JP5332161B2 - Imprint mold, imprint mold manufacturing method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an imprint mold having a multi-step uneven pattern, the imprint mold being characterized in that the imprint mold and a resin pattern are excellently released from each other and an optical imprint method free of a decrease in releasing property even when repeatedly implemented can be implemented. <P>SOLUTION: The imprint mold where the uneven pattern with a plurality of steps is formed needs to be inverted in phase difference at a corner portion of each step. In this case, a phase difference correction pattern also needs to have a plurality of steps for correction by only itself. The number of steps of the phase difference correction pattern can be suppressed by providing the phase difference correction pattern and a phase shift layer, so the imprint mold where the uneven pattern with the plurality of steps is formed can be manufactured more suitably. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、インプリントモールド、インプリントモールド製造方法に関する。   The present invention relates to an imprint mold and an imprint mold manufacturing method.

基材(例えば、ガラス、樹脂、金属、シリコンなど)に特定の微細な3次元構造パターン(例えば、多段の階段状形状など)を形成したインプリントモールドは、広範な分野に用いられることが期待されている。例えば、半導体デバイス、光学素子、配線回路、記録デバイス(ハードディスクやDVDなど)、医療検査用チップ(DNA分析用途など)、ディスプレイパネル、マイクロ流路などが挙げられる。   An imprint mold in which a specific fine three-dimensional structure pattern (for example, a multi-step shape) is formed on a substrate (for example, glass, resin, metal, silicon, etc.) is expected to be used in a wide range of fields. Has been. For example, semiconductor devices, optical elements, wiring circuits, recording devices (such as hard disks and DVDs), medical testing chips (such as DNA analysis applications), display panels, and microchannels can be used.

近年、インプリントモールドにおいて、より微細なパターンや、より段数の多い構造に対する要求が増加している。   In recent years, there has been an increasing demand for finer patterns and structures with a larger number of steps in imprint molds.

例えば、半導体分野において、特定の微細な3次元構造パターンを形成したデュアルダマシン構造を形成するにあたり、多段のインプリントモールドを用いることが提案されている(非特許文献1参照)。   For example, in the semiconductor field, it has been proposed to use a multi-stage imprint mold in forming a dual damascene structure in which a specific fine three-dimensional structure pattern is formed (see Non-Patent Document 1).

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インプリントモールド(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により、パターン転写を行うものである。このとき、露光光を照射することにより光硬化性樹脂を硬化させる光インプリント法が知られている(特許文献1参照)。   In the imprint method, a mold called an imprint mold (sometimes referred to as a template) in which a pattern corresponding to a negative / positive reversal image of a pattern to be finally transferred is formed on a resin, and the resin is in that state. The pattern is transferred by curing. At this time, a photoimprint method is known in which a photocurable resin is cured by irradiating exposure light (see Patent Document 1).

インプリント法において、インプリントモールドと基板上に生成した樹脂パターンとの剥離性は極めて重要である。図1を用いて説明する。一般的に、樹脂の硬化は樹脂収縮を引き起こし、インプリントモールドと樹脂パターンとの間に応力を発生させる。このため、樹脂を硬化させた後(図1(a))、インプリントモールドと樹脂パターンを引き離す工程において、インプリントモールド側に樹脂が移動すること(図1(b))、パターンの一部分がインプリントモールド側に残留すること(図1(c))などが起こり、樹脂パターンに欠陥が発生することが知られている。   In the imprint method, the peelability between the imprint mold and the resin pattern generated on the substrate is extremely important. This will be described with reference to FIG. In general, the curing of the resin causes a resin shrinkage and generates a stress between the imprint mold and the resin pattern. For this reason, after the resin is cured (FIG. 1 (a)), in the step of separating the imprint mold and the resin pattern, the resin moves to the imprint mold side (FIG. 1 (b)), and a part of the pattern is It is known that the resin pattern remains on the imprint mold side (FIG. 1C) and the resin pattern has a defect.

このとき、剥離における樹脂パターンの欠陥は、剥離時に応力が集中する凹凸パターンの凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部で頻度よく発生することが報告されている(図1(d))(非特許文献2参照)。   At this time, it has been reported that the defect of the resin pattern in peeling frequently occurs at the corner part which is the boundary between the convex pattern part and the concave pattern part of the concave / convex pattern where stress is concentrated at the time of peeling (FIG. 1D). (See Non-Patent Document 2).

一方、剥離性を向上させる方法として、表面エネルギーの小さいフッ素ポリマーを剥離剤としてインプリントモールド表面に塗布する方法が提案されている(特許文献2参照)。
特開2000−194142号公報 特開2002−283354号公報 Proc. of SPIE.,vol.5992, pp.786-794 (2005) Y.Hirai, et al.J.Vac.Sci.Technol., vol.21,pp.6 (2003)
On the other hand, as a method for improving releasability, a method of applying a fluoropolymer having a small surface energy to the surface of an imprint mold as a release agent has been proposed (see Patent Document 2).
JP 2000-194142 A JP 2002-283354 A Proc. Of SPIE., Vol.5992, pp.786-794 (2005) Y.Hirai, et al. J. Vac. Sci. Technol., Vol. 21, pp. 6 (2003)

しかしながら、剥離剤を表面に塗布したとしても、剥離剤は繰り返しインプリント法を行うと、剥離剤がインプリントモールド表面から徐々に剥がれ、インプリントモールドと樹脂との剥離性が低下してしまう。特に、多段のインプリントモールドにおいては、複数の段差をそなえた凹凸パターン上の剥離剤の塗布に際し、凹凸パターン内の凸部上の剥離剤が薄くなったり、凹部に過剰に剥離剤が留まってしまうため、平坦な塗布を行うことが出来ず、均質な剥離性の向上は困難である。   However, even if the release agent is applied to the surface, if the release agent is repeatedly subjected to the imprint method, the release agent is gradually peeled off from the surface of the imprint mold, and the peelability between the imprint mold and the resin is lowered. In particular, in a multi-stage imprint mold, when a release agent on a concavo-convex pattern having a plurality of steps is applied, the release agent on the convex portion in the concavo-convex pattern becomes thin, or excessive release agent remains in the concave portion. Therefore, flat coating cannot be performed, and it is difficult to improve the uniform peelability.

そこで、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、多段の凹凸パターンを備えたインプリントモールドであっても、インプリントモールドと樹脂パターンの剥離性に優れ、繰り返しインプリント法を行っても剥離性が低下することのない光インプリント法を行うことが出来るインプリントモールドを提供することを目的とする。   Therefore, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and even an imprint mold having a multi-step uneven pattern has excellent releasability between the imprint mold and the resin pattern, and is repeatedly imprinted. It is an object of the present invention to provide an imprint mold capable of performing an optical imprint method in which the peelability does not decrease even when the method is performed.

