JP2016207693A - Imprint mold, imprint method, pattern formation body - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imprint mold and imprint method for producing a pattern formation body free from defect by making a transfer material, dispensed on an imprint mold of good detachability, stay at a desired position.SOLUTION: An imprint mold for transferring an uneven pattern to a transfer material includes a substrate, a main pattern including a first fine uneven structure formed on the principal surface of the substrate, and an auxiliary pattern including a second fine uneven structure formed at least partially in a region where the main pattern is not formed, out of the surface of the substrate where the main pattern is formed. The surface of the substrate where at least the main pattern and auxiliary pattern are formed is formed so that the detachability from the hardened transfer material becomes high.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、インプリントモールド、インプリントモールドを用いたインプリント方法、並びに該インプリント方法を用いて製造されたパターン形成体に関する。   The present invention relates to an imprint mold, an imprint method using the imprint mold, and a pattern forming body manufactured using the imprint method.

近年、種々の用途に応じて、特定の微細な凹凸パターン(3次元構造パターン)を形成する方法が求められている。   In recent years, there is a demand for a method for forming a specific fine uneven pattern (three-dimensional structure pattern) according to various applications.

例えば、半導体デバイス、光学素子、配線回路、データストレージメディア(ハードディスク、光学メディアなど)、医療用部材(分析検査用チップ、マイクロニードルなど)、バイオデバイス(バイオセンサ、細胞培養基板など)、精密検査機器用部材(検査プローブ、試料保持部材など)、ディスプレイパネル、パネル部材、エネルギーデバイス(太陽電池、燃料電池など)、マイクロ流路、マイクロリアクタ、MEMSデバイス、インプリントモールド、フォトマスクなどの用途が挙げられる。   For example, semiconductor devices, optical elements, wiring circuits, data storage media (hard disks, optical media, etc.), medical materials (analysis test chips, microneedles, etc.), bio devices (biosensors, cell culture substrates, etc.), precision testing Applications such as equipment members (inspection probes, sample holding members, etc.), display panels, panel members, energy devices (solar cells, fuel cells, etc.), microchannels, microreactors, MEMS devices, imprint molds, photomasks, etc. It is done.

このような微細な凹凸パターンを形成する方法として、インプリント法と呼ばれる技術が注目されている。   As a method for forming such a fine concavo-convex pattern, a technique called an imprint method has attracted attention.

インプリント法は、転写すべき凹凸パターンを有するインプリントモールドと呼ばれる原版を、基材上の樹脂に接触させ、樹脂が原版の凹凸パターンの形状に沿った状態で、樹脂を硬化させることにより、基材上の樹脂に凹凸パターンが転写される。   In the imprint method, an original plate called an imprint mold having a concavo-convex pattern to be transferred is brought into contact with a resin on a base material, and the resin is cured in a state where the resin conforms to the shape of the concavo-convex pattern of the original plate. The uneven pattern is transferred to the resin on the substrate.

代表的なインプリント法のひとつに、露光により樹脂を硬化させる光インプリント法がある(特許文献1参照)。   One typical imprinting method is a photoimprinting method in which a resin is cured by exposure (see Patent Document 1).

一例として、図1を参照して、従来の一般的な光インプリント法によるパターン形成について説明する。   As an example, pattern formation by a conventional general optical imprint method will be described with reference to FIG.

まず、図1(a)に示すように、インプリントモールド11上にUV硬化樹脂12をディスペンスする。次に、図1(b)に示すように、基材13をUV硬化樹脂12に接触させ、UV硬化樹脂12を所望のパターン領域に広げる。次に、図1(c)に示すように、UV光99を照射してUV硬化樹脂12を硬化させる。次に、図1(d)に示すように、基材13とインプリントモールド11を剥離し遠ざけることで、基材13上に転写パターン14を有するパターン形成体15を得る。   First, as shown in FIG. 1A, a UV curable resin 12 is dispensed on the imprint mold 11. Next, as shown in FIG.1 (b), the base material 13 is made to contact UV curing resin 12, and UV curing resin 12 is spread to a desired pattern area | region. Next, as shown in FIG. 1C, the UV curable resin 12 is cured by irradiating UV light 99. Next, as shown in FIG.1 (d), the base material 13 and the imprint mold 11 are peeled away and the pattern formation body 15 which has the transcription pattern 14 on the base material 13 is obtained.

