JP5497467B2 - Fine etching mask manufacturing method and exposure processing apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、微細エッチングマスクの製造方法に関し、特に被加工材上へのパターン転写よる微細エッチングマスクの製造方法及びそれに用いる露光処理装置に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a fine etching mask, and more particularly to a method for manufacturing a fine etching mask by pattern transfer onto a workpiece and an exposure processing apparatus used therefor.

近年のフォトリソグラフィー技術の発達により、光の波長レベルのピッチを有する微細パターンを形成することができるようになってきた。このような非常に小さいピッチの微細パターンを有する部材や製品は、半導体分野だけでなく、光学分野において利用範囲が広く有用である(非特許文献1)。微細パターンを用いたナノサイズのリソグラフィー用マスク構造体を形成するための有望な方法として、微細パターンを有する型を熱可塑性樹脂や光硬化性樹脂に押し付けてパターンを転写する方法が知られている(特許文献1、非特許文献2)。このような方法としては、古くは1975年に出願された文献など(特許文献2、非特許文献3)を参考にすることが出来る。   With the recent development of photolithography technology, it has become possible to form a fine pattern having a light wavelength level pitch. Such a member or product having a very fine pattern with a very small pitch is useful not only in the semiconductor field but also in the optical field (Non-Patent Document 1). As a promising method for forming a nano-sized lithography mask structure using a fine pattern, a method of transferring a pattern by pressing a mold having a fine pattern against a thermoplastic resin or a photocurable resin is known. (Patent Document 1, Non-Patent Document 2). As such a method, literatures filed in 1975 (Patent Literature 2, Non-Patent Literature 3) can be referred to.

連続的に大面積の微細パターンを形成する方法としては、微細パターンを形成した円筒形ローラーを用いる方法が知られている(特許文献3、特許文献4)。この方法では、円筒形ローラーとフィルム基材との間に光硬化性樹脂を挟んで微細パターンと光硬化性樹脂とを押し付け、紫外線を照射して光硬化性樹脂を硬化させることによりフィルム基材上にパターンを転写する。   As a method for continuously forming a fine pattern of a large area, a method using a cylindrical roller on which a fine pattern is formed is known (Patent Document 3 and Patent Document 4). In this method, a photocurable resin is sandwiched between a cylindrical roller and a film substrate, a fine pattern and the photocurable resin are pressed, and the photocurable resin is cured by irradiating ultraviolet rays. Transfer the pattern on top.

また、所定の条件で作製したパターン賦型フィルムを型として用い、被加工材上にパターンを転写する方法が知られている(特許文献5)。この方法では、パターン賦型フィルム型越しに光照射することができるので、被加工材が光遮光性であっても光硬化性樹脂を硬化させることができる。また、熱可塑性樹脂を用いる方法も知られている(特許文献6)。   Further, a method of transferring a pattern onto a workpiece using a pattern shaping film produced under a predetermined condition is known (Patent Document 5). In this method, since light can be irradiated through the pattern-forming film mold, the photocurable resin can be cured even if the workpiece is light-shielding. A method using a thermoplastic resin is also known (Patent Document 6).

また、特許文献1には、被加工材上にパターン転写した光硬化性樹脂をエッチングマスクとして用いる方法が開示されている。この方法では、パターン賦型フィルム型を形成した後、パターン賦型フィルム型の表面に離型処理を行い、上記方法で被加工材上の光硬化性樹脂にパターン転写を行う。そして被加工材上に形成された硬化後の光硬化性樹脂をエッチングマスクとして利用し、被加工材をエッチングにより加工している。   Patent Document 1 discloses a method of using a photocurable resin, which is pattern-transferred on a workpiece, as an etching mask. In this method, after forming a pattern shaping film mold, a mold release treatment is performed on the surface of the pattern shaping film mold, and pattern transfer is performed on the photocurable resin on the workpiece by the above method. Then, the cured material formed on the workpiece is used as an etching mask, and the workpiece is processed by etching.

特開2009−145742号公報JP 2009-145742 A 特公昭53−22427号公報Japanese Patent Publication No.53-22427 特開平03−064701号公報Japanese Patent Laid-Open No. 03-064701 特開平05−47048号公報JP 05-47048 A 特開2000−321675号公報JP 2000-321675 A 特許第2925069号公報Japanese Patent No. 2925069

日本女子大学紀要 理学部 第14号(2006年)Bulletin of Japan Women's University Faculty of Science No. 14 (2006) Applied Physics Letters, vol.96, 1995,pp.3114−3116Applied Physics Letters, vol. 96, 1995, pp. 3114-3116 電子通信学会技術研究報告 CPM76−125(1977年)IEICE technical report CPM76-125 (1977)

ところで、パターン転写された樹脂材料をエッチングマスクとして用いる場合には、微細凹凸形状がパターン転写された樹脂材料層(パターン転写層)の凹部の残渣厚みが薄く、且つフィルム基材面内で均一であることが望ましい。このような観点からは、特許文献5に光硬化性樹脂の塗布量について開示されている。   By the way, when using the resin material that has been subjected to pattern transfer as an etching mask, the residual thickness of the concave portion of the resin material layer (pattern transfer layer) to which the fine concavo-convex shape has been transferred is thin and uniform within the surface of the film substrate. It is desirable to be. From such a viewpoint, Patent Document 5 discloses a coating amount of the photocurable resin.

ところが、実際のエッチングマスクの製造においては、微細パターンを形成する被加工材表面や、パターン転写に用いるモールドの表面には数マイクロメートル程度の表面粗さが存在し、従来の方法ではパターン転写された微細凹凸形状の残渣厚みを薄くすること及び均一にすることが困難であった。このため、被加工材全面において、この表面粗さの影響を抑制し、パターン転写層の残渣厚みを均一にすると共に、数十ナノメートルサイズの厚さの微細エッチングマスクを構築することが必要とされている。   However, in the actual manufacturing of an etching mask, the surface of a work material for forming a fine pattern and the surface of a mold used for pattern transfer have a surface roughness of about several micrometers. It was difficult to make the residue thickness of the fine uneven shape thin and uniform. For this reason, it is necessary to suppress the influence of this surface roughness on the entire surface of the workpiece, to make the residual thickness of the pattern transfer layer uniform, and to construct a fine etching mask having a thickness of several tens of nanometers. Has been.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、被加工材上へのパターン転写による微細エッチングマスクの製造方法において、転写後のパターン転写層の残渣厚みを転写層内で均一且つ薄膜にすることができ、しかもエッチング処理後の厚さが均一な微細エッチングマスクの製造方法及びそれに用いる露光処理装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and in the method of manufacturing a fine etching mask by pattern transfer onto a workpiece, the residual thickness of the pattern transfer layer after transfer is made uniform and thin in the transfer layer. It is another object of the present invention to provide a method for manufacturing a fine etching mask having a uniform thickness after etching and an exposure processing apparatus used therefor.

本発明の微細エッチングマスクの製造方法は、基材と当該基材上に設けられた被加工材層とを備えた被加工材フィルム上への微細エッチングマスクの製造方法であって、前記被加工材フィルムの前記被加工材層上に光硬化性樹脂を塗布して光硬化性樹脂層を備えた複合フィルムとする塗布工程と、弾性体層を備えたバックロールの外周面上において、樹脂モールドの転写パターンと前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層とを面接触させながら露光して前記光硬化性樹脂層に転写パターンを賦型する賦型硬化工程と、前記賦型硬化工程後の前記複合フィルムと前記樹脂モールドとを剥離する剥離工程と、前記剥離工程後の前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に賦型された転写パターンの残渣部分を除去するエッチング工程とを具備し、前記賦型硬化工程では、前記バックロールの外周面上において、前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは、前記樹脂モールドのフィルム張力によって前記バックロールの外周面側に押し付けられて前記複合フィルムと前記樹脂フィルムとが面接触し、前記バックロールの前記弾性体層のヤング率E[MPa]が、下記関係式(1)を満たす条件で前記転写パターンを賦型することを特徴とする。
0.1 ≦ E ≦ 1.000×dσ…式(1)
(式(1)中、dは前記弾性体層の厚さ[μm]を表し、σは前記樹脂モールドのフィルム張力による前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に対する垂直方向の圧力[MPa]を表す。)
本発明の微細エッチングマスクの製造方法においては、前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは夫々、搬送機構により前記バックロールの外周面まで別々に搬送されて、前記バックロールの外周面で面接触しながら、前記バックロールと対向して設けられた光源により露光されることが好ましい。
The method for producing a fine etching mask of the present invention is a method for producing a fine etching mask on a workpiece film provided with a substrate and a workpiece layer provided on the substrate, wherein the workpiece is processed. A resin mold is applied on the outer peripheral surface of the back roll provided with an elastic body layer by applying a photocurable resin on the workpiece material layer of the material film to form a composite film provided with the photocurable resin layer. A mold-curing process in which the transfer pattern and the photocurable resin layer of the composite film are exposed in surface contact to form a transfer pattern on the photocurable resin layer, and the mold-cured process after the mold-curing process A peeling step for peeling the composite film and the resin mold, and an etching step for removing a residual portion of the transfer pattern formed on the photocurable resin layer of the composite film after the peeling step. The shaping curing step, on the outer peripheral surface of the backing roller, the composite film and the resin mold is pressed against the outer circumferential surface of the back roll by a film tension of the resin mold and the composite film and the resin film Are in surface contact, and the transfer pattern is shaped under the condition that the Young's modulus E [MPa] of the elastic layer of the back roll satisfies the following relational expression (1).
0.1 ≦ E ≦ 1,000 × dσ Equation (1)
(In the formula (1), d represents the thickness of the elastic layer [μm], σ is the pressure [MPa] in the vertical direction with respect to the photocurable resin layer of the composite film by the film tension of the resin mold Represents.)
In the method for producing a fine etching mask of the present invention, the composite film and the resin mold are each separately transported to the outer peripheral surface of the back roll by a transport mechanism, and in surface contact with the outer peripheral surface of the back roll, It is preferable that the exposure is performed by a light source provided to face the back roll.

本発明の微細エッチングマスクの製造方法においては、前記賦型硬化工程では、前記バックロールに併設されたニップロールの中心と前記バックロールの中心とを結ぶ直線に対する垂直面に対し、前記バックロール側の角度から前記複合フィルムを搬送することが好ましい。   In the method for producing a fine etching mask of the present invention, in the shaping and curing step, the back roll side of the back roll side with respect to a vertical plane connecting the center of the nip roll and the center of the back roll attached to the back roll. It is preferable to convey the composite film from an angle.

本発明の微細エッチングマスクの製造方法においては、前記賦型硬化工程では、前記バックロールの前記弾性体層に対する垂直方向の圧力σが0.0001MPa〜0.01MPaの条件で面接触させることが好ましい。   In the method for producing a fine etching mask of the present invention, it is preferable that in the mold hardening step, the back roll is brought into surface contact under a condition where a pressure σ in a direction perpendicular to the elastic layer is 0.0001 MPa to 0.01 MPa. .

本発明の微細エッチングマスクの製造方法においては、前記塗布工程では、前記光硬化性樹脂の塗布量を、前記樹脂モールドの前記転写パターン面内の面内垂直方向における前記転写パターン凸部頂点以下のパターン空隙体積の50%から120%の範囲とすることが好ましい。   In the method for producing a fine etching mask of the present invention, in the coating step, the amount of the photocurable resin applied is equal to or less than the apex of the transfer pattern convex portion in the in-plane vertical direction in the transfer pattern surface of the resin mold. The range of 50% to 120% of the pattern void volume is preferable.

本発明の微細エッチングマスクの製造方法においては、前記塗布工程では、フッ素成分を含有した光硬化性樹脂を塗布し、前記賦型硬化工程では、前記樹脂モールドとして、フッ素成分を含有した樹脂モールドを用いることが好ましい。   In the method for producing a fine etching mask of the present invention, in the coating step, a photocurable resin containing a fluorine component is applied, and in the mold curing step, a resin mold containing a fluorine component is used as the resin mold. It is preferable to use it.

