JP4967630B2 - Imprint mold and imprint mold manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、インプリントモールドおよびインプリントモールド製造方法に関するものである。 The present invention relates to an imprint mold and an imprint mold manufacturing method.
近年、微細なパターンの形成方法として、インプリント法（もしくはナノインプリント法）と呼ばれる非常に簡易であるが大量生産にも向く、微細なパターンを忠実に転写可能な技術が提案されている（非特許文献１参照）。ここで、インプリント法とナノインプリント法に厳密な区別はないが、ナノメーターオーダーのものをナノインプリント法と呼び、その他のマイクロメーターオーダーのものをインプリント法と呼ぶことが多い。ここでは、両者併せて全てをインプリント法と呼ぶことにする。 In recent years, as a method for forming a fine pattern, a technique called an imprint method (or nanoimprint method), which is very simple but suitable for mass production, has been proposed that can faithfully transfer a fine pattern (non-patent) Reference 1). Here, although there is no strict distinction between the imprint method and the nanoimprint method, a nanometer order method is often referred to as a nanoimprint method, and other micrometer order methods are often referred to as an imprint method. Here, all of them are referred to as an imprint method.
インプリント法は、最終的に転写すべきパターンのネガポジ反転像に対応するパターンが形成されたモールド（テンプレートという場合もある）と呼ばれる金型を、樹脂に型押しし、その状態で樹脂を硬化させることで、パターン転写を行うものである。熱により樹脂を硬化させる熱インプリント法（非特許文献１、非特許文献２参照）、紫外線により樹脂を硬化させる光インプリント法（特許文献１参照）、などが提案されている。 In the imprint method, a mold called a mold (sometimes called a template) in which a pattern corresponding to a negative / positive reversal image of a pattern to be finally transferred is formed is impressed on the resin, and the resin is cured in that state. By doing so, pattern transfer is performed. A thermal imprint method (see Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2) in which a resin is cured by heat, an optical imprint method (see Patent Document 1) in which a resin is cured by ultraviolet rays, and the like have been proposed.
インプリント法において、モールドと基板上に生成した樹脂パターンとの離型性は極めて重要である。プレスの後（図１（ａ））、モールドと樹脂を引き離す工程に際して、モールドと樹脂の付着や摩擦により、モールドパターンの大部分が折れたり（図１（ｂ））、モールドパターンの一部分が折れたり（図１（ｃ））することで、モールドパターンが樹脂に突き刺さり、モールドパターンが破壊される現象が起こることがある。これは、モールドまたは樹脂の表面エネルギーが大きい（付着力が大きい）ため起こると考えられる。 In the imprint method, releasability between the mold and the resin pattern generated on the substrate is extremely important. After pressing (FIG. 1A), in the process of separating the mold and the resin, most of the mold pattern is broken due to adhesion and friction between the mold and the resin (FIG. 1B), or a part of the mold pattern is broken. (FIG. 1 (c)), the mold pattern may pierce the resin and the mold pattern may be destroyed. This is considered to occur because the surface energy of the mold or resin is large (adhesion is large).
上述したモールドパターンの破壊を避けるために、表面エネルギーの小さいフッ素ポリマーを離型剤としてモールド表面に形成し、モールドと樹脂との離型性を向上させる方法が提案されている（非特許文献２参照）。 In order to avoid the above-described destruction of the mold pattern, a method has been proposed in which a fluoropolymer having a small surface energy is formed on the mold surface as a mold release agent to improve the mold release property between the mold and the resin (Non-Patent Document 2). reference).
一方、フォトリソグラフィや電子線リソグラフィに用いられるレジスト材料において、より高感度のレジスト材料として、化学増幅型レジストが提案されている（特許文献２参照）。ポジ型化学増幅型レジストの場合、一般的には、アルカリ可溶性樹脂と、溶解抑止剤（または、前記樹脂に導入されたアルカリ不溶性保護基）と、酸発生剤とを含有する組成物である。未露光の状態では溶解抑止剤がアルカリ可溶性樹脂の溶解性を抑えているが、露光によって酸発生剤が酸を発生し、前記酸が溶解抑止剤を分解する。 On the other hand, a chemically amplified resist has been proposed as a resist material with higher sensitivity in resist materials used for photolithography and electron beam lithography (see Patent Document 2). In the case of a positive chemically amplified resist, it is generally a composition containing an alkali-soluble resin, a dissolution inhibitor (or an alkali-insoluble protective group introduced into the resin), and an acid generator. In the unexposed state, the dissolution inhibitor suppresses the solubility of the alkali-soluble resin, but the acid generator generates an acid upon exposure, and the acid decomposes the dissolution inhibitor.
ポジ型化学増幅型レジストを用いた場合、裾引き（フッティング）という現象が起こり、パターン不良となることが知られている。このような裾引きが起こる原因としては、酸発生剤から発生した酸が失活することが挙げられ、具体的には、（１）基板を塩基性化合物の雰囲気に曝すこと（特許文献３参照）、（２）ＨＭＤＳ処理によって発生するアンモニアが基板表面に残存すること（特許文献４参照）、（３）孤立電子対を有する原子が基板表面に存在すること（特許文献５参照）、（４）レジスト直下の下地が荒れた状態であること（特許文献６参照）、等がある。上述した文献では、いずれも裾引き現象を抑制するために様々な方法が提案されている。
しかしながら、上述のようにモールド表面に離型層を形成し、樹脂との付着力を下げたとしても、付着力が完全にゼロにはならない。特に、高アスペクト比（パターン深さ／パターン幅の値が大きい）のパターンでは、モールドの溝とそこに充填された樹脂の接触面積が大きくなるため、付着力がモールド材料の破壊応力を上回ると、モールドパターンの破壊が生じる。例えば、図２（ａ）に示すように、アスペクト比が異なるパターンを有するモールドでインプリントした場合、図２（ｂ）に示すように高アスペクト比のパターンほど、離型時にモールドが破壊し、樹脂にモールドの凸部が突き刺さったまま取り残されてしまう。この現象は、光インプリントでも熱インプリントでも見られる現象であるが、概ねアスペクト比が３以上で顕著になる。 However, even if a release layer is formed on the mold surface as described above to reduce the adhesion with the resin, the adhesion does not become completely zero. In particular, in a pattern with a high aspect ratio (the pattern depth / pattern width is large), the contact area between the mold groove and the resin filled therewith increases, so the adhesive force exceeds the fracture stress of the mold material. The mold pattern is destroyed. For example, as shown in FIG. 2 (a), when imprinting is performed using a mold having a pattern with a different aspect ratio, as the pattern having a higher aspect ratio as shown in FIG. The resin is left behind with the convex part of the mold sticking into the resin. This phenomenon is a phenomenon that can be seen in both optical imprinting and thermal imprinting, but becomes prominent when the aspect ratio is approximately 3 or more.
