JP5818252B2 - Manufacturing method of substrate with metal film pattern - Google Patents

Manufacturing method of substrate with metal film pattern Download PDF

Info

Publication number
JP5818252B2
JP5818252B2 JP2011207444A JP2011207444A JP5818252B2 JP 5818252 B2 JP5818252 B2 JP 5818252B2 JP 2011207444 A JP2011207444 A JP 2011207444A JP 2011207444 A JP2011207444 A JP 2011207444A JP 5818252 B2 JP5818252 B2 JP 5818252B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
metal film
pattern
film pattern
substrate
mold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2011207444A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2013067084A (en
Inventor
中川 勝
勝 中川
康一 永瀬
康一 永瀬
祥一 久保
祥一 久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tohoku University NUC
Original Assignee
Tohoku University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tohoku University NUC filed Critical Tohoku University NUC
Priority to JP2011207444A priority Critical patent/JP5818252B2/en
Publication of JP2013067084A publication Critical patent/JP2013067084A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5818252B2 publication Critical patent/JP5818252B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
  • Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)
  • Weting (AREA)
  • Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)

Description

本発明は、熱ナノインプリントリソグラフィ法を利用した金属膜パターン付き基体の製造方法、及びモールドの製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a substrate with a metal film pattern using a thermal nanoimprint lithography method, and a method for manufacturing a mold.

高度情報化社会を支える半導体デバイスの発展は、微細加工技術、特にフォトリソグラフィ技術の進展によるところが大きい。今日のフォトリソグラフィ技術は、縮小投影露光装置に代表される露光装置技術や、ポリマーと感光剤からなるレジスト材料、プロセス開発の技術革新によって支えられてきた。しかしながら、パターンの微細化につれて露光装置やフォトマスクの価格が高価になるという問題が生じている。   The development of semiconductor devices that support an advanced information society is largely due to the progress of microfabrication technology, especially photolithography technology. Today's photolithography technology has been supported by exposure apparatus technology represented by a reduction projection exposure apparatus, resist material composed of a polymer and a photosensitive agent, and technological innovation in process development. However, there is a problem that the price of the exposure apparatus and the photomask becomes higher as the pattern becomes finer.

このような状況下、高価な光学材料を用いずにコスト性に優れ、微細加工も可能なナノインプリント技術が次世代のリソグラフィ技術として脚光を浴びている。ナノインプリント技術は、熱可塑性樹脂を被加工層として用いる熱ナノインプリントリソグラフィ法(非特許文献1、特許文献1)と、光硬化性樹脂を被加工層として用いる光ナノインプリントリソグラフィ法(非特許文献2)に大別できる。   Under such circumstances, nanoimprint technology that is excellent in cost without using expensive optical materials and capable of microfabrication is in the spotlight as the next generation lithography technology. The nanoimprint technology includes a thermal nanoimprint lithography method using a thermoplastic resin as a processing layer (Non-Patent Document 1, Patent Document 1) and an optical nanoimprint lithography method using a photocurable resin as a processing layer (Non-Patent Document 2). Can be divided roughly.

熱ナノインプリントリソグラフィ法を用いたパターンは、例えば、以下のような工程を経て形成される。まず、基体上に被加工層として熱可塑性樹脂膜を成膜し、次いで加温によりこれを軟化させ、鋳型となるモールドを押し付ける。これにより、被加工層が変形する。その後、冷却して被加工層を硬化させることにより、被加工層にモールドの凹凸を転写する。続いて、モールドを離型させ、リアクティブイオンエッチング処理、又はUV−O処理により被加工層の凹部に残る残膜を除去する。その後、被加工層をマスクとして乾式、若しくは湿式のエッチング工程で、基体にパターンを転写する。なお、エッチング工程に代えてめっき工程やスパッタリング等により、凹部に金属等を堆積させて微細パターンを形成してもよい。 The pattern using the thermal nanoimprint lithography method is formed through the following processes, for example. First, a thermoplastic resin film is formed on the substrate as a layer to be processed, then softened by heating, and a mold serving as a mold is pressed. Thereby, a to-be-processed layer deform | transforms. Then, the unevenness | corrugation of a mold is transcribe | transferred to a to-be-processed layer by cooling and hardening a to-be-processed layer. Subsequently, the mold is released, and the remaining film remaining in the recesses of the layer to be processed is removed by reactive ion etching processing or UV-O 3 processing. Thereafter, the pattern is transferred to the substrate by a dry or wet etching process using the layer to be processed as a mask. Note that a fine pattern may be formed by depositing metal or the like in the concave portion by a plating step, sputtering, or the like instead of the etching step.

熱ナノインプリントリソグラフィ法に好適な材料として、先般、本発明者の中川の研究グループは、金属膜と熱可塑性樹脂の界面で、化学結合を介して強固に接着させることが可能な光反応性化合物を提案した(特許文献2)。また、導電性に優れ、金属配線パターンを形成可能な透明導電基板(特許文献3)や、ウェットエッチング工程におけるパターン不良を防止可能なウェットエッチング用基板を提案した(特許文献4)。また、熱ナノインプリント成形物の残膜測定や欠陥検査に適した熱ナノインプリント用蛍光レジスト組成物について提案した(特許文献5)。   As a suitable material for thermal nanoimprint lithography, Nakagawa's research group has recently developed a photoreactive compound that can be firmly bonded via a chemical bond at the interface between a metal film and a thermoplastic resin. Proposed (Patent Document 2). In addition, a transparent conductive substrate (Patent Document 3) excellent in conductivity and capable of forming a metal wiring pattern and a wet etching substrate capable of preventing pattern defects in a wet etching process have been proposed (Patent Document 4). Moreover, it proposed about the fluorescent resist composition for thermal nanoimprint suitable for the residual film measurement and defect inspection of a thermal nanoimprint molding (patent document 5).

光ナノインプリントリソグラフィ法は、被加工層として光硬化性樹脂を用い、光により樹脂を硬化させるプロセスを有する点において熱ナノインプリントリソグラフィ法と相違するが、基本的なプロセスは、上述した熱ナノインプリントリソグラフィ法と同様である。   The optical nanoimprint lithography method is different from the thermal nanoimprint lithography method in using a photocurable resin as a layer to be processed and having a process of curing the resin by light, but the basic process is different from the thermal nanoimprint lithography method described above. It is the same.

ところで、ナノインプリント技術においては、前述したように鋳型のモールドが必要となる。モールドの製造は、通常、フォトリソグラフィ法、電子線描画法、レーザ描画法によりレジスト膜パターンの形成を行い、次いでRIEやめっき等により基体加工が行われる。特許文献6には、モールドとなる基体上にポジ型レジストを塗布し、電子線描画を行ってレジスト膜パターンを形成し、これをマスクとしてエッチングすることによりモールドを製造する方法が提案されている。特許文献7には、パターン領域にポジ型レジスト膜パターンを形成し、非パターン領域にはネガ型レジスト層を形成して電子線描画によりモールドを製造する方法が提案されている。   By the way, in the nanoimprint technique, as described above, a mold of a mold is necessary. In the manufacture of a mold, a resist film pattern is usually formed by a photolithography method, an electron beam drawing method, or a laser drawing method, and then a substrate is processed by RIE or plating. Patent Document 6 proposes a method of manufacturing a mold by applying a positive resist on a substrate to be a mold, performing electron beam drawing to form a resist film pattern, and etching using this as a mask. . Patent Document 7 proposes a method in which a positive resist film pattern is formed in a pattern region, a negative resist layer is formed in a non-pattern region, and a mold is manufactured by electron beam drawing.

米国特許第5772905号明細書US Pat. No. 5,772,905 特開2009−73809号公報JP 2009-73809 A 特開2011−54345号公報JP 2011-54345 A 特開2011−111636号公報JP 2011-111636 A 特開2011−51153号公報JP 2011-51153 A 特開2004−288845号公報JP 2004-288845 A 特開2011−165980号公報JP 2011-165980 A

S. Y. Chou, et al., Applied Physics Letters, (1995), 67, 3114-3116.S. Y. Chou, et al., Applied Physics Letters, (1995), 67, 3114-3116. J. Haisma, et al., J. Vac. Sci. Technol. B, B14, 4124-4128 (1996).J. Haisma, et al., J. Vac. Sci. Technol. B, B14, 4124-4128 (1996).

モールドの製造方法としてフォトリソグラフィ法を採用する場合、大型のモールドを作製することが容易ではないという問題があった。また、パターンサイズがマイクロメートル未満のモールドの製造は、縮小投影露光装置を使用してフォトマスクを製造する必要があり、モールドを大量生産する場合を除くと、モールドが高価になってしまうという問題もあった。   When the photolithography method is adopted as a mold manufacturing method, there is a problem that it is not easy to produce a large mold. In addition, when manufacturing a mold having a pattern size of less than a micrometer, it is necessary to manufacture a photomask using a reduction projection exposure apparatus, and the mold becomes expensive unless the mold is mass-produced. There was also.

電子線描画法によるモールド製造は、例えば、基体上にレジストを塗布し,そのレジストを電子ビームにより直接描画してパターニングし、ドライエッチング加工により行われる。電子線描画による方法は、4nmレベルの超微細構造の形成が可能であるものの、生産性が悪いという欠点がある。装置やパターン形状により異なるが、例えば、2インチサイズの円形モールドを作製するには約1週間の時間を要する。このため、特に、大型のモールドを製造するには不向きであった。   Mold manufacturing by the electron beam drawing method is performed by, for example, applying a resist on a substrate, drawing the resist directly by an electron beam, patterning, and performing dry etching. Although the method by electron beam drawing can form an ultrafine structure of 4 nm level, it has a disadvantage of poor productivity. For example, it takes about one week to produce a 2-inch circular mold, although it varies depending on the apparatus and pattern shape. For this reason, it was particularly unsuitable for manufacturing a large mold.

一方、レーザ描画法によるモールド製造は、電子線描画に比して高速にパターン形成が可能である。このため、生産性において優れた方法といえる。しかしながら、数μm程度のパターンを得るのが限界であり、マイクロメートルサイズ未満の微細加工に不向きであるという問題があった。   On the other hand, the mold production by the laser drawing method can form a pattern at a higher speed than the electron beam drawing. For this reason, it can be said that it is a method excellent in productivity. However, there is a limit to obtain a pattern of about several μm, and there is a problem that it is not suitable for microfabrication of less than a micrometer size.

上記事情から、ナノインプリント技術は、パターンの微細化と生産性の両者において満足できるものではなく、実用化に向けて課題が残っていた。とりわけ、大型の基体に微細パターンを形成したい場合に、生産性の悪さが深刻な課題となっていた。   From the above situation, the nanoimprint technology is not satisfactory in both the pattern miniaturization and productivity, and there are still problems to be put into practical use. In particular, when it is desired to form a fine pattern on a large substrate, poor productivity has been a serious problem.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、熱ナノインプリントリソグラフィ法を用いて、パターン形状を良好に保ちつつ、モールド表面にある凹凸パターンの凹部サイズよりも小さなパターンサイズの金属膜パターン付き基体の製造方法を提供することにある。また、第2の目的は、熱ナノインプリントリソグラフィ法を用いて、鋳型となるモールド表面にある凹凸パターンの凹部サイズよりも小さなパターンサイズの凹部、又は凸部のモールドの製造方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and a first object of the present invention is to use a thermal nanoimprint lithography method, while maintaining a good pattern shape, and more than the recess size of the concavo-convex pattern on the mold surface. An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate with a metal film pattern having a small pattern size. A second object of the present invention is to provide a method for manufacturing a recess having a pattern size smaller than the recess size of the uneven pattern on the mold surface to be a mold, or a mold having a convex portion, using a thermal nanoimprint lithography method. .

本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意検討を重ね、以下の製造方法により本発明の目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明に係る金属膜パターン付き基体の製造方法は、金属膜を基体上に形成する工程と、前記金属膜上に光反応性接着層、熱可塑性樹脂からなる疎水性高分子を主成分とするレジスト膜をこの順に成膜し、かつ前記光反応性接着層の活性光線照射により、当該光反応性接着層と前記レジスト膜とを接着させる工程と、前記レジスト膜に対してモールドの表面に形成された凹凸パターンを転写することによりレジスト膜パターンを形成する工程と、前記レジスト膜パターンに形成された凹凸パターンの凹部において、前記レジスト膜が除去されるように残渣処理を行う工程と、前記レジスト膜パターンを用いて、露出した前記金属膜をウェットエッチングして金属膜パターンを形成する工程とを備える。前記金属膜パターンを形成する工程は、前記モールドの表面に形成された凹凸パターンの凹部サイズよりも平面視上、前記金属膜パターンが縮小サイズとなるように、前記モールドの凹凸パターンの凹部サイズと実質的に等倍の金属膜パターンを得るよりもウェットエッチング処理時間を長くし、当該金属膜パターンのサイドエッチングを行う工程が含まれている熱ナノインプリントリソグラフィー法によるものである。   The present inventor has intensively studied to achieve the above object, has found that the object of the present invention can be achieved by the following production method, and has completed the present invention. That is, the method for producing a substrate with a metal film pattern according to the present invention includes a step of forming a metal film on the substrate, and a hydrophobic polymer composed of a photoreactive adhesive layer and a thermoplastic resin as a main component on the metal film. And a step of adhering the photoreactive adhesive layer and the resist film by actinic ray irradiation of the photoreactive adhesive layer, and a mold surface with respect to the resist film. A step of forming a resist film pattern by transferring the concavo-convex pattern formed on, and a step of performing a residue treatment so that the resist film is removed in the concave portion of the concavo-convex pattern formed on the resist film pattern; Forming a metal film pattern by wet-etching the exposed metal film using the resist film pattern. The step of forming the metal film pattern includes a recess size of the concavo-convex pattern of the mold so that the metal film pattern has a reduced size in a plan view than a recess size of the concavo-convex pattern formed on the surface of the mold. This is based on a thermal nanoimprint lithography method including a step of performing a side etching of the metal film pattern by extending the wet etching processing time longer than obtaining a substantially equal metal film pattern.

本発明に係る金属膜パターン付き基体の製造方法によれば、モールドの凹凸パターンの凹部サイズよりも、平面視上のサイズをダウンサイジングした金属膜パターンを高品質に得ることができる。従来、金属膜パターンを得る場合、モールドの凹凸パターンに対して実質的に1:1のパターンを転写していた。その主たる理由は、ウェットエッチングのプロセスにおいて、サイドエッチングを行うとレジスト膜が膨潤して金属膜のパターン形状不良が生じたり、金属膜パターンとレジスト膜の界面にウェットエッチングの薬液が侵入してレジスト膜が剥離して、金属膜の断線が生じたりするためである。本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、光反応性接着層を金属膜とレジスト膜の間に介在させ、かつ、レジスト膜として疎水性高分子を主成分に用いることによって、驚くべきことに、金属膜パターンのサイドエッチングを行っても、高品質なパターンが得られることがわかった。   According to the method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to the present invention, a metal film pattern in which the size in plan view is downsized can be obtained with higher quality than the concave size of the concave and convex pattern of the mold. Conventionally, when obtaining a metal film pattern, a substantially 1: 1 pattern has been transferred to the uneven pattern of the mold. The main reason for this is that when the side etching is performed in the wet etching process, the resist film swells, resulting in a defective pattern shape of the metal film, or the wet etching chemical enters the interface between the metal film pattern and the resist film. This is because the film peels off and the metal film is disconnected. As a result of extensive studies by the present inventors, it is surprising that a photoreactive adhesive layer is interposed between the metal film and the resist film, and a hydrophobic polymer is used as the main component as the resist film. It was found that a high-quality pattern can be obtained even when side etching of the metal film pattern is performed.