請求項1に記載の本発明は、微細な凹凸パターンを形成するための光インプリント法に用いるインプリントモールドにおいて、基板と、前記基板に設けられた凹凸パターンと、前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相差補正パターンと、前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相変位層と、を備え、前記凹凸パターンは、複数の段差を備えた凹凸パターン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 present invention according to claim 1 is the imprint mold used in the optical imprint method for forming a fine uneven pattern, wherein the substrate, the uneven pattern provided on the substrate, and the uneven pattern are formed. A phase difference correction pattern provided on a substrate surface opposite to the substrate surface, and a phase displacement layer provided on a substrate surface opposite to the substrate surface on which the uneven pattern is formed, the uneven pattern comprising: An imprint mold characterized by being an uneven pattern having a plurality of steps.

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、位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料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 present invention according to claim 2 is the imprint mold according to claim 1, wherein the phase displacement layer is at least one selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, tantalum, silicon, oxygen, and nitrogen. An imprint mold characterized by being a material containing the above elements.

請求項3に記載の本発明は、請求項1または2のいずれかに記載のインプリントモールドであって、位相変位層は、多層である位相変位層であることを特徴とするインプリントモールドである。   A third aspect of the present invention is the imprint mold according to the first or second aspect, wherein the phase displacement layer is a multilayered phase displacement layer. is there.

請求項4に記載の本発明は、インプリントモールドの製造方法において、基板表面に基板とは異なる屈折率を有する位相変位層を少なくとも1層以上積層する工程と、基板に多段の凹凸パターンとを形成する工程と、前記凹凸パターンが形成された基板表面と反対側の基板表面に位相差補正パターンを形成する工程と、前記位相変位層をパターニングする工程と、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。   According to a fourth aspect of the present invention, in the imprint mold manufacturing method, a step of laminating at least one phase displacement layer having a refractive index different from that of the substrate on the substrate surface, and a multi-step uneven pattern on the substrate are provided. And a step of forming a phase difference correction pattern on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the concave / convex pattern is formed, and a step of patterning the phase displacement layer. It is a print mold manufacturing method.

本発明のインプリントモールドは、複数の段差を備えた凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に、位相差補正パターンと、位相変位層と、を備えたことを特徴とする。
本発明の構成によれば、位相差補正パターンと、位相変位層と、により、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分が、コヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長と等しいように調整できる。このため、露光強度を制御することで、特定部位の光硬化性樹脂について硬化の度合いを選択的に低くすることが出来、硬化による固着や収縮応力に起因するせん断力を低減出来、転写パターンの欠陥の発生を抑制することが出来る。このとき、光路長は位相差補正パターンと、位相変位層とにより調整が出来るため、コヒーレントな露光光の波長に依存せずに、転写パターンを決定することが出来る。
特に、複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドの場合、それぞれの段差のコーナー部について位相差が反転する必要がある。このとき、位相差補正パターンのみで補正すると、位相差補正パターンも複数の段差を備える必要がある。本発明では、位相差補正パターンと、位相変位層と、を備えることにより、位相差補正パターンの段数を抑制することが出来、より好適に複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを製造することが出来る。
The imprint mold of the present invention is characterized in that a phase difference correction pattern and a phase displacement layer are provided on a substrate surface opposite to a substrate surface on which a concavo-convex pattern having a plurality of steps is formed.
According to the configuration of the present invention, due to the phase difference correction pattern and the phase displacement layer, the difference between the cross-sectional dimension of the convex pattern portion and the cross-sectional dimension of the concave pattern portion is a half wavelength of the coherent exposure light or an odd number of half wavelengths. It can be adjusted to be equal to the optical path length corresponding to double. For this reason, by controlling the exposure intensity, it is possible to selectively reduce the degree of curing of the photo-curing resin at a specific site, to reduce the shear force due to fixation and shrinkage stress due to curing, The occurrence of defects can be suppressed. At this time, since the optical path length can be adjusted by the phase difference correction pattern and the phase displacement layer, the transfer pattern can be determined without depending on the wavelength of the coherent exposure light.
In particular, in the case of an imprint mold in which a concavo-convex pattern having a plurality of steps is formed, the phase difference needs to be reversed at the corners of each step. At this time, if correction is performed only with the phase difference correction pattern, the phase difference correction pattern also needs to have a plurality of steps. In the present invention, by providing the phase difference correction pattern and the phase displacement layer, it is possible to suppress the number of steps of the phase difference correction pattern, and more preferably, an imprint in which an uneven pattern having a plurality of steps is formed. A mold can be manufactured.

以下、本発明のインプリントモールドについて説明を行う。   Hereinafter, the imprint mold of the present invention will be described.

インプリントモールドと転写基板との接触面と、コヒーレントな露光光を発する露光光源と、の間に、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と、異なる屈折率を有する位相変位層を有することで、転写基板上の樹脂の硬化度合いを位相変位層の部位、厚み、屈折率などにより制御することが出来る。このため、インプリントモールドと樹脂パターンを剥離する工程において、樹脂パターンの欠陥が発生する部位を選択的に未硬化とすることが出来、転写パターンの欠陥の発生を抑制することが可能となる。   By having a phase displacement layer having a refractive index different from the refractive index of the material used for the imprint mold, between the contact surface between the imprint mold and the transfer substrate and the exposure light source that emits coherent exposure light. The degree of curing of the resin on the transfer substrate can be controlled by the phase shift layer portion, thickness, refractive index, and the like. For this reason, in the process of peeling the imprint mold and the resin pattern, the portion where the defect of the resin pattern occurs can be selectively uncured, and the occurrence of the defect of the transfer pattern can be suppressed.

