JP2014501934A - 近接場リソグラフィのためのマスク及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】なし
Description
Claims (40)
- ナノパターンニングされた円筒状のフォトマスクを形成する方法であって、
マスター基板上にマスターパターンを形成する工程であって、前記マスターパターンは、大きさが約1ナノメートルから約100マイクロメートルの範囲の要素を含む、工程と、
透明な円筒体の表面上にエラストマー材料の層を形成する工程と、
マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程と、を含む方法。 - 前記マスター基板は、平坦なリジッド基板である請求項1に記載の方法。
- 前記マスター基板は、フレキシブルな材料からなる請求項1に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、“プレート トゥ シリンダー”ナノインプリントリソグラフィ、標準的な接触又は近接形態における光学リソグラフィ、ボンドデタッチ又は転写リソグラフィ、マイクロコンタクト印刷、ナノ転写印刷、及び走査ビーム干渉リソグラフィを含む請求項1に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、リソグラフィマスクとして前記マスターを用いるリソグラフィ処理の際に、前記円筒体を連続的に回転することを含む請求項1に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、リソグラフィ処理間でのその後の回転ステップ時に、円筒体の一つの部分でリソグラフィがなされる“ステップ−アンド−ローテート”モードを含む請求項1に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、“プレート−トゥ−シリンダー”形態のナノインプリントリソグラフィ技術を含む請求項1に記載の方法。
- 前記ナノインプリントリソグラフィ技術は、レリーフプロファイルを前記円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にインプリントするために、前記円筒体に前記レリーフプロファイルを有するナノ構造化された基板マスターを接触することを含む請求項7に記載の方法。
- 前記円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料のインプリントされた部分を硬化する工程をさらに含む請求項8に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、接触光リソグラフィを用いることを含む請求項1に記載の方法。
- 前記マスターから前記円筒体の前記表面のエラストマー材料の前記層へ前記マスターパターンを転写する工程は、ボンドデタッチリソグラフィ技術を用いることを含む請求項1に記載の方法。
- 前記ボンドデタッチリソグラフィ技術は、堆積又は成長された酸化層を有する基板上の金属層に形成される前記マスターパターンを形成する工程と、プラズマ、UV、オゾン又はコロナ放電へ露出することにより前記エラストマー材料及び前記酸化層を活性化する工程と、活性化された前記酸化層及び活性化された前記エラストマー材料の露出された部分を接触させて、互いに接合すると共に、前記酸化層の金属で覆われた部分を接合しない工程と、前記円筒体を回転させて、前記エラストマー材料の接合した部分を前記円筒体から引き離す工程と、を含む請求項11に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約10ナノメートルから約1マイクロメートルの範囲の要素を含む請求項1に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約50ナノメートルから約500ナノメートルの範囲の要素を含む請求項1に記載の方法。
- ナノパターンニングされた円筒状のフォトマスクを形成する方法であって、
エラストマー基板上にパターンを形成する工程であって、前記パターンは、大きさが約1ナノメートルから約100ミクロンの範囲の要素を含む、工程と、
パターンニングされた前記エラストマー基板を円筒体の表面へラミネートする工程と、を含む方法。 - ナノパターンニングされたエラストマーは、前記円筒体へ取り付けられたときにその端部において膜がわずかに重複するように前記円筒体の周囲の長さよりもわずかに長い請求項15に記載の方法。
- 前記パターンを有する前記円筒体上のエラストマー膜の端部の隙間を埋める工程をさらに含む請求項15に記載の方法。
- エラストマー膜は、薄い金属コーティングで覆われ、ナノ構造パターンは、前記金属コーティングで形成され、エラストマーが、前記円筒体と前記金属コーティングで形成されたナノ構造パターンとの間にあるように前記エラストマーは、前記円筒体へ取り付けられ、前記フォトマスクは、プラズモニックマスクである、請求項15に記載の方法。
- エラストマー膜は、2又はそれ以上の層を含む請求項15に記載の方法。
- 前記2又はそれ以上の層は、相対的に薄くかつ柔軟な第1の層と、相対的に薄くかつ硬い第2の層とを含み、前記第1の層が前記円筒体の前記表面と前記第2の層との間となるように、前記第1及び第2の層は、前記円筒体の前記表面にラミネートされ、ナノ構造パターンは、前記第2の層に形成される請求項19に記載の方法。
- 前記エラストマー基板上に前記パターンを形成する工程は、前記エラストマー基板上に形成される前記パターンの一部に対応するパターンを有する小さなマスターを形成する工程と、前記小さなマスター上の前記パターンを一又はそれ以上のサブマスターへ転写する工程と、前記パターンを前記エラストマー基板上へインプリントするためのモールドとして前記サブマスターを使用する工程と、を含む請求項15に記載の方法。
- 前記サブマスターへの転写は、スタンプ−アンド−ステップ法により行われる請求項21に記載の方法。
