JP2017103363A - Dimension correction method nanoimprint mold and method of manufacturing nanoimprint mold - Google Patents

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秀充 波木井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a nanoimprint mold in which a pattern dimension on the nanoimprint mold and transferred substrate is corrected in high accuracy, a dimension error occurred in a transferring step is calculated, and which has an excellent dimension accuracy and a high quality.SOLUTION: In a signal profile 40 of a line pattern of a nanoimprint mold, wave forms of an external side of both side edges are connected, and a virtual beam profile 41 is extracted. The beam profile 41 is differentiated, and a differentiated profile 42 is formed. A differentiated peak distance Wb of the differentiated profile is calculated as a correction width of a dimension.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、半導体素子、光学素子等の製造に使用されるナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノ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 correcting dimensions of a nanoimprint mold used for manufacturing a semiconductor element, an optical element, and the like, and a method for manufacturing a nanoimprint mold.

近年、半導体デバイスのパターン微細化に伴い、露光光源の短波長化や位相シフト法などの高解像技術が用いられている。また、更なる微細化及び高集積化に対応するために、電子線によるウェハへの直接描画技術や極端紫外(EUV)光(波長13.5nm)による露光技術の開発が進められている。しかしながら、これらの技術は実用化に至るまでの課題解決の困難さや高価な露光装置といったコスト面が大きな障壁となっている。その一方で、近年、低コスト且つ高スループットでパターンを形成できるナノインプリントリソグラフィ(NIL)が注目されている。   In recent years, with the miniaturization of semiconductor device patterns, high-resolution techniques such as shortening the wavelength of an exposure light source and the phase shift method have been used. Also, in order to cope with further miniaturization and higher integration, development of a direct drawing technique on a wafer with an electron beam and an exposure technique with extreme ultraviolet (EUV) light (wavelength: 13.5 nm) are in progress. However, these technologies have significant barriers due to the difficulty of solving the problems until practical use and the cost of an expensive exposure apparatus. On the other hand, in recent years, nanoimprint lithography (NIL) that can form patterns at low cost and high throughput has attracted attention.

ナノインプリントリソグラフィは装置価格や使用材料などが安価でありながら、10nm程度の高解像度を有する微細パターンを形成できる技術として期待されている。ナノインプリント技術は形成するべきパターンと等倍のパターンを有するモールド(テンプレート、スタンパとも言われる)を予め作製し、このモールドのパターンを被転写基板上に形成した樹脂膜に直接押し付けて力学的に変形させることにより、樹脂膜に形成するべきパターンを転写し、樹脂膜をレジストマスクとして被転写基板をエッチングして、凹凸パターンを転写する技術である。上記モールドは一度だけでなく、何度も繰り返し使用することが出来るため、低コストで高スループットな技術として、半導体デバイス分野に限らず、さまざまな分野への応用が進められている。   Nanoimprint lithography is expected as a technique capable of forming a fine pattern having a high resolution of about 10 nm, although the apparatus price and materials used are inexpensive. Nanoimprint technology creates a mold (also called a template or stamper) that has a pattern that is the same size as the pattern to be formed in advance, and presses the pattern of this mold directly on the resin film formed on the substrate to be transferred to dynamically deform it. Thus, the pattern to be formed on the resin film is transferred, the transferred substrate is etched using the resin film as a resist mask, and the uneven pattern is transferred. Since the mold can be used not only once but also repeatedly, the low-cost and high-throughput technology is being applied not only to the semiconductor device field but also to various fields.

ナノインプリントリソグラフィは、熱可逆性材料を用いて熱によりパターンを転写する熱インプリントリソグラフィと光硬化性材料を用いて紫外線によりパターンを転写する光(UV)ナノインプリントリソグラフィに大きく分類できる。光ナノインプリントは室温でパターン転写でき、熱による寸法変化などの懸念が無いため、熱ナノインプリントに比べて、生産性、解像性などの点で優れていると言われている。   Nanoimprint lithography can be broadly classified into thermal imprint lithography in which a pattern is transferred by heat using a thermoreversible material and optical (UV) nanoimprint lithography in which a pattern is transferred by ultraviolet light using a photocurable material. Optical nanoimprints are capable of pattern transfer at room temperature and are free from concerns such as dimensional changes due to heat, and are therefore said to be superior in terms of productivity and resolution compared to thermal nanoimprints.

光ナノインプリントの工程は、被転写基板上に光硬化性樹脂を塗布する工程、被転写基板とモールドとを位置合わせする工程(アライメント)、光硬化性樹脂にモールドを下降させ直接押し付けて凹凸パターンを転写する工程(プレス)、光照射により光硬化性樹脂を硬化する工程、光硬化性樹脂からモールドを上昇させ引き離す工程(離型)、被転写基板上の不要な光硬化性樹脂(残膜)を除去する工程で構成される。その後、光硬化性樹脂をマスクとして、被転写基板をエッチングして凹凸パターンを形成する。   The optical nanoimprint process includes a step of applying a photocurable resin on a substrate to be transferred, a step of aligning the substrate to be transferred and the mold (alignment), and lowering the mold onto the photocurable resin and pressing it directly to form an uneven pattern. Step of transferring (pressing), step of curing photocurable resin by light irradiation, step of raising and separating mold from photocurable resin (release), unnecessary photocurable resin (residual film) on transfer substrate It is comprised in the process of removing. Thereafter, using the photo-curable resin as a mask, the transferred substrate is etched to form an uneven pattern.

上記モールドには石英ガラス基板のような透光性を有する基板が用いられる。石英ガラス基板の表面にクロムなどのメタル層を形成し、その上にレジスト膜を塗布する。レジスト膜に対して電子線描画を行い微細なレジストパターンを形成し、ドライエッチングによってメタル層及び石英ガラス基板をエッチングする。その後、レジスト膜、メタル層を剥離除去し、異物除去洗浄を行い、モールドを作製する。   For the mold, a light-transmitting substrate such as a quartz glass substrate is used. A metal layer such as chromium is formed on the surface of the quartz glass substrate, and a resist film is applied thereon. Electron beam drawing is performed on the resist film to form a fine resist pattern, and the metal layer and the quartz glass substrate are etched by dry etching. Thereafter, the resist film and the metal layer are peeled and removed, and foreign matter removal cleaning is performed to produce a mold.

特開2012−183692号公報JP 2012-183692 A

ナノインプリントリソグラフィの転写は等倍であり、マスターモールドのパターン寸法及び寸法バラツキがそのまま被転写基板上にパターン転写される。そのため、マスターモールドにおける寸法精度や寸法の均一性は極めて重要である。但し、マスターモールドの寸法精度を高めても、転写工程時の光硬化性樹脂の硬化収縮やモールド離型後の光硬化性樹脂の残膜を除去する際に、寸法誤差が生じる可能性がある。   The nanoimprint lithography is transferred at the same magnification, and the pattern size and dimensional variation of the master mold are directly transferred onto the transfer substrate. Therefore, dimensional accuracy and dimensional uniformity in the master mold are extremely important. However, even if the dimensional accuracy of the master mold is increased, there may be a dimensional error when removing the curing shrinkage of the photocurable resin during the transfer process and the residual film of the photocurable resin after mold release. .