本発明の露光処理装置は、基材上に設けられた被加工材層と当該被加工材層上に設けられた光硬化性樹脂層とを備えた被加工材フィルムを搬送する第一搬送機構と、基材上に転写パターンが設けられた樹脂モールドを搬送する第二搬送機構と、外周面上に弾性体層を備え、当該弾性体層上において前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層と前記樹脂モールドの前記転写パターンとを面接触するバックロールと、前記バックロールの前記弾性体層上において、面接触した前記複合フィルム及び前記樹脂モールドに対して露光する光源と、前記複合フィルムと前記樹脂モールドとを剥離する剥離機構と、前記複合フィルムの前記光硬化樹脂層に賦型された前記光硬化樹脂層の転写パターンの残渣部分を除去するエッチング機構と、を具備し、前記バックロールの外周面上において、前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは、前記樹脂モールドのフィルム張力によって前記バックロールの外周面側に押し付けられて前記複合フィルムと前記樹脂フィルムとが面接触しており、前記バックロールの前記弾性体層のヤング率E[MPa]が下記関係式(1)を満たすことを特徴とする。
0.1 ≦ E ≦ 1.000×dσ…式(1)
(式(1)中、dは前記弾性体層の厚さ[μm]を表し、σは前記樹脂モールドのフィルム張力による前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に対する垂直方向の圧力[MPa]を表す。)
An exposure processing apparatus according to the present invention includes a first transport mechanism that transports a workpiece film provided with a workpiece layer provided on a substrate and a photocurable resin layer provided on the workpiece layer. A second transport mechanism for transporting a resin mold provided with a transfer pattern on a substrate; and an elastic body layer on an outer peripheral surface; and the photocurable resin layer of the composite film on the elastic body layer A back roll that makes surface contact with the transfer pattern of the resin mold, a light source that exposes the surface-contacted composite film and the resin mold on the elastic layer of the back roll, the composite film, and the comprising a release mechanism for peeling the resin mold, and etching mechanism for removing the residue portion partial transfer pattern of said composite said photocurable resin layer which is Fugata in the photocurable resin layer of the film, the said On the outer peripheral surface of Kkuroru, the composite film and the resin mold is pressed against the outer circumferential surface of the back roll by a film tension of the resin mold and the composite film and the resin film are in surface contact, the The Young's modulus E [MPa] of the elastic layer of the back roll satisfies the following relational expression (1).
0.1 ≦ E ≦ 1,000 × dσ Equation (1)
(In the formula (1), d represents the thickness of the elastic layer [μm], σ is the pressure [MPa] in the vertical direction with respect to the photocurable resin layer of the composite film by the film tension of the resin mold Represents.)

本発明の露光処理装置においては、前記第一搬送機構内において、前記バックロールの前段に塗布機構を設けることが好ましい。   In the exposure processing apparatus of the present invention, it is preferable that a coating mechanism is provided in the first transport mechanism and before the back roll.

本発明によれば、被加工材上へのパターン転写による微細エッチングマスクの製造方法において、転写後のパターン転写層の残渣厚みを転写層内で均一且つ薄膜にすることができ、しかもエッチング処理後の厚さが均一な微細エッチングマスクの製造方法及びそれに用いる露光処理装置を提供することができる。   According to the present invention, in the method of manufacturing a fine etching mask by pattern transfer onto a workpiece, the residual thickness of the pattern transfer layer after transfer can be made uniform and thin in the transfer layer, and after the etching process A method of manufacturing a fine etching mask having a uniform thickness and an exposure processing apparatus used therefor can be provided.

本発明の実施の形態に係る被加工材フィルムの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the to-be-processed material film which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る樹脂モールドの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the resin mold which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る複合フィルムの断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram of the composite film which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る露光処理装置の概略図である。It is the schematic of the exposure processing apparatus which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る微細エッチングマスクの製造工程の賦型硬化工程における樹脂モールドと複合フィルムとの面接触状態を示す断面模式図である。It is a cross-sectional schematic diagram which shows the surface contact state of the resin mold and composite film in the shaping hardening process of the manufacturing process of the fine etching mask which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係る微細エッチングマスクの製造工程における複合フィルムの搬送方向の説明図である。It is explanatory drawing of the conveyance direction of the composite film in the manufacturing process of the fine etching mask which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施の形態に係るエッチング処理後の複合フィルムの概略模式図である。It is a schematic diagram of the composite film after the etching process which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施に係るパターン転写後の光硬化性樹脂層の断面観察写真である。It is a cross-sectional observation photograph of the photocurable resin layer after the pattern transfer which concerns on implementation of this invention. 本発明の実施に係るエッチング処理後の断面観察写真である。It is a cross-sectional observation photograph after the etching process which concerns on implementation of this invention.

以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施の形態に係る微細エッチングマスクの製造方法は、基材と当該基材上に設けられた被加工材層とを備えた被加工材フィルム上に、光硬化性樹脂層を形成して複合フィルムとする塗布工程と、弾性体層を備えたバックロール上において、樹脂モールド上に形成された転写パターンを、複合フィルムの光硬化性樹脂層に所定の条件で転写する賦型硬化工程と、賦型硬化工程後の複合フィルムと樹脂モールドとを剥離する剥離工程と、複合フィルムの転写パターンの残渣部分を除去するエッチング工程とを含む。以下各工程について説明する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The method for manufacturing a fine etching mask according to the present embodiment is a composite of forming a photocurable resin layer on a workpiece film provided with a substrate and a workpiece layer provided on the substrate. On the back roll provided with an elastic body layer, an application curing process for forming a film, and a mold curing process for transferring the transfer pattern formed on the resin mold to the photocurable resin layer of the composite film under a predetermined condition; The peeling process which peels the composite film and resin mold after a shaping hardening process, and the etching process which removes the residue part of the transfer pattern of a composite film are included. Each step will be described below.

まず、本実施の形態に係る微細エッチングマスクの製造方法に用いられる被加工材フィルム及び樹脂モールドについて説明する。図1は、本実施の形態に係る被加工材フィルム10の一例を示す断面模式図である。図1に示す被加工材フィルム10は、フィルム基材11と、このフィルム基材11上に設けられた被加工材層12及び13とから構成されている。   First, a workpiece film and a resin mold used in the method for manufacturing a fine etching mask according to the present embodiment will be described. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a workpiece film 10 according to the present embodiment. A workpiece film 10 shown in FIG. 1 includes a film substrate 11 and workpiece layers 12 and 13 provided on the film substrate 11.

フィルム基材11を構成する材料としては、実質的に屈曲させることができるフィルム状のものであれば特に限定されるものではなく、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂(COP)、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線(UV)硬化性樹脂や熱硬化性樹脂で形成されたフィルムが挙げられる。PET樹脂やポリカーボネート樹脂からなる基材は安価でかつ耐候性も良好であるので好ましい。また、場合によってはガラスやステンレスなどの固体基材を薄く加工したものであっても良い。また、フィルム基材11の厚みは、操作性や屈曲性を考慮すると、およそ20マイクロメートル〜300マイクロメートル程度の厚みであることが望ましい。   The material constituting the film substrate 11 is not particularly limited as long as it is a film that can be bent substantially. For example, polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, cycloolefin Amorphous such as resin (COP), crosslinked polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyarylate resin, polyphenylene ether resin, modified polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ketone resin Thermoplastic resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polybutylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, polyacetal resin, polyacrylate And crystalline thermoplastic resins, such as de resin, acrylic, epoxy, include ultraviolet (UV) is formed of a curable resin and a thermosetting resin film such as urethane. A substrate made of PET resin or polycarbonate resin is preferable because it is inexpensive and has good weather resistance. In some cases, a thin base material such as glass or stainless steel may be processed. In addition, the thickness of the film substrate 11 is desirably about 20 to 300 micrometers in consideration of operability and flexibility.

被加工材層12及び13は、微細エッチングマスクが形成された後に加工される層であり、その材料は限定されない。被加工層12及び13に用いられる材料としては、例えば、Cr、Cu、Ti、Ag、Pt、Au、Al、Ni、Fe、Pb、In、Znなどの単体金属、SiOx、SiNx、Al、ITO、TiO、Nb、ZnO、CuO、CuO、ZrO、WOなどの誘電体、Ni−Cr、SUS、Cu−Znなどの合金、MgF、LiFなどのフッ化物が挙げられる。これらの金属または誘電体は1種類でも2種類以上組み合わせて成膜されていてもよく、また成膜は、1層でも多層でもよい。図1においては、2層の被加工材層12、13を成膜した例を示している。 The work material layers 12 and 13 are layers processed after the fine etching mask is formed, and the material is not limited. Examples of the material used for the processed layers 12 and 13 include simple metals such as Cr, Cu, Ti, Ag, Pt, Au, Al, Ni, Fe, Pb, In, and Zn, SiOx, SiNx, and Al 2 O. 3 , ITO, TiO 2 , Nb 2 O 5 , ZnO, CuO, Cu 2 O, ZrO 2 , WO 3 and other dielectrics, Ni—Cr, SUS, Cu—Zn and other alloys, MgF 2 and LiF, etc. A compound. These metals or dielectrics may be formed of one kind or a combination of two or more kinds, and the film may be formed of one layer or multiple layers. FIG. 1 shows an example in which two workpiece layers 12 and 13 are formed.

フィルム基材11上に金属もしくは誘電体からなる被加工材層12、13を形成する方法は、例えばスパッタリング、真空蒸着、CVD、プラズマプロセス、化学吸着、電鋳、メッキ、MBE、プレス、コーティングが挙げられる。被加工材と樹脂フィルムとの接着性を上げるため、樹脂基板表面に、例えば易接着コーティング、プライマー処理、コロナ処理、オゾン処理、高エネルギー線処理、表面粗化処理、多孔質化処理を行っても良い。被加工材層12、13を形成するための装置は、後述する塗布装置や露光処理装置と同一の搬送路上に設けてもよく、異なる搬送路に設けて別の装置としてもよい。   For example, sputtering, vacuum deposition, CVD, plasma process, chemical adsorption, electroforming, plating, MBE, press, and coating can be used to form the workpiece layers 12 and 13 made of metal or dielectric on the film substrate 11. Can be mentioned. In order to improve the adhesion between the workpiece and the resin film, the surface of the resin substrate is subjected to, for example, easy adhesion coating, primer treatment, corona treatment, ozone treatment, high energy ray treatment, surface roughening treatment, and porous treatment Also good. The apparatus for forming the workpiece material layers 12 and 13 may be provided on the same conveyance path as a coating apparatus and an exposure processing apparatus to be described later, or may be provided on a different conveyance path as another apparatus.

図2は、樹脂モールド20の一例を示す断面模式図である。図2に示す樹脂モールド20は、透明フィルム基材21と、この透明フィルム基材21上に設けられ、微細凹凸形状を有する転写パターンとしての樹脂パターン層22とを備える。樹脂パターン層22の上面側には、紙面手前−奥側方向に延在する凹凸構造を有する微細パターンが形成されている。図2においては、微細パターンの凸部頂点23の間の凹部24をパターン空隙断面積としている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the resin mold 20. A resin mold 20 shown in FIG. 2 includes a transparent film substrate 21 and a resin pattern layer 22 provided on the transparent film substrate 21 as a transfer pattern having a fine uneven shape. On the upper surface side of the resin pattern layer 22, a fine pattern having a concavo-convex structure extending in the front-back direction of the paper is formed. In FIG. 2, the concave portions 24 between the convex vertices 23 of the fine pattern are the pattern gap cross-sectional areas.

透明フィルム基材21を構成する材料としては、後述する光硬化性樹脂を硬化させる波長において実質的に透明、又は高光透過率であり、実質的に屈曲させることができるフィルム状のものであれば特に限定されない。このような透明フィルム基材21としては、例えば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、シクロオレフィン樹脂(COP)、架橋ポリエチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂、ポリサルフォン樹脂、ポリエーテルケトン樹脂などの非晶性熱可塑性樹脂や、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂、ポリエチレンナフタレート樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリアミド樹脂などの結晶性熱可塑性樹脂や、アクリル系、エポキシ系、ウレタン系などの紫外線(UV)硬化性樹脂や熱硬化性樹脂で形成された透明フィルム基材21が挙げられる。PET樹脂やポリカーボネート樹脂からなる透明フィルム基材21は安価でかつ耐候性も良好であるので好ましい。また、ガラスなどの固体基材を薄く加工したものであっても良い。また、透明フィルム基材21の厚みは、操作性や屈曲性を考慮すると、およそ20マイクロメートル〜300マイクロメートル程度の厚みであることが望ましい。   The material constituting the transparent film substrate 21 is substantially transparent at a wavelength for curing a photocurable resin, which will be described later, or has a high light transmittance and can be bent substantially. There is no particular limitation. Examples of such transparent film substrate 21 include polymethyl methacrylate resin, polycarbonate resin, polystyrene resin, cycloolefin resin (COP), crosslinked polyethylene resin, polyvinyl chloride resin, polyarylate resin, polyphenylene ether resin, modified Amorphous thermoplastic resins such as polyphenylene ether resin, polyetherimide resin, polyether sulfone resin, polysulfone resin, polyether ketone resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, polyethylene naphthalate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, Crystalline thermoplastic resins such as polybutylene terephthalate resin, aromatic polyester resin, polyacetal resin, polyamide resin, and ultraviolet light such as acrylic, epoxy, and urethane UV) curable resin or thermosetting resin transparent film substrate 21 formed with the like. The transparent film substrate 21 made of PET resin or polycarbonate resin is preferable because it is inexpensive and has good weather resistance. Moreover, what processed thin solid substrates, such as glass, may be used. In addition, the thickness of the transparent film substrate 21 is preferably about 20 to 300 micrometers in consideration of operability and flexibility.

