JP3819397B2

JP3819397B2 - Imprint method

Info

Publication number: JP3819397B2
Application number: JP2004100553A
Authority: JP
Inventors: 尚子木原; 正敏櫻井; 芳幸鎌田; 勝之内藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2004-03-30
Filing date: 2004-03-30
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2024-03-30
Also published as: JP2005286222A

Description

本発明は半導体回路や情報記録装置の製造に使用するインプリント技術に関し、特に微細な凹凸パターンを転写するナノインプリントに使用するインプリント用スタンパ、インプリント用スタンパの製造方法、インプリント方法及びインプリント用スタンパの分解方法に関する。 The present invention relates to an imprint technique used for manufacturing a semiconductor circuit or an information recording apparatus, and more particularly to an imprint stamper used for nanoimprint for transferring a fine uneven pattern, a method for manufacturing an imprint stamper, an imprint method, and an imprint. The present invention relates to a method for disassembling a stamper.

近年、汎用のコンピュータ等に用いられている情報記録装置は、音声や動画等の大容量のデータを取り扱うようになり記録容量の増大が求められている。記録容量を増やすために情報記録装置は、これまでよりも更に高記録密度化、及び高集積化を進めなくてはならない。 In recent years, information recording apparatuses used in general-purpose computers and the like have been handling large-capacity data such as voice and moving images, and an increase in recording capacity has been demanded. In order to increase the recording capacity, the information recording apparatus has to advance higher recording density and higher integration than before.

回路の集積度や記録密度を向上させるためには、より微細な加工技術が必要である。微細な加工技術として、露光プロセスを用いたフォトリソグラフィ技術は、一度に大面積の微細加工が可能であるが、光の波長以下の分解能を持たない。したがって、フォトリソグラフィ技術では、例えば１００ｎｍ以下の微細構造の作成は困難である。１００ｎｍ以下の微細加工技術としては、電子線リソグラフィや集束イオンビームリソグラフィ等の方法が知られているが、スループットの悪さが問題となっている。 In order to improve the degree of circuit integration and recording density, a finer processing technique is required. As a fine processing technique, a photolithography technique using an exposure process can perform a fine processing of a large area at a time, but does not have a resolution below the wavelength of light. Therefore, it is difficult to create a fine structure of, for example, 100 nm or less with the photolithography technique. As fine processing techniques of 100 nm or less, methods such as electron beam lithography and focused ion beam lithography are known, but poor throughput is a problem.

光の波長以下の微細構造を高スループットで作成する手法としては、あらかじめ電子線リソグラフィ等により所定の微細凹凸パターンを作成したスタンパを、レジストを塗布した基板に押し付け、スタンパの凹凸を基板のレジスト膜に転写するナノインプリント法がある（例えば、非特許文献１参照。）。 As a technique for creating a fine structure with a wavelength equal to or less than the wavelength of light at a high throughput, a stamper on which a predetermined fine uneven pattern has been created in advance by electron beam lithography or the like is pressed against a resist-coated substrate, and the unevenness of the stamper is applied to the resist film on the substrate. There is a nanoimprinting method for transferring to (see, for example, Non-Patent Document 1).

上述のナノインプリント法においては、レジストを塗布した基板をガラス転移温度以上に加熱してレジストを軟化させるために、スタンパとレジスト基板を剥がす工程において、スタンパにレジスト膜の一部が付着したまま剥がれる「レジスト膜はがれ」が起きることがある。また、上述のナノインプリント法を用いて広い領域にスタンパの凹凸を均一に転写する場合、スタンパ表面と基板表面との高い平行度が要求される。更に、大面積の基板表面に均一にスタンパの加重を分散させるのは非常に困難である。 In the above-described nanoimprint method, the resist-coated substrate is heated to a temperature higher than the glass transition temperature to soften the resist, and in the step of peeling the stamper and the resist substrate, the resist film is peeled off while a part of the resist film is attached. "Resist film peeling" may occur. In addition, when the unevenness of the stamper is uniformly transferred to a wide area using the nanoimprint method described above, high parallelism between the stamper surface and the substrate surface is required. Furthermore, it is very difficult to uniformly distribute the weight of the stamper on the substrate surface having a large area.

これらの問題点を回避する方策として室温・大気圧において５０ＭＰａ以上の高圧でプレスして転写する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
エス．ワイ．チョウ（Ｓ．Ｙ．Ｃｈｏｕ），「ナノインプリントリソグラフィー技術（Nano Imprint Lithography technology）」，アプライド・フィジックス・レターズ（Applied Physics Letters）第７６巻，１９９５年，ｐ．３１１４特開２００３−１５７５２０号公報 As a measure for avoiding these problems, a method of pressing and transferring at a high pressure of 50 MPa or more at room temperature and atmospheric pressure has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
S. Wy. S.Y. Chou, “Nano Imprint Lithography technology”, Applied Physics Letters, Vol. 76, 1995, p. 3114 JP 2003-157520 A

しかしながら、高圧プレスによるナノインプリント法では、スタンパと基板間の異物等による印加圧力の不均一によってスタンパが破壊されてしまう危険性がある。インプリントに使用するスタンパは、電子線加工などによって形成されたレジストパターンより電鋳などによって形成されるものであり、煩雑な工程を経て作成され高額であるため、複数の製造はコスト的に問題がある。 However, in the nanoimprint method using a high-pressure press, there is a risk that the stamper may be destroyed due to nonuniform application pressure due to foreign matter or the like between the stamper and the substrate. The stamper used for imprinting is formed by electroforming from a resist pattern formed by electron beam processing, etc., and is expensive because it is created through complicated processes, so multiple manufacturing is a problem in terms of cost There is.