このようなモールドパターンの破壊は、転写パターンの欠陥となってしまい、モールドパターンに忠実な転写パターンを得ることが出来ない。また、パターンの欠けたモールドは、モールドパターンの欠陥となるため、その後、繰り返しインプリントに用いることが出来ないという問題がある。 Such destruction of the mold pattern results in a defect of the transfer pattern, and a transfer pattern faithful to the mold pattern cannot be obtained. Moreover, since the mold lacking the pattern becomes a defect of the mold pattern, there is a problem that it cannot be repeatedly used for imprinting thereafter.
本発明は、上述の問題を解決するためになされたもので、インプリント法において、モールドパターン破壊を低減するインプリントモールドおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide an imprint mold that reduces mold pattern destruction in an imprint method and a method for manufacturing the same.
本発明者は鋭意検討を重ね、数値シミュレーション及び実験結果から、図３に示すように、モールド離型時のモールドパターンの破壊は、モールドパターン内部のコーナー付近（応力集中箇所４）に、応力が集中するため発生することを見出した。 As shown in FIG. 3, the present inventor has conducted intensive studies, and as shown in FIG. 3, as shown in FIG. 3, when the mold pattern is destroyed, stress is generated near the corner (stress concentration point 4) inside the mold pattern. I found out that it occurs because of concentration.
上述の知見より、モールドパターン内部のコーナー付近に応力が集中することを防ぐインプリントモールドとして、凹凸パターンにおける凹部の角がラウンド形状であることを特徴とするインプリントモールドを提案する。また、ポジ型化学増幅型レジストの裾引き現象を積極的に活用し、凹凸パターンにおける凹部の角がラウンド形状であるインプリントモールドを製造する方法も併せて提案する。 Based on the above knowledge, as an imprint mold for preventing stress from concentrating near the corner inside the mold pattern, an imprint mold is proposed in which the corners of the recesses in the concavo-convex pattern are round. We also propose a method for manufacturing an imprint mold in which the corners of the recesses in the concavo-convex pattern have a round shape by actively utilizing the bottoming phenomenon of the positive chemically amplified resist.
請求項１に記載の本発明は、基板上に凹凸パターンが形成され、前記基板の少なくとも表面が酸失活性を有し、前記凹凸パターンにおける凹部の角の曲率半径が１５〜３５ｎｍのラウンド形状であることを特徴とするインプリントモールドである。
なお、本明細書において、「酸失活性」とは、酸（プロトン：Ｈ＋）をトラップし、酸触媒としての機能を失活させる性質と定義する。
The present invention according to claim 1 is a round shape in which a concavo-convex pattern is formed on a substrate, at least the surface of the substrate has acid deactivation, and the radius of curvature of the corners of the recesses in the concavo-convex pattern is 15 to 35 nm. It is an imprint mold characterized by being.
In this specification, “acid deactivation” is defined as a property of trapping an acid (proton: H +) and deactivating the function as an acid catalyst.
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のインプリントモールドであって、凹凸パターンに、アスペクト比が３以上のパターンを含むことを特徴とするインプリントモールドである。 The present invention according to claim 2 is the imprint mold according to claim 1, wherein the uneven pattern includes a pattern having an aspect ratio of 3 or more.
請求項３に記載の本発明は、基板上に凹凸パターンが形成されたインプリントモールドの製造方法であって、少なくとも基板表面を、酸失活性を有した表面に処理する工程と、前記基板上に、ポジ型化学増幅レジストを塗布する工程と、前記ポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う工程と、パターニングを行った前記ポジ型化学増幅レジスト側から、基板にエッチング処理を行う工程とを備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法である。 The present invention according to claim 3 is a method of manufacturing an imprint mold in which a concavo-convex pattern is formed on a substrate, the step of processing at least the substrate surface into a surface having acid deactivation activity, A step of applying a positive chemically amplified resist, a step of patterning the positive chemically amplified resist, and a step of etching the substrate from the patterned positive chemically amplified resist side. It is the imprint mold manufacturing method characterized by this.
請求項４に記載の本発明は、請求項３に記載のインプリントモールド製造方法であって、基板が多層基板であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。 The present invention described in claim 4 is the imprint mold manufacturing method according to claim 3, wherein the substrate is a multilayer substrate.
請求項５に記載の本発明は、請求項３または４のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、酸失活性を有した表面に処理する工程は、塩基性化合物を含む環境下に基板を暴露する工程であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。 The present invention according to claim 5 is the imprint mold manufacturing method according to claim 3, wherein the step of treating the surface having acid deactivation activity is performed in an environment containing a basic compound. A method for producing an imprint mold, which is a step of exposing a substrate to the substrate.
請求項６に記載の本発明は、請求項３または４のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、酸失活性を有した表面に処理する工程は、孤立電子対を有する原子を基板表面にドープする工程であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。 The present invention described in claim 6 is the imprint mold manufacturing method according to any one of claims 3 and 4, wherein the step of treating the surface having acid deactivation activity comprises an atom having a lone pair of electrons. It is an imprint mold manufacturing method characterized by being a process of doping the substrate surface.
請求項７に記載の本発明は、請求項３または４のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面に空孔を有するポーラス膜を形成する工程であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。 The present invention described in claim 7 is the imprint mold manufacturing method according to claim 3 or 4, wherein the step of treating the surface having acid deactivation activity has pores on the substrate surface. It is an imprint mold manufacturing method characterized by being a process of forming a porous film.
請求項８に記載の本発明は、請求項３または４のいずれかに記載のインプリントモールド製造方法であって、酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面に空孔を有するポーラス膜を形成する工程であることを特徴とするインプリントモールド製造方法である。
なお、本明細書において、「ポーラス膜」とは、空孔すなわち膜表面の凹部中に、酸をトラップし、酸を失活させる機能を示す膜であり、表面状態が荒れた膜をも含むものとして定義する。
The present invention according to claim 8 is the imprint mold manufacturing method according to claim 3, wherein the step of treating the surface having acid deactivation activity has pores on the substrate surface. It is an imprint mold manufacturing method characterized by being a process of forming a porous film.
In this specification, the term “porous film” refers to a film that has a function of trapping acid in a void, that is, a recess on the film surface, and deactivating the acid, and includes a film having a rough surface state. Define as a thing.