図2(A)は、本発明の原理を説明するものであり、インプリントモールドにコヒーレントな露光光が照射された場合である。
図2(A)(a)でモールド100に対して入射したコヒーレント光200の波面Aは光透過材料70の一部に形成した位相変位層90の410、420部で示したモールド100の凹凸パターン60を含む距離Aと、距離Bをそれぞれ通過する。この凹凸パターン60部を含む断面寸法(距離A)と基板断面寸法(距離B)の差分距離Cをコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長にすれば、波面Bでは隣り合った410、420で相対して位相反転した光となり、結果としてモールド100から位相反転した光として波面B‘として射出される。
FIG. 2A illustrates the principle of the present invention, and shows a case where the imprint mold is irradiated with coherent exposure light.
The wavefront A of the coherent light 200 incident on the mold 100 in FIGS. 2A and 2A is an uneven pattern of the mold 100 indicated by 410 and 420 parts of the phase displacement layer 90 formed on a part of the light transmitting material 70. The distance A including 60 and the distance B are respectively passed. If the difference distance C between the cross-sectional dimension (distance A) including the concavo-convex pattern 60 parts and the substrate cross-sectional dimension (distance B) is set to an optical path length corresponding to a half wavelength of the coherent exposure light or an odd multiple of the half wavelength, the wavefront B Then, the light is phase-reversed relative to the adjacent 410 and 420, and as a result, the light is emitted from the mold 100 as the wavefront B ′ as the phase-reversed light.

図2(A)(b)を用いて光強度に関して説明する。410、420を透過した光において、光強度は同一である(ここでは説明の便宜上位相変位層90自体の透過率減衰は無視する)。位相が反転していることから、波面Bにおける410と420の光振幅(強度)を便宜上分離して相対的に縦軸を図面上下に対向させて示す。このとき、角部A、Bによる回折影響により、すそ引き状の回折光430を生じる。回折光430において光強度は同一であり、図2(A)(c)に示す合成光強度440では反転した位相によって打ち消しあうため、角部A,B部での光エネルギー強度はゼロに近くなる。この光エネルギーゼロの部分は、位相反転が発現する波面B位置で選択的に起こる。   The light intensity will be described with reference to FIGS. In the light transmitted through 410 and 420, the light intensity is the same (here, for convenience of explanation, the transmittance attenuation of the phase shift layer 90 itself is ignored). Since the phase is inverted, the light amplitudes (intensities) of 410 and 420 on the wavefront B are separated for convenience, and the vertical axis is relatively opposed to the top and bottom of the drawing. At this time, due to the diffraction effect by the corners A and B, a tail-like diffracted light 430 is generated. In the diffracted light 430, the light intensity is the same, and in the combined light intensity 440 shown in FIGS. 2 (A) and 2 (c), the light energy intensities at the corners A and B are close to zero because they are canceled by the inverted phase. . This zero light energy portion occurs selectively at the wavefront B position where phase inversion occurs.

図2(A)で示した位相反転に必要な距離Cについて、図2(B)で説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長(λ)の2分の1または波長(λ)の2分の1の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ(nm)、位相変位層90の屈折率をnht、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をT(距離C)、大気の屈折率をnairとした場合、関係式は「数1」で現される。

Figure 0005332161
具体例として、例えば、下記の条件で、必要な位相変位層90の膜厚である距離C=Tは、「数1」より、64.3nmとなる。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
ht:2.5(位相変位層90の屈折率)
air:1(大気の屈折率) The distance C necessary for the phase inversion shown in FIG. 2A will be described with reference to FIG. As described above, the phase inversion mechanism may be an odd multiple of one half of the wavelength (λ) or one half of the wavelength (λ) in the optical path length. The wavelength of the light source is λ (nm), the refractive index of the phase shift layer 90 is n ht , the difference between the sectional dimension of the convex pattern part and the sectional dimension of the concave pattern part is T (distance C), and the refractive index of the atmosphere is n air . In this case, the relational expression is expressed by “Equation 1”.
Figure 0005332161
As a specific example, for example, the distance C = T, which is the required film thickness of the phase shift layer 90, is 64.3 nm from “Equation 1” under the following conditions.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
n ht : 2.5 (refractive index of the phase displacement layer 90)
n air : 1 (atmospheric refractive index)

図3(A)は、本発明の原理を説明するものであり、インプリントモールドの一例にコヒーレントな露光光が照射された図である。
図3(A)(a)でモールド100に対して入射したコヒーレント光200の波面Aは415、425部で示したモールド100の凹凸パターン60で距離A、距離Bをそれぞれ通過する。この凸パターン部の断面寸法(距離A)と凹凸パターン60による断面寸法(距離B)の差分距離Cをコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長にすれば、波面Bでは隣り合った415、425で相対して位相反転した光として射出される。
FIG. 3A illustrates the principle of the present invention, and is a diagram in which an example of an imprint mold is irradiated with coherent exposure light.
The wavefront A of the coherent light 200 incident on the mold 100 in FIGS. 3A and 3A passes through the distance A and the distance B by the concave / convex pattern 60 of the mold 100 indicated by 415 and 425 parts, respectively. If the difference distance C between the cross-sectional dimension (distance A) of the convex pattern portion and the cross-sectional dimension (distance B) of the concavo-convex pattern 60 is set to an optical path length corresponding to a half wavelength of the coherent exposure light or an odd multiple of the half wavelength, the wavefront In B, the light is emitted as a phase-reversed light at adjacent 415 and 425.

図3(A)(b)、図3(A)(c)を用いて光強度に関して説明する。415、425を透過した光において、光強度は同一である。(ここでは説明の便宜上モールド100自体の透過率減衰は無視する)。位相が反転していることから、波面Bにおける415と425の光振幅(強度)を便宜上分離して相対的に縦軸を図面上下に対向させて示す。このとき、角部C、Dによる回折影響により、すそ引き状の回折光430を生じる。回折光430において光強度は同一であり、図3(A)(c)に示す合成光強度440では反転した位相によって打ち消しあうため、角部C,D部での光エネルギー強度はゼロに近くなる。この光エネルギーゼロの部分は、位相反転が発現する波面B位置で選択的に起こる。   The light intensity will be described with reference to FIGS. 3A, 3B and 3A, 3C. In the light transmitted through 415 and 425, the light intensity is the same. (Here, the transmittance attenuation of the mold 100 itself is ignored for convenience of explanation). Since the phase is inverted, the light amplitudes (intensities) of 415 and 425 in the wavefront B are separated for convenience and the vertical axis is relatively opposed to the top and bottom of the drawing. At this time, due to the diffraction effect by the corners C and D, a tail-like diffracted light 430 is generated. In the diffracted light 430, the light intensity is the same, and in the combined light intensity 440 shown in FIGS. 3 (A) and 3 (c), the light energy intensity at the corners C and D is close to zero because they are canceled by the inverted phase. . This zero light energy portion occurs selectively at the wavefront B position where phase inversion occurs.