本発明に係るモールドの製造方法は、上記態様の金属膜パターン付き基体の製造方法によって金属膜パターン付き基体を得る工程と、前記金属膜パターン付き基体に形成された金属膜パターンをマスクにして、前記金属膜パターン付き基体を構成する基体に凹部、若しくは貫通穴を形成するように掘削処理する工程とを備えるものである。   The method for producing a mold according to the present invention includes a step of obtaining a substrate with a metal film pattern by the method for producing a substrate with a metal film pattern according to the above aspect, and the metal film pattern formed on the substrate with the metal film pattern as a mask. And a step of excavation processing so as to form a recess or a through hole in the base constituting the base with the metal film pattern.

本発明によれば、熱ナノインプリントリソグラフィ法を用いて、パターン形状を良好に保ちつつ、モールド表面にある凹凸パターンの凹部サイズよりも小さなパターンサイズの金属膜パターンを有する金属膜パターン付き基体の製造方法を提供するこができるという優れた効果がある。また、熱ナノインプリントリソグラフィ法を用いて、鋳型となるモールド表面にある凹凸パターンの凹部サイズよりも小さなパターンサイズの凹部、又は凸部を有するモールドの製造方法を提供することができるという優れた効果がある。   According to the present invention, using the thermal nanoimprint lithography method, a method for producing a substrate with a metal film pattern having a metal film pattern having a pattern size smaller than the concave size of the concave / convex pattern on the mold surface while maintaining a good pattern shape There is an excellent effect that can be provided. In addition, the thermal nanoimprint lithography method can be used to provide a method of manufacturing a mold having a recess having a pattern size smaller than the recess size of the recess / projection pattern on the mold surface serving as a mold, or a mold having a projection. is there.

第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の模式的断面図。The typical sectional view of the base with a metal film pattern concerning a 1st embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法のフローチャート図。The flowchart figure of the manufacturing method of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment. 第2実施形態に係るモールドの模式的断面図。The typical sectional view of the mold concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るモールドの製造方法のフローチャート図。The flowchart figure of the manufacturing method of the mold concerning a 2nd embodiment. 第2実施形態に係るモールドの製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the mold which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態に係るモールドの製造工程断面図。Sectional drawing of the manufacturing process of the mold which concerns on 2nd Embodiment. 第3実施形態に係るモールドの模式的断面図。The typical sectional view of the mold concerning a 3rd embodiment. 実施例1に係るレジスト膜パターン付き基体のSEM像。2 is an SEM image of a substrate with a resist film pattern according to Example 1. 実施例1に係る等倍−金属膜パターン付き基体のSEM像。FIG. 3 is an SEM image of a substrate with a same magnification-metal film pattern according to Example 1. FIG. 実施例1に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。3 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 1. FIG. 実施例2に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。4 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 2. FIG. 実施例3に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。4 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 3. FIG. 実施例4に係るレジスト膜パターン付き基体のSEM像。4 is an SEM image of a substrate with a resist film pattern according to Example 4. 実施例4に係る等倍−金属膜パターン付き基体のSEM像。FIG. 6 is an SEM image of a substrate with a same magnification-metal film pattern according to Example 4. 実施例4に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。4 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 4. FIG. 実施例5に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。6 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 5. FIG. 実施例6に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。6 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 6. FIG. 実施例7に係るレジスト膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a resist film pattern according to Example 7. FIG. 実施例7に係る等倍−金属膜パターン付き基体のSEM像。8 is an SEM image of a substrate with an equal magnification-metal film pattern according to Example 7. FIG. 実施例7に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 7. FIG. 実施例8に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 8. FIG. 実施例9に係るレジスト膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a resist film pattern according to Example 9. 実施例9に係る等倍−金属膜パターン付き基体のSEM像。The SEM image of the base | substrate with a 1x-metal film pattern which concerns on Example 9. FIG. 実施例9に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 9. FIG. 実施例10に係る金属膜パターン付き基体のSEM像。10 is an SEM image of a substrate with a metal film pattern according to Example 10. FIG. 実施例11に係る等倍−金属膜パターン付き基体の光学顕微鏡像。The optical microscope image of the base | substrate with a 1x-metal film pattern which concerns on Example 11. FIG. 実施例11に係る金属膜パターン付き基体の光学顕微鏡像。10 is an optical microscope image of a substrate with a metal film pattern according to Example 11. FIG. 実施例12に係る金属膜パターン付き基体の光学顕微鏡像。The optical microscope image of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 12. FIG. 実施例13に係る等倍−金属膜パターン付き基体の光学顕微鏡像。The optical microscope image of the base | substrate with a 1x-metal film pattern which concerns on Example 13. FIG. 実施例13に係る金属膜パターン付き基体の光学顕微鏡像。The optical microscope image of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 13. FIG. 実施例13に係る金属膜パターン付き基体の光透過スペクトル。The light transmission spectrum of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 13. FIG. 実施例11及び実施例12に係る金属膜パターン付き基体の光透過スペクトル。The light transmission spectrum of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 11 and Example 12. FIG.

以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本発明の趣旨に合致する限り、他の実施形態も本発明の範疇に属し得ることは言うまでもない。また、以降の図における各部材のサイズや比率は、説明の便宜上のものであり、実際のものとは異なる。また、同一の要素には、同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。   Hereinafter, an example of an embodiment to which the present invention is applied will be described. It goes without saying that other embodiments may also belong to the category of the present invention as long as they match the gist of the present invention. Moreover, the size and ratio of each member in the following drawings are for convenience of explanation, and are different from actual ones. Moreover, the same code | symbol is attached | subjected to the same element and the description is abbreviate | omitted suitably.

[第1実施形態]
第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法は、界面化学結合型の熱ナノインプリントリソグラフィ法により製造するものである。図1に、第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法により製造した金属膜パターン付き基体の模式的断面図を示す。金属膜パターン付き基体1は、基体10、金属膜パターン21を有する。
[First Embodiment]
The method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to the first embodiment is manufactured by an interfacial chemical bonding type thermal nanoimprint lithography method. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a substrate with a metal film pattern manufactured by the method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to the first embodiment. The substrate 1 with a metal film pattern includes a substrate 10 and a metal film pattern 21.

金属膜パターン付き基体1の用途は、特に限定されず、種々の用途に制限なく利用することができる。例えば、ナノインプリント技術用等のモールドの製造に用いることができる。具体的には、金属膜パターン付き基体1の金属膜パターン21でマスクされていない場所をエッチング等により所定の凹凸構造を掘削し、金属膜パターンをウェットエッチングにより溶解除去して基体1の表面に凹凸構造を形成することによりモールドを製造する。詳細な例は、第2実施形態、第3実施形態において説明する。   The use of the substrate 1 with a metal film pattern is not particularly limited, and can be used without limitation for various uses. For example, it can be used for manufacturing a mold for nanoimprint technology. Specifically, a predetermined concavo-convex structure is excavated by etching or the like in a place that is not masked by the metal film pattern 21 of the substrate 1 with the metal film pattern, and the metal film pattern is dissolved and removed by wet etching to form the surface of the substrate 1. A mold is manufactured by forming an uneven structure. Detailed examples will be described in the second and third embodiments.

また、金属膜パターン付き基体1の他の用途として、エレクトロニクス用の配線基板、電磁波制御フィルター、フォトマスク、遮光層付き基板、帯電防止膜、ワイヤーグリッド、各種アンテナ等も挙げられる。より具体的には、液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられる基板の共通電極や導電性遮光膜などに適用したり、太陽電池やタッチパネルの電極として利用したりできる。また、フラットパネルディスプレイ、太陽電池、各種タッチパネル等の電磁波制御フィルターなどに適用したり、フォトリソグラフィ等のフォトマスクとして利用できる。また、微細化された金属膜パターンを透明導電基板として利用してもよい。   Other uses of the substrate 1 with a metal film pattern include a wiring board for electronics, an electromagnetic wave control filter, a photomask, a substrate with a light shielding layer, an antistatic film, a wire grid, and various antennas. More specifically, it can be applied to a common electrode or conductive light shielding film of a substrate used in a flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display, or can be used as an electrode of a solar cell or a touch panel. Moreover, it can apply to electromagnetic wave control filters, such as a flat panel display, a solar cell, and various touch panels, or can utilize as photomasks, such as photolithography. Moreover, you may utilize the refined | miniaturized metal film pattern as a transparent conductive substrate.

基体10の材料は、後述する加熱成型する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも高いガラス転移温度を有するものであれば、特に限定されない。一例として、シリコン、ガラス、石英、アルミナ、チタン酸バリウム等の無機物や無機酸化物、あるいはエポキシ樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂等の樹脂が挙げられる。基体10は、単層の他、同種、若しくは異種材料の積層体でもよく、また、2種以上の複合材からなる群より選択される材料でもよい。複合材としては、公知のものを制限なく利用できる。例えば、ガラス繊維をエポキシ樹脂で固めた複合材や、フェノールとホルムアルデヒドを原料としたフェノール樹脂(例えば、ベークライト(登録商標))を積層した複合材が挙げられる。   The material of the substrate 10 is not particularly limited as long as it has a glass transition temperature higher than the glass transition temperature of a thermoplastic resin to be heat-molded to be described later. Examples thereof include inorganic substances and inorganic oxides such as silicon, glass, quartz, alumina, and barium titanate, or resins such as epoxy resins, phenol resins, polyimide resins, polyester resins, and polyphenylene oxide resins. The substrate 10 may be a single layer, a laminate of the same or different materials, or a material selected from the group consisting of two or more composite materials. As the composite material, known materials can be used without limitation. For example, a composite material in which glass fibers are hardened with an epoxy resin, or a composite material in which a phenol resin (for example, Bakelite (registered trademark)) using phenol and formaldehyde as raw materials is laminated can be given.

金属膜パターン付き基体1がエレクトロニクス用の配線基板用途の場合、基体10は、平滑性、低膨張係数、絶縁性の点から、シリコン、ガラス、石英等の無機材や、ポリイミド等の耐熱性有機材料が一般的に用いられる。また、フレキシブル配線基板用途の場合、基体10は、ポリエステル樹脂、ポリフェニレンオキサイド樹脂、あるいはガラス繊維とエポキシ樹脂の複合材等が一般的に用いられる。フォトマスクや光ナノインプリントモールド用途の場合、線膨張係数や紫外線透過率の点から、基体10として石英等が好適に用いられる。また、透明導電基板を得る場合には、可視光線の透過性の高いガラスやプラスチック、赤外線の透過性が高いシリコンウェハなどが好適に用いられる。透明導電基板に用いる場合の基体10は、可視光線領域の全光線透過率が50%以上のものが好ましい。   In the case where the substrate 1 with a metal film pattern is used for a wiring board for electronics, the substrate 10 is made of an inorganic material such as silicon, glass or quartz, or a heat resistant organic material such as polyimide, from the viewpoint of smoothness, low expansion coefficient and insulation. Materials are generally used. In the case of flexible wiring board applications, the substrate 10 is generally made of polyester resin, polyphenylene oxide resin, or a composite material of glass fiber and epoxy resin. In the case of a photomask or optical nanoimprint mold application, quartz or the like is preferably used as the substrate 10 in terms of linear expansion coefficient and ultraviolet transmittance. In order to obtain a transparent conductive substrate, glass or plastic having a high visible light transmittance, a silicon wafer having a high infrared transmittance, or the like is preferably used. The substrate 10 used for a transparent conductive substrate preferably has a total light transmittance in the visible light region of 50% or more.

基体10の形状は、板状の他、シート状、フィルム状であってもよく、また、平面状の他、曲面状でもよい。基体10の厚みは任意でよいが、各種の成膜やプロセスの熱履歴等によって基体の歪みが生じて、パターン転写の精度が低下することのないよう考慮する。   The shape of the substrate 10 may be a plate shape, a sheet shape, or a film shape, and may be a flat shape or a curved shape. Although the thickness of the substrate 10 may be arbitrary, it is considered that the accuracy of pattern transfer does not deteriorate due to distortion of the substrate caused by various film formations or thermal history of processes.

金属膜パターン21の材料は、後述する光反応性接着層と接着可能な材料であれば特に限定されない。例えば、アルミニウム、銅、銀、金、白金、亜鉛、タンタル、チタン、モリブテン、クロム,ニッケル、パラジウム、ロジウム、鉄、スズ又はこれらの金属を主成分とする合金等が挙げられる。低抵抗用途には、金、銀、銅などが好ましい。金属膜パターン21の膜厚は、特に限定されず、用途に応じて、適宜選定可能である。例えば、10〜500nm程度である。金属膜パターン21は、単層でもよいし、同種あるいは異種材料の積層体でもよい。   The material of the metal film pattern 21 is not particularly limited as long as it is a material that can be adhered to the photoreactive adhesive layer described later. For example, aluminum, copper, silver, gold, platinum, zinc, tantalum, titanium, molybdenum, chromium, nickel, palladium, rhodium, iron, tin, or an alloy containing these metals as a main component can be used. For low resistance applications, gold, silver, copper and the like are preferred. The film thickness of the metal film pattern 21 is not particularly limited, and can be appropriately selected depending on the application. For example, it is about 10 to 500 nm. The metal film pattern 21 may be a single layer or a laminate of the same or different materials.

金属膜パターン21の形状や大きさは、限定されず、適宜設計可能である。金属膜パターン21間のピッチ幅も限定されない。例えば、金属膜パターンの線幅は、10nm〜2μmである。   The shape and size of the metal film pattern 21 are not limited and can be designed as appropriate. The pitch width between the metal film patterns 21 is not limited. For example, the line width of the metal film pattern is 10 nm to 2 μm.

なお、金属膜パターン付き基体1は、基体10、金属膜パターン21以外の絶縁膜などの部材を任意に配設することができる。例えば、金属膜パターン21の上層に他の金属膜等の導電膜パターンや、半導体膜パターン、絶縁性保護膜等が形成されていてもよい。また、金属膜パターン21の下層に、基体10と金属膜パターン21間の相互拡散を防止するためのバリアメタル(例えば、TiN、WN、Ti、TaN、Taなど)を設けたり、密着性を確保するためにCr,Tiなどを設けたりしてもよい。基体10が半導体基板などの場合には、絶縁膜を設けることにより、金属膜パターン21と基体10の間に大きな寄生容量が生じるのを防止できる。絶縁膜としては、公知の材料を制限なく利用できるが、酸化シリコン、BPSG(Boron Phosphorus Silicon Glass)、誘電率の高いHigh−k材料、誘電率の低いLow−k材料などが挙げられる。絶縁膜は、単層であってもよいし、積層体であってもよい。   In the substrate 1 with a metal film pattern, members such as an insulating film other than the substrate 10 and the metal film pattern 21 can be arbitrarily disposed. For example, a conductive film pattern such as another metal film, a semiconductor film pattern, an insulating protective film, or the like may be formed on the metal film pattern 21. In addition, a barrier metal (for example, TiN, WN, Ti, TaN, Ta, etc.) for preventing mutual diffusion between the base 10 and the metal film pattern 21 is provided under the metal film pattern 21, or adhesion is ensured. For this purpose, Cr, Ti, etc. may be provided. When the substrate 10 is a semiconductor substrate or the like, it is possible to prevent a large parasitic capacitance from being generated between the metal film pattern 21 and the substrate 10 by providing an insulating film. As the insulating film, known materials can be used without limitation. Examples thereof include silicon oxide, BPSG (Boron Phosphorus Silicon Glass), a high-k material having a high dielectric constant, and a low-k material having a low dielectric constant. The insulating film may be a single layer or a laminated body.

