JP5327421B2 - Stamper for imprint - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、樹脂材料に押しつけることによって、所定のパターン形状を転写するインプリント用スタンパに関する。 The present invention relates to an imprint stamper that transfers a predetermined pattern shape by being pressed against a resin material.
従来、半導体デバイスの製造プロセスなど、微細加工が要求されるパターンの形成には、光学的にパターンを転写するフォトリソグラフィ法が用いられていた。半導体回路をウエハに投影露光して転写する際に原版として用いられるフォトマスクはガラス基板上にCr(クロム)等の金属からなる遮光パターンがその一面側に形成された構造をなしており、このフォトマスクの背面から光を照射して光の透過部分のレジストを選択的に感光させることにより、フォトマスクのパターンを感応基板に転写する。 Conventionally, a photolithography method that optically transfers a pattern has been used to form a pattern that requires fine processing, such as a semiconductor device manufacturing process. A photomask used as a master when projecting and exposing a semiconductor circuit onto a wafer has a structure in which a light-shielding pattern made of a metal such as Cr (chromium) is formed on one side of a glass substrate. By irradiating light from the back surface of the photomask and selectively exposing the resist in the light transmitting portion, the pattern of the photomask is transferred to the sensitive substrate.
しかしながら、フォトリソグラフィ法のパターン形成方法は、形成するパターンのサイズや形状は露光する光の波長に大きく依存する。例えば、昨今の先端半導体デバイスの製造においては、フォトリソグラフィに用いる露光波長は150nm以上であるのに対し、最小線幅は65nm以下であり、光の回折現象による解像限界に達している。このため、レジストの解像度を増すために、近接効果補正(OPC:O p t i c a l P r o x i m i t y C o r r e c t i o n)や位相シフトマスク、変形照明等の超解像技術を用いてはいるものの、マスクパターンを半導体基板上に忠実に転写することが困難となってきている。 However, in the pattern formation method of the photolithography method, the size and shape of the pattern to be formed greatly depend on the wavelength of light to be exposed. For example, in the manufacture of advanced semiconductor devices in recent years, the exposure wavelength used for photolithography is 150 nm or more, while the minimum line width is 65 nm or less, reaching the resolution limit due to the light diffraction phenomenon. For this reason, in order to increase the resolution of the resist, super-resolution techniques such as proximity correction (OPC), phase shift mask, and modified illumination are used. It has become difficult to transfer faithfully.
そこで、近年、光の波長以下の微細構造を作製する手法として、インプリント加工技術(ナノインプリントリソグラフィー技術) が注目されている。この技術は、あらかじめ電子線リソグラフィーなどにより所定の微細凹凸パターンを形成したインプリント加工用のスタンパ(スタンプ、モールドなど型とも呼ばれる)を作製し、レジストを塗布した基板にスタンパーをプレスしてレジストに凹凸を転写する手法である。このようなインプリント加工技術によれば、一回の処理にかかる時間は、たとえば1平方インチ以上の領域では、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーと比較して非常に短くて済む、というメリットもある。このようなナノインプリントリソグラフィー技術については、例えば特許文献1(特開2007−266384号公報)などに記載がある。
上記のようなインプリント加工では、インプリント加工用スタンパを転写用の転写装置にセットして、スタンパの微細凹凸パターンが形成された面を、シリコン、ガラス、セラミック等の基板上面に設けられた紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層に押しつけるようにしている。 In the imprint process as described above, the imprint stamper is set in a transfer transfer device, and the surface on which the fine uneven pattern of the stamper is formed is provided on the upper surface of a substrate such as silicon, glass, or ceramic. It is pressed against a molding layer using a resist made of an ultraviolet curable resin or the like.
ところが、インプリント加工用スタンパは合成石英ガラスなどで作られており、なおかつこの合成石英ガラス上に形成される凹凸パターンは非常に微細であるために、作業者がインプリント加工用スタンパをどのような方向で転写装置にセットするかを見極めるのは非常に困難である、とう問題があった。この問題を解決するために、インプリント加工用スタンパに回折格子で形成された文字を形成し、これにより作業者が転写装置へのセット方向を視認できるようにする方法も考えられるが、このような方法はコストがかかる、という問題があった。 However, the imprint stamper is made of synthetic quartz glass or the like, and the uneven pattern formed on this synthetic quartz glass is very fine. There is a problem that it is very difficult to determine in which direction to set the transfer device. In order to solve this problem, there is a method of forming characters formed with a diffraction grating on an imprint stamper so that the operator can visually recognize the setting direction to the transfer device. However, this method is expensive.