特開2000−194142号公報JP 2000-194142 A

硬化後の樹脂12がインプリントモールド11に付着して転写パターン14が破損することを防ぐために、インプリントモールド11には硬化後の樹脂12との剥離性が高い材質を用いる、または予め剥離性を向上させるための表面処理を行う。   In order to prevent the cured resin 12 from adhering to the imprint mold 11 and damaging the transfer pattern 14, the imprint mold 11 is made of a material having a high releasability from the cured resin 12, or is previously peelable. Surface treatment is performed to improve the quality.

インプリントモールド11のパターン領域16に効率良く樹脂12を広げる方法として、図2及び図3に示すように、インプリントモールド11の端付近に樹脂12をディスペンスし(図2(a)、図3)、基材13を樹脂12に接触するように被せた後(図2(b))、パターン領域16に延伸させる(図2(c))方法がある。   As a method for efficiently spreading the resin 12 on the pattern area 16 of the imprint mold 11, as shown in FIGS. 2 and 3, the resin 12 is dispensed near the end of the imprint mold 11 (FIG. 2A, FIG. 3). ), After covering the base material 13 so as to come into contact with the resin 12 (FIG. 2B), there is a method of extending the pattern region 16 (FIG. 2C).

しかしながら、剥離性の良いインプリントモールド11の表面に樹脂12をディスペンスすると、接触角が非常に高いために、樹脂の液滴がインプリントモールド11上の所望の位置に留まらずに転がって移動してしまうという不具合が発生する(図4の符号17〜19参照)。   However, when the resin 12 is dispensed on the surface of the imprint mold 11 with good releasability, the contact angle is very high, so that the resin droplet rolls and moves without staying at a desired position on the imprint mold 11. (See reference numerals 17 to 19 in FIG. 4).

基材13を被せる前に樹脂12が所望の位置から移動してしまうと、樹脂12がインプリントモールド11の外側に転落してしまったり(図4の符号18参照)、樹脂12がインプリントモールド11のパターン領域16全体に広がらなかったり、広がった樹脂12に気泡が入ったりする不良が発生する懸念がある。また、移動した複数の液滴が一体化してしまう場合もある(図4の符号19参照)   If the resin 12 moves from a desired position before the substrate 13 is covered, the resin 12 may fall to the outside of the imprint mold 11 (see reference numeral 18 in FIG. 4), or the resin 12 may be imprint mold. There is a concern that a defect may occur in which the entire 11 pattern region 16 does not spread or bubbles enter the spread resin 12. In addition, a plurality of moved droplets may be integrated (see reference numeral 19 in FIG. 4).

樹脂12がインプリントモールド11の外側に転落すると、転写に必要な樹脂12の量が不足して転写パターン14に欠陥が生じたり、インプリントモールド11の側面や裏面が樹脂によって汚染されクリーニングが必要になったりする。樹脂12がパターン領域16全体に広がらないと、所望の転写パターン14を有するパターン形成体15を得ることができない。また、樹脂12に気泡が入ると、その気泡が転写パターンの欠陥となる。   If the resin 12 falls to the outside of the imprint mold 11, the amount of the resin 12 necessary for the transfer is insufficient and the transfer pattern 14 is defective, or the side surface and the back surface of the imprint mold 11 are contaminated by the resin and need to be cleaned. It becomes. If the resin 12 does not spread over the entire pattern region 16, the pattern forming body 15 having the desired transfer pattern 14 cannot be obtained. Further, when bubbles enter the resin 12, the bubbles become defects in the transfer pattern.

本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、剥離性の良いインプリントモールド上にディスペンスされた転写材料を所望の位置に留まらせ、欠陥のないパターン形成体を形成できるインプリントモールド、インプリント方法、該インプリント方法を用いて製造されたパターン形成体を提供することを目的とする。   The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The transfer material dispensed on the imprint mold having good releasability is kept at a desired position, and an in-pattern capable of forming a defect-free pattern formed body can be formed. It is an object of the present invention to provide a print mold, an imprint method, and a pattern forming body manufactured by using the imprint method.