そこで、本発明は上記課題を解決するためになされたものであって、レジスト基板全面均一に高精度のインプリントを行うことが可能であるインプリント方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in order to solve the above problems, and an object thereof is to provide a resist substrate whole surface uniformly can der to perform highly accurate imprint Ru imprint method.

また本発明は、第１基板と、第１基板上に設けられ輻射エネルギーにより剥離性を示す剥離膜と、剥離膜上に設けられロックウェル硬度のスケールがＭ８０以上であり表面に凹凸パターンを有する転写部とを備えるインプリント用スタンパを、インプリント装置の第２プレス板に設置するステップと、パターン転写用レジスト膜を有する第２基板を、インプリント装置の第１プレス板に設置するステップと、転写部とパターン転写用レジスト膜が対向するように第１プレス板と第２プレス板とを押圧して、パターン転写用レジスト膜にインプリント用スタンパの凹凸パターンを転写するステップと、第１プレス板と第２プレス板との押圧を解除し、結合されたインプリント用スタンパと第２基板に輻射エネルギーを供給して、転写部を第２基板側に残存させたまま第１基板と剥離膜を剥離するステップとを含むことを特徴とするインプリント方法を提供する。保持基板と剥離膜を剥離する工程においては、剥離膜に剥離性を付与させるための輻射エネルギーの照射は第１プレス板と第２プレス板との押圧の解除前、解除後、どちらであってもかまわない。 The present invention also provides a first substrate, a release film that is provided on the first substrate and exhibits releasability by radiant energy, a scale of Rockwell hardness provided on the release film is M80 or more, and has an uneven pattern on the surface. A step of installing an imprint stamper comprising a transfer section on a second press plate of the imprint apparatus; and a step of installing a second substrate having a pattern transfer resist film on the first press plate of the imprint apparatus; Pressing the first press plate and the second press plate so that the transfer portion and the pattern transfer resist film face each other, and transferring the uneven pattern of the imprint stamper to the pattern transfer resist film; The pressing of the press plate and the second press plate is released, the radiant energy is supplied to the combined imprint stamper and the second substrate, and the transfer portion is set to the second group. Providing an imprint method which comprises the steps of peeling the first substrate and the release layer remains is left on the side. In the step of peeling the holding substrate and the release film, the irradiation of radiation energy for imparting peelability to the release film is either before or after the release of the press between the first press plate and the second press plate. It doesn't matter.

本発明によれば、レジスト基板全面均一に高精度のインプリントを行うことが可能であるインプリント方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a can der Ru imprinting method of performing resist whole substrate surface uniformly high precision imprint.

以下に図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には同一又は類似の符号で表している。但し、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。したがって、具体的な厚みや寸法は以下の説明を照らし合わせて判断するべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following description of the drawings, the same or similar parts are denoted by the same or similar reference numerals. However, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Therefore, specific thicknesses and dimensions should be determined in light of the following description. Moreover, it is a matter of course that portions having different dimensional relationships and ratios are included between the drawings.

（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係るインプリント用スタンパは、図１に示すように、保持基板（第１基板）１０と、保持基板１０上の輻射エネルギーにより保持基板より剥離性を示す剥離膜２０と、剥離膜２０上にロックウェル硬度のスケールがＭ８０以上であり、表面に凹凸パターンを有する転写部３０とを備える。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, an imprint stamper according to a first embodiment of the present invention includes a holding substrate (first substrate) 10 and a release film that exhibits releasability from the holding substrate due to radiation energy on the holding substrate 10. 20 and a transfer portion 30 having a Rockwell hardness scale of M80 or more on the release film 20 and having a concavo-convex pattern on the surface.

保持基板１０は、インプリント工程において、パターンを転写するレジスト膜に均等に圧力を与えるために、剥離膜２０を配置する面及び剥離膜２０を配置する面に対向する面を表面平坦化加工する。保持基板１０には、線膨張率が１５×１０^−６Ｋ^-1以下、好ましくは５．８×１０^−７Ｋ^-1以下の石英等の物質を用いることができる。保持基板１０の線膨張率が１５×１０^−６Ｋ^-1より大きいと、スタンパの寸法制御性が低下してしまい、正確にパターン転写ができなくなってしまう。 In the imprint process, the holding substrate 10 is subjected to surface flattening on the surface on which the release film 20 is disposed and the surface opposite to the surface on which the release film 20 is disposed in order to uniformly apply pressure to the resist film to which the pattern is transferred. . A material such as quartz having a linear expansion coefficient of 15 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ or less, preferably 5.8 × 10 ⁻⁷ K ⁻¹ or less can be used for the holding substrate 10. If the linear expansion coefficient of the holding substrate 10 is greater than 15 × 10 ⁻⁶ K ⁻¹ , the dimensional controllability of the stamper is deteriorated and pattern transfer cannot be performed accurately.

剥離膜２０は、輻射エネルギーを与えられることで剥離性を示し、保持基板１０との密着性を低下させる。輻射エネルギーとは、光又は熱エネルギー等である。光照射により剥離性を示す剥離膜２０としては、例えば重合性残基を含む光硬化モノマーを含有するポリマー混合物等を用いることができる。また、加熱により剥離性を示す剥離膜２０としては、例えば結晶性ポリマーと粘着性ポリマーとの混合物等の有機及び無機材料のポリマーを用いることができる。 The release film 20 exhibits peelability when given radiant energy, and reduces the adhesion with the holding substrate 10. Radiant energy is light or thermal energy. As the release film 20 exhibiting releasability by light irradiation, for example, a polymer mixture containing a photocuring monomer containing a polymerizable residue can be used. Moreover, as the peeling film 20 which shows peelability by heating, organic and inorganic polymers such as a mixture of a crystalline polymer and an adhesive polymer can be used, for example.