次に、金属膜パターン付き基体の製造方法について説明する。図2に、第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法のフローチャート図を、図3A〜図3Gに、第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造工程断面図を示す。   Next, a method for manufacturing a substrate with a metal film pattern will be described. FIG. 2 is a flowchart of a method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to the first embodiment, and FIGS. 3A to 3G are cross-sectional views showing manufacturing steps of the substrate with a metal film pattern according to the first embodiment.

第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法は、図2に示すように、少なくとも以下のステップからなる。まず、基体10上に金属膜20を成膜する(ステップ1、図3A)。次いで、金属膜20の表面上に光反応性接着層30、疎水性のレジスト膜40をこの順に成膜し、かつ光反応性接着層30の活性光線照射によって光反応性接着層30の接着性を発現させる(ステップ2、図3B)。   The manufacturing method of the base | substrate with a metal film pattern which concerns on 1st Embodiment consists of at least the following steps, as shown in FIG. First, the metal film 20 is formed on the substrate 10 (step 1, FIG. 3A). Next, the photoreactive adhesive layer 30 and the hydrophobic resist film 40 are formed in this order on the surface of the metal film 20, and the photoreactive adhesive layer 30 has an adhesive property by actinic ray irradiation. Is expressed (step 2, FIG. 3B).

その後,凹凸パターンを有するモールド50を用いて加熱成型により、成膜したレジスト膜40に凹凸パターンを転写してレジスト膜パターン41を得る(ステップ3、図3C、図3D)。その後、レジスト膜40に形成された凹凸パターンの凹部において、金属膜表面を露出させるために、残渣除去(残膜除去)を行う(ステップ4、図3E)。次に、レジスト膜パターン41をマスクにしてウェットエッチング工程により金属膜のパターンを得る(ステップ5、図3G)。従来の方法によれば、レジスト膜40の凸部(若しくはモールド50の凹部)と実質的に同じパターンサイズの金属膜パターンを形成する。一方、本発明によれば、レジスト膜40と実質的に同じパターンサイズの金属膜パターンに対し、さらにウェットエッチング処理が続けられる。ここでは、説明の便宜上、モールド50の凹凸と実質的に同じサイズの金属膜のパターンを等倍−金属膜パターン22と称する(図3F参照)。   Thereafter, the concavo-convex pattern is transferred to the formed resist film 40 by heat molding using the mold 50 having the concavo-convex pattern to obtain a resist film pattern 41 (step 3, FIG. 3C, FIG. 3D). Thereafter, residue removal (residual film removal) is performed in order to expose the metal film surface in the concave portions of the concave-convex pattern formed in the resist film 40 (step 4, FIG. 3E). Next, a metal film pattern is obtained by a wet etching process using the resist film pattern 41 as a mask (step 5, FIG. 3G). According to the conventional method, a metal film pattern having substantially the same pattern size as the convex portion of the resist film 40 (or the concave portion of the mold 50) is formed. On the other hand, according to the present invention, the wet etching process is further continued on the metal film pattern having substantially the same pattern size as the resist film 40. Here, for convenience of explanation, a metal film pattern having substantially the same size as the unevenness of the mold 50 is referred to as a 1 × -metal film pattern 22 (see FIG. 3F).

等倍−金属膜パターン22に対して、本発明においては、さらにウェットエッチング工程を実施するので、等倍−金属膜パターン22がサイドエッチングされることになる。これにより、等倍−金属膜パターン22の側壁のダウンサイジングが生じる。換言すると、レジスト膜パターン41よりもその下層に配置される金属膜の平面視上のパターンサイズが小さくなり、微細化したパターンを得ることができる。これらの工程を経て、金属膜パターン21が得られる。   In the present invention, since the wet etching process is further performed on the equal magnification-metal film pattern 22, the equal magnification-metal film pattern 22 is side-etched. Thereby, downsizing of the side wall of the equal-size metal film pattern 22 occurs. In other words, the pattern size in plan view of the metal film disposed below the resist film pattern 41 becomes smaller, and a finer pattern can be obtained. Through these steps, the metal film pattern 21 is obtained.

なお、用途に応じて、レジスト膜パターン41と光反応性接着層31、又は/及びレジスト膜パターン41を残してもよいが、第1実施形態においては、その後、レジスト膜パターン41、光反応性接着層パターン31を除去することにより、図1に示す金属膜パターン付き基体1を得る。金属膜パターン21の表面に金属酸化物を有する場合、金属膜パターン21の低抵抗化を実現する等の目的により、光反応性接着層30と同時、若しくは順に金属酸化物を除去してもよい。以下、各ステップの詳細と、微細なパターン化が可能な理由について説明する。   Depending on the application, the resist film pattern 41 and the photoreactive adhesive layer 31 and / or the resist film pattern 41 may be left. However, in the first embodiment, the resist film pattern 41, the photoreactive property is subsequently used. By removing the adhesive layer pattern 31, the substrate 1 with a metal film pattern shown in FIG. 1 is obtained. When a metal oxide is present on the surface of the metal film pattern 21, the metal oxide may be removed simultaneously or sequentially with the photoreactive adhesive layer 30 for the purpose of realizing a reduction in resistance of the metal film pattern 21. . Hereinafter, the details of each step and the reason why fine patterning is possible will be described.

ステップ1において、基体10上に金属膜20を成膜する前に、通常、酸素反応性イオンエッチングや紫外線/オゾンなどの洗浄処理により基体10を洗浄して基体10の表面を清浄化する。金属膜20の成膜方法は特に限定されず、公知の方法を制限なく利用できる。例えば、スパッタリング法や真空蒸着法等の乾式めっき法、及び電解めっき法、スズやパラジウム等をめっき成長させる核として用い、めっきする金属を成長させる無電解めっき法等の湿式めっき法等が挙げられる。緻密な膜を形成し、高精度な微細パターンを得る観点からは、スパッタリング法や電子線蒸着法等が好ましい。   In step 1, before the metal film 20 is formed on the substrate 10, the surface of the substrate 10 is usually cleaned by cleaning the substrate 10 by a cleaning process such as oxygen reactive ion etching or ultraviolet / ozone. The method for forming the metal film 20 is not particularly limited, and any known method can be used without limitation. For example, a dry plating method such as a sputtering method or a vacuum deposition method, an electroplating method, a wet plating method such as an electroless plating method for growing a metal to be plated, and the like as a nucleus for plating growth of tin, palladium or the like. . From the viewpoint of forming a dense film and obtaining a highly accurate fine pattern, a sputtering method, an electron beam evaporation method, or the like is preferable.

金属膜20の材料は、前述したとおり、その表面に金属酸化物が形成されていてもよく、各種用途において好適に適用される金属を本発明においても好適に適用できる。ナノインプリント技術で用いるモールド用途に好適なクロムや金等を本発明に好適に適用できる。また、例えば、太陽電池やタッチパネル等の電極用途に好適に用いられる銀や、配線用途に好適に用いられる銅やアルミニウム、フォトマスクやフラットパネルディスプレイの遮光層に好適に用いられるクロム、電磁波制御フィルター用途に好適に適用できる銀、白金、金等を本発明においても好適に適用できる。   As described above, the material of the metal film 20 may have a metal oxide formed on the surface thereof, and metals that are suitably applied in various applications can also be suitably applied in the present invention. Chromium, gold, and the like suitable for mold use used in the nanoimprint technology can be suitably applied to the present invention. Also, for example, silver suitably used for electrode applications such as solar cells and touch panels, copper and aluminum suitably used for wiring applications, chromium suitably used for light shielding layers of photomasks and flat panel displays, and electromagnetic wave control filters Silver, platinum, gold, and the like that can be suitably applied for use can also be preferably applied in the present invention.

金属膜20の膜厚は、用途に応じて適宜設計可能であり特に限定されない。膜厚の好適な範囲は、用いる材料や、パターンサイズにより変動し得るので一概には言えないが、エッチング時間を考慮すると1μm以下が好ましく、膜面の平滑性の観点からは5nm以上であることが好ましい。   The film thickness of the metal film 20 can be appropriately designed according to the application and is not particularly limited. The preferable range of the film thickness cannot be generally described because it can vary depending on the material used and the pattern size. However, in consideration of the etching time, it is preferably 1 μm or less, and 5 nm or more from the viewpoint of the smoothness of the film surface. Is preferred.

ステップ2において、光反応性接着層30は、金属膜20とレジスト膜40との間に配設され、これらと強固に接着する役割を担う。光反応性接着層30を形成する光反応性化合物は、以下の条件を満足するものであればよく、特に限定されない。すなわち、(1)金属膜20の金属表面または金属膜20の表面に形成された金属酸化物層に化学的に反応して良好な密着性を示し、(2)光反応性接着層30の活性光線を照射することによって、その上層のレジスト膜40と良好な密着性を有する化合物であれば制限なく用いることができる。光反応性接着層は、微細加工の点から分子サイズの薄膜であることが好ましく、吸着単分子膜であることが望ましい。光反応性化合物の活性光線の帯域は、特に限定されないが、光反応性接着層の密着効果の発現を短時間で行う点で、紫外光線帯域であることが好ましい。   In Step 2, the photoreactive adhesive layer 30 is disposed between the metal film 20 and the resist film 40 and plays a role of firmly bonding to these. The photoreactive compound that forms the photoreactive adhesive layer 30 is not particularly limited as long as it satisfies the following conditions. That is, (1) the metal surface of the metal film 20 or the metal oxide layer formed on the surface of the metal film 20 chemically reacts to show good adhesion, and (2) the activity of the photoreactive adhesive layer 30 Any compound can be used without limitation as long as it is a compound having good adhesion to the upper resist film 40 by irradiation with light. The photoreactive adhesive layer is preferably a molecular-sized thin film from the viewpoint of microfabrication, and is preferably an adsorption monomolecular film. The actinic ray band of the photoreactive compound is not particularly limited, but the ultraviolet ray band is preferable from the viewpoint of developing the adhesion effect of the photoreactive adhesive layer in a short time.

第1実施形態において、金属膜20上に光反応性接着層30を形成する方法は、液相法や気相法などの公知の方法を用いることができる。例えば、第1に金属膜20に対してUV/オゾン処理などを施し金属膜20の表面を洗浄する。次に、液相法では、光反応性化合物を溶媒に溶解させた溶液を、スピンコート法、浸漬法、スプレイコート法、フローコート法、ロールコート法、ダイコート法等により、金属膜上に成膜・反応後、更に送風下、加熱下、減圧下で溶剤である成分を蒸散させる方法が挙げられる。吸着単分子膜を形成させるには、前記反応後、清浄な溶剤で金属膜20の表面を洗浄後に溶剤を蒸散させることが望ましい。   In the first embodiment, a known method such as a liquid phase method or a gas phase method can be used as a method of forming the photoreactive adhesive layer 30 on the metal film 20. For example, first, the metal film 20 is subjected to UV / ozone treatment to clean the surface of the metal film 20. Next, in the liquid phase method, a solution in which a photoreactive compound is dissolved in a solvent is formed on a metal film by spin coating, dipping, spray coating, flow coating, roll coating, die coating, or the like. After the membrane / reaction, a method of evaporating the solvent component under blowing, heating, or reduced pressure can be used. In order to form an adsorption monomolecular film, it is desirable to evaporate the solvent after washing the surface of the metal film 20 with a clean solvent after the reaction.

光反応性化合物含有溶液に用いる溶媒は、光反応性化合物を溶解させ、かつ光反応性化合物と反応しない溶媒であればよい。作業環境の点からエタノールやトルエンが好ましい。
光反応性化合物を溶媒に溶解させた溶液において、光反応性化合物の濃度は、通常0.0001〜0.1mol/dmの範囲である。濃度を0.001mol/dm以上とすることにより、光反応性化合物の層を均質に形成できる。また、濃度を0.1mol/dm以下とすることにより、十分な効果が得られ経済的である。
The solvent used for the photoreactive compound-containing solution may be any solvent that dissolves the photoreactive compound and does not react with the photoreactive compound. Ethanol and toluene are preferable from the viewpoint of the working environment.
In a solution in which a photoreactive compound is dissolved in a solvent, the concentration of the photoreactive compound is usually in the range of 0.0001 to 0.1 mol / dm 3 . By setting the concentration to 0.001 mol / dm 3 or more, the layer of the photoreactive compound can be formed uniformly. Further, when the concentration is 0.1 mol / dm 3 or less, a sufficient effect is obtained and it is economical.

気相法を用いる場合、例えば、金属膜20を有する基体10と光反応性化合物とを同一容器に入れ、窒素雰囲気下で密封し、加熱する方法が挙げられる。加熱温度は、光反応性化合物が揮発し、かつ分解しなければ問題なく、好ましくは140〜250℃である。加熱時間は、好ましくは5〜120分である。   In the case of using the vapor phase method, for example, there is a method in which the base 10 having the metal film 20 and the photoreactive compound are put in the same container, sealed in a nitrogen atmosphere, and heated. The heating temperature is 140 to 250 ° C., preferably without any problem unless the photoreactive compound is volatilized and decomposes. The heating time is preferably 5 to 120 minutes.

レジスト膜40は、金属膜パターン21を得るための被加工層でありマスクパターンとしての役割を担う。レジスト膜40は、光反応性接着層30の上層の少なくともパターン形成領域に塗膜することにより得られる。レジスト膜40は、微細パターンを可能にするために疎水性高分子であって、熱可塑性樹脂を主成分として用いる。   The resist film 40 is a layer to be processed for obtaining the metal film pattern 21 and plays a role as a mask pattern. The resist film 40 is obtained by coating at least a pattern formation region on the upper layer of the photoreactive adhesive layer 30. The resist film 40 is a hydrophobic polymer for enabling a fine pattern and uses a thermoplastic resin as a main component.

好ましい光反応性接着層30に用いる光反応性化合物の一例として、下記化合物(1)のようなベンゾフェノン骨格を有するチオール化合物や下記化合物(2)のようなベンゾフェノン骨格を有するシラン化合物が挙げられる。
式中のnは1〜20の整数を表す。
化合物(1)において、原料入手の容易さ、合成の容易さ、熱可塑性樹脂との光反応性及び金属膜への密着性の観点から、最も好ましいものは、n=10であり、具体的には、4−(10−メルカプトデシルオキシ)ベンゾフェノンを用いることが特に好ましい。
Examples of the photoreactive compound used for the preferred photoreactive adhesive layer 30 include thiol compounds having a benzophenone skeleton such as the following compound (1) and silane compounds having a benzophenone skeleton such as the following compound (2).
N in the formula represents an integer of 1 to 20.
In the compound (1), n = 10 is most preferable from the viewpoint of easy availability of raw materials, ease of synthesis, photoreactivity with a thermoplastic resin, and adhesion to a metal film, and specifically, Is particularly preferably 4- (10-mercaptodecyloxy) benzophenone.

