JP4996488B2 - 微細パターン形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、微細パターン形成方法に係り、特に、モールドに形成されている微細な転写パターンと同様な微細パターンを、基材等に連続して形成するものに関する。
近年、電子線描画法などで石英基板等に超微細な転写パターンを形成してモールド(テンプレート、スタンパ)を作製し、被転写基板表面(基材の表面)に形成されたレジスト膜(たとえば、UV硬化樹脂や熱可塑性樹脂で構成されたレジスト膜)に前記モールドを所定の圧力で押圧して、当該モールドに形成された転写パターンを転写するナノインプリント技術が研究開発されている(非特許文献1参照)。
図24(従来の転写の方法を示す図)を参照しつつ、例を掲げて詳しく説明する。
従来の転写では、たとえば石英ガラスで構成されている型(モールド)101に形成された微細な転写パターンを、たとえばUV硬化樹脂(レジスト層)103の塗布された基板105にプレスし、UV光を照射して樹脂103を硬化させている(図24(a)、(b)参照)。このあと離型して残膜107を除去し(図24(c)、(d)参照)、エッチング処理をして(図24(d)参照)、樹脂103にコピーされた型101の微細形状を、基板105に転写している(図24(e)参照)。
ところで、電子線描画法等で石英基板等の型に超微細な転写パターンを形成する場合、微細な転写パターンを形成する部位の面積が大きいと、型の製作(型への微細パターンの形成)に長い時間を要することになる。電子線描画法等を実行するために装置は、工数単価(単位時間あたりの使用料金)が高いので、型が高価になってしまう。
また、型の素材として使用される石英ガラス等の材料も材料単価が高いので、微細な転写パターンを形成する部位の面積が大きいと、型自体が大きくなり型が高価になってしまう。
そこで、基板105に形成される微細パターンが、たとえば同一のパターンを繰り返した形態である場合には、比較的小さな型の面に微細な転写パターンを形成し、この微細な転写パターンを、基板105に設けられているレジスト層103につなげて転写し、図24に示す場合と同様にして、基板105の広い面積に、連続した微細パターンを形成する方法が従来から知られている(たとえば、特許文献1参照)
特開2006−191089号公報 Precision Engineering Journal of the International Societies for Precision Engineering and Nanotechnology 25(2001) 192-199
ところで、上述したように、微細な転写パターンをつなげて、連続した微細パターンを基板の広い面積に形成するとなると、たとえば、1回目転写によってレジスト層の盛り上がってしまい、前記1回目の転写につながる2回目の転写が正確になされなくおそれがある。
図25(従来の転写の状態を示す図)を用いて詳しく説明すると、型M20(101)を用いた1回目の転写をすることによって、微細なパターンP11がレジスト層W21(103)に形成されるが、この微細なパターンP11と共に、微細なパターンP11の周囲にレジスト層W21の盛り上がり部W22等が形成される。
微細なパターンP11につながるような微細なパターンを、型M20を用いた2回目の転写でレジスト層W21の部位P12に形成しようとすると、盛り上がり部W22によって、微細なパターンP11の端部の形態や、部位P12に形成される微細なパターンの端部(微細な転写パターンP11側の端部)の形態、すなわち、微細なパターンP11と部位P12に形成される微細なパターンとがお互いにつながる部位における微細パターンの形態が崩れてしまい、正確な微細パターンをレジスト層W21に形成することができないおそれがある。
たとえば、図25に示す状態において、レジスト層W21の部位P12に微細なパターンを形成すべく、型M20を下降させると、型M20の下方に存在している盛り上がり部W22のレジスト層が行き場を失い、微細なパターンP11の端部(部位P12側の端部)に存在する微細な凹部に入り込むおそれがある。
正確な微細パターンをレジスト層W21に形成することができないと、基板W20に形成される微細パターン(図24(e)の基板105に形成されている微細パターンに対応する微細パターン;エッチングによって形成される微細パターン)の形態も不正確になるという問題がある。
本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、正確な形態の微細パターンを前記基材に形成することができる微細パターン形成方法を提供することを目的とする。
請求項1に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と、前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と、前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第1の微細パターン形成工程と、前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と、前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記基材の表面の部位を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と、前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と、前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第2の微細パターン形成工程と、前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項2に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、表面が下層転写素材の膜で覆われている基材における前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と、前記第1の被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された上層転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と、前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材に形成する第1の微細パターン形成工程と、前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記上層転写素材を除去する第1の除去工程と、前記第1の除去工程で上層転写素材が除去された後に、前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と、前記第2の被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された上層転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と、前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材に形成する第2の微細パターン形成工程と、前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記上層転写素材を除去する第2の除去工程と、前記第2の除去工程で上層転写素材が除去された後にエッチングをすることによって、前記下層転写素材の微細パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第3の微細パターン形成工程と、前記第3の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記下層転写素材を除去する第3の除去工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項3に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、第1の素材と、膜状の第2の素材と、膜状の第3の素材とが積層されて形成された基材における前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と、前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と、前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材に形成する第1の微細パターン形成工程と、前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と、前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と、前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と、前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材に形成する第2の微細パターン形成工程と、前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項4に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と、前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と、前記第1の転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位に被覆部材を設置する第1の設置工程と、前記第1の設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と、前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記基材の表面の部位を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と、前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と、前記第2の転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位を被覆部材で覆う第2の設置工程と、前記第2の設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程と、前記第2の除去工程による転写素材の除去後、エッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の設置工程および前記第2の設置工程で設けられた前記被覆部材を除去する第3の除去工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の微細パターン形成方法において、前記第1の微細パターン形成工程によって微細パターンを形成した後であって、前記第2の転写工程で転写をする前に、前記第1の微細パターン形成工程で形成された微細パターンと、前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する位置関係検出工程と、前記位置関係検出工程で検出した検出結果に基づいて、前記第1の微細パターン形成工程によって形成された微細パターンに前記第2の微細パターン形成工程によって形成される微細転写パターンが正確につながるように、前記基材に対する前記モールドの相対的な位置を補正する補正工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の微細パターン形成方法において、前記補正工程は、前記モールドの形状変化を、アクチュエータを用いて正確な形状に修正して前記補正を行う工程である微細パターン形成方法である。
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の微細パターン形成方法において、前記第1の転写工程と前記第1の微細パターン形成工程とによって、前記転写素材の第1の部位とこの第1の部位から所定の距離だけ離れた第2の部位とに、微細パターンが形成され、前記第2の転写工程と前記第2の微細パターン形成工程とによって、前記第1の部位と前記第2の部位とをつなぐ第3の部位に、微細パターンが形成され、前記位置関係検出工程は、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量と、前記第2の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量とを検出することによって、前記第1の微細パターン形成工程で形成された微細パターンと、前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する工程である微細パターン形成方法である。