転写部３０は、パターンを転写するレジスト膜に半導体回路または、記録媒体用のトラック形状及びドット形状等の微細な凹凸を転写するひな形である。転写部３０は、電子線リソグラフィー法等で形成した加工原盤により、表面に微細な凹凸パターンが設けられる。転写部３０には、硬度がロックウェル硬度のスケールがＭ８０以上となるフェノール系樹脂、エポキシ樹脂、及びメラミン樹脂等のポリマー等を用いることができる。転写部３０の硬度がロックウェル硬度のスケールがＭ８０より小さいと、パターンを転写するレジスト膜に対して硬度が十分ではなく、正確にパターンが転写されない可能性がある。転写部３０にパターンを形成後、輻射エネルギーの照射などにより樹脂の硬化を行い形成されたパターン形状の保持および転写部３０の硬度を高めることが望ましいが、剥離膜２０が光照射による硬化反応で剥離性が発現する材料を用いている場合は、転写部硬化用の露光による剥離膜２０の剥離性の発現を避けるために露光波長を選択するためのフィルターを用いて露光することが好ましい。 The transfer unit 30 is a model for transferring fine irregularities such as a track shape and a dot shape for a semiconductor circuit or a recording medium to a resist film to which a pattern is transferred. The transfer unit 30 is provided with a fine concavo-convex pattern on the surface by a processing master formed by an electron beam lithography method or the like. The transfer unit 30 may be made of a polymer such as phenol resin, epoxy resin, and melamine resin having a hardness of Rockwell hardness of M80 or more. If the scale of the transfer section 30 is smaller than the Rockwell hardness scale M80, the hardness may not be sufficient for the resist film to which the pattern is transferred, and the pattern may not be transferred accurately. After forming the pattern on the transfer portion 30, it is desirable to cure the resin by irradiation of radiation energy or the like to maintain the formed pattern shape and increase the hardness of the transfer portion 30, but the release film 20 is cured by light irradiation. In the case of using a material exhibiting peelability, it is preferable to perform exposure using a filter for selecting an exposure wavelength in order to avoid the release of the release film 20 due to exposure for curing the transfer portion.

また、転写部３０の凹凸パターンを有する面には、パターンを転写するレジスト膜との離型性を向上させるために、４フッ化炭素（ＣＦ₄）プラズマ処理を施しても構わない。このときの表面処理は、処理後の転写部３０の表面と水の接触角を８０度以上にすることが望ましい。 The surface of the transfer portion 30 having the concavo-convex pattern may be subjected to carbon tetrafluoride (CF ₄ ) plasma treatment in order to improve the releasability from the resist film to which the pattern is transferred. In the surface treatment at this time, it is desirable that the contact angle between the surface of the transfer section 30 after the treatment and water is 80 degrees or more.

また、剥離膜２０と転写部３０との間には、図２に示すように、必要に応じ混合防止膜２４を設けることが好ましい。これは、剥離膜と転写膜の膜形成時のミキシングを防止するためである。ミキシングを回避するには剥離膜と転写膜のポリマーの溶解度パラメータは、少なくとも０．５(Ｊ・ｃｍ^-3)^1/2以上離れていることが好ましく、１(Ｊ・ｃｍ^-3)^1/2以上離れていると更に好ましい。剥離膜と転写膜に共通の溶媒が使用されている場合などは、剥離膜２０および転写部３０のポリマーと溶解度パラメータが少なくとも１(Ｊ・ｃｍ^-3)^1/2以上離れている混合防止膜２４を間に形成することが好ましい。この混合防止膜２４には例えばポリビニルアルコール、ポリエチレングリコールなどの水溶性のポリマーを用いることができる。 Further, as shown in FIG. 2, it is preferable to provide an anti-mixing film 24 between the release film 20 and the transfer portion 30 as required. This is to prevent mixing during film formation of the release film and the transfer film. In order to avoid mixing, the solubility parameter of the polymer of the release film and the transfer film is preferably separated by at least 0.5 (J · cm ⁻³ ) ^1/2 or more, and 1 (J · cm ⁻³ ) ^{1 /} More preferably, the distance is ² or more. In the case where a common solvent is used for the release film and the transfer film, etc., the mixing prevention film in which the solubility parameter is at least 1 (J · cm ⁻³ ) ^1/2 or more away from the polymer of the release film 20 and the transfer part 30. 24 is preferably formed in between. For the mixing preventing film 24, for example, a water-soluble polymer such as polyvinyl alcohol or polyethylene glycol can be used.

以下に、本発明の第１の実施形態に係る実施例を図３〜１１を参照しながら説明する。この実施例では、混合防止膜２４を形成した場合を示すが、混合防止膜２４を設けることは必須ではなく、混合防止膜２４を形成する工程を抜かして行えばよい。 Examples according to the first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. In this embodiment, the case where the anti-mixing film 24 is formed is shown. However, the provision of the anti-mixing film 24 is not essential, and the process of forming the anti-mixing film 24 may be omitted.

（実施例１）
（イ）まず、図３に示すように、例えば厚さ６ｍｍの透光性を有する表面平坦化加工された石英ガラスの保持基板１０を用意する。 Example 1
(A) First, as shown in FIG. 3, for example, a holding substrate 10 made of quartz glass having a translucent surface having a translucency of 6 mm is prepared.