図3(A)で示した位相反転に必要な距離Cについて説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長(λ)の2分の1または波長(λ)の2分の1の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ(nm)、インプリントモールド材質の屈折率をn、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をT、大気の屈折率をnairとした場合、関係式は前記同様に「数2」で現される。

Figure 0005332161
具体例として、例えば、下記の条件で、必要な距離C(=T)は、「数1」より、193nmとなる。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
:1.5(インプリントモールド材質の屈折率の屈折率)
air:1(大気の屈折率) The distance C necessary for the phase inversion shown in FIG. As described above, the phase inversion mechanism may be an odd multiple of one half of the wavelength (λ) or one half of the wavelength (λ) in the optical path length. When the wavelength of the light source is λ (nm), the refractive index of the imprint mold material is n q , the difference between the cross-sectional dimension of the convex pattern part and the cross-sectional dimension of the concave pattern part is T, and the refractive index of the atmosphere is n air Is expressed by “Equation 2” as described above.
Figure 0005332161
As a specific example, for example, the necessary distance C (= T) is 193 nm from “Equation 1” under the following conditions.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
n q : 1.5 (refractive index of refractive index of imprint mold material)
n air : 1 (atmospheric refractive index)

ここで、図3(A)において、距離Cは図3(B)に示すとおり、t+tに分割しても良い。
さらに、距離t2については図2(A)で説明した原理から、図3(C)に示すとおり、位相変位層90で、その等価光路長を代替することが可能である。
図3(C)で示した位相反転に必要なtについて説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長(λ)の2分の1または波長(λ)の2分の1の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ(nm)、インプリントモールド材質/位相変位層の屈折率をnq、nht凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をT(t、t)、大気の屈折率をnairとした場合、基本となる関係式は前記「数2」同様に現される。
まず、数2を数3に変形する。

Figure 0005332161
図3(C)の場合、距離Tと屈折率nが各々tとn、tとnhtに分割されるため、
Figure 0005332161
上記「数4」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は180°位相が反転する。
具体例として、例えば、下記の条件で、t=100nmとした場合に必要なtは、「数4」より、tについて解くと31nmとなる。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
ht:2.5
:1.5(インプリントモールド材質の屈折率の屈折率)
air:1(大気の屈折率)
:100nm Here, in FIG. 3A, the distance C may be divided into t 1 + t 2 as shown in FIG. 3B.
Further, with respect to the distance t2, the equivalent optical path length can be replaced with the phase displacement layer 90 as shown in FIG. 3C from the principle described with reference to FIG.
The t 2 necessary for the phase inversion shown in FIG. As described above, the phase inversion mechanism may be an odd multiple of one half of the wavelength (λ) or one half of the wavelength (λ) in the optical path length. The wavelength of the light source is λ (nm), the refractive index of the imprint mold material / phase shift layer is nq, the difference between the cross-sectional dimension of the nht convex pattern part and the cross-sectional dimension of the concave pattern part is T (t 1 , t 2 ), When the refractive index is n air , the basic relational expression is expressed in the same manner as the above “Equation 2”.
First, Equation 2 is transformed into Equation 3.
Figure 0005332161
In the case of FIG. 3C, the distance T and the refractive index n are divided into t 1 and n q , t 2 and n ht , respectively.
Figure 0005332161
In the relationship satisfying the above-mentioned “Equation 4”, the phase of the exposure light is inverted by 180 ° at the boundary between the convex pattern portion and the concave pattern portion.
As a specific example, for example, t 2 required when t 1 = 100 nm under the following conditions is 31 nm when solved for t 2 from “Equation 4”.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
n ht : 2.5
n q : 1.5 (refractive index of refractive index of imprint mold material)
n air : 1 (atmospheric refractive index)
t 1 : 100 nm

さらに、図3(B)の場合について、説明を加える。実際のモールドでは距離tの部位は光硬化樹脂が充填され、屈折率が上述した大気ではなく、図3(D)に示すとおり、樹脂の屈折率となる。図3(D)で示した位相反転に必要なt2について説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長(λ)の2分の1または波長(λ)の2分の1の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ(nm)、インプリントモールド材質/位相変位層の屈折率をn、nht凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をT(t、t)、大気の屈折率をnairとした場合、基本となる関係式は「数4」におけるtの項の屈折率がnとなる「数5」で現される。

Figure 0005332161
上記「数5」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は180°位相が反転する。
具体例として、例えば、下記の条件で、t=50nmとした場合に必要なtは、「数5」より、tについて解くと173nmとなる。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
:1.7
:1.5(インプリントモールド材質の屈折率の屈折率)
air:1(大気の屈折率)
:50nm Further, the case of FIG. 3B will be described. In an actual mold, the portion of the distance t 1 is filled with the photo-curing resin, and the refractive index is not the air described above, but the refractive index of the resin as shown in FIG. A description will be given of t2 necessary for phase inversion shown in FIG. As described above, the phase inversion mechanism may be an odd multiple of one half of the wavelength (λ) or one half of the wavelength (λ) in the optical path length. The wavelength of the light source is λ (nm), the refractive index of the imprint mold material / phase shift layer is n q , the difference between the cross sectional dimension of the n ht convex pattern part and the cross sectional dimension of the concave pattern part is T (t 1 , t 2 ), When the refractive index of the atmosphere is n air , the basic relational expression is expressed by “Equation 5” where the refractive index of the term of t 1 in “Equation 4” is n r .
Figure 0005332161
In the relationship satisfying the above-mentioned “Expression 5”, the phase of the exposure light is inverted by 180 ° at the boundary between the convex pattern portion and the concave pattern portion.
As a specific example, for example, t 2 required when t 1 = 50 nm under the following conditions is 173 nm when solved for t 2 from “Equation 5”.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
nr : 1.7
n q : 1.5 (refractive index of refractive index of imprint mold material)
n air : 1 (atmospheric refractive index)
t 1 : 50 nm

本発明のインプリントモールドは基板に微細な凹凸パターンが形成され、前記凹凸パターンが形成された基板表面とは逆側の基板表面に、位相変位層を少なくとも一層以上積層し、前記位相変位層は、前記凹凸パターンと相対するようにパターニングされていることが好ましい。表裏の凹凸パターンが相対することにより、特に、欠陥が頻度良く発生することが知られている凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部に対応する部位の樹脂を未硬化とすることが出来る。このため、凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部の剥離時の欠陥を抑制することが出来る。   In the imprint mold of the present invention, a fine concavo-convex pattern is formed on a substrate, and at least one phase displacement layer is laminated on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the concavo-convex pattern is formed. It is preferable that the patterning is performed so as to face the uneven pattern. By making the concave and convex patterns on the front and back face each other, in particular, the resin at the part corresponding to the corner part that is the boundary between the convex pattern part and the concave pattern part, where defects are known to occur frequently, may be uncured. I can do it. For this reason, the defect at the time of peeling of the corner part which is a boundary of a convex pattern part and a concave pattern part can be suppressed.