樹脂パターン層22は、下記の要領によって作製される。まず、透明フィルム基材21の片面に、樹脂パターン層22を構成するフッ素成分を含有する光硬化性樹脂を、膜厚が均一になるように塗布する、次いで、光硬化性樹脂の上面に所望の転写パターン形状に対して反転したパターンを形成した型(A)を押し当てる。次に、透明フィルム基材21側から硬化光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させることにより樹脂パターン層22を得ることができる。なお、型(A)として光透過性材料を用いた場合には、型(A)側から硬化光を照射することによっても光硬化性樹脂を硬化させることができ、樹脂パターン層22を得ることが出来る。   The resin pattern layer 22 is produced by the following procedure. First, a photocurable resin containing a fluorine component constituting the resin pattern layer 22 is applied to one side of the transparent film substrate 21 so that the film thickness is uniform, and then desired on the upper surface of the photocurable resin. A mold (A) on which a pattern reversed with respect to the transfer pattern shape is pressed. Next, the resin pattern layer 22 can be obtained by irradiating curing light from the transparent film substrate 21 side and curing the photocurable resin. In addition, when a light transmissive material is used as the mold (A), the photocurable resin can be cured by irradiating the curing light from the mold (A) side, and the resin pattern layer 22 is obtained. I can do it.

樹脂モールド20としては、リール状の樹脂モールドを用いてもよい。リール状の樹脂モールドは、下記の要領によって作製される。まず、透明フィルム基材21の片面に樹脂パターン層22を構成するフッ素成分を含有する光硬化性樹脂を、膜厚が均一になるように塗布する。次いで、光硬化性樹脂の上面に、上記型(A)をロールの径表面に貼り付けた状態で押し当てる。次に、透明フィルム基材21側から硬化光を照射し、光硬化性樹脂を硬化させる。以上の工程を、型(A)を貼り付けたロールを回転させながら連続的に行うことでリール状の樹脂モールド20を得ることができる。   As the resin mold 20, a reel-shaped resin mold may be used. The reel-shaped resin mold is manufactured by the following procedure. First, the photocurable resin containing the fluorine component which comprises the resin pattern layer 22 is apply | coated to the single side | surface of the transparent film base material 21 so that a film thickness may become uniform. Then, the said type | mold (A) is pressed on the upper surface of photocurable resin in the state affixed on the diameter surface of the roll. Next, curing light is irradiated from the transparent film substrate 21 side to cure the photocurable resin. The reel-shaped resin mold 20 can be obtained by continuously performing the above steps while rotating the roll to which the mold (A) is attached.

樹脂モールド20は、フッ素系添加剤を含有しているため離型処理の必要はなく、樹脂モールド20を作製後、直ちに次工程に用いることができる。ここで直ちに次工程に用いるとは、短時間で次工程に用いることのみではなく、樹脂モールド20作製後、樹脂モールド20表面へ化学的、物理的な離型処理を行わずに次工程に用いることができることを意味している。   Since the resin mold 20 contains a fluorine-based additive, there is no need for a mold release treatment, and the resin mold 20 can be used in the next step immediately after the resin mold 20 is manufactured. Immediately used in the next step here is not only used in the next step in a short time, but also used in the next step without performing chemical and physical mold release treatment on the surface of the resin mold 20 after the resin mold 20 is manufactured. It means that you can.

離型処理は、型側にフッ素成分を含むアルコール系コーティング剤などを用いたコーティング処理として行われる。しかしながら、一般的に市販される離型処理剤は高価であり、ロールtoロールプロセスなどの連続生産工程においては、離型処理剤が大量に必要となる。また、離型処理の前段階として用いるプラズマ処理装置や、離型処理剤塗布装置が必要となり、その分装置が大規模化するばかりではなく、装置導入費用も大きくなってしまう。本実施の形態においては、上記の方法と後述する光硬化性樹脂へのフッ素成分添加によって、離型処理の必要性を無くしている。   The mold release process is performed as a coating process using an alcohol-based coating agent containing a fluorine component on the mold side. However, generally commercially available release treatment agents are expensive, and a large amount of release treatment agents are required in continuous production processes such as a roll-to-roll process. In addition, a plasma processing apparatus and a release processing agent coating apparatus used as a pre-stage of the mold release process are required, which not only increases the scale of the apparatus, but also increases the apparatus introduction cost. In the present embodiment, the necessity of the mold release treatment is eliminated by the above method and the addition of a fluorine component to the photocurable resin described later.

次に、図3を参照して本実施の形態に係る微細エッチングマスクの製造方法における塗布工程について説明する。図3は、本実施の形態に係る複合フィルムの断面模式図である。図3に示すように、塗布工程では、図1に示した被加工材フィルム10の被加工材層12、13の上面に離型性を有する光硬化性樹脂を塗布して光硬化性樹脂層14を形成し、複合フィルム15を作製する。光硬化性樹脂の塗布は、リバースロールコーティングやグラビアコーティング、ダイコーティング、バーコーティングなどを用いることで好適に塗布することができる。各コーティング方法の詳細は、株式会社加工技術研究所発行・コンバーティングテクノロジー便覧(2006年)に詳細に記載されており、参考にすることができる。極薄い光硬化性樹脂の塗布膜(光硬化性樹脂層)を得る為には、光硬化性樹脂の液中に有機溶剤などを含ませた状態で塗布を行い、塗布後に有機溶剤をオーブン乾燥、もしくは室温での送風乾燥等によって気化させることにより、極薄い塗布膜を得ることができる。   Next, a coating process in the method for manufacturing a fine etching mask according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the composite film according to the present embodiment. As shown in FIG. 3, in the coating process, a photocurable resin having releasability is applied to the upper surfaces of the workpiece layers 12 and 13 of the workpiece film 10 shown in FIG. 14 is formed, and the composite film 15 is produced. The photocurable resin can be applied preferably by using reverse roll coating, gravure coating, die coating, bar coating, or the like. Details of each coating method are described in detail in the Converting Technology Handbook (2006) published by Processing Technology Research Institute, Inc. and can be referred to. In order to obtain an extremely thin photo-curing resin coating film (photo-curing resin layer), the photo-curing resin solution is coated with an organic solvent and the organic solvent is oven-dried after coating. Alternatively, an extremely thin coating film can be obtained by vaporization by air drying at room temperature or the like.

光硬化性樹脂の塗布量は、図2に示した樹脂モールド20のパターン面F1内の面内垂直方向における凸部頂点以下のパターン空隙体積の50%から120%の間に設定して塗布することが好ましい。これは、後述するパターン転写後の残渣厚みが薄くなるようにするためである。パターン空隙体積とは、図2に示した樹脂モールド20のパターン空隙断面積の部分の体積の総和である。パターン空隙断面積の体積とは、樹脂モールド20のパターンの各凸部頂点23を含むパターン面F1よりも樹脂モールド20側の凹部24となっているパターン空隙断面積部分の体積のことを指す。   The application amount of the photocurable resin is set between 50% and 120% of the pattern void volume below the convex vertex in the in-plane vertical direction in the pattern surface F1 of the resin mold 20 shown in FIG. It is preferable. This is to reduce the thickness of the residue after pattern transfer described later. The pattern void volume is the sum of the volumes of the pattern void cross-sectional areas of the resin mold 20 shown in FIG. The volume of the pattern void cross-sectional area refers to the volume of the pattern void cross-sectional area that is the concave portion 24 on the resin mold 20 side of the pattern surface F1 including each convex vertex 23 of the pattern of the resin mold 20.

なお、光硬化性樹脂の塗布量は、樹脂モールド20の断面積を基に設定することもできる。図2に示すパターン空隙断面積を参照して、樹脂モールド20の断面積を基にした光硬化性樹脂の塗布量について説明する。図2に示す垂直断面図において、光硬化性樹脂の塗布膜は、樹脂モールド20の凸部頂点23を含むパターン面F1より樹脂モールド20側に形成されたパターン空隙断面積の50%〜150%の間の膜厚にすることが好ましい。具体的数値の一例を示すと、樹脂モールド20がライン状パターンであって、ピッチ200nm、デューティ0.5、凸部頂点23から凹部24底面までの垂直距離が100nmである矩形パターンの場合、パターン空隙断面積は10000nmである。この場合には、塗布膜厚は同じ単位面積において25nmから60nmの厚さに設定することが好ましい。 The application amount of the photocurable resin can also be set based on the cross-sectional area of the resin mold 20. With reference to the pattern void cross-sectional area shown in FIG. 2, the coating amount of the photocurable resin based on the cross-sectional area of the resin mold 20 will be described. In the vertical sectional view shown in FIG. 2, the coating film of the photocurable resin is 50% to 150% of the cross-sectional area of the pattern gap formed on the resin mold 20 side from the pattern surface F <b> 1 including the convex vertex 23 of the resin mold 20. It is preferable to make the film thickness between. As an example of specific numerical values, when the resin mold 20 is a linear pattern, the pattern is a rectangular pattern having a pitch of 200 nm, a duty of 0.5, and a vertical distance from the top of the convex portion 23 to the bottom surface of the concave portion 24 is 100 nm. The void cross-sectional area is 10,000 nm 2 . In this case, the coating film thickness is preferably set to a thickness of 25 nm to 60 nm in the same unit area.

光硬化性樹脂としては、カチオン硬化性モノマー又はラジカル硬化性モノマーを用いることができる。カチオン硬化性モノマーは酸素阻害による未硬化が発生しないため、樹脂モールド20のパターン転写性に優れる。カチオン硬化性モノマーの具体例としては、エポキシ化合物、オキセタン化合物、ビニルエーテル化合物が挙げられ、エポキシ化合物の例としては、脂環式エポキシ化合物、グリシジルエーテルが挙げられる。   As the photocurable resin, a cationic curable monomer or a radical curable monomer can be used. The cationic curable monomer is excellent in the pattern transfer property of the resin mold 20 because it is not uncured due to oxygen inhibition. Specific examples of the cationic curable monomer include an epoxy compound, an oxetane compound, and a vinyl ether compound. Examples of the epoxy compound include an alicyclic epoxy compound and glycidyl ether.

また、光学性樹脂としては、含フッ素モノマーを用いてもよい。含フッ素モノマーとは上記の光樹脂硬化性モノマーの水素原子のうち少なくとも1原子がフッ素原子に置き換わったものを言う。含フッ素モノマーの例としては、含フッ素エポキシ化合物、含フッ素ビニルエーテル化合物、含フッ素アクリレート化合物などが挙げられる。   Moreover, you may use a fluorine-containing monomer as optical resin. The fluorine-containing monomer means a monomer in which at least one atom is replaced with a fluorine atom in the hydrogen atom of the photo-resin curable monomer. Examples of the fluorine-containing monomer include a fluorine-containing epoxy compound, a fluorine-containing vinyl ether compound, and a fluorine-containing acrylate compound.

含フッ素エポキシ化合物としては、例えばグリシジル1,1,2,2−テトラフルオロエチルエーテル、グリシジル2,2,3,3−テトラフルオロプロピルエーテル、グリシジル2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルエーテル、3−(1H,1H,7H−ドデカフルオロヘプチロキシ)−1,2−エポキシプロパン、ヘキサフルオロプロピレンオキシド、3−パーフルオロブチル−1,2−エポキシプロパン、3−パーフルオロヘキシル−1,2−エポキシプロパン、1,4−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ブタン、1,6−ビス(2’,3’−エポキシプロピル)−パーフルオロ−n−ヘキサン、が挙げられる。含フッ素ビニルエーテル化合物しては、2,2,2−トリフルオロエチルビニルエーテル、パーフルオロプロピルビニルエーテル等が挙げられる。   Examples of the fluorine-containing epoxy compound include glycidyl 1,1,2,2-tetrafluoroethyl ether, glycidyl 2,2,3,3-tetrafluoropropyl ether, glycidyl 2,2,3,3,4,4,5. , 5-octafluoropentyl ether, 3- (1H, 1H, 7H-dodecafluoroheptyloxy) -1,2-epoxypropane, hexafluoropropylene oxide, 3-perfluorobutyl-1,2-epoxypropane, 3 -Perfluorohexyl-1,2-epoxypropane, 1,4-bis (2 ', 3'-epoxypropyl) -perfluoro-n-butane, 1,6-bis (2', 3'-epoxypropyl) -Perfluoro-n-hexane. Examples of the fluorine-containing vinyl ether compound include 2,2,2-trifluoroethyl vinyl ether and perfluoropropyl vinyl ether.

本実施の形態においては、光硬化性樹脂は、溶媒を除く固形分中、含フッ素モノマーを10重量部〜50重量部含む。含フッ素モノマーの含有量は、好ましくは15重量部〜40重量部、より好ましくは20重量部〜35重量部である。10重量部を上回ると含フッ素モノマーによる離型性向上の効果が顕著となり、50重量部以下の含有量であれば、含フッ素モノマーと他の非含フッ素モノマーとの相溶性が維持される。   In this Embodiment, photocurable resin contains 10 weight part-50 weight part of fluorine-containing monomers in solid content except a solvent. The content of the fluorine-containing monomer is preferably 15 to 40 parts by weight, more preferably 20 to 35 parts by weight. When the amount exceeds 10 parts by weight, the effect of improving the releasability by the fluorine-containing monomer becomes remarkable. When the content is 50 parts by weight or less, the compatibility between the fluorine-containing monomer and other non-fluorine-containing monomers is maintained.

