JP2018060878A - Manufacturing method of pattern structure and manufacturing method of mold for imprint - Google Patents

Manufacturing method of pattern structure and manufacturing method of mold for imprint Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of pattern structure capable of forming a pattern structure on a transfer substrate with high precision, and to provide a manufacturing method of a mold for imprint using this manufacturing method of pattern structure.SOLUTION: A manufacturing method of pattern structure uses a transfer substrate 21 having unit imprint regions 23A, 23B on one face, and having a recess 27 of wider plan view area than that of the unit imprint region on the opposite side so as to include the unit imprint regions. In a contact process, the area of the transfer substrate 21 where the recess 27 of the transfer substrate 21 exists is bent to the mold 11 side in convex, and the normal in the center of the unit imprint region was matched to the normal in the center of the irregular structure region 16 of the mold 11, thus bringing the mold and the transfer substrate close to each other.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、インプリントにより転写基板にパターン構造体を形成するパターン構造体の製造方法と、このパターン構造体の製造方法を用いた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 pattern structure manufacturing method for forming a pattern structure on a transfer substrate by imprinting, and an imprint mold manufacturing method using the pattern structure manufacturing method.

近年、フォトリソグラフィ技術に代わる微細なパターン形成技術として、インプリント方法を用いたパターン形成技術が注目されている。インプリント方法は、微細な凹凸構造を備えた型部材(モールド)を用い、凹凸構造を被成形樹脂層に転写することで微細構造を等倍転写するパターン形成技術である。例えば、被成形樹脂組成物として光硬化性樹脂組成物を用いたインプリント方法では、転写基板の表面に光硬化性樹脂組成物の液滴を供給し、所望の凹凸構造を有するモールドと転写基板とを所定の距離まで近接させて凹凸構造内に光硬化性樹脂組成物を充填し、この状態でモールド側から光を照射して光硬化性樹脂組成物を硬化させ、その後、モールドを樹脂層から引き離すことにより、モールドが備える凹凸が反転した凹凸構造(凹凸パターン)を有するパターン構造体を形成する。   In recent years, a pattern forming technique using an imprint method has attracted attention as a fine pattern forming technique that replaces the photolithography technique. The imprint method is a pattern forming technique in which a fine structure is transferred at an equal magnification by using a mold member (mold) having a fine concavo-convex structure and transferring the concavo-convex structure to a molding resin layer. For example, in an imprint method using a photocurable resin composition as a molding resin composition, a mold having a desired concavo-convex structure and a transfer substrate by supplying droplets of the photocurable resin composition to the surface of the transfer substrate The photo-curable resin composition is filled in the concavo-convex structure with a distance close to a predetermined distance, and in this state, the photo-curable resin composition is cured by irradiating light from the mold side. A pattern structure having a concavo-convex structure (concavo-convex pattern) in which the concavo-convex provided in the mold is inverted is formed.

このようなインプリント方法では、モールドと転写基板とを所定の距離まで近接させてモールドの凹凸構造内に光硬化性樹脂組成物を充填する際に、気泡の残留によりパターン欠陥が生じる場合がある。このような気泡の残留を防止するために、転写基板をモールド側に凸状に湾曲させた状態、および/または、モールドを転写基板側に凸状に湾曲させた状態でモールドと転写基板とを近接させ、モールドの凹凸構造領域の中央と転写基板のインプリント領域の中央において光硬化性樹脂組成物と接触させ、その後、徐々に凹凸構造領域の外周側へと接触させて、光硬化性樹脂組成物の充填とともに気泡を排除することが行われている(例えば、特許文献1)。   In such an imprint method, when the mold and the transfer substrate are brought close to a predetermined distance and the photocurable resin composition is filled in the concavo-convex structure of the mold, pattern defects may occur due to residual bubbles. . In order to prevent such bubbles from remaining, the mold and the transfer substrate are bonded with the transfer substrate convexly curved toward the mold side and / or with the mold curved convexly toward the transfer substrate side. Closely contact with the photocurable resin composition at the center of the uneven structure area of the mold and the center of the imprint area of the transfer substrate, and then gradually contact the outer peripheral side of the uneven structure area to form the photocurable resin. Elimination of bubbles with filling of the composition is performed (for example, Patent Document 1).

特表2011−512019号公報Special table 2011-512019 gazette

しかしながら、転写基板をモールド側に凸状に湾曲させた状態でモールドと転写基板とを近接させる場合において、転写基板が湾曲して最もモールド側に凸状となっている部位と、インプリント領域の中心とが一致しない場合、例えば、湾曲した転写基板の傾斜面にインプリント領域が存在する場合には、以下のような問題がある。すなわち、転写基板のインプリント領域に供給された光硬化性樹脂組成物の液滴とモールドとが最初に接触する位置は、インプリント領域の中央から外れることとなる。このため、インプリント領域における光硬化性樹脂組成物の展開が不均一となり、液滴とモールドとが最初に接触する位置に近いインプリント領域の端部では、光硬化性樹脂組成物のはみ出し量が多くなり、インプリント領域の反対側の端部では光硬化性樹脂組成物の未充填が発生するおそれがある。また、形成したパターン構造体における残膜(モールドと転写基板との間隙において形成された膜部)の厚み分布の均一性が損なわれるおそれがある。   However, in the case where the mold and the transfer substrate are brought close to each other in a state where the transfer substrate is convexly curved toward the mold side, the portion of the imprint area where the transfer substrate is curved and is most convex toward the mold side When the center does not match, for example, when an imprint region exists on the inclined surface of the curved transfer substrate, there are the following problems. That is, the position where the droplet of the photocurable resin composition supplied to the imprint area of the transfer substrate and the mold first come out of the center of the imprint area. For this reason, the development of the photocurable resin composition in the imprint region becomes non-uniform, and the amount of protrusion of the photocurable resin composition at the end of the imprint region near the position where the droplet and the mold first contact each other There is a risk that unfilling of the photocurable resin composition may occur at the end portion on the opposite side of the imprint region. In addition, the uniformity of the thickness distribution of the remaining film (film portion formed in the gap between the mold and the transfer substrate) in the formed pattern structure may be impaired.

また、インプリントを複数回行って転写基板に多面でパターンを形成する場合、湾曲した転写基板の傾斜面にインプリント領域が存在する状態が必然的に生じ、上記のような問題が発生する。例えば、マスターモールドを用いたインプリントにより、凹凸構造領域を多面で備えるレプリカモールドを作製する場合において、レプリカモールド用の転写基板として、凹凸構造領域を形成する面と反対側の面に窪み部を有する転写基板を用いて、転写基板をモールド側に凸状に湾曲させた状態でモールドと転写基板とを近接させるインプリントを複数回行う場合に、上記のような問題が発生する。
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、転写基板にパターン構造体を高い精度で形成することができるパターン構造体の製造方法と、このパターン構造体の製造方法を用いた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。
Further, when the imprint is performed a plurality of times to form a pattern with multiple surfaces on the transfer substrate, the imprint region is inevitably present on the inclined surface of the curved transfer substrate, and the above-described problem occurs. For example, in the case of producing a replica mold having multiple concavo-convex structure regions by imprinting using a master mold, as a transfer substrate for the replica mold, a recess is formed on the surface opposite to the surface on which the concavo-convex structure region is formed. The above-described problem occurs when imprinting is performed a plurality of times by using a transfer substrate having the mold and the transfer substrate in a state where the transfer substrate is convexly curved toward the mold.
The present invention has been made in view of the above-described actual situation, and uses a method for manufacturing a pattern structure that can form a pattern structure on a transfer substrate with high accuracy, and a method for manufacturing this pattern structure. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an imprint mold.

このような目的を達成するために、本発明のパターン構造体の製造方法は、一方の面に単位インプリント領域を有し、反対側の面に前記単位インプリント領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を、前記単位インプリント領域を包含するように有する転写基板を用い、該転写基板の前記単位インプリント領域に、被成形樹脂組成物を供給する供給工程と、凹凸構造領域に凹凸構造を有するモールドと前記転写基板とを近接させることにより前記モールドと前記転写基板との間に前記被成形樹脂組成物を展開し被成形樹脂層を形成する接触工程と、前記被成形樹脂層を硬化させることにより転写樹脂層とする硬化工程と、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すことにより、前記転写樹脂層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を有し、前記接触工程では、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、前記被成形樹脂組成物が供給された前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させるようにして、前記モールドと前記転写基板とを近接させるような構成とした。   In order to achieve such an object, the pattern structure manufacturing method of the present invention has a unit imprint region on one surface and is wider than the planar view shape of the unit imprint region on the opposite surface. A supply step of supplying a molding resin composition to the unit imprint region of the transfer substrate, using a transfer substrate having a depression having an area in plan view so as to include the unit imprint region; Contacting the mold having a concavo-convex structure in the concavo-convex structure region with the transfer substrate to unfold the molded resin composition between the mold and the transfer substrate to form a molded resin layer; A curing step of curing the molded resin layer to form a transfer resin layer, and separating the transfer resin layer and the mold to separate the pattern structure, which is the transfer resin layer, from the transfer resin layer. A mold release step that is positioned on the substrate, and in the contact step, the region where the depression portion of the transfer substrate exists is curved so as to have a convex shape on the mold side, The mold and the transfer substrate are arranged such that the normal line at the center of the unit imprint region supplied with the molding resin composition matches the normal line at the center of the uneven structure region of the mold. It was set as the structure made to adjoin.