（ロ）次に、分子量１０万のポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）を４０重量部、トリメチロールプロパントリメタクリレートを４０重量部、及び１−ヒドロキシ−シクロヘキシルフェニルケトンを０．５重量部をプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）に溶解し、固形成分量３％の溶液を調整する。そして、調整した固形成分量３％の溶液を図４に示すように、用意した保持基板１０上にスピナーを用いてスピン塗布し、ホットプレート等を用いて１００℃で1分加熱することで厚さ２０ｎｍの光架橋により剥離性を示す剥離膜２０を形成する。 (B) Next, 40 parts by weight of polymethyl methacrylate (PMMA) having a molecular weight of 100,000, 40 parts by weight of trimethylolpropane trimethacrylate, and 0.5 part by weight of 1-hydroxy-cyclohexyl phenyl ketone were mixed with propylene glycol monomethyl ether. Dissolve in acetate (PGMEA) to prepare a 3% solid component solution. Then, as shown in FIG. 4, the prepared solution having a solid content of 3% is spin-coated on the prepared holding substrate 10 using a spinner and heated at 100 ° C. for 1 minute using a hot plate or the like. A release film 20 showing peelability is formed by photocrosslinking with a thickness of 20 nm.

（ハ）次に、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を水に溶解し、固形成分量１％の溶液を用意する。そして、用意した固形成分量１％の溶液を図５に示すように、室温に冷却した剥離膜２０上にスピナーを用いてスピン塗布し、ホットプレート等を用いて加熱することで厚さ２０ｎｍの混合防止膜２４を形成する。 (C) Next, polyvinyl alcohol (PVA) is dissolved in water to prepare a solution having a solid content of 1%. Then, as shown in FIG. 5, the prepared solid component amount 1% solution is spin-coated on the release film 20 cooled to room temperature using a spinner and heated using a hot plate or the like to have a thickness of 20 nm. A mixing prevention film 24 is formed.

（ニ）次に、２，５−キシレノールとｍ−クレゾールの比が３：７から成る分子量８０００のノボラック樹脂を７０重量部、及び図１１の化学構造式に示す、２，６−ビス[(４−アジドフェニル)メチレン]−４−エチルシクロヘキサノン（ＢＡＣ−Ｅ）を３０重量部とするようにＰＧＭＥＡで溶解し、固形成分量５％の溶液を調整する。そして、調整した固形成分量５％の溶液を図６に示すように、室温に冷却した混合防止膜２４上にスピナーを用いてスピン塗布し、ホットプレート等を用いて加熱することで転写膜３２を形成する。転写膜３２の膜厚は、例えば１５０ｎｍである。 (D) Next, 70 parts by weight of a novolak resin having a molecular weight of 8000 having a ratio of 2,5-xylenol to m-cresol of 3: 7, and 2,6-bis [( 4-Azidophenyl) methylene] -4-ethylcyclohexanone (BAC-E) is dissolved in PGMEA so as to be 30 parts by weight to prepare a solution having a solid content of 5%. Then, as shown in FIG. 6, the prepared solid component amount 5% solution is spin-coated using a spinner on the anti-mixing film 24 cooled to room temperature, and heated using a hot plate or the like, thereby transferring the transfer film 32. Form. The film thickness of the transfer film 32 is, for example, 150 nm.

（ホ）次に、電子線リソグラフィにより作製された所望の凸凹のレジストパターンを有する母型から、ニッケル（Ｎｉ）電鋳により図７に示すオリジナルスタンパ６０を作製する。このオリジナルスタンパ６０を図８に示すように、１００ＭＰａで転写膜３２にプレスすることにより、オリジナルスタンパ６０から転写膜３２に凹凸パターンを転写し、転写部３０を形成する。 (E) Next, an original stamper 60 shown in FIG. 7 is fabricated by nickel (Ni) electroforming from a mother die having a desired uneven resist pattern fabricated by electron beam lithography. As shown in FIG. 8, the original stamper 60 is pressed onto the transfer film 32 at 100 MPa, whereby the concave / convex pattern is transferred from the original stamper 60 to the transfer film 32 to form the transfer portion 30.

（ヘ）次に、図９に示すように、図示を省略した紫外光発生装置に配置し３５０ｎｍ以下の波長の光を遮断するフィルターを備えた、例えば超高圧水銀灯から５００ｍＪ／ｃｍ²の光を転写部３０に照射する。そして、転写部３０を硬化させて図１０に示すようなインプリント用スタンパを作成する。 (F) Next, as shown in FIG. 9, 500 mJ / cm ² of light from an ultra-high pressure mercury lamp, for example, provided with a filter that is arranged in an ultraviolet light generator (not shown) and blocks light with a wavelength of 350 nm or less. Irradiate the transfer unit 30. Then, the transfer unit 30 is cured to create an imprint stamper as shown in FIG.

転写部３０を硬化させた後に、パターンを転写するレジスト膜との離型性を向上させるためのＣＦ₄プラズマ処理を転写部３０表面に施しても構わない。 After the transfer unit 30 is cured, the surface of the transfer unit 30 may be subjected to CF ₄ plasma treatment for improving releasability from the resist film to which the pattern is transferred.

次に上述した製造方法で製造されたインプリント用スタンパを用いて行うインプリントの実施例を図１２〜１４を用いて説明する。この実施例においては、混合防止膜２４を用いないインプリント用スタンパを用いて説明するが、もちろん混合防止膜２４を用いても良い。 Next, an example of imprinting performed using the imprinting stamper manufactured by the above-described manufacturing method will be described with reference to FIGS. In this embodiment, an imprint stamper that does not use the mixing prevention film 24 will be described. Of course, the mixing prevention film 24 may be used.