位相変位層は、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と異なることが求められ、光インプリント法に用いるコヒーレントな露光光に応じて、適宜選択することが出来る。   The phase displacement layer is required to be different from the refractive index of the material used for the imprint mold, and can be appropriately selected according to the coherent exposure light used in the optical imprint method.

前記位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料であることが好ましい。前記材料を用いることで、膜厚、屈折率などの制御を好ましく行うことが出来る。これにより任意のモールド寸法が実現できる。   The phase displacement layer is preferably a material containing at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, tantalum, silicon, oxygen, and nitrogen. By using the material, it is possible to preferably control the film thickness, the refractive index, and the like. Thereby, arbitrary mold dimensions can be realized.

また、図3(C)に示すとおり、モールドとして所望する凹凸パターンの寸法にtよらず、位相変位層90の厚さt、屈折率nを制御することで、tのみでは過不足する光路長を、位相変位層90の厚さtにてコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当させ、180度位相反転することが出来る。この原理は図2(A)でも説明した。 Further, as shown in FIG. 3 (C), t 1 Yorazu the size of the uneven pattern desired as a mold, the thickness t 2 of the phase shift layer 90, by controlling the refractive index n 2, the over only t 1 The insufficient optical path length can be made to correspond to the half wavelength of the coherent exposure light at the thickness t 2 of the phase displacement layer 90 or an odd multiple of the half wavelength, and the phase can be inverted by 180 degrees. This principle has also been explained with reference to FIG.

図4にて位相変位層を有するインプリントモールドの原理を説明する。図4において、所望するパターンの寸法をt、位相変位層90の厚さをtとする。
図4の場合、数1において、Tがtとtの2つに分かれることに該当し、Tとnは別々のtとn、tとnhtに分割される。また、位相反転を発現させる光の伝播媒体の屈折率が波面Aの段階では一般に大気中(屈折率nair=1)であり、波面Bでは光硬化性樹脂中(屈折率n)となる。
The principle of the imprint mold having the phase displacement layer will be described with reference to FIG. In FIG. 4, the dimension of a desired pattern is t 1 and the thickness of the phase shift layer 90 is t 2 .
In the case of FIG. 4, in Equation 1, T corresponds to dividing into two of t 1 and t 2 , and T and n are divided into separate t 1 and n r , t 2 and n ht . Further, when the refractive index of the light propagation medium that causes phase inversion is at the wavefront A, it is generally in the atmosphere (refractive index n air = 1), and at the wavefront B, it is in the photocurable resin (refractive index n r ). .

Figure 0005332161
上記「数6」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は180°位相が反転する。
Figure 0005332161
In the relationship satisfying the above-mentioned “Expression 6”, the phase of the exposure light is inverted by 180 ° at the boundary between the convex pattern portion and the concave pattern portion.

具体例として、例えば、下記の条件で、石英ガラス製とするインプリントモールド100(t,n)に100nmの凹凸パターンを有するモールドに必要な位相変位層90(n)の膜厚tは、「数6」より、51nmとなる。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
:1.5(石英ガラス基板10の屈折率)
:100nm(凹凸パターンの寸法)
ht:2.5(位相変化層90の屈折率)
:1.7(光硬化樹脂の屈折率)
air:1(大気の屈折率)
As a specific example, for example, the film thickness t of the phase displacement layer 90 (n 2 ) necessary for a mold having a concavo-convex pattern of 100 nm on an imprint mold 100 (t 1 , n q ) made of quartz glass under the following conditions: 2 is 51 nm from “Equation 6”.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
n q : 1.5 (refractive index of the quartz glass substrate 10)
t 1 : 100 nm (dimension pattern dimension)
n ht : 2.5 (refractive index of the phase change layer 90)
nr : 1.7 (refractive index of photocuring resin)
n air : 1 (atmospheric refractive index)

このとき、位相変位層90は、位相変位層90を通過した露光光が光硬化性樹脂を硬化させるのに必要な光強度とならない程度の、露光光に対する透過率を有する位相変位層であることが好ましい。上記の場合について図5を用いて説明を行う。   At this time, the phase displacement layer 90 is a phase displacement layer having a transmittance with respect to the exposure light such that the exposure light that has passed through the phase displacement layer 90 does not have the light intensity necessary for curing the photocurable resin. Is preferred. The above case will be described with reference to FIG.

位相変位層90の透過率を減じた場合、モールド100を透過した410部の光強度は図5(a)に示す分布となり、光強度は420部に比べ減少する。合成光強度は図5(b)となる。420部を透過した露光光の光強度では光硬化性樹脂120は硬化し、410部を透過した露光光の光強度では硬化しない感度の光硬化性樹脂を用いることで、位相変位層90を透過した部位の光硬化性樹脂を選択的に硬化しないことが出来る。これにより、後述する転写基板とモールドの引き剥がしにおいて、硬化による樹脂収縮による固着影響が点線部Eでは緩和されることになる。   When the transmittance of the phase shift layer 90 is reduced, the light intensity of 410 parts transmitted through the mold 100 has the distribution shown in FIG. 5A, and the light intensity is reduced compared to 420 parts. The combined light intensity is as shown in FIG. The photo-curable resin 120 is cured with the light intensity of the exposure light transmitted through 420 parts, and is transmitted through the phase shift layer 90 by using a photo-curable resin having a sensitivity that is not cured with the light intensity of the exposure light transmitted through 410 parts. The photo-curing resin at the site can be not selectively cured. Thereby, in the peeling of the transfer substrate and the mold, which will be described later, the sticking effect due to resin shrinkage due to curing is relieved at the dotted line portion E.

図6に、本発明のインプリントモールドの一例として、位相反転を2回発現させる2段凹凸パターンを備えたインプリントモールドについて説明する。便宜上前記した図2(A)から図5での説明を引用することとし、同じ記号を用いて説明する。図6では415、425部をモールド100とし、図3(B)と同一構造とする。モールド100部では前記図3(A)及び3Aで説明した通り位相反転が波面Bで発現する。さらに2段目の凹凸パターンについては420、410部をモールド200とし、位相反転は前記図3(C)で説明した通り波面Cで発現する。   As an example of the imprint mold of the present invention, FIG. 6 illustrates an imprint mold having a two-step uneven pattern that causes phase inversion twice. For convenience, the description in FIG. 2A to FIG. 5 will be cited, and description will be made using the same symbols. In FIG. 6, 415 and 425 parts are the mold 100 and have the same structure as FIG. In 100 parts of the mold, the phase inversion occurs at the wavefront B as described with reference to FIGS. Further, regarding the second-stage uneven pattern, 420 and 410 parts are the mold 200, and the phase inversion appears on the wavefront C as described with reference to FIG.