光硬化性樹脂は硬化の際に収縮が起こることが知られている。一般的な光硬化性樹脂では、硬化により数%から十数%の線収縮が生じる。光硬化性樹脂の材質やパターン寸法に応じて収縮率が異なるため、高い寸法精度が要求される半導体素子などへの応用においては、マスターモールドを設計する際に樹脂による硬化収縮を考慮に入れ、収縮の影響を補正する必要がある。   It is known that a photocurable resin contracts during curing. In general photocurable resins, linear shrinkage of several to ten and several percent occurs due to curing. Because the shrinkage varies depending on the material and pattern dimensions of the photo-curing resin, in application to semiconductor elements that require high dimensional accuracy, take into account the curing shrinkage due to the resin when designing the master mold, It is necessary to correct the effect of shrinkage.

モールド離型後の光硬化性樹脂の残膜除去は、酸素プラズマによる異方性エッチングにて行われる。異方性エッチングではあるが、多少は横方向へのエッチングの影響もある。また、樹脂の残膜厚はパターン密度に応じて異なり、基本的には全ての残膜を除去するために、最も厚い残膜が除去できるようにエッチング時間を調整する。そのため、残膜厚が薄いパターン近傍では過剰なエッチングがかかることになる。これらが原因で、エッチング後の被転写基板のパターン寸法には誤差やバラツキが生じ、寸法精度が低くなるという問題がある。   The residual film removal of the photocurable resin after mold release is performed by anisotropic etching with oxygen plasma. Although it is anisotropic etching, there is some etching effect in the lateral direction. Further, the residual film thickness of the resin varies depending on the pattern density. Basically, in order to remove all the residual film, the etching time is adjusted so that the thickest residual film can be removed. Therefore, excessive etching is applied in the vicinity of the pattern having a thin residual film thickness. For these reasons, there is a problem that the pattern dimension of the transferred substrate after etching has errors and variations, and the dimensional accuracy is lowered.

マスターモールドや被転写基板上のパターン寸法測定には、一般的に走査型電子顕微鏡(CD−SEM)が用いられる。CD−SEMはパターンピッチサイズが保証されたサンプルを用いて測定画像のスケール(nm/pixel)を決定し、ピッチ寸法の保証をしている。しかし、CD−SEMは有限の(0より有意に大きい)ビーム径を有しており、その影響でパターンの寸法測定値は実際のパターン寸法とは異なる値で測定される。等倍転写となるナノインプリントリソグラフィにおいては、実際のパターン寸法を正確に測ることは極めて重要である。   In general, a scanning electron microscope (CD-SEM) is used to measure a pattern dimension on a master mold or a transferred substrate. CD-SEM uses a sample with a guaranteed pattern pitch size to determine the scale (nm / pixel) of the measurement image and guarantees the pitch dimension. However, the CD-SEM has a finite (significantly greater than 0) beam diameter, and as a result, the pattern dimension measurement value is measured with a value different from the actual pattern dimension. In the nanoimprint lithography which is the same size transfer, it is extremely important to accurately measure the actual pattern dimension.

光ナノインプリントリソグラフィにおける樹脂の硬化収縮を計算機シミュレーションにより算出し、インプリントモールドの設計を行う手法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかし、実際のパターン寸法と測定装置による測定寸法の原理的な寸法誤差に関しては、一切記載されていないため、寸法精度の良好なインプリントモールドを作製することは困難である。   There has been proposed a method of designing the imprint mold by calculating the curing shrinkage of the resin in optical nanoimprint lithography by computer simulation (see, for example, Patent Document 1). However, since there is no description about the actual dimensional error between the actual pattern size and the measurement size measured by the measuring apparatus, it is difficult to produce an imprint mold with good dimensional accuracy.

以上から、ナノインプリントリソグラフィにおいて、パターン寸法の制御には転写工程における影響や寸法測定装置の影響を考慮に入れる必要がある。   From the above, in nanoimprint lithography, it is necessary to take into account the influence in the transfer process and the influence of the dimension measuring apparatus in controlling the pattern dimension.

本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、ナノインプリント用モールドのパターン寸法を高精度に補正し、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドを提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a high-quality nanoimprint mold with high dimensional accuracy by correcting the pattern dimensions of the nanoimprint mold with high accuracy.

本発明の一局面は、基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、パターンを転写材料に転写し、転写材料をマスクとして転写基板を加工し、インプリントモールドのパターンを転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、マスターモールドを作製する工程と、マスターモールド上のパターン寸法を測定するとともに、寸法の補正値を算出する工程と、補正値に基づいて、マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程と、転写基板上にパターンを転写する工程と、転写基板上のパターン寸法を測定し、補正値に基づいて、転写基板上のパターン寸法を補正する工程とを具備する、ナノインプリント用モールドの寸法補正方法である。   One aspect of the present invention is to imprint an imprint mold having an uneven pattern formed on one surface of a substrate onto a transfer material on a transfer substrate and photocure it, thereby transferring the pattern to the transfer material. In nanoimprint lithography, in which the transfer substrate is processed using the transfer material as a mask, and the imprint mold pattern is formed on the transfer substrate, the master mold is manufactured, the pattern dimensions on the master mold are measured, and the dimension correction value Calculating the pattern dimension on the master mold based on the correction value, transferring the pattern onto the transfer substrate, measuring the pattern dimension on the transfer substrate, and based on the correction value And a method of correcting the dimension of the pattern on the transfer substrate, and a method of correcting the dimension of the mold for nanoimprinting It is.

また、寸法の補正値を算出する工程において、パターンに含まれるラインパターンの信号プロファイルを生成し、両側エッジの信号ピーク位置より外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出し、ビームプロファイルを微分して生成した微分プロファイルの微分ピーク間距離を寸法の補正値として算出してもよい。   In addition, in the step of calculating the dimension correction value, a signal profile of the line pattern included in the pattern is generated, and the waveform outside the signal peak position on both side edges is connected to extract a virtual beam profile, The distance between the differential peaks of the differential profile generated by differentiating the beam profile may be calculated as a dimension correction value.

また、マスターモールド上のラインパターンの側壁角度は、垂直あるいは逆テーパーであってもよい。   Further, the side wall angle of the line pattern on the master mold may be vertical or reverse taper.

また、マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程において、パターンがマスターモールド上において凹パターンの場合は、マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し補正値を加算して補正し、パターンがマスターモールド上において凸パターンの場合は、マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し補正値を減算して補正してもよい。   In the process of correcting the pattern dimension on the master mold, when the pattern is a concave pattern on the master mold, the correction value is added to the measured value of the pattern dimension on the master mold to correct the pattern. In the case of a convex pattern, the correction value may be subtracted from the measured value of the pattern dimension on the master mold for correction.