本発明の他の態様として、前記転写基板は、複数の前記単位インプリント領域からなるインプリント領域を有し、前記窪み部の平面視形状の面積は、前記インプリント領域の平面視形状の面積よりも広く、各単位インプリント領域に対して前記供給工程、前記接触工程、前記硬化工程、前記離型工程を実行するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記接触工程では、前記モールドと前記被成形樹脂組成物とを接触した後、前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させたまま、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を平坦化させるような構成とした。
As another aspect of the present invention, the transfer substrate has an imprint region composed of a plurality of the unit imprint regions, and the area of the recessed portion in a plan view shape is an area of the imprint region in a plan view shape. The configuration is such that the supply step, the contact step, the curing step, and the release step are executed on each unit imprint region.
As another aspect of the present invention, in the contact step, after contacting the mold and the resin composition to be molded, the normal line at the center of the unit imprint region and the center of the concavo-convex structure region of the mold The region where the depression portion of the transfer substrate is present is flattened while keeping the normal line coincident.

本発明の他の態様として、前記離型工程では、前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させたまま、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、その後、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すような構成とした。
本発明の他の態様として、前記モールドは、一方の面に前記凹凸構造が位置する前記凹凸構造領域を有し、反対側の面に前記凹凸構造領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記凹凸構造領域を包含するように有し、前記接触工程では、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を前記転写基板側に凸状の形態となるように湾曲させ、前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記被成形樹脂組成物が供給された前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させるようにして、前記モールドと前記転写基板とを近接させるような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the mold release step, the normal line at the center of the unit imprint region and the normal line at the center of the concavo-convex structure region of the mold are made to coincide with each other. The region where the depression is present is curved so as to have a convex shape toward the mold, and then the transfer resin layer and the mold are separated.
As another aspect of the present invention, the mold has the concavo-convex structure region in which the concavo-convex structure is located on one surface, and a plan view having a larger area than the plan view shape of the concavo-convex structure region on the opposite surface. A concave portion having a shape is included so as to include the concavo-convex structure region, and in the contact step, a region where the concave portion of the mold is present is curved so as to have a convex shape on the transfer substrate side, The mold and the transfer substrate are brought close to each other so that the normal line at the center of the concavo-convex structure region matches the normal line at the center of the unit imprint region supplied with the molding resin composition. The configuration was

本発明の他の態様として、前記接触工程では、前記モールドと前記被成形樹脂組成物とを接触した後、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させたまま、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を平坦化させるとともに、前記転写基板の前記インプリント領域を平坦化させるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記離型工程では、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させたまま、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を前記転写基板側に凸状の形態となるように湾曲させるとともに、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、その後、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the contacting step, after contacting the mold and the resin composition to be molded, a normal line at the center of the concavo-convex structure region of the mold and a center of the unit imprint region While keeping the normal line coincident, the region where the hollow portion of the mold is present is flattened and the imprint region of the transfer substrate is flattened.
As another aspect of the present invention, in the mold release step, the dent of the mold is maintained while the normal line at the center of the concavo-convex structure region of the mold matches the normal line at the center of the unit imprint region. Curving the region where the portion is present in a convex shape toward the transfer substrate side, and curving the region where the recess portion of the transfer substrate is present in a convex shape toward the mold side, Thereafter, the transfer resin layer and the mold were separated.

本発明の他の態様として、前記モールドは、前記凹凸構造が位置する前記凹凸構造領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいような構成とした。
本発明の他の態様として、前記転写基板は、前記インプリント領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいような構成とした。
本発明の他の態様として、前記モールドは、前記凹凸構造領域の周囲に複数のアライメントマークが位置し、前記転写基板は、前記単位インプリント領域の周囲に複数のアライメントマークを有し、前記接触工程では、前記転写基板が有する複数の前記アライメントマークと、前記モールドが有する複数の前記アライメントマークとを使用して位置合わせを行うような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the mold, the concavo-convex structure region where the concavo-convex structure is located is present on the surface of the convex structure portion protruding from the periphery, and the area of the convex structure portion in plan view Is configured to be smaller than the area of the shape of the recess in plan view.
As another aspect of the present invention, in the transfer substrate, the imprint region is present on a surface of a convex structure portion protruding from the periphery, and an area of the convex structure portion in a plan view is an area of the depression portion. It was set as the structure smaller than the area of a planar view shape.
As another aspect of the present invention, the mold has a plurality of alignment marks around the concavo-convex structure region, the transfer substrate has a plurality of alignment marks around the unit imprint region, and the contact In the process, the alignment is performed using the plurality of alignment marks included in the transfer substrate and the plurality of alignment marks included in the mold.

本発明のインプリント用モールドの製造方法は、凹凸構造が位置する複数の単位凹凸構造領域からなる凹凸構造領域を一方の面に有し、反対側の面に前記凹凸構造領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記凹凸構造領域を包含するように有するインプリント用モールドの製造方法であって、一方の面に複数の単位インプリント領域が画定されているインプリント領域を有するとともに、少なくとも前記インプリント領域に位置するハードマスク材料層を有し、反対側の面に前記インプリント領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記インプリント領域を包含するように有するモールド製造用基板を使用し、各単位インプリント領域の前記ハードマスク材料層上に、上述のパターン構造体の製造方法によって、レジストパターン層であるパターン構造体を形成し、前記パターン構造体を介して前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成し、次いで、前記ハードマスクを介して前記モールド製造用基板をエッチングするような構成とした。   The imprint mold manufacturing method of the present invention has a concavo-convex structure region composed of a plurality of unit concavo-convex structure regions in which the concavo-convex structure is located on one surface, and the opposite surface has a plan view shape of the concavo-convex structure region. A method of manufacturing an imprint mold having a recess having a wide area in plan view so as to include the concavo-convex structure region, wherein the unit imprint region is defined on one surface. The imprint includes a region having a hard mask material layer positioned at least in the imprint region, and a recess having a plan view shape having a larger area than the plan view shape of the imprint region on the opposite surface. Manufacturing of the above-described pattern structure on the hard mask material layer in each unit imprint region using a mold manufacturing substrate having a region included A pattern structure which is a resist pattern layer is formed by a method, a hard mask is formed by etching the hard mask material layer through the pattern structure, and then the mold manufacturing substrate through the hard mask. Is configured to be etched.

本発明の他の態様として、前記モールド製造用基板は、前記インプリント領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいような構成とした。   As another aspect of the present invention, in the mold manufacturing substrate, the imprint region is present on the surface of a convex structure portion protruding from the periphery, and the area of the convex structure portion in plan view is the depression. It was set as the structure smaller than the area of the planar view shape of a part.

本発明では、パターンを形成する面と反対側の面に窪み部を有する転写基板に、高精度のパターン構造体を安定して作製することができる。また、凹凸構造を多面付けで有するインプリント用モールドを高い精度で製造することができる。   In the present invention, a highly accurate pattern structure can be stably produced on a transfer substrate having a depression on the surface opposite to the surface on which the pattern is formed. In addition, an imprint mold having a multi-sided uneven structure can be manufactured with high accuracy.

図1は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用するモールドの一例を示す平面図である。FIG. 1 is a plan view showing an example of a mold used in the method for producing a patterned structure of the present invention. 図2は、図1に示される転写基板のI−I線における断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line II of the transfer substrate shown in FIG. 図3は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用する転写基板の一例を示す平面図である。FIG. 3 is a plan view showing an example of a transfer substrate used in the method for producing a patterned structure of the present invention. 図4は、図3に示される転写基板のII−II線における断面図である。4 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the transfer substrate shown in FIG. 図5は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 5 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a patterned structure according to the present invention. 図6は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 6 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a patterned structure according to the present invention. 図7は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 7 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a patterned structure according to the present invention. 図8は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。FIG. 8 is a process diagram for explaining an embodiment of a method for producing a patterned structure according to the present invention. 図9は、単位インプリント領域の中心を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating the center of the unit imprint region. 図10は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用するモールドの他の例を示す平面図である。FIG. 10 is a plan view showing another example of a mold used in the method for producing a patterned structure of the present invention. 図11は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用する転写基板の他の例を示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing another example of a transfer substrate used in the method for producing a patterned structure of the present invention. 図12は、窪み部を有していないモールドを使用しての接触工程を説明するための図であり、図6(A)に相当する図である。FIG. 12 is a view for explaining a contact process using a mold that does not have a recess, and corresponds to FIG. 6 (A). 図13は、本発明のインプリント用モールドの製造方法により製造するモールドの一例を示す平面図である。FIG. 13 is a plan view showing an example of a mold manufactured by the method for manufacturing an imprint mold of the present invention. 図14は、図13に示されるモールドのIII−III線における断面図である。14 is a cross-sectional view of the mold shown in FIG. 13 taken along line III-III. 図15は、本発明のインプリント用モールドの製造方法の一実施形態を示す工程図である。FIG. 15 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing an imprint mold of the present invention.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Note that the drawings are schematic or conceptual, and the dimensions of each member, the ratio of sizes between the members, etc. are not necessarily the same as the actual ones, and represent the same members. However, in some cases, the dimensions and ratios may be different depending on the drawing.

