用いて保護膜を形成する工程を繰り返すことによって、半導体基板１０Ｃ（１０）に所定のパターンのエッチングを行うことが例示できる。 As a specific example of dry etching, semiconductor substrate 10C (10) is etched by using SF ₆ gas plasma, and a protective film is formed by using C ₄ F ₈ gas plasma, thereby repeating semiconductor substrate 10C (10). It can be exemplified that a predetermined pattern is etched.

この後、溶剤を用いてマスク層１２を除去することによって、図２（ａ）に示すように、所定の形状のエッチングパターン１５が形成された半導体基板１０Ｄ（１０）を得ることができる。
エッチングパターン１５は、上述したドライエッチングによって、例えばエッチングパターン１５を構成する溝１６の側面１６ａや底面１６ｂに微細な凹凸１７が形成された状態となっている（図２（ａ）下部参照）。 Thereafter, by removing the mask layer 12 using a solvent, as shown in FIG. 2A, a semiconductor substrate 10D (10) on which an etching pattern 15 having a predetermined shape is formed can be obtained.
The etching pattern 15 is in a state in which fine irregularities 17 are formed on the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 constituting the etching pattern 15 by the above-described dry etching (see the lower part of FIG. 2A).

（アニール工程）
次に、図２（ｂ）に示すように、エッチングパターン１５が形成された半導体基板１０Ｄ（１０）をアニール処理する。
アニール処理は、例えば、エッチングパターン１５が形成された半導体基板１０Ｄ（１０）を真空チャンバ２０に入れて、真空ポンプ２１を用いて真空チャンバ２０内を減圧し、真空雰囲気にする。そして、ヒータ２２を用いて半導体基板１０Ｄ（１０）を真空雰囲気で所定温度まで加熱し、所定時間保持する。 (Annealing process)
Next, as shown in FIG. 2B, the semiconductor substrate 10D (10) on which the etching pattern 15 is formed is annealed.
In the annealing process, for example, the semiconductor substrate 10D (10) on which the etching pattern 15 is formed is placed in the vacuum chamber 20, and the vacuum chamber 20 is depressurized using the vacuum pump 21 to create a vacuum atmosphere. Then, the semiconductor substrate 10D (10) is heated to a predetermined temperature in a vacuum atmosphere using the heater 22, and held for a predetermined time.

真空雰囲気におけるアニール処理の条件範囲は、例えば、アニール温度１０００℃〜１２００℃、圧力１×１０⁴Ｐａ以下、アニール時間１０ｍｉｎ以上である。真空雰囲気におけるアニール処理の条件をこのような範囲に設定することによって、エッチングパターン１５の形成時に生じた溝１６の側面１６ａや底面１６ｂの微細な凹凸１７（図２（ａ）下部参照）を確実に除去できる。
真空雰囲気におけるアニール処理条件の好ましい組み合わせ例を挙げる。
１．アニール温度１０００℃、圧力１×１０^４Ｐａ、アニール時間１０ｍｉｎ The condition range of the annealing treatment in the vacuum atmosphere is, for example, an annealing temperature of 1000 ° C. to 1200 ° C., a pressure of 1 × 10 ⁴ Pa or less, and an annealing time of 10 min or more. By setting the conditions for the annealing treatment in the vacuum atmosphere within such a range, the fine irregularities 17 (see the lower part of FIG. 2A) of the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 generated when the etching pattern 15 is formed can be ensured. Can be removed.
Examples of preferred combinations of annealing conditions in a vacuum atmosphere will be given.
1. Annealing temperature 1000 ° C., pressure 1 × 10 ⁴ Pa, annealing time 10 min

また、アニール処理は、真空雰囲気の代わりに還元雰囲気で行うことも好ましい。還元雰囲気としては、半導体基板１０Ｄ（１０）を載置したチャンバ内を還元性ガスを含む雰囲気にする。還元性ガスとしては、水素ガス雰囲気が好ましい。また、水素ガス１００％でなく、窒素との混合ガスも使用することができる。混合ガスの場合、水素ガスは７０％以上の水素ガス雰囲気であることが好ましい。 The annealing treatment is also preferably performed in a reducing atmosphere instead of a vacuum atmosphere. As a reducing atmosphere, the inside of the chamber on which the semiconductor substrate 10D (10) is placed is set to an atmosphere containing a reducing gas. As the reducing gas, a hydrogen gas atmosphere is preferable. Further, not only 100% hydrogen gas but also a mixed gas with nitrogen can be used. In the case of a mixed gas, the hydrogen gas is preferably in a hydrogen gas atmosphere of 70% or more.