請求項8に記載の発明は、請求項7に記載の微細パターン形成方法において、前記モールドの微細な転写パターンが形成されている部位は、矩形な平面状に形成されており、前記第1の部位と前記第3の部位と前記第2の部位とが一直線状に並ぶことによって、長方形状の範囲内に微細パターンが形成されるようになっており、前記位置関係検出工程は、前記長方形状の微細パターンの幅方向の一方の側で、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第1の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量と、前記第2の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第2の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量とを検出すると共に、前記長方形状の微細パターンの幅方向の他方の側で、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第1の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量を検出する工程であり、前記補正工程は、前記幅方向の他方の側における位置ずれ量に基づいて、前記長方形状の微細パターンの幅方向における前記モールドの弾性変形量をアクチュエータを用いて変えることによって、前記幅方向における前記モールドの寸法を修正して前記補正を行う工程である微細パターン形成方法である。
請求項に記載の発明は、型に形成されている微細パターンに対応した微細パターンを被成型物につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記被成型物の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と、前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記被成型物に、前記型を押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と、前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記型の微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記被成型物に形成する第1の微細パターン形成工程と、前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と、前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記被成型物の表面を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と、前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記被成型物に、前記型を押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と、前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記型の微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記被成型物に形成する第2の微細パターン形成工程と、前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程とを有する微細パターン形成方法である。
請求項10に記載の発明は、請求項に記載の微細パターン形成方法において、前記各転写工程は、前記型の微細パターンが形成されている部位を、この部位の長手方向が円柱の周方向になるようにして、前記円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成し、もしくは、前記型の微細パターンが形成されている部位を、この部位の長手方向が楕円柱の周方向になるようにして、前記楕円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成し、前記凸面による前記被成型物への直線状の押圧部位を前記凸面の一端部から他端部に向かって移動しつつ前記転写を行う微細パターン形成方法である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の微細パターン形成方法において、前記第1の転写工程と前記第1の微細パターン形成工程とで、市松模様の紺の部位に相当する前記基材の部位に微細パターンを形成し、前記第2の転写工程と前記第2の微細パターン形成工程とで、市松模様の白の部位に相当する前記基材の部位に微細パターンを形成する微細パターン形成方法である。
請求項12に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆うの被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法である。
請求項13に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、表面が下層転写素材の膜で覆われている基材における前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された上層転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記下層転写素材につなげて形成し、前記下層転写素材への微細パターンの形成後に、エッチングをすることによって、前記下層転写素材の微細パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、前記基材への微細パターン形成後に前記下層転写素材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法である。
請求項14に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、第1の素材と、膜状の第2の素材と、膜状の第3の素材とが積層されて形成された基材における前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法である。
請求項15に記載の発明は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位に被覆部材を設ける設置工程と、前記設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記被覆工程で設けられた転写素材を除去する除去工程とを有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記設置工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返した後、エッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、この形成後に前記設置工程で設けられた被覆部材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法である。
本発明によれば、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、正確な形態の微細パターンを前記基材に形成することができるという効果を奏する。
[第1の実施形態]
図3は、本発明の第1の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。
微細パターン形成方法は、モールド(テンプレート;スタンパ)M1に形成されている微細な転写パターン(微細な多数の凹凸形状)に対応した微細パターン(モールドM1と同様な微細パターン)を、分割して転写することによって、基材W1の平面状の面に連続的につなげて形成する方法である。微細パターンが形成される基材W1の面積(たとえば、平面状の面の面積)は、モールドM1の微細な転写パターンが形成されている面の面積よりも面積が大きくなっている。なお、モールドM1は、たとえば石英ガラスで構成されており、微細な転写パターンはモールドM1の平面状の面に形成されている
微細パターン形成方法では、まず、基材(たとえばシリコン、より具体的には単結晶シリコンで構成された基板)W1の表面(たとえば、基材W1の厚さ方向の一方の側の平面状の面のほぼ全面)に、転写素材(たとえば、硬化前の紫外線硬化樹脂;より具体的には、東洋合成工業製の「PAK−01」)をスピンコートして、基材W1の表面を転写素材W2の薄い膜で覆う。この際、より強固に密着させるために基材W1に表面処理を行うことが望ましい。
次に、転写素材W2の薄い膜が表面に設けられている基材W1の一部に、微細な転写パターンが形成されているモールドM1の平面状の面を押し付ける。そして、転写素材W2の薄い膜に、モールドM1の微細な転写パターンを転写する(図3(a)参照)。この転写のときに転写素材W2に紫外線を照射することによって転写素材W2を硬化させる。
なお、図3(a)に示す転写は、たとえば、複数回行なわれるが、1回だけ行われる場合もある。図3(a)では、モールドM1がPS1のところに位置しているときに、矢印AR1で示すようにモールドM1を下降させて1回目の転写を行い、その後、モールドM1を矢印AR2で示すように移動し、モールドM1がPS2のところに位置しているときに、矢印AR3示すようにモールドM1を下降させて2回目の転写を行う。
また、図3(a)に示す転写においては、前記1回目の転写(PS1のところの転写)で紫外線の照射を行うことにより、前記1回目の転写で微細パターンが形成される転写素材W2の部位およびこの近傍の部位のみで、転写素材W2が硬化するようになっている。すなわち、前記1回目の転写で紫外線の照射を行っても、前記2回目の転写(PS2のところの転写)を行う転写素材W2の部位は硬化しないようになっている。
また、前記1回目の転写(PS1のところの転写)と前記2回目の転写(PS2のところの転写)とは所定の間隔をあけてなされている。たとえば、図3(c)に示すような後工程の転写を、前記1回目の転写(PS1のところの転写)と前記2回目の転写(PS2のところの転写)との間の位置に行うことによって、連続的につながっている微細パターンが基材W1に形成されるようになっている。
さらに、図3(a)に示す転写を行った後、モールドM1の微細な転写パターンの微細な凸部で形成された転写素材W2の微細な凹部W2aには、ごく薄い転写素材の膜が形成されている(図示せず)。換言すれば、転写素材W2の微細な凹部W2aの底では、転写素材W2のごく薄い膜が基材W1を覆っている。
図3(a)に示す転写を行い転写素材W2の微細パターンを形成した後、モールドM1を基材W1や転写素材W2から離す。続いて、図24(c)、(d)で示した場合と同様にして残膜を除去する。すなわち、転写素材W2の微細な凹部W2aで基材W1を覆っているごく薄い転写素材W2の膜を、Oアッシング等で除去することによって、モールドM1の微細な転写パターンと同様な微細パターンで、図3(a)に示すように基材W1の表面が露出するようにする。
前記残膜を除去してから、転写素材W2をマスク材として基材W1にエッチング(たとえば、ドライエッチング)をすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンを基材W1に形成する。すなわち、図3(a)に示すような転写素材W2の微細パターンに対応した微細パターンを基材W1に形成する。
なお、前記エッチングをしても転写素材W2は、そのまま残っている。また、ドライエッチングとして、リアクティブイオンエッチング(RIE)、高アスペクト比ドライエッチング(ボッシュプロセス;DeepRIE)等を採用することが望ましい。
基材W1への微細パターンの形成後に、図3(a)で表されている転写素材W2を、基材W1を溶かすことなく転写素材W2のみを溶かす溶剤によって除去(クリーニング)する(図3(b)参照)。
転写素材W2を除去した後に、図3(c)で示すように微細パターンが形成されている基材W1の表面の部位とこの部位につながっている基材W1の他の表面の部位(微細パターンが形成されていない部位)とを、転写素材W2の薄い膜で覆う。たとえば、基材W1の厚さ方向の一方の側の平面状の面のほぼ全面を、図3(a)で示す場合と同様にして、転写素材W2で覆う。
続いて、図3(a)に示す場合とほぼ同様にして、転写素材W2の薄い膜が表面に設けられている基材W1の一部であって、図3(b)で示すようにして微細パターンが形成されている部位と連続的につながっている他の部位に、モールドM1を押し付け紫外線の照射をして、転写素材W2に微細な転写パターンを転写する(図3(c)参照)。
なお、図3(c)の転写で使用するモールドと、図3(a)の転写で使用するモールドとは同じものであるが、図3(c)の転写で使用するモールドと、図3(a)の転写で使用するモールドとが異なったものであってもよい。
図3(c)で示す転写素材W2への微細パターンの転写後に、モールドM1を基材W1や転写素材W2から離し残膜を除去して、基材W1に前述したエッチングと同様なエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンであって、図3(b)に示す微細パターンに連続してつながっている微細パターン(モールドM1の微細な転写パターンを連続的につなげた微細パターンと同様な微細パターン)を、基材W1に形成する。
連続してつながっている微細パターンを基材W1に形成した後、図3(c)で設けられた転写素材W2を、基材W1を溶かすことなく転写素材W2のみを溶かす溶剤によって除去する(図3(d)参照)。