式中、R〜Rは、各々独立して、水素基、炭素数1〜3のアルキル基、炭素数1〜3のアルコキシ基、イソシアナト基又はクロロ基を示す。R〜Rのうち少なくとも一つは炭素数1〜3のアルコシキ基、イソシアナト基又はクロロ基である。nは1〜20の整数を表す。
上記式中の反応性シリル基(−SiR)は、トリメトキシシリル基、ジメトキシヒドロシリル基、ジメトキシメチルシリル基、トリクロロシリル基、ジクロロメチルシリル基、クロロジメチルシリル基、トリイソシアナト基であることが好ましく、トリメトキシシリル基であることが特に好ましい。
化合物(2)において、原料入手の容易さ、合成の容易さ、熱可塑性樹脂との光反応性及び金属膜への密着性の観点から、最も好ましいものは、n=3であり、R、R、Rがメトキシ基であり、具体的には、4−{[(3-トリメトキシシリル)プロピル]オキシ}ベンゾフェノンを用いることが特に好ましい。これらの光反応性化合物は特許文献2や特許文献4などに記載の公知の方法で製造できる。
Wherein, R 1 to R 3 represents each independently a hydrogen group, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, an isocyanato group or a chloro group. At least one of R 1 to R 3 is an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, an isocyanato group, or a chloro group. n represents an integer of 1 to 20.
The reactive silyl group (—SiR 1 R 2 R 3 ) in the above formula is a trimethoxysilyl group, a dimethoxyhydrosilyl group, a dimethoxymethylsilyl group, a trichlorosilyl group, a dichloromethylsilyl group, a chlorodimethylsilyl group, or a triisocyanato. It is preferably a group, and particularly preferably a trimethoxysilyl group.
In the compound (2), n = 3 is most preferable from the viewpoints of availability of raw materials, ease of synthesis, photoreactivity with a thermoplastic resin, and adhesion to a metal film, and R 1 , R 2 and R 3 are methoxy groups, and specifically, 4-{[(3-trimethoxysilyl) propyl] oxy} benzophenone is particularly preferably used. These photoreactive compounds can be produced by known methods described in Patent Document 2, Patent Document 4, and the like.

化合物(1)と(2)は、ベンゾフェノン骨格の2位の位置に置換基を有しない。そのため、ラジカルによる水素引き抜き反応を、分子内だけでなく分子間でも進行させることができる。より具体的には、紫外線照射によって、化合物(1)と(2)におけるベンゾフェノン骨格のカルボニル基が励起してビラジカルが発生する。ベンゾフェノン骨格の酸素原子上に発生するラジカルは、レジスト膜40を形成する疎水性高分子の炭化水素基から水素原子を速やかに引き抜いて、アルコールに変化する。一方、ベンゾフェノン骨格の炭素上に発生するラジカルは、レジスト膜を形成する樹脂の炭化水素上に生じたラジカルと再結合して共有結合を形成する。これにより、化合物(1)においては、チオール基が金属膜20に対して化学吸着するとともに、ベンゾフェノン基がレジスト膜40と界面で共有結合を形成できる。また、化合物(2)においては、反応性シリル基が水酸基で覆われた金属酸化膜を有する金属膜20に対して吸着して加水分解反応、後続の縮合反応を起こして化学吸着するとともに、ベンゾフェノン基がレジスト膜40と共有結合を形成できる。その結果、金属膜20とレジスト膜40が、光反応性接着層30を介して化学的に強固に接着する。   Compounds (1) and (2) do not have a substituent at the 2-position of the benzophenone skeleton. Therefore, the hydrogen abstraction reaction by radicals can proceed not only within the molecule but also between the molecules. More specifically, irradiation with ultraviolet rays excites the carbonyl group of the benzophenone skeleton in compounds (1) and (2) to generate a biradical. The radical generated on the oxygen atom of the benzophenone skeleton quickly extracts a hydrogen atom from the hydrocarbon group of the hydrophobic polymer forming the resist film 40 and changes to alcohol. On the other hand, radicals generated on carbon of the benzophenone skeleton recombine with radicals generated on the hydrocarbon of the resin forming the resist film to form a covalent bond. Thereby, in the compound (1), the thiol group is chemically adsorbed to the metal film 20 and the benzophenone group can form a covalent bond with the resist film 40 at the interface. In the compound (2), the reactive silyl group is adsorbed to the metal film 20 having a metal oxide film covered with a hydroxyl group to cause a hydrolysis reaction and a subsequent condensation reaction to be chemically adsorbed, and benzophenone. The group can form a covalent bond with the resist film 40. As a result, the metal film 20 and the resist film 40 are chemically and firmly bonded via the photoreactive adhesive layer 30.

金属膜20の表面には、成膜後に大気下で自然に形成される金属酸化物層が形成されていてもよい。金属膜20の表面に金属酸化物層がない場合(例えば、金)、特許文献2の特開2009−73809号公報と同様に、チオール基を含む光反応性化合物から光反応性接着層を形成させることが好ましい。金属膜20の表面に金属酸化物層がある場合(例えば、クロム、銅、銀)には、特許文献4の特開2011−111636号公報と同様に、トリメトキシシリル基等の反応性シリル基を含む光反応性化合物から光反応性密着層を形成させることが好ましい。なお、銀は、チオール基を含む光反応性化合物も好適に適用できる。前記チオール基を含む光反応性化合物から光反応性接着層を形成させる場合、気相法や液相法が好適であり、前記反応性シリル基であるメトキシ基などを用いる場合には、吸着単分子膜を形成しやすくなる観点から気相法の方が液相法より好適である。
なお、本発明の製造方法を経て得られる最終的な金属膜パターン21の表面は、金属酸化物の存在の有無を問わない。すなわち、最終的に得られる金属膜パターン21の表面には、金属酸化物が実質的に形成されていないものでもよい。
On the surface of the metal film 20, a metal oxide layer that is naturally formed in the air after film formation may be formed. When there is no metal oxide layer on the surface of the metal film 20 (for example, gold), a photoreactive adhesive layer is formed from a photoreactive compound containing a thiol group, as in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-73809 of Patent Document 2. It is preferable to make it. When there is a metal oxide layer on the surface of the metal film 20 (for example, chromium, copper, silver), a reactive silyl group such as a trimethoxysilyl group is disclosed, as in JP 2011-111636 A. It is preferable to form a photoreactive adhesive layer from a photoreactive compound containing. In addition, the photoreactive compound containing a thiol group can also be applied suitably for silver. When a photoreactive adhesive layer is formed from the photoreactive compound containing the thiol group, a gas phase method or a liquid phase method is preferable. When a methoxy group that is the reactive silyl group is used, an adsorption unit is used. From the viewpoint of facilitating the formation of a molecular film, the vapor phase method is preferable to the liquid phase method.
It should be noted that the final surface of the metal film pattern 21 obtained through the manufacturing method of the present invention may or may not have a metal oxide. That is, the metal film pattern 21 finally obtained may be substantially free of metal oxide on the surface.

疎水性高分子を形成する材料としては、(1)疎水性を有する常温固体のポリマーであり、(2)溶剤に可溶であり、(3)ウェットエッチングに用いる薬液に対して不溶なポリマーを用いる。一例として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)、ポリスチレン、ポリビニルトルエン、ポリベンジルメタクリレート、ポリカーボネート、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、環状ポリオレフィン、ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene)樹脂、AS(Acrylonitrile Styrene)樹脂などが挙げられる。これらは、単独で、若しくはブレンドして用いることができる。また、これらを主構造とする共重合体ポリマーも好適に用いることができる。   As materials for forming the hydrophobic polymer, (1) a room temperature solid polymer having hydrophobicity, (2) soluble in a solvent, and (3) a polymer insoluble in a chemical used for wet etching. Use. Examples include polymethyl methacrylate (PMMA), polystyrene, polyvinyl toluene, polybenzyl methacrylate, polycarbonate, low density polyethylene, high density polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, cyclic polyolefin, ABS (Acrylonitrile Butadiene Styrene) resin, AS (Acrylonitrile Styrene). ) Resins. These can be used alone or blended. Moreover, the copolymer polymer which has these as main structures can also be used suitably.

安価で容易に入手できる観点からは、ポリスチレン系、ポリメチルメタクリレート系のポリマーが好ましい。前記「ポリスチレン系」とは、主構造にポリスチレン骨格を有するポリマー、主成分にポリスチレン骨格を有するポリマー、共重合体の主成分にポリスチレン骨格を有するポリマー、変性ポリスチレンを表す。また、ウェットエッチング時にレジスト膜パターンの耐薬液性が高い観点から、非極性ポリマーが好ましい。このようなポリマーとして、ポリスチレン系ポリマー、ポリビニルトルエン系、環状ポリオレフィン系のポリマーを挙げることができる。これら炭化水素基からなる熱可塑性樹脂を用いた場合、その吸水性の低さからウェットエッチング液がレジスト内へ浸入しにくくなるため、レジスト膜厚を薄くすることが可能であり、これにより熱ナノインプリント成型における成型時間を短縮すること、またウェットエッチング液の攪拌効率が向上し矩形性の良い金属膜パターンを作製することが可能となる。   From the viewpoint of being inexpensive and easily available, polystyrene and polymethyl methacrylate polymers are preferred. The “polystyrene-based” represents a polymer having a polystyrene skeleton as a main structure, a polymer having a polystyrene skeleton as a main component, a polymer having a polystyrene skeleton as a main component of a copolymer, and modified polystyrene. Moreover, a nonpolar polymer is preferable from the viewpoint of high chemical resistance of the resist film pattern during wet etching. Examples of such polymers include polystyrene polymers, polyvinyl toluene polymers, and cyclic polyolefin polymers. When using thermoplastic resins composed of these hydrocarbon groups, it is difficult for the wet etching solution to penetrate into the resist due to its low water absorption, so it is possible to reduce the resist film thickness. It is possible to shorten the molding time in molding, improve the stirring efficiency of the wet etching solution, and produce a metal film pattern with good rectangularity.

第1実施形態において、レジスト膜40の形成方法は、例えば、疎水性高分子を溶媒に溶解させた溶液を、スピンコート法、浸漬法、スプレイコート法、フローコート法、ロールコート法、ダイコート法等により成膜し、更に送風下、加熱下、減圧下で溶媒を蒸散させることによって行うことができる。
溶媒は、用いる疎水性高分子が溶解すれば良く、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノントルエン、キシレンなどが挙げられる。
また、レジスト膜40を形成するための組成物は、疎水性高分子、溶媒の他に、適宜、添加剤を加えてもよい。例えば、基体への塗布特性改善のために界面活性剤、レベリング剤等を添加することや、形状検査のための蛍光物質を添加してもよい。これらの界面活性剤、レべリング材の例としては、イオン系、またはノニオン系界面活性剤、あるいはシリコーン誘導体、フッ素誘導体が挙げられる。蛍光物質の例としては、アクリジン系蛍光物質、アントラセン系蛍光物質、ローダミン系蛍光物質、ピロメテン系蛍光物質、ペリレン系蛍光物質が挙げられる。
In the first embodiment, the resist film 40 is formed by, for example, using a solution obtained by dissolving a hydrophobic polymer in a solvent as a spin coating method, a dipping method, a spray coating method, a flow coating method, a roll coating method, or a die coating method. The film can be formed by, for example, evaporation, and the solvent can be evaporated under blowing, heating, or reduced pressure.
The solvent only needs to dissolve the hydrophobic polymer to be used, and examples thereof include methyl ethyl ketone, cyclohexanone toluene, and xylene.
In addition to the hydrophobic polymer and the solvent, the composition for forming the resist film 40 may appropriately contain an additive. For example, a surfactant, a leveling agent or the like may be added to improve the coating properties on the substrate, or a fluorescent material for shape inspection may be added. Examples of these surfactants and leveling materials include ionic or nonionic surfactants, silicone derivatives, and fluorine derivatives. Examples of fluorescent materials include acridine fluorescent materials, anthracene fluorescent materials, rhodamine fluorescent materials, pyromethene fluorescent materials, and perylene fluorescent materials.

疎水性高分子を溶媒に溶解させた溶液において、疎水性高分子の濃度は、通常0.1〜10質量%の範囲である。0.1質量%より低濃度の場合、疎水性高分子の膜厚が薄くなり過ぎ、レジストとしての機能を成さない可能性がある。10質量%より高濃度の場合、膜厚の均一性が保てなく恐れがある。   In a solution in which a hydrophobic polymer is dissolved in a solvent, the concentration of the hydrophobic polymer is usually in the range of 0.1 to 10% by mass. When the concentration is lower than 0.1% by mass, the thickness of the hydrophobic polymer becomes too thin, and it may not function as a resist. If the concentration is higher than 10% by mass, the film thickness may not be maintained.

レジスト膜40の主成分である疎水性高分子の重量平均分子量は、5,000〜1,000,000g/molであることが好ましく、20,000〜500,000g/molであることが特に好ましい。分子量が5,000g/mol未満であるとレジスト膜40が膜厚200nm程度である場合に、ウェットエッチングの薬液が浸透してマスクとしての機能が低下することがある。分子量が1,000,000g/mol以上であると、ガラス転移温度以上でも粘性が高く、加熱成型を高速に行うことが困難となる。   The weight average molecular weight of the hydrophobic polymer that is the main component of the resist film 40 is preferably 5,000 to 1,000,000 g / mol, and particularly preferably 20,000 to 500,000 g / mol. . When the molecular weight is less than 5,000 g / mol, when the resist film 40 has a thickness of about 200 nm, the chemical solution for wet etching may penetrate and the function as a mask may be deteriorated. When the molecular weight is 1,000,000 g / mol or higher, the viscosity is high even at the glass transition temperature or higher, and it is difficult to perform heat molding at high speed.

レジスト膜の厚さは、後述するウェットエッチングに適用可能であればよく、その厚さは限定されないが、金属膜20の保護能力及び疎水性高分子を除去する際の除去容易さの観点から、0.05〜2μmが好ましく、0.1〜1.0μmがより好ましい。疎水性高分子は、2層以上であっても良く、例えば、後述するウェットエッチング用基体に紫外線を照射した後に、再度疎水性高分子層を形成してもよい。   The thickness of the resist film only needs to be applicable to wet etching described below, and the thickness is not limited, but from the viewpoint of the protective ability of the metal film 20 and the ease of removal when removing the hydrophobic polymer, 0.05-2 micrometers is preferable and 0.1-1.0 micrometer is more preferable. The hydrophobic polymer may be composed of two or more layers. For example, the hydrophobic polymer layer may be formed again after irradiating the substrate for wet etching described later with ultraviolet rays.

光反応性接着層30の接着性発現は、光反応性接着層の活性光線を照射することにより行われる。化合物(1)と(2)のようなベンゾフェノン系化合物の場合には、通常、波長200〜400nmの紫外線を照射することにより行うことが好ましい。この紫外線照射によって、金属膜20とレジスト膜40が光反応性接着層30を介して化学的に強固に接着される。   Adhesive expression of the photoreactive adhesive layer 30 is performed by irradiating actinic rays of the photoreactive adhesive layer. In the case of benzophenone-based compounds such as compounds (1) and (2), it is usually preferable to irradiate with ultraviolet rays having a wavelength of 200 to 400 nm. By this ultraviolet irradiation, the metal film 20 and the resist film 40 are chemically and firmly bonded via the photoreactive adhesive layer 30.