含フッ素モノマー以外の光硬化性モノマーとしては以下のものが挙げられる。脂環式エポキシ化合物としては、例えば、3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル、3’,4’−エポキシ−6’−メチルシクロヘキサンカルボン酸3,4−エポキシ−6’−シクロヘキシルメチル、ビニルシクロヘキセンモノオキサイド1,2−エポキシ−4−ビニルシクロヘキサン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシランなどが挙げられる。   The following are mentioned as photocurable monomers other than a fluorine-containing monomer. As an alicyclic epoxy compound, for example, 3 ′, 4′-epoxycyclohexanecarboxylic acid 3,4-epoxycyclohexylmethyl, 3 ′, 4′-epoxy-6′-methylcyclohexanecarboxylic acid 3,4-epoxy-6 Examples include '-cyclohexylmethyl, vinylcyclohexylene monooxide 1,2-epoxy-4-vinylcyclohexane, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, and the like.

グリシジルエーテルとしては、例えばビスフェノールAジグリシジルエーテル、ビスフェノールFジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールAジグリシジルエーテル、水添ビスフェノールFジグリシジルエーテル、1,4−ブタンジオールジグリシジルエーテル、1,6−ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、グリシジルメタクリレート、3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルトリエトキシシランなどが挙げられる。   Examples of the glycidyl ether include bisphenol A diglycidyl ether, bisphenol F diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol A diglycidyl ether, hydrogenated bisphenol F diglycidyl ether, 1,4-butanediol diglycidyl ether, and 1,6-hexanediol. Examples include diglycidyl ether, trimethylolpropane triglycidyl ether, glycidyl methacrylate, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylethyldiethoxysilane, and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane.

ビニルエーテルとしては、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、ジエチレングリコールモノビニルエーテル、2−ヒドロキシブチルビニルエーテル、4−ヒドロキシブチルビニルエーテル、トリエチレングリコールジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、1,4−ブタンジオールジビニルエーテルなどが挙げられる。   Examples of the vinyl ether include 2-hydroxybutyl vinyl ether, diethylene glycol monovinyl ether, 2-hydroxybutyl vinyl ether, 4-hydroxybutyl vinyl ether, triethylene glycol divinyl ether, cyclohexane dimethanol divinyl ether, 1,4-butanediol divinyl ether, and the like. .

オキセタン化合物としては、例えば、3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン、ジ[1−エチル(3−オキセタニル)]メチルエーテル、3−エチル−3−アリルオキシメチルオキセタン、3−エチル−3−(2−エチルヘキシロキシメチル)オキセタン、3−エチル−3−{[3−(トリエトキシシリル)プロポキシ]メチル}オキセタンなどが挙げられる。   Examples of the oxetane compound include 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane, di [1-ethyl (3-oxetanyl)] methyl ether, 3-ethyl-3-allyloxymethyloxetane, 3-ethyl-3- (2-ethylhexyloxymethyl) oxetane, 3-ethyl-3-{[3- (triethoxysilyl) propoxy] methyl} oxetane, and the like can be given.

上記に挙げた含フッ素モノマー以外の光硬化性モノマーのうち、例えば、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルエチルジエトキシシラン、3−グリシジロキシプロピルトリエトキシシランに挙げられるモノマーは架橋性のシランカップリング剤としてレジスト膜の成膜状態の向上効果があるため、添加することが好ましい。   Among the photocurable monomers other than the fluorine-containing monomers listed above, for example, 2- (3,4-epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane, 3-glycidyloxypropylethyl Monomers listed in diethoxysilane and 3-glycidyloxypropyltriethoxysilane are preferably added as a crosslinkable silane coupling agent since they have an effect of improving the film formation state of the resist film.

光硬化性樹脂には、架橋性官能基を有するポリマー成分が含まれていても良い。架橋性官能基を有するポリマー成分を含むことにより、光硬化性樹脂層に柔軟性が付与できるため好ましい。架橋性官能基を有するポリマー成分としては、ビスフェノールA型エポキシ樹脂やビスフェノールF型エポキシ樹脂、ポリエチレングリコールジグリシジルエーテル等が挙げられる。   The photocurable resin may contain a polymer component having a crosslinkable functional group. By including a polymer component having a crosslinkable functional group, flexibility can be imparted to the photocurable resin layer, which is preferable. Examples of the polymer component having a crosslinkable functional group include bisphenol A type epoxy resin, bisphenol F type epoxy resin, and polyethylene glycol diglycidyl ether.

次に、樹脂モールド20の転写パターンを複合フィルムの光硬化性樹脂層に転写する賦型硬化工程、賦型硬化工程後の複合フィルムと樹脂モールド20とを剥離する剥離工程、及び被加工材フィルム10の光硬化樹脂層の残渣部分をドライエッチングするエッチング工程について説明する。   Next, a mold-curing process for transferring the transfer pattern of the resin mold 20 to the photocurable resin layer of the composite film, a peeling process for separating the composite film after the mold-curing process and the resin mold 20, and a workpiece film An etching process for dry-etching the remaining portion of the photocurable resin layer 10 will be described.

まず、賦型硬化工程、剥離工程、及びエッチング工程に用いる露光処理装置について説明する。図4は、本実施の形態に係る露光処理装置の概略図である。本実施の形態においては、図4に示す露光処理装置を用いて賦型硬化工程、剥離工程及びエッチング工程を実施する。なお、上述した塗布工程は、図4に示す露光処理装置内に塗布装置を設けて実施してもよく、他の装置で塗布工程のみを実施し、その他の工程を図4に示す露光処理装置で実施してもよい。   First, the exposure processing apparatus used for the shape hardening process, the peeling process, and the etching process will be described. FIG. 4 is a schematic diagram of an exposure processing apparatus according to the present embodiment. In the present embodiment, the shape hardening process, the peeling process, and the etching process are performed using the exposure processing apparatus shown in FIG. The above-described coating process may be performed by providing a coating apparatus in the exposure processing apparatus shown in FIG. 4, or only the coating process is performed in another apparatus, and the other processes are performed in the exposure processing apparatus shown in FIG. May be implemented.

図4に示すように、本実施の形態に係る露光処理装置は、複合フィルム15を搬送する第一搬送機構と、樹脂モールド20を搬送する第二搬送機構と、複合フィルム15及び樹脂モールド20の搬送経路上に設けられる光照射ユニットと、光照射後の複合フィルム15の光硬化性樹脂層14をドライエッチングするプラズマ処理装置36とを備えている。   As shown in FIG. 4, the exposure processing apparatus according to the present embodiment includes a first transport mechanism that transports the composite film 15, a second transport mechanism that transports the resin mold 20, and the composite film 15 and the resin mold 20. A light irradiation unit provided on the transport path and a plasma processing apparatus 36 for dry etching the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 after the light irradiation are provided.

第一搬送機構は、上流側に設けられた搬送ロール30aと、搬送ロール30aの下流側に設けられた搬送ロール30bと、搬送ロール30bの下流側に設けられた搬送ロール30cと、搬送ロール30cの下流側に設けられた搬送ロール30dと、搬送ロール30dの下流側に設けられた巻き取りロール35と、から構成されている。第二搬送機構は、上流側に設けられた搬送ロール30eと、搬送ロール30eの下流側に設けられた巻き取りロール37と、から構成されている。光照射ユニットは、単一のバックロール31と、2つのニップロール33、34と、光照射装置32と、から構成されている。各ニップロール33、34は、バックロール31の外周面との間で複合フィルム15及び樹脂モールド20を挟持可能な位置に設けられている。   The first transport mechanism includes a transport roll 30a provided on the upstream side, a transport roll 30b provided on the downstream side of the transport roll 30a, a transport roll 30c provided on the downstream side of the transport roll 30b, and a transport roll 30c. It is comprised from the conveyance roll 30d provided in the downstream of this, and the winding roll 35 provided in the downstream of the conveyance roll 30d. The 2nd conveyance mechanism is comprised from the conveyance roll 30e provided in the upstream, and the winding roll 37 provided in the downstream of the conveyance roll 30e. The light irradiation unit includes a single back roll 31, two nip rolls 33 and 34, and a light irradiation device 32. Each of the nip rolls 33 and 34 is provided at a position where the composite film 15 and the resin mold 20 can be sandwiched between the outer peripheral surface of the back roll 31.

複合フィルム15は、搬送ロール30aにより搬送され、バックロール31の外周面上において光照射装置32により光が照射された後、搬送ロール30b、30c、30dにより搬送されて巻き取りロール35に巻き取られる。樹脂モールド20は、搬送ロール30eにより搬送され、バックロール31の外周面上において、光照射装置32により光が照射された後に、巻き取りロール37に巻き取られる。   The composite film 15 is transported by the transport roll 30 a, irradiated with light by the light irradiation device 32 on the outer peripheral surface of the back roll 31, and then transported by the transport rolls 30 b, 30 c, and 30 d and wound on the take-up roll 35. It is done. The resin mold 20 is conveyed by the conveyance roll 30e, and after being irradiated with light by the light irradiation device 32 on the outer peripheral surface of the back roll 31, the resin mold 20 is wound around the winding roll 37.

本実施の形態では、径表面(外周面)がゴム状弾性体(弾性体層31a)で覆われたバックロール31を用いる。このように外周面が弾性体層31aで覆われたバックロール31を用いることにより、賦型硬化工程における複合フィルム15及び樹脂モールド20などの各部材の表面凹凸を吸収でき、転写後のパターン転写層の残渣厚みを均一且つ薄膜にすることができる。   In the present embodiment, the back roll 31 whose diameter surface (outer peripheral surface) is covered with a rubber-like elastic body (elastic body layer 31a) is used. By using the back roll 31 whose outer peripheral surface is covered with the elastic layer 31a in this way, the surface irregularities of each member such as the composite film 15 and the resin mold 20 in the mold hardening process can be absorbed, and the pattern transfer after transfer The layer residue thickness can be made uniform and thin.

バックロール31の弾性体層31aを形成する材料としては、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴムやニトリルブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、ハイパロンゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴムや天然ゴム、またはスポンジを好適に選択して用いることが出来る。特に、汎用性や扱いやすさからウレタンゴム、ニトリルブチルゴム、シリコーンゴムなどを用いることが好ましい。   Materials for forming the elastic layer 31a of the back roll 31 include isoprene rubber, styrene butadiene rubber, acrylic rubber, chloroprene rubber, nitrile butyl rubber, ethylene propylene rubber, fluorine rubber, urethane rubber, butadiene rubber, butyl rubber, hyperon rubber, silicone. Synthetic rubber such as rubber, natural rubber, or sponge can be suitably selected and used. In particular, urethane rubber, nitrile butyl rubber, silicone rubber, and the like are preferably used because of versatility and ease of handling.

プラズマ処理装置36は、複合フィルム15の搬送経路の、搬送ロール30dと巻き取りロール35との間に設けられ、パターン転写された複合フィルム15の光硬化性樹脂層14をドライエッチングして後述する光硬化樹脂層14の残渣部を除去する。なお、図4に示す露光処理装置で塗布工程を行う場合には、例えば、搬送ロール30aとバックロール31との間に上述したグラビアコーターなどの塗布装置を設置することにより塗布工程を実施できる。   The plasma processing apparatus 36 is provided between the transport roll 30d and the take-up roll 35 in the transport path of the composite film 15, and will be described later by dry-etching the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 to which the pattern has been transferred. The residue part of the photocurable resin layer 14 is removed. In addition, when performing an application | coating process with the exposure processing apparatus shown in FIG. 4, an application | coating process can be implemented by installing application apparatuses, such as the gravure coater mentioned above, between the conveyance roll 30a and the back roll 31, for example.