さらに図7(A)に図6における図5で説明した位相変位層90の透過率を制御し、光硬化樹脂120の硬化感度を制御した場合を示す。
図7(B)に図6または8における事例として、所望する2段階のモールド寸法M1=100nm、M2=50nmとした場合の位相反転に必要なM3,M4寸法を算出する。図7(B)における領域Aは、図3(D)であり、領域Bは、図4と同じである。M3は173nm、M4は51nmである。基板自体の厚さMsubであるが、位相反転は屈折率差によって生じる効果である。このため、基板の厚さを透過すること自体は屈折率が不変であり、位相反転には寄与しない中間媒体でしかない。よって、基板自体の厚さMsubは、任意寸法でよい。
λ:193nm(ArFエキシマレーザーの波長)
air:1(大気の屈折率)
:1.5(石英ガラス基板10の屈折率)
ht:2.5(位相変化層90の屈折率)
:1.7(光硬化樹脂120の屈折率)
M1:1段目のモールド寸法=100nm
M2:2段目のモールド寸法=50nm
Further, FIG. 7A shows a case where the transmittance of the phase shift layer 90 described in FIG. 5 in FIG. 6 is controlled and the curing sensitivity of the photo-curing resin 120 is controlled.
As an example in FIG. 7B in FIG. 7B, M3 and M4 dimensions required for phase inversion when the desired two-stage mold dimensions M1 = 100 nm and M2 = 50 nm are calculated. Region A in FIG. 7B is FIG. 3D, and region B is the same as FIG. M3 is 173 nm and M4 is 51 nm. Although the thickness M sub of the substrate itself, phase inversion is an effect caused by the difference in refractive index. For this reason, transmitting the thickness of the substrate itself is an intermediate medium whose refractive index is unchanged and does not contribute to phase inversion. Therefore, the thickness M sub of the substrate itself may be an arbitrary dimension.
λ: 193 nm (wavelength of ArF excimer laser)
n air : 1 (atmospheric refractive index)
n q : 1.5 (refractive index of the quartz glass substrate 10)
n ht : 2.5 (refractive index of the phase change layer 90)
nr : 1.7 (refractive index of the photo-curing resin 120)
M1: First stage mold size = 100 nm
M2: second stage mold dimension = 50 nm

以下、本発明のインプリントモールド製造方法について説明を行う。   Hereinafter, the imprint mold manufacturing method of the present invention will be described.

<基板に凹凸パターンを形成する工程>
まず、基板に凹凸パターンを形成する。
基板は、光インプリント法に用いる露光光を透過する材料であることが求められる。一般的な露光光を透過する材料としては、例えば、石英ガラスなどが挙げられる。
凹凸パターンを形成する方法としては、所望する凹凸パターンの寸法、形状に応じて適宜公知の微細加工技術を用いて形成してよい。例えば、フォトリソグラフィ法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、レーザ加工方法、微細機械加工方法、などを適宜組み合わせることにより形成しても良い。
<Process for forming concave / convex pattern on substrate>
First, an uneven pattern is formed on the substrate.
The substrate is required to be a material that transmits exposure light used in the photoimprint method. Examples of a material that transmits general exposure light include quartz glass.
As a method of forming the concavo-convex pattern, it may be formed using a known fine processing technique as appropriate according to the desired size and shape of the concavo-convex pattern. For example, it may be formed by appropriately combining a photolithography method, a dry etching method, a wet etching method, a laser processing method, a micromachining method, and the like.

<位相変位層を積層する工程>
次に、凹凸パターンを形成した基板表面とは逆側の基板表面に位相変位層を積層する。
この位相変位層は、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と異なることが求められ、光インプリント法に用いるコヒーレントな露光光の波長に応じて、適宜選択することが出来る。また、位相の反転に必要な光路差に応じて、複数層積層しても良い。
<Step of laminating phase shift layer>
Next, a phase displacement layer is laminated on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the concavo-convex pattern is formed.
This phase displacement layer is required to be different from the refractive index of the material used for the imprint mold, and can be appropriately selected according to the wavelength of the coherent exposure light used in the optical imprint method. Further, a plurality of layers may be laminated according to the optical path difference necessary for phase inversion.

このとき、位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料(例えば、酸化窒化モリブデンシリサイド(MoSiOxNy))であることが好ましい。前記材料を用いることで、膜厚、屈折率などの制御を好ましく行うことが出来る。   At this time, the phase displacement layer is a material containing at least one element selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, tantalum, silicon, oxygen, and nitrogen (for example, molybdenum oxynitride silicide (MoSiOxNy)). Is preferred. By using the material, it is possible to preferably control the film thickness, the refractive index, and the like.

位相変位層を積層する方法としては、適宜公知の薄膜形成法を用いて良い。例えば、PVD法、CVD法、スピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、ディップコート法などを用いて形成しても良い。   As a method of laminating the phase shift layer, a known thin film forming method may be used as appropriate. For example, you may form using PVD method, CVD method, spin coat method, slit coat method, spray coat method, dip coat method, etc.

<位相変位層をパターニングする工程>
次に、位相変位層を、凹凸パターンと相対するようにパターニングする。
<Step of patterning phase shift layer>
Next, the phase displacement layer is patterned so as to face the uneven pattern.

位相変位層をパターニングする工程としては、適宜公知のパターニング方法を用いることができ、例えば、リソグラフィ技術、エッチング技術などを用いてパターンを形成しても良い。   As the step of patterning the phase shift layer, a known patterning method can be used as appropriate. For example, the pattern may be formed using a lithography technique, an etching technique, or the like.

<位相差補正パターンを形成する工程>
次に、パターニングされた位相変位層の領域外とする基板表面上に位相差補正パターンを形成する。上述した<基板に凹凸パターンを形成する工程>と同様に構造パターンを形成してよい。
<Step of forming phase difference correction pattern>
Next, a phase difference correction pattern is formed on the substrate surface outside the patterned phase displacement layer. A structural pattern may be formed in the same manner as the above-described <Process for forming an uneven pattern on a substrate>.

以下、本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法について説明を行う。   Hereinafter, the optical imprint method using the imprint mold of the present invention will be described.