本発明は以上のような課題を解決するためのもので、凹凸パターンを有し、第1基準面を有する第1面と、この第1面と対向し、完全な平面である第2基準面を有する第2面を有し、前記第2面側で真空吸着されることで転写装置にセットされるインプリント用スタンパにおいて、前記第1面の四隅の少なくとも1つには前記第2面にまでは延在すること
がないノッチが設けられ、前記第1面には前記第1基準面から所定の高さを有するメサ部が形成され、前記ノッチにより前記転写装置への取り付け方向が視認可能であることを特徴とする。
The present invention has been made to solve the above problems, have a concave-convex pattern, the first surface and, in this first surface facing the second reference surface is completely flat with a first reference surface In an imprint stamper that is set in a transfer device by being vacuum-sucked on the second surface side, at least one of the four corners of the first surface is attached to the second surface. A notch that does not extend is provided, and a mesa portion having a predetermined height from the first reference surface is formed on the first surface, and the mounting direction to the transfer device can be visually recognized by the notch. It is characterized by being.
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のインプリント用スタンパにおいて、前記凹凸パターンは前記メサ部に形成されることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is the imprint stamper according to claim 1 , wherein the concave-convex pattern is formed in the mesa portion.
本発明の構成によれば、コストをかけずに作業者が転写装置にセットする方向を視認しやすいインプリント用スタンパを提供することが可能となる。 According to the configuration of the present invention, it is possible to provide an imprint stamper that allows an operator to easily visually recognize the direction in which the operator sets the transfer device without incurring costs.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図1は本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパ全体を斜視的に示す図である。図1において、100はインプリント用スタンパ、110は第1面、111はノッチ部、112はメサ部、120は第2面、130は凹凸パターン部をそれぞれ示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of the entire imprint stamper according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 100 is an imprint stamper, 110 is a first surface, 111 is a notch portion, 112 is a mesa portion, 120 is a second surface, and 130 is an uneven pattern portion.
本発明のインプリント用スタンパ100は、半導体デバイス、光導波路や回折格子等の光学部品、ハードディスクやDVD等の記録デバイス、DNA分析等のバイオチップ、拡散版や導光版などのディスプレイといった各種製品の製造工程において、インプリント加工法を用いたパターン形成を行う際に用いることができる。
The
このようなインプリント用スタンパ100は、シリコン、ニッケル、クロム、鉄、タンタル、タングステンなどの金属、及びそれらの酸化物、窒化物、炭化物を材料とすることができる。本実施形態においては、インプリント用スタンパ100は合成石英ガラス基材を用いたものとして説明する。例えば、このようなインプリント用スタンパ100の厚さは6.35mmとすることができる。
Such an
インプリント用スタンパ100は、紫外線硬化樹脂等からなるレジストなどに押しつけるときに、判の役割をなす微細な凹凸パターンが形成される第1面110と、転写装置に取り付けられる面である第2面120とを有している。このような凹凸パターンにおける凸部に対する凹部の深さは、100nm前後とすることができる。
The
第1面110と第2面120のそれぞれは図1に示すような第1基準面及び第2基準面を有している。第2基準面は完全な平面であるが、第1面110の第1基準面には高さdの台状部であるメサ部112が形成されている。このメサ部112の第1基準面からの高さはおよそ15μm程度である。
Each of the
また、第1面110の四隅のいずれか1つにはノッチ部111が形成されている。このようなノッチ部111や前記のメサ部112によって、作業者はインプリント加工用スタンパ100を、どのように転写装置にセットすればよいかを目視によって把握することができる。また、ノッチ部111やメサ部112は、回折格子などを形成するようなものではないので安価に形成することが可能となる。
A
なお、図示の例では、ノッチ部111は第1面110の四隅の1箇所に設けられているが、2箇所、3箇所に設けるようにしてもよい。また、インプリント用スタンパ100毎に、ノッチ部111を設ける箇所を変えることによって、インプリント用スタンパ100の種類を視認することができるようにしてもよい。
In the illustrated example, the
また、このようなノッチ部111によって、作業者が把握することができるのは、インプリント用スタンパ100の表裏、転写装置へセットする方向性を規定する天地などである。