（実施例２）
（イ）まず、図１２に示すように、インプリント装置１００の第１プレス板４０には、インプリントの対象の対象物５を載置する。対象物５は、例えば直径２．５インチのガラスディスク基板（第２基板）５０の上に、厚さ約３０ｎｍのパラジウム（Ｐｄ）下地層と厚さ約５０ｎｍの垂直磁気記録材料コバルト・クロム白金（ＣｏＣｒＰｔ）を堆積して磁性層（図示せず）を形成し、さらに磁性層上に厚さ約５０ｎｍのＳｉＯ_２膜（図示せず）を堆積し、その上にパターン転写用レジスト膜５４を設けたものである。そして、第１プレス板４０との間に対象物５を挟んで第１プレス板４０と対向する第２プレス板４２には、インプリント用スタンパを設置する。 (Example 2)
(A) First, as shown in FIG. 12, the object 5 to be imprinted is placed on the first press plate 40 of the imprint apparatus 100. The object 5 is formed on a glass disk substrate (second substrate) 50 having a diameter of 2.5 inches, for example, a palladium (Pd) underlayer having a thickness of about 30 nm and a perpendicular magnetic recording material cobalt chromium platinum having a thickness of about 50 nm. (CoCrPt) is deposited to form a magnetic layer (not shown), a SiO ₂ film (not shown) having a thickness of about 50 nm is further deposited on the magnetic layer, and a pattern transfer resist film 54 is formed thereon. It is provided. Then, an imprint stamper is installed on the second press plate 42 facing the first press plate 40 with the object 5 sandwiched between the first press plate 40 and the first press plate 40.

（ロ）次に、図１３に示すように、油圧シリンダー等の加圧器（図示せず）で第１プレス板４０と第２プレス板４２とを、例えば５０ＭＰａで押圧することで対象物５がプレスされて、パターン転写用レジスト膜５４に転写部３０の凹凸パターンが転写される。 (B) Next, as shown in FIG. 13, the object 5 is pressed by pressing the first press plate 40 and the second press plate 42 with, for example, 50 MPa with a pressurizer (not shown) such as a hydraulic cylinder. The concavo-convex pattern of the transfer section 30 is transferred to the pattern transfer resist film 54 by pressing.

（ハ）次に、第１プレス板４０と第２プレス板４２との押圧を解除し、対象物５をインプリント装置１００から取り出すことによりインプリントにより、図１４に示すように、パターン形成された対象物５を得ることができる。このパターン転写されたパターン転写用レジスト膜５４を加工マスクとして下層膜を加工する工程を行うことができる。具体的には、凹凸を転写したパターン転写用レジスト膜５４をマスクとして、反応性イオンエッチング法（ＲＩＥ）により磁性層の表面に達するまでＳｉＯ_２膜をエッチングしてＳｉＯ_２膜にパターンを転写し、さらに、このパターンを利用して磁性層をエッチングすることにより所望のパターンの磁性層を得ることができる。 (C) Next, as shown in FIG. 14, a pattern is formed by imprinting by releasing the pressing of the first press plate 40 and the second press plate 42 and taking out the object 5 from the imprint apparatus 100. The target object 5 can be obtained. A process of processing the lower layer film can be performed using the pattern transfer resist film 54 transferred with the pattern as a processing mask. Specifically, using the pattern transfer resist film 54 to which the unevenness has been transferred as a mask, the SiO ₂ film is etched by reactive ion etching (RIE) until the surface of the magnetic layer is reached, and the pattern is transferred to the SiO ₂ film. Furthermore, a magnetic layer having a desired pattern can be obtained by etching the magnetic layer using this pattern.

このような、インプリント用スタンパを用いてインプリントする場合、インプリント用スタンパがインプリント時に異物が挟まること等により破損した際には、次のような方法により、分解することが可能である。 When imprinting using such an imprinting stamper, when the imprinting stamper is damaged due to foreign matter being caught during imprinting, it can be disassembled by the following method. .

分解する方法の１つとしては、使用後のインプリントスタンパに高圧水銀灯を照射するものがある。紫外線の照射により剥離膜２０の密着性が低下し保持基板（第１基板）１０である石英基板より剥離し、簡便に分解取り外しすることができる。 One method of disassembling is to irradiate the imprint stamper after use with a high-pressure mercury lamp. The adhesiveness of the release film 20 is lowered by the irradiation of ultraviolet rays, and the release film 20 is peeled off from the quartz substrate as the holding substrate (first substrate) 10 and can be easily disassembled and removed.

分解する他の方法としては、図１５に示す剥離処理装置７０内にインプリント用スタンパを設置し、剥離膜２０に剥離性を示す輻射エネルギーを供給する。例えば、熱により剥離性を示す剥離膜２０に７０℃の熱を与えると、第１基板１０との密着性は低下して図１６（ａ）及び図１６（ｂ）に示すように、第１基板１０と剥離膜２０が剥離する。破損した剥離膜２０及び転写部３０は廃棄して、高価な第１基板１０は再利用することができる。転写部３０の交換は破損したときだけに限られず、インプリントの回数で交換時期を決めておき交換することも可能である。また、転写部３０はインプリントを１回する毎に交換することも可能である。 As another method for disassembling, an imprint stamper is installed in the peeling treatment apparatus 70 shown in FIG. 15 and radiant energy showing peelability is supplied to the peeling film 20. For example, when heat of 70 ° C. is applied to the release film 20 exhibiting releasability by heat, the adhesion with the first substrate 10 is lowered, and the first film as shown in FIGS. 16 (a) and 16 (b). The substrate 10 and the release film 20 are peeled off. The damaged release film 20 and the transfer unit 30 can be discarded, and the expensive first substrate 10 can be reused. The replacement of the transfer unit 30 is not limited to when it is damaged, but it is also possible to determine the replacement time based on the number of imprints and replace it. The transfer unit 30 can be replaced every time imprinting is performed once.