水素ガス雰囲気におけるアニール処理の条件範囲は、例えば、アニール温度１０００℃〜１２００℃、圧力１×１０^３Ｐａ〜１×１０^５Ｐａ、アニール時間１ｍｉｎ〜３０ｍｉｎである。還元雰囲気におけるアニール処理の条件をこのような範囲に設定することによって、エッチングパターン１５の形成時に生じた溝１６の側面１６ａや底面１６ｂの微細な凹凸１７（図２（ａ）下部参照）を確実に除去できる。
水素ガス雰囲気におけるアニール処理条件の好ましい組み合わせ例を挙げる。
１．アニール温度１０００℃、圧力１×１０^３Ｐａ、アニール時間５ｍｉｎ The annealing conditions in the hydrogen gas atmosphere are, for example, an annealing temperature of 1000 ° C. to 1200 ° C., a pressure of 1 × 10 ³ Pa to 1 × 10 ⁵ Pa, and an annealing time of 1 min to 30 min. By setting the conditions of the annealing treatment in the reducing atmosphere within such a range, the fine irregularities 17 (see the lower part of FIG. 2A) of the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 generated when the etching pattern 15 is formed can be ensured. Can be removed.
Examples of preferred combinations of annealing conditions in a hydrogen gas atmosphere will be given.
1. Annealing temperature 1000 ° C., pressure 1 × 10 ³ Pa, annealing time 5 min

エッチングパターン１５が形成された半導体基板１０Ｄ（１０）を、上述した様な真空雰囲気や還元雰囲気でアニール処理を行うと、エッチングパターン１５の形成時に生じた溝１６の側面１６ａや底面１６ｂの微細な凹凸１７（図２（ａ）下部参照）が除去された半導体基板１０Ｅ（１０）が得られる（図２（ｃ）下部参照）。
アニール処理によって、溝１６の側面１６ａや底面１６ｂが平坦化される。半導体基板１０Ｄ（１０）のアニール処理によって、エッチングパターン１５を構成する溝の内部の平坦度Ｒｑは、例えば１００ｎｍ以下にすることが可能になる。 When the semiconductor substrate 10D (10) on which the etching pattern 15 is formed is annealed in a vacuum atmosphere or a reducing atmosphere as described above, the fineness of the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 generated when the etching pattern 15 is formed. The semiconductor substrate 10E (10) from which the unevenness 17 (see the lower part of FIG. 2A) is removed is obtained (see the lower part of FIG. 2C).
By the annealing treatment, the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 are flattened. By the annealing process of the semiconductor substrate 10D (10), the flatness Rq inside the groove constituting the etching pattern 15 can be set to 100 nm or less, for example.

また、半導体基板１０Ｄ（１０）のアニール処理によって、溝１６の側面１６ａと底面１６ｂとの交差部分には湾曲面Ｒが形成される。一例として、溝１６の側面１６ａの高さｈが５μｍ、底面１６ｂの幅ｗが２μｍの時に、湾曲面Ｒの曲率は２μｍ^-1程度となる。 Further, a curved surface R is formed at the intersection of the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 by the annealing treatment of the semiconductor substrate 10D (10). As an example, when the height h of the side surface 16a of the groove 16 is 5 μm and the width w of the bottom surface 16b is 2 μm, the curvature of the curved surface R is about 2 μm ⁻¹ .

以上のようにエッチングパターン１５が形成された半導体基板１０Ｄ（１０）を真空雰囲気や水素雰囲気でアニール処理することによって、本発明に係るインプリント用モールド３０を得ることができる。
本発明のインプリント用モールドの製造方法によって得られたインプリント用モールド３０は、高精細なパターンを樹脂基板等の被転写物に精度良く転写することができる。即ち、エッチングパターン１５を構成する溝１６の側面１６ａや底面１６ｂはアニール工程によって平坦化（平滑化）され、エッチング工程で生じた微細な凹凸が除去される。 The imprint mold 30 according to the present invention can be obtained by annealing the semiconductor substrate 10D (10) on which the etching pattern 15 is formed as described above in a vacuum atmosphere or a hydrogen atmosphere.
The imprint mold 30 obtained by the method for manufacturing an imprint mold of the present invention can accurately transfer a high-definition pattern to a transfer object such as a resin substrate. That is, the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16 constituting the etching pattern 15 are flattened (smoothed) by the annealing process, and fine irregularities generated in the etching process are removed.