また、転写基板上のパターン寸法を補正する工程において、パターンが転写基板上において凸パターンの場合は、転写基板上のパターン寸法の測定値に対し補正値を減算して補正し、パターンが転写基板上において凹パターンの場合は、転写基板上のパターン寸法の測定値に対し補正値を加算して補正してもよい。   In the process of correcting the pattern dimension on the transfer substrate, if the pattern is a convex pattern on the transfer substrate, the correction value is subtracted from the measured value of the pattern dimension on the transfer substrate to correct the pattern. In the case of a concave pattern, correction may be made by adding a correction value to the measured value of the pattern dimension on the transfer substrate.

本発明の他の局面は、基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、パターンを転写材料に転写し、転写材料をマスクとして転写基板を加工し、インプリントモールドのパターンを転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、転写工程時に生じた寸法誤差を算出する工程と、マスターモールドの設計寸法に寸法誤差をフィードバックする工程と、寸法誤差をフィードバックした設計寸法に基づいてマスターモールドを作製する工程と、を具備する、ナノインプリント用モールドの製造方法である。   In another aspect of the present invention, an imprint mold having an uneven pattern formed on one surface of a substrate is embossed on a transfer material on a transfer substrate and photocured to transfer the pattern to the transfer material. In nanoimprint lithography, in which the transfer substrate is processed using the transfer material as a mask and the imprint mold pattern is formed on the transfer substrate, the dimensional error generated during the transfer process and the dimensional error in the design dimension of the master mold A method for producing a nanoimprint mold, comprising: a step of feeding back; and a step of producing a master mold based on a design dimension in which a dimensional error is fed back.

また、寸法誤差を算出する工程において、転写工程に用いたインプリントモールド上のパターン寸法の補正値と、転写基板上のパターン寸法の補正値との差分をとることで、寸法誤差を算出してもよい。   Also, in the process of calculating the dimension error, the dimension error is calculated by taking the difference between the correction value of the pattern dimension on the imprint mold used in the transfer process and the correction value of the pattern dimension on the transfer substrate. Also good.

また、寸法誤差をフィードバックする工程は、パターン寸法毎に寸法誤差の情報を記述した寸法補正テーブルを予め作成し、寸法補正テーブルに基づき、転写後に所望のパターン寸法が得られるように設計寸法を修正してもよい。   In the process of feeding back dimension errors, a dimension correction table describing the dimension error information for each pattern dimension is created in advance, and the design dimension is corrected based on the dimension correction table so that the desired pattern dimension can be obtained after transfer. May be.

以上詳記したように本発明によれば、ナノインプリント用モールドのパターン寸法及び被転写基板上のパターン寸法を精度良く補正できる。これにより、転写工程時に生じる寸法変化を考慮に入れ、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドが製造でき、その結果、寸法精度の良好なパターン転写を実現することができる。   As described above in detail, according to the present invention, the pattern dimension of the nanoimprint mold and the pattern dimension on the transferred substrate can be accurately corrected. Thereby, taking into account the dimensional change that occurs during the transfer process, a high-quality nanoimprint mold with good dimensional accuracy can be manufactured, and as a result, pattern transfer with good dimensional accuracy can be realized.

本発明の一実施形態に係るインプリントモールドによるパターン転写を示す図である。It is a figure which shows the pattern transfer by the imprint mold which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るCD−SEMによるパターン寸法測定方法の原理を示す図である。It is a figure which shows the principle of the pattern dimension measuring method by CD-SEM concerning one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係る実際のパターン寸法とCD−SEMで測定される寸法との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the actual pattern dimension which concerns on one Embodiment of this invention, and the dimension measured by CD-SEM. 本発明の一実施形態に係るパターン寸法補正値の算出方法を示す図である。It is a figure which shows the calculation method of the pattern dimension correction value which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法のフローを示す図である。It is a figure which shows the flow of the dimension correction method of the mold for nanoimprint which concerns on one Embodiment of this invention, and the manufacturing method of the mold for nanoimprint.

以下、本発明によるナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法について、図面を参照して、一実施形態を詳細に説明する。   Hereinafter, an embodiment will be described in detail with reference to the drawings regarding a method for correcting dimensions of a nanoimprint mold and a method for manufacturing a nanoimprint mold according to the present invention.

光硬化性樹脂の硬化収縮によるパターン寸法変化について図を用いて説明する。図1は石英ガラス基板からなるマスターモールド1上に形成した凹パターンを被転写基板3上に転写する工程を示す図である。   The pattern dimension change due to curing shrinkage of the photocurable resin will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a process of transferring a concave pattern formed on a master mold 1 made of a quartz glass substrate onto a substrate 3 to be transferred.

被転写基板3上に光硬化性樹脂2を塗布し、その上にモールド1を設置し位置合わせをする(図1の(a))。光硬化性樹脂2にモールド1を下降させ直接押し付けてパターンを転写し、モールド1上面への光照射により光硬化性樹脂2を硬化する(図1の(b))。この時に光硬化性樹脂2は硬化収縮し、樹脂の高さ及び横方向で収縮が起こる(図1の(c))。光硬化性樹脂2からモールド1を上昇させ引き離し、不要な光硬化性樹脂2の残膜を除去する(図1の(d))。光硬化性樹脂2をマスクとして被転写基板3をエッチングし、凸パターンを形成し、光硬化性樹脂2を剥離する(図1の(e))。   The photocurable resin 2 is applied on the substrate 3 to be transferred, and the mold 1 is placed thereon and aligned ((a) in FIG. 1). The mold 1 is lowered and pressed directly onto the photocurable resin 2 to transfer the pattern, and the photocurable resin 2 is cured by light irradiation on the upper surface of the mold 1 ((b) in FIG. 1). At this time, the photocurable resin 2 cures and shrinks, and shrinkage occurs in the height and lateral directions of the resin ((c) in FIG. 1). The mold 1 is lifted and pulled away from the photocurable resin 2 to remove an unnecessary remaining film of the photocurable resin 2 ((d) in FIG. 1). The transferred substrate 3 is etched using the photocurable resin 2 as a mask to form a convex pattern, and the photocurable resin 2 is peeled off ((e) in FIG. 1).