次に、賦型硬化工程について説明する。賦型硬化工程では、下記のようにして、樹脂モールド20の樹脂パターン層22を複合フィルム15の光硬化性樹脂層14に転写する。まず、第一搬送機構による複合フィルム15の搬送と第二搬送機構による樹脂モールド20の搬送が共に開始される。複合フィルム15は、光硬化性樹脂層14が搬送ロール30aに対して外側(搬送ロール30aと接触する主面の反対面側)になるようにして搬送ロール30aより搬送される。樹脂モールド20は、樹脂パターン層22が形成された主面が搬送ロール30eと反対面になるようにして搬送ロール30eより搬送される。すなわち、本実施の形態においては、複合フィルム15の一方の主面(光硬化性樹脂層14形成面)に対して樹脂モールド20の一方の主面(樹脂パターン層22形成面)が対向するようにして搬送され、バックロール31の外周面上において、複合フィルム15の光硬化性樹脂層14と樹脂モールド20の樹脂パターン層22とが面接触するように構成されている。このようにして、複合フィルム15と樹脂モールド20とは、バックロール31とニップロール33との間を介してバックロール31の外周面上に搬送される。   Next, the mold hardening process will be described. In the mold hardening process, the resin pattern layer 22 of the resin mold 20 is transferred to the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 as described below. First, both the conveyance of the composite film 15 by the first conveyance mechanism and the conveyance of the resin mold 20 by the second conveyance mechanism are started. The composite film 15 is conveyed from the conveyance roll 30a so that the photocurable resin layer 14 is on the outer side (opposite side of the main surface in contact with the conveyance roll 30a) with respect to the conveyance roll 30a. The resin mold 20 is conveyed from the conveyance roll 30e so that the main surface on which the resin pattern layer 22 is formed is opposite to the conveyance roll 30e. That is, in the present embodiment, one main surface (resin pattern layer 22 formation surface) of the resin mold 20 is opposed to one main surface (photocurable resin layer 14 formation surface) of the composite film 15. The photocurable resin layer 14 of the composite film 15 and the resin pattern layer 22 of the resin mold 20 are in surface contact with each other on the outer peripheral surface of the back roll 31. In this way, the composite film 15 and the resin mold 20 are conveyed onto the outer peripheral surface of the back roll 31 via the back roll 31 and the nip roll 33.

バックロール31の外周面に搬送された複合フィルム15及び樹脂モールド20は、樹脂モールド20のフィルム張力によってバックロール31の外周面側に押し付けられ、複合フィルム15と樹脂モールド20とが一体となって面接触する。ここで、樹脂モールド20の樹脂パターン層22が、複合フィルム15の光硬化樹脂層14に対して所定の圧力で面接触して、複合フィルム15の光硬化樹脂層14に樹脂モールド20の樹脂パターン層22の転写パターンが転写される。なお、このときニップロール33を加圧や複合フィルム15搬送時の安定性向上のために用いても良い。   The composite film 15 and the resin mold 20 conveyed to the outer peripheral surface of the back roll 31 are pressed against the outer peripheral surface side of the back roll 31 by the film tension of the resin mold 20, and the composite film 15 and the resin mold 20 are integrated. Surface contact. Here, the resin pattern layer 22 of the resin mold 20 is in surface contact with the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 with a predetermined pressure, and the resin pattern of the resin mold 20 is applied to the photocurable resin layer 14 of the composite film 15. The transfer pattern of layer 22 is transferred. At this time, the nip roll 33 may be used for pressurization or for improving the stability during conveyance of the composite film 15.

次いで、複合フィルム15と樹脂モールド20とが面接触した状態で、光照射装置32によって樹脂モールド20の透明フィルム基材21側から光が照射され、複合フィルム15の光硬化性樹脂層14を硬化させる。図5は、バックロール31の外周面上において、樹脂モールド20と複合フィルム15とが面接触した状態を示す模式図である。図5に示すように、複合フィルム15上に形成された光硬化性樹脂層14に対して樹脂モールド20の樹脂パターン層22が面接触し、光硬化性樹脂層14に凹凸形状が転写されることが分かる。ここで、本実施の形態においては、外周面上に弾性体層31aを備えたバックロール31を用いるので、パターン転写時の各部材の表面凹凸を吸収でき、図5に示すように、樹脂パターン層22の転写パターンを精度よく光硬化性樹脂層14に転写することができる。これにより、樹脂パターン層22の凸部頂点23に対応する部分に、光硬化性樹脂が残存した残渣部41を複合フィルム15の表面全域において均一に形成することができる。このため、後述するエッチング工程でこの残渣部41を除去することにより、正確な微細エッチングマスクの形成でき、エッチング処理後の厚さが均一な微細エッチングマスクを得ることができる。   Next, light is irradiated from the transparent film substrate 21 side of the resin mold 20 by the light irradiation device 32 in a state where the composite film 15 and the resin mold 20 are in surface contact, and the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 is cured. Let FIG. 5 is a schematic view showing a state in which the resin mold 20 and the composite film 15 are in surface contact on the outer peripheral surface of the back roll 31. As shown in FIG. 5, the resin pattern layer 22 of the resin mold 20 comes into surface contact with the photocurable resin layer 14 formed on the composite film 15, and the uneven shape is transferred to the photocurable resin layer 14. I understand that. Here, in this embodiment, since the back roll 31 provided with the elastic body layer 31a is used on the outer peripheral surface, the surface irregularities of each member at the time of pattern transfer can be absorbed. As shown in FIG. The transfer pattern of the layer 22 can be accurately transferred to the photocurable resin layer 14. Thereby, the residue 41 in which the photocurable resin remains can be uniformly formed in the entire surface of the composite film 15 in the portion corresponding to the convex vertex 23 of the resin pattern layer 22. For this reason, an accurate fine etching mask can be formed by removing the residue 41 in an etching process described later, and a fine etching mask having a uniform thickness after the etching process can be obtained.

また、バックロール31の弾性体層31aのヤング率E[MPa]は、フィルム基材11や透明フィルム基材21の表面凹凸を吸収するための条件から決定された下記関係式(1)を満たす条件を用いる。下記関係式(1)を満たす条件で賦型硬化工程を実施することにより、フィルム基材11や透明フィルム基材21などの表面凹凸を弾性体層31aが吸収することができるので、転写時の押圧をフィルム面内で均一化することができ、残渣部41を均一に形成することができる。また弾性体層31aのヤング率E[MPa]は、下記関係式(2)を満たしていることがより好ましく、下記関係式(3)を満たしていることがさらに好ましい。
E ≦ 1.000 × dσ…式(1)
E ≦ 0.200 × dσ…式(2)
E ≦ 0.125 × dσ…式(3)
The Young's modulus E [MPa] of the elastic layer 31a of the back roll 31 satisfies the following relational expression (1) determined from the conditions for absorbing the surface irregularities of the film base material 11 and the transparent film base material 21. Use conditions. Since the elastic layer 31a can absorb surface irregularities such as the film base 11 and the transparent film base 21 by performing the shaping and curing step under the condition satisfying the following relational expression (1), The pressing can be made uniform in the film plane, and the residue portion 41 can be formed uniformly. The Young's modulus E [MPa] of the elastic layer 31a more preferably satisfies the following relational expression (2), and more preferably satisfies the following relational expression (3).
E ≦ 1,000 × dσ Formula (1)
E ≦ 0.200 × dσ Equation (2)
E ≦ 0.125 × dσ Equation (3)

上記関係式(1)〜上記関係式(3)において、dは弾性体層31aの厚さ[μm]、σは樹脂モールド20のフィルム張力によって樹脂モールド20のパターン面を光硬化性樹脂へ押し当てるときに光硬化性樹脂に対して垂直方向に掛かる圧力[MPa]を示している。   In the above relational expressions (1) to (3), d is the thickness [μm] of the elastic layer 31a, and σ is the pattern tension of the resin mold 20 that pushes the pattern surface of the resin mold 20 to the photocurable resin. The pressure [MPa] applied in the direction perpendicular to the photocurable resin when hitting is shown.

σの測定方法に関しては、感圧紙を複合フィルム15が樹脂モールド20と接する面に貼り付け、図4の装置で実際に押圧することで圧力を評価することができる。もしくは、複合フィルム15に掛かるフィルム巻き取り方向の張力T[N/m]を、バックロール31の半径R[m]で割った値として評価することもできる。   Regarding the measuring method of (sigma), pressure can be evaluated by sticking a pressure sensitive paper on the surface where the composite film 15 contacts the resin mold 20, and actually pressing with the apparatus of FIG. Alternatively, the tension T [N / m] in the film winding direction applied to the composite film 15 can also be evaluated as a value divided by the radius R [m] of the back roll 31.

また、上記関係式(1)〜上記関係式(3)において、dの値は実際の装置の大きさやバックロール31の径の大きさによるが一般的に1mmから100mm程度の間であることが好ましく、またσは樹脂モールド20のフィルム巻き取り方向の張力によって複合フィルム15をバックロール31へ押圧する圧力となるため、バックロール31の径に大きく依存するが、0.0001[MPa]から0.01[MPa]の間の範囲の値であることが好ましい。圧力が0.0001[MPa]から0.01[MPa]の範囲であることにより、樹脂モールド22がフィルム巻き取り方法の張力によって破断することなく、且つ押圧時に不足なく弾性体層31aが変形し、良好に転写することができるので好ましい。   In the relational expression (1) to the relational expression (3), the value of d depends on the actual size of the apparatus and the diameter of the back roll 31 but is generally between about 1 mm and 100 mm. Preferably, σ is a pressure that presses the composite film 15 against the back roll 31 due to the tension in the film winding direction of the resin mold 20, and greatly depends on the diameter of the back roll 31, but from 0.0001 [MPa] to 0 A value in the range between .01 [MPa] is preferable. When the pressure is in the range of 0.0001 [MPa] to 0.01 [MPa], the elastic layer 31a is deformed without the resin mold 22 being broken by the tension of the film winding method and without being insufficient at the time of pressing. It is preferable because it can be transferred well.

弾性体層31aのヤング率E[MPa]は、実際に工程を行う段階でのdとσの値から上記の式に合うように選択することが望ましい。例えば、d=5000μmで、σ=0.001MPaで工程を行う場合、ヤング率5.5MPa以下のゴム状弾性体を選択することが適当である。また、dσに掛かる係数が1よりも大きいとき、各部材等の表面凹凸を吸収することは実質的に困難であることが本発明者によって明らかになっている。   The Young's modulus E [MPa] of the elastic layer 31a is desirably selected from the values of d and σ at the stage of actually performing the process so as to meet the above formula. For example, when the process is performed at d = 5000 μm and σ = 0.001 MPa, it is appropriate to select a rubber-like elastic body having a Young's modulus of 5.5 MPa or less. Further, when the coefficient applied to dσ is larger than 1, it has been made clear by the present inventor that it is substantially difficult to absorb surface irregularities of each member or the like.

本実施の形態では、賦型硬化工程において、光硬化性樹脂層14が形成された複合フィルム15をバックロール31に搬送する角度は、図6に示すように、バックロール31の中心P1とニップロール33の中心P2とを結ぶ直線L1に対する垂直面F2に対し、バックロール31側よりの位置から搬送することがより好ましい。また、複合フィルム15をバックロールに搬送する角度は、図6に示す角度θが0°以上の条件とすることがさらに好ましい。ここで、角度θとは、複合フィルム15の搬送経路において複合フィルム15が弾性体層31aの表面と面接触する開始地点とバックロール31の中心P1とを結んだ直線と、前記直線L1とが成す角度であり、図6中でバックロール31の中心P1に対して右回りを正とする。角度θが0°以上の条件で複合フィルム15を搬送することにより、複合フィルム15と樹脂モールド20との面接触の開始地点が直線L1上となり、送り出し側(フリーロール30f側)となることを抑制することができる。このように面接触の開始地点を直線L1上にすることにより、気泡を抱き込むことなくなるので好ましい。   In the present embodiment, the angle at which the composite film 15 on which the photocurable resin layer 14 is formed is conveyed to the back roll 31 in the form hardening process is such that the center P1 of the back roll 31 and the nip roll are as shown in FIG. It is more preferable to convey from a position from the back roll 31 side with respect to a vertical plane F2 with respect to a straight line L1 connecting the center P2 of 33. Moreover, it is more preferable that the angle at which the composite film 15 is conveyed to the back roll is such that the angle θ shown in FIG. 6 is 0 ° or more. Here, the angle θ is defined by the straight line connecting the starting point where the composite film 15 is in surface contact with the surface of the elastic layer 31a and the center P1 of the back roll 31 in the conveyance path of the composite film 15, and the straight line L1. This is an angle formed, and in FIG. 6, the clockwise direction with respect to the center P1 of the back roll 31 is positive. By conveying the composite film 15 under the condition that the angle θ is 0 ° or more, the surface contact start point between the composite film 15 and the resin mold 20 is on the straight line L1 and is on the delivery side (free roll 30f side). Can be suppressed. Thus, by setting the surface contact start point on the straight line L1, it is preferable that air bubbles are not held.

複合フィルム15と樹脂モールド20との面接触の開始地点が直線L1上とならない場合は、複合フィルム15が面F2よりも下側(ニップロール側)から搬送されていることを意味し、気泡を抱き込み易くなってしまう。特に、複合フィルム15上の光硬化性樹脂層14の厚さが薄い場合においては、微少量でも気泡を抱き込んでしまうと気泡を抜くことが困難となる。このような場合においても、搬送角度θを0°以上に設定して搬送することにより、気泡の抱き込みを抑制することができる。なお、θの上限値は実際の装置寸法に依存するため、上限値の設定は実用上意味を成すものではないが、360°未満とする。   When the starting point of the surface contact between the composite film 15 and the resin mold 20 is not on the straight line L1, it means that the composite film 15 is conveyed from the lower side (nip roll side) than the surface F2, and holds bubbles. It becomes easy to put. In particular, in the case where the thickness of the photocurable resin layer 14 on the composite film 15 is thin, it is difficult to remove the bubbles if the bubbles are embraced even by a very small amount. Even in such a case, the entrapment of bubbles can be suppressed by transporting with the transport angle θ set to 0 ° or more. Since the upper limit value of θ depends on the actual device dimensions, the setting of the upper limit value is not practically meaningful, but is set to less than 360 °.