本発明の請求項1に係る発明は、転写材料に凹凸パターンを転写するためのインプリントモールドであって、基板と、前記基板の主面に形成された第1の微細凹凸構造を含むメインパターンと、前記基板の前記メインパターンが形成された面のうち前記メインパターンが形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第2の微細凹凸構造を含む補助パターンとを備え、前記基板のうち少なくとも前記メインパターンと前記補助パターンが形成された面は硬化した転写材料との離型性が高く設計されていることを特徴とする。   The invention according to claim 1 of the present invention is an imprint mold for transferring a concavo-convex pattern to a transfer material, and includes a main pattern including a substrate and a first fine concavo-convex structure formed on a main surface of the substrate. And an auxiliary pattern including a second fine concavo-convex structure formed in at least a part of a region where the main pattern is not formed in a surface of the substrate where the main pattern is formed, At least the surface on which the main pattern and the auxiliary pattern are formed is designed to have high releasability from the cured transfer material.

本発明の請求項2に係る発明は、請求項1に記載のインプリントモールドの前記補助パターン上に転写材料をディスペンスするディスペンス工程と、基材を転写材料に接触させ、前記転写材料を前記メインパターンの領域全体に広げる転写工程と、転写材料を硬化させる硬化工程と、前記基材と前記インプリントモールドとを剥離する剥離工程とをこの順に備えることを特徴とするインプリント方法である。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a dispensing step of dispensing a transfer material on the auxiliary pattern of the imprint mold according to the first aspect; a substrate is brought into contact with the transfer material; It is an imprinting method characterized by comprising a transfer step for spreading the entire pattern region, a curing step for curing the transfer material, and a peeling step for peeling the base material and the imprint mold in this order.

本発明の請求項3に係る発明は、請求項2に記載のインプリント方法を用いて製造されたことを特徴とするパターン形成体である。   The invention according to claim 3 of the present invention is a pattern formed body manufactured using the imprint method according to claim 2.

本発明によれば、インプリント時に転写材料をインプリントモールド上の所望の位置に留まらせることができ、欠陥のないパターン形成体が得られるインプリントモールド、インプリント方法、該インプリント方法を用いて製造されたパターン形成体を提供できる。   According to the present invention, an imprint mold, an imprint method, and an imprint method that can cause a transfer material to remain at a desired position on an imprint mold at the time of imprinting and obtain a pattern-formed body having no defect. The pattern formed body manufactured in this way can be provided.

従来の光インプリント法によるパターン形成体製造方法を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the pattern formation body manufacturing method by the conventional optical imprint method. 従来の光インプリント法によるパターン形成体製造方法を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the pattern formation body manufacturing method by the conventional optical imprint method. 図2(a)に対応する、従来の光インプリント法によるパターン形成体製造方法を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the pattern formation body manufacturing method by the conventional optical imprint method corresponding to Fig.2 (a). 従来の光インプリント法によるパターン形成体製造方法における問題点を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the problem in the pattern formation body manufacturing method by the conventional optical imprint method. 本発明の実施の形態におけるインプリントモールドの概略平面図である。It is a schematic plan view of the imprint mold in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態におけるインプリント方法を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the imprint method in embodiment of this invention. 本発明の実施例におけるインプリントモールド作製工程を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the imprint mold preparation process in the Example of this invention. 本発明の実施例におけるインプリントモールドを示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the imprint mold in the Example of this invention. 本発明の実施例のインプリント方法によるパターン形成体の製造工程を説明する概略断面図である。It is a schematic sectional drawing explaining the manufacturing process of the pattern formation body by the imprint method of the Example of this invention.