図1に示す被転写基板3上の凸パターンの線幅W3は、モールド1の凹パターンの線幅W1に対して小さくなる。光硬化性樹脂2の凸パターンの上面部の線幅は、硬化収縮により、W2(<W1)となる。光硬化性樹脂2をマスクとして被転写基板3をエッチングすると、樹脂マスクの側壁は上面部の幅に合わせて全体的に後退するため、被転写基板の線幅W3はW2と同程度になる。よって、光硬化性樹脂2の硬化収縮により、モールド1のパターン寸法(W1)よりは小さい寸法のパターン(W3)が転写される。このように、光硬化性樹脂の硬化収縮の影響により、マスターモールドのパターン寸法とは異なる寸法のパターンが被転写基板に転写される。   The line width W3 of the convex pattern on the transferred substrate 3 shown in FIG. 1 is smaller than the line width W1 of the concave pattern of the mold 1. The line width of the upper surface portion of the convex pattern of the photocurable resin 2 becomes W2 (<W1) due to curing shrinkage. When the transfer substrate 3 is etched using the photo-curable resin 2 as a mask, the side wall of the transfer substrate is retreated in accordance with the width of the upper surface portion, so that the line width W3 of the transfer substrate is about the same as W2. Therefore, the pattern (W3) having a smaller dimension than the pattern dimension (W1) of the mold 1 is transferred by the curing shrinkage of the photocurable resin 2. As described above, a pattern having a dimension different from the pattern dimension of the master mold is transferred to the substrate to be transferred due to the effect of curing shrinkage of the photocurable resin.

次に、CD−SEMでの測定値が実際のパターン寸法とは異なる値で出力されることを図を用いて説明する。   Next, it will be described with reference to the drawing that the measured value by the CD-SEM is output with a value different from the actual pattern dimension.

CD−SEMは試料表面の凹凸に応じた二次電子量の放出量の違いを利用し(傾斜効果)、その二次電子量に応じた輝度差を画像として出力し、上記画像を信号プロファイルで表示させパターンエッジを決定し、寸法を測定する。   The CD-SEM uses the difference in the amount of secondary electrons emitted according to the unevenness of the sample surface (tilting effect), outputs the luminance difference according to the amount of secondary electrons as an image, and the above image as a signal profile. Determine the pattern edges, and measure the dimensions.

図2で凹凸パターンそれぞれをCD−SEMで測定する際の原理を説明する。図2の(a)は凸パターンを、図2の(b)は凹パターンの測定時の原理図である。それぞれのパターンをCD−SEMで走査すると信号プロファイル20が得られる。パターンエッジ付近で信号ピークが立つ波形となる。信号プロファイル20を微分して生成されるのが、微分プロファイル21である。   The principle at the time of measuring each uneven | corrugated pattern with CD-SEM in FIG. 2 is demonstrated. 2A is a principle diagram when measuring a convex pattern, and FIG. 2B is a principle diagram when measuring a concave pattern. When each pattern is scanned with a CD-SEM, a signal profile 20 is obtained. The waveform has a signal peak near the pattern edge. A differential profile 21 is generated by differentiating the signal profile 20.

パターンの寸法測定には閾値法や微分傾斜法などが用いられる。本実施形態で説明するパターン寸法測定は微分傾斜法である。図2に示すように微分傾斜法では、凸パターン測長の場合は外側の微分ピークを、凹パターン測長の場合は内側の微分ピークを、パターン底部位置に相当するエッジ位置として検出し、ピーク間距離をパターン寸法の測長値として出力する。図2の(a)の凸パターンではW5、図2の(b)の凹パターンではW6が測長値として出力される。   A threshold method, a differential gradient method, or the like is used for pattern dimension measurement. The pattern dimension measurement described in the present embodiment is a differential gradient method. As shown in FIG. 2, the differential gradient method detects the outer differential peak in the case of convex pattern length measurement, and detects the inner differential peak in the case of concave pattern length measurement as an edge position corresponding to the pattern bottom position. The distance is output as the measured value of the pattern dimension. In the convex pattern of FIG. 2A, W5 is output as the length measurement value, and in the concave pattern of FIG. 2B, W6 is output as the length measurement value.

CD−SEMの電子線は有限のビーム径を有している。そのため、パターンエッジ部分で鋭いピークが立つ波形とはならず、実際には二次電子信号のピーク形状が緩やかな波形となる。次に、側壁角度がテーパーである場合と垂直である場合に、実際のパターン寸法とCD−SEMで測定される寸法との関係を説明する。   The electron beam of the CD-SEM has a finite beam diameter. Therefore, the waveform does not have a sharp peak at the pattern edge portion, but actually the peak shape of the secondary electron signal is a gentle waveform. Next, the relationship between the actual pattern dimension and the dimension measured by the CD-SEM when the side wall angle is tapered and vertical will be described.

パターンエッジの側壁角度がテーパーである場合(図3の(a)、(b))は、ビーム径の影響が相殺されパターン底部の位置に精度良く微分ピークが出現する。実際のパターン断面の寸法とCD−SEMで測定される寸法(微分ピーク間距離)はほぼ同等となる。図3の(a)の凸パターンの場合、パターン断面の寸法(W7)とCD−SEM測定寸法(W8)はほぼ同等である。同様に、図3の(b)の凹パターンの場合、パターン断面の寸法(W9)とCD−SEM測定寸法(W10)はほぼ同等である。   When the side wall angle of the pattern edge is tapered ((a) and (b) in FIG. 3), the influence of the beam diameter is canceled and a differential peak appears with high accuracy at the position of the pattern bottom. The actual pattern cross-sectional dimension and the dimension measured by CD-SEM (distance between differential peaks) are substantially the same. In the case of the convex pattern of FIG. 3A, the dimension (W7) of the pattern cross section and the CD-SEM measurement dimension (W8) are substantially the same. Similarly, in the case of the concave pattern of FIG. 3B, the dimension (W9) of the pattern cross section and the CD-SEM measurement dimension (W10) are substantially equal.

一方、パターンエッジの側壁角度が垂直(90度)である場合(図3の(c)、(d))は、ビーム径の影響を受け、実際のパターン底部とは異なる位置に微分ピークが出現する。これは、電子線が表面に照射される時点で、ビームの電荷密度が半径方向に広がりをもつ場合には、ビーム径中心付近の情報以外にも周りに照射された電子線からの情報も畳み込まれることになるからである。よって、図3の(c)、(d)に示すように微分ピークの位置は凸パターンではより外側に、凹パターンではより内側に位置する。それぞれの微分ピーク間を線幅として測定すると、凸パターンでは実寸法よりも大きく(W12>W11)、凹パターンでは実寸法よりも小さく(W14<W13)測定される。パターンエッジの側壁角度が逆テーパーである場合も同様である。以上、詳記したように、パターンの側壁角度が垂直に近くなるほど、実寸法とは異なる測定値が出力される。   On the other hand, when the side wall angle of the pattern edge is vertical (90 degrees) (FIGS. 3C and 3D), the differential peak appears at a position different from the actual pattern bottom due to the influence of the beam diameter. To do. This is because, when the electron beam is irradiated onto the surface, if the charge density of the beam has a spread in the radial direction, information from the electron beam irradiated in the vicinity is folded in addition to the information near the center of the beam diameter. Because it will be included. Therefore, as shown in FIGS. 3C and 3D, the position of the differential peak is located on the outer side in the convex pattern and on the inner side in the concave pattern. When the distance between each differential peak is measured as a line width, the convex pattern is larger than the actual dimension (W12> W11), and the concave pattern is smaller than the actual dimension (W14 <W13). The same applies to the case where the side wall angle of the pattern edge is a reverse taper. As described above in detail, as the side wall angle of the pattern becomes closer to the vertical, a measurement value different from the actual dimension is output.