In addition, the
次に、本発明のインプリント用スタンパ100が転写時においてセットされる転写装置の概略構成について説明する。図2は本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパが用いられる転写装置の概略構成を示す図である。
Next, a schematic configuration of a transfer apparatus in which the
図2において、200は被成形品、201は基板、202は被成形層、300は可動テーブル、401はスタンパ装着部、411、412は排気管をそれぞれ示している。
In FIG. 2,
被成形品( 被成形対象)200は、例えば、シリコン、ガラス、セラミック等の適宜な材料よりなる基板201の上面に紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層(成形材料)202 を数10nm〜数μmの厚さに塗布した薄膜を備えた構成である。 The molded product (molded object) 200 includes, for example, a number of molded layers (molding materials) 202 using a resist made of an ultraviolet curable resin or the like on the upper surface of a substrate 201 made of an appropriate material such as silicon, glass, or ceramic. It is the structure provided with the thin film apply | coated to the thickness of 10 nm-several micrometers.
可動テーブル300はX、Y方向(図面の前後左右方向) へ移動可能なXY テーブル等であり、上部に載置した被成形品200を微調整の上位置決め可能に構成されている。可動テーブル300は、例えば、リニアガイドとスライダにより案内され、サーボモータにより駆動される公知の構成を利用することができる。
The movable table 300 is an XY table or the like that can move in the X and Y directions (front and rear, left and right directions in the drawing), and is configured to be able to position the molded
転写装置におけるスタンパ装着部401を含む空間Rは、不図示の真空ポンプなどが接続される排気管411、412によって真空引きされており、インプリント用スタンパ100の第2面120側を真空吸着するようになっている。このように転写装置は、インプリント用スタンパ100の第2面側を真空吸着するようになっているので、ノッチ部111やメサ部112は第1面110側に設けられる構成とし、真空吸着時の空気漏れ等の障害とならないように工夫されている。
The space R including the
転写装置のスタンパ装着部401に、上記のように真空吸着によってセットされたインプリント用スタンパ100は、転写装置の不図示の駆動機構によって上下に可動するようになっており、インプリント用スタンパ100が下降することによって、その凹凸パターン部130が被成形品200の被成形層202を押圧する。また、これに伴い、不図示の光源から紫外線が照射されて、被成形層202を形成する紫外線硬化樹脂等からなるレジストをキュアすることによって、凹凸パターン部130のパターン形状が被成形層202に転写されるようになっている。
The
以上のような構成によれば、コストをかけずに作業者が転写装置にセットする方向を視認しやすいインプリント用スタンパを提供することが可能となる。 According to the configuration as described above, it is possible to provide an imprint stamper in which an operator can easily recognize the direction in which the operator sets the transfer device without incurring costs.
100・・・インプリント用スタンパ、110・・・第1面、111・・・ノッチ部、112・・・メサ部、120・・・第2面、130・・・凹凸パターン部、200・・・被成形品、201・・・基板、202・・・被成形層、300・・・可動テーブル、401・・・スタンパ装着部、411、412・・・排気管
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記第1面の四隅の少なくとも1つには前記第2面にまでは延在することがないノッチが
設けられ、
前記第1面には前記第1基準面から所定の高さを有するメサ部が形成され、
前記ノッチにより前記転写装置への取り付け方向が視認可能であることを特徴とするインプリント用スタンパ。 Have a concavo-convex pattern, a first surface having a first reference plane, and the first surface and the opposite, have a second surface having a second reference surface is perfectly flat, vacuum at the second surface side In the imprint stamper set in the transfer device by being absorbed ,
At least one of the four corners of the first surface is provided with a notch that does not extend to the second surface;
A mesa portion having a predetermined height from the first reference surface is formed on the first surface ,
The imprint stamper characterized in that the mounting direction to the transfer device can be visually recognized by the notch .
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