本発明の実施の形態に係るインプリントモールドついて、図5に基づいて説明する。   The imprint mold according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

本発明の一実施の形態に係るインプリントモールド31は、転写材料に凹凸パターンを転写するためのものであり、基板を有し、図5(a)に示すように、この基板の上面には、上記パターンを転写するためのメインパターン21が形成されている。インプリントモールド31の基板上には、更に、ディスペンスされた硬化前の転写材料を基板上の所望の位置に留まらせるための補助パターン22が設けられている。   An imprint mold 31 according to an embodiment of the present invention is for transferring a concavo-convex pattern onto a transfer material, and has a substrate. As shown in FIG. A main pattern 21 for transferring the pattern is formed. On the substrate of the imprint mold 31, there is further provided an auxiliary pattern 22 for keeping the dispensed transfer material before curing at a desired position on the substrate.

また、このインプリントモールド31の表面のうち少なくとも上面は、硬化した転写材料との剥離性が高くなるように設計されている。これは、基板自体に硬化した転写材料との剥離性の高い材料を用いても良いし、硬化した転写材料との剥離性が高くなるように基板の最表面を処理しても良い。   In addition, at least the upper surface of the surface of the imprint mold 31 is designed to have high peelability from the cured transfer material. For this, a material having high peelability from the cured transfer material may be used for the substrate itself, or the outermost surface of the substrate may be processed so that the peelability from the cured transfer material is high.

本発明のインプリントモールド31は、特定のインプリント法に限定されること無く、公知のインプリント法に広範に適用することができる。例えば、光インプリント、熱インプリント、ゾルゲルインプリントなどのインプリント法が挙げられる。   The imprint mold 31 of the present invention is not limited to a specific imprint method, and can be widely applied to known imprint methods. For example, imprinting methods such as optical imprinting, thermal imprinting, and sol-gel imprinting can be mentioned.

また、基板としては、使用するインプリント法に適するように適宜選択することができる。例えば、石英ガラス、シリコン、ニッケルなどが挙げられる。ここで、例えば、基板として石英ガラスを用いた場合、石英は一般的な露光光に対して透過性を有しており、インプリントモールドの背面側から露光を行う光インプリントに本発明の実施の形態に示すインプリント方法を用いる場合に好適である。また、インプリントモールド31の作製方法としては、適宜公知のモールド作製方法を用いて良い。   Moreover, it can select suitably as a board | substrate so that it may be suitable for the imprint method to be used. For example, quartz glass, silicon, nickel and the like can be mentioned. Here, for example, when quartz glass is used as the substrate, quartz has transparency to general exposure light, and the present invention is applied to optical imprinting in which exposure is performed from the back side of the imprint mold. It is suitable when the imprint method shown in the form is used. Moreover, as a manufacturing method of the imprint mold 31, a well-known mold manufacturing method may be used as appropriate.

また、メインパターン21は転写材料に転写するパターンに応じて設計可能である。例えば、ラインアンドスペース、ホール、ドットパターンなどが挙げられる。メインパターンの段差は一段に限定されることなく二段以上の階段状であっても良い。   The main pattern 21 can be designed according to the pattern to be transferred to the transfer material. For example, a line and space, a hole, a dot pattern, etc. are mentioned. The step of the main pattern is not limited to one step, but may be a stepped shape having two or more steps.

補助パターン22は、メインパターン21を構成する凹凸構造のピッチより微細なピッチを有する凹凸構造からなる。補助パターン22は、ナノ〜ミクロンサイズの微細パターンであり、この補助パターン22上にディスペンスされた転写材料が、転写動作開始前に補助パターン22領域外に移動することを防ぐ。   The auxiliary pattern 22 has a concavo-convex structure having a finer pitch than the pitch of the concavo-convex structure constituting the main pattern 21. The auxiliary pattern 22 is a fine pattern of nano to micron size, and the transfer material dispensed on the auxiliary pattern 22 is prevented from moving out of the auxiliary pattern 22 area before the transfer operation is started.