（実施例３）
剥離膜２０の作成に、分子量１００，０００のPMMAと分子量５，７００、融点５９℃のポリカプロラクトンを７:３の重量比でPGMEAに溶解し作成した溶液を用いる以外は、実施例１に示す工程と同様の工程でインプリント用のスタンパを作成する。この剥離膜２０は、加熱により剥離性を示す。 Example 3
Example 1 shows that the release film 20 was prepared by using a solution prepared by dissolving PMMA having a molecular weight of 100,000 and polycaprolactone having a molecular weight of 5,700 and a melting point of 59 ° C. in PGMEA at a weight ratio of 7: 3. An imprint stamper is created in the same process as the process. The release film 20 exhibits peelability when heated.

また、実施例２と同様に、インプリント装置により例えば５０Ｍｐａで押圧することで対象物５がプレスされて、パターン転写用レジスト膜５４に転写部３０の凹凸パターンが転写される。使用後のインプリントスタンパは例えば７０℃のオーブンで加熱することにより剥離膜２０の密着性が低下し保持基板１０である石英基板より剥離し簡便に取り外しすることができる。 Similarly to the second embodiment, the object 5 is pressed by pressing the imprint apparatus at, for example, 50 MPa, and the uneven pattern of the transfer portion 30 is transferred to the pattern transfer resist film 54. The imprint stamper after use is heated in an oven at 70 ° C., for example, so that the adhesiveness of the release film 20 is lowered, and the imprint stamper is peeled off from the quartz substrate as the holding substrate 10 and can be easily removed.

上述したように、第１の実施形態に係るインプリント用スタンパによれば、所望のパターンが形成される転写部３０の剥離が容易で、高精度に表面平坦化加工された高価な保持基板１０は再使用が可能であるのでインプリント用スタンパの低価格化が図れる。また、インプリント用スタンパは、転写部３０の硬度が高いので高圧プレスのインプリントに用いることができ、対象のレジスト基板全面均一に高精度なインプリントを施すことが可能である。 As described above, according to the imprint stamper according to the first embodiment, the transfer unit 30 on which a desired pattern is formed can be easily peeled off, and the expensive holding substrate 10 that has been subjected to surface planarization with high accuracy. Can be reused, so the price of the imprint stamper can be reduced. In addition, since the imprint stamper has a high hardness in the transfer portion 30, it can be used for imprinting in a high-pressure press, and the target resist substrate can be imprinted uniformly over the entire resist substrate.

また、本実施形態のインプリント用スタンパを用いてインプリントすることで、インプリント用スタンパがインプリント時に異物が挟まること等により破損した場合、光または熱など剥離膜の剥離性付与特性に合致した処理を行うことにより、保持基板１０との密着性は低下して保持基板１０と剥離膜２０が剥離する。破損した剥離膜２０及び転写部３０は廃棄して、高価な保持基板１０は再利用することができる。転写部３０の交換は破損したときだけに限られず、インプリントの回数で交換時期を決めておき交換することも可能である。また、転写部３０はインプリントを１回する毎に交換することも可能である。 In addition, by imprinting using the imprint stamper of this embodiment, if the imprint stamper is damaged due to foreign matter being caught during imprinting, it matches the peelability imparting characteristics of the release film such as light or heat By performing the process, the adhesion to the holding substrate 10 is lowered, and the holding substrate 10 and the release film 20 are peeled off. The damaged release film 20 and the transfer unit 30 can be discarded, and the expensive holding substrate 10 can be reused. The replacement of the transfer unit 30 is not limited to when it is damaged, but it is also possible to determine the replacement time based on the number of imprints and replace it. The transfer unit 30 can be replaced every time imprinting is performed once.

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態に係るインプリント用スタンパは、第１の実施形態に示すインプリント用スタンパと同様に作成されたものが使用できるが、インプリント方法として、基板上に設けたパターン転写用レジスト膜５４へのパターン転写後の処理方法が異なる。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The imprint stamper according to the second embodiment can be prepared in the same manner as the imprint stamper shown in the first embodiment. However, as an imprint method, a pattern transfer resist provided on a substrate is used. The processing method after pattern transfer to the film 54 is different.

第１の実施形態と同様にしてインプリント用スタンパを形成した後、インプリント装置１００の第２プレス板４２に作成したインプリント用スタンパを設置する。そして、第１プレス板４０には、インプリントの対象の対象物５を載置する。対象物５は、第２基板５０上にパターン転写用レジスト膜５４を設けたものである。プレス装置により、パターン転写用レジスト膜５４にインプリント用スタンパを押圧するところまでは、第１の実施形態と同様にすれば良い。 After the imprint stamper is formed in the same manner as in the first embodiment, the created imprint stamper is installed on the second press plate 42 of the imprint apparatus 100. Then, the object 5 to be imprinted is placed on the first press plate 40. The object 5 is obtained by providing a pattern transfer resist film 54 on a second substrate 50. The process up to pressing the imprint stamper against the pattern transfer resist film 54 by the pressing device may be the same as in the first embodiment.