本発明のインプリントモールドは、凹凸状パターンの少なくとも凹部の角をラウンド形状にしたことを特徴とすることにより、インプリントにおけるモールド離型時に、モールド材料中の応力集中を緩和することが出来る。このため、モールドパターンの破壊を低減することが可能となる。 The imprint mold of the present invention is characterized in that at least the corners of the recesses of the concavo-convex pattern have a round shape, so that stress concentration in the mold material can be alleviated during mold release in imprint. For this reason, it becomes possible to reduce destruction of a mold pattern.
以下、本発明のインプリント用モールドについて、説明を行う（図４）。 Hereinafter, the imprint mold of the present invention will be described (FIG. 4).
本発明のインプリントモールドは、
基板上に凹凸パターンが形成され、
前記基板の少なくとも表面が酸失活性を有し、
凹凸パターンにおける凹部の角がラウンド形状であること
を特徴とするインプリントモールドである。
The imprint mold of the present invention is
An uneven pattern is formed on the substrate,
At least the surface of the substrate has acidolytic activity;
The imprint mold is characterized in that the corners of the recesses in the uneven pattern are round.
本発明のインプリントモールドは、凹凸状パターンの少なくとも凹部の角をラウンド形状とすることにより、インプリントにおけるモールド離型時に、モールド材料中の応力集中を緩和することが出来る。このため、モールドのパターン破壊を低減することが可能となる。特に、高アスペクト比のパターン転写であってもモールドパターン破壊を低減することが可能となる。よって、転写パターン欠陥の低減、モールドの長寿命化も可能となり、インプリント法における良好な転写パターン形成と大幅なコストダウンが期待出来る。 The imprint mold of the present invention can alleviate the stress concentration in the mold material when the mold is released in imprinting by making the corners of the concave-convex pattern round. For this reason, it becomes possible to reduce mold pattern destruction. In particular, mold pattern destruction can be reduced even with high aspect ratio pattern transfer. Therefore, it is possible to reduce transfer pattern defects and extend the life of the mold, and it can be expected that a good transfer pattern can be formed and the cost can be greatly reduced in the imprint method.
基板に用いる基板材料としては、特に限定されず、例えば、基板材料として、シリコン、酸化シリコン、炭化シリコン、ニッケル、アルミ、アルミナ、チタン、クロム、石英ガラス、珪ホウ酸ガラス、ダイヤモンドなどを用いても良い。このため、本発明のインプリントモールドは、特定のインプリント法に限定されず、熱可塑性樹脂にパターン転写する熱インプリント法、光硬化性樹脂にパターン転写する光インプリント法、熱や光を必要としないＨＳＱ（Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｓｉｌｓｅｓ Ｑｕｉｏｘａｎｅ）にパターン転写する室温インプリント法、金属やガラスへ直接パターン転写する直接インプリント法など、それぞれに適する基板材料を選択することが出来る。 The substrate material used for the substrate is not particularly limited. For example, as the substrate material, silicon, silicon oxide, silicon carbide, nickel, aluminum, alumina, titanium, chromium, quartz glass, silicoborate glass, diamond, or the like is used. Also good. For this reason, the imprint mold of the present invention is not limited to a specific imprint method, but a thermal imprint method in which a pattern is transferred to a thermoplastic resin, a photo imprint method in which a pattern is transferred to a photocurable resin, heat or light. Substrate materials suitable for each can be selected, such as a room temperature imprint method in which patterns are transferred to HSQ (Hydrogen Silses Quioxane) which is not required, and a direct imprint method in which patterns are directly transferred to metal or glass.
このとき、少なくとも基板表面が酸失活性を示すように、表面処理が為されている。これにより、後述するポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う工程において、ポジ型化学増幅レジスト内の酸発生剤から発生した酸を失活させ、レジストパターンに裾引きを起こすことが出来る。 At this time, the surface treatment is performed so that at least the surface of the substrate exhibits acid deactivation. Thereby, in the process of patterning the positive chemically amplified resist described later, the acid generated from the acid generator in the positive chemically amplified resist can be deactivated, and the resist pattern can be skirted.
また、酸失活性を示す基板材料で構成された基板を用いることが好ましい。酸失活性を示す材料で構成されることで、後述する表面処理の工程を簡略化することが出来る。酸失活性を示す材料としては、例えば、ＣｒＮ、ＡｌＮ、ＴｉＮ、ＳｉＮ、ＢＰＳＧ、ＳＯＧなど、孤立電子対を有する原子を含む材料などが挙げられる。 Moreover, it is preferable to use the board | substrate comprised with the board | substrate material which shows acid deactivation. By being composed of a material exhibiting acid deactivation activity, the surface treatment process described later can be simplified. Examples of the material exhibiting acid deactivation include a material containing an atom having a lone electron pair, such as CrN, AlN, TiN, SiN, BPSG, and SOG.
以下、本発明のインプリントモールド製造方法について図５〜１０を用いて説明を行う。 Hereinafter, the imprint mold manufacturing method of the present invention will be described with reference to FIGS.
本発明のインプリントモールド製造方法は、
少なくとも基板表面を、酸失活性を有した表面に処理する工程と、
前記基板上に、ポジ型化学増幅レジストを塗布する工程と、
前記ポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う工程と、
パターニングを行った前記ポジ型化学増幅レジスト側から、基板にエッチング処理を行う工程と
を備えたことを特徴とする（図５）。
The imprint mold manufacturing method of the present invention includes:
Treating at least the substrate surface with a surface having acid deactivation activity;
Applying a positive chemically amplified resist on the substrate;
Patterning the positive chemically amplified resist; and
And a step of etching the substrate from the side of the positive chemically amplified resist that has been patterned (FIG. 5).
＜酸失活性を有した表面に処理する工程＞
まず、基板を用意し（図５（ａ））、少なくとも基板表面を、酸失活性を有した表面に処理する（図５（ｂ））。
<Processing on surface having acid deactivation activity>
First, a substrate is prepared (FIG. 5A), and at least the substrate surface is treated with a surface having acid deactivation activity (FIG. 5B).
このとき、基板として、前述した基板材料を積層した多層基板を用いても良い。多層基板を用いることで、後述するエッチングを行う工程において、酸失活性を示す層をエッチングすることにより、モールド表面が酸失活性を示さないインプリントモールドを製造することが出来る。例えば、多層基板として、石英上にＣｒが積層された多層基板を用いても良い。 At this time, a multilayer substrate in which the above-described substrate materials are stacked may be used as the substrate. By using a multilayer substrate, an imprint mold in which the mold surface does not exhibit acid deactivation can be produced by etching a layer exhibiting acid deactivation in an etching process described later. For example, a multilayer substrate in which Cr is laminated on quartz may be used as the multilayer substrate.