一般的にSEMのビーム径dは次式で表される。 In general, the beam diameter d of the SEM is expressed by the following equation.

Figure 2017103363
Figure 2017103363

dsは電子源サイズ、Mはレンズ系全体の総合倍率、Csは球面収差係数、αは試料面でのプローブビームの開き角、Ccは色収差係数、ΔVは電子プローブのエネルギー幅、Vは加速電圧、λは電子プローブの波長である。第3項は色収差を表し、加速電圧Vに反比例する。第4項は回折現象によるビーム径の増大を表し、波長λに比例する。また波長λは加速電圧Vに反比例する。以上から、加速電圧はビーム径を左右するパラメータであり、加速電圧を高くすることでビーム径を小さくできるが、パターンエッジ幅に影響を及ぼさないほどにビーム径を小さくすることは難しい。 ds is the electron source size, M is the overall magnification of the entire lens system, Cs is the spherical aberration coefficient, α is the probe beam opening angle on the sample surface, Cc is the chromatic aberration coefficient, ΔV is the energy width of the electron probe, and V is the acceleration voltage , Λ is the wavelength of the electron probe. The third term represents chromatic aberration and is inversely proportional to the acceleration voltage V. The fourth term represents an increase in the beam diameter due to the diffraction phenomenon and is proportional to the wavelength λ. The wavelength λ is inversely proportional to the acceleration voltage V. From the above, the acceleration voltage is a parameter that influences the beam diameter, and the beam diameter can be reduced by increasing the acceleration voltage, but it is difficult to reduce the beam diameter so as not to affect the pattern edge width.

本発明では、CD−SEMのビーム径及びその影響分をあらかじめ測定しておき、測定値の出力値に影響分を補正することで、パターン寸法を精度良く測り、その結果を寸法設計にフィードバックすることで寸法精度の良いナノインプリント用モールドを製造する。   In the present invention, the beam diameter of the CD-SEM and its influence are measured in advance, and the pattern dimension is accurately measured by correcting the influence on the output value of the measurement value, and the result is fed back to the dimension design. Thus, a mold for nanoimprint with high dimensional accuracy is manufactured.

ビーム径の影響を測定する方法について図4を用いて説明する。前述の通り、側壁角度が垂直または逆テーパーであるパターンをCD−SEMで走査すると信号プロファイル40が得られる。パターンが垂直または逆テーパーの場合には、エッジ効果やシャドウ効果はビーム径の影響と比較して十分に小さいとみなすことができるため、生成される信号プロファイルはビーム形状をそのまま反映しているとみなすことができる。前述のように、CD−SEMのパターンエッジの幅は、信号プロファイルの微分値のピーク幅である。また通常の寸法測長も微分最大点をエッジとして測長を行う。つまり実際の測長値に影響を与えるのは、ビーム形状の微分幅である。よって、微分プロファイルの微分幅をビーム径及びビーム径による影響幅として定義する。   A method for measuring the influence of the beam diameter will be described with reference to FIG. As described above, a signal profile 40 is obtained by scanning a pattern whose sidewall angle is vertical or inversely tapered with a CD-SEM. If the pattern is vertical or inversely tapered, the edge and shadow effects can be considered sufficiently small compared to the effect of the beam diameter, so the generated signal profile reflects the beam shape as it is. Can be considered. As described above, the width of the pattern edge of the CD-SEM is the peak width of the differential value of the signal profile. Ordinary dimension measurement is also performed with the differential maximum point as an edge. That is, it is the differential width of the beam shape that affects the actual length measurement value. Therefore, the differential width of the differential profile is defined as the beam diameter and the influence width due to the beam diameter.

図4のラインパターンの信号プロファイル40のうち、両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイル41を、ビーム形状を反映した信号プロファイルとして抽出する。ビームプロファイル41を微分し、微分プロファイル42を生成する。微分プロファイル42の微分ピーク間距離Wbをビーム径による影響幅とし、パターン寸法の補正値として定義する。   Of the signal profile 40 of the line pattern in FIG. 4, waveforms outside the both side edges are connected to extract a virtual beam profile 41 as a signal profile reflecting the beam shape. The beam profile 41 is differentiated to generate a differential profile 42. The differential peak-to-peak distance Wb of the differential profile 42 is defined as a correction value of the pattern dimension, which is an influence width due to the beam diameter.

パターンの片側エッジではビーム径の半分の影響であるが、パターン線幅として見た場合は、両側エッジの影響を考慮する必要があり、つまりはビーム径に相当する分だけ線幅が大きく(あるいは小さく)測定されることになる。上述の補正値を測定値に対して加算あるいは減算することで真のパターン寸法に補正することが出来る。   Although the effect is half the beam diameter at one edge of the pattern, when viewed as the pattern line width, it is necessary to consider the influence of both edges, that is, the line width is increased by an amount corresponding to the beam diameter (or Will be measured). The true pattern size can be corrected by adding or subtracting the above correction value to or from the measurement value.

図5は、本発明のナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法の実施形態の一例を示し、寸法精度の良いナノインプリント用マスターモールドの設計線幅を決定するための工程フロー図である。   FIG. 5 is a process flow chart for determining the design line width of a nanoimprint master mold with good dimensional accuracy, showing an example of an embodiment of a method for correcting dimensions of a nanoimprint mold and a method for manufacturing a nanoimprint mold of the present invention. is there.

まず、マスターモールドを作製し、CD−SEMでラインパターンを測定する。両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出する(S1)。ビーム形状を反映した信号プロファイルであるビームプロファイルを微分し、微分プロファイルを生成する。微分プロファイルの微分ピーク間距離を寸法の補正幅WRとして算出する(S2)。ビーム径に相当する補正幅WRの算出は代表的なパターンにおいてのみ実施すればよい。   First, a master mold is produced and a line pattern is measured by CD-SEM. A virtual beam profile is extracted by connecting the waveforms on the outer sides of both edges (S1). A differential profile is generated by differentiating the beam profile, which is a signal profile reflecting the beam shape. The distance between the differential peaks of the differential profile is calculated as the dimension correction width WR (S2). The calculation of the correction width WR corresponding to the beam diameter need only be performed for a representative pattern.

次に、マスターモールドのパターン寸法WAを測定する(S3)。次に、凹パターンの場合は、モールドのパターン寸法測定値に対し補正幅WRを加算して、実際のモールド寸法WB(=WA+WR)に補正する(S4)。凸パターンの場合は、モールドのパターン寸法測定値に対し補正幅WRを減算して、実際のモールド寸法WB(=WA―WR)に補正する(S5)。   Next, the pattern dimension WA of the master mold is measured (S3). Next, in the case of a concave pattern, the correction width WR is added to the measured pattern dimension value of the mold to correct the actual mold dimension WB (= WA + WR) (S4). In the case of a convex pattern, the correction width WR is subtracted from the measured pattern dimension value of the mold to correct it to the actual mold dimension WB (= WA−WR) (S5).