紫外線照射の光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、Hg−Xe灯、ハロゲンランプを用いることができ、疎水性高分子に用いる樹脂の吸収帯を考慮して、適宜、カットオフフィルター等を使用することができる。200nm以上の波長は、疎水性高分子に対する透過率が高く、使用する光源が安価であることから好ましい。400nm以下の波長とすることで、ベンゾフェノン構造由来の光誘起ラジカルを効率よく形成することができることから好ましい。比較的安価な光源である低圧水銀灯から放射される波長254nmの紫外線を照射することが特に好ましい。   As a light source for ultraviolet irradiation, for example, a low pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, an Hg-Xe lamp, or a halogen lamp can be used. An off filter or the like can be used. A wavelength of 200 nm or more is preferable because the transmittance to the hydrophobic polymer is high and the light source used is inexpensive. A wavelength of 400 nm or less is preferable because a photo-induced radical derived from a benzophenone structure can be efficiently formed. It is particularly preferable to irradiate ultraviolet rays having a wavelength of 254 nm emitted from a low-pressure mercury lamp which is a relatively inexpensive light source.

波長254nmの紫外線の露光量は、0.5〜5J/cmであることが好ましい。紫外線の照射エネルギーは、検出波長254nmにおいて通常0.1〜5J/cmである。0.1J/cm未満の紫外線の照射エネルギーでは、金属膜20とレジスト膜40が光反応性接着層30の化学的な接着が不十分になることがあり、熱ナノインプリントによるレジスト膜40の成型時に脱濡れによりレジスト膜のパターン欠陥が生じることがある。また、5J/cm以上の紫外線の照射エネルギーでは、レジスト膜を構成する疎水性高分子の解重合が起こり、分子量の低下に基づいてウェットエッチングに対するレジスト機能の低下を招いたり、疎水性高分子の架橋反応が起こり、分子量の増加に基づいて加熱成型が困難になったりすることがある。 The exposure amount of ultraviolet light having a wavelength of 254 nm is preferably 0.5 to 5 J / cm 2 . The irradiation energy of ultraviolet rays is usually 0.1 to 5 J / cm 2 at a detection wavelength of 254 nm. When the irradiation energy of ultraviolet rays is less than 0.1 J / cm 2, the chemical adhesion of the photoreactive adhesive layer 30 between the metal film 20 and the resist film 40 may be insufficient, and the resist film 40 is molded by thermal nanoimprinting. Sometimes, pattern defects of the resist film may occur due to dewetting. In addition, when the irradiation energy of ultraviolet rays is 5 J / cm 2 or more, the depolymerization of the hydrophobic polymer constituting the resist film occurs, resulting in a decrease in the resist function against wet etching based on the decrease in the molecular weight. The cross-linking reaction may occur, and heat molding may become difficult based on the increase in molecular weight.

基体10の波長254nmに対する透過性が低い場合には、レジスト膜40を形成後、光反応性接着層30の活性光線をレジスト膜40側から光反応性接着層30に対して照射する。基体10の波長254nmに対する透過性が高い場合には、基体10側から光反応性接着層30に対して照射してもよい。また、レジスト膜40の活性光線の光透過性が良好でない場合には、活性光線の光透過が可能な膜厚のレジスト膜40を成膜した後に紫外線の照射を行い、再度疎水性高分子膜を成膜してレジスト機能を示すのに適した膜厚のレジスト膜40を成膜してもよい。   When the transmittance of the substrate 10 with respect to the wavelength of 254 nm is low, after the resist film 40 is formed, the photoreactive adhesive layer 30 is irradiated with the actinic ray of the photoreactive adhesive layer 30 from the resist film 40 side. When the transparency of the substrate 10 with respect to the wavelength of 254 nm is high, the photoreactive adhesive layer 30 may be irradiated from the substrate 10 side. If the resist film 40 has poor light transmittance for actinic rays, the resist film 40 having a thickness capable of transmitting actinic rays is formed, and then irradiated with ultraviolet rays. A resist film 40 having a thickness suitable for exhibiting a resist function may be formed.

ステップ3において、凹凸パターンを形成したモールド50を用いて加熱成型により、成膜したレジスト膜40に凹凸パターンを転写してレジスト膜パターン41を得る。加熱成型の方法としては公知の方法が利用可能であり、平行平板方式の1対1の転写、ロール・トゥー・ロール、シート・トゥー・シートなどの方法が挙げられる。図3Cに示すようなモールド50を用意する。次いでレジスト膜を構成する疎水性高分子のガラス転移温度以上での加温によりレジスト膜40を軟化させ、モールド50を押し付ける。これにより、被加工層であるレジスト膜40が変形する。その後、ガラス転移温度未満に冷却してレジスト膜40を固化させることにより、レジスト膜40にモールド50の凹凸を転写する。そして、モールド50を離型させる。これらの工程を経てレジスト膜パターン41を得る。   In step 3, the concavo-convex pattern is transferred to the formed resist film 40 by heat molding using the mold 50 in which the concavo-convex pattern is formed to obtain a resist film pattern 41. A known method can be used as the heat molding method, and examples include parallel plate type one-to-one transfer, roll-to-roll, and sheet-to-sheet methods. A mold 50 as shown in FIG. 3C is prepared. Next, the resist film 40 is softened by heating at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the hydrophobic polymer constituting the resist film, and the mold 50 is pressed. Thereby, the resist film 40 which is a layer to be processed is deformed. Thereafter, the unevenness of the mold 50 is transferred to the resist film 40 by cooling to below the glass transition temperature and solidifying the resist film 40. Then, the mold 50 is released. Through these steps, a resist film pattern 41 is obtained.

モールド50は、表面に、酸化シリコン、合成シリカ、溶融シリカ、石英、ニッケル等の材料を有する平板の表面を、公知の半導体微細加工技術により加工することで、熱ナノインプリント用の凹凸パターンパターンを形成することで調製することができる。例えば、表面が平滑な酸化シリコン、合成シリカ、溶融シリカ、石英の場合は、ポジ型レジストを塗布し、レーザ描画装置によりレジストにレーザ描画する。その後、現像を行うと、レーザ照射部のレジストが除去され、平板上のレーザ未照射部のレジストが残存する。CHF/Oプラズマ等のドライエッチングにより、レジストのポジ像を、ドライエッチングのエッチングマスクに用いてSiOをエッチングする。その後、剥離液に浸漬してレジストのポジ像を除き、洗浄することにより、平板の表面に凹部を形成できる。レジストの離型性を促進する観点から、フルオロカーボン含有シランカップリング剤等の離型剤による処理を行ってもよい。 The mold 50 forms a concavo-convex pattern pattern for thermal nanoimprinting by processing the surface of a flat plate having a material such as silicon oxide, synthetic silica, fused silica, quartz, nickel on the surface by a known semiconductor micromachining technique. Can be prepared. For example, in the case of silicon oxide having a smooth surface, synthetic silica, fused silica, or quartz, a positive resist is applied and laser drawing is performed on the resist by a laser drawing apparatus. Thereafter, when development is performed, the resist of the laser irradiation portion is removed, and the resist of the laser non-irradiation portion on the flat plate remains. By dry etching such as CHF 3 / O 2 plasma, SiO X is etched using the positive image of the resist as an etching mask for dry etching. Then, a recess can be formed on the surface of the flat plate by immersing in a stripping solution to remove the positive image of the resist and washing. From the viewpoint of promoting the release property of the resist, a treatment with a release agent such as a fluorocarbon-containing silane coupling agent may be performed.

レーザ描画法によれば、モールド作製時間を大幅に短縮させることができるので、モールドの大面積化用途に特に好適である。また、密着マスク方式のフォトリソグラフィ法なども好適に適用できる。また、電子線描画法を適用してもよい。いずれの方法においても、第1実施形態に係る製造方法を用いることにより、モールドの表面の凹凸パターンの凹部サイズよりも、微細なパターンサイズの金属膜パターンを得ることができる。これらのうちでも、マイクロメートルサイズの凹凸パターンを表面に有するモールド50をレーザ描画法により製造し、サブミクロンサイズの金属膜パターンを得る方法によれば、コスト性を含む生産性・微細加工性の観点において非常に優れている。   According to the laser drawing method, the mold production time can be greatly shortened, and therefore, it is particularly suitable for use in increasing the mold area. Further, a contact mask type photolithography method or the like can also be suitably applied. Further, an electron beam drawing method may be applied. In any method, by using the manufacturing method according to the first embodiment, it is possible to obtain a metal film pattern having a finer pattern size than the concave size of the concave / convex pattern on the surface of the mold. Among these, according to the method of manufacturing a mold 50 having a micrometer-sized uneven pattern on the surface by a laser drawing method to obtain a submicron-sized metal film pattern, productivity and microworkability including cost performance are improved. Very good in terms of view.

このようにして製造されたモールド50は、そのままモールドとして用いることができるが、モールドの表面にニッケル等の金属膜を成膜した後、電鋳プロセス技術を用いてニッケル等の金属膜をさらに厚く被覆したモールドとすることもできる。また、上記平板の表面に、スパッタリング法によってニッケル等の金属膜を成膜した後、フォトレジストや電子線レジストを用いて画像形成を行ってもよい。そして、電鋳プロセス技術により金属膜をさらに厚くして、表面研磨及びレジスト除去を行うことにより、より安価なニッケル製のモールドを使用することもできる。   The mold 50 manufactured in this way can be used as a mold as it is, but after a metal film such as nickel is formed on the surface of the mold, the metal film such as nickel is further thickened using an electroforming process technique. It can also be a coated mold. Further, after a metal film such as nickel is formed on the surface of the flat plate by a sputtering method, image formation may be performed using a photoresist or an electron beam resist. Further, by making the metal film thicker by electroforming process technology and performing surface polishing and resist removal, it is possible to use a cheaper nickel mold.

熱ナノインプリント装置としては、公知の装置を用いることができる。例えば、加熱冷却部、加圧部、及び減圧部を備えるものを用いることができる。加熱冷却部は、ヒーターと水冷構造を内蔵するステージからなり、レジスト膜を有する基体をステージに設置し、加熱することにより、レジスト膜を軟化及び冷却させる。加圧部では、レジスト膜を有する基体に凹凸パターンのモールドを押し付ける。レジスト膜が軟化した基体に、モールドの微細な凹凸構造を加圧することにより、凹凸パターンを転写する。減圧部では、基体に対してモールドを押し付ける際に、減圧状態とする。これにより、モールドの凹凸パターンにレジスト膜を効率よく追従させることができる。   As the thermal nanoimprint apparatus, a known apparatus can be used. For example, what is provided with a heating-cooling part, a pressurization part, and a pressure reduction part can be used. The heating / cooling unit includes a stage including a heater and a water cooling structure, and a substrate having a resist film is placed on the stage and heated to soften and cool the resist film. In the pressurizing unit, a mold having a concavo-convex pattern is pressed against a substrate having a resist film. The concavo-convex pattern is transferred by pressurizing the fine concavo-convex structure of the mold onto the softened substrate of the resist film. In the decompression unit, when the mold is pressed against the substrate, the decompression state is set. Thereby, a resist film can be efficiently made to follow the uneven | corrugated pattern of a mold.

次いで、紫外線を照射したレジスト膜付き基体(図3B)を、熱ナノインプリント装置の加熱冷却ステージに設置する。そして、レジスト膜を形成する熱可塑性樹脂のガラス転移温度よりも20〜100℃高い温度で加熱する(加熱工程)。熱可塑性樹脂のガラス転移温度から20℃以上高い温度で加熱することで、熱可塑性樹脂がゴム状態となり十分に軟化するため、転写されたパターンのエッジ部分が丸くなることを防止できる。次いで、熱可塑性樹脂のガラス転移温度より100℃以下の温度で加熱することで、レジスト膜パターン転写後の冷却時に樹脂が大幅に収縮することを防止できる。このため、形成されたレジスト膜パターンの線幅が痩せることを防止できる。   Next, the substrate with the resist film irradiated with ultraviolet rays (FIG. 3B) is placed on the heating / cooling stage of the thermal nanoimprint apparatus. And it heats at 20-100 degreeC temperature higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin which forms a resist film (heating process). By heating at a temperature 20 ° C. or more higher than the glass transition temperature of the thermoplastic resin, the thermoplastic resin becomes a rubber state and is sufficiently softened, so that the edge portion of the transferred pattern can be prevented from being rounded. Next, by heating at a temperature of 100 ° C. or less from the glass transition temperature of the thermoplastic resin, it is possible to prevent the resin from contracting significantly during cooling after the resist film pattern transfer. For this reason, it is possible to prevent the line width of the formed resist film pattern from being reduced.

次いで、凹凸パターンを有するモールド50をレジスト膜40に押し付け(加圧工程)、一定時間保持することで(保持工程)、モールド50の凹凸パターンをレジスト膜40に転写する。モールド50の押し付け圧力は特に限定されないが、一般に1〜100MPaであり、好ましくは5〜20MPaである。モールド50の押し付け時間は、一般に1秒〜10分間であり、好ましくは15〜120秒間である。押し付けの際にモールド50とサンプルの間を減圧状態に保つことが好ましい。これにより、モールド50の微細な凹凸パターンに、レジスト膜40を効率良く追従させることができ、より高精度のパターニングが可能となる。その後、レジスト膜40を形成する疎水性高分子である熱可塑性樹脂のガラス転移温度以下に温度を下げる(冷却工程)。次いで、モールド50をレジスト膜パターン41から離型する(離型工程)。これにより、モールド50の凹凸パターンが転写されたレジスト膜パターン41を得る。   Next, the concave / convex pattern of the mold 50 is transferred to the resist film 40 by pressing the mold 50 having the concave / convex pattern against the resist film 40 (pressing step) and holding the mold 50 for a certain time (holding step). The pressing pressure of the mold 50 is not particularly limited, but is generally 1 to 100 MPa, preferably 5 to 20 MPa. The pressing time of the mold 50 is generally 1 second to 10 minutes, preferably 15 to 120 seconds. It is preferable to maintain a reduced pressure between the mold 50 and the sample during pressing. As a result, the resist film 40 can efficiently follow the fine concavo-convex pattern of the mold 50, and patterning with higher accuracy is possible. Thereafter, the temperature is lowered below the glass transition temperature of the thermoplastic resin which is a hydrophobic polymer forming the resist film 40 (cooling step). Next, the mold 50 is released from the resist film pattern 41 (release process). Thereby, a resist film pattern 41 to which the uneven pattern of the mold 50 is transferred is obtained.

ステップ4において、レジスト膜パターン41の凹部に残存している残渣を除去する。除去する方法は特に限定されないが、酸素リアクティブイオンエッチング処理、又はUV−O処理等によるエッチングや容易に除去することができる。なお、この凹部のレジスト膜パターン41を除去する際に、同時に凹部の光反応性接着層30を除去してもよいし、光反応性接着層30が残存していてもよい。 In step 4, the residue remaining in the recesses of the resist film pattern 41 is removed. There is no particular limitation on the removal method, but etching by oxygen reactive ion etching treatment, UV-O 3 treatment, or the like can be easily removed. In addition, when removing the resist film pattern 41 of this recessed part, the photoreactive adhesive layer 30 of a recessed part may be removed simultaneously, and the photoreactive adhesive layer 30 may remain | survive.