また、基板が前述した酸失活性を示す基板材料で構成されている場合、基板表面を、酸失活性を有した表面に処理する工程を省略しても良い。 Further, when the substrate is made of the above-described substrate material exhibiting acid deactivation, the step of treating the surface of the substrate with a surface having acid deactivation may be omitted.
また、酸失活性を有した表面に処理する工程として、多層基板の最表面が酸失活性を示す基板材料で構成されるように、基板最表面に酸失活性を示す基板材料の層を形成しても良い（図６）。 In addition, as a process of treating the surface having acid deactivation activity, a layer of substrate material exhibiting acid deactivation activity is formed on the outermost surface of the substrate so that the outermost surface of the multilayer substrate is composed of a substrate material exhibiting acid deactivation activity. You may do (FIG. 6).
多層基板の最表面が酸失活性を示す基板材料で構成されている場合、酸失活性を示す基板材料の層の膜厚により、後述するレジストパターンの裾引き形状が制御可能となる。 When the outermost surface of the multilayer substrate is made of a substrate material exhibiting acid deactivation, the tailing shape of a resist pattern described later can be controlled by the film thickness of the layer of the substrate material exhibiting acid deactivation.
酸失活性を示す基板材料の層形成としては、均一な膜厚形成が出来ればよく、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、コーティング法、電気めっき法などを用いて良い。図６には一例として、ＣＶＤを用いた場合の図を示す。 As the layer formation of the substrate material exhibiting acid deactivation, it is only necessary to form a uniform film thickness. For example, CVD (Chemical Vapor Deposition), PVD (Physical Vapor Deposition), coating method, electroplating method, etc. may be used. . FIG. 6 shows a diagram in the case of using CVD as an example.
また、酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板を、塩基性化合物を含む環境下に暴露する工程であることが好ましい（図７）。ここで、塩基性化合物とは、酸を失活させる化合物のことであり、例えば、アンモニア、アミンなどが挙げられる。 Moreover, it is preferable that the process of processing to the surface which has acid deactivation activity is a process of exposing a board | substrate to the environment containing a basic compound (FIG. 7). Here, a basic compound is a compound which deactivates an acid, for example, ammonia, an amine, etc. are mentioned.
このとき、塩基性化合物の濃度と暴露時間によって、基板表面に付着する塩基性化合物の量が決定するため、塩基性化合物の濃度と暴露時間によって、後述するレジストパターンの裾引き形状が制御可能となる。 At this time, since the amount of the basic compound adhering to the substrate surface is determined by the concentration of the basic compound and the exposure time, the tailing shape of the resist pattern described later can be controlled by the concentration of the basic compound and the exposure time. Become.
また、酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面にＨＭＤＳ処理を行う工程であることが好ましい（図８）。 Further, the step of treating the surface having acid deactivation is preferably a step of performing HMDS treatment on the substrate surface (FIG. 8).
ＨＭＤＳ処理とは、基板とレジストの密着性を向上させるために行う表面処理であり、ＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）を塗布する処理である。ＨＭＤＳは基板表面付近で加水分解反応を起こし、ＯＨ基の水素原子がトリメチルシリル基（Ｓｉ（ＣＨ３）３）に置換されて、基板表面はＯＨ基の濃度が高い親水性の状態から疎水性の状態に変化する。これにより、基板とレジストの密着性を向上させることが出来る。また、同時にＨＭＤＳの加水分解によってアンモニア（ＮＨ３）が発生し、これにより酸を失活させることが出来る。 The HMDS treatment is a surface treatment performed for improving the adhesion between the substrate and the resist, and is a treatment for applying HMDS (hexamethyldisilazane). HMDS undergoes a hydrolysis reaction in the vicinity of the substrate surface, the hydrogen atoms of the OH groups are replaced with trimethylsilyl groups (Si (CH 3 ) 3 ), and the substrate surface changes from a hydrophilic state with a high concentration of OH groups to a hydrophobic state. Change to state. Thereby, the adhesiveness of a board | substrate and a resist can be improved. At the same time, ammonia (NH 3 ) is generated by the hydrolysis of HMDS, whereby the acid can be deactivated.
また、酸失活性を有した表面に処理する工程は、孤立電子対を有する原子を基板表面にドープする工程であることが好ましい（図９）。基板表面付近に孤立電子対を有する原子が存在すると、酸はこれらの原子にトラップされ、酸は失活することになる。孤立電子対を有する原子としては、例えば、窒素原子、ボロン原子、リン原子などが挙げられる。 Further, the step of treating the surface having acid deactivation activity is preferably a step of doping the substrate surface with atoms having a lone electron pair (FIG. 9). If atoms having a lone pair exist in the vicinity of the substrate surface, the acid is trapped by these atoms and the acid is deactivated. Examples of the atom having a lone electron pair include a nitrogen atom, a boron atom, and a phosphorus atom.
このとき、ドープする方法としては、例えば、イオン注入装置、イオン拡散装置などを用いても良い。基板表面の孤立電子対を有する原子の濃度により、後述するレジストパターンの裾引き形状が制御可能となる。 At this time, as a doping method, for example, an ion implantation apparatus, an ion diffusion apparatus, or the like may be used. The tailing shape of the resist pattern, which will be described later, can be controlled by the concentration of atoms having lone electron pairs on the substrate surface.
また、酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面に空孔を有するポーラス膜を形成する工程であることが好ましい（図１０）。ここで、ポーラス膜とは、空孔すなわち膜表面の凹部中に、酸をトラップし、酸を失活させる機能を示す膜であり、表面状態が荒れた膜をも含むものとする。レジスト直下の下地が荒れた状態であることで、酸を失活させることが出来る。 Further, the step of treating the surface having acid deactivation is preferably a step of forming a porous film having pores on the substrate surface (FIG. 10). Here, the porous film is a film showing a function of trapping an acid in a void, that is, a recess on the film surface, and deactivating the acid, and includes a film having a rough surface state. The acid can be deactivated because the underlying layer directly under the resist is in a rough state.
このとき、ポーラス膜の形成方法としては、例えば、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）、スパッタリング法、蒸着法などを用いても良い。成膜中の基板温度を低くしたり、成膜中に希ガスを導入したりすることでポーラス膜を形成することが出来る。 At this time, as a method of forming the porous film, for example, CVD (Chemical Vapor Deposition), a sputtering method, a vapor deposition method, or the like may be used. A porous film can be formed by lowering the substrate temperature during film formation or introducing a rare gas during film formation.