[パターン構造体の製造方法]
本発明のパターン構造体の製造方法は、供給工程、接触工程、硬化工程、離型工程を有している。
図1は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用するモールドの一例を示す平面図であり、図2は、図1に示される転写基板のI−I線における断面図である。図1および図2において、モールド11は、基部12と、この基部12の一方の面12aに周囲から突出している凸構造部14を有する、いわゆるメサ構造を備えている。凸構造部14の表面14aには凹凸構造領域15が画定されており、この凹凸構造領域15に凹凸構造16が位置している。また、基部12の反対側の面12bには、凸構造部14の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部17を、凸構造部14を包含するように有している。したがって、基部12の凸構造部14の周囲であって、窪み部17が位置する部位は、薄肉部18となっている。図1では、窪み部17の周縁を一点鎖線で示している。
[Pattern Structure Manufacturing Method]
The manufacturing method of the pattern structure of this invention has a supply process, a contact process, a hardening process, and a mold release process.
FIG. 1 is a plan view showing an example of a mold used in the method for producing a patterned structure of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II of the transfer substrate shown in FIG. 1 and 2, the mold 11 includes a so-called mesa structure having a base 12 and a convex structure portion 14 protruding from the periphery on one surface 12 a of the base 12. A concavo-convex structure region 15 is defined on the surface 14 a of the convex structure portion 14, and the concavo-convex structure 16 is located in the concavo-convex structure region 15. Further, the surface 12 b on the opposite side of the base portion 12 has a recess portion 17 having a planar view shape with a larger area than that of the convex structure portion 14 so as to include the convex structure portion 14. Therefore, a portion around the convex structure portion 14 of the base portion 12 and where the hollow portion 17 is located is a thin portion 18. In FIG. 1, the periphery of the hollow part 17 is shown with the dashed-dotted line.

このようなモールド11の材質は適宜選択することができる。例えば、使用する被成形樹脂組成物が光硬化性である場合、照射光が透過可能な透明基板を用いて形成することができ、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。モールド11の厚みは凹凸構造の形状、材料強度、取り扱い適性等を考慮するとともに、窪み部17側からの加圧により薄肉部18が凸状に湾曲可能となるように設定することができ、例えば、基部12の厚みは300μm〜10mm程度の範囲で適宜設定することができ、薄肉部18の厚みは300μm〜2mm程度の範囲で適宜設定することができる。尚、モールド11は、基部12の一方の面12aに周囲から突出している凸構造部14を有していないものであってもよい。   The material of such a mold 11 can be selected as appropriate. For example, when the molding resin composition to be used is photo-curable, it can be formed using a transparent substrate that can transmit irradiation light, such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, acrylic Glass etc. or these arbitrary laminated materials can be used. The thickness of the mold 11 can be set so that the thin-walled portion 18 can be bent in a convex shape by applying pressure from the recessed portion 17 side in consideration of the shape of the concavo-convex structure, material strength, handling suitability, etc. The thickness of the base portion 12 can be appropriately set in the range of about 300 μm to 10 mm, and the thickness of the thin portion 18 can be appropriately set in the range of about 300 μm to 2 mm. Note that the mold 11 may not have the convex structure portion 14 protruding from the periphery on the one surface 12 a of the base portion 12.

また、図3は、本発明のパターン構造体の製造方法において使用する転写基板の一例を示す平面図であり、図4は、図3に示される転写基板のII−II線における断面図である。図3および図4において、転写基板21は、基部22と、この基部22の一方の面22aに周囲から突出している凸構造部24を有する、いわゆるメサ構造を備えている。凸構造部24の表面24aには、複数の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dが画定されているインプリント領域23を有している。また、基部22の反対側の面22bには、凸構造部24の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部27を、凸構造部24を包含するように有している。図4では、窪み部27の周縁を一点鎖線で示しており、基部22の凸構造部24の周囲であって、窪み部27が位置する部位は、薄肉部28となっている。また、図4では、単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dをそれぞれ鎖線で囲んで示している。尚、図示例では、インプリント領域23は4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dで構成されているが、単位インプリント領域の数、配置には特に制限はない。また、インプリント領域23に1箇所の単位インプリント領域のみが画定されているものであってもよい。   FIG. 3 is a plan view showing an example of a transfer substrate used in the pattern structure manufacturing method of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line II-II of the transfer substrate shown in FIG. . 3 and 4, the transfer substrate 21 has a so-called mesa structure having a base portion 22 and a convex structure portion 24 protruding from the periphery on one surface 22 a of the base portion 22. The surface 24a of the convex structure 24 has an imprint region 23 in which a plurality of unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D are defined. In addition, the surface 22 b on the opposite side of the base portion 22 has a depression 27 having a planar view shape with a larger area than the planar view shape of the convex structure portion 24 so as to include the convex structure portion 24. In FIG. 4, the periphery of the recessed portion 27 is indicated by a one-dot chain line, and the portion around the convex structure portion 24 of the base portion 22 where the recessed portion 27 is located is a thin portion 28. In FIG. 4, the unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D are shown surrounded by chain lines. In the illustrated example, the imprint area 23 includes four unit imprint areas 23A, 23B, 23C, and 23D. However, the number and arrangement of the unit imprint areas are not particularly limited. Further, only one unit imprint area may be defined in the imprint area 23.

転写基板21としては、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラス、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂基板、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。これらの材料は、光透過性を有しており、本発明によりパターン構造体を形成した後の転写基板21に光透過性が要求される場合には好適である。また、シリコンやガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、金属基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってもよい。さらに、例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。
また、転写基板21は、基部22の面22a上、凸構造部24の面24a上にハードマスク材料層を有しているものであってもよい。さらに、転写基板21は、基部22の一方の面22aに周囲から突出している凸構造部24を有していないものであってもよい。
次に、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を、上記のようなモールド11および転写基板21を使用した例として説明する。
図5、図6、図7および図8は、本発明のパターン構造体の製造方法の一実施形態を説明するための工程図であり、図2、図4に相当する断面で示している。以下に図5〜図8を参照しながら本発明のパターン構造体の製造方法を説明する。
As the transfer substrate 21, for example, glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, and acrylic glass, sapphire and gallium nitride, and resin substrates such as polycarbonate, polystyrene, acrylic, and polypropylene, or These arbitrary laminated materials can be used. These materials are light transmissive, and are suitable when the light transmissive property is required for the transfer substrate 21 after the pattern structure is formed according to the present invention. Further, it may be a semiconductor such as silicon, gallium arsenide, or gallium nitride, a metal substrate, or a composite material substrate made of any combination of these materials. Further, for example, a desired pattern structure such as a fine wiring used in a semiconductor or a display, a photonic crystal structure, an optical waveguide, or an optical structure such as holography may be formed.
In addition, the transfer substrate 21 may have a hard mask material layer on the surface 22 a of the base portion 22 and on the surface 24 a of the convex structure portion 24. Further, the transfer substrate 21 may not have the convex structure portion 24 protruding from the periphery on the one surface 22 a of the base portion 22.
Next, an embodiment of the pattern structure manufacturing method of the present invention will be described as an example using the mold 11 and the transfer substrate 21 as described above.
5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 are process diagrams for explaining an embodiment of the method for producing a patterned structure of the present invention, and are shown in cross-sections corresponding to FIG. 2 and FIG. Hereinafter, a method for producing a pattern structure according to the present invention will be described with reference to FIGS.

<供給工程>
まず、基板保持部材121に転写基板21を装着し、この基板保持部材121と転写基板21の窪み部27とで形成される空間Sに、図示しない流体供給排出機構により空気等の流体を圧入して加圧することにより、転写基板21の薄肉部28を凸構造体24側が凸状の形態となるように湾曲させる(図5(A))。
基板保持部材121には特に制限はなく、吸引保持方式、機械保持方式、静電吸着保持方式等の手段により転写基板21が保持可能であり、基板保持部材121と転写基板21の窪み部27とで形成される空間Sを液密状態、気密状態することができるものであればよい。また、流体供給排気機構は、基板保持部材121と転写基板21の窪み部27とで形成される空間Sに流体を供給して、転写基板21の薄肉部28を湾曲させ、また、この空間Sから流体を排出して、転写基板21の薄肉部28を元の状態に平坦化することが可能なものであればよい。
<Supply process>
First, the transfer substrate 21 is mounted on the substrate holding member 121, and a fluid such as air is press-fitted into a space S formed by the substrate holding member 121 and the recess 27 of the transfer substrate 21 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). By applying pressure, the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is bent so that the convex structure 24 side has a convex shape (FIG. 5A).
The substrate holding member 121 is not particularly limited, and the transfer substrate 21 can be held by means such as a suction holding method, a machine holding method, and an electrostatic adsorption holding method. The substrate holding member 121 and the recess 27 of the transfer substrate 21 What is necessary is just to be able to make the space S formed in a liquid-tight state and an air-tight state. Further, the fluid supply / exhaust mechanism supplies a fluid to the space S formed by the substrate holding member 121 and the recessed portion 27 of the transfer substrate 21 to bend the thin-walled portion 28 of the transfer substrate 21. Any material can be used as long as it can discharge the fluid from the substrate and flatten the thin portion 28 of the transfer substrate 21 to the original state.