本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法では、露光光がコヒーレントな光であり、位相変位層を備えたインプリントモールドを用いることが好ましい。位相変位層を通過した露光光と、該位相変位層を通過しなかった露光光は、位相が異なり、位相が180°異なる箇所においては、露光光の光強度はゼロに近しいものとなる。これにより、凹凸パターンの凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部を未硬化の部位とすることが出来る。さらに、位相変位層では、位相変位層を通過した露光光が光硬化樹脂を硬化させるのに必要な光強度とならない程度の、露光光に対する透過率を持った位相変位層であるインプリントモールドを用いることにより、転写パターンに不要な残膜の部位を未硬化とすることが出来る。これは、露光量を制御することが出来ることを意味し、特定部位の光硬化性樹脂について硬化の度合いを選択的に低くすることが出来る。よって、樹脂の硬化による固着や収縮応力に起因するせん断力を低減出来、これは離型性を良好にし、結果として転写パターンの欠陥の発生を抑制することが可能となる。   In the optical imprint method using the imprint mold of the present invention, it is preferable that the exposure light is coherent light and an imprint mold having a phase displacement layer is used. The exposure light that has passed through the phase displacement layer and the exposure light that has not passed through the phase displacement layer have different phases, and the light intensity of the exposure light is close to zero at a location where the phase is 180 ° different. Thereby, the corner part which is a boundary of the convex pattern part and concave pattern part of an uneven | corrugated pattern can be made into an unhardened site | part. Furthermore, in the phase displacement layer, an imprint mold that is a phase displacement layer having a transmittance for exposure light to such an extent that the exposure light that has passed through the phase displacement layer does not have the light intensity necessary for curing the photo-curing resin. By using it, the part of the remaining film unnecessary for the transfer pattern can be uncured. This means that the amount of exposure can be controlled, and the degree of curing of the photocurable resin at a specific site can be selectively lowered. Therefore, it is possible to reduce the shearing force caused by the fixing and shrinkage stress due to the curing of the resin, which improves the releasability and consequently suppresses the occurrence of defects in the transfer pattern.

<実施例1>
以下、本発明のインプリントモールド製造方法の実施の一例を示す。当然のことながら、本発明のインプリントモールド製造方法は下記実施例に限定されず、各工程において類推することの出来る他の製造方法であっても良い。
<Example 1>
Hereinafter, an example of implementation of the imprint mold manufacturing method of this invention is shown. As a matter of course, the imprint mold manufacturing method of the present invention is not limited to the following examples, and may be other manufacturing methods that can be inferred in each step.

まず、モールド材料となる石英ガラス基板10に導電性金属であるクロム(Cr)を材料とした犠牲膜20をスパッタリング法により形成した(図8(a))。犠牲膜20は次工程での電子線リソグラフィにて荷電子のチャージアップを避けるためであり、導電性が好ましい。   First, a sacrificial film 20 made of chromium (Cr), which is a conductive metal, was formed on a quartz glass substrate 10 serving as a mold material by a sputtering method (FIG. 8A). The sacrificial film 20 is for preventing charge-up of charged electrons in electron beam lithography in the next process, and is preferably conductive.

次に、電子線反応型のレジスト30を犠牲膜20に塗布し、リソグラフィ法による露光、現像処理により犠牲膜20上にレジストパターン40を形成した(図8(b))。   Next, an electron beam reaction type resist 30 was applied to the sacrificial film 20, and a resist pattern 40 was formed on the sacrificial film 20 by exposure and development processes using a lithography method (FIG. 8B).

次に、レジストパターン40をマスクとして塩素と酸素の混合ガスによるリアクティブエッチング(RIE)法によるドライエッチング法で犠牲膜20にマスクパターン50を形成した(図8(c))。   Next, using the resist pattern 40 as a mask, a mask pattern 50 was formed on the sacrificial film 20 by a dry etching method using a reactive etching (RIE) method using a mixed gas of chlorine and oxygen (FIG. 8C).

次に、Cと酸素混合ガスによるリアクティブエッチング(RIE)法によるドライエッチング法で石英ガラス基板10に凹凸パターン60を形成した(図8(d))。 Next, a concavo-convex pattern 60 was formed on the quartz glass substrate 10 by a dry etching method using a reactive etching (RIE) method using a C 2 F 6 and oxygen mixed gas (FIG. 8D).

次に、レジストパターン40を酸素プラズマ処理による灰化により除去した(図8(e))   Next, the resist pattern 40 was removed by ashing by oxygen plasma treatment (FIG. 8 (e)).

次に、レジスト30を再度塗布し、モールドパターン60にレジストパターン40を形成した(図8(f))。   Next, the resist 30 was applied again to form the resist pattern 40 on the mold pattern 60 (FIG. 8F).

次に、C2F6と酸素混合ガスによるリアクティブエッチング(RIE)法によるドライエッチング法で凹凸パターン65を形成した(図8(g))。   Next, the concavo-convex pattern 65 was formed by a dry etching method using a reactive etching (RIE) method using C2F6 and an oxygen mixed gas (FIG. 8G).

次に、レジストパターン40とマスクパターン50(犠牲膜20)を除去し、石英ガラス基板10にモールドパターン60及び61を得た(図8(h))。   Next, the resist pattern 40 and the mask pattern 50 (sacrificial film 20) were removed, and mold patterns 60 and 61 were obtained on the quartz glass substrate 10 (FIG. 8H).

次に、凹凸パターンが形成された基板表面とは逆側の基板表面に、スパッタ法を用いて光透過材料70を成膜し、レジスト30を塗布し、レジストパターン40を得た(図8(i))。   Next, a light-transmitting material 70 was formed on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the concavo-convex pattern was formed by sputtering, and a resist 30 was applied to obtain a resist pattern 40 (FIG. 8 ( i)).

次に、レジストパターン40をマスクとして光透過材料70を腐食性ガスによるドライエッチング法によりエッチングを行うことにより、モールドパターン60に対応した位相変位層90(モールドパターン62)を形成した(図8(j)。   Next, by using the resist pattern 40 as a mask, the light transmitting material 70 is etched by a dry etching method using a corrosive gas, thereby forming a phase displacement layer 90 (mold pattern 62) corresponding to the mold pattern 60 (FIG. 8 (FIG. 8 ( j).

次に、酸素プラズマ処理による灰化によりレジストパターン40を一旦除去し、再度レジスト30を塗工しレジストパターン40を得た。(図3(A)(k))。   Next, the resist pattern 40 was once removed by ashing by oxygen plasma treatment, and the resist 30 was applied again to obtain a resist pattern 40. (FIG. 3 (A) (k)).