このようにして、微細パターンが形成された基材W1は、電鋳型の製作やフィルムレプリカの製作等に使用される。すなわち、微細パターンが形成された基材W1を基にしてニッケル電鋳プロセスでニッケル型を製作し、または、微細パターンが形成された基材W1を用いて樹脂に微細パターンを転写し、可塑性樹脂や紫外線硬化樹脂等の樹脂レプリカを製作する。そして、この樹脂レプリカからニッケル電鋳プロセスでニッケル型を製作する。このニッケル型は、基材W1に形成されている微細パターンに応じた微細パターン(基材W1の微細パターンと同様な微細パターン)を備えている。
ニッケル型を用いて樹脂基材へ微細パターンの転写を単数もしくは複数回つなげて行い、ディスプレイ用光学素子、ワイヤーグリッド偏光板、フォトニック結晶、反射防止構造が生成される。
なお、図3(a)(b)で示すようにして転写素材W2や基材W1に形成された微細パターンの一部(図3(a)(b)の左右方向の端部)と、図3(c)(d)で示すようにして転写素材W2や基材W1に形成される微細パターンの一部(図3(c)(d)の左右方向の端部)とがお互いにオーバーラップ(たとえば100μm〜500μm程度オーバーラップ)して、図3(d)に示すような連続してつながっている微細パターンが基材W1に形成されているが、前記オーバータップは必ずしも必要ではない。すなわち、図3(a)(b)で示すようにして転写素材W2や基材W1に形成された微細パターンの端部と図3(c)(d)で示すようにして転写素材W2や基材W1に形成される微細パターンの端部とがお互いにオーバーラップすることなく、隣接していてもよいし、ごく僅かに離れていてもよい。
図3に示す工程で基材W1に形成された微細パターンは、図4(a)に示すように、基材W1の長手方向に直交する方向(基材W1の幅方向)に延びているが、たとえば、モールドM1の取り付け姿勢を変更し、図4(b)に示すように、基材W1の長手方向に微細パターンが延びている基材(図5に示す基材W3と同様な基材)W1aを製作してもよい。
図4(b)に示す基材W1aにおける微細パターンのつなぎ目(図3(a)(b)で形成された微細パターンと図3(c)(d)で形成された微細パターンとのつなぎ目)には、図5に示す基材W3のように、ごく僅かな段差W3aが見受けられるが、この段差W3aは実用上差し支えないものである。
ここで、図3(a)や図3(c)の工程を実行するための転写装置1について説明する。
図1は、転写装置1の概略構成を示す正面図であり、図2は、転写装置1の概略構成を示す側面図であり、図1におけるII矢視図である。
以下、説明の便宜のために、水平方向の一方向をX軸方向とし、水平方向の他の一方向であってX軸方向に垂直な方向をY軸方向とし、X軸方向およびY軸方向に垂直な方向(上下方向;鉛直方向)をZ軸方向という場合がある。
転写装置1は、スタンパ(モールド)M1の面(たとえば平面状の下面)に形成されている微細な転写パターンを、基材W1の転写素材W2の面(たとえば平面状の上面)に、スタンパM1の面を転写素材W2の面に面接触させ、必要に応じて押圧することにより転写する装置である。
転写装置1は、ベースフレーム3を備えており、このベースフレーム3には、基材W1を保持する基材保持体5が設けられている。基材保持体5は、たとえば、上面が平面状になっており、この上面に、転写素材W2が薄く設けられている基材W1を載置し保持することができるようになっている。このようにして載置され保持されている基材W1は、この厚さ方向がZ軸方向になっており、上面に転写素材W2が薄く設けられており、X軸方向およびY軸方向で所定のところに位置している。
基材保持体5は、XYθステージ7を介してベースフレーム3に支持されている。したがって、制御装置(図示せず)の制御の下、XYθステージ7を構成するサーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)を駆動することによって、基材保持体5(基材W1)は、X軸やY軸方向で移動位置決め自在になっていると共に、Z軸に平行な軸を中心にして回動位置決め自在になっている。
ベースフレーム3には、型保持体(モールド保持体)9が設けられている。型保持体9は、たとえば、下面が平面状になっており、この下面でスタンパM1を保持することができるようになっている。このようにして保持されたスタンパM1は、微細な転写パターンが形成されている下面が基材保持体5(基材W1や転写素材W2)と対向している。
型保持体9は、図示しないリニアガイドベアリングを介してベースフレーム3に支持されており、前記制御装置の制御の下、サーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)を駆動することによって、Z軸方向で移動位置決め自在になっている。
また、転写装置1には、基材W1(転写素材W2)に紫外線を照射するためのUV光発生装置(図示せず)が設けられており、転写素材W2に微細パターンを形成する際に、紫外線硬化樹脂で構成された転写素材W2を硬化させることができるようになっている。
なお、転写素材W2として、紫外線硬化樹脂に代えて、熱可塑性樹脂または熱硬化性樹脂を採用してもよい。この場合、転写装置1には、基材W1(転写素材W2)を加熱する加熱装置(図示せず)が設けられる。また、基材W1として、シリコン基板に代えてガラス基板を採用してもよく、モールドM1の素材として、石英ガラスに代えて、シリコン、ニッケル等の金属またはグラカーボン等を採用してもよい。
また、転写装置1には、位置関係検出装置11と補正装置13とが設けられている。
位置関係検出装置11は、図3(a)(b)に示すように、単数もしくは複数回の第1群の転写(モールドM1による転写素材W2の押圧)やエッチングよって基材W1微細パターンを形成した後、図3(c)に示すように、単数もしくは複数回の第2群の転写をする前に、前記第1群の転写で基材W1に形成された微細パターンと、モールド(X軸Y軸方向で第2群の転写を行う位置に存在しZ軸方向で基材W1や転写素材W2から離れているモール;たとえば、図3(c)のPS3またはPS4のところに位置しているモールド)M1に形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する装置である。
補正装置13は、位置関係検出装置11で検出した検出結果に基づいて、前記第1群の転写とエッチングとによって基材W1に形成された微細パターンに前記第2の群の転写やエッチングによって形成される微細転写パターンが正確につながるように、基材W1に対するモールドM1の相対的な位置を補正する装置である。なお、この補正は、たとえば、図3(c)に示す状態において、モールドM1が、PS3のところに位置しているときと、モールドM1が、PS4のところに位置しているときに行なわれる。
位置関係検出装置11や補正装置13等について例を掲げてより詳しく説明する。
図6は、型保持体9へのモールドM1の設置形態と、位置関係検出装置11を構成するカメラ(たとえばCCDカメラ)25とを示す図である。
型保持体9の中央部には、Z軸方向に貫通している孔23が設けられており、この孔23の下端を塞ぐようにして平板状モールドM1が設けられている。前記紫外線発生装置で発生した紫外線が、孔23を通りモールドM1を透過して、転写素材W2まで達するようになっている。モールドM1は、この側面がモールド保持部材17で支持されることにより、また、側面の一端部がシュー16を介してピエゾ素子等のアクチュエータ21で押圧されることによって、上方向に付勢され型保持体9に一体的に設けられている。なお、モールドM1が紫外線を透過しないものである場合には、たとえば、基材保持体5を介して紫外線の照射がされるようになっている。
図6では、説明の便宜のために、アクチュエータ21でX軸方向にモールドM1を押圧(圧縮)しているが、実際には、アクチュエータ21でY軸方向にモールドM1を圧縮しているものとする。また、図6や図7では、X軸方向につなげて転写等を行い、図4(b)や図5で示しように、X軸方向で連続してつながった微細パターンを基材W1に形成するものとする。
また、アクチュエータ21でY軸方向に圧縮されているモールドM1は、図10に示すように、常態では、Y軸方向の寸法がDY1になっている。そして、ピエゾ素子(アクチュエータ)21に印加する電圧を前記常態の場合よりも上昇することによって、寸法DY1よりも小さい寸法DY2までモールドM1が弾性変形して縮み、ピエゾ素子21に印加する電圧を前記常態の場合よりも下降することによって、寸法DY1よりも大きい寸法DY3までモールドM1が弾性変形して伸びるようになっている。したがって、ピエゾ素子21に印加する電圧の値を、前記制御装置の制御の下適宜変更すれば、モールドM1のY軸方向の寸法を適宜変更し維持することができるようになっている。
位置関係検出装置11は、前述したようにカメラ25を備えて構成されている。カメラ25は、たとえば、図示しないブラケットを介して、型保持体9の孔23内で型保持体9に一体的に設けられており、モールドM1を介して、基材W1を覗けるようになっている。より精確には、第1群の転写TR1のうちの1つの転写と、この第1群の転写TR1のうちの1つの転写につなげて行なわれる第2群の転写TR2のうちの1つの転写とのつなぎ目を覗けるようになっている。
具体的には、図7(a)に示すように、第1群の第1回目の転写TR1aで基材に微細パターンが形成されており、第1群の第2回目の転写TR1bで基材に微細パターンが形成されているとすると、これから行なわれる第2群の転写TR2と、前記微細パターンTR1a、TR1bとのつなぎ目の一部とこの近傍の部位(図7(a)に示す部位P1、部位P2、部位P3)を覗けるようになっている。
そして、たとえば、部位P1を覗いた場合、図7(b)に示すように、A線、B線(ーバーラップしている部位)、C線に沿って、光の強度を検出することができるようになっている。図4(b)や図5に示すような微細パターンを備えた基材W1aを製作しようとする場合に、A線、B線、C線に沿った光の強度を検出すると、図8に示すようになる。
A線、B線、C線に沿った光の各強度は、常態では図8(a)に示すように矩形波状になるが、微細パターンTR1aに対して、これから形成される微細パターン(モールドM1の転写パターン)の位置が、たとえば、図8(b)に示すようにΔYだけずれていれば、A線に沿った光の強度とC線の強度とがほぼ合成されるので、B線における光の強度は、一段のきれいな矩形波状にはならず、2段の矩形波状になる。
なお、部位P2や部位P3についても、部位P1の場合とほぼ同様である。
カメラ25から送られてきた信号によって、部位P1や部位P2において光の強度が図8(b)に示すように矩形状にならないことを検出した前記制御装置は、XYθステージ7を適宜制御し、モールドM1に対する基材W1の相対的な位置を補正(修正)し、部位P1や部位P2における光の強度が、図8(a)に示すように矩形状になるようにする。
また、カメラ25から送られてきた信号によって、部位P3において光の強度が図8(b)に示すように矩形状にならないことを検出した前記制御装置は、ピエゾ素子21に印加する電圧を制御して、モールドM1のY軸方向の寸法を適宜修正する。
ところで、位置関係検出装置11を別の構成にしてもよい。
すなわち、図1の示す転写装置1において、位置関係検出装置11が、薄い板状の検出子15を備えて構成されていてもよい。検出子15の厚さ方向がZ軸方向になっている。また、転写を行う前に検出子15をモールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に挿入して、モールドM1に対する基材W1(転写素材W2)の位置ずれ量を検出するように構成してもよい。
位置ずれ量を検出するために検出子15をモールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に挿入した場合においては、モールドM1と基材W1(転写素材W2)とが極力近づいており、寸法的な余裕がほとんど無い状態で、検出子15がモールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に挿入されるようになっていることが望ましい。
たとえば、位置ずれ量を検出するために検出子15をモールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に挿入した場合においては、図1に示すように、検出子15とモールドM1との間の距離L3は0.5mm〜3mm程度になっており、検出子15と転写素材W2との間の距離L5も0.5mm〜3mm程度になっていることが望ましい。また、少なくとも、モールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に位置する部位において、検出子15の厚さ(Z軸方向の寸法)が、極力小さくなるように形成されていることが望ましい。
位置関係検出装置11について例を掲げてより詳しく説明する。
位置関係検出装置(位置ずれ量検出装置)11の検出子15は、モールドM1と基材W1(転写素材W2)とが所定の距離だけ離れているときにモールドM1と基材W1(転写素材W2)との間に挿入される第1の位置(図1に実線で示す検出子15を参照)と、モールドM1と基材W1(転写素材W2)とがお互いに接触することができるようなモールドM1と基材W1(転写素材W2)とから離れた第2の位置(図1に二点鎖線で示す検出子15を参照)との間を移動自在になっている。
ここで、検出子15は、第1の検出子支持部材29の先端部側で第1の検出子支持部材29に一体的に設けられており、第1の検出子支持部材29は、図示しないリニアガイドベアリング(図示せず)を介してX軸方向で第2の検出子支持部材31に対して移動自在に設けられている。そして、前記制御装置の制御の下、空気圧シリンダ等のアクチュエータ(図示せず)によって、前記挿入される第1の位置(図1に実線で示す位置)と前記離れた第2の位置(図1に二点鎖線で示す位置)と間を移動するようになっている。