供給工程では、転写基板21の所望の単位インプリント領域に被成形樹脂組成物の液滴31を供給する(図5(B))。図示例では、単位インプリント領域23Aに被成形樹脂組成物の液滴31が供給されている。液滴31の供給は、インクジェットヘッドからの液滴の吐出、ディスペンサーからの供給等により行うことができる。
被成形樹脂組成物は、インクジェットヘッド、ディスペンサー等の供給手段からの供給が可能な流動性を有するものであればよく、光硬化性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物等を挙げることができる。例えば、光硬化性樹脂組成物としては、主剤、開始剤、架橋剤により構成され、また、必要に応じて、モールド11との付着を抑制するための離型剤や、転写基板21との密着性を向上させるための密着剤を含有しているものであってよい。そして、製造するパターン構造体の用途、要求される特性、物性等に応じて、使用する被成形樹脂組成物を適宜選択することができる。例えば、パターン構造体の用途がリソグラフィ用途であれば、エッチング耐性を有し、粘度が低く残膜厚みが少ないことが要求され、パターン構造体の用途が光学部材であれば、特定の屈折率、光透過性が要求され、これらの要求に応じて被成形樹脂組成物を適宜選択することができる。但し、いずれの用途であっても、使用するインクジェットヘッド等の供給手段への適合性を満たす特性(粘度、表面張力等)を具備していることが要求される。尚、インクジェットヘッドは、その構造および材質等に応じて、適合する液体の粘度、表面張力等が異なる。このため、使用する被成形樹脂組成物の粘度や表面張力等を適宜に調整すること、あるいは、使用する被成形樹脂組成物に適合するインクジェットヘッドを適宜に選択することが好ましい。
In the supplying step, the droplet 31 of the resin composition to be molded is supplied to a desired unit imprint region of the transfer substrate 21 (FIG. 5B). In the illustrated example, droplets 31 of the molding resin composition are supplied to the unit imprint region 23A. The supply of the droplet 31 can be performed by discharging a droplet from the inkjet head, supplying from a dispenser, or the like.
The molding resin composition only needs to have fluidity that can be supplied from a supply means such as an inkjet head or a dispenser, and examples thereof include a photocurable resin composition and a thermosetting resin composition. . For example, the photocurable resin composition is composed of a main agent, an initiator, and a crosslinking agent, and if necessary, a mold release agent for suppressing adhesion to the mold 11 or adhesion to the transfer substrate 21. It may contain an adhesive for improving the properties. And the to-be-molded resin composition to be used can be suitably selected according to the use of the pattern structure to manufacture, a required characteristic, a physical property, etc. For example, if the use of the pattern structure is a lithography application, it is required to have etching resistance, a low viscosity and a small residual film thickness, and if the use of the pattern structure is an optical member, a specific refractive index, Light transmittance is required, and a resin composition to be molded can be appropriately selected according to these requirements. However, in any application, it is required to have characteristics (viscosity, surface tension, etc.) that satisfy the compatibility with the supply means such as the inkjet head to be used. Note that the viscosity, surface tension, and the like of a compatible liquid differ depending on the structure and material of the inkjet head. For this reason, it is preferable to appropriately adjust the viscosity, surface tension and the like of the molding resin composition to be used, or to appropriately select an ink jet head suitable for the molding resin composition to be used.

また、転写基板21の単位インプリント領域23A上に供給する被成形樹脂組成物の液滴31の個数、隣接する液滴の距離は、個々の液滴の滴下量、必要とされる被成形樹脂組成物の総量、転写基板21に対する被成形樹脂組成物の濡れ性、後工程である接触工程における転写基板21とモールド11との間隙の大きさ等から適宜設定することができる。
尚、単位インプリント領域23Aに被成形樹脂組成物の液滴31を供給した後、転写基板21の薄肉部28を凸構造体24側が凸状の形態となるように湾曲させてもよい。
Further, the number of droplets 31 of the molding resin composition to be supplied onto the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21, the distance between adjacent droplets, the dropping amount of each droplet, and the molding resin required The total amount of the composition, the wettability of the molding resin composition with respect to the transfer substrate 21, the size of the gap between the transfer substrate 21 and the mold 11 in the subsequent contact step, and the like can be set as appropriate.
In addition, after supplying the droplet 31 of the molding resin composition to the unit imprint region 23A, the thin portion 28 of the transfer substrate 21 may be curved so that the convex structure 24 side has a convex shape.

<接触工程>
モールド保持部材111にモールド11を装着し、このモールド保持部材111とモールド11の窪み部17とで形成される空間S′に、図示しない流体供給排出機構により空気等の流体を圧入して加圧することにより、モールド11の薄肉部18を、凸構造体14側が凸状の形態となるように湾曲させる(図5(C))。
モールド保持部材111には特に制限はなく、吸引保持方式、機械保持方式、静電吸着保持方式等の手段によりモールド11が保持可能であり、モールド保持部材111とモールド11の窪み部17とで形成される空間S′を液密状態、気密状態することができるものであればよい。また、流体供給排気機構は、モールド保持部材111とモールド11の窪み部17とで形成される空間S′に流体を供給して、モールド11の薄肉部18を湾曲させ、また、この空間S′から流体を排出して、モールド11の薄肉部18を元の状態に平坦化することが可能なものであればよい。
<Contact process>
The mold 11 is mounted on the mold holding member 111, and a fluid such as air is press-fitted and pressurized into a space S ′ formed by the mold holding member 111 and the recessed portion 17 of the mold 11 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). Thus, the thin portion 18 of the mold 11 is bent so that the convex structure 14 side has a convex shape (FIG. 5C).
The mold holding member 111 is not particularly limited, and the mold 11 can be held by means such as a suction holding method, a machine holding method, and an electrostatic adsorption holding method, and is formed by the mold holding member 111 and the recessed portion 17 of the mold 11. Any space can be used as long as the space S ′ can be made liquid-tight or air-tight. Further, the fluid supply / exhaust mechanism supplies a fluid to a space S ′ formed by the mold holding member 111 and the hollow portion 17 of the mold 11 to bend the thin-walled portion 18 of the mold 11, and this space S ′. Any fluid can be used as long as the fluid can be discharged from the mold 11 and the thin portion 18 of the mold 11 can be flattened to the original state.

接触工程では、上記のように薄肉部28を凸構造体24側が凸状の形態となるように湾曲させた転写基板21と、上記のように薄肉部18を凸構造体14側が凸状の形態となるように湾曲させたモールド11とを近接させる。本発明では、このような転写基板21とモールド11との近接を、図6(A)に示すように、転写基板21の被成形樹脂組成物が供給された単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′とを一致させるようにして、モールド11と転写基板21とを近接させる。尚、図6(A)では、法線Nを実線、法線N′を二点鎖線で示している。ここで、転写基板21の被成形樹脂組成物が供給された単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′とを一致させるとは、法線Nと法線N′とが完全に一致する場合に加えて、法線Nの方向と法線N′の方向との間に0.002°以下の相違が存在する場合を包含する概念である。
図9は、転写基板21のインプリント領域23を示す部分平面図である。図9では、4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dが画定されているインプリント領域23の中で、被成形樹脂組成物の液滴31が供給され、モールド11が近接する対象となっている単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dの中心Cを示している。単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dの中心Cは、各単位インプリント領域の外郭で定まる図形の重心とすることができる。同様に、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′も、凹凸構造領域15の外郭で定まる図形の重心とすることができる。
In the contact step, the transfer substrate 21 in which the thin portion 28 is curved so that the convex structure 24 side has a convex shape as described above, and the thin portion 18 has a convex shape on the convex structure 14 side as described above. The mold 11 curved so as to be In the present invention, the proximity between the transfer substrate 21 and the mold 11 is as shown in FIG. 6A at the center C of the unit imprint region 23A to which the molding resin composition of the transfer substrate 21 is supplied. The mold 11 and the transfer substrate 21 are brought close to each other so that the normal line N and the normal line N ′ at the center C ′ of the uneven structure region 15 of the mold 11 coincide with each other. In FIG. 6A, the normal line N is indicated by a solid line, and the normal line N ′ is indicated by a two-dot chain line. Here, the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A to which the resin composition to be molded of the transfer substrate 21 is supplied is matched with the normal line N ′ at the center C ′ of the uneven structure region 15 of the mold 11. Means the case where there is a difference of 0.002 ° or less between the direction of the normal line N and the direction of the normal line N ′ in addition to the case where the normal line N and the normal line N ′ completely coincide. It is a concept to include.
FIG. 9 is a partial plan view showing the imprint region 23 of the transfer substrate 21. In FIG. 9, in the imprint area 23 in which the four unit imprint areas 23A, 23B, 23C, and 23D are defined, the droplets 31 of the resin composition to be molded are supplied and the mold 11 is close to the target. The center C of the unit imprint areas 23A, 23B, 23C, and 23D is shown. The center C of the unit imprint areas 23A, 23B, 23C, and 23D can be the center of gravity of the figure determined by the outline of each unit imprint area. Similarly, the center C ′ of the concavo-convex structure region 15 of the mold 11 can also be the center of gravity of the figure determined by the outline of the concavo-convex structure region 15.