次に、マスターモールドを用いて、被転写基板上に塗布した光硬化性樹脂に対して、パターン転写する(S6)。モールドを離型し、不要な樹脂を残膜処理した後に、被転写基板に対してエッチング加工し、パターンを転写する(S7)。   Next, pattern transfer is performed on the photocurable resin applied on the transfer substrate using a master mold (S6). After the mold is released and unnecessary resin is processed to form a residual film, the pattern is transferred by etching the transferred substrate (S7).

被転写基板上のパターン寸法WCを測定する(S8)。次に、凸パターンの場合は、被転写基板上のパターン寸法測定値に対し上記補正幅WRを減算して、実際の被転写基板上のパターン寸法WD(=WC−WR)に補正する(S9)。凹パターンの場合は、被転写基板上のパターン寸法測定値に対し上記補正幅WRを加算して、実際の被転写基板上のパターン寸法WD(=WC+WR)に補正する(S10)。   The pattern dimension WC on the transferred substrate is measured (S8). Next, in the case of a convex pattern, the correction width WR is subtracted from the measured pattern dimension value on the transferred substrate to correct it to the actual pattern dimension WD (= WC−WR) on the transferred substrate (S9). ). In the case of a concave pattern, the correction width WR is added to the pattern dimension measurement value on the transfer substrate to correct it to the actual pattern dimension WD (= WC + WR) on the transfer substrate (S10).

次に、被転写基板上のパターン寸法WDとモールドのパターン寸法WBの差分から、転写工程時の硬化収縮などの影響により生じた寸法誤差WE(=WB−WD)を計算する(S11)。上記の工程(S3以降)をパターン寸法毎に実施し、寸法補正テーブルを作成する(S12)。寸法補正テーブルをマスターモールドの設計線幅にフィードバックする(S13)。以上、本発明によれば、寸法精度及び寸法バラツキの小さいナノインプリント用モールドを製造できる。   Next, a dimensional error WE (= WB−WD) caused by the influence of curing shrinkage or the like during the transfer process is calculated from the difference between the pattern dimension WD on the transferred substrate and the pattern dimension WB of the mold (S11). The above steps (S3 and subsequent steps) are performed for each pattern dimension, and a dimension correction table is created (S12). The dimension correction table is fed back to the design line width of the master mold (S13). As described above, according to the present invention, a mold for nanoimprinting with small dimensional accuracy and dimensional variation can be manufactured.

以下に、本発明の具体的な実施例を詳しく説明する。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described in detail.

マスターモールド用の透光性を有する基板として、6インチ角の石英ガラス基板を用意し、クロム(Cr)膜を5nmの厚さで成膜した。次に、Cr膜上に電子線レジストを塗布し、電子線描画を行い、その後現像を行い、レジストパターンを形成した。次に、レジストパターンをマスクとしてCr膜をドライエッチング(塩素と酸素の混合ガス)し、Cr膜にパターンを形成した。次に、レジストパターンを酸素プラズマを用いて剥離除去し、Cr膜をマスクとしてドライエッチング(フッ素系ガス)し、石英ガラス基板上にパターンを形成した。次に、Cr膜をエッチング除去して、石英ガラス基板上にパターンを形成したマスターモールドを作製した。パターン寸法は50nmから1000nmまで変化させ、孤立スペース、孤立ライン、ライン&スペース、ホール、ドットパターンなどの様々なパターンを作製した。   A 6-inch square quartz glass substrate was prepared as a light-transmitting substrate for the master mold, and a chromium (Cr) film was formed to a thickness of 5 nm. Next, an electron beam resist was applied onto the Cr film, electron beam drawing was performed, and then development was performed to form a resist pattern. Next, using the resist pattern as a mask, the Cr film was dry etched (mixed gas of chlorine and oxygen) to form a pattern on the Cr film. Next, the resist pattern was stripped and removed using oxygen plasma, and dry etching (fluorine gas) was performed using the Cr film as a mask to form a pattern on the quartz glass substrate. Next, the Cr film was removed by etching to produce a master mold in which a pattern was formed on a quartz glass substrate. The pattern size was changed from 50 nm to 1000 nm, and various patterns such as isolated space, isolated line, line & space, hole, and dot pattern were produced.

次に、マスターモールド上の孤立ラインパターンをCD−SEMで測定し、信号プロファイルを生成した。信号プロファイルにおいて、両側エッジの外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビーム形状を抽出した。ビーム形状を反映した信号プロファイルを微分し、微分プロファイルを生成した。微分プロファイルの微分ピーク間距離を測定し、11.2nmと算出した。この値を寸法の補正幅WRとした。   Next, the isolated line pattern on the master mold was measured with a CD-SEM to generate a signal profile. In the signal profile, waveforms outside the both edges were connected to extract a virtual beam shape. The signal profile reflecting the beam shape was differentiated to generate a differential profile. The distance between differential peaks of the differential profile was measured and calculated to be 11.2 nm. This value was defined as a dimension correction width WR.

次に、マスターモールド上にある、その他の様々なパターン寸法を順次測定した。一例として、孤立スペースパターンの寸法が122.1nmと測定された。次に、各々のパターンに対し寸法補正を行った。凹パターンの場合には、測定値に対し、補正幅WRを加算し、凸パターンの場合には、測定値に対し、補正幅WRを減算した。マスターモールド上の全てのパターンにおいて、測定値の補正を行った。一例として、上記孤立スペースパターンの寸法を、122.1nm+11.2nm=133.3nmと補正した。   Next, various other pattern dimensions on the master mold were sequentially measured. As an example, the dimension of the isolated space pattern was measured as 122.1 nm. Next, dimension correction was performed on each pattern. In the case of the concave pattern, the correction width WR is added to the measurement value, and in the case of the convex pattern, the correction width WR is subtracted from the measurement value. The measurement values were corrected for all patterns on the master mold. As an example, the dimension of the isolated space pattern was corrected to 122.1 nm + 11.2 nm = 133.3 nm.

次に、被転写基板としてシリコンウェハを用意した。シリコンウェハ上に紫外線硬化樹脂PAK−01(東洋合成工業社)をスピンコートし、被転写樹脂層を形成した。   Next, a silicon wafer was prepared as a transfer substrate. An ultraviolet curable resin PAK-01 (Toyo Gosei Co., Ltd.) was spin coated on a silicon wafer to form a transferred resin layer.

次に、シリコンウェハ上の被転写樹脂層に、マスターモールドのパターンが形成された面が対向するようにマスターモールドを設置し、下降させ被転写樹脂層に直接押し当ててプレスした。   Next, the master mold was placed so that the surface on which the pattern of the master mold was formed was opposed to the transferred resin layer on the silicon wafer, lowered, pressed directly against the transferred resin layer, and pressed.