＜基板上に、ポジ型化学増幅レジストを塗布する工程＞
＜ポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う工程＞
次に、酸失活性を示す基板表面にポジ型化学増幅レジストを塗布し（図５（ｃ））、ポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う（図５（ｄ））。
<Step of applying a positive chemically amplified resist on the substrate>
<Process for patterning positive chemically amplified resist>
Next, a positive chemically amplified resist is applied to the surface of the substrate exhibiting acid deactivation (FIG. 5C), and the positive chemically amplified resist is patterned (FIG. 5D).
一般的に、ポジ型化学増幅レジストは、アルカリ可溶性樹脂、酸発生剤（ＰＡＧ：ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｃｉｄ ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）および溶媒を含有する組成物であり、反応の経路によって脱保護反応タイプや解重合タイプなど、様々なものが提案されている。
ポジ型化学増幅レジストのパターン形成は、図１１に示すように、基板上（図１１（ａ））へのレジストコート（図１１（ｂ））、電子ビームや光による所望のパターン露光（図１１（ｃ））、露光後ベーク（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）（図１１（ｄ））、および現像（図１１（ｅ））という工程により行われる。
In general, a positive chemically amplified resist is a composition containing an alkali-soluble resin, an acid generator (PAG), and a solvent. Depending on the reaction route, there are various types such as a deprotection reaction type and a depolymerization type. Has been proposed.
As shown in FIG. 11, a positive chemically amplified resist pattern is formed by applying a resist coating (FIG. 11 (b)) on the substrate (FIG. 11 (a)) and desired pattern exposure with an electron beam or light (FIG. 11). (C)), post-exposure baking (PEB: Post Exposure Bake) (FIG. 11D), and development (FIG. 11E).
電子ビームや光による所望のパターン露光において、露光光によってレジスト中の酸発生剤から酸（プロトン：Ｈ＋）を発生し、露光後ベーク（ＰＥＢ）によって酸が拡散し、酸が触媒（もしくは開始剤）となって、露光部の分子構造を変える。酸は、一つの反応で消費されることなく、連続して次の反応に使用される。このように、酸の拡散と増幅が行われるために、従来のポジ型レジストと比べ、ポジ型化学増幅レジストは、感度が飛躍的に大きいものとなる。最終的に、アルカリ現像液でウェット処理することによってレジストの露光領域のみを溶解・除去し、所望のパターンを形成することが出来る。 In the desired pattern exposure by electron beam or light, acid (proton: H + ) is generated from the acid generator in the resist by exposure light, acid is diffused by post-exposure baking (PEB), and the acid is catalyst (or start) To change the molecular structure of the exposed area. The acid is used continuously in the next reaction without being consumed in one reaction. As described above, since the diffusion and amplification of the acid are performed, the sensitivity of the positive chemically amplified resist is significantly higher than that of the conventional positive resist. Finally, by wet treatment with an alkali developer, only the exposed region of the resist can be dissolved and removed to form a desired pattern.
このとき、反応の触媒となる酸が失活すると、パターンの溶解性が著しく低下することが知られている。つまり、何らかの理由で、レジスト中に酸の濃度勾配が存在すると、低濃度の部分で溶解性が低下する。 At this time, it is known that the solubility of the pattern is remarkably lowered when the acid serving as a catalyst for the reaction is deactivated. In other words, if there is an acid concentration gradient in the resist for some reason, the solubility is lowered at a low concentration portion.
本発明のインプリントモールド製造方法では、酸失活性を示す基板表面にポジ型化学増幅レジストを塗布し、パターニングを行う。これにより、基板表面において酸が失活し、酸の濃度勾配が生まれ、レジストパターンが裾引き形状となる。よって、後述するエッチング処理を行う工程において、裾引き形状を有したレジストパターンをエッチングマスクとして、基板に、異方性エッチングを行うことで、レジストパターンの裾引き形状を反映した凹凸パターン形状を形成することが出来る。このため、凹凸パターンにおける凹部の角がラウンド形状であるインプリントモールドを製造することが可能となる。
このとき、レジストパターンの裾引き形状を制御することで、製造されるインプリントモールドの凹部の角のラウンド形状を制御することが出来る。
In the imprint mold manufacturing method of the present invention, a positive chemically amplified resist is applied to the surface of a substrate exhibiting acid deactivation and patterning is performed. As a result, the acid is deactivated on the substrate surface, an acid concentration gradient is generated, and the resist pattern has a trailing shape. Therefore, in the process of performing an etching process, which will be described later, an uneven pattern shape that reflects the bottom shape of the resist pattern is formed by performing anisotropic etching on the substrate using the bottom resist pattern as an etching mask. I can do it. For this reason, it becomes possible to manufacture an imprint mold in which the corners of the recesses in the uneven pattern are round.
At this time, by controlling the skirt shape of the resist pattern, the round shape of the corners of the recessed portion of the imprint mold to be manufactured can be controlled.
ポジ型化学増幅レジストとしては、酸発生剤を含むものであればよく、適宜公知のものを用いて良い。 Any positive chemical amplification resist may be used as long as it contains an acid generator, and a known one may be used as appropriate.
また、ポジ型化学増幅レジストの塗布方法としては、均一な膜厚形成が出来ればよく、適宜公知のものを用いて良い。 As a method for applying the positive chemically amplified resist, a uniform film thickness may be formed, and a known one may be used as appropriate.
また、ポジ型化学増幅レジストのパターニングとしては、選択したポジ型化学増幅レジストに応じて適宜公知の方法を用いて良い。 As the patterning of the positive chemically amplified resist, a publicly known method may be used as appropriate according to the selected positive chemically amplified resist.
＜基板にエッチング処理を行う工程＞
次に、裾引き形状を有したレジストパターンをエッチングマスクとして、基板に、異方性エッチングを行うことで、レジストパターンの裾引き形状を反映した凹凸パターン形状を形成する（図５（ｅ））。
<Process for etching the substrate>
Next, anisotropic etching is performed on the substrate by using the resist pattern having the skirt shape as an etching mask, thereby forming an uneven pattern shape reflecting the skirt shape of the resist pattern (FIG. 5E). .
このとき、エッチング処理は、異方性エッチング（垂直エッチング）であればよく、例えば、ドライエッチングを好適に用いることが出来る。
ドライエッチングを用いる場合、ＩＣＰ型ドライエッチング装置、ＲＩＥ型ドライエッチング装置、ＥＣＲ型ドライエッチング装置、マイクロ波型ドライエッチング装置、並行平板型ドライエッチング装置、ヘリコン派型ドライエッチング装置などのドライエッチング装置を用いても良い。
At this time, the etching process may be anisotropic etching (vertical etching), and for example, dry etching can be suitably used.
When dry etching is used, ICP type dry etching equipment, RIE type dry etching equipment, ECR type dry etching equipment, microwave type dry etching equipment, parallel plate type dry etching equipment, helicon type dry etching equipment, etc. It may be used.