上記のように、転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′とを一致させるには、例えば、以下のような方法を用いることができる。まず、転写基板21の薄肉部28が平坦状態と凸構造体24側が凸状の形態となるような湾曲状態との間で変化するときの、単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nの変化を、予め計測あるいはシミュレーションで把握する。また、基板保持部材121を操作して転写基板21の向きを変化させた場合の法線Nの変化も、予め計測あるいはシミュレーションで把握する。他の単位インプリント領域23B,23C,23Dについても同様に、法線Nの変化を把握する。同様に、モールド11についても、薄肉部18が平坦状態と凸構造体14側が凸状の形態となるように湾曲状態との間で変化するときの、凹凸構造領域15の中心C′における法線N′の変化を、予め計測あるいはシミュレーションで把握する。また、モールド保持部材111を操作してモールド1の向きを変化させた場合の法線N´の変化も、予め計測あるいはシミュレーションで把握する。このように把握した法線N、法線N´の変化予測データを基に、モールド保持部材111および/または基板保持部材121を操作して、モールド11の向きと転写基板21の向きを相対的に調整することにより、法線Nと法線N′とを一致することができる。   As described above, in order to make the normal line N at the center C of the unit imprint area 23A of the transfer substrate 21 coincide with the normal line N ′ at the center C ′ of the uneven structure area 15 of the mold 11, for example, Such a method can be used. First, the normal N at the center C of the unit imprint region 23A when the thin portion 28 of the transfer substrate 21 changes between a flat state and a curved state in which the convex structure 24 side has a convex shape. The change is grasped in advance by measurement or simulation. Further, the change in the normal N when the orientation of the transfer substrate 21 is changed by operating the substrate holding member 121 is also grasped in advance by measurement or simulation. Similarly, changes in the normal line N are grasped for the other unit imprint areas 23B, 23C, and 23D. Similarly, with respect to the mold 11, the normal line at the center C ′ of the concavo-convex structure region 15 when the thin-walled portion 18 changes between a flat state and a curved state such that the convex structure 14 side has a convex shape. The change of N ′ is grasped in advance by measurement or simulation. Further, the change of the normal line N ′ when the mold holding member 111 is operated to change the direction of the mold 1 is also grasped in advance by measurement or simulation. The mold holding member 111 and / or the substrate holding member 121 are operated on the basis of the change prediction data of the normal line N and the normal line N ′ thus grasped, so that the direction of the mold 11 and the direction of the transfer substrate 21 are relative to each other. By adjusting to the normal line N, the normal line N and the normal line N ′ can be matched.

図6(A)に示される例では、転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nの方向が鉛直方向から外れているので、この法線Nの方向と法線N′の方向が一致するようにモールド保持部材111を操作する。また、例えば、基板保持部材121を操作して、薄肉部28を湾曲させた転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nを鉛直方向とし、その後、凹凸構造領域15の中心C′における法線N′が鉛直方向となるようにモールド11を保持したモールド保持部材111を操作して、法線Nと法線N′とを一致するようにしてモールド11を転写基板21に近接させてもよい。
このようにして転写基板21とモールド11とを近接することにより、モールド11と転写基板21の単位インプリント領域23Aとの間に被成形樹脂組成物を展開し被成形樹脂層32を形成する(図6(B))。このような転写基板21とモールド11との近接では、単位インプリント領域23Aに供給された被成形樹脂組成物の液滴31とモールド11が最初に接触する位置は、単位インプリント領域23Aの中央となり、これにより単位インプリント領域23Aにおける被成形樹脂組成物の展開が均一となり、形成される被成形樹脂層32における残膜部位(モールド11と転写基板21との間隙に存在する部位)の厚み分布の均一なものとなる。
In the example shown in FIG. 6A, the direction of the normal N at the center C of the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 is deviated from the vertical direction, so the direction of the normal N and the normal N ′ The mold holding member 111 is operated so that the directions match. Further, for example, by operating the substrate holding member 121, the normal line N at the center C of the unit imprint region 23 </ b> A of the transfer substrate 21 in which the thin portion 28 is curved is set to the vertical direction, and then the center C of the concavo-convex structure region 15. The mold holding member 111 holding the mold 11 is operated so that the normal line N ′ in the vertical direction is in the vertical direction, and the mold 11 is brought close to the transfer substrate 21 so that the normal line N and the normal line N ′ coincide with each other. You may let them.
In this way, by bringing the transfer substrate 21 and the mold 11 close to each other, the molded resin composition is developed between the mold 11 and the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 to form the molded resin layer 32 ( FIG. 6 (B)). In the proximity of the transfer substrate 21 and the mold 11, the first contact position between the mold 11 and the droplet 31 of the molding resin composition supplied to the unit imprint area 23 </ b> A is the center of the unit imprint area 23 </ b> A. Thus, the development of the molding resin composition in the unit imprint region 23A becomes uniform, and the thickness of the remaining film portion (the portion existing in the gap between the mold 11 and the transfer substrate 21) in the molding resin layer 32 to be formed. The distribution is uniform.

また、本実施形態では、接触工程において、上記のように転写基板21とモールド11とを近接させて被成形樹脂層32を形成した後、単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′とを一致させたまま、転写基板21の窪み部27が存在する領域の薄肉部28を平坦化させ、モールド11の窪み部17が存在する領域の薄肉部18を平坦化させる(図7(A))。このようなモールド11の薄肉部18の平坦化は、図示しない流体供給排出機構により、モールド保持部材111とモールド11の窪み部17とで形成される空間S′から流体を排出することにより行うことができる。同様に、転写基板21の薄肉部28の平坦化は、図示しない流体供給排出機構により、基板保持部材121と転写基板21の窪み部27とで形成される空間Sから流体を排出することにより行うことができる。図6(B)に示される例では、転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nの方向が鉛直方向から外れているので、転写基板21の薄肉部28の平坦化の進行に伴って、法線Nの方向が鉛直方向となるように変化する。したがって、モールド11の薄肉部18の平坦化を進めるとともに、モールド11の中心C′における法線N′が、単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと一致するように、モールド保持部材111を操作する。   In the present embodiment, in the contact step, after forming the resin layer 32 to be molded by bringing the transfer substrate 21 and the mold 11 close to each other as described above, the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A, While the normal line N ′ at the center C ′ of the concavo-convex structure region 15 of the mold 11 is made coincident, the thin-walled portion 28 in the region where the recessed portion 27 of the transfer substrate 21 exists is flattened. The thin portion 18 in the existing region is flattened (FIG. 7A). The flattening of the thin portion 18 of the mold 11 is performed by discharging the fluid from the space S ′ formed by the mold holding member 111 and the recess portion 17 of the mold 11 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). Can do. Similarly, the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is flattened by discharging the fluid from the space S formed by the substrate holding member 121 and the recessed portion 27 of the transfer substrate 21 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). be able to. In the example shown in FIG. 6B, the direction of the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 is deviated from the vertical direction, and thus the progress of the flattening of the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is performed. Along with this, the direction of the normal N changes so as to be the vertical direction. Therefore, the mold holding member 111 is made flat so that the thin portion 18 of the mold 11 is flattened and the normal line N ′ at the center C ′ of the mold 11 coincides with the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A. To operate.

後述の硬化工程の前に、上記のようにモールド11の薄肉部18を平坦化させるとともに、転写基板21の薄肉部28を平坦化させることにより、被成形樹脂層32における残膜部位(モールド11と転写基板21との間隙に存在する部位)の厚み分布がより均一なものとなる。
尚、上記のように、インプリント領域23に1箇所の単位インプリント領域のみが画定されている場合、この1箇所の単位インプリント領域について、上記の単位インプリント領域23Aと同様の操作を行うことができる。
Before the curing step described later, the thin portion 18 of the mold 11 is flattened as described above, and the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is flattened to thereby form a remaining film portion (mold 11) in the resin layer 32 to be molded. The thickness distribution of the portion existing in the gap between the transfer substrate 21 and the transfer substrate 21 becomes more uniform.
As described above, when only one unit imprint area is defined in the imprint area 23, the same operation as that of the unit imprint area 23A is performed for the one unit imprint area. be able to.