第2の検出子支持部材31は、図示しないリニアガイドベアリング(図示せず)を介してベースフレーム3に対してZ軸方向で移動自在に設けられている。そして、前記制御装置の制御の下、サーボモータ等のアクチュエータ(図示せず)とボールネジ(図示せず)とによって、上下方向で移動位置決め自在になっている。
したがって、モールドM1や基材W1(転写素材W2)の形態に応じて、検出子15のZ軸方向における位置を調整することができるようになっている。
さらに説明すると、位置関係検出装置11はカメラ(図示せず)を備えている。このカメラは、検出子15から離れたところ(たとえば、第1の検出子支持部材29)に設けられている。また、検出子15には、プリズム(図示せず)が設けられており、前記プリズムを介し前記カメラで基材W1(転写素材W2)やモールドM1の位置ずれを検出するように構成されている。すなわち、基材W1(転写素材W2)やモールドM1からZ軸方向に進んできた光を、たとえばX軸方向に向かって進むように前記プリズムで反射し、この反射した光を前記カメラが取り入れるようになっている。なお、前述した検出子15の厚さは、前記プリズムを含めた厚さになる。また、プリズムの代わりに、反射ミラー等を設けてあってもよい。
このように検出子15を用いた構成にすることにより、モールドM1が金属等で構成され透明でない場合であっても、基材W1(転写素材W2)やモールドM1の位置ずれを検出することができる。
そして、図3に示す基材W1への微細パターン形成工程において、位置関係検出装置11の検出子15等を用いることによって、前述したカメラ25等を用いる場合と同様にして、図3(b)に示す第1群の転写等で基材W1に微細パターンを形成した後であって、第2群の転写をする前に、前記第1群の転写等で基材W1に形成された微細パターンと、第2群の転写をする前における、モールドM1に形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出するようになっている。すなわち、図3(c)における状態において、基材W1に形成されている微細パターンと、モールドM1に形成されている微細パターンとの位置関係を検出するようになっている。
また、前記第1群の転写等で基材W1に形成された微細パターンと、第2の微細パターン形成工程によって形成される微細転写パターンが正確につながるように、基材W1に対するモールドM1の相対的な位置を、前記位置関係の検出結果に基づき補正装置13で補正するようになっている。すなわち、図3(c)における状態において、基材W1とモールドM1との相対的な位置関係を正確なものにするようになっている。
さらに、転写装置1のアクチュエータ21を制御することによって、基材W1に対するモールドM1の相対的な位置を補正するときに、たとえば温度変化によるモールドM1の形状変化を修正し、モールドM1を正確な形状にするようになっている。
ここで、図3に示す基材W1への微細パターン形成工程における前記補正等について、図7を参照しつつ例を掲げてより詳しく説明する。
まず、第1群の転写工程と微細パターン形成工程とによって、転写素材W2の第1の部位TR1aとこの第1の部位TR1aから所定の距離だけ離れた第2の部位TR1bとに微細パターンが形成される。
続いて、第2の群の転写工程と微細パターン形成工程とによって、第1の部位TR1aと第2の部位TR1bとの間であって第1の部位TR1aと前記第2の部位TR1bとを連続的につなぐ第3の部位TR2に、微細パターンが形成される。
ここで、位置関係検出装置11は、前述したように、第1の部位TR1aとモールドM1に形成されている微細な転写パターンとの境界で第1の部位TR1aに対するモールドM1の微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量と、第2の部位TR1bとモールドM1に形成されている微細な転写パターンとの境界で第2の部位TR1bに対するモールドM1の微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量とを検出することによって、前記第1の群の微細パターン形成工程で形成された微細パターンと、モールド(第2群の転写をするところに位置しているモールド)M1に形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する。
具体的説明すると、モールドM1における微細な転写パターンが形成されている部位は、矩形な平面状に形成されており、第1の部位TR1aと第3の部位TR2と第2の部位TR1bとが一直線状に並ぶことによって、長方形状の範囲内に微細パターンが形成されるようになっている。
位置関係検出装置11は、前記長方形状の微細パターンの幅方向の一方の側で、第1の部位TR1aとモールドM1に形成されている微細な転写パターンとの境界の部位P1における相対的な位置ずれ量(第1の部位TR1aに対するモールドM1の微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量)と、第2の部位TR1bとモールドM1に形成されている微細な転写パターンとの境界の部位P2における相対的な位置ずれ量(第2の部位TR1bに対するモールドM1の微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量)を検出するようになっている。
また、位置関係検出装置11は、前記長方形状の微細パターンの幅方向の他方の側で、第2の部位TR1b(第1の部位TR1aでもよい)とモールドM1に形成されている微細な転写パターンとの境界の部位P3における相対的な位置ずれ量(第2の部位TR1bに対するモールドM1の微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量)検出するようになっている。
そして、補正装置13は、前記幅方向の一方の側(部位P1、P2)における各位置ずれ量と、前記幅方向の他方の側(部位P3)における位置ずれ量とに基づいて、XYθステージ7を用いて、基材W1の位置や姿勢を修正すると共に、前記長方形状の微細パターンの幅方向におけるモールドM1の弾性変形量を、アクチュエータ21を用いて変えて、前記幅方向におけるモールドM1の寸法を修正するようになっている。
なお、図4(b)や図11(a)に示すように、長手方向(X軸方向;図11(a)の左右方向)に延びて微細パターンを形成する際には、第2群の転写TR2において、基材W1に対するモールドM1の位置補正を、たとえば、Y軸方向と、Z軸まわりの回動量と、必要に応じてアクチュエータ21を用いた補正とで行えばよい。
一方、図4(a)や図11(b)に示すように、幅方向(Y軸方向;図11(b)の上下方向)に延びた微細パターンを基材W1に形成する際には、第2群の転写TR2において、基材W1に対するモールドM1の位置補正を、たとえば、X軸方向と、Z軸まわりの回動量と、必要に応じてアクチュエータ21を用いた補正とで行えばよい。
また、上記説明では、基材W1に形成された微細パターンの位置とモールドM1の微細パターンの位置とを比較して位置関係を検出しているが、基材W1やモールドM1にアイマークをつけて、このアイマークをカメラ等で撮影して位置関係を検出し補正してもよい。
たとえば、図9(a)に示すように、モールドM1の4隅にアイマークMM1、MM2、MM3、MM4を付しておく。なお、微細な転写パターンは、各アイマークMM1、MM2、MM3、MM4の内側の領域TRS2に設けられているものとする。
第1群の転写TR1で基材W4に転写を行って微細パターンを形成すると、モールドM1の各アイマークMM1、MM2、MM3、MM4に対応したアイマークMW1、MW2、MW3、MW4が、微細パターンと共に基材W4に付される。この後、第2群の転写TR2を行う際に、基材W4のアイマークMW2、MW4とモールドM1のアイマークMM1、MM3の位置ずれ量を検出し、第1群の転写TR1の位置に対する第2群の転写TR2をするときのモールドM1(基材W4)の位置ずれを補正してもよい。
また、図9(b)に示すように、転写な微細パターンが形成される前の基材W4aに、各アイマークMW6、MW7、MW8、MW9、MW10、MW11を予め付しておいてもよい。なお、微細な転写パターンは、各アイマークMW6、MW7、MW8、MW9、MW10、MW11の内側の領域TRS1に形成されるものとする。
第1群の転写TR1を行う際に、各アイマークMW6、MW7、MW8、MW9にうちの少なくとも2つアイマークの位置を検出し、この検出結果に基づいて基材W4aに対するモールドM1の位置ずれ量を検出し、モールドM1(基材W4a)の位置ずれを補正してもよい。第2群の転写を行う際も、第1群の転写TR1を行う場合と同様にして、各アイマークMW7、MW9、MW10、MW11にうちの少なくとも2つアイマークの位置を検出し、この検出結果に基づいて基材W4aに対するモールドM1の位置ずれ量を検出し、モールドM1(基材W4a)の位置ずれを補正してもよい。
さらに、図9(b)に示す場合において、モールドM1にもアイマークを設けておき、基材W4aに予め設けられているアイマークとモールドM1に設けられているアイマークの位置ずれ量を検出し、モールドM1(基材W4a)の位置ずれを補正してもよい。
ところで、すでに理解されるように、転写装置1は、図3(a)や図3(c)に示すように、基材W1にモールドM1を押し付けて転写素材W2にモールドM1の微細な転写パターンを転写するときに使用される装置である。したがって、基材W1の表面を転写素材W2の膜で覆うときや、図3(b)や図3(d)に示すように、エッチングによって微細パターンを基材W1に形成するときや、転写素材W2を除去するときには、別の装置が使用され、基材W1は転写装置1から取り外される。
図4(a)や図4(b)に示すように、長方形状の面に微細な転写パターンが形成された基材W1(W1a)を型M3として使用することによって、型M3の微細パターンを、被成型物(たとえば、シリコン、ガラス等)W5に設けられている被成型層(たとえば、紫外線硬化樹脂、熱可塑性樹脂等)W6に転写するようにしてもよい(図14参照)。この場合、基材W1(W1a)をそのまま型として使用してもよいし、基材W1(W1a)からたとえば前述したように電鋳でニッケル型を製作(生成)し、このニッケル型を用いて転写を行うようにしてもよい。
さらに、型M3による転写を行う際、図14に示すように、型M3の微細パターンが形成されている部位(面)を、この部位の長手方向が円柱の周方向になり、前記面の幅方向が前記円柱の高さ方向になるようにして、前記円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成し、前記凸面による被成型物W5(被成型層W6)への直線状の押圧部位(図14の紙面に直交する方向に延びている押圧部位)を前記凸面の長手方向の一端部から他端部に向かって移動しつつ(たとえば、図14の左側の端部から右側の端部に向かって移動しつつ)前記転写を行うことが望ましい。
また、型M3の微細パターンが形成されている部位(面)を、この部位の長手方向が楕円柱の周方向になり、前記面の幅方向が前記楕円柱の高さ方向になるようにして、前記楕円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成して、同様な転写を行ってもよい。
さらに、図14に示す第1の転写を行った後、被成型物W5(被成型層W6)に対し型M3の微細パターンの幅方向(図14の紙面に直角な方向)に型M3を相対的に移動して同様な転写を行い、型M3の微細パターンがこの幅方向でつながるような転写を、被成型物W5の被成型層W6にしてもよい(図13参照)。
ここで、図14に示すような円柱側面状の凸面を用いた転写を行うための転写装置1aについて説明する。
転写装置1aは、型M3を保持する型保持体51の下面が円柱側面状に形成されており、型保持体51が所定の軸CL1を中心にして揺動する点が、前述した転写装置1とは異なるが、その他の点は、前述した転写装置1とほぼ同様に構成されている。
図15は、転写装置1aの要部を示す図である。
転写装置1aについて詳しく説明する。基材保持体(基板テーブル)5と移動部材19(転写装置1の型保持体9の相当)との間には、型保持体51が設けられている。型保持体51は、下部に凸面53を備えている。凸面53は、基材保持体5に保持されている被成型物(被成型層W6が設けられている被成型物)W5の厚さ方向の一方の面である上面にほぼ平行な状態で対向している。
凸面53は、円柱の側面の一部を用いて形成されている。なお、完全な円柱でなくてもよく、円柱に近似した形状、たとえば楕円柱状であってもよい。さらには、凸面53が、柱状の立体(円、楕円等、所定の形状の平面を、この平面に垂直な方向に所定の距離だけ移動したときに、前記所定の形状の平面の軌跡によって形成される立体)の側面の一部を用いて形成されていてもよい。
型保持体51の凸面53についてより詳しく説明すると、凸面53は、前記円柱の中心軸(前記円柱の高さ方向に延びている中心軸)を含む第1の平面と、前記円柱の中心軸を含み前記第1の平面と小さな角度で交差している第2の平面とで、前記円柱の側面を切断してできる4つの面(面積が大きい2つの面と面積が小さい2つの面)のうちで、面積が小さい1つの面の形状をしている。
なお、凸面53は、前記円柱の径が大きく前記交差角度が小さいので平面に近い形状になっている。前記円柱の中心軸の延伸軸方向(図2の紙面に直角な方向)を凸面53の長さ方向とし、前記円柱側面の周方向(図15のほぼ左右方向)を凸面53の幅方向とすると、図15に示すように、たとえば300mmの幅Bに対して中央部が0.1mm(T)程度しか突出しない形状になっている。