また、補助パターン22は、図5(a)に示す位置に限らず、インプリントモールド31と転写材料とが接触する面内において、メインパターン21に支障を及ぼさない任意の位置に設けることができる。例えば、補助パターン22の位置は、図5(a)に示すようにメインパターン21の領域外でも良いし、図5(b)に示すようにメインパターン21が配置された領域内のうちメインパターン21に支障を及ぼさない位置でも良いし、図5(c)に示すように複数箇所に設けても良い。   Further, the auxiliary pattern 22 is not limited to the position shown in FIG. 5A, and can be provided at an arbitrary position that does not interfere with the main pattern 21 in the plane where the imprint mold 31 and the transfer material contact. . For example, the position of the auxiliary pattern 22 may be outside the area of the main pattern 21 as shown in FIG. 5A, or the main pattern in the area where the main pattern 21 is arranged as shown in FIG. The position which does not interfere with 21 may be sufficient, and as shown in FIG.5 (c), you may provide in multiple places.

次に、本発明の一実施の形態に係るインプリント方法について、図6に基づいて説明する。   Next, an imprint method according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、図6(a)に示すように、インプリントモールド31上面に設けられた補助パターン22上に、転写材料32をディスペンスする。ディスペンス方法は、転写材料32の種類、ディスペンス量などに応じて適宜選択して良く、ピペット、ディスペンサー、インクジェットなどを用いて良い。   First, as shown in FIG. 6A, a transfer material 32 is dispensed on the auxiliary pattern 22 provided on the upper surface of the imprint mold 31. The dispensing method may be appropriately selected according to the type of the transfer material 32, the amount of dispensing, and the like, and a pipette, a dispenser, an ink jet, or the like may be used.

このとき、転写材料32を補助パターン22の上にディスペンスすることで、転写材料32の液滴がインプリントモールド31上面を転がって移動してしまうことを防ぐことができる。   At this time, by dispensing the transfer material 32 on the auxiliary pattern 22, it is possible to prevent the droplet of the transfer material 32 from rolling and moving on the upper surface of the imprint mold 31.

次に、図6(b)に示すように、基材33をインプリントモールド31上の転写材料32に接触するように乗せる。基材33は、用途に応じて適宜選択して良い。基材33の材質としては、例えば、PETフィルム、石英ガラス、シリコンなどが挙げられる。ここで、例えば、基材としてPETフィルムまたは石英ガラスを用いた場合、PETや石英は一般的な露光光に対して透過性を有しており、基材33の背面側から露光を行う光インプリントに本発明の実施の形態に示すインプリント法を用いる場合に好適である。   Next, as shown in FIG. 6B, the base material 33 is placed so as to come into contact with the transfer material 32 on the imprint mold 31. The substrate 33 may be appropriately selected depending on the application. Examples of the material of the base material 33 include PET film, quartz glass, and silicon. Here, for example, when a PET film or quartz glass is used as the base material, PET or quartz has transparency to general exposure light, and the optical input for performing exposure from the back side of the base material 33 is used. This is suitable when the imprint method shown in the embodiment of the present invention is used for printing.

このとき、基材33は、インプリントモールド31に設けられたメインパターン21及び補助パターン22を覆う大きさとすることで、補助パターン22上にディスペンスした転写材料32をメインパターン21上に広げることが可能になる。   At this time, the base material 33 is sized to cover the main pattern 21 and the auxiliary pattern 22 provided on the imprint mold 31, so that the transfer material 32 dispensed on the auxiliary pattern 22 can be spread on the main pattern 21. It becomes possible.

また、基材33の表面のうち少なくとも下面、すなわち転写材料32と接する面は、硬化した転写材料32との密着性が高くなるように形成される。これは、基材33自体に硬化した転写材料32との密着性の高い材料を用いても良いし、硬化した転写材料32との密着性が高くなるように基材33の最表面を処理しても良い。   Further, at least the lower surface of the surface of the substrate 33, that is, the surface in contact with the transfer material 32 is formed so as to have high adhesion to the cured transfer material 32. For this, a material having high adhesion to the cured transfer material 32 may be used for the substrate 33 itself, or the outermost surface of the substrate 33 is processed so that adhesion to the cured transfer material 32 is increased. May be.