- 前記サブマスターの大きさは、パターンにおけるわずかな重複がエラストマー基板上の連続的なギャップフリーパターンを提供するように、フィールド間のステップよりもわずかに大きくなるように選択される請求項22に記載の方法。
- 前記エラストマー基板上に前記パターンを形成する工程は、エラストマーシートをパターンニングするために干渉リソグラフィを用いることと、前記エラストマー基板を形成するために用いられる第2のレプリカを生成することを含む請求項15に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約10ナノメートルから約1マイクロメートルの範囲の要素を含む請求項15に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約50ナノメートルから約500ナノメートルの範囲の要素を含む請求項15に記載の方法。
- ナノパターンニングされた円筒状のフォトマスクを形成する方法であって、
透明な円筒体の表面上にエラストマー材料の層を形成する工程と、
直接パターンニング処理により前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にパターンを形成する工程であって、前記パターンは、大きさが約1ナノメートルから約100マイクロメートルの範囲の要素を含む、工程と、を含む方法。 - 前記エラストマー材料上に前記パターンを形成する工程は、前記透明な円筒体の外面に液状ポリマー前駆体を堆積する工程と、前記パターンを平坦なマスター(又はサブマスター)ポリマー前駆体から転写する工程と、固定された前記パターンを有するポリマー膜を形成するために前記ポリマー前駆体を硬化する工程と、を含む請求項27に記載の方法。
- 前記パターンを転写する工程は、前記マスターにより前記パターンをナノインプリントすることを含む請求項28に記載の方法。
- ナノインプリントする前に前記ポリマー前駆体を部分的に硬化する工程をさらに含む請求項29に記載の方法。
- エラストマー膜は、薄い金属コーティングでコーティングされ、ナノ構造パターンは、前記金属コーティングで形成され、エラストマーは、前記透明な円筒体と前記金属コーティングで形成される前記ナノ構造パターンとの間にあり、前記フォトマスクは、プラズモニックマスクである、請求項27に記載の方法。
- エラストマー膜は、2又はそれ以上の層を含む請求項27に記載の方法。
- 前記2又はそれ以上の層は、相対的に薄くかつ柔軟な第1の層と、相対的に薄くかつ硬い第2の層とを含み、前記第1の層が前記円筒体の前記表面と前記第2の層との間となるように、前記第1及び第2の層は、前記円筒体の前記表面にラミネートされ、ナノ構造パターンは、前記第2の層に形成される請求項32に記載の方法。
- 直接パターンニング処理により前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にパターンを形成する工程は、前記円筒体上に塗布されたフォトレジストに干渉リソグラフィを行う工程と、前記フォトレジストを現像する工程と、現像された前記フォトレジストの前記パターンにおける開口を通じて前記円筒体に材料をめっきする工程と、前記フォトレジストを除去する工程と、マスター円筒体の残留物の表面のめっきされた材料の前記パターンを残し、それにより、ナノ構造化されたマスター円筒体を形成する工程と、前記透明な円筒体上の液状ポリマーへの“シリンダー−トゥ−シリンダー”ナノインプリントパターン転写のためにナノ構造化されたマスター円筒体を用いる工程と、を含む請求項27に記載の方法。
- 前記直接パターンニング処理により前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にパターンを形成する工程は、前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にレーザーアブレーションを行うことを含む請求項27に記載の方法。
- 前記レーザーアブレーションを行うことは、2−フォトン又は3−フォトンエッチングの使用を含む請求項27に記載の方法。
- 前記直接パターンニング処理により前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にパターンを形成する工程は、ナノ構造化されたアルミナによりマスター円筒体をコーティングする工程と、“シリンダー−トゥ−シリンダー”ナノインプリントリソグラフィを用いて、前記ナノ構造化されたアルミナのナノパターンを前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料へ転写する工程と、を含む請求項27に記載の方法。
- 前記直接パターンニング処理により前記透明な円筒体の前記表面上の前記エラストマー材料にパターンを形成する工程は、所望のナノ構造化された表面レリーフパターンを形成するために平坦な基板をパターンニングする工程と、UV硬化可能な液状ポリマー前駆体材料により前記透明な円筒体をコーティングする工程と、前記液状ポリマー前駆体材料が前記表面レリーフパターンへ流れ込むように、前記UV硬化可能な液状ポリマー前駆体材料をナノ構造化された前記表面レリーフパターンに接触させる工程と、前記透明な円筒体の前記表面上の前記UV硬化可能な液状ポリマー前駆体材料の一部分を硬化するために、前記透明な円筒体の前記表面と前記UV硬化可能な液状ポリマー前駆体材料との接触領域をUV光へ露出する工程と、前記透明な円筒体が前記円筒体と前記基板との間の摩擦力によって回転するように前記基板を移動する工程と、を含む請求項27に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約10ナノメートルから約1マイクロメートルの範囲の要素を含む請求項27に記載の方法。
- 前記パターンは、大きさが約50ナノメートルから約500ナノメートルの範囲の要素を含む請求項27に記載の方法。
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