したがって、前記円柱の半径は、凸面53の幅Bに対する凸面53の中央部の突出量Tの割合が、たとえば「1/100000〜1/3000」になるような大きな半径になっている。すなわち、前記円柱の半径は、凸面53の幅Bの125倍〜2750倍という大きな値になっている。
そして、凸面53に、転写用の型55(型M3)を倣わせ、たとえば真空吸着により保持することができるようになっている。型55は、たとえば、前述したようにNi電鋳モールドによって生成され、矩形な薄い平板状に形成されている。転写用の超微細なパターンは、型55の一方の面(図15の下側)の面に形成されている。
なお、前記円柱の半径を、凸面53の幅Bに対する凸面53の中央部の突出量Tの割合が、「1/3000〜1/30」になるような半径にしてもよい。すなわち、前記円柱の半径を、凸面53の幅Bの3倍〜125倍という値にしてもよい。たとえば、凸面53の幅Bが300mmである場合、突出量Tを10mm程度まで大きくしてもよい。
また、型保持体51は、移動部材57を介して移動部材19に支持されており、移動部材19の移動に伴い、基材保持体5に対し接近・離反する方向(上下方向;Z軸方向)で相対的に移動自在になっている。
なお、前記説明では、型保持体51と型55とが別個になっているが、型保持体51と型55とを一体化した構成、すなわち、型保持体51の凸面53に転写パターンを直接設けた構成であってもよい。
また、転写装置1aには、押圧手段59が設けられている。押圧手段59は、型保持体51に保持されている型55を、基材保持体5に保持されている被成型物W5(被成型層W6)に相対的に接近させ、型55で被成型物W5(被成型層W6)を押圧し、型55の転写パターンを被成型物W5の被成型層W6に転写するときに使用されるものである。
押圧手段59は、前記円柱の中心軸に平行な直線状の押圧部位を、凸面53の一端部から他端部に向かって(図15の左から右に向かって)移動しつつ、型55で被成型物W5(被成型層W6)を押圧するようになっている。
なお、前記押圧部位は、凸面53の長さ方向(図15の紙面の直角な方向)に延びている。また、前記押圧部位は、型保持体51の凸面53に保持されている型55の転写パターンが形成されている面の一部とこの一部の面に接触する被成型物W5(被成型層W6)の面とに形成され、実際にはある程度の幅(図2の左右方向の幅)を備えている。
また、転写装置1aには、押圧手段59によって押圧されている押圧部位(押圧部位の近傍を含む)、または、押圧手段59によって押圧されている押圧部位と押圧手段59によってすでに押圧された部位とに、UV光(紫外線)を照射するUV(紫外線)照射手段61が設けられている。なお、押圧される前の硬化を防止するために押圧される前の被成型層W6の部位には、紫外線が照射されないようになっている。
転写装置1aについてさらに詳しく説明すると、基材保持体5は、X軸方向およびY軸方向に延伸している矩形状の平面(上面)に、平板状で矩形状の被成型物W5(被成型層W6)を保持するようになっている。被成型物W5(被成型層W6)は、平板状で矩形状の被成型物W5とこの被成型物W5の厚さ方向の一方の面に転写パターンが形成される薄膜状の被成型層W6を備えて構成されており、被成型層W6が設けられている側の面が現れるようにして(被成型層W6が設けられている面とは反対側の下面が基材保持体5の上面に接触するようにして、基材保持体5の上面に保持されるようになっている。
移動部材19の下側には、別の移動部材57が設けられている。この移動部材57は、リニアガイドベアリング58を介して移動部材19に対してX軸方向で移動自在になっている。また、移動部材57のX軸方向の一方の端部(図15の左側の端部)には、移動部材57が当接するストッパ63が設けられており、移動部材57のX軸方向の他方の端部には、移動部材57を前記ストッパ63側に(図15の左方向に)付勢する圧縮バネ65等の付勢手段が設けられている。
型保持体51の凸面53の内側(図15の上側;凸面53に対して前記円柱の図示しない中心軸が存在している側)でかつ凸面53の中間部(たとえば、X軸方向におけるほぼ中央部)には、揺動中心軸CL1が設けられている。この揺動中心軸CL1はY軸方向に延伸している直線であり、この揺動中心軸CL1を中心にして、型保持体51が、移動部材57に対し揺動自在に支持されている。
なお、揺動中心軸CL1は、凸面53の近傍に位置している。すなわち、揺動中心軸CL1は、前記円柱の中心軸と凸面53との間における凸面53側で、凸面53の近傍に位置している。より詳しくは、図15に示すように、凸面53と揺動中心軸CLとの距離L1は、凸面53の幅Bよりも小さくなっている。なお、距離L1を幅Bと等しいか僅かに大きくしてもよい。
ところで、凸面53が、楕円柱状の立体の側面の一部を用いて形されている場合にあっては、凸面53は、前記楕円の短軸と平行な平面であって前記楕円柱状の立体の高さ方向に延伸し互いが離れている2つの平面(楕円柱状の立体の高さ方向に延びた中心軸に対して互いが対称な位置に存在している2つの平面)で、前記楕円柱状の立体の側面を切断しときに得られる2種類の凸面のうちで曲率半径が大きいほうの凸面で形成されている。
楕円柱状の立体の側面の一部を用いて形されている凸面の揺動中心軸も、円柱側面で形成された凸面53の場合と同様に、凸面の近傍に存在している。なお、楕円柱状の立体における長軸と短軸との差を大きくして、楕円柱状の立体で形成された凸面の揺動中心軸を、前記楕円柱状の立体の中心軸に一致させてもよい。
型保持体51と移動部材57との間には、付勢手段とアクチュエータとが設けられている。前記付勢手段は、たとえば、図15の左側に設けられた皿ばね67で構成されており、型保持体51が揺動中心軸CL1を揺動中心にして一方向(図15の矢印AR11の方向)に揺動するように付勢している。一方、前記アクチュエータは、たとえば、図15の右側に設けられたピエゾ素子69で構成され、転写装置1aの制御装置(図示せず)の制御の下、ピエゾ素子69に電圧が印加されこの電圧が徐々に上昇すると、皿ばね67で付勢しているにもかかわらず、ピエゾ素子69が徐々に伸びて、揺動中心軸CL1を揺動中心にして型保持体51が他方向(図15の矢印AR13の方向)に揺動するようになっている。
なお、ピエゾ素子の代わりに、モータ等のアクチュエータを用いてもよい。より詳しくは、たとえば、サーボモータでボールねじのナットを回転させ、前記ボールねじのネジ軸を直線的に移動させ、型保持体51を揺動せてもよい。
被成型物W5(被成型層W6)への転写を行うべく型55で被成型物W5(被成型層W6)への押圧を行う場合には、まず、型55を上昇させ、型55を被成型物W5(被成型層W6)から離しておき、ピエゾ素子69をオフしておく(電圧を印加しない状態にしておく)。なお、図15では型55の部位のうち型55の中央部55Bが最も下側に位置しているが、ピエゾ素子69をオフした状態では、皿ばね67による付勢によって、型55の部位のうち型55の左端(皿ばね67が設けられている側の端)55Aが最も下側に位置している。
このように、型55の左端55Aが最も下側に位置している状態で、型55の左端55Aが被成型物W5(被成型層W6)に所定の圧力をもって当接するまで移動部材19を下降すると、型55は図15に二点鎖線で示すところに位置する。ここで、ピエゾ素子69をオンし(電圧を印加し)、ピエゾ素子69が徐々に延びると、型55(型保持体51)が揺動し、図15に二点鎖線で示す型55と被成型物W5(被成型層W6)との接触位置(型55による押圧位置)が、図15の左から右にむかって移動し、やがては、型55の部位のうち型55の右端55Cが最も下側に位置して被成型物W5(被成型層W6)に当接するようになる。
なお、型55と被成型物W5(被成型層W6)との当接位置(押圧部位)が図15の左から右に移動するときには、型55による被成型物W5(被成型層W6)への押圧力を一定の値に維持すべく、図示しないロードセル(型55による被成型物W5(被成型層W6)への押圧力を測定可能なロードセル;押圧力検出手段)が検出した押圧力によるフィードバック制御を行い、前記制御装置により図示しないサーボモータ(移動部材19を駆動するサーボモータ)のトルクが制御されるものとする。
また、型55と被成型物W5(被成型層W6)との当接位置(押圧部位)が図15の左から右に移動するときには、移動部材19の高さ位置が適宜変化するようになっている。そして、前記円柱の中心軸と凸面53を備えた型保持体51の揺動中心軸CL1とが一致していないにもかかわらず、押圧部位が図15の左から右にむかってスムーズに移動できるようになっている。
前記サーボモータに代えて空気圧シリンダ等の流体圧シリンダを用い、前記シリンダに供給される流体の圧力を制御すれば、前記フィードバックをする場合と同様に、型55による被成型物W5(被成型層W6)への押圧力を一定の値に維持することができる。
なお、図15では、X軸方向において揺動中心軸CL1を中央部に配置し、一方の側に、皿ばね67を配置し他方の側にピエゾ素子69を配置してあるが、揺動中心軸CL1を一方の側に配置し、他方の側に皿ばね67とピエゾ素子69とを配置してもよい。
さらに、前述したように、移動部材57が移動部材19に対してX軸方向で移動するように構成されているので、移動部材19を下降しピエゾ素子69で型保持体51(型55)を揺動し被成型物W5(被成型層W6)を押圧する場合、圧縮バネ65で付勢しているにもかかわらず、移動部材57がストッパ63から離れ、揺動中心軸CL1の位置が、前記押圧部位の移動方向(図15の右方向)に、被成型物W5(被成型層W6)に対して相対的に僅かに移動する。
この揺動中心軸CL1の移動によって、型55における押圧部位の移動の道のりが、平板状の被成型物W5(被成型層W6)における押圧部位の道のりよりも長いことにより発生する不具合(たとえば、型55の転写パターンと被成型層W6との間の押圧部位の移動方向(X軸方向)における微妙な位置ずれによる被成型層W6に転写されるパターンの変形)を防止することができる。
次に、UV(紫外線)照射手段61について説明する。
基材保持体5の下側には、平板状のシャッタ71が設けられている。このシャッタ71には、Y軸方向に延びたスリット73が設けられている。このスリット73が設けられていることにより、シャッタ71は図15の右側の部位71Aと左側の部位71Bとに分かれている。シャッタ71は、図示しないガイド部材によってガイドされ、図示しないサーボモータ等のアクチュエータにより、X軸方向で移動するようになっている。したがって、スリット73もX軸方向に移動するようになっている。
また、シャッタ71の下側には、UV光の光源(UVライト)75が設けられている。そして、UVライト75をオンした状態で、前記制御装置の制御の下、前記押圧部位の移動に同期させてシャッタ71を移動し、型55で被成型物W5(被成型層W6)を押圧している部位にのみUV光を照射するようになっている。なお、シャッタ71の左側の部位71Bを無くせば、押圧している部位とすでに押圧した部位とにUV光が照射されることになる。
前記押圧部位の移動に同期させてシャッタ71を移動する場合、たとえば、ピエゾ素子69に印加する電圧の値に応じて、シャッタ71を移動するようになっている。
この転写装置1aと型M3とを用いて、被成型層W6への転写と被成型物W5への微細パターンの形成を、図3に示す場合と同様にして行ってもよい。この場合、図13に示すように、第1群の転写等によって被成型物W5の部位TR11に微細パターン形成され、第2群の転写等によって被成型物W5の部位TR12に微細パターンが形成される。したがって、もともとはモールドM1に形成されている微細な転写パターンを二次元的に広げた微細パターンが、型M3を介して被成型物W5に連続してつながって形成されることになる。
ところで、図3に示す工程を用いて、図12に示すように、第1群の転写と微細パターンの形成とによって、市松模様の紺の部位に相当する基材W1の部位(図12に斜線で示したTR1の部位)に微細パターンを形成し、第2群の転写と微細パターンの形成とによって、市松模様の白の部位に相当する前記基材の部位(図12に示したTR2の部位)に微細パターンを形成するようにしてもよい。
このようにして微細パターンを形成した場合、市松模様の紺の各部位に相当する基材W1の一部の部位がお互いに隣接している。しかし、前記部位が角部でお互いに隣接しているので、換言すれば、線接触ではなく点接触しているような状態であるので、転写によって転写素材W2が盛り上がったとしても、この盛り上がりによる影響を受けることはほとんどなく、転写素材W2への正確な転写を行うことができる。
さらに、図16に示すように、第1群の転写や微細パターンTR1の形成、第2群の転写や微細パターンTR2の形成に加えて、第3群の転写や微細パターンTR3の形成等、複数群の工程によって、微細パターンを基材に連続して形成してもよい。
また、図17(a)に示すように、モールドM1の微細な転写パターンが、斜めに延びていてもよいし、図17(b)に示すように、モールドM4の微細な転写パターンが、微細な円柱状(四角柱状等でもよい)の複数の突起で構成されていてもよいし、図17(c)に示すように、モールドM5の微細な転写パターンが、微細な円柱状(四角柱状等でもよい)の複数の孔で構成されていてもよい。各突起や孔の大きさは、それぞれが同じ大きさでもよいし、異なっていてもよい。
また、図18に示すように、第1群の転写および微細パターンTR1の形成と、第2群の転写および微細パターンTR2の形成とで、円板状の基材に連続した微細パターンを形成してもよい。