ステップ5において、レジスト膜パターン41をレジストマスクとしてウェットエッチング工程で金属膜20にパターンを形成する。露出した金属膜20の部分をウェットエッチングにより除去することで、金属膜パターン21が形成される。ウェットエッチング方法は特に限定されず、従来のサブトラクティブ法で使用されるウェットエッチング液を用いて行うことができる。ウェットエッチング液の種類は、金属の種類に応じて選択でき、例えば、金属が金や銀の場合、ヨウ素/ヨウ化カリウムを含む水溶液が好ましく用いられる。金属が銅の場合、塩化第二鉄(FeCl)、塩化第二銅(CuCl)、Cu(NHClを含む水溶液が好ましく用いられ、金属がクロムの場合は、硝酸を主に含むエッチング液が好ましく用いられる。 In step 5, a pattern is formed on the metal film 20 by a wet etching process using the resist film pattern 41 as a resist mask. The metal film pattern 21 is formed by removing the exposed portion of the metal film 20 by wet etching. The wet etching method is not particularly limited, and can be performed using a wet etching solution used in a conventional subtractive method. The type of wet etching solution can be selected according to the type of metal. For example, when the metal is gold or silver, an aqueous solution containing iodine / potassium iodide is preferably used. When the metal is copper, an aqueous solution containing ferric chloride (FeCl 3 ), cupric chloride (CuCl 2 ), Cu (NH 3 ) 4 Cl 2 is preferably used. When the metal is chromium, nitric acid is mainly used. The etching solution contained in is preferably used.

ウェットエッチング方法は、例えば、室温〜50℃の温度下、レジスト膜パターン41でマスクされていない露出した金属膜20にウェットエッチング液をスプレー噴霧する、または基体ごとウェットエッチング液に浸漬して金属膜20をエッチングするにより行ってもよい。   As the wet etching method, for example, a wet etching solution is sprayed on the exposed metal film 20 not masked by the resist film pattern 41 at a temperature of room temperature to 50 ° C., or the substrate is immersed in the wet etching solution to form the metal film. It may be performed by etching 20.

本発明においては、前述したとおり、レジスト膜パターン41の凸部のパターンよりもその下層に配設された金属膜20のパターンサイズが小さくなるように等倍−金属膜パターン21をサイドエッチングする。レジスト膜パターン41をライン&スペースが1μm(1:1)で作製した場合、例えば、縮小率80%以下に金属膜パターン形成するとは、線幅1μmのラインの場合、ラインが800nm以下のサイズに形成することをいう。また、面積1μmのサイズの場合、縮小率80%以下に金属膜パターン形成するとは、800nm以下のサイズに形成することをいう。 In the present invention, as described above, the same-size metal film pattern 21 is side-etched so that the pattern size of the metal film 20 disposed below the convex pattern of the resist film pattern 41 is smaller. When the resist film pattern 41 is formed with a line & space of 1 μm (1: 1), for example, when a metal film pattern is formed with a reduction rate of 80% or less, when the line width is 1 μm, the line has a size of 800 nm or less. It means forming. Further, in the case of a size having an area of 1 μm 2 , forming a metal film pattern with a reduction rate of 80% or less means forming with a size of 800 nm 2 or less.

金属膜パターン21のモールド50の凹部パターンの凹部サイズに対する縮小サイズは、微細加工する観点からは、縮小率90%以下に縮小することが好ましく、縮小率70%以下に縮小することが好ましく、縮小率55%以下に縮小することがより好ましい。縮小率の下限は、レジスト膜パターン41の倒れや、金属膜パターン21の形状不良が生じない範囲において特に限定されない。レジスト膜パターン41の倒れは、パターン形状によるところが大きいので一概には言えないが、縮小率は10%以上であることが好ましい。   The reduction size of the metal film pattern 21 relative to the recess size of the recess pattern of the mold 50 is preferably reduced to a reduction rate of 90% or less, and preferably reduced to a reduction rate of 70% or less, from the viewpoint of fine processing. It is more preferable to reduce the ratio to 55% or less. The lower limit of the reduction ratio is not particularly limited as long as the resist film pattern 41 is not tilted and the metal film pattern 21 is not defective. The collapse of the resist film pattern 41 is largely dependent on the pattern shape and cannot be generally stated, but the reduction ratio is preferably 10% or more.

金属膜パターン21形成後、必要に応じて、光反応性化合物層30及びレジスト膜パターン41を剥離する工程を施す。溶媒洗浄に用いる溶媒は特に限定されず、光反応性化合物層及びレジスト膜パターン41を溶解させることが可能な溶媒であればよい。具体例としては、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、が挙げられる。ドライエッチング処理の具体例としては、UV/オゾンや酸素リアクティブエッチングが挙げられる。溶媒洗浄後にドライエッチング処理を行うことで、レジスト膜パターン41と光反応性接着層30を短時間で除去でき、金属膜パターン21の導電膜を形成できる。   After the metal film pattern 21 is formed, a step of peeling the photoreactive compound layer 30 and the resist film pattern 41 is performed as necessary. The solvent used for solvent cleaning is not particularly limited as long as it can dissolve the photoreactive compound layer and the resist film pattern 41. Specific examples include acetone, methyl ethyl ketone, toluene, and xylene. Specific examples of the dry etching process include UV / ozone and oxygen reactive etching. By performing the dry etching process after the solvent cleaning, the resist film pattern 41 and the photoreactive adhesive layer 30 can be removed in a short time, and the conductive film of the metal film pattern 21 can be formed.

第1実施形態によれば、等倍−金属膜パターン22の縮小率を高めるにつれて、得られる金属膜パターン21のアスペクト比(配線厚/配線幅)が高くなる。また、用いるモールドに対して微細度を高めることが可能となる。第1実施形態によれば、所望の金属膜パターンのサイズよりも大きいサイズのモールドを用意すればよいので、モールドの製造選択肢を増やすことができる。例えば、等倍の金属膜パターン形成時には適用できなかった数100nmオーダーのパターン形成においてレーザ描画法を適用することにより、高生産性と低コスト化を同時に実現できる。   According to the first embodiment, the aspect ratio (wiring thickness / wiring width) of the obtained metal film pattern 21 increases as the reduction ratio of the equal-size metal film pattern 22 increases. Moreover, it becomes possible to raise the fineness with respect to the mold to be used. According to the first embodiment, it is only necessary to prepare a mold having a size larger than the size of a desired metal film pattern, so that the number of mold manufacturing options can be increased. For example, high productivity and low cost can be realized at the same time by applying a laser drawing method in pattern formation on the order of several hundreds of nm, which could not be applied when forming a metal film pattern with the same magnification.

金属膜パターン21を形成するためのウェットエッチング処理の用いる薬液(エッチャント)は、公知の材料を制限なく利用できる。従来のサブトラクティブ法で使用されるウェットエッチング液を用いて行うことができる。ウェットエッチング液の種類は、金属の種類に応じて選択でき、例えば、金属が金や銀の場合、ヨウ素/ヨウ化カリウムを含む水溶液が好ましく用いられる。金属が銅の場合、塩化第二鉄(FeCl)、塩化第二銅(CuCl)、Cu(NHClを含む水溶液が好ましく用いられ、金属がクロムの場合は、硝酸を主に含むエッチング液が好ましく用いられる。 As the chemical solution (etchant) used in the wet etching process for forming the metal film pattern 21, a known material can be used without limitation. It can be performed using a wet etching solution used in a conventional subtractive method. The type of wet etching solution can be selected according to the type of metal. For example, when the metal is gold or silver, an aqueous solution containing iodine / potassium iodide is preferably used. When the metal is copper, an aqueous solution containing ferric chloride (FeCl 3 ), cupric chloride (CuCl 2 ), Cu (NH 3 ) 4 Cl 2 is preferably used. When the metal is chromium, nitric acid is mainly used. The etching solution contained in is preferably used.

なお、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記ステップ以外の他の工程が含まれていてもよい。例えば、上記ステップ5の後、必要に応じて金属膜パターン21の上層に保護膜、絶縁膜、層間絶縁膜、半導体層などを積層してもよい。保護膜は、SiNや、ポリイミド膜等の公知の材料を制限なく利用できる。また、第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体1は、同種、若しくは異種の金属膜パターン付き基体1や光学フィルム等をラミネートなどにより積層してもよい。また、金属膜パターン21は、基体10の両面に形成してもよい。   In addition, in the range which does not deviate from the meaning of this invention, processes other than the said step may be included. For example, after step 5 described above, a protective film, an insulating film, an interlayer insulating film, a semiconductor layer, or the like may be laminated on the upper layer of the metal film pattern 21 as necessary. As the protective film, a known material such as SiN or polyimide film can be used without limitation. In addition, the substrate 1 with a metal film pattern according to the first embodiment may be formed by laminating the same type or different types of substrates 1 with a metal film pattern, an optical film, or the like. Further, the metal film pattern 21 may be formed on both surfaces of the substrate 10.

従来、金属膜パターンを製造する際、モールド50の凹凸パターンと実質的に同じサイズのパターンを転写していた。その主たる理由は、ウェットエッチングのプロセスにおいて、サイドエッチングを行うとレジスト膜が膨潤して良好なパターンが得られないためである。また、金属膜パターンとレジスト膜の界面にウェットエッチングの薬液が侵入して、レジスト膜の剥離が生じ、パターン形状不良や断線が生じるためである。   Conventionally, when manufacturing a metal film pattern, a pattern having substantially the same size as the concave / convex pattern of the mold 50 has been transferred. The main reason is that when the side etching is performed in the wet etching process, the resist film swells and a good pattern cannot be obtained. Another reason is that the wet etching chemical enters the interface between the metal film pattern and the resist film, and the resist film is peeled off, resulting in pattern defects and disconnection.

本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、光反応性接着層を金属膜とレジスト膜の間に介在させ、かつ、レジスト膜として疎水性高分子を用いることによって、驚くべきことに、レジスト膜のパターンサイズよりも縮小するようにサイドエッチングを行っても、高品質な金属膜パターンが得られることがわかった。これは、光反応性化合物層30が金属膜20とレジスト膜40とを強固に結合させ、断線やパターン不良が生じるのを防止することができるためである。また、レジスト膜40の主成分として疎水性高分子を用いることにより、レジスト膜に薬液が侵入するのを防止できるためである。これらの結果、ステップ5におけるサイドエッチング中にレジスト膜40が剥がれて断線が生じたり、パターン不良が生じたりするのを著しく改善することができる。すなわち、第1実施形態によれば、パターン形状を良好に保ちつつ、モールドの凹凸パターンよりも微細加工が可能な金属膜パターン付き基体の製造方法を提供することができる。しかも、ウェットエッチングプロセス(ウェットエッチング時間、薬液の種類、プロセス条件等)を制御するのみで、1つのモールドから、パターン幅、アスペクト比(配線厚/配線幅)を容易に調整して所望のパターンサイズの金属膜パターン付き基体が得られる。このため、生産性・コスト性においても優れている。また、1つのモールドにより、金属膜パターンの抵抗値を容易に調整することができる。さらに、基体として透明素材を用いる場合、金属膜パターンの幅を調整することにより、透過性を容易に調整することができる。   As a result of extensive studies by the present inventors, a resist film is surprisingly obtained by interposing a photoreactive adhesive layer between a metal film and a resist film and using a hydrophobic polymer as the resist film. It was found that a high-quality metal film pattern can be obtained even if side etching is performed so as to reduce the pattern size. This is because the photoreactive compound layer 30 can firmly bond the metal film 20 and the resist film 40 to prevent disconnection or pattern failure. Further, by using a hydrophobic polymer as the main component of the resist film 40, it is possible to prevent the chemical solution from entering the resist film. As a result, it is possible to remarkably improve the resist film 40 being peeled off during the side etching in Step 5 to cause a disconnection or a pattern defect. That is, according to the first embodiment, it is possible to provide a method for manufacturing a substrate with a metal film pattern that can be finely processed as compared with the concave / convex pattern of the mold while maintaining a good pattern shape. Moreover, it is possible to easily adjust the pattern width and aspect ratio (wiring thickness / wiring width) from a single mold by simply controlling the wet etching process (wet etching time, chemical type, process conditions, etc.). A substrate with a metal film pattern of a size is obtained. For this reason, it is excellent in productivity and cost. Further, the resistance value of the metal film pattern can be easily adjusted by one mold. Furthermore, when a transparent material is used as the substrate, the permeability can be easily adjusted by adjusting the width of the metal film pattern.

電子線描画によるモールド製造においては、前述したように、例えば、2インチサイズの円形モールドを作製するには約1週間の時間を要するため、特に、大型のモールドを製造するには不向きであるという問題があった。一方、第1実施形態に係る方法によれば、100nmオーダーの微細な金属膜パターンを、生産性の高いレーザ描画法によって作製したモールドにより実現できるので、大面積でのモールド作製が容易になるという優れた効果がある。なお、レーザ描画法の優位点を説明したが、モールドの製造方法は、特に限定されるものではなく、電子線描画法などの他の方法によってモールドを作製したものに対しても本発明を好適に適用できる。また、第1実施形態は、モールドのマイクロメートルサイズの凹凸パターンの凹部サイズよりも微細なサブミクロンサイズまでの金属膜パターンを形成することができる点において優れているが、金属膜パターンのスケールは特に限定されるものではなく、幅広いサイズのものに対して適用できる。   In mold manufacturing by electron beam drawing, as described above, for example, since it takes about one week to produce a circular mold of 2 inches size, it is particularly unsuitable for manufacturing a large mold. There was a problem. On the other hand, according to the method according to the first embodiment, since a fine metal film pattern on the order of 100 nm can be realized by a mold produced by a highly productive laser drawing method, it is easy to produce a mold in a large area. Has an excellent effect. Although the advantages of the laser drawing method have been described, the mold manufacturing method is not particularly limited, and the present invention is also suitable for a mold produced by another method such as an electron beam drawing method. Applicable to. In addition, the first embodiment is excellent in that a metal film pattern up to a submicron size smaller than the concave size of the micrometer-size concavo-convex pattern of the mold can be formed, but the scale of the metal film pattern is It is not particularly limited, and can be applied to a wide range of sizes.

また、従来のスクリーン印刷やインクジェット印刷で金属ペーストを塗布し金属配線を作製する方法では、金属線幅の下限は10μm程度であるのに対し、第1実施形態に係る熱ナノインプリントリソグラフィ法によれば、レーザ描画法によっても数100nmオーダーの金属膜のパターンを得ることができるという優れた効果を有する。   Further, in the conventional method of applying metal paste by screen printing or ink jet printing to produce metal wiring, the lower limit of the metal line width is about 10 μm, whereas according to the thermal nanoimprint lithography method according to the first embodiment, Also, it has an excellent effect that a metal film pattern of the order of several hundred nm can be obtained even by a laser drawing method.