アニール処理を行ったインプリント用モールド３０に対して、樹脂基板（被転写物）を押し付けてエッチングパターン１５を転写した後、樹脂基板（被転写物）を離型させる際に、エッチングパターン１５の溝１６の内部が平坦化されているので、転写した微細構造を破損させること無く離型させることができる。特に、溝１６の側面１６ａの高さｈと、底面１６ｂの幅ｗとの比であるアスペクト比が高いエッチングパターン１５であっても、樹脂基板等の被転写物に対して高精度にパターンを転写することができる。 After the etching pattern 15 is transferred by pressing the resin substrate (transfer object) against the imprint mold 30 that has been annealed, the etching pattern 15 is removed when the resin substrate (transfer object) is released. Since the inside of the groove 16 is flattened, it can be released without damaging the transferred microstructure. In particular, even with the etching pattern 15 having a high aspect ratio, which is the ratio of the height h of the side surface 16a of the groove 16 to the width w of the bottom surface 16b, a pattern can be formed with high accuracy on a transfer object such as a resin substrate. Can be transferred.

また、溝１６の側面１６ａと底面１６ｂとの交差部分は、アニール工程によって湾曲面Ｒが形成されているので、インプリント用モールド３０から樹脂基板（被転写物）を離型させる際に、エッチングパターン１５の溝１６の底面１６ｂ付近に応力が集中しても、転写した微細構造の先端部分を破損させることがない。 Further, since the curved surface R is formed by an annealing process at the intersection of the side surface 16a and the bottom surface 16b of the groove 16, etching is performed when the resin substrate (transfer object) is released from the imprint mold 30. Even if stress concentrates near the bottom surface 16b of the groove 16 of the pattern 15, the tip portion of the transferred fine structure is not damaged.

さらに、インプリント用モールド３０のエッチングパターン１５を転写して得られた樹脂基板の転写パターンは、側面に微細な凹凸が殆ど無いため、このような樹脂基板を用いて高周波回路を形成した時に、微細な凹凸による高周波特性の低下を確実に防止し、良好な周波数特性を備えた高周波回路を得ることが可能になる。 Furthermore, since the transfer pattern of the resin substrate obtained by transferring the etching pattern 15 of the imprint mold 30 has almost no fine unevenness on the side surface, when a high-frequency circuit is formed using such a resin substrate, It is possible to reliably prevent a reduction in high frequency characteristics due to fine irregularities, and to obtain a high frequency circuit having good frequency characteristics.

１０…半導体基板（基板）、１１…感光性樹脂層、１２…マスク層、１１ｂ…他方の主面、１５…エッチングパターン、１６…溝、１６ａ…側面、１６ｂ…底面、３０…インプリント用モールド。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Semiconductor substrate (board | substrate), 11 ... Photosensitive resin layer, 12 ... Mask layer, 11b ... The other main surface, 15 ... Etching pattern, 16 ... Groove, 16a ... Side surface, 16b ... Bottom surface, 30 ... Imprint mold .

Claims

A method for producing an imprint mold using a semiconductor substrate,
A resist forming step of forming a photosensitive resin layer on one surface of the substrate;
Patterning the photosensitive resin layer by photolithography to obtain a mask layer having a predetermined shape; and
An etching step of dry etching the substrate using the mask layer as an etching mask to form an etching pattern of a predetermined shape on one surface of the substrate;
An annealing step of annealing the substrate on which the etching pattern is formed;
A method for producing an imprint mold, comprising:

2. The method for producing an imprint mold according to claim 1, wherein the annealing step is a step of processing the substrate on which the etching pattern is formed in a vacuum atmosphere or a reducing atmosphere at 1000 [deg.] C. or more.

The method for producing an imprint mold according to claim 2, wherein the vacuum atmosphere has a pressure of 1 × 10 ⁴ Pa or less.

The method for producing an imprint mold according to claim 2, wherein the reducing atmosphere is a hydrogen gas atmosphere.

The annealing step is a step of flattening irregularities on the side surface of the groove forming the etching pattern generated in the etching step and forming a curved surface between the side surface and the bottom surface of the groove. The method for producing an imprint mold according to any one of claims 1 to 4.