なお、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆うの被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材の一部に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記転写工程、前記微細パターン形成工程での微細パターンを形成する位置を適宜変えながら、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法の例である。
第1の実施形態に係る微細パターンの形成方法によれば、第1(第1群)の被覆工程、第1(第1群)の転写工程、第1(第1群)の微細パターン形成工程で、基材W1に微細パターン(1回目の微細パターン)を形成した後、第1の被覆工程で形成した転写素材W2を除去し、この除去後に第2(第2群)の被覆工程、第2(第2群)の転写工程、第2(第2群)の微細パターン形成工程で、基材W1に微細パターン(2回目の微細パターン)を形成しているので、第2の転写工程を実行する際には、第1の転写工程を行なったことによって盛り上がった転写素材W2は除去されている。
したがって、1回目の微細パターンと2回目の微細パターンとがつながっていても、第2の転写工程での転写を正確に行うことができ、第1の微細パターン形成工程で基材W1に形成された微細パターンと第2の微細パターン形成工程で基材W1に形成された微細パターンとのつなぎ目を正確なものにすることができ、正確な形態の微細パターンを基材W1に連続して形成することができる。
また、補正工程によって基板W1に対するモールドM1の相対的な位置を補正するので、第1の転写工程等で基材W1に形成された微細パターンと、第2の転写工程等で基材W1に形成される微細パターンとが正確につながり、より正確な微細パターンを基材W1に形成することができる。
また、補正工程で、アクチュエータ21を用いて形状変化したモールドM1を正確な形状に修正するので、温度変化等によってモールドM1の形状が変化した場合であっても、正確な転写を行うことができる。
さらに、図14や図15に示すように、型M3の凸部の一端部から他端部に向かって押圧部位を移動しつつ転写を行うので、被成型物W5の被成型層W6に気泡が発生しにくくなっている。すなわち、平板状の被成型物W5の被成型層W6に平面状の型M3の全面を押し付けて転写をすると、型M3の中央部に存在している空気が、型M3の周辺から外部(押圧面の外部)に逃げにくく、被成型層W6に気泡が発生するおそれがあるが、型55の一端部から他端部に向かって押圧部位を移動して被成型物W5(被成型層W6)を押圧すれば、空気が逃げにくいという事態は発生しない。
また、型M3の一端部から他端部に向かって押圧部位を移動しつつ転写を行うので、すなわち、型M3の全面で被成型物W5を同時に押圧するわけではないので、転写のための押圧力を従来に比べ小さくすることができ、転写に使用する装置の剛性を上げなくても正確な転写を行うことができる。
さらに、押圧し終えたときに、従来のように型の全面が被成型品にくっついているわけではなく、移動してきた押圧部位のみが被成型物W5(被成型層W6)にくっついているので、被成型物W5(被成型層W6)と型M3とを離すための力を小さくすることができ離型が容易になっている。
[第2の実施形態]
図19、図20は、本発明の第2の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。
第2の実施形態に係る微細パターン形成方法は、基材(たとえばシリコン)W1に下層転写素材(たとえば酸化シリコン)W7と上層転写素材(たとえば、紫外線硬化樹脂)W2とを設け、下層転写素材W7をマスク材としエッチングによって基材W1に微細パターンを形成する点が、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とは異なり、その他の点は、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とほぼ同様になされる。
より詳しく説明すると、第2の実施形態に係る微細パターン形成方法では、まず、表面が下層転写素材W7の薄い膜で覆われている基材W1における下層転写素材W7の表面を(たとえば、下層転写素材W7の平面状の面のほぼ全面を)、上層転写素材(たとえば、硬化前のUV樹脂)W2の薄い膜で覆う。この被覆によって、基材W1と下層転写素材W7と上層転写素材W2が積層された形態になる。
続いて、上層転写素材W2の薄い膜が表面に設けられている基材W1(下層転写素材W7)の一部に、モールドM1を押し付けて、上層転写素材W2に微細な転写パターンを転写する(図19(a)参照)。
上層転写素材W2への微細パターンの転写後に、下層転写素材W7にエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンを下層転写素材W7にのみ形成し、上層転写素材W2を除去する(図19(b)参照)。
上層転写素材W2の除去後に、微細パターンが形成されている下層転写素材W7の表面の部位とこの部位につながっている下層転写素材W7の他の表面の部位とを(たとえば、下層転写素材W7の平面状の面のほぼ全面を)、上層転写素材W2の薄い膜で覆う。
上層転写素材W2の薄い膜が表面に設けられている基材W1(下層転写素材W7)の一部であって図19(b)に示す微細パターンが形成されている部位と連続的につながっている他の部位に、モールドM1を押し付けて、上層転写素材W2に微細な転写パターンを転写する(図19(c)参照)。
上層転写素材W2への微細パターンの転写後に、下層転写素材W7にエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンであって、図19(b)に示す微細パターンに連続してつながっている微細パターンを下層転写素材W7にのみ形成する。このエッチングをしても基材W1は、エッチングされない。下層転写素材W7への微細パターン形成後に、上層転写素材を除去する(図20(d)参照)。
上層転写素材W2が除去された後に、基材W1にエッチングをすることによって、下層転写素材W7の微細パターン(モールドM1の連続した微細な転写パターン)に対応した微細パターンを基材W1に形成し(図20(e)参照)、下層転写素材W7を除去する(図20(f)参照)。
第2の実施形態に係る微細パターンの形成方法によれば、第1の実施形態に係る微細パターンの形成方法が奏する効果に加えて、次の効果を奏する。
第2の実施形態に係る微細パターンの形成方法によれば、第1(第1群)の微細パターン形成工程と第2(第2群)の微細パターン形成工程とで、微細パターンを時刻をずらして下層転写素材W7に形成しているが、この後、微細パターンを備えた下層転写素材W7が設けられている基材W1をエッチングすることによって、基材W1に微細パターンを形成している。すなわち、エッチングによる基材W1への微細パターンの形成を、複数回に分けるのではなく1回で行っているので、基材W1に形成される微細パターンの凹部の深さが均一になる等、一層正確な形態の微細パターンを基材に形成することができる。
基材W1として、ガラス基板を採用し、下層転写素材として、窒化シリコン、クロムやアルミなどの金属の薄膜、アクリル系樹脂等の樹脂を採用し、上層転写素材として、熱可塑性樹脂や熱硬化性樹脂を採用してもよい。
なお、第2の実施形態に係る微細パターン形成方法は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、表面が下層転写素材の薄い膜で覆われている基材における前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって上層転写素材の薄い膜が表面に設けられている前記基材の一部に、(たとえばモールドの幅よりも僅かに狭い間隔)前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された上層転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記転写工程、前記微細パターン形成工程での微細パターンを形成する位置を適宜変えながら、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記下層転写素材につなげて形成し、前記下層転写素材への微細パターンの形成後に、エッチングをすることによって、前記下層転写素材の微細パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、前記基材への微細パターン形成後に前記下層転写素材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法の例である。
[第3の実施形態]
図21は、本発明の第3の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。
第3の実施形態に係る微細パターン形成方法は、基材W1が、たとえばシリコンで構成された第1の素材W11と、たとえば二酸化珪素で構成された第2の素材W8と、たとえばシリコンで構成された第3の素材W9とが積層されて構成されている点が、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とは異なり、その他の点は、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とほぼ同様である。
より詳しく説明すると、第3の実施形態に係る微細パターン形成方法では、まず、板状の第1の素材(たとえば、Si;シリコン)W11と、薄い膜状の第2の素材(たとえば、SiO;酸化珪素)W8と、薄い膜状の第3の素材(たとえば、Si;第1の素材W11と同じ材質でもよいし異なった材質であってもよい。)とが積層されて形成された基材(SOI;シリコン オン インシュレータ)W1における第3の素材W9の表面を、転写素材(たとえば、紫外線硬化樹脂)W10の薄い膜で覆う。
続いて、転写素材W10の薄い膜が表面に設けられている基材W1の一部に、モールドM1を押し付けて、転写素材W10に微細な転写パターンを転写する(図21(a)参照)。
転写素材W10への微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンを第3の素材W9にのみ形成し、転写素材W10を除去する(図21(b)参照)。
転写素材W10が除去された後に、微細パターンが形成されている第3の素材W9の表面の部位とこの部位につながっている第3の素材W9の他の表面の部位とを(たとえば、第3の素材W9のほぼ全面を)、転写素材W10の薄い膜で覆う。
転写素材W10の薄い膜が表面に設けられている基材W1の一部であって図21(b)に示す微細パターンが形成されている部位と連続的につながっている他の部位に、モールドM1を押し付けて、転写素材W10に微細な転写パターンを転写する(図21(c)参照)。
転写素材W10への微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンであって、図21(b)に示す微細パターンに連続してつながっている微細パターンを第3の素材W9にのみ形成し、転写素材W10を除去する(図21(d)参照)。
第3の実施形態に係る微細パターン形成方法によれば、各微細パターン形成工程で、エッチングによって第3の素材W9に微細パターンを形成する際、基材W1の第2の素材W8はエッチングされない。したがって、基材W1(第3の素材W9)に形成される微細パターンの凹部の深さが均一になり、一層正確な形態の微細パターンを基材W1に形成することができる。
なお、第3の実施形態に係る微細パターン形成方法は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、第1の素材と、薄い膜状の第2の素材と、薄い膜状の第3の素材とが積層されて形成された基材における前記第3の素材の表面を、転写素材の薄い膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の薄い膜が表面に設けられている前記基材の一部に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材の複数箇所にのみ所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と、前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程とを有し、前記転写工程、前記微細パターン形成工程で微細パターンを形成する位置を適宜変えながら、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材に連続的につなげて形成する微細パターン形成方法の例である。
[第4の実施形態]
図22、図23は、本発明の第4の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。
第4の実施形態に係る微細パターン形成方法は、基材W1に転写素材W2を設け、転写素材W2にモールドM1の微細な転写パターンを転写し、この転写により生じた微細なパターンの凹部の底部に被覆部材W21を設け、この後、転写素材W2を除去する各工程を複数回繰り返し、基材W1に被覆部材W21が残っている状態でエッティングをして基材W1に微細な転写パターンを形成する点が、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とは異なり、その他の点は、第1の実施形態に係る微細パターン形成方法とほぼ同様になされる。