次に、図6(c)に示すように、転写材料32をメインパターン21全体に広げる。転写材料32を広げる方法は、転写材料32の粘度、転写材料32の量、メインパターン21のパターン高さ(深さ)、メインパターン21の面積、メインパターン21及び補助パターン22の配置、基材33の材質、所望のパターン形成体35の厚さ、などに応じて適宜選択して良い。例えば、ローラーで加圧しながら塗り広げる、垂直方向に加圧して押し広げる、基材自体の重みで押し広げる、などが挙げられる。   Next, as shown in FIG. 6C, the transfer material 32 is spread over the entire main pattern 21. The method of spreading the transfer material 32 includes the viscosity of the transfer material 32, the amount of the transfer material 32, the pattern height (depth) of the main pattern 21, the area of the main pattern 21, the arrangement of the main pattern 21 and the auxiliary pattern 22, and the substrate. You may select suitably according to the material of 33, the thickness of the desired pattern formation body 35, etc. For example, spreading while applying pressure with a roller, pressing and spreading in the vertical direction, spreading with the weight of the substrate itself, and the like.

次に、図6(d)に示すように、転写材料32を硬化させる。硬化の方法は、インプリント法や、転写材料32に応じて適宜選択して良い。例えば、インプリントモールド31または基材33のうち、光透過性を有する材料からなるものの背面側から露光を行って、光インプリントを行うことができる。   Next, as shown in FIG. 6D, the transfer material 32 is cured. The curing method may be appropriately selected according to the imprint method or the transfer material 32. For example, light imprinting can be performed by performing exposure from the back side of the imprint mold 31 or the base material 33 made of a material having optical transparency.

次に、図6(e)に示すように、基材33をインプリントモールド31から剥離することで、基材33上にメインパターン21及び補助パターン22を持つ転写パターン34が形成されたパターン形成体35を得る。   Next, as shown in FIG. 6E, the pattern formation in which the transfer pattern 34 having the main pattern 21 and the auxiliary pattern 22 is formed on the substrate 33 by peeling the substrate 33 from the imprint mold 31. A body 35 is obtained.

また、この後、図6(f)に示すように、必要に応じて補助パターン22が転写された領域を除去しても良い。   Thereafter, as shown in FIG. 6F, the region where the auxiliary pattern 22 is transferred may be removed as necessary.

以下、図7から図9を参照して、本発明のインプリントモールド、インプリント方法、パターン形成体製造方法の具体例を説明する。図7から図9は、光インプリント用の石英インプリントモールドを作製して光インプリントを行いパターン形成体を製造する例を示す図である。   Hereinafter, specific examples of the imprint mold, the imprint method, and the pattern forming body manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS. FIGS. 7 to 9 are diagrams showing an example of producing a pattern forming body by producing a quartz imprint mold for optical imprinting and performing optical imprinting.

まず、光インプリント用の石英インプリントモールドを作製する方法について説明を行う。   First, a method for producing a quartz imprint mold for optical imprint will be described.

まず、図7(a)に示すように、石英基板41上に厚さ10nmのクロム層42が形成された積層基板上にレジスト材料を100nmの厚さにコートしてレジスト膜43とした。   First, as shown in FIG. 7A, a resist material was coated to a thickness of 100 nm on a laminated substrate in which a chromium layer 42 having a thickness of 10 nm was formed on a quartz substrate 41 to form a resist film 43.

次に、図7(b)に示すように、電子線描画装置にて、レジスト膜43に対して電子線を照射してパターニングした後、現像処理、リンス、リンス液の乾燥を行い、レジストパターン44を得た。このとき、図8に示すように、メインパターン21の領域外の、基板の端から2cm離れた位置に、樹脂を滴下するための補助パターン22も同時に形成した。補助パターン22は、ピッチ600nm〜20μmのラインアンドスペースパターンとした。   Next, as shown in FIG. 7B, after patterning by irradiating the electron beam onto the resist film 43 with an electron beam drawing apparatus, development processing, rinsing, and rinsing liquid are dried to form a resist pattern. 44 was obtained. At this time, as shown in FIG. 8, an auxiliary pattern 22 for dropping the resin was also formed at a position 2 cm away from the edge of the substrate outside the area of the main pattern 21. The auxiliary pattern 22 was a line and space pattern with a pitch of 600 nm to 20 μm.