ドライエッチングに用いるガスとしては、選択した基板材料に応じて適宜選択して良い。例えば、フッ素、塩素、臭素等のハロゲン族の原子を含むガス（ＣＦ４、ＣＨＦ３、Ｃ２Ｆ６、Ｃ３Ｆ８、Ｃ４Ｆ８、ＳＦ６、Ｃｌ２、ＢＣｌ３、ＨＣｌ、ＨＢｒ、Ｉ２）の単体もしくは混合ガスを、基板材料に応じて用いても良い。また、エッチング形状や対レジスト選択比の調整のために、Ｏ２、Ｎ２、Ｈ２、Ａｒ、Ｈｅ等のガスを添加しても良い。 The gas used for dry etching may be appropriately selected according to the selected substrate material. For example, a gas containing a halogen group atom such as fluorine, chlorine, bromine (CF 4 , CHF 3 , C 2 F 6 , C 3 F 8 , C 4 F 8 , SF 6 , Cl 2 , BCl 3 , HCl, HBr , I 2 ) or a mixed gas may be used depending on the substrate material. In addition, a gas such as O 2 , N 2 , H 2 , Ar, or He may be added to adjust the etching shape and the resist selectivity.
例えば、シリコンを基板材料としドライエッチングを行う場合、フッ素、塩素、臭素などを含むガスを用いることが好ましい。
また、アルミ、クロム、及び、その酸化物、窒化物を基板材料としドライエッチングを行う場合、塩素を含むガスを用いることが好ましい。
また、ＳｉＯ２を含む材料を基板材料としドライエッチングを行う場合、フッ素、塩素などを含むガスを用いることが好ましい。
For example, when dry etching is performed using silicon as a substrate material, it is preferable to use a gas containing fluorine, chlorine, bromine, or the like.
Further, when dry etching is performed using aluminum, chromium, oxides thereof, and nitrides as a substrate material, a gas containing chlorine is preferably used.
When dry etching is performed using a material containing SiO 2 as a substrate material, it is preferable to use a gas containing fluorine, chlorine, or the like.
また、レジストパターンが残存した状態で、エッチング処理を止めた場合、残存したレジストパターンの剥離を行ってもよい（図５（ｆ））。 Further, when the etching process is stopped with the resist pattern remaining, the remaining resist pattern may be peeled off (FIG. 5F).
レジストパターンの剥離方法としては、例えば、酸素プラズマアッシング、ＵＶオゾン洗浄、硫酸を用いたＲＣＡ洗浄などを用いても良い。 As a resist pattern peeling method, for example, oxygen plasma ashing, UV ozone cleaning, RCA cleaning using sulfuric acid, or the like may be used.
基板として多層基板を用意した場合、層数の数だけエッチング工程を繰り返しても良い。これにより、酸失活性を示す層をエッチングすることによって、モールド表面が酸失活性を示さないインプリントモールドを製造することが出来る。例えば、石英上にＣｒが積層された多層基板の場合、Ｃｒのドライエッチングを実施した後に、石英のドライエッチングを行うことで、レジストパターンの裾引き形状を、最終的な石英上の凹凸パターンの凹部の角のラウンド形状として、反映することが出来る。 When a multilayer substrate is prepared as the substrate, the etching process may be repeated by the number of layers. Thus, an imprint mold in which the mold surface does not exhibit acid deactivation can be produced by etching the layer exhibiting acid deactivation. For example, in the case of a multilayer substrate in which Cr is laminated on quartz, after performing dry etching of Cr, by performing dry etching of quartz, the bottoming shape of the resist pattern is changed to the final uneven pattern on quartz. It can be reflected as the round shape of the corner of the recess.
以上より、本発明のインプリントモールドを製造することが出来る。
また、本発明のポジ型化学増幅レジストの裾引き現象を活用したインプリントモールド製造方法を実施することが出来る。
From the above, the imprint mold of the present invention can be manufactured.
Moreover, the imprint mold manufacturing method using the tailing phenomenon of the positive chemically amplified resist of the present invention can be carried out.
＜実施例１＞
熱インプリント用のインプリントモールドとして、Ｓｉモールドを製造した。インプリントモールドの製造方法を図５に示す。
<Example 1>
A Si mold was manufactured as an imprint mold for thermal imprinting. FIG. 5 shows a method for manufacturing the imprint mold.
まず、インプリントモールドの基板として、４インチシリコンウェハを用意した（図５（ａ））。 First, a 4-inch silicon wafer was prepared as an imprint mold substrate (FIG. 5A).
次に、基板表面を酸失活性に処理する工程として、アンモニア暴露試験装置（リソテック社製）にて、シリコンウェハをアンモニア環境に曝し、表面にアンモニア層を形成した（図５（ｂ））。
ここで、アンモニア暴露試験装置は、導入するＮ２とＮＨ３の混合比によって、アンモニア濃度を０．２〜５０ｐｐｂでコントロールできる。本実施例では、裾引き形状を得るために、比較的高い濃度の３０ｐｐｂとした。
Next, as a process of treating the substrate surface with acid deactivation, an ammonia exposure test apparatus (manufactured by RISOTEC) exposed the silicon wafer to an ammonia environment to form an ammonia layer on the surface (FIG. 5B).
Here, the ammonia exposure test apparatus can control the ammonia concentration at 0.2 to 50 ppb depending on the mixing ratio of N 2 and NH 3 to be introduced. In this example, in order to obtain a tailing shape, a relatively high concentration of 30 ppb was used.
次に、シリコンウェハに、ポジ型化学増幅レジスト（ＦＥＰ１７１／富士フイルムエレクトロニクスマテリアルズ社製）を５００ｎｍ厚コートし（図５（ｃ））、電子線描画装置（日本電子製）を用いて、ポジ型化学増幅レジストに、１００〜４００ｎｍのテストラインパターン描画し、ベーク（ＰＥＢ）とアルカリ現像により裾引き形状を有するレジストパターンを形成した（図５（ｄ））。このときの条件は、描画時のドーズを１０μＣ／ｃｍ２、現像時間を１分とした。 Next, a 500 nm thick coating of a positive chemically amplified resist (FEP171 / Fuji Film Electronics Materials) is applied to the silicon wafer (FIG. 5 (c)), and using an electron beam drawing apparatus (manufactured by JEOL Ltd.) A test line pattern of 100 to 400 nm was drawn on the type chemically amplified resist, and a resist pattern having a trailing shape was formed by baking (PEB) and alkali development (FIG. 5D). The conditions at this time were a dose at the time of drawing of 10 μC / cm 2 and a development time of 1 minute.