<硬化工程>
次いで、モールド11側から光照射を行い、被成形樹脂層32を硬化させて、モールド11の凹凸構造16が転写された転写樹脂層33とする(図7(B))。この硬化工程では、転写基板21が光透過性の材料からなる場合、転写基板21側から光照射を行ってもよく、また、転写基板21とモールド11の両側から光照射を行ってもよい。
また、被成形樹脂組成物が熱硬化性樹脂である場合には、被成形樹脂層32に対して加熱処理を施すことにより硬化させることができる。
<Curing process>
Next, light irradiation is performed from the mold 11 side, and the resin layer 32 to be molded is cured to form a transfer resin layer 33 to which the concavo-convex structure 16 of the mold 11 is transferred (FIG. 7B). In this curing step, when the transfer substrate 21 is made of a light-transmitting material, light irradiation may be performed from the transfer substrate 21 side, or light irradiation may be performed from both sides of the transfer substrate 21 and the mold 11.
Further, when the molding resin composition is a thermosetting resin, the molding resin layer 32 can be cured by heat treatment.

<離型工程>
次に、離型工程にて、単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと、モールド11の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′とを一致させたまま、転写基板21の窪み部27が存在する領域の薄肉部28を湾曲させ、モールド11の窪み部17が存在する領域の薄肉部18を湾曲させる(図8(A))。このようなモールド11の薄肉部18の湾曲は、図示しない流体供給排出機構により、モールド保持部材111とモールド11の窪み部17とで形成される空間S′に流体を圧入して加圧することにより行うことができる。同様に、転写基板21の薄肉部28の湾曲は、図示しない流体供給排出機構により、基板保持部材121と転写基板21の窪み部27とで形成される空間Sに流体を圧入して加圧することにより行うことができる。図8(A)に示される例では、薄肉部28の湾曲が進むにしたがって、転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nの方向は鉛直方向から外れることとなる。したがって、モールド11の薄肉部18の湾曲を進めるとともに、モールド11の中心C′における法線N′が、単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと一致するように、モールド保持部材111を操作する。
<Release process>
Next, in the mold release process, the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A and the normal line N ′ at the center C ′ of the uneven structure region 15 of the mold 11 are made to coincide with each other. The thin-walled portion 28 in the region where the hollow portion 27 exists is curved, and the thin-walled portion 18 in the region where the hollow portion 17 of the mold 11 exists is curved (FIG. 8A). Such bending of the thin portion 18 of the mold 11 is caused by pressurizing and pressurizing a fluid into a space S ′ formed by the mold holding member 111 and the recess portion 17 of the mold 11 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). It can be carried out. Similarly, the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is curved by pressurizing and pressurizing the fluid into the space S formed by the substrate holding member 121 and the recess portion 27 of the transfer substrate 21 by a fluid supply / discharge mechanism (not shown). Can be performed. In the example shown in FIG. 8A, the direction of the normal N at the center C of the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 deviates from the vertical direction as the thin portion 28 curves. Therefore, the mold holding member 111 is moved so that the thin portion 18 of the mold 11 is curved and the normal line N ′ at the center C ′ of the mold 11 coincides with the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A. Manipulate.

次いで、転写樹脂層31とモールド11とを引き離して、転写樹脂層33であるパターン構造体35を転写基板21の単位インプリント領域23A上に位置させた状態とする(図8(B))。上記のようにモールド11の薄肉部18を湾曲させるとともに、転写基板21の薄肉部28を湾曲させた後、転写樹脂層31とモールド11との引き離しを行うことにより、転写樹脂層31とモールド11とが接触している領域の外周側からの引き離しが容易となり、形成したパターン構造体35の欠陥発生、モールド11の損傷を防止することができる。
その後、インプリント領域23を構成する他の単位インプリント領域23B,23C,23Dに、上記の供給工程、接触工程、硬化工程、離型工程を繰り返して、パターン構造体35を順次形成する。
このようなパターン構造体の製造方法では、窪み部を有する転写基板に、高精度のパターン構造体を多面付けで安定して作製することができる。
Next, the transfer resin layer 31 and the mold 11 are separated from each other, so that the pattern structure 35 as the transfer resin layer 33 is positioned on the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 (FIG. 8B). As described above, the thin portion 18 of the mold 11 is bent and the thin portion 28 of the transfer substrate 21 is bent, and then the transfer resin layer 31 and the mold 11 are separated, whereby the transfer resin layer 31 and the mold 11 are separated. It is easy to separate the region in contact with the outer periphery from the outer peripheral side, and it is possible to prevent occurrence of defects in the formed pattern structure 35 and damage to the mold 11.
Thereafter, the pattern structure 35 is sequentially formed in the other unit imprint regions 23B, 23C, and 23D constituting the imprint region 23 by repeating the above-described supply process, contact process, curing process, and mold release process.
In such a method for manufacturing a pattern structure, a highly accurate pattern structure can be stably formed on a transfer substrate having a depression by multi-faceting.

本発明では、転写基板21が基部22の面22a上、凸構造部24の面24a上にハードマスク材料層を有している場合、上記のように、インプリント領域23を構成する全ての単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dにおいて、ハードマスク材料層上にパターン構造体35を形成した後、このパターン構造体をエッチングマスクとして、4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dにおいて同時にハードマスク材料層のエッチングを行うことができる。また、1箇所の単位インプリント領域毎に、パターン構造体35の形成、このパターン構造体をエッチングマスクとしたハードマスク材料層のエッチングを行ってもよい。
また、本発明では、例えば、上述の実施形態において使用するモールド11を、図10に示すように、凸構造部14の周囲の四隅にアライメントマーク51を備えたものとし、また、転写基板11を、図11に示すように、凸構造部24の周囲に、各単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dに対応したアライメントマーク55を備えたものとしてもよい。そして、接触工程において、所望の単位インプリント領域、例えば、図11に示される単位インプリント領域23Aに対するモールド11を用いたインプリントでは、転写基板21が有するアライメントマーク55の中の○で囲んだ3箇所のアライメントマーク55と、モールド11の4箇所のアライメントマーク51とを用いて位置合わせを行ってもよい。
In the present invention, when the transfer substrate 21 has a hard mask material layer on the surface 22a of the base portion 22 and on the surface 24a of the convex structure portion 24, all the units constituting the imprint region 23 as described above. In the imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D, after the pattern structure 35 is formed on the hard mask material layer, the four unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D are formed using the pattern structure as an etching mask. At the same time, the hard mask material layer can be etched. Alternatively, the pattern structure 35 may be formed for each unit imprint region, and the hard mask material layer may be etched using the pattern structure as an etching mask.
In the present invention, for example, the mold 11 used in the above embodiment is provided with alignment marks 51 at the four corners around the convex structure portion 14 as shown in FIG. As shown in FIG. 11, an alignment mark 55 corresponding to each unit imprint region 23A, 23B, 23C, 23D may be provided around the convex structure portion 24. In the contact process, in the imprint using the mold 11 for a desired unit imprint region, for example, the unit imprint region 23A shown in FIG. 11, the circle is enclosed in the alignment mark 55 of the transfer substrate 21. The alignment may be performed using the three alignment marks 55 and the four alignment marks 51 of the mold 11.

上述の実施形態は例示であり、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、モールド11は、窪み部17を有していないものであってもよい。図12は、このような窪み部17を有していないモールド11′を使用しての接触工程を説明するための図であり、図6(A)に相当する図である。図12に示されるように、モールド保持部材111に保持されたモールド11′は、上述の実施形態におけるモールド11の湾曲、平坦化の操作が不要となるが、モールド11′の凹凸構造領域15の中心C′における法線N′を、転写基板21の単位インプリント領域23Aの中心Cにおける法線Nと一致させる操作は、同様に行う必要がある。これにより、単位インプリント領域23Aに供給された被成形樹脂組成物の液滴31とモールド11′とが最初に接触する位置は、単位インプリント領域23Aの中央となる。したがって、単位インプリント領域23Aにおける被成形樹脂組成物の展開が均一となり、形成される被成形樹脂層における残膜部位(モールド11′と転写基板21との間隙に存在する部位)の厚み分布の均一なものとなる。   The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the mold 11 may not have the recess 17. FIG. 12 is a view for explaining a contact process using such a mold 11 ′ that does not have the depression 17, and corresponds to FIG. 6 (A). As shown in FIG. 12, the mold 11 ′ held by the mold holding member 111 does not require the operation of bending and flattening the mold 11 in the above-described embodiment, but the uneven structure region 15 of the mold 11 ′ is not necessary. The operation of making the normal line N ′ at the center C ′ coincide with the normal line N at the center C of the unit imprint region 23A of the transfer substrate 21 needs to be performed in the same manner. Thereby, the position where the droplet 31 of the molding resin composition supplied to the unit imprint region 23A and the mold 11 ′ first come into contact is the center of the unit imprint region 23A. Therefore, the development of the molding resin composition in the unit imprint region 23A becomes uniform, and the thickness distribution of the remaining film portion (the portion existing in the gap between the mold 11 ′ and the transfer substrate 21) in the molding resin layer to be formed. It will be uniform.