次に、図7(c)に示すように、レジストパターン44をマスクとして、塩素系の混合ガスプラズマを用いたドライエッチングによりメインパターン21及び補助パターン22を持つクロムパターン45を形成した。   Next, as shown in FIG. 7C, a chromium pattern 45 having a main pattern 21 and an auxiliary pattern 22 was formed by dry etching using a chlorine-based mixed gas plasma using the resist pattern 44 as a mask.

次に、図7(d)に示すように、クロムパターン45をマスクとして、フルオロカーボン系の混合ガスプラズマを用いて石英基板41を120nmの深さにドライエッチングし、メインパターン21及び補助パターン22を持つ石英パターン46を形成した。   Next, as shown in FIG. 7D, using the chromium pattern 45 as a mask, the quartz substrate 41 is dry-etched to a depth of 120 nm using a fluorocarbon mixed gas plasma, and the main pattern 21 and the auxiliary pattern 22 are formed. A quartz pattern 46 is formed.

次に、図7(e)に示すように、残存したクロムパターン45をウエット洗浄処理によって除去した後、フッ素系離型剤を用いて離型処理を行った。   Next, as shown in FIG. 7E, the remaining chromium pattern 45 was removed by a wet cleaning process, and then a mold release process was performed using a fluorine-based mold release agent.

以上により、石英インプリントモールド51を得た。   Thus, a quartz imprint mold 51 was obtained.

次に、作製した石英インプリントモールドを用いて光インプリントを行いパターン形成体を製造する方法について説明を行う。   Next, a method for producing a pattern forming body by performing optical imprinting using the produced quartz imprint mold will be described.

まず、図9(a)に示すように、石英インプリントモールド51の補助パターン22上に転写材料52として光硬化性樹脂PAK−02(東洋合成工業社製)を滴下した。   First, as shown in FIG. 9A, a photocurable resin PAK-02 (manufactured by Toyo Gosei Co., Ltd.) was dropped as a transfer material 52 on the auxiliary pattern 22 of the quartz imprint mold 51.

次に、図9(b)に示すように、PETフィルム53の易接着面が転写材料52に接触するように、PETフィルム53を乗せた。   Next, as shown in FIG. 9B, the PET film 53 was placed so that the easy adhesion surface of the PET film 53 was in contact with the transfer material 52.

次に、図9(c)及び図9(d)に示すように、転写材料52がメインパターン21の領域に行き渡るように、ゴムローラー88で転写材料52を押し広げた。   Next, as shown in FIG. 9C and FIG. 9D, the transfer material 52 was spread by the rubber roller 88 so that the transfer material 52 spread over the region of the main pattern 21.

次に、図9(e)に示すように、PETフィルム53を乗せた側から、ピーク波長365nmの光源を用いて100mJ/mの露光を行って転写材料52を硬化させた。 Next, as shown in FIG. 9E, from the side on which the PET film 53 was placed, the transfer material 52 was cured by performing exposure at 100 mJ / m 2 using a light source having a peak wavelength of 365 nm.

次に、PETフィルム53を石英インプリントモールド51から剥離し、PETフィルム53上にメインパターン21及び補助パターン22を持つ樹脂パターン54が形成されたパターン形成体55を得た。   Next, the PET film 53 was peeled from the quartz imprint mold 51 to obtain a pattern forming body 55 in which the resin pattern 54 having the main pattern 21 and the auxiliary pattern 22 was formed on the PET film 53.

本発明のインプリントモールド、インプリント方法、並びにパターン形成体は、微細なパターンを形成することが求められる広範な分野に利用できる。例えば、パターン形成体として、フォトマスク、半導体デバイス、光学素子、配線回路、データストレージメディア(ハードディスク、光学メディアなど)、医療用部材(分析検査用チップ、マイクロニードルなど)、バイオデバイス(バイオセンサ、細胞培養基板など)、精密検査機器用部材(検査プローブ、試料保持部材など)、ディスプレイパネル、パネル部材、エネルギーデバイス(太陽電池、燃料電池など)、マイクロ流路、マイクロリアクタ、MEMSデバイスなどに用いることが期待される。   The imprint mold, the imprint method, and the pattern forming body of the present invention can be used in a wide range of fields where a fine pattern is required. For example, photomasks, semiconductor devices, optical elements, wiring circuits, data storage media (hard disks, optical media, etc.), medical members (analysis test chips, microneedles, etc.), biodevices (biosensors, Cell culture substrate, etc., precision inspection equipment members (test probes, sample holding members, etc.), display panels, panel members, energy devices (solar cells, fuel cells, etc.), microchannels, microreactors, MEMS devices, etc. There is expected.