また、バックロール31の表面の弾性体層31aは、上記関係式(1)〜上記関係式(3)で求められるヤング率の材質を用いることが好ましいが、複合フィルム15のフィルム基材面と弾性体層31aの表面とは粘着し辛いことが好ましい。一般に、ゴム状の弾性体には柔軟性を持たせるために可塑剤が添加されている場合が多く、ゴム表面とフィルム基材との間に粘着性が発生する。粘着性が発生すると、図6の構成において、弾性体層31aと複合フィルム15のフィルム基材面との間で、気泡の抱き込みが発生し、均一な押圧を行うことが困難となり、また剥離工程において弾性体層31aから複合フィルム15が離れる際にもスムーズな搬送が行えない恐れがある。   The elastic layer 31a on the surface of the back roll 31 is preferably made of a material having a Young's modulus determined by the above relational expressions (1) to (3). It is preferable that the surface of the elastic layer 31a is hard to stick. Generally, a plasticizer is often added to a rubber-like elastic body to give flexibility, and adhesiveness is generated between the rubber surface and the film substrate. When stickiness occurs, in the configuration of FIG. 6, bubbles are embraced between the elastic body layer 31 a and the film base surface of the composite film 15, making it difficult to perform uniform pressing and peeling. When the composite film 15 is separated from the elastic layer 31a in the process, there is a possibility that smooth conveyance cannot be performed.

上記の問題については、薬液を用いて弾性体層31aを構成するゴム材の表面を酸化処理する方法や、表面にコーティング処理する方法、ゴム材料の中でも比較的粘着性の低いシリコンゴム等を用いることによって解決することができる。   Regarding the above problems, a method of oxidizing the surface of the rubber material constituting the elastic layer 31a using a chemical solution, a method of coating the surface, silicon rubber having relatively low adhesiveness among rubber materials, and the like are used. Can be solved.

光照射装置32から照射される波長と照射量は、光硬化性樹脂層14の硬化特性によって決定される。光照射装置32から照射される余分な波長は、弾性体やその他の装置構成部材によって吸収されて熱となり、樹脂モールド20や複合フィルム15を変形させる原因となる可能性があるため、バンドパスフィルターやローパスフィルター等を入れるなどによって、必要な波長のみを選択することが好ましい。光照射装置32からの光の照射量が少ない場合、照射光量不足によって光硬化性樹脂層14が半硬化状態となり、樹脂モールド20を剥離後にパターン崩れ等を引き起こしてしまうことが懸念されるため、光の照射量は若干強めであることが好ましい。また、光の照射量が過剰な場合、装置構成部材によって吸収されて熱となり、樹脂モールド20や複合フィルム15を変形させる原因となる可能性があるので、適当な照射量を選択する必要がある。本実施の形態においては、光照射装置32からの光の照射量は、10mJ/cm〜1000mJ/cmの間で照射することが好ましい。 The wavelength and irradiation amount irradiated from the light irradiation device 32 are determined by the curing characteristics of the photocurable resin layer 14. The extra wavelength irradiated from the light irradiation device 32 is absorbed by the elastic body or other device components and becomes heat, which may cause the resin mold 20 or the composite film 15 to be deformed. It is preferable to select only a necessary wavelength by inserting a low pass filter or the like. When the amount of light irradiated from the light irradiation device 32 is small, the photocurable resin layer 14 is in a semi-cured state due to insufficient irradiation light amount, and there is a concern that the pattern collapse or the like may occur after the resin mold 20 is peeled off. It is preferable that the amount of light irradiation is slightly higher. In addition, when the amount of light irradiation is excessive, it is absorbed by the apparatus constituent members and becomes heat, which may cause deformation of the resin mold 20 and the composite film 15, so it is necessary to select an appropriate amount of irradiation. . In the present embodiment, the irradiation amount of light from the light irradiation device 32, is preferably irradiated between 10mJ / cm 2 ~1000mJ / cm 2 .

光硬化性樹脂を光硬化する波長は、樹脂中に添加する光酸発生剤の吸収波長に依存するため、適宜選択することができる。例えば、みどり化学社製DTS−102を用いた場合は波長365nmを選択することが望ましい。   Since the wavelength for photocuring the photocurable resin depends on the absorption wavelength of the photoacid generator added to the resin, it can be selected as appropriate. For example, when DTS-102 manufactured by Midori Chemical Co. is used, it is desirable to select a wavelength of 365 nm.

次に、剥離工程について説明する。微細パターンが賦型硬化された複合フィルム15及び樹脂モールド20は、バックロール31の外周面を介してバックロール31とニップロール34との間に搬送される。このバックロール31とニップロール34との間より、樹脂モールド20は、巻き取りロール37に向けて搬送され、巻き取りロール37に巻回される。一方、複合フィルム15は、巻き取りロール35に向けて搬送ロール30b〜30dを介して搬送される。以上のようにして、複合フィルム15と樹脂モールド20とが剥離される。また巻き取りロール37によって巻き取られた樹脂モールド20は、洗浄後に再びの樹脂モールド20として再利用することができる。   Next, the peeling process will be described. The composite film 15 and the resin mold 20 on which the fine pattern is formed and cured are conveyed between the back roll 31 and the nip roll 34 via the outer peripheral surface of the back roll 31. From between the back roll 31 and the nip roll 34, the resin mold 20 is conveyed toward the take-up roll 37 and wound around the take-up roll 37. On the other hand, the composite film 15 is conveyed toward the take-up roll 35 via the conveyance rolls 30b to 30d. As described above, the composite film 15 and the resin mold 20 are peeled off. The resin mold 20 taken up by the take-up roll 37 can be reused as the resin mold 20 again after cleaning.

次に、エッチング工程について説明する。エッチング工程では、賦型硬化工程で賦型硬化された複合フィルム15の光硬化性樹脂層14の残渣部41をドライエッチングして微細パターンを成形する。本工程では、図4に示すプラズマ処理装置36のように同一フィルム搬送路内に納められたプラズマ処理装置か、又は被加工材フィルムを巻き取った後、別搬送路のプラズマ処理装置によってエッチング処理される。エッチング処理においては、フィルム面内において均一で且つ薄い残渣部分をエッチングするので大気圧放電プラズマ処理でよいが、真空プラズマ処理でも良い。   Next, the etching process will be described. In the etching process, the residue 41 of the photocurable resin layer 14 of the composite film 15 that has been subjected to the mold curing process is dry-etched to form a fine pattern. In this step, the plasma processing apparatus 36 in the same film transport path as in the plasma processing apparatus 36 shown in FIG. 4 or the workpiece film is wound up and then etched by the plasma processing apparatus in another transport path. Is done. In the etching process, an atmospheric pressure discharge plasma process may be used because a uniform and thin residue portion is etched in the film surface, but a vacuum plasma process may be used.

プラズマ処理におけるプロセスガスは、樹脂層を選択的にエッチングさせるガスであれば良く、Oガス、CFガス、Cガス、NFガス、COFガス、SFガスなどや、これらのガスにArやNなどを混合させたガスを好適に選択することができる。また、エッチング処理の時間や印加電圧などは、残渣部分のエッチング具合によって、適宜条件選択する必要があるが、図7の概念図に示すように、エッチング処理後は残渣部分の膜厚がゼロで、パターン凸部のみが残る形状となることが望ましい。 The process gas in the plasma treatment may be any gas that selectively etches the resin layer, such as O 2 gas, CF 4 gas, C 2 F 6 gas, NF 3 gas, COF 2 gas, SF 6 gas, etc. A gas obtained by mixing Ar, N 2 or the like with this gas can be suitably selected. Further, it is necessary to appropriately select the conditions for the etching process time and applied voltage depending on the etching condition of the residue portion. However, as shown in the conceptual diagram of FIG. 7, the film thickness of the residue portion is zero after the etching process. It is desirable that only the pattern convex portions remain.

エッチング工程で残渣部41が除去された複合フィルム15は、巻き取りロール35に巻き取りされる。以上のようにして微細エッチングマスクが製造される。   The composite film 15 from which the residue 41 has been removed in the etching process is wound up on the winding roll 35. A fine etching mask is manufactured as described above.

以上のように、本発明によれば、一連の工程による微細エッチングマスクの製造方法において、外周面に弾性体層31aを備えたバックロール31を用いて各部材の表面凹凸を吸収することによって、転写後のパターン樹脂層の残渣厚みがフィルム面内で均一で且つ薄膜にすることができ、エッチング処理後に高さが均一な微細エッチングマスクを製造することができる。   As described above, according to the present invention, in the method for manufacturing a fine etching mask by a series of steps, by absorbing the surface irregularities of each member using the back roll 31 provided with the elastic layer 31a on the outer peripheral surface, The residue thickness of the pattern resin layer after transfer can be made uniform and thin in the film plane, and a fine etching mask having a uniform height after the etching process can be produced.

次に、本発明の効果を明確にするために行った実施例について説明する。尚、本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。   Next, examples performed for clarifying the effects of the present invention will be described. In addition, this invention is not limited at all by the following examples.

[実施例1]
1)被加工材フィルムの作製
図1に示す被加工材フィルム10において、フィルム基材11を厚さ80μm、長さ200m、幅0.3mのポリエチルテレフタレート(PET)フィルムとし、スパッタリング法によりアルミニウムを100nmの厚さで成膜して被加工層12を形成し、さらにその上にSiOを20nmの厚さで積層成膜して被加工層13を形成した。
[Example 1]
1) Production of workpiece film In the workpiece film 10 shown in FIG. 1, the film substrate 11 is a polyethyl terephthalate (PET) film having a thickness of 80 μm, a length of 200 m, and a width of 0.3 m, and aluminum is formed by sputtering. Was formed in a thickness of 100 nm to form a layer to be processed 12, and SiO 2 was stacked thereon in a thickness of 20 nm to form a layer to be processed 13.

2)リール状の樹脂モールド20の作製
厚さ80μm、長さ200m、幅0.3mのPETフィルムに、光硬化性アクリル系樹脂を10μmの厚さで塗膜した。塗膜された光硬化性アクリル系樹脂は、ピッチが140nmであり、デューティが0.5であり、凹凸パターンの頂部と谷底部の垂直距離が175nmであった。次いで、微細なラインアンドスペースの構造を有するニッケル製の原版を貼り合わせ、PETフィルム側から中心波長が365nmの紫外線ランプを用いて紫外線を1000mJ/cm照射し、塗膜部分を硬化させた。原版を剥離し、得られたPETフィルム基板を樹脂モールドとした。樹脂モールドは、作製後に特に離型処理は実施しなかった。
2) Production of reel-shaped resin mold 20 A photocurable acrylic resin was applied to a PET film having a thickness of 80 μm, a length of 200 m, and a width of 0.3 m to a thickness of 10 μm. The coated photocurable acrylic resin had a pitch of 140 nm, a duty of 0.5, and a vertical distance between the top and bottom of the concavo-convex pattern of 175 nm. Then, bonded to nickel precursor having a structure of fine lines and spaces, ultraviolet 1000 mJ / cm 2 and irradiation center wavelength from the PET film side using a 365nm ultraviolet lamp, to cure the coating portion. The original plate was peeled off, and the obtained PET film substrate was used as a resin mold. The resin mold was not particularly subjected to release treatment after the production.