次に、マスターモールドの裏面から、UV光を照射して被転写樹脂を硬化させ、モールドのパターンを樹脂に転写した。この時に、数%の硬化収縮率の影響で、被転写樹脂パターンは高さ方向と横方向で樹脂の硬化収縮が起こった。   Next, the resin to be transferred was cured by irradiating UV light from the back surface of the master mold, and the pattern of the mold was transferred to the resin. At this time, due to the influence of the curing shrinkage rate of several percent, the resin shrinkage occurred in the height direction and the lateral direction in the transferred resin pattern.

次に、被転写基板上の残膜を酸素プラズマを用いたドライエッチングにより除去した。この時、酸素プラズマアッシングの条件は、酸素流量50sccm、圧力30Pa、RFパワー100Wであった。   Next, the remaining film on the transfer substrate was removed by dry etching using oxygen plasma. At this time, the oxygen plasma ashing conditions were an oxygen flow rate of 50 sccm, a pressure of 30 Pa, and an RF power of 100 W.

次に、樹脂パターンをエッチングマスクとして、シリコンウェハのエッチングを行った。この時、シリコンウェハのエッチングの条件は、CF4流量30sccm、C4F8流量20sccm、圧力30Pa、ICPパワー500W、RIEパワー50Wであった。   Next, the silicon wafer was etched using the resin pattern as an etching mask. At this time, the etching conditions of the silicon wafer were CF4 flow rate 30 sccm, C4F8 flow rate 20 sccm, pressure 30 Pa, ICP power 500 W, and RIE power 50 W.

次に、酸素プラズマアッシング(条件:酸素流量50sccm、圧力30Pa、RFパワー100W)によって樹脂を剥離し、シリコンウェハ上にパターンを形成した。   Next, the resin was peeled off by oxygen plasma ashing (conditions: oxygen flow rate 50 sccm, pressure 30 Pa, RF power 100 W) to form a pattern on the silicon wafer.

次に、シリコンウェハ上に形成した各々のパターンに対して、CD−SEMを用いて寸法測定を行った。一例として、マスターモールド上での孤立スペースパターンはシリコンウェハ上では孤立ラインパターンに転写され、寸法は128.4nmと計測された。   Next, dimension measurement was performed using CD-SEM with respect to each pattern formed on the silicon wafer. As an example, the isolated space pattern on the master mold was transferred to the isolated line pattern on the silicon wafer, and the dimension was measured as 128.4 nm.

次に、各々のパターンの寸法測定値に対し寸法補正を行った。凸パターンの場合には、測定値に対し、上記補正幅WRを減算し、凹パターンの場合には、測定値に対し、上記補正幅WRを加算した。シリコンウェハ上の全てのパターンにおいて、測定値の補正を行った。一例として、上記孤立ラインパターンの寸法を、128.4nm−11.2nm=117.2nmと補正した。   Next, dimension correction was performed on the dimension measurement values of each pattern. In the case of the convex pattern, the correction width WR is subtracted from the measurement value, and in the case of the concave pattern, the correction width WR is added to the measurement value. The measurement values were corrected for all patterns on the silicon wafer. As an example, the dimension of the isolated line pattern was corrected to 128.4 nm−11.2 nm = 117.2 nm.

次に、転写工程時の樹脂の硬化収縮により生じた寸法誤差を算出するため、寸法補正後のマスターモールド上のパターン寸法とシリコンウェハ上のパターン寸法の差分処理を行った。一例として、上記孤立ラインパターン(被転写基板上)の場合は、133.3nm−117.2nm=16.1nmと算出した。樹脂の硬化収縮により、マスターモールド上のパターン寸法よりも小さい寸法でシリコンウェハ上のパターンに転写された。これを各々のパターン毎に実施し、パターン寸法毎の寸法補正テーブルを作成した。   Next, in order to calculate a dimensional error caused by curing shrinkage of the resin during the transfer process, a difference process between the pattern dimension on the master mold after the dimension correction and the pattern dimension on the silicon wafer was performed. As an example, in the case of the above isolated line pattern (on the transfer substrate), it was calculated as 133.3 nm-117.2 nm = 16.1 nm. Due to the curing shrinkage of the resin, it was transferred to the pattern on the silicon wafer with a dimension smaller than the pattern dimension on the master mold. This was performed for each pattern, and a dimension correction table for each pattern dimension was created.

次に、寸法補正テーブルを用いてマスターモールドの設計寸法にフィードバックした。樹脂の硬化収縮による寸法変動を考慮に入れて再設計し、再作製したマスターモールドを用いて、シリコンウェハ上にパターン転写を行ったところ、所望する寸法のパターンが得られ、寸法精度の良好なパターンが転写された。   Next, feedback was given to the design dimensions of the master mold using a dimension correction table. Redesigned taking into account the dimensional variation due to resin shrinkage, and transferred the pattern onto the silicon wafer using the remanufactured master mold, the desired dimensional pattern was obtained and the dimensional accuracy was good. The pattern was transferred.

本発明のナノインプリント用モールドの寸法補正方法及びナノインプリント用モールドの製造方法は、寸法精度の良い高品質なナノインプリント用モールドを製造することができるので、ナノインプリントリソグラフィを利用した広範な分野に利用することが期待される。例えば、インプリントモールド、光学素子(反射防止膜)、パターンドメディア(ハードディスクや光学メディアなど)、バイオチップ、LED、マイクロ流路、MEMS、フレキシブルエレクトロニクス(有機EL)などの製造工程において好適に利用することが期待される。   Since the nanoimprint mold dimensional correction method and the nanoimprint mold manufacturing method of the present invention can manufacture a high-quality nanoimprint mold with high dimensional accuracy, it can be used in a wide range of fields using nanoimprint lithography. Be expected. For example, it is suitably used in manufacturing processes for imprint molds, optical elements (antireflection films), patterned media (such as hard disks and optical media), biochips, LEDs, microchannels, MEMS, and flexible electronics (organic EL). Is expected to do.