11・・・インプリントモールド
12・・・UV硬化樹脂
13・・・基材
14・・・転写パターン
15・・・パターン形成体
16・・・パターン領域
17・・・移動したUV硬化樹脂
18・・・移動してインプリントモールドから転落したUV硬化樹脂
19・・・移動して複数の液滴が一体化したUV硬化樹脂
21・・・メインパターン
22・・・補助パターン
31・・・インプリントモールド
32・・・転写材料
33・・・基材
34・・・転写パターン
35・・・パターン形成体
41・・・石英基板
42・・・クロム層
43・・・レジスト膜
44・・・レジストパターン
45・・・クロムパターン
46・・・石英パターン
51・・・石英インプリントモールド
52・・・転写材料
53・・・PETフィルム
54・・・樹脂パターン
55・・・パターン形成体
88・・・ゴムローラー
99・・・UV光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Imprint mold 12 ... UV curable resin 13 ... Base material 14 ... Transfer pattern 15 ... Pattern formation body 16 ... Pattern area | region 17 ... Moved UV curable resin 18. ..UV curable resin 19 that has moved and dropped from the imprint mold 19... UV curable resin 21 that has moved and integrated a plurality of droplets 21... Main pattern 22. Mold 32 ... Transfer material 33 ... Base material 34 ... Transfer pattern 35 ... Pattern forming body 41 ... Quartz substrate 42 ... Chrome layer 43 ... Resist film 44 ... Resist pattern 45 ... Chrome pattern 46 ... Quartz pattern 51 ... Quartz imprint mold 52 ... Transfer material 53 ... PET film 54 ... Resin pattern 55 ... Pattern-formed body 88 ... rubber roller 99 ··· UV light

Claims (3)

転写材料に凹凸パターンを転写するためのインプリントモールドであって、
基板と、
前記基板の主面に形成された第1の微細凹凸構造を含むメインパターンと、
前記基板の前記メインパターンが形成された面のうち前記メインパターンが形成されていない領域の少なくとも一部に形成された第2の微細凹凸構造を含む補助パターンとを備え、
前記基板のうち、少なくとも前記メインパターンと前記補助パターンが形成された面は硬化した転写材料との離型性が高くなるように形成されている、インプリントモールド。
An imprint mold for transferring a concavo-convex pattern to a transfer material,
A substrate,
A main pattern including a first fine relief structure formed on the main surface of the substrate;
An auxiliary pattern including a second fine concavo-convex structure formed in at least a part of a region where the main pattern is not formed in a surface of the substrate on which the main pattern is formed,
An imprint mold, wherein at least a surface of the substrate on which the main pattern and the auxiliary pattern are formed is formed so as to have high releasability from a cured transfer material.
請求項1に記載のインプリントモールドの前記補助パターン上に転写材料をディスペンスするディスペンス工程と、
基材を転写材料に接触させ、前記転写材料を前記メインパターンの領域全体に広げる転写工程と、
転写材料を硬化させる硬化工程と、
前記基材と前記インプリントモールドとを剥離する剥離工程とをこの順に備える、インプリント方法。
A dispensing step of dispensing a transfer material on the auxiliary pattern of the imprint mold according to claim 1;
A transfer step in which a substrate is brought into contact with the transfer material, and the transfer material is spread over the entire area of the main pattern;
A curing process for curing the transfer material;
An imprint method comprising: a peeling step for peeling the base material and the imprint mold in this order.
請求項2に記載のインプリント方法を用いて製造されたことを特徴とする、パターン形成体。   A pattern formed body manufactured using the imprint method according to claim 2.
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