次に、ＩＣＰドライエッチング装置を用いた異方性ドライエッチングによって、基板上に、深さ１０００ｎｍの凹凸パターンを形成した（図５（ｅ））。異方性エッチングの条件は、Ｃｌ２流量３０ｓｃｃｍ、Ｏ２流量５ｓｃｃｍ、Ａｒ流量８０ｓｃｃｍ、圧力２Ｐａ、ＩＣＰパワー４００Ｗ、ＲＩＥパワー１３０Ｗとした。 Next, an uneven pattern having a depth of 1000 nm was formed on the substrate by anisotropic dry etching using an ICP dry etching apparatus (FIG. 5E). The anisotropic etching conditions were Cl 2 flow rate 30 sccm, O 2 flow rate 5 sccm, Ar flow rate 80 sccm, pressure 2 Pa, ICP power 400 W, and RIE power 130 W.
次に、Ｏ２プラズマアッシング（条件：Ｏ２流量５００ｓｃｃｍ、圧力３０Ｐａ、ＲＦパワー１０００Ｗ）によってレジストを剥離し、Ｓｉモールドを製造した（図５（ｆ））。 Next, the resist was peeled off by O 2 plasma ashing (conditions: O 2 flow rate 500 sccm, pressure 30 Pa, RF power 1000 W) to manufacture a Si mold (FIG. 5F).
＜実施例２＞
実施例１と同様にＳｉモールドを製造した。ただし、基板表面を酸失活性に処理する工程として、イオン注入装置（アルバック社製）により、イオン化した窒素原子をドープした。イオン注入条件は、加速電圧１０ｋＶ、イオン電流５ｍＡとし、最終的なドーズ量を５ｘ１０の１２乗 個／ｃｍ３とした。
<Example 2>
A Si mold was produced in the same manner as in Example 1. However, ionized nitrogen atoms were doped by an ion implantation apparatus (manufactured by ULVAC, Inc.) as a step of treating the substrate surface with acid deactivation. The ion implantation conditions were an acceleration voltage of 10 kV, an ion current of 5 mA, and a final dose of 5 × 10 12 ions / cm 3 .
＜実施例３＞
実施例１と同様にＳｉモールドを製造した。ただし、基板表面を酸失活性に処理する工程として、塩基性の基板材料であるＳｉＮからなる層を形成した。このとき、プラズマＣＶＤ装置（アネルバ社製）により、ＳｉＮ層を１０ｎｍ厚形成した。成膜条件は、導入ガスＳｉＨ４／Ｈ２／ＮＨ３、基板温度４００度、ＲＦパワー５００Ｗとした。
<Example 3>
A Si mold was produced in the same manner as in Example 1. However, a layer made of SiN, which is a basic substrate material, was formed as a process for treating the substrate surface with acid deactivation. At this time, a SiN layer having a thickness of 10 nm was formed by a plasma CVD apparatus (manufactured by Anelva). The film formation conditions were an introduced gas SiH 4 / H 2 / NH 3 , a substrate temperature of 400 degrees, and an RF power of 500 W.
＜実施例４＞
実施例１と同様にＳｉモールドを製造した。ただし、基板表面を酸失活性に処理する工程として、基板表面上にポーラス膜を成膜した。このとき、基板表面に、高周波マクネトロンスパッタリング装置（アルバック社製）によりポーラスシリコンの表層膜を約１０ｎｍ厚で成膜した。成膜条件は、成膜時の圧力は５Ｐａとし、基板温度は常温、ＲＦパワー３００Ｗ、成膜時間１０秒とした。
<Example 4>
A Si mold was produced in the same manner as in Example 1. However, a porous film was formed on the substrate surface as a step of treating the substrate surface with acid deactivation. At this time, a surface layer film of porous silicon having a thickness of about 10 nm was formed on the surface of the substrate by a high-frequency magnetron sputtering apparatus (manufactured by ULVAC). The film formation conditions were such that the pressure during film formation was 5 Pa, the substrate temperature was room temperature, the RF power was 300 W, and the film formation time was 10 seconds.
＜実施例５＞
実施例１から４で作成したＳｉモールドと、表面処理を行わずに作製したＳｉモールドの、凹凸パターンの底部の角の曲率半径を走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）の写真から測定した。
また、Ｓｉモールドを同一条件で熱インプリント法を実施し、モールドパターン破壊の発生するアスペクト比（パターンの深さ／パターンの開口幅の値）を調べた。
<Example 5>
The curvature radii of the corners of the bottom of the concavo-convex pattern of the Si mold produced in Examples 1 to 4 and the Si mold produced without performing the surface treatment were measured from a scanning electron microscope (SEM) photograph.
Further, the thermal imprint method was performed on the Si mold under the same conditions, and the aspect ratio (pattern depth / pattern opening width value) at which mold pattern destruction occurred was examined.
以下、実施した熱インプリント法について図１２を用いて説明する。
まず、熱インプリント前にＳｉモールドのパターン面には、離型剤としてフッ素系表面処理剤ＥＧＣ−１７２０（住友スリーエム社製）を浸漬処理した（図１２（ａ））。
次に、インプリントの対象となる転写基板として、４インチシリコン基板を用意し、シリコン基板上に熱可塑性樹脂ＰＭＭＡ（ポリメタクリル酸メチル）を３５０ｎｍ厚でコートした（図１２（ｂ））。
次に、上記Ｓｉモールドを、熱可塑性樹脂ＰＭＭＡに、熱インプリントし（図１２（ｃ））、Ｓｉモールドを離型した（図１２（ｄ））。
このとき、熱インプリント条件は、基板及びモールド温度１１０℃、プレス圧力１０ＭＰａ、保持時間１分とした。
Hereinafter, the implemented thermal imprinting method will be described with reference to FIG.
First, before thermal imprinting, the surface of the Si mold was dipped with a fluorine-based surface treatment agent EGC-1720 (manufactured by Sumitomo 3M) as a release agent (FIG. 12A).
Next, a 4-inch silicon substrate was prepared as a transfer substrate to be imprinted, and a thermoplastic resin PMMA (polymethyl methacrylate) was coated on the silicon substrate with a thickness of 350 nm (FIG. 12B).
Next, the Si mold was thermally imprinted on the thermoplastic resin PMMA (FIG. 12C), and the Si mold was released (FIG. 12D).
At this time, the thermal imprint conditions were a substrate and mold temperature of 110 ° C., a press pressure of 10 MPa, and a holding time of 1 minute.
表１にインプリントに使用したＳｉモールドのパターンのアスペクト比と樹脂パターンの転写結果を示す。 Table 1 shows the aspect ratio of the pattern of the Si mold used for imprinting and the transfer result of the resin pattern.