そして、図１７に示すように、結合されたインプリント用スタンパ（保持基板１０、剥離膜２０、及び転写部３０）と対象物５とに輻射エネルギーを供給して、転写部３０を第２基板５０側に残したまま、剥離膜２０を保持基板１０から剥離する。この工程においては、剥離膜２０に剥離性を付与させるための輻射エネルギーの照射は第１プレス板４０と第２プレス板４２との押圧の解除前、解除後、どちらであってもかまわない。 Then, as shown in FIG. 17, radiant energy is supplied to the combined imprint stamper (the holding substrate 10, the release film 20, and the transfer unit 30) and the target object 5, thereby transferring the transfer unit 30 to the second substrate. The release film 20 is peeled from the holding substrate 10 while remaining on the 50 side. In this step, irradiation with radiation energy for imparting peelability to the release film 20 may be performed either before or after the release of the pressing between the first press plate 40 and the second press plate 42.

次にパターン転写用レジスト膜５４を光または熱の照射により硬化させてから転写部３０を取り除くことにより所望のパターンをパターン転写用レジスト膜５４に形成することができる。 Next, a desired pattern can be formed on the pattern transfer resist film 54 by curing the pattern transfer resist film 54 by irradiation with light or heat and then removing the transfer portion 30.

転写部３０の除去方法としては目的が達成されるのであればいかなる方法でもかまわない。スタンパの転写部と転写用レジストとの密着性が希薄な場合は物理的な剥離が可能であり、また、溶媒や酸アルカリの薬品などを用いてもかまわない。簡便な具体例としては、転写部に比較しパターン転写用レジスト膜のドライエッチング耐性が充分に高い材料のである場合は酸素、ＣＦ_４、アルゴンなどによるドライエッチング処理による除去が挙げられる。 Any method may be used for removing the transfer portion 30 as long as the object is achieved. When the adhesion between the transfer part of the stamper and the transfer resist is thin, physical peeling is possible, and a solvent, an acid-alkali chemical, or the like may be used. As a simple specific example, if the resist film for pattern transfer has a sufficiently high dry etching resistance compared to the transfer portion, removal by dry etching treatment with oxygen, CF ₄ , argon, or the like can be given.

例えば、酸素ＲＩＥなどによる転写部の剥離プロセスに適合するパターン転写用レジスト膜としては、シリコーンなどの珪素含有レジストや、ＳＯＧなどの無機レジストが挙げられる。 For example, as a resist film for pattern transfer suitable for the peeling process of the transfer portion by oxygen RIE or the like, a silicon-containing resist such as silicone or an inorganic resist such as SOG can be used.

以下に、第２の実施形態に係る実施例を図１２〜１４、１７〜１９を参照しながら説明する。 Examples according to the second embodiment will be described below with reference to FIGS.

（実施例４）
（イ）まず、図１２に示すように、インプリント装置１００の第２プレス板４２に、実施例１と同様のプロセスで作成できるインプリント用スタンパ（保持基板１０、剥離膜２０、及び転写部３０）を設置する。そして、第１プレス板４０には、インプリントの対象の対象物５を載置する。パターン転写用レジスト膜（ＳＯＧ膜）５４はＳＯＧをスピンコートにより厚さ１００ｎｍに形成し、８０℃のオーブンで１分加熱することにより形成する。 Example 4
(A) First, as shown in FIG. 12, an imprint stamper (holding substrate 10, release film 20, and transfer portion) that can be formed on the second press plate 42 of the imprint apparatus 100 by the same process as in the first embodiment. 30) is installed. Then, the object 5 to be imprinted is placed on the first press plate 40. The pattern transfer resist film (SOG film) 54 is formed by forming SOG to a thickness of 100 nm by spin coating and heating it in an oven at 80 ° C. for 1 minute.

（ハ）次に、第１プレス板４０と第２プレス板４２との押圧を解除し、結合した状態のインプリント用スタンパと対象物５をインプリント装置１００から取り出す。取り出したインプリント用スタンパと対象物５は、図１７に示すように、図示を省略した紫外光発生装置に配置し、例えば超高圧水銀灯をインプリント用スタンパ側から剥離膜２０に照射する。光を剥離膜２０が受光することで、剥離膜２０は剥離性を示すので保持基板１０が分離される。 (C) Next, the pressing of the first press plate 40 and the second press plate 42 is released, and the combined imprint stamper and the object 5 are taken out from the imprint apparatus 100. As shown in FIG. 17, the taken out imprint stamper and the object 5 are arranged in an ultraviolet light generator (not shown), and, for example, an ultrahigh pressure mercury lamp is irradiated onto the release film 20 from the imprint stamper side. When the release film 20 receives light, the release film 20 exhibits peelability, so that the holding substrate 10 is separated.

（ニ）次に、剥離膜２０、転写部３０及び対象物５を、図１８に示すように、１５０℃に昇温したオーブン等の加熱装置７２で１５分加熱硬化し、パターン転写された対象物５のＳＯＧの形状が安定する。 (D) Next, as shown in FIG. 18, the release film 20, the transfer unit 30, and the object 5 are heat-cured for 15 minutes by a heating device 72 such as an oven heated to 150 ° C., and the pattern transferred. The SOG shape of the object 5 is stabilized.

（ホ）次に、図１９に示すように、剥離膜２０、転写部３０、及び対象物５は、図示を省略したプラズマエッチング装置に配置され、酸素プラズマエッチング処理が施される。酸素プラズマエッチング処理をすることで有機物である転写部３０を除去し、図１４に示す所望のパターンが転写されたＳＯＧ膜５４の対象物５を得る。 (E) Next, as shown in FIG. 19, the release film 20, the transfer unit 30, and the object 5 are arranged in a plasma etching apparatus (not shown) and subjected to oxygen plasma etching. By performing the oxygen plasma etching process, the transfer portion 30 which is an organic substance is removed, and the object 5 of the SOG film 54 to which the desired pattern shown in FIG. 14 is transferred is obtained.