また、接触工程で、転写基板21とモールド11とを近接させて被成形樹脂層32を形成した後、転写基板21の窪み部27が存在する領域の薄肉部28の平坦化、モールド11の窪み部17が存在する領域の薄肉部18の平坦化を行った場合であっても、離型工程では、モールド11の薄肉部18の湾曲、転写基板21の薄肉部28の湾曲を行わず、転写樹脂層31とモールド11との引き離しを行ってもよい。   Further, in the contacting step, after the transfer substrate 21 and the mold 11 are brought close to each other and the molding resin layer 32 is formed, the thinned portion 28 in the region where the recess portion 27 of the transfer substrate 21 exists, the depression of the mold 11 is formed. Even in the case where the thin portion 18 in the region where the portion 17 exists is flattened, the thinning portion 18 of the mold 11 and the thin portion 28 of the transfer substrate 21 are not curved in the mold release process. The resin layer 31 and the mold 11 may be pulled apart.

[インプリント用モールドの製造方法]
図13は、本発明のインプリント用モールドの製造方法により製造するモールドの一例を示す平面図であり、図14は、図13に示されるモールドのIII−III線における断面図である。図13、図14に示されるモールド41は、基部42と、この基部42の一方の面42aに周囲から突出している凸構造部44を有している。この凸構造部44の表面44aには、4箇所の単位凹凸構造領域43A,43B,43C,43Dからなる凹凸構造領域43が画定されており、4箇所の単位凹凸構造領域43A,43B,43C,43Dには凹凸構造46が位置している。また、基部42の反対側の面42bには、凹凸構造領域43の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部47を凹凸構造領域43を包含するように有している。尚、図13では、窪み部47の周縁を一点鎖線で示しており、凹凸構造46を省略している。また、図示例では、凹凸構造領域43は4箇所の単位凹凸構造領域43A,43B,43C,43Dで構成されているが、単位凹凸構造領域の数、配置には特に制限はない。
[Method for producing imprint mold]
FIG. 13 is a plan view showing an example of a mold manufactured by the method for manufacturing an imprint mold of the present invention, and FIG. 14 is a cross-sectional view taken along line III-III of the mold shown in FIG. A mold 41 shown in FIGS. 13 and 14 has a base 42 and a convex structure 44 protruding from the periphery on one surface 42a of the base 42. On the surface 44a of the convex structure portion 44, a concave / convex structure region 43 including four unit concave / convex structure regions 43A, 43B, 43C, and 43D is defined, and the four unit concave / convex structure regions 43A, 43B, 43C, The uneven structure 46 is located at 43D. Further, the surface 42 b on the opposite side of the base portion 42 has a recess 47 having a planar view shape with a larger area than the planar view shape of the uneven structure region 43 so as to include the uneven structure region 43. In FIG. 13, the periphery of the recess 47 is indicated by a one-dot chain line, and the concavo-convex structure 46 is omitted. In the illustrated example, the concavo-convex structure region 43 includes four unit concavo-convex structure regions 43A, 43B, 43C, and 43D. However, the number and arrangement of the unit concavo-convex structure regions are not particularly limited.

次に、本発明のインプリント用モールドの製造方法の一例を、上記のモールド41の製造を例として説明する。図15は、本発明のインプリント用モールドの製造方法の一実施形態を示す工程図であり、図14に相当する断面を示している。
本実施形態では、上述の転写基板21の基部22の面22a上、凸構造部24の表面24a上にハードマスク材料層29を備えた基板を、モールド製造用基板21′として使用する。このため、モールド製造用基板21′において転写基板21と同じ部材には同じ部材番号を付して示している。このモールド製造用基板21´における4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dは、インプリント用モールド41において4箇所の単位凹凸構造領域43A,43B,43C,43Dとなる。また、モールド製造用基板21´における窪み部27は、インプリント用モールド41における窪み部47となる。
本発明のインプリント用モールドの製造方法では、本発明のパターン構造体の製造方法により、モールド製造用基板21′のハードマスク材料層29上の4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dに、レジストパターン層であるパターン構造体35を形成する(図15(A))。
Next, an example of the method for producing an imprint mold of the present invention will be described by taking the production of the mold 41 as an example. FIG. 15 is a process diagram showing an embodiment of a method for producing an imprint mold of the present invention, and shows a cross section corresponding to FIG.
In the present embodiment, a substrate provided with a hard mask material layer 29 on the surface 22a of the base portion 22 of the transfer substrate 21 and the surface 24a of the convex structure portion 24 is used as the mold manufacturing substrate 21 ′. For this reason, in the mold manufacturing substrate 21 ′, the same members as those of the transfer substrate 21 are denoted by the same member numbers. The four unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D in the mold manufacturing substrate 21 ′ become the four unit uneven structure regions 43A, 43B, 43C, and 43D in the imprint mold 41. Further, the recess 27 in the mold manufacturing substrate 21 ′ becomes a recess 47 in the imprint mold 41.
In the imprint mold manufacturing method of the present invention, the four unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and the like on the hard mask material layer 29 of the mold manufacturing substrate 21 ′ are manufactured by the pattern structure manufacturing method of the present invention. A pattern structure 35 which is a resist pattern layer is formed on 23D (FIG. 15A).

次に、パターン構造体35を介してハードマスク材料層29をエッチングしてハードマスク29´を形成する(図15(B))。
次いで、ハードマスク29′を介してモールド製造用基板21′をエッチングして凹凸構造46を形成することにより、図13、図14に示すようなインプリント用モールド41を得ることができる。このように、形成したハードマスク29′をマスクとして、4箇所の単位インプリント領域23A,23B,23C,23Dにおいて同時時にモールド製造用基板21′をエッチングするので、4箇所の単位凹凸構造領域43A,43B,43C,43Dに形成される凹凸構造46の凹部深さが均一なものとなる。
このような本発明のインプリント用モールドの製造方法では、凹凸構造が位置する単位凹凸構造領域を多面付けで有するインプリント用モールドを高い精度で製造することができる。
上述の実施形態は例示であり、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。例えば、モールド製造用基板21′は、凸構造部24を備えていないものであってもよい。
Next, the hard mask material layer 29 is etched through the pattern structure 35 to form a hard mask 29 '(FIG. 15B).
Next, the mold manufacturing substrate 21 ′ is etched through the hard mask 29 ′ to form the concavo-convex structure 46, whereby an imprint mold 41 as shown in FIGS. 13 and 14 can be obtained. Since the mold manufacturing substrate 21 ′ is etched simultaneously in the four unit imprint regions 23A, 23B, 23C, and 23D using the hard mask 29 ′ thus formed as a mask, the four unit uneven structure regions 43A are etched. , 43B, 43C, 43D, the concave-convex structure 46 has a uniform recess depth.
In such a method for producing an imprint mold of the present invention, an imprint mold having a multi-sided unit concavo-convex structure region where the concavo-convex structure is located can be produced with high accuracy.
The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the mold manufacturing substrate 21 ′ may not include the convex structure portion 24.

インプリント法に使用するレプリカモールド等、微細な凹凸構造を多面付けで有するパターン構造体の形成を必要とする種々の加工に利用可能である。   The present invention can be used for various processes that require the formation of a pattern structure having a multi-sided fine concavo-convex structure, such as a replica mold used in the imprint method.

11…モールド
14…凸構造部
15…凹凸構造領域
16…凹凸構造
17…窪み部
21…転写基板
23…インプリント領域
23A,23B,23C,23D…単位インプリント領域
24…凸構造部
27…窪み部
31…液滴
32…被成形樹脂層
33…転写樹脂層
35…パターン構造体
21′…モールド製造用基板
29…ハードマスク材料層
29′…ハードマスク
41…インプリント用モールド
43…凹凸構造領域
43A,43B,43C,43D…単位凹凸構造領域
46…凹凸構造
47…窪み部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Mold 14 ... Convex structure part 15 ... Uneven structure area 16 ... Uneven structure 17 ... Indentation part 21 ... Transfer substrate 23 ... Imprint area 23A, 23B, 23C, 23D ... Unit imprint area 24 ... Convex structure part 27 ... Indentation Part 31: Droplet 32 ... Molded resin layer 33 ... Transfer resin layer 35 ... Pattern structure 21 '... Mold manufacturing substrate 29 ... Hard mask material layer 29' ... Hard mask 41 ... Imprint mold 43 ... Uneven structure region 43A, 43B, 43C, 43D ... Unit uneven structure region 46 ... Uneven structure 47 ... Depression

Claims (12)