3)光硬化性樹脂の塗布工程(複合フィルム15の作製)
光硬化性樹脂として、下記の樹脂材料を使用した。
・A−1:3−エチル−3−(フェノキシメチル)オキセタン(OXT−211 東亜合成社製)
・A−2:3’,4’−エポキシシクロヘキサンカルボン酸3,4−エポキシシクロヘキシルメチル(和光純薬工業社製)
・A−3:3−グリシジロキシプロピルトリメトキシシラン(LS−2940 信越シリコーン社製)
・B−1:グリシジル2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンチルエーテル(アルドリッチ社製)
・C−1:AER260(旭化成ケミカルズ社製)
・D−1:DTS−102(みどり化学社製)
・E−1:1,9−ジブトキシアントラセン(川崎化成社製)
・プロピレングリコールモノメチルエーテル
3) Photocurable resin coating process (production of composite film 15)
The following resin materials were used as the photocurable resin.
A-1: 3-ethyl-3- (phenoxymethyl) oxetane (OXT-211 manufactured by Toa Gosei Co., Ltd.)
A-2: 3,4-epoxycyclohexanecarboxylic acid 3,4-epoxycyclohexylmethyl (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.)
A-3: 3-glycidyloxypropyltrimethoxysilane (LS-2940, manufactured by Shin-Etsu Silicone)
B-1: Glycidyl 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl ether (manufactured by Aldrich)
C-1: AER260 (Asahi Kasei Chemicals)
D-1: DTS-102 (manufactured by Midori Chemical)
E-1: 1,9-dibutoxyanthracene (manufactured by Kawasaki Kasei Co., Ltd.)
・ Propylene glycol monomethyl ether

上記の成分を、A−1:28.5重量部、A−2:9.5重量部、A−3:9.5重量部、B−1:23.5重量部、C−1:23.5重量部、D−1:4.5重量部、E−1:1重量部、を配合し、プロピレングリコールモノメチルエーテルにて5%に希釈して十分に撹拌し、光硬化性樹脂組成物とした。また、図4に示すような露光処理装置(ロールtoロール塗布・転写装置)において、搬送ロール30aよりも手前にグラビア塗布装置を設置し、グラビア塗布方法によって、被加工材フィルム10に光硬化性樹脂層を膜厚が80nmになるように均一に光硬化性樹脂層14を製膜して複合フィルム15を作製した。   A-1: 28.5 parts by weight, A-2: 9.5 parts by weight, A-3: 9.5 parts by weight, B-1: 23.5 parts by weight, C-1: 23 .5 parts by weight, D-1: 4.5 parts by weight, E-1: 1 part by weight, diluted to 5% with propylene glycol monomethyl ether, sufficiently stirred, and photocurable resin composition It was. Further, in an exposure processing apparatus (roll-to-roll coating / transfer apparatus) as shown in FIG. 4, a gravure coating apparatus is installed in front of the transport roll 30a, and the work film 10 is photocurable by a gravure coating method. A composite film 15 was produced by uniformly forming the photocurable resin layer 14 so that the film thickness of the resin layer was 80 nm.

4)賦型硬化工程
ニトリルブチルゴム(ヤング率E=1.1MPa、厚さd=20mm)を表面に形成したバックロール31とニップロール33の間に、複合フィルム15と樹脂モールド20とを、複合フィルム15は図6に示す角度θが10度の方向から搬送し、樹脂モールド20は図6に示す搬送ロール30eに沿わせながら搬送した。気泡の抱き込みは確認されなかった。樹脂モールド20のフィルム張力によって複合フィルム15をバックロールに押し付けた状態(押圧σ=0.001MPa)で樹脂モールド20側から中心波長が365nmの紫外線ランプを用いて紫外線を1000mJ/cm照射し、塗膜部分を硬化させた。
4) Forming and curing step The composite film 15 and the resin mold 20 are placed between the back roll 31 and the nip roll 33 formed with nitrile butyl rubber (Young's modulus E = 1.1 MPa, thickness d = 20 mm) on the surface. No. 15 was conveyed from the direction where the angle θ shown in FIG. 6 was 10 degrees, and the resin mold 20 was conveyed along the conveying roll 30e shown in FIG. No entrapment of bubbles was confirmed. In the state where the composite film 15 is pressed against the back roll by the film tension of the resin mold 20 (press σ = 0.001 MPa), the resin mold 20 side is irradiated with 1000 mJ / cm 2 of ultraviolet rays using an ultraviolet lamp having a center wavelength of 365 nm, The coating film portion was cured.

5)剥離工程
樹脂モールド20と複合フィルム15とを剥離させ、それぞれを別経路で搬送させて巻き取り機にて巻き取った。搬送速度は1m/分である。また、Eとdσとの関係式は、E=0.055dσであった。剥離後の被加工材を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、転写された凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離が120nmであって、残渣部の厚さが10nmであった。観察像を図8に示す。図8に示すように、一様な凹凸形状を有する微細パターンが転写されていた。
5) Peeling process The resin mold 20 and the composite film 15 were peeled, each was conveyed by another path | route, and it wound up with the winder. The conveyance speed is 1 m / min. The relational expression between E and dσ was E = 0.055 dσ. When the workpiece after peeling was cut out and the cross section was observed with an electron microscope, the pitch of the transferred concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and valley bottom was 120 nm, and the thickness of the residue was It was 10 nm. An observation image is shown in FIG. As shown in FIG. 8, a fine pattern having a uniform uneven shape was transferred.

6)エッチング工程
樹脂パターン賦型後の複合フィルム15を真空チャンバー内に収め、真空圧力が5.0×10−4Paになるまで真空引きを行った後、酸素ガスをガス流速10sccmで導入した。次いで、印加電力量50W、処理圧力0.2Paで酸素プラズマを発生させ、複合フィルム15表面の凹凸パターン(転写パターン)をドライエッチング処理した。処理後の複合フィルム15を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離が105nmであって、残渣部は存在していなかった。断面の電子顕微鏡観察は被加工材の幅方向で端部、中央部、もう一方の端部の3点を観察したが、いずれも同様の形状をしており、フィルム面内において均一な高さであることが確認された。観察像を図9に示す。図9に示すように、光硬化性樹脂層の凹部24には、残渣部41がほとんど残っていなかった。
6) Etching Step The composite film 15 after the resin pattern was molded was placed in a vacuum chamber and evacuated until the vacuum pressure became 5.0 × 10 −4 Pa, and then oxygen gas was introduced at a gas flow rate of 10 sccm. . Next, oxygen plasma was generated at an applied power amount of 50 W and a processing pressure of 0.2 Pa, and the uneven pattern (transfer pattern) on the surface of the composite film 15 was dry-etched. The treated composite film 15 was cut out and the cross section was observed with an electron microscope. As a result, the pitch of the concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and valley bottom was 105 nm, and no residue was present. The electron microscope observation of the cross section observed three points in the width direction of the work piece: the end, the center, and the other end, all of which have the same shape and a uniform height in the film plane. It was confirmed that. An observation image is shown in FIG. As shown in FIG. 9, the residue part 41 hardly remained in the recessed part 24 of the photocurable resin layer.

[実施例2]
光硬化性樹脂のグラビア塗布膜厚を47nmとして、実施例1と同様の微細エッチングマスクの製造方法を実施した。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、転写された凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ67nmであり、残渣部41の厚さが10nmであることが確認された。また、実施例1と同様の方法で残渣部41がほぼゼロになる程度の時間でドライエッチングを行ったところ、転写パターンは三角形状をしており、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ30nmで、三角形状の底辺部の幅はおよそ40nmであった。残渣部41は存在していなかった。断面の電子顕微鏡観察は被加工材の幅方向で端部、中央部、もう一方の端部の3点を観察したが、いずれも同様の形状をしており、フィルム面内において均一な高さであることが確認された。
[Example 2]
The same fine etching mask manufacturing method as in Example 1 was carried out with the photocuring resin gravure coating thickness set to 47 nm. Thereafter, the peeled composite film 15 was cut and the cross section was observed with an electron microscope. As a result, the pitch of the transferred concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and the valley bottom was approximately 67 nm, and the residue 41 It was confirmed that the thickness was 10 nm. Further, when dry etching was performed in the same manner as in Example 1 in a time that the residue portion 41 was almost zero, the transfer pattern had a triangular shape, and the vertical distance between the top and the valley bottom was about 30 nm. The width of the bottom of the triangular shape was about 40 nm. The residue part 41 did not exist. The electron microscope observation of the cross section observed three points in the width direction of the work piece: the end, the center, and the other end, all of which have the same shape and a uniform height in the film plane. It was confirmed that.

[実施例3]
光硬化性樹脂のグラビア塗布膜厚を100nmとして、実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、転写された凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ120nmであって、残渣部41の厚さが18nmであることが確認された。また、実施例1と同様の方法で残渣部41がほぼゼロになる程度の時間でドライエッチングを行ったところ、転写パターンは三角形状をしており、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ40nmで、三角形状の底辺部の幅はおよそ30nmであった。残渣部41は存在していなかった。断面の電子顕微鏡観察は被加工材の幅方向で端部、中央部、もう一方の端部の3点を観察したが、いずれも同様の形状をしており、フィルム面内において均一な高さであることが確認された。
[Example 3]
A fine etching mask was produced under the same conditions as in Example 1 with the gravure coating thickness of the photocurable resin being 100 nm. Thereafter, the peeled composite film 15 was cut and the cross section was observed with an electron microscope. As a result, the pitch of the transferred concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and the bottom of the valley was approximately 120 nm, and the residue 41 The thickness was confirmed to be 18 nm. Further, when dry etching was performed in the same manner as in Example 1 for a time that the residue portion 41 was almost zero, the transfer pattern had a triangular shape, and the vertical distance between the top portion and the valley bottom portion was about 40 nm. The width of the triangular base was about 30 nm. The residue part 41 did not exist. The electron microscope observation of the cross section observed three points in the width direction of the work piece: the end, the center, and the other end, all of which have the same shape and a uniform height in the film plane. It was confirmed that.

[実施例4]
バックロール31表面のゴム状弾性体としてシリコーンゴム(ヤング率E=0.66MPa、厚さd=3mm)を用いて実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。Eとdσとの関係式はE=0.22dσであった。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、転写パターンを確認したところ、実施例1と同様の結果が得られ、残渣部41の厚さは10nmであった。
[Example 4]
A fine etching mask was manufactured under the same conditions as in Example 1 using silicone rubber (Young's modulus E = 0.66 MPa, thickness d = 3 mm) as the rubber-like elastic body on the back roll 31 surface. The relational expression between E and dσ was E = 0.22 dσ. Then, when the composite film 15 after peeling was cut out and the transfer pattern was confirmed, the result similar to Example 1 was obtained and the thickness of the residue part 41 was 10 nm.

[実施例5]
バックロール31表面のゴム状弾性体としてニトリルブチルゴム(ヤング率E=8.1MPa、厚さd=10mm)を用いて実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。Eとdσとの関係式はE=0.81dσであった。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、転写パターンを確認したところ、実施例1と同様の結果が得られ、残渣部41の厚さは10nmであった。
[Example 5]
A fine etching mask was manufactured under the same conditions as in Example 1 using nitrile butyl rubber (Young's modulus E = 8.1 MPa, thickness d = 10 mm) as the rubber-like elastic body on the back roll 31 surface. The relational expression between E and dσ was E = 0.81 dσ. Then, when the composite film 15 after peeling was cut out and the transfer pattern was confirmed, the result similar to Example 1 was obtained and the thickness of the residue part 41 was 10 nm.

[比較例1]
光硬化性樹脂のグラビア塗布膜厚を40nmとして、実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、転写された凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ50nmであって、残渣部41の厚さが10nmであり、転写パターンの頂部は矩形ではなく、矩形をなました台形か正弦波状であることが確認された。また、実施例1と同様の方法で残渣部41がほぼゼロになる程度の時間でドライエッチングを行ったところ、転写パターンは三角形状をしており、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ20nmで、三角形状の底辺部の幅はおよそ20nmしか残っていなかった。また、転写パターンがほとんど残っていない部分も確認され、フィルム面内において不均一であった。
[Comparative Example 1]
A fine etching mask was produced under the same conditions as in Example 1 with the gravure coating thickness of the photocurable resin being 40 nm. Thereafter, the peeled composite film 15 was cut and the cross section was observed with an electron microscope. As a result, the pitch of the transferred concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and the valley bottom was about 50 nm, and the residue portion 41 It was confirmed that the top of the transfer pattern was not a rectangle, but a trapezoid or a sine wave. In addition, when dry etching was performed in the same manner as in Example 1 in a time that the residue portion 41 was almost zero, the transfer pattern had a triangular shape, and the vertical distance between the top portion and the valley bottom portion was about 20 nm. The width of the bottom of the triangular shape remained only about 20 nm. Further, a portion where the transfer pattern hardly remained was confirmed, and the film was non-uniform in the plane of the film.

[比較例2]
光硬化性樹脂のグラビア塗布膜厚を120nmとして、実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、断面を電子顕微鏡にて観察したところ、転写された凹凸パターンのピッチが140nmであり、頂部と谷底部の垂直距離がおよそ120nmであって、残渣部41の厚さが50nmであることが確認された。また、実施例1と同様の方法で残渣部41がほぼゼロになる程度の時間でドライエッチングを行ったところ、転写パターンはほとんど残らなかった。
[Comparative Example 2]
A fine etching mask was manufactured under the same conditions as in Example 1 with the gravure coating thickness of the photocurable resin being 120 nm. Thereafter, the peeled composite film 15 was cut and the cross section was observed with an electron microscope. As a result, the pitch of the transferred concavo-convex pattern was 140 nm, the vertical distance between the top and the bottom of the valley was approximately 120 nm, and the residue 41 The thickness was confirmed to be 50 nm. Further, when dry etching was performed for a time such that the residue portion 41 became substantially zero by the same method as in Example 1, almost no transfer pattern remained.