第1実施形態に係る製造方法によれば、高い精度で基体上に微細な金属配線を形成できるため、例えば、0.01μm〜10μmの線幅の微細な金属膜パターンを多数配列させることが可能である。これら金属膜パターンを有する基体は、デバイス等の回路構成等に用いることでデバイスのコンパクト化にも寄与できる。さらに、ライン&スペースの間隔や形状に応じて、配線、フォトマスク、および偏光板等の部品として応用できる。   According to the manufacturing method according to the first embodiment, since fine metal wiring can be formed on a substrate with high accuracy, for example, a large number of fine metal film patterns having a line width of 0.01 μm to 10 μm can be arranged. It is. The substrate having these metal film patterns can contribute to downsizing of the device by being used for a circuit configuration of the device or the like. Furthermore, it can be applied as a component such as a wiring, a photomask, and a polarizing plate according to the spacing and shape of the line and space.

[第2実施形態]
次に、第2実施形態に係るモールドの製造方法の一例について説明する。図4に、第2実施形態に係るモールドの製造方法により製造したモールドの模式的断面図を示す。モールド60は、第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体1の金属膜パターン21をハードマスクとして基体10を掘削処理することにより得たものである。図5に、第2実施形態に係るモールドの製造方法のフローチャート図を、図6A,図6Bに、第2実施形態に係るモールドの製造工程断面図を示す。
[Second Embodiment]
Next, an example of a mold manufacturing method according to the second embodiment will be described. FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a mold manufactured by the mold manufacturing method according to the second embodiment. The mold 60 is obtained by excavating the base 10 using the metal film pattern 21 of the base 1 with the metal film pattern according to the first embodiment as a hard mask. FIG. 5 is a flowchart of a mold manufacturing method according to the second embodiment, and FIGS. 6A and 6B are sectional views of the mold manufacturing process according to the second embodiment.

第2実施形態に係るモールドの製造方法は、図5に示すように、少なくともステップ1〜ステップ8を有する。このうちのステップ1〜ステップ5は、第1実施形態と共通のプロセスとなる。従って、以下、ステップ6〜ステップ8について詳細に説明する。   The mold manufacturing method according to the second embodiment includes at least step 1 to step 8 as shown in FIG. Of these, Step 1 to Step 5 are processes common to the first embodiment. Therefore, step 6 to step 8 will be described in detail below.

ステップ6において、まず、レジスト膜パターン41を除去する(図6A)。除去する方法は、第1実施形態で説明した方法をはじめ、公知の方法を制限なく利用できる。次いで、ステップ7において、金属膜パターン21をハードマスクとして掘削処理を行う。掘削処理は、特に限定されないが、ドライエッチングが好ましく、中でも、反応性イオンエッチング (Reactive Ion Etching; RIE)や、イオンミリングなどが好ましい。   In step 6, first, the resist film pattern 41 is removed (FIG. 6A). As the removal method, known methods including the method described in the first embodiment can be used without limitation. Next, in step 7, excavation processing is performed using the metal film pattern 21 as a hard mask. The excavation process is not particularly limited, but dry etching is preferable. Among them, reactive ion etching (RIE), ion milling, and the like are preferable.

基体10の凹部の深さは、掘削処理時間を制御することにより統制可能である。すなわち、金属膜パターン21の厚み程度としたり、金属膜パターン21厚みよりも深い、又は浅い凹部を形成することができる。また、基体10に貫通孔等の貫通パターンを形成してもよい。   The depth of the concave portion of the base 10 can be controlled by controlling the excavation processing time. That is, the thickness of the metal film pattern 21 can be set, or a recess that is deeper or shallower than the thickness of the metal film pattern 21 can be formed. Further, a through pattern such as a through hole may be formed in the base 10.

ステップ8において、金属膜パターン21を除去する。金属膜パターン21の除去は、基体10に耐性があり、金属膜パターン21を除去可能なものであれば特に限定されずに用いることができるが、ウェットエッチングにより金属を溶解して除去する方法が好ましい。ウェットエッチング液としては、例えば、硝酸を含む酸性水溶液等を用いることができる。これにより、基体10の表面に凹凸構造、あるいは基体10に貫通構造を形成する。得られるモールドをナノインプリント用のモールドとする場合、基体10の好ましい素材は、酸化シリコン、石英、ガラス、シリコン、炭化ケイ素、グラッシーカーボンなどが挙げられる。   In step 8, the metal film pattern 21 is removed. The removal of the metal film pattern 21 can be used without particular limitation as long as it is resistant to the substrate 10 and can remove the metal film pattern 21, but there is a method of dissolving and removing the metal by wet etching. preferable. As the wet etching solution, for example, an acidic aqueous solution containing nitric acid can be used. Thereby, a concavo-convex structure is formed on the surface of the substrate 10 or a through structure is formed in the substrate 10. When the obtained mold is a mold for nanoimprinting, preferable materials for the substrate 10 include silicon oxide, quartz, glass, silicon, silicon carbide, glassy carbon, and the like.

これらの工程を経て、図4に示すようなモールドを得ることができる。第2実施形態によれば、モールド50を用いて(図3C,図3D参照)、モールド50の表面の凹凸パターンの凹部サイズよりも小さい凸部パターンを有するモールド60を得ることができる。モールド60は、例えば、マイクロチャネルアレイやDNAチップ、MEMSなどの流路や凹部パターンを形成したい場合などの鋳型として好適に利用できる。また、ナノインプリント用のモールドとして好適に適用できる。   Through these steps, a mold as shown in FIG. 4 can be obtained. According to the second embodiment, by using the mold 50 (see FIGS. 3C and 3D), it is possible to obtain the mold 60 having a convex pattern smaller than the concave size of the concave and convex pattern on the surface of the mold 50. The mold 60 can be suitably used as a mold when, for example, it is desired to form a channel or a concave pattern such as a microchannel array, a DNA chip, or a MEMS. Moreover, it can apply suitably as a mold for nanoimprint.

第2実施形態に係るモールドの製造方法によれば、1つのモールドから、ステップ5におけるウェットエッチング処理条件(ウェットエッチング時間、薬液の種類、プロセス条件等)を制御することにより、複数のパターンサイズの異なるモールドを容易に作製することができる。また、第2実施形態に係るモールドの製造方法によれば、モールド50の凹部サイズよりも微細な凸パターンを有するモールドを容易に得ることができるという優れた効果がある。得られたモールドは、例えば、ナノインプリント技術のモールドとして好適に適用できる。また、微細化された凸パターンを容易に得ることができるので、マイクロチャネルアレイやDNAチップなどの流路や凹部パターンを形成したい用途のモールドなどに好適に適用できる。例えば、1つのモールドから流路幅の異なるマイクロチャネルアレイを複数作製することができる。   According to the mold manufacturing method according to the second embodiment, by controlling the wet etching processing conditions (wet etching time, chemical type, process conditions, etc.) in step 5 from one mold, a plurality of pattern sizes can be obtained. Different molds can be easily produced. The mold manufacturing method according to the second embodiment has an excellent effect that a mold having a convex pattern finer than the concave size of the mold 50 can be easily obtained. The obtained mold can be suitably applied, for example, as a mold for nanoimprint technology. Further, since a fine convex pattern can be easily obtained, it can be suitably applied to a mold for a purpose of forming a flow path or a concave pattern such as a microchannel array or a DNA chip. For example, a plurality of microchannel arrays having different channel widths can be produced from one mold.

また、第2実施形態の製造方法によれば、大面積のモールドの作製が困難であった電子線描画法に代えて、生産性が高く大面積化に有利なレーザ描画法により作製したモールドから、このモールドよりも微細サイズのモールドを容易に製造することができるという優れたメリットを有する。   In addition, according to the manufacturing method of the second embodiment, instead of the electron beam drawing method, which is difficult to produce a large-area mold, from a mold produced by a laser drawing method that is highly productive and advantageous for increasing the area. And, it has an excellent merit that a mold having a finer size can be easily manufactured than this mold.

[第3実施形態]
次に、第2実施形態に係るモールドの製造方法とは異なるモールドの製造方法の一例について説明する。図8に、第3実施形態に係るモールドの製造方法により製造したモールドの模式的断面図を示す。モールド70は、第2実施形態に係るモールドの製造方法により得られたモールド60を鋳型として用いて作製したものである。すなわち、モールド70は、第2実施形態のステップ1〜ステップ8を経て製造されたモールド60を鋳型として作製したものである。モールド70は、例えば、PMMAやシクロオレフィンなどの樹脂材料により作製することができる。モールド70は、例えば、熱処理工程が不要、若しくは熱処理工程の低温化が可能な光ナノインプリントリソグラフィ法によるモールドとして好適に利用できる。
[Third Embodiment]
Next, an example of a mold manufacturing method different from the mold manufacturing method according to the second embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic cross-sectional view of a mold manufactured by the mold manufacturing method according to the third embodiment. The mold 70 is manufactured using the mold 60 obtained by the mold manufacturing method according to the second embodiment as a mold. That is, the mold 70 is manufactured by using the mold 60 manufactured through steps 1 to 8 of the second embodiment as a mold. The mold 70 can be made of a resin material such as PMMA or cycloolefin, for example. For example, the mold 70 can be suitably used as a mold by an optical nanoimprint lithography method that does not require a heat treatment step or that can reduce the temperature of the heat treatment step.

モールド70は、例えば、基体上にPMMAなどの熱可塑性樹脂や、光硬化性樹脂などを塗膜し、これにモールド60の凹凸パターンを転写することにより得ることができる。また、第1実施形態のように、基体上に金属膜を形成し、その上に、第1実施形態に係るレジスト膜パターンをモールド60から形成して等倍−金属膜パターン付き基体を得、若しくは第1実施形態の縮小した金属膜パターン付き基体を得、これをモールド70としてもよい。さらに、これらの金属膜パターン付き基体から、第2実施形態のように掘削工程を経てモールド70としてもよい。   The mold 70 can be obtained, for example, by coating a thermoplastic resin such as PMMA or a photocurable resin on a substrate and transferring the uneven pattern of the mold 60 onto the mold 70. Further, as in the first embodiment, a metal film is formed on the substrate, and the resist film pattern according to the first embodiment is formed on the mold 60 from the mold 60 to obtain a substrate with the same magnification-metal film pattern. Alternatively, the substrate with a reduced metal film pattern according to the first embodiment may be obtained and used as the mold 70. Furthermore, it is good also as a mold 70 from these base | substrates with a metal film pattern through an excavation process like 2nd Embodiment.

第3実施形態に係るモールドの製造方法によれば、1つのモールドから、ステップ5におけるウェットエッチング処理条件(ウェットエッチング時間、薬液の種類、プロセス条件等)を制御することにより、複数のパターンサイズの異なるモールド70を作製することができる。また、第3実施形態に係るモールドの製造方法によれば、モールド50の表面に形成された凹凸パターンの凹部サイズよりも微細な凹部パターンを有するモールド70を容易に得ることができるという優れた効果がある。従って、例えば、大面積のモールドの作製に有利なレーザ描画法を用いて作製した大型のモールドを用いて、第2実施形態の製造方法により新たなモールドを製造することにより、従来、電子線描画法によらなければ作製ができなかった微細パターンのモールドを生産性高く、容易に製造することが可能となる。   According to the mold manufacturing method according to the third embodiment, by controlling the wet etching processing conditions (wet etching time, chemical type, process conditions, etc.) in Step 5 from one mold, a plurality of pattern sizes can be obtained. Different molds 70 can be made. In addition, according to the method for manufacturing a mold according to the third embodiment, the mold 70 having a concave pattern finer than the concave size of the concave / convex pattern formed on the surface of the mold 50 can be easily obtained. There is. Therefore, for example, a new mold is manufactured by the manufacturing method of the second embodiment using a large mold manufactured by using a laser drawing method advantageous for manufacturing a large-area mold. It is possible to easily manufacture a mold with a fine pattern that could not be produced without using the method with high productivity.

なお、第3実施形態においては、予め用意したモールドから、1つの中間モールドの製造工程を経て最終モールドを製造する方法について述べたが、中間モールドの個数は任意である。第1実施形態の金属膜パターン付き基板の製造方法、第2実施形態のモールドの製造方法を組み合わせることにより微細化したモールドを容易に製造することができる。   In the third embodiment, the method of manufacturing the final mold from a mold prepared in advance through one intermediate mold manufacturing process has been described, but the number of intermediate molds is arbitrary. By combining the manufacturing method of the substrate with a metal film pattern of the first embodiment and the manufacturing method of the mold of the second embodiment, a miniaturized mold can be easily manufactured.

[実施例] 以下、本発明を実施例及び比較例により具体的に説明するが、本発明はこれらの例によって何ら限定されるものではない。 [Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these examples.

モールドとして、以下の3つサンプルを作製した。具体的には、ポジ型電子線レジストZEP520A(日本ゼオン社製)を用いた電子線リソグラフィ法により、外形寸法20mm角のシリコンにおいて、ライン&スペースが1μm(1:1)、深さが250nmのモールドを作製した。得られたモールドは、オプツールDSX(ダイキン工業社製、HD−1101Z)に1分間浸漬し、窒素フローで乾燥して1日室温で放置し、さらにHD−ZV(ダイキン工業社製)でリンス洗浄した後に、窒素フローで乾燥することにより、表面に離型層を形成した。このモールドをモールドAと称する。   The following three samples were produced as molds. Specifically, by an electron beam lithography method using a positive electron beam resist ZEP520A (manufactured by Nippon Zeon Co., Ltd.), a silicon having an outer dimension of 20 mm square has a line and space of 1 μm (1: 1) and a depth of 250 nm. A mold was produced. The obtained mold was immersed in Optool DSX (manufactured by Daikin Industries, Ltd., HD-1101Z) for 1 minute, dried with a nitrogen flow and allowed to stand at room temperature for 1 day, and then rinsed with HD-ZV (manufactured by Daikin Industries, Ltd.). Then, a release layer was formed on the surface by drying with a nitrogen flow. This mold is referred to as mold A.

モールドAに対し、ライン&スペースが0.5μm(1:1)である以外は同一の構造・方法によりモールドBを作製した。さらに、ポジ型フォトレジストOFPR 800 LD(東京応化工業社製)を用いてレーザ描画法と反応性ドライエッチング法により、外形寸法20mm角の石英板の中央部の面5mm角の領域に、線幅2μm/周期10μmの格子状のモールドを作製した。得られたモールドは、モールドAと同様にして離型層を形成した。このモールドをモールドCと称する。   A mold B was produced by the same structure and method as the mold A except that the line & space was 0.5 μm (1: 1). Further, a line width is formed in a 5 mm square area at the center of a 20 mm square quartz plate by a laser drawing method and a reactive dry etching method using a positive photoresist OFPR 800 LD (manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd.). A lattice-shaped mold with 2 μm / cycle of 10 μm was produced. The obtained mold formed a release layer in the same manner as Mold A. This mold is referred to as mold C.