一方の面に単位インプリント領域を有し、反対側の面に前記単位インプリント領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を、前記単位インプリント領域を包含するように有する転写基板を用い、該転写基板の前記単位インプリント領域に、被成形樹脂組成物を供給する供給工程と、
凹凸構造領域に凹凸構造を有するモールドと前記転写基板とを近接させることにより前記モールドと前記転写基板との間に前記被成形樹脂組成物を展開し被成形樹脂層を形成する接触工程と、
前記被成形樹脂層を硬化させることにより転写樹脂層とする硬化工程と、
前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すことにより、前記転写樹脂層であるパターン構造体を前記転写基板上に位置させた状態とする離型工程と、を有し、
前記接触工程では、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、前記被成形樹脂組成物が供給された前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させるようにして、前記モールドと前記転写基板とを近接させることを特徴とするパターン構造体の製造方法。
A depression having a unit imprint area on one surface and having a planar view shape having a larger area than the planar view shape of the unit imprint area on the opposite surface is included to include the unit imprint area. A supply step of supplying a molding resin composition to the unit imprint region of the transfer substrate using a transfer substrate having
A contact step of forming the molded resin layer by unfolding the molded resin composition between the mold and the transfer substrate by bringing the mold having the concavo-convex structure in the concavo-convex structure region close to the transfer substrate;
A curing step of curing the molded resin layer to form a transfer resin layer;
A mold release step in which the pattern structure that is the transfer resin layer is positioned on the transfer substrate by separating the transfer resin layer and the mold;
In the contacting step, a region where the depression portion of the transfer substrate is present is curved so as to have a convex shape on the mold side, and at the center of the unit imprint region to which the molding resin composition is supplied. A method of manufacturing a pattern structure, wherein the mold and the transfer substrate are brought close to each other so that a normal line and a normal line at the center of the concavo-convex structure region of the mold coincide with each other.
前記転写基板は、複数の前記単位インプリント領域からなるインプリント領域を有し、前記窪み部の平面視形状の面積は、前記インプリント領域の平面視形状の面積よりも広く、各単位インプリント領域に対して前記供給工程、前記接触工程、前記硬化工程、前記離型工程を実行することを特徴とする請求項1に記載のパターン構造体の製造方法。   The transfer substrate has an imprint region composed of a plurality of unit imprint regions, and the area of the recessed portion in plan view is larger than the area of the imprint region in plan view, and each unit imprint The method for manufacturing a pattern structure according to claim 1, wherein the supplying step, the contacting step, the curing step, and the releasing step are performed on a region. 前記接触工程では、前記モールドと前記被成形樹脂組成物とを接触した後、前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させたまま、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を平坦化させることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のパターン構造体の製造方法。   In the contact step, after the mold and the resin composition to be molded are contacted, the normal line at the center of the unit imprint region and the normal line at the center of the uneven structure region of the mold remain matched. The method for producing a pattern structure according to claim 1, wherein a region where the depression portion of the transfer substrate is present is flattened. 前記離型工程では、前記単位インプリント領域の中心における法線と、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線とを一致させたまま、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、その後、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すことを特徴とする請求項3に記載のパターン構造体の製造方法。   In the mold release step, the region where the depression portion of the transfer substrate is present remains while the normal line at the center of the unit imprint region and the normal line at the center of the uneven structure region of the mold are matched. 4. The method of manufacturing a pattern structure according to claim 3, wherein the pattern resin is curved so as to have a convex shape on the mold side, and then the transfer resin layer and the mold are separated from each other. 前記モールドは、一方の面に前記凹凸構造が位置する前記凹凸構造領域を有し、反対側の面に前記凹凸構造領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記凹凸構造領域を包含するように有し、
前記接触工程では、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を前記転写基板側に凸状の形態となるように湾曲させ、前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記被成形樹脂組成物が供給された前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させるようにして、前記モールドと前記転写基板とを近接させることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載のパターン構造体の製造方法。
The mold has the concavo-convex structure region in which the concavo-convex structure is located on one surface, and a concave portion having a planar view shape having a larger area than the plan view shape of the concavo-convex structure region on the opposite surface. Having a structural region,
In the contacting step, a region where the hollow portion of the mold is present is curved so as to form a convex shape toward the transfer substrate, and a normal line at the center of the concavo-convex structure region and the resin composition to be molded are 5. The pattern according to claim 1, wherein the mold and the transfer substrate are brought close to each other so as to coincide with a normal line at a center of the supplied unit imprint region. Manufacturing method of structure.
前記接触工程では、前記モールドと前記被成形樹脂組成物とを接触した後、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させたまま、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を平坦化させるとともに、前記転写基板の前記インプリント領域を平坦化させることを特徴とする請求項5に記載のパターン構造体の製造方法。   In the contact step, after contacting the mold and the resin composition to be molded, the normal line at the center of the uneven structure region of the mold and the normal line at the center of the unit imprint region remain matched. The method for producing a pattern structure according to claim 5, wherein the area where the hollow portion of the mold is present is flattened and the imprint area of the transfer substrate is flattened. 前記離型工程では、前記モールドの前記凹凸構造領域の中心における法線と、前記単位インプリント領域の中心における法線とを一致させたまま、前記モールドの前記窪み部が存在する領域を前記転写基板側に凸状の形態となるように湾曲させるとともに、前記転写基板の前記窪み部が存在する領域を前記モールド側に凸状の形態となるように湾曲させ、その後、前記転写樹脂層と前記モールドを引き離すことを特徴とする請求項6に記載のパターン構造体の製造方法。   In the mold release step, a region where the depression portion of the mold exists is transferred while keeping a normal line at the center of the uneven structure region of the mold and a normal line at the center of the unit imprint region. The substrate is curved so as to have a convex shape on the substrate side, and the region of the transfer substrate where the depression is present is curved so as to have a convex shape on the mold side, and then the transfer resin layer and the The pattern structure manufacturing method according to claim 6, wherein the mold is pulled apart. 前記モールドは、前記凹凸構造が位置する前記凹凸構造領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいことを特徴とする請求項5乃至請求項7のいずれかに記載のパターン構造体の製造方法。   In the mold, the concavo-convex structure region where the concavo-convex structure is located is present on the surface of the convex structure portion protruding from the periphery, and the area of the convex structure portion in plan view is the plan view shape of the recess portion The method of manufacturing a pattern structure according to claim 5, wherein the pattern structure is smaller than the area of the pattern structure. 前記転写基板は、前記インプリント領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいことを特徴とする請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のパターン構造体の製造方法。   In the transfer substrate, the imprint region is present on the surface of the convex structure portion protruding from the periphery, and the area of the convex structure portion in plan view is smaller than the area of the recess portion in plan view The method for manufacturing a pattern structure according to any one of claims 1 to 8, wherein 前記モールドは、前記凹凸構造領域の周囲に複数のアライメントマークが位置し、
前記転写基板は、前記単位インプリント領域の周囲に複数のアライメントマークを有し、
前記接触工程では、前記転写基板が有する複数の前記アライメントマークと、前記モールドが有する複数の前記アライメントマークとを使用して位置合わせを行うことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載のパターン構造体の製造方法。
In the mold, a plurality of alignment marks are located around the concavo-convex structure region,
The transfer substrate has a plurality of alignment marks around the unit imprint region,
10. The alignment according to claim 1, wherein in the contacting step, alignment is performed using the plurality of alignment marks included in the transfer substrate and the plurality of alignment marks included in the mold. The manufacturing method of the pattern structure as described in any one of.
凹凸構造が位置する複数の単位凹凸構造領域からなる凹凸構造領域を一方の面に有し、反対側の面に前記凹凸構造領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記凹凸構造領域を包含するように有するインプリント用モールドの製造方法において、
一方の面に複数の単位インプリント領域が画定されているインプリント領域を有するとともに、少なくとも前記インプリント領域に位置するハードマスク材料層を有し、反対側の面に前記インプリント領域の平面視形状よりも広い面積の平面視形状をもつ窪み部を前記インプリント領域を包含するように有するモールド製造用基板を使用し、各単位インプリント領域の前記ハードマスク材料層上に、請求項1乃至請求項10のいずれかに記載のパターン構造体の製造方法によって、レジストパターン層であるパターン構造体を形成し、
前記パターン構造体を介して前記ハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成し、次いで、前記ハードマスクを介して前記モールド製造用基板をエッチングすることを特徴とするインプリント用モールドの製造方法。
A concave-convex portion having a concavo-convex structure region composed of a plurality of unit concavo-convex structure regions where the concavo-convex structure is located on one surface, and having a planar view shape with a larger area than the planar view shape of the concavo-convex structure region on the opposite surface In the method for producing an imprint mold having the concavo-convex structure region,
It has an imprint area in which a plurality of unit imprint areas are defined on one surface, and has a hard mask material layer positioned at least in the imprint area, and a plan view of the imprint area on the opposite surface A mold manufacturing substrate having a depression having a plan view shape with a larger area than the shape so as to include the imprint region, and on the hard mask material layer of each unit imprint region, A pattern structure that is a resist pattern layer is formed by the method for manufacturing a pattern structure according to claim 10,
Etching the hard mask material layer through the pattern structure to form a hard mask, and then etching the mold manufacturing substrate through the hard mask. .
前記モールド製造用基板は、前記インプリント領域が、周囲から突出した凸構造部の表面に存在するものであり、該凸構造部の平面視形状の面積は前記窪み部の平面視形状の面積よりも小さいことを特徴とする請求項11に記載のインプリント用モールドの製造方法。   In the mold manufacturing substrate, the imprint region is present on the surface of the convex structure portion protruding from the periphery, and the area of the convex structure portion in plan view is larger than the area of the recess portion in plan view shape. The method for producing an imprint mold according to claim 11, wherein the mold is small.
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