[比較例3]
バックロール31表面のゴム状弾性体としてニトリルブチルゴム(ヤング率E=9.5MPa、厚さd=8mm)を用いて実施例1と同様の条件で微細エッチングマスクを製造した。Eとdσとの関係式はE=1.19dσである。その後、剥離後の複合フィルム15を切り取り、転写パターンの表面を確認したところ、パターンが転写されている部分と、パターンが存在しない部分とが、斑状になっていることが確認された。
[Comparative Example 3]
A fine etching mask was produced under the same conditions as in Example 1 using nitrile butyl rubber (Young's modulus E = 9.5 MPa, thickness d = 8 mm) as the rubber-like elastic body on the surface of the back roll 31. The relational expression between E and dσ is E = 1.19 dσ. Thereafter, the peeled composite film 15 was cut and the surface of the transfer pattern was confirmed. As a result, it was confirmed that the portion where the pattern was transferred and the portion where the pattern did not exist were patchy.

[比較例4]
実施例1の光硬化性樹脂の組成からフッ素成分を取り除いた樹脂を用いて、実施例1と同様の方法により微細エッチングマスクを製造した。その結果、樹脂モールド20と複合フィルム15とを剥離させて被加工材の表面にパターン転写された樹脂層を形成する工程、において一様に剥離することができず、樹脂モールド20に光硬化性樹脂が付着することが確認された。光硬化性樹脂が付着した樹脂モールド20を切り取り、表面をAFM観察したところ、樹脂モールド20のパターン凹部24内に樹脂が入り込み、埋めている状態であることが確認された。
[Comparative Example 4]
A fine etching mask was produced in the same manner as in Example 1 using a resin obtained by removing the fluorine component from the composition of the photocurable resin of Example 1. As a result, the resin mold 20 and the composite film 15 are peeled off to form a resin layer having a pattern transferred onto the surface of the workpiece. It was confirmed that the resin adhered. When the resin mold 20 to which the photocurable resin was adhered was cut out and the surface was observed with AFM, it was confirmed that the resin entered and filled the pattern recess 24 of the resin mold 20.

[比較例5]
実施例1と同様の条件で複合フィルム15と樹脂モールド20を作製した後、ニトリルブチルゴム(ヤング率E=1.1MPa、厚さd=20mm)を表面に形成したバックロール31とニップロール33の間に、複合フィルム15と樹脂モールド20とを、複合フィルム15は図6に示すF2よりもニップロール33側(F2と複合フィルム15の搬送面との成す角はおよそ30度に設定)の方向から搬送し、樹脂モールド20は図6に示す搬送ロール30eに沿わせながら搬送したところ、気泡を抱き込み、気泡が斑点状になっていることが確認された。
[Comparative Example 5]
After producing the composite film 15 and the resin mold 20 under the same conditions as in Example 1, between the back roll 31 and the nip roll 33 formed with nitrile butyl rubber (Young's modulus E = 1.1 MPa, thickness d = 20 mm) on the surface. In addition, the composite film 15 and the resin mold 20 are transported from the direction of the nip roll 33 side (the angle formed by F2 and the transport surface of the composite film 15 is set to about 30 degrees) with respect to F2 shown in FIG. Then, when the resin mold 20 was conveyed along the conveying roll 30e shown in FIG. 6, it was confirmed that the bubbles were embraced and the bubbles were spotted.

本発明は上記実施の形態に限定されず、種々変更して実施することができる。例えば、上記実施の形態における寸法、材質などは例示的なものであり、適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、適宜変更して実施することが可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, the dimensions, materials, and the like in the above-described embodiment are illustrative, and can be changed as appropriate. Other modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

本発明に係る微細エッチングマスクの製造方法は、フィルム面内において高さが均一な微細エッチングマスクを製造できるので、微細パターンを有する部材や製品を製造する半導体分野及び光学分野において有用である。   The method for producing a fine etching mask according to the present invention can produce a fine etching mask having a uniform height in the film plane, and is therefore useful in the semiconductor field and the optical field for producing members and products having a fine pattern.

10 被加工材フィルム
11 フィルム基材
12,13 被加工材層
14 光硬化性樹脂層
15 複合フィルム
20 樹脂モールド
21 透明フィルム基材
22 樹脂パターン層
23 凸部頂点
24 凹部
30a〜30e 搬送ロール
30f フリーロール
31 バックロール
31a 弾性体層
32 光照射装置
33,34 ニップロール
35、37 巻き取りロール
36 プラズマ処理装置
41 残渣部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Workpiece material film 11 Film base material 12,13 Workpiece material layer 14 Photocurable resin layer 15 Composite film 20 Resin mold 21 Transparent film base material 22 Resin pattern layer 23 Convex part vertex 24 Concave part 30a-30e Conveyance roll 30f Free Roll 31 Back roll 31a Elastic layer 32 Light irradiation device 33, 34 Nip roll 35, 37 Winding roll 36 Plasma processing device 41 Residue part

Claims (8)

基材と当該基材上に設けられた被加工材層とを備えた被加工材フィルム上への微細エッチングマスクの製造方法であって、
前記被加工材フィルムの前記被加工材層上に光硬化性樹脂を塗布して光硬化性樹脂層を備えた複合フィルムとする塗布工程と、
弾性体層を備えたバックロールの外周面上において、樹脂モールドの転写パターンと前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層とを面接触させながら露光して前記光硬化性樹脂層に転写パターンを賦型する賦型硬化工程と、
前記賦型硬化工程後の前記複合フィルムと前記樹脂モールドとを剥離する剥離工程と、
前記剥離工程後の前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に賦型された転写パターンの残渣部分を除去するエッチング工程とを具備し、
前記賦型硬化工程では、前記バックロールの外周面上において、前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは、前記樹脂モールドのフィルム張力によって前記バックロールの外周面側に押し付けられて前記複合フィルムと前記樹脂フィルムとが面接触し、前記バックロールの前記弾性体層のヤング率E[MPa]が、下記関係式(1)を満たす条件で前記転写パターンを賦型することを特徴とする微細エッチングマスクの製造方法。
0.1 ≦ E ≦ 1.000×dσ…式(1)
(式(1)中、dは前記弾性体層の厚さ[μm]を表し、σは前記樹脂モールドのフィルム張力による前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に対する垂直方向の圧力[MPa]を表す。)
A method for producing a fine etching mask on a workpiece film comprising a substrate and a workpiece layer provided on the substrate,
An application step of applying a photocurable resin on the workpiece layer of the workpiece film to form a composite film having a photocurable resin layer;
On the outer peripheral surface of the back roll provided with the elastic layer, the transfer pattern of the resin mold and the photocurable resin layer of the composite film are exposed while being in surface contact to impart the transfer pattern to the photocurable resin layer. Mold hardening process to mold,
A peeling step for peeling the composite film and the resin mold after the shaping and curing step;
An etching step of removing a residual portion of the transfer pattern formed on the photocurable resin layer of the composite film after the peeling step,
In the mold hardening step, the composite film and the resin mold are pressed against the outer peripheral surface side of the back roll by the film tension of the resin mold on the outer peripheral surface of the back roll, and the composite film and the resin film are pressed. The transfer pattern is molded under the condition that the Young's modulus E [MPa] of the elastic layer of the back roll satisfies the following relational expression (1): Method.
0.1 ≦ E ≦ 1,000 × dσ Equation (1)
(In the formula (1), d represents the thickness of the elastic layer [μm], σ is the pressure [MPa] in the vertical direction with respect to the photocurable resin layer of the composite film by the film tension of the resin mold Represents.)
前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは夫々、搬送機構により前記バックロールの外周面まで別々に搬送されて、前記バックロールの外周面で面接触しながら、前記バックロールと対向して設けられた光源により露光されることを特徴とする請求項1記載の微細エッチングマスクの製造方法。The composite film and the resin mold are separately transported to the outer peripheral surface of the back roll by a transport mechanism, and are brought into surface contact with the outer peripheral surface of the back roll by a light source provided facing the back roll. 2. The method of manufacturing a fine etching mask according to claim 1, wherein the fine etching mask is exposed. 前記賦型硬化工程では、前記バックロールに併設されたニップロールの中心と前記バックロールの中心とを結ぶ直線に対する垂直面に対し、前記バックロール側の角度から前記複合フィルムを搬送することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の微細エッチングマスクの製造方法。 In the mold hardening step, the composite film is conveyed from an angle on the back roll side with respect to a vertical plane with respect to a straight line connecting the center of the nip roll and the center of the back roll provided side by side with the back roll. The manufacturing method of the fine etching mask of Claim 1 or Claim 2 to do . 前記賦型硬化工程では、前記バックロールの前記弾性体層に対する垂直方向の圧力σが0.0001MPa〜0.01MPaの条件で面接触させることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の微細エッチングマスクの製造方法。 4. The surface-contacting process is performed in the form hardening process, wherein the pressure σ in the vertical direction of the back roll with respect to the elastic layer is 0.0001 MPa to 0.01 MPa . 5. method for producing a fine etching mask according to. 前記塗布工程では、前記光硬化性樹脂の塗布量を、前記樹脂モールドの前記転写パターン面内の面内垂直方向における前記転写パターン凸部頂点以下のパターン空隙体積の50%から120%の範囲とすることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の微細エッチングマスクの製造方法。 In the coating step, the amount of the photocurable resin applied is in the range of 50% to 120% of the pattern void volume below the apex of the transfer pattern convex portion in the in-plane vertical direction within the transfer pattern surface of the resin mold. The method for manufacturing a fine etching mask according to any one of claims 1 to 4 , wherein: 前記塗布工程では、フッ素成分を含有した光硬化性樹脂を塗布し、前記賦型硬化工程では、前記樹脂モールドとして、フッ素成分を含有した樹脂モールドを用いることを特徴とする請求項1から請求項のいずれかに記載の微細エッチングマスクの製造方法。 The said application | coating process apply | coats the photocurable resin containing a fluorine component, The resin mold containing a fluorine component is used as the said resin mold in the said shaping | molding hardening process. 6. The method for producing a fine etching mask according to any one of 5 above. 基材上に設けられた被加工材層と当該被加工材層上に設けられた光硬化性樹脂層とを備えた被加工材フィルムを搬送する第一搬送機構と、
基材上に転写パターンが設けられた樹脂モールドを搬送する第二搬送機構と、
外周面上に弾性体層を備え、当該弾性体層上において前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層と前記樹脂モールドの前記転写パターンとを面接触するバックロールと、
前記バックロールの前記弾性体層上において、面接触した前記複合フィルム及び前記樹脂モールドに対して露光する光源と、
前記複合フィルムと前記樹脂モールドとを剥離する剥離機構と、
前記複合フィルムの前記光硬化樹脂層に賦型された前記光硬化樹脂層の転写パターンの残渣部分を除去するエッチング機構と、を具備し、
前記バックロールの外周面上において、前記複合フィルム及び前記樹脂モールドは、前記樹脂モールドのフィルム張力によって前記バックロールの外周面側に押し付けられて前記複合フィルムと前記樹脂フィルムとが面接触しており、
前記バックロールの前記弾性体層のヤング率E[MPa]が下記関係式(1)を満たすことを特徴とする露光処理装置。
0.1 ≦ E ≦ 1.000×dσ…式(1)
(式(1)中、dは前記弾性体層の厚さ[μm]を表し、σは前記樹脂モールドのフィルム張力による前記複合フィルムの前記光硬化性樹脂層に対する垂直方向の圧力[MPa]を表す。)
A first transport mechanism for transporting a workpiece film provided with a workpiece layer provided on a substrate and a photocurable resin layer provided on the workpiece layer;
A second transport mechanism for transporting a resin mold provided with a transfer pattern on a substrate;
A back roll comprising an elastic layer on an outer peripheral surface, and in surface contact with the photocurable resin layer of the composite film and the transfer pattern of the resin mold on the elastic layer;
On the elastic layer of the back roll, a light source that exposes the surface-contacted composite film and the resin mold;
A peeling mechanism for peeling the composite film and the resin mold;
Anda etching mechanism for removing the residue portion partial transfer pattern of the photocurable resin layer and the photocurable resin layer which is Fugata in the composite film,
On the outer peripheral surface of the back roll, the composite film and the resin mold are pressed against the outer peripheral surface side of the back roll by the film tension of the resin mold, and the composite film and the resin film are in surface contact. ,
An exposure processing apparatus, wherein a Young's modulus E [MPa] of the elastic layer of the back roll satisfies the following relational expression (1).
0.1 ≦ E ≦ 1,000 × dσ Equation (1)
(In the formula (1), d represents the thickness of the elastic layer [μm], σ is the pressure [MPa] in the vertical direction with respect to the photocurable resin layer of the composite film by the film tension of the resin mold Represents.)
前記第一搬送機構内において、前記バックロールの前段に塗布機構を設けたことを特徴とする請求項記載の露光処理装置。 8. The exposure processing apparatus according to claim 7 , wherein a coating mechanism is provided in front of the back roll in the first transport mechanism.
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