上述したように、第２の実施形態によるインプリント方法によれば、パターン転写用レジスト膜５４を硬化させてから転写部３０を除去するので、レジスト膜はがれ及び経時変化によるインプリント後のパターン転写用レジスト膜５４のパターン形状の変化等を防ぐことができる。 As described above, according to the imprint method according to the second embodiment, since the transfer portion 30 is removed after the pattern transfer resist film 54 is cured, the pattern transfer after imprint due to resist film peeling and change with time is performed. The change in the pattern shape of the resist film 54 can be prevented.

（その他の実施の形態）
上記のように、本発明は第１及び第２の実施の形態によって記載したが、この開示の一部をなす記述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替第１及び第２の実施の形態、実施例及び運用技術が明らかになるはずである。 (Other embodiments)
As described above, the present invention has been described according to the first and second embodiments. However, it should not be understood that the description and drawings constituting a part of this disclosure limit the present invention. From this disclosure, various alternative first and second embodiments, examples, and operation techniques should be apparent to those skilled in the art.

例えば、第１の実施の形態に示したインプリント用スタンパを用いたインプリント方法は一例であり、インプリント用スタンパを一般に使用されている種々のインプリント方法に適用することも当然できる。 For example, the imprint method using the imprint stamper shown in the first embodiment is an example, and the imprint stamper can naturally be applied to various commonly used imprint methods.

この様に、本発明はここでは記載していない様々な実施の形態等を包含するということを理解すべきである。したがって、本発明はこの開示から妥当な特許請求の範囲の発明特定事項によってのみ限定されるものである。 Thus, it should be understood that the present invention includes various embodiments and the like not described herein. Therefore, the present invention is limited only by the invention specifying matters in the scope of claims reasonable from this disclosure.

本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの断面図（その１）である。It is sectional drawing (the 1) of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの断面図（その２）である。It is sectional drawing (the 2) of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その１）である。It is process sectional drawing (the 1) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その２）である。It is process sectional drawing (the 2) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その３）である。It is process sectional drawing (the 3) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その４）である。It is process sectional drawing (the 4) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その５）である。It is process sectional drawing (the 5) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その６）である。It is process sectional drawing (the 6) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その７）である。It is process sectional drawing (the 7) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの製造方法を示す工程断面図（その８）である。It is process sectional drawing (the 8) which shows the manufacturing method of the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパを製造するときに用いるＢＡＣ−Ｅ化学構造式である。It is a BAC-E chemical structural formula used when manufacturing the imprint stamper which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたインプリント装置の断面図である。It is sectional drawing of the imprint apparatus using the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたとインプリント方法を示す工程断面図（その１）である。It is process sectional drawing (the 1) which shows the imprint method, when the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention is used. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたとインプリント方法を示す工程断面図（その２）である。It is process sectional drawing (the 2) which shows the imprint method, when the stamper for imprint which concerns on the 1st Embodiment of this invention is used. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの転写部の剥離方法を示す工程断面図（その１）である。It is process sectional drawing (the 1) which shows the peeling method of the transcription | transfer part of the imprint stamper which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１の実施の形態に係るインプリント用スタンパの転写部の剥離方法を示す工程断面図（その２）である。It is process sectional drawing (the 2) which shows the peeling method of the transcription | transfer part of the imprint stamper which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたとインプリント方法を示す工程断面図（その１）である。It is process sectional drawing (the 1) which shows the imprint method, when the stamper for imprint which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is used. 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたとインプリント方法を示す工程断面図（その２）である。It is process sectional drawing (the 2) which shows the imprint method, when the stamper for imprint which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is used. 本発明の第２の実施の形態に係るインプリント用スタンパを用いたとインプリント方法を示す工程断面図（その３）である。It is process sectional drawing (the 3) which shows the imprint method, when the stamper for imprint which concerns on the 2nd Embodiment of this invention is used.

Explanation of symbols

５…対象物
１０…保持基板（第１基板）
２０…剥離膜
２４…混合防止膜
３０…転写部
３２…転写膜
４０…第１プレス板
４２…第２プレス板
５０…第２基板
５４…パターン転写用レジスト膜
６０…オリジナルスタンパ
７０…剥離処理装置
７２…加熱装置
１００…インプリント装置 5 ... object 10 ... holding substrate (first substrate)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... Release film 24 ... Mixing prevention film 30 ... Transfer part 32 ... Transfer film 40 ... 1st press board 42 ... 2nd press board 50 ... 2nd board | substrate 54 ... Resist film for pattern transfer 60 ... Original stamper 70 ... Release processing apparatus 72 ... Heating device 100 ... Imprint device

Claims

A first substrate, a release film which is provided on the first substrate and exhibits releasability by radiant energy, a transfer portion which is provided on the release film and has a Rockwell hardness scale of M80 or more and having an uneven pattern on the surface; Installing an imprint stamper comprising: a second press plate of the imprint apparatus;
Installing a second substrate having a resist film for pattern transfer on a first press plate of the imprint apparatus;
The first press plate and the second press plate are pressed so that the transfer portion and the pattern transfer resist film face each other, and the uneven pattern of the imprint stamper is transferred to the pattern transfer resist film. And steps to
Release the pressure between the first press plate and the second press plate, supply radiant energy to the combined imprint stamper and the second substrate, and leave the transfer part on the second substrate side. And a step of peeling the first substrate and the peeling film while being left.

The imprint method according to claim 1, wherein the release film contains a photocurable monomer containing a polymerizable residue.

2. The imprinting method according to claim 1, wherein the release film includes an organic and inorganic polymer of a mixture of a crystalline polymer and an adhesive polymer.