より詳しく説明すると、第4の実施形態に係る微細パターン形成方法では、まず、基材W1の表面を転写素材W2の膜で覆う。この後、モールドM1を押し付けて、転写素材W2に微細な転写パターンを転写する(図22(a)参照)。この状態では、転写素材W2の凹部の底部に薄い転写素材W2の膜が残る場合があるが、この残った膜を、たとえばOアッシングで除去し、凹部の底部で基材W1の表面を露出させる。
続いて、微細な転写パターンが転写されることによって基材W1が露出した部位(微細な転写パターンの凹部の底部)に被覆部材W21を設置する。被覆部材W21は、転写素材W2とは異なる種類の部材(たとえば、金属部材)で構成されている。また、転写素材W21は、たとえば、メッキや蒸着(真空蒸着等の物理蒸着でもよいし、化学蒸着であってもよい。)によって設けられる。そして、被覆部材W21が、基材W1が露出した部位である微細な転写パターンの凹部の底部を覆うのである。
ところで、被覆部材W21の設置においては、微細な転写パターンが転写されることによって基材W1が露出した部位(微細転写パターンの凹部の底面)のみを覆えばよい。しかし、実際には、微細な転写パターンの凹部を総て埋めるように被覆部材W21が設けられることに加えて、微細な転写パターンの凹部でない表面W2bも被覆部材W21で覆われてしまうことがある。そこで、微細な転写パターンの凹部にのみ被覆部材W21を残すべく、表面W2bを覆っている被覆部材W21をたとえば切削加工等の機械加工で削り取る。これにより、図22(b)で示すように、転写素材W2の表面W2bが露出し微細な転写パターンの凹部が金属部材W21で埋まっている状態になる。
図22(b)に示すように基材W1が露出した部位を被覆部材W21で覆った後、転写素材W2を除去する。この除去は、たとえば、基材W1や被覆部材W21を溶かすことなく転写素材W2を溶かす溶剤を用いてなされる。
続いて、基材W1の表面の部位(転写素材W2を除去することによって基材W1の平らな表面に被覆部材W21だけが残り被覆部材W21が微細パターンを形成していることによって、被覆部材W21が存在しておらず基材W1が露出している基材W1の表面の部位)を、転写素材W2の膜で覆う。この状態での転写素材W2の厚さは、1回目に設けた(図22(a)参照)転写素材W2の厚さや、図22(b)における被覆部材W21の厚さとほぼ等しくなっている。
続いて、転写素材W2の膜が表面に設けられている基材W1に、モールドM1を押し付けて、転写素材W2に微細な転写パターンを転写する(図22(c)参照)。この状態でも、前述したように、転写素材W2の凹部の底部に薄い転写素材W2の膜が残る場合があるが、この残った膜を、たとえばOアッシングで除去し、凹部の底部で基材W1の表面を露出させる。
続いて、前述した場合と同様にして、微細な転写パターンが転写されることによって基材W1が露出した部位を被覆部材W21で覆い(図23(d)参照)、転写素材W2を除去する。なお、転写素材W2を除去した状態では、基材W1の平坦な表面に、モールドM1の微細な転写パターンに対応した被覆部材(各被覆工程で設けられた被覆部材)W21の微細な転写パターンが形成されている。
転写素材W2の除去後、被覆部材W21をレジスト膜(保護膜)としてエッチングをすることによって、モールドM1の微細な転写パターンに対応した微細パターンを基材W1の表面に形成し(図23(e)参照)、微細パターンの形成後に、被覆部材W21を除去する(図23(f)参照)。
このようにすることによって、モールドM1に形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンが、基材W1につなげて形成される。
なお、第4の実施形態に係る微細パターン形成方法は、モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、前記基材の表面を転写素材の膜で覆う被覆工程と、前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と、前記転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位に被覆部材を設ける設置工程と、前記設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記被覆工程で設けられた転写素材を除去する除去工程とを有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記設置工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返した後、前記被覆部材Wをレジスト膜としてエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、この形成後に前記設置工程で設けられた被覆部材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成する微細パターン形成方法の例である。
転写装置の概略構成を示す正面図である。 転写装置の概略構成を示す側面図であり、図1におけるII矢視図である。 本発明の第1の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 微細パターンが形成された基材を示す図である。 微細パターンが形成された基材を示す図である。 型保持体へのモールドの設置形態と、位置関係検出装置を構成するカメラとを示す図である。 つながった微細パターンを基材に形成する状態を示す図である。 位置関係検出装置における検出結果の例を示す図である。 位置関係検出装置における位置ずれ検出の変更例を示す図である。 アクチュエータを用いたモールドの変形状態を示す図である。 つながった微細パターンを基材に形成する状態を示す図である。 つながった微細パターンを基材に形成する状態を示す図である。 つながった微細パターンを基材に形成する状態を示す図である。 つながった微細パターンを被成型物に形成する状態を示す図である。 図14に示す転写を行うための転写装置の要部を示す図である。 つながった微細パターンを被成型物に形成する場合の変形例を示す図である。 モールドの変形例を示す図である。 つながった微細パターンを被成型物に形成する場合の変形例を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 本発明の第2の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 本発明の第3の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 本発明の第4の実施形態に係る微細パターン形成方法の概略工程を示す図である。 従来の転写の方法を示す図である。 従来の転写の方法を示す図である。
符号の説明
1、1a 転写装置
5 基材保持体
7 XYθステージ
9 型保持体
11 位置関係検出装置
13 補正装置
21 ピエゾ素子
M1、M4、M5 モールド
M3 型
W1、W3、W4 基材
W2、W10 転写素材、上層転写素材
W5 被成型物
W6 被成型層
W7 下層転写素材
W8 第2の素材
W9 第3の素材
W11 第1の素材
W21 被覆部材

Claims (15)

  1. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    前記基材の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と;
    前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と;
    前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第1の微細パターン形成工程と;
    前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と;
    前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記基材の表面の部位を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と;
    前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と;
    前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第2の微細パターン形成工程と;
    前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
  2. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    表面が下層転写素材の膜で覆われている基材における前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と;
    前記第1の被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された上層転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と;
    前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材に形成する第1の微細パターン形成工程と;
    前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記上層転写素材を除去する第1の除去工程と;
    前記第1の除去工程で上層転写素材が除去された後に、前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と;
    前記第2の被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された上層転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と;
    前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材に形成する第2の微細パターン形成工程と;
    前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記上層転写素材を除去する第2の除去工程と;
    前記第2の除去工程で上層転写素材が除去された後にエッチングをすることによって、前記下層転写素材の微細パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する第3の微細パターン形成工程と;
    前記第3の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記下層転写素材を除去する第3の除去工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
  3. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    第1の素材と、膜状の第2の素材と、膜状の第3の素材とが積層されて形成された基材における前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と;
    前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と;
    前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材に形成する第1の微細パターン形成工程と;
    前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と;
    前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と;
    前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と;
    前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材に形成する第2の微細パターン形成工程と;
    前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
  4. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    前記基材の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と;
    前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と;
    前記第1の転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位に被覆部材を設置する第1の設置工程と;
    前記第1の設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と;
    前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記基材の表面の部位を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と;