次に、Cと酸素混合ガスによるリアクティブエッチング(RIE)法によるドライエッチング法でレジストパターン40をマスクとしてモールドパターン63を形成した(図8(l))。 Next, a mold pattern 63 was formed using the resist pattern 40 as a mask by a dry etching method based on a reactive etching (RIE) method using C 2 F 6 and an oxygen mixed gas (FIG. 8L).

次に、酸素プラズマ処理による灰化によりレジストパターン40を除去した。
以上より、本発明のインプリントモールドの一例であるモールド300を製造することが出来た。
Next, the resist pattern 40 was removed by ashing by oxygen plasma treatment.
From the above, the mold 300 which is an example of the imprint mold of the present invention could be manufactured.

<実施例2>
以下、本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法の実施の一例を、図9を用いて具体的に説明を行う。
<Example 2>
Hereinafter, an example of the optical imprint method using the imprint mold of the present invention will be described in detail with reference to FIG.

まず、実施例1で製造されたモールド300と、一定間隔を設けて対向位置に転写基板110を配置し、転写基板110上に光硬化性樹脂120を塗布した(図9(a))。   First, the transfer substrate 110 was arranged at a position opposed to the mold 300 manufactured in Example 1 at a certain interval, and the photocurable resin 120 was applied on the transfer substrate 110 (FIG. 9A).

次に、モールド300を光硬化性樹脂120が塗布された転写基板110を大気中または減圧雰囲気中で接合し、樹脂硬化のための所定波長のコヒーレント光200を照射、光硬化性樹脂120を硬化した(図9(b))。   Next, the mold 300 is bonded to the transfer substrate 110 coated with the photocurable resin 120 in the air or in a reduced pressure atmosphere, and irradiated with coherent light 200 having a predetermined wavelength for resin curing, and the photocurable resin 120 is cured. (FIG. 9B).

次に、モールド300と転写基板110を接合方向とは反対側に引き戻し、転写基板110上に光硬化性樹脂120からなる転写パターン130を得た(図9(c))。   Next, the mold 300 and the transfer substrate 110 were pulled back in the direction opposite to the bonding direction, and a transfer pattern 130 made of the photocurable resin 120 was obtained on the transfer substrate 110 (FIG. 9C).

次に、未硬化部分140に対してコヒーレント光200もしくは光硬化性樹脂を硬化させる波長の光210を照射し、硬化させた(図9(d))。   Next, the uncured portion 140 was cured by being irradiated with the coherent light 200 or the light 210 having a wavelength for curing the photocurable resin (FIG. 9D).

次に、所望する転写パターン130に不要な残膜150を酸素プラズマなどにより灰化除去した(図9(e))。
以上より、転写基板110に転写パターン130を形成することが出来た。
Next, the residual film 150 unnecessary for the desired transfer pattern 130 was removed by ashing using oxygen plasma or the like (FIG. 9E).
As described above, the transfer pattern 130 can be formed on the transfer substrate 110.

本発明のインプリントモールドは、微細なパターン形成が所望される広範な分野に用いることが期待され、例えば、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などの記録デバイス、ライフサイエンス分野でDNA分析等に用いるバイオチップ、ディスプレイ分野などで画像・映像表示器に用いる拡散板、および導光板、などの製品の製造工程に用いることが期待される。   The imprint mold of the present invention is expected to be used in a wide range of fields where fine pattern formation is desired. For example, semiconductor devices, optical components such as optical waveguides and diffraction gratings, recording devices such as hard disks and DVDs, life It is expected to be used in the manufacturing process of products such as biochips used for DNA analysis and the like in the science field, diffusion plates and light guide plates used for image / video displays in the display field and the like.

インプリントモールドの剥離工程において欠陥の発生を示す図である。It is a figure which shows generation | occurrence | production of a defect in the peeling process of an imprint mold. インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to an imprint mold. インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to an imprint mold. インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to an imprint mold. インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to an imprint mold. 本発明のインプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to the imprint mold of this invention. 本発明のインプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。It is a figure which shows the light intensity at the time of irradiating coherent exposure light to the imprint mold of this invention. 本発明のインプリントモールド製造方法の実施の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of implementation of the imprint mold manufacturing method of this invention. 本発明の光インプリント法の実施の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of implementation of the optical imprint method of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10 石英ガラス基板
20 犠牲膜20
30 レジスト
40 レジストパターン
50 マスクパターン
60 モールドパターン
61 モールドパターン
62 モールドパターン
63 モールドパターン
70 光透過材料
90 位相変位層
100 モールド
110 転写基板
120 光硬化性樹脂
130 転写パターン
140 未硬化部分
150 残膜
200 コヒーレント光
210 硬化光
300 モールド
10 Quartz glass substrate
20 Sacrificial film 20
30 resists
40 resist pattern 50 mask pattern
60 Mold pattern 61 Mold pattern
62 Mold pattern 63 Mold pattern
70 light transmission material 90 phase displacement layer
100 Mold 110 Transfer substrate
120 Photocurable resin 130 Transfer pattern
140 Uncured portion 150 Residual film
200 Coherent light 210 Curing light
300 mold

Claims (1)

基板と、A substrate,
前記基板に設けられた凹凸パターンと、A concavo-convex pattern provided on the substrate;
前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相変位層と、を備え、A phase displacement layer provided on the substrate surface opposite to the substrate surface on which the concave / convex pattern is formed,
前記凹凸パターンは、複数の段差を備えた凹凸パターンであり、The concavo-convex pattern is a concavo-convex pattern having a plurality of steps,
前記位相変位層は、前記凹凸パターンに対応したパターン状であるインプリントモールドを用い、The phase displacement layer uses an imprint mold that is a pattern corresponding to the uneven pattern,
前記凹凸パターンと転写基板の間に光硬化性樹脂を配置し、A photocurable resin is disposed between the uneven pattern and the transfer substrate,
前記樹脂硬化のためにコヒーレント光を照射し前記樹脂を硬化した後に前記インプリントモールドを剥離して転写パターンを前記転写基板に形成するパターン形成方法において、In the pattern forming method of forming a transfer pattern on the transfer substrate by peeling off the imprint mold after irradiating coherent light for curing the resin and curing the resin,
前記凹凸パターンの角部に接する前記樹脂が未硬化となるように前記コヒーレント光を照射することを特徴とするパターン形成方法。The pattern forming method of irradiating the coherent light so that the resin in contact with a corner of the uneven pattern is uncured.
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