1 石英ガラス基板からなるマスターモールド
2 光硬化性樹脂
3 被転写基板
20,40 信号プロファイル
21,42 微分プロファイル
41 ビームプロファイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Master mold which consists of quartz glass substrates 2 Photocurable resin 3 Substrate to be transferred 20, 40 Signal profile 21, 42 Differential profile 41 Beam profile

Claims (8)

基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、前記パターンを前記転写材料に転写し、前記転写材料をマスクとして転写基板を加工し、前記インプリントモールドの前記パターンを前記転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、
マスターモールドを作製する工程と、
前記マスターモールド上のパターン寸法を測定するとともに、寸法の補正値を算出する工程と、
前記補正値に基づいて、前記マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程と、
転写基板上に前記パターンを転写する工程と、
前記転写基板上の前記パターン寸法を測定し、前記補正値に基づいて、前記転写基板上のパターン寸法を補正する工程と、
を具備する、ナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
An imprint mold having a pattern with unevenness formed on one surface of a substrate is embossed on a transfer material on a transfer substrate and photocured to transfer the pattern to the transfer material, and the transfer material is masked In nanoimprint lithography for processing the transfer substrate as and forming the pattern of the imprint mold on the transfer substrate,
Producing a master mold; and
Measuring a pattern dimension on the master mold and calculating a correction value of the dimension;
Correcting a pattern dimension on the master mold based on the correction value;
Transferring the pattern onto a transfer substrate;
Measuring the pattern dimensions on the transfer substrate, and correcting the pattern dimensions on the transfer substrate based on the correction value;
A method for correcting dimensions of a nanoimprint mold, comprising:
前記寸法の補正値を算出する工程において、
前記パターンに含まれるラインパターンの信号プロファイルを生成し、両側エッジの信号ピーク位置より外側の波形同士を繋ぎ合わせて、仮想的なビームプロファイルを抽出し、前記ビームプロファイルを微分して生成した微分プロファイルの微分ピーク間距離を前記寸法の補正値として算出する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
In the step of calculating the correction value of the dimension,
A signal profile of a line pattern included in the pattern is generated, a waveform outside the signal peak positions on both side edges is connected to each other, a virtual beam profile is extracted, and the differential profile generated by differentiating the beam profile The method for correcting a dimension of a nanoimprint mold according to claim 1, wherein the distance between differential peaks is calculated as a correction value of the dimension.
前記マスターモールド上の前記ラインパターンの側壁角度は、垂直あるいは逆テーパーである、請求項2に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。   The method of claim 2, wherein a side wall angle of the line pattern on the master mold is vertical or reverse taper. 前記マスターモールド上のパターン寸法を補正する工程において、
前記パターンが前記マスターモールド上において凹パターンの場合は、前記マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を加算して補正し、
前記パターンが前記マスターモールド上において凸パターンの場合は、前記マスターモールド上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を減算して補正する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
In the step of correcting the pattern dimension on the master mold,
If the pattern is a concave pattern on the master mold, correct by adding the correction value to the measured value of the pattern dimensions on the master mold,
The method for correcting a dimension of a nanoimprint mold according to claim 1, wherein when the pattern is a convex pattern on the master mold, the correction value is subtracted from the measured value of the pattern dimension on the master mold for correction.
前記転写基板上のパターン寸法を補正する工程において、
前記パターンが前記転写基板上において凸パターンの場合は、前記転写基板上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を減算して補正し、
前記パターンが前記転写基板上において凹パターンの場合は、前記転写基板上のパターン寸法の測定値に対し前記補正値を加算して補正する、請求項1に記載のナノインプリント用モールドの寸法補正方法。
In the step of correcting the pattern dimension on the transfer substrate,
If the pattern is a convex pattern on the transfer substrate, correct by subtracting the correction value from the measurement value of the pattern dimensions on the transfer substrate,
2. The dimension correction method for a nanoimprint mold according to claim 1, wherein when the pattern is a concave pattern on the transfer substrate, the correction value is added to the measured value of the pattern dimension on the transfer substrate for correction.
基板の一方の面に形成された凹凸によるパターンを有するインプリントモールドを、転写基板上の転写材料に型押しし光硬化させることで、前記パターンを前記転写材料に転写し、前記転写材料をマスクとして転写基板を加工し、前記インプリントモールドの前記パターンを前記転写基板上に形成するナノインプリントリソグラフィにおいて、
転写工程時に生じた寸法誤差を算出する工程と、
マスターモールドの設計寸法に寸法誤差をフィードバックする工程と、
前記寸法誤差をフィードバックした設計寸法に基づいてマスターモールドを作製する工程と、
を具備する、ナノインプリント用モールドの製造方法。
An imprint mold having a pattern with unevenness formed on one surface of a substrate is embossed on a transfer material on a transfer substrate and photocured to transfer the pattern to the transfer material, and the transfer material is masked In nanoimprint lithography for processing the transfer substrate as and forming the pattern of the imprint mold on the transfer substrate,
Calculating the dimensional error that occurred during the transfer process;
A process of feeding back a dimensional error to the design dimension of the master mold;
Producing a master mold based on a design dimension obtained by feeding back the dimension error;
A method for producing a mold for nanoimprinting, comprising:
前記寸法誤差を算出する工程において、
前記転写工程に用いたインプリントモールド上のパターン寸法の補正値と、前記転写基板上のパターン寸法の補正値との差分をとることで、寸法誤差を算出する、請求項6に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
In the step of calculating the dimensional error,
The nanoimprint use according to claim 6, wherein a dimensional error is calculated by taking a difference between a correction value of a pattern dimension on the imprint mold used in the transfer step and a correction value of the pattern dimension on the transfer substrate. Mold manufacturing method.
前記寸法誤差をフィードバックする工程は、
パターン寸法毎に前記寸法誤差の情報を記述した寸法補正テーブルを予め作成し、前記寸法補正テーブルに基づき、転写後に所望のパターン寸法が得られるように設計寸法を修正する、請求項6に記載のナノインプリント用モールドの製造方法。
The step of feeding back the dimensional error includes:
The dimension correction table which described the information of the said dimension error for every pattern dimension is created previously, and a design dimension is corrected so that a desired pattern dimension may be obtained after transfer based on the said dimension correction table. Manufacturing method of mold for nanoimprint.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019194304A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ Electron microscope device, inspection system using electron microscope device, and inspection method using electron microscope device
US11276554B2 (en) 2019-08-07 2022-03-15 Hitachi High-Tech Corporation Scanning electron microscope and method for measuring pattern
US11545336B2 (en) 2018-04-06 2023-01-03 Hitachi High-Tech Corporation Scanning electron microscopy system and pattern depth measurement method

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019194304A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 株式会社日立ハイテクノロジーズ Electron microscope device, inspection system using electron microscope device, and inspection method using electron microscope device
KR20200106199A (en) * 2018-04-06 2020-09-11 주식회사 히타치하이테크 Electron microscope device, inspection system using electron microscope device, and inspection method using electron microscope device
US11302513B2 (en) 2018-04-06 2022-04-12 Hitachi High-Tech Corporation Electron microscope apparatus, inspection system using electron microscope apparatus, and inspection method using electron microscope apparatus
KR102444526B1 (en) * 2018-04-06 2022-09-20 주식회사 히타치하이테크 Electron microscope apparatus, inspection system using electron microscope apparatus, and inspection method using electron microscope apparatus
US11545336B2 (en) 2018-04-06 2023-01-03 Hitachi High-Tech Corporation Scanning electron microscopy system and pattern depth measurement method
US11276554B2 (en) 2019-08-07 2022-03-15 Hitachi High-Tech Corporation Scanning electron microscope and method for measuring pattern

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