    前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、モールドを押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と;
    前記第2の転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位を被覆部材で覆う第2の設置工程と;
    前記第2の設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程と;
    前記第2の除去工程による転写素材の除去後、エッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成する微細パターン形成工程と;
    前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の設置工程および前記第2の設置工程で設けられた前記被覆部材を除去する第3の除去工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の微細パターン形成方法において、
    前記第1の微細パターン形成工程によって微細パターンを形成した後であって、前記第2の転写工程で転写をする前に、前記第1の微細パターン形成工程で形成された微細パターンと、前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する位置関係検出工程と;
    前記位置関係検出工程で検出した検出結果に基づいて、前記第1の微細パターン形成工程によって形成された微細パターンに前記第2の微細パターン形成工程によって形成される微細転写パターンが正確につながるように、前記基材に対する前記モールドの相対的な位置を補正する補正工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法。
  6. 請求項5に記載の微細パターン形成方法において、
    前記補正工程は、前記モールドの形状変化を、アクチュエータを用いて正確な形状に修正して前記補正を行う工程であることを特徴とする微細パターン形成方法。
  7. 請求項5に記載の微細パターン形成方法において、
    前記第1の転写工程と前記第1の微細パターン形成工程とによって、前記転写素材の第1の部位とこの第1の部位から所定の距離だけ離れた第2の部位とに、微細パターンが形成され、
    前記第2の転写工程と前記第2の微細パターン形成工程とによって、前記第1の部位と前記第2の部位とをつなぐ第3の部位に、微細パターンが形成され、
    前記位置関係検出工程は、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量と、前記第2の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量とを検出することによって、前記第1の微細パターン形成工程で形成された微細パターンと、前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの位置関係を検出する工程であることを特徴とする微細パターン形成方法。
  8. 請求項7に記載の微細パターン形成方法において、
    前記モールドの微細な転写パターンが形成されている部位は、矩形な平面状に形成されており、
    前記第1の部位と前記第3の部位と前記第2の部位とが一直線状に並ぶことによって、長方形状の範囲内に微細パターンが形成されるようになっており、
    前記位置関係検出工程は、前記長方形状の微細パターンの幅方向の一方の側で、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第1の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量と、前記第2の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第2の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量とを検出すると共に、前記長方形状の微細パターンの幅方向の他方の側で、前記第1の部位と前記モールドに形成されている微細な転写パターンとの境界での前記第1の部位に対する前記モールドの微細な転写パターンの相対的な位置ずれ量を検出する工程であり、
    前記補正工程は、前記幅方向の他方の側における位置ずれ量に基づいて、前記長方形状の微細パターンの幅方向における前記モールドの弾性変形量をアクチュエータを用いて変えることによって、前記幅方向における前記モールドの寸法を修正して前記補正を行う工程であることを特徴とする微細パターン形成方法。
  9. 型に形成されている微細パターンに対応した微細パターンを被成型物につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    前記被成型物の表面を転写素材の膜で覆う第1の被覆工程と;
    前記第1の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記被成型物に、前記型を押し付けて、前記第1の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第1の転写工程と;
    前記第1の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記型の微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記被成型物に形成する第1の微細パターン形成工程と;
    前記第1の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第1の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第1の除去工程と;
    前記第1の除去工程で転写素材が除去された後に、前記被成型物の表面を、転写素材の膜で覆う第2の被覆工程と;
    前記第2の被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記被成型物に、前記型を押し付けて、前記第2の被覆工程で形成された転写素材に前記微細な転写パターンを転写する第2の転写工程と;
    前記第2の転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記型の微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記被成型物に形成する第2の微細パターン形成工程と;
    前記第2の微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記第2の被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する第2の除去工程と;
    を有することを特徴とする微細パターン形成方法
  10. 請求項9に記載の微細パターン形成方法において、
    前記各転写工程は、前記型の微細パターンが形成されている部位を、この部位の長手方向が円柱の周方向になるようにして、前記円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成し、
    もしくは、前記型の微細パターンが形成されている部位を、この部位の長手方向が楕円柱の周方向になるようにして、前記楕円柱の側面の一部を用いて形成される凸面状に形成し、
    前記凸面による前記被成型物への直線状の押圧部位を前記凸面の一端部から他端部に向かって移動しつつ前記転写を行うことを特徴とする微細パターン形成方法
  11. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の微細パターン形成方法において、
    前記第1の転写工程と前記第1の微細パターン形成工程とで、市松模様の紺の部位に相当する前記基材の部位に微細パターンを形成し、前記第2の転写工程と前記第2の微細パターン形成工程とで、市松模様の白の部位に相当する前記基材の部位に微細パターンを形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
  12. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    前記基材の表面を転写素材の膜で覆うの被覆工程と;
    前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と;
    前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と;
    前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程と;
    を有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
  13. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    表面が下層転写素材の膜で覆われている基材における前記下層転写素材の表面を、上層転写素材の膜で覆う被覆工程と;
    前記被覆工程によって上層転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールド複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された上層転写素材の複数箇所所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と;
    記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記下層転写素材の複数箇所所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と;
    前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程と;
    を有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記下層転写素材につなげて形成し、前記下層転写素材への微細パターンの形成後に、エッチングをすることによって、前記下層転写素材の微細パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、前記基材への微細パターン形成後に前記下層転写素材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
  14. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    第1の素材と、膜状の第2の素材と、膜状の第3の素材とが積層されて形成された基材における前記第3の素材の表面を、転写素材の膜で覆う被覆工程と;
    前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と;
    前記転写工程による微細パターンの転写後にエッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記第3の素材の複数箇所に所定の間隔をあけて形成する微細パターン形成工程と;
    前記微細パターン形成工程による微細パターンの形成後に、前記被覆工程で設けられた前記転写素材を除去する除去工程と;
    を有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記微細パターン形成工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返すことによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
  15. モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、基材につなげて形成する微細パターン形成方法において、
    前記基材の表面を転写素材の膜で覆う被覆工程と;
    前記被覆工程によって転写素材の膜が表面に設けられている前記基材に、前記モールドを複数回押し付けて、前記被覆工程で形成された転写素材の複数箇所に所定の間隔をあけて前記微細な転写パターンを転写する転写工程と;
    前記転写工程で前記微細な転写パターンが転写されることによって前記基材が露出した部位に被覆部材を設ける設置工程と;
    前記設置工程で前記基材が露出した部位を被覆部材で覆った後、前記被覆工程で設けられた転写素材を除去する除去工程と;
    を有し、前記各工程を、前記被覆工程、前記転写工程、前記設置工程、前記除去工程の順に複数サイクル繰り返した後、エッチングをすることによって、前記モールドの微細な転写パターンに対応した微細パターンを前記基材に形成し、この形成後に前記設置工程で設けられた被覆部材を除去することによって、前記モールドに形成されている微細な転写パターンに対応した微細パターンを、前記基材につなげて形成することを特徴とする微細パターン形成方法。
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