また、表２にはこれらのＳｉモールドの凹部の角の曲率半径とモールドパターン破壊の発生するアスペクト比を示す。 Table 2 shows the radius of curvature of the corners of the recesses of these Si molds and the aspect ratio at which mold pattern destruction occurs.
表１、表２より、実施例１〜４の処理方法にて、Ｓｉモールドの凹部の角をラウンド形状に処理したＳｉモールドは、角部の曲率半径がおよそ１５〜１３５ｎｍとなり、アスペクト比が約６まではインプリントによってモールドパターン破壊が生じないが、従来の製造方法によるＳｉモールドは、凹部の角の曲率半径がおよそ４ｎｍであり、アスペクト比が約３でもインプリントでモールドパターン破壊が生じた。 From Tables 1 and 2, the Si mold in which the corners of the recesses of the Si mold were processed in a round shape by the processing methods of Examples 1 to 4, the radius of curvature of the corners was about 15 to 135 nm, and the aspect ratio was about Up to 6, no mold pattern destruction was caused by imprinting, but the Si mold by the conventional manufacturing method had a corner radius of curvature of about 4 nm, and even if the aspect ratio was about 3, mold pattern destruction occurred by imprinting. .
以上より、モールドパターンの凹部の角をラウンド形状にすることによって、インプリントにおけるモールド離型時に、モールド材料中の応力集中を緩和することができるため、モールドパターン破壊を低減することが示された。 From the above, it was shown that the stress concentration in the mold material can be relaxed at the time of mold release in imprinting by making the corners of the recesses of the mold pattern round, thereby reducing mold pattern destruction. .
＜実施例７＞
基板材料として石英を用いて、実施例１〜４と同様にインプリントモールドを作製し、パターン凹部の角のラウンド形状処理を実施し、光インプリントを実施し、評価を行った。その結果、Ｓｉモールドによる熱インプリントと同様に、モールドパターン凹部の角の曲率半径が大きいほど、モールドパターン破壊がなく、高アスペクト比の樹脂パターンが転写できることが確認された。
<Example 7>
Using quartz as a substrate material, imprint molds were produced in the same manner as in Examples 1 to 4, and round shape processing of corners of pattern recesses was performed, optical imprinting was performed, and evaluation was performed. As a result, it was confirmed that the resin pattern having a high aspect ratio can be transferred without breaking the mold pattern as the radius of curvature of the corner of the mold pattern recess is larger as in the case of thermal imprinting using the Si mold.
本発明のインプリント用モールドは、微細なパターン形成を必要とする広範な分野に応用可能であり、例えば、半導体集積回路、拡散板や導光板等のディスプレイ部材、ハードディスクやＤＶＤ等の高密度記録メディア、ＤＮＡチップなどのバイオチップ、回折格子やホログラムなどの光学部品、等々の様々なパターン形成に利用することが期待出来る。 The imprint mold of the present invention can be applied to a wide range of fields that require fine pattern formation. For example, semiconductor integrated circuits, display members such as diffusion plates and light guide plates, and high-density recording such as hard disks and DVDs. It can be expected to be used for forming various patterns of media, biochips such as DNA chips, optical parts such as diffraction gratings and holograms, and the like.
１……基板
２……樹脂
３……転写基板
４……応力集中箇所
５……本発明のインプリントモールド
６……ラウンド形状の凹部
７……表面処理部
８……ポジ型化学増幅レジスト
９……密閉環境
１０……ポーラス膜
１１……インプリントモールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Board | substrate 2 ... Resin 3 ... Transfer board 4 ... Stress concentration location 5 ... Imprint mold 6 of this invention ... Round-shaped recessed part 7 ... Surface treatment part 8 ... Positive type chemically amplified resist 9 …… Sealed environment 10 …… Porous membrane 11 …… Imprint mold
Claims (8)
前記基板の少なくとも表面が酸失活性を有し、
前記凹凸パターンにおける凹部の角の曲率半径が１５〜３５ｎｍのラウンド形状であること
を特徴とするインプリントモールド。 An uneven pattern is formed on the substrate,
At least the surface of the substrate has acidolytic activity;
The imprint mold, wherein the concave / convex pattern has a round shape with a radius of curvature of a concave portion of 15 to 35 nm .
凹凸パターンに、アスペクト比が３以上のパターンを含むこと
を特徴とするインプリントモールド。 The imprint mold according to claim 1,
An imprint mold, wherein the uneven pattern includes a pattern having an aspect ratio of 3 or more.
少なくとも基板表面を、酸失活性を有した表面に処理する工程と、
前記基板上に、ポジ型化学増幅レジストを塗布する工程と、
前記ポジ型化学増幅レジストのパターニングを行う工程と、
パターニングを行った前記ポジ型化学増幅レジスト側から、基板にエッチング処理を行う
工程と
を備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法。 A method for producing an imprint mold in which a concavo-convex pattern is formed on a substrate,
Treating at least the substrate surface with a surface having acid deactivation activity;
Applying a positive chemically amplified resist on the substrate;
Patterning the positive chemically amplified resist; and
And a step of etching the substrate from the patterned positive chemically amplified resist side.
基板が多層基板であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。 The imprint mold manufacturing method according to claim 3,
An imprint mold manufacturing method, wherein the substrate is a multilayer substrate.
酸失活性を有した表面に処理する工程は、塩基性化合物を含む環境下に基板を暴露する工
程であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。 It is an imprint mold manufacturing method in any one of Claim 3 or 4, Comprising:
The method for producing an imprint mold, wherein the step of treating the surface having acid deactivation activity is a step of exposing the substrate to an environment containing a basic compound.
酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面にＨＭＤＳ処理を行う工程であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。 It is an imprint mold manufacturing method in any one of Claim 3 or 4, Comprising:
The method of manufacturing an imprint mold, wherein the step of treating the surface having acid deactivation is a step of performing HMDS treatment on the surface of the substrate.
酸失活性を有した表面に処理する工程は、孤立電子対を有する原子を基板表面にドープする工程であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。 It is an imprint mold manufacturing method in any one of Claim 3 or 4, Comprising:
The method of manufacturing an imprint mold, wherein the step of treating the surface having acid deactivation is a step of doping an atom having a lone electron pair on the substrate surface.
酸失活性を有した表面に処理する工程は、基板表面に空孔を有するポーラス膜を形成する工程であること
を特徴とするインプリントモールド製造方法。
It is an imprint mold manufacturing method in any one of Claim 3 or 4, Comprising:
The method of manufacturing an imprint mold, wherein the step of treating the surface having acid deactivation is a step of forming a porous film having pores on the surface of the substrate.
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