<実施例1>
厚さ0.5mmのシリコン基体上に、膜厚20nmのクロム、膜厚25nmの金をこの順でスパッタリング法により成膜した。そして、後述する光反応性接着層を形成する直前に、上述の基体に15分間UV/オゾン処理(セン特殊光源社製、PL16−116)を施した。これにより、金属膜の表面に付着した有機物が酸化的に分解された水の静的接触角5°未満の清浄な金表面を形成した。これを金属膜付き基体と称する。なお、実施例1においては、シリコンとクロムが基体として機能する。
<Example 1>
On a silicon substrate having a thickness of 0.5 mm, chromium having a thickness of 20 nm and gold having a thickness of 25 nm were formed in this order by a sputtering method. And just before forming the photoreactive adhesive layer which will be described later, the above-mentioned substrate was subjected to UV / ozone treatment (PL16-116, manufactured by Sen Special Light Company) for 15 minutes. Thereby, a clean gold surface having a static contact angle of less than 5 ° of water in which organic substances attached to the surface of the metal film were decomposed oxidatively was formed. This is referred to as a metal film-coated substrate. In Example 1, silicon and chromium function as a substrate.

続いて、金属膜付き基体上に光反応性接着層を形成した。具体的には、10.0mgの4−(10−メルカプトデシルオキシ)ベンゾフェノンを100mLのトルエンに溶解させて接着層形成溶液を調製した。続いて、この接着層形成溶液に上述の金属膜付き基体を室温で1時間浸漬した。その後、金属膜付き基体を取り出し、清浄なトルエンで洗浄することにより、光反応性接着層付き基体を得た。光反応性接着層の形成は、水の静的接触角が82°であることにより確認した。   Subsequently, a photoreactive adhesive layer was formed on the substrate with the metal film. Specifically, 10.0 mg of 4- (10-mercaptodecyloxy) benzophenone was dissolved in 100 mL of toluene to prepare an adhesive layer forming solution. Subsequently, the above-mentioned substrate with a metal film was immersed in this adhesive layer forming solution at room temperature for 1 hour. Thereafter, the substrate with the metal film was taken out and washed with clean toluene to obtain a substrate with a photoreactive adhesive layer. Formation of the photoreactive adhesive layer was confirmed by the static contact angle of water being 82 °.

続いて、5質量%のポリスチレン(Sigma−Aldrich製、重量平均分子量=35,000g/mol、ガラス転位温度=93℃)のトルエン溶液を作製し、基体上に3000回転で30秒間の条件でスピン塗布し、膜厚250nmの熱可塑性樹脂層であるレジスト膜を形成した。   Subsequently, a toluene solution of 5% by mass of polystyrene (manufactured by Sigma-Aldrich, weight average molecular weight = 35,000 g / mol, glass transition temperature = 93 ° C.) was prepared, and was spun on the substrate at 3000 rpm for 30 seconds. The resist film which is a 250-nm-thick thermoplastic resin layer was applied.

その後、レジスト膜側から紫外線照射を施した。紫外線照射にはSupercure 202S(三永電機製作所社製)を用い、検出波長254nmでの照射強度を13mW/cmの紫外線を150秒間照射し、照射エネルギー(露光量)を2J/cmとした。露光後、基体に対して180℃で1分間アニール処理を行った。以上の工程により、レジスト膜付き基体を得た。 Thereafter, ultraviolet irradiation was performed from the resist film side. For UV irradiation, Supercure 202S (manufactured by Mitsunaga Electric Co., Ltd.) was used, and irradiation intensity (exposure amount) was set to 2 J / cm 2 by irradiating with an irradiation intensity of 13 mW / cm 2 for 150 seconds at a detection wavelength of 254 nm. . After the exposure, the substrate was annealed at 180 ° C. for 1 minute. Through the above steps, a substrate with a resist film was obtained.

次いで、レジスト膜付き基体に対し、モールドAを用いて熱ナノインプリント成型を行い、レジスト膜に凹凸パターンを転写した。熱ナノインプリント装置には、NM−400(明昌機工社製)を使用した。モールドによる加熱工程(押付け力、モールドの温度、時間)は、表1に示す5段階の条件で行った。
Next, thermal nanoimprint molding was performed on the substrate with the resist film using the mold A, and the uneven pattern was transferred to the resist film. NM-400 (manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.) was used for the thermal nanoimprint apparatus. The heating process (pressing force, mold temperature, time) by the mold was performed under the five-stage conditions shown in Table 1.

その後、UV/オゾンクリーナー(セン特殊光源PL16−116)を用いて、UV/オゾン処理による残膜除去を60分間行うことにより、レジスト膜の凹部の下層にある金属膜が露出するようにした。得られた凹凸パターンを電子顕微鏡により観察し、ライン&スペースが1μm(1:1)のポリスチレンからなるレジスト膜に凹凸パターンが形成されていることを確認した。図8Aに、得られたレジスト膜パターンのSEM像を示す。   Thereafter, the remaining film was removed by UV / ozone treatment for 60 minutes using a UV / ozone cleaner (Sen special light source PL16-116), so that the metal film under the concave portion of the resist film was exposed. The obtained concavo-convex pattern was observed with an electron microscope, and it was confirmed that the concavo-convex pattern was formed on a resist film made of polystyrene having a line and space of 1 μm (1: 1). FIG. 8A shows an SEM image of the obtained resist film pattern.

次いで、金用ウェットエッチング薬液としてAURAM302(関東化学社製)を用いてウェットエッチング処理を行った。そして、凹凸パターンの幅である1μmと実質的に一致する金属膜パターンが、凡そウェットエッチング時間30sで得られることを確認した。このときのSEM像を図8Bに示す。次に、新たなサンプルを作製し、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間30sの2倍に相当する60sのウェットエッチング処理を行うことにより、実施例1に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図8Cに示す。   Next, wet etching was performed using AURAM 302 (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) as a wet etching chemical for gold. Then, it was confirmed that a metal film pattern substantially coincident with 1 μm, which is the width of the concavo-convex pattern, was obtained in about 30 s of wet etching time. The SEM image at this time is shown in FIG. 8B. Next, a new sample is prepared, and the substrate with a metal film pattern according to Example 1 is obtained by performing a wet etching process of 60 s corresponding to twice the wet etching time 30 s to obtain the same size-metal film pattern. Obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 8C.

<実施例2> ウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の4倍の120sとした以外は、上記実施例1と同様の条件とし、実施例2に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図8Dに示す。   <Example 2> The metal film pattern according to Example 2, except that the wet etching time was set to 120 s, which is four times the wet etching time for obtaining the same-size metal film pattern. A coated substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 8D.

<実施例3> ウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の6倍の180sとした以外は、上記実施例1と同様の条件とし、実施例3に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図8Eに示す。   <Example 3> The metal film pattern according to Example 3 except that the wet etching time was set to 180 s, which is six times the wet etching time for obtaining a metal film pattern at the same magnification, with the same conditions as in Example 1 above. A coated substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 8E.

<実施例4> モールドBを用いた以外は、実施例1と同様の方法により金属膜パターン付き基体を得た。図9Aに、ポリスチレンからなるレジスト膜のSEM像を示す。また、このレジスト膜を用いて形成した等倍−金属膜パターンのSEM像を図9Bに示す。そして、新たなサンプルにおいて、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の2倍の60sでウェットエッチング処理を行うことにより実施例4に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図9Cに示す。   <Example 4> A substrate with a metal film pattern was obtained in the same manner as in Example 1 except that the mold B was used. FIG. 9A shows an SEM image of a resist film made of polystyrene. Further, FIG. 9B shows an SEM image of the same-size metal film pattern formed using this resist film. And in the new sample, the substrate with a metal film pattern according to Example 4 was obtained by performing the wet etching process for 60 seconds, which is twice the wet etching time for obtaining the same-size metal film pattern. The SEM image at this time is shown in FIG. 9C.

<実施例5> ウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の4倍の120sとした以外は、上記実施例4と同様の条件とし、実施例5に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図9Dに示す。   <Example 5> The metal film pattern according to Example 5 except that the wet etching time was set to 120 s, which is four times the wet etching time for obtaining the same-size metal film pattern. A coated substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 9D.

<実施例6> ウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の6倍の180sとした以外は、上記実施例4と同様の条件とし、実施例6に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図9Eに示す。   <Example 6> The metal film pattern according to Example 6, except that the wet etching time was 180 s, which is six times the wet etching time for obtaining a metal film pattern. A coated substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 9E.

実施例1〜6に係る各金属膜パターン付き基体、レジスト膜パターン、及び等倍−金属膜パターンについて、SEM像からライン幅を側長した値、この値から算出したライン幅粗さを表2に示す。なお、ライン幅は、0.4mm間隔で20箇所測定したときの平均値を示す。また、ライン幅粗さは、ライン幅の標準偏差である。
Table 2 shows the values obtained by laterally extending the line width from the SEM images and the line width roughness calculated from these values for each of the bases with metal film patterns, resist film patterns, and same-size metal film patterns according to Examples 1 to 6. Shown in In addition, line width shows the average value when 20 places are measured at intervals of 0.4 mm. The line width roughness is a standard deviation of the line width.

<実施例7> 疎水性高分子としてポリスチレンの代わりにポリメチルメタクリレート(PMMA)を用いた以外は、実施例1と同様にして金属膜パターン付き基体を得た。具体的には、5質量%のポリメチルメタクリレート(Sigma−Aldrich製、重量平均分子量=20,000、Tg=110℃)のトルエン溶液を用いて実施例1と同様の操作を行い、膜厚250nmのPMMA層を有するレジスト膜付き基体を得た。そして、実施例1と同様にして加熱成型によりレジスト膜パターンを形成し、残膜除去を行った。得られた凹凸パターンを電子顕微鏡により観察し、ライン&スペースが1μm(1:1)の凹凸パターンがレジスト膜に形成されていることを確認した。図10Aに、得られたレジスト膜パターンのSEM像を示す。   <Example 7> A substrate with a metal film pattern was obtained in the same manner as in Example 1 except that polymethyl methacrylate (PMMA) was used instead of polystyrene as the hydrophobic polymer. Specifically, the same operation as in Example 1 was performed using a toluene solution of 5% by mass of polymethyl methacrylate (manufactured by Sigma-Aldrich, weight average molecular weight = 20,000, Tg = 110 ° C.), and the film thickness was 250 nm. A substrate with a resist film having a PMMA layer was obtained. Then, in the same manner as in Example 1, a resist film pattern was formed by heat molding, and the remaining film was removed. The obtained concavo-convex pattern was observed with an electron microscope, and it was confirmed that a concavo-convex pattern having a line and space of 1 μm (1: 1) was formed on the resist film. FIG. 10A shows an SEM image of the obtained resist film pattern.

次いで、実施例1と同様にして金薄膜のウェットエッチング処理を行った。そして、凹凸パターンの幅である1μmと実質的に一致する金属膜パターンが、凡そウェットエッチング時間30sで得られることを確認した。このときのSEM像を図10Bに示す。次に、新たなサンプルを作製し、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の30sの2倍に相当する60sでウェットエッチング処理を行うことにより、実施例7に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図10Cに示す。   Subsequently, the gold thin film was wet-etched in the same manner as in Example 1. Then, it was confirmed that a metal film pattern substantially coincident with 1 μm, which is the width of the concavo-convex pattern, was obtained in about 30 s of wet etching time. The SEM image at this time is shown in FIG. 10B. Next, a substrate having a metal film pattern according to Example 7 is prepared by preparing a new sample and performing wet etching processing in 60 s corresponding to twice the wet etching time of 30 s to obtain the same size-metal film pattern. Got. The SEM image at this time is shown in FIG. 10C.

<実施例8> ウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の4倍の120sとした以外は、上記実施例7と同様の条件とし、実施例8に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図10Dに示す。   <Example 8> The metal film pattern according to Example 8 except that the wet etching time was set to 120 s, which is four times the wet etching time for obtaining the same-size-metal film pattern. A coated substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 10D.

<実施例9> モールドBを用いた以外は、実施例7と同様の方法により金属膜パターン付き基体を得た。図11Aに、ポリスチレンからなるレジスト膜のSEM像を示す。また、ウェットエッチング時間30sの等倍−金属膜パターンのSEM像を図11Bに示す。そして、さらに、新たなサンプルにおいて、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の2倍の60sでウェットエッチング処理を行行い、実施例9に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図11Cに示す。   <Example 9> A substrate with a metal film pattern was obtained in the same manner as in Example 7 except that the mold B was used. FIG. 11A shows an SEM image of a resist film made of polystyrene. In addition, FIG. 11B shows an SEM image of the metal film pattern having the same magnification with a wet etching time of 30 s. Further, in a new sample, wet etching treatment was performed for 60 s, which is twice as long as the wet etching time for obtaining the same-size metal film pattern, to obtain a substrate with a metal film pattern according to Example 9. The SEM image at this time is shown in FIG. 11C.

<実施例10> ウェットエッチング時間を等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の4倍の120sとした以外は、上記実施例9と同様の条件とし、実施10例に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときのSEM像を図11Dに示す。   <Example 10> The wet etching time is the same as that of Example 9 except that the wet etching time is 120 s, which is four times the wet etching time for obtaining a metal film pattern. With the metal film pattern according to Example 10 A substrate was obtained. The SEM image at this time is shown in FIG. 11D.

実施例7〜10に係る各金属膜パターン付き基体、レジスト膜パターン、及び等倍−金属膜パターンについて、SEM像からライン幅を側長した値、この値から算出したライン幅粗さを表2に示す。なお、ライン幅は、0.4mm間隔で20箇所測定したときの平均値を示す。また、ライン幅粗さは、ライン幅の標準偏差である。
Table 2 shows values obtained by laterally extending the line width from the SEM images and the line width roughness calculated from these values for each of the bases with metal film patterns, resist film patterns, and equal-magnification metal film patterns according to Examples 7 to 10. Shown in In addition, line width shows the average value when 20 places are measured at intervals of 0.4 mm. The line width roughness is a standard deviation of the line width.

<実施例11> 以下に記載する以外は、金属膜付き基体を作製した。基体として、厚さ1.0mmのガラスを用いた点、金属膜パターンとして、クロムと金の積層膜を用いた。光反応性接着層付き基体は、実施例1と同様の方法で作製した。光反応性接着層の形成は、水の静的接触角測定を行い、接触角が82°であることにより確認した。   <Example 11> Except as described below, a metal film-coated substrate was produced. As the substrate, a glass having a thickness of 1.0 mm was used, and as the metal film pattern, a laminated film of chromium and gold was used. A substrate with a photoreactive adhesive layer was produced in the same manner as in Example 1. Formation of the photoreactive adhesive layer was confirmed by measuring the static contact angle of water and having a contact angle of 82 °.

続いて、5質量%のポリスチレン(Polymer Source, Inc.社製、重量平均分子量=11,000g/mol、ガラス転位温度=93℃)のトルエン溶液を作製し、基体上に3000回転で30秒間の条件でスピンコートし、膜厚150nmのレジスト膜を形成した。   Subsequently, a toluene solution of 5% by mass of polystyrene (manufactured by Polymer Source, Inc., weight average molecular weight = 11,000 g / mol, glass transition temperature = 93 ° C.) was prepared, and was rotated on the substrate at 3000 rpm for 30 seconds. Spin coating was performed under the conditions to form a resist film having a thickness of 150 nm.

その後、レジスト膜の上方から紫外線照射を実施例1と同様の条件で実施することにより、レジスト膜付き基体を得た。次いで、レジスト膜付き基体に対し、モールドCを用いて熱ナノインプリント成型を行い、レジスト膜に凹凸パターンを転写した。熱ナノインプリント装置には、NM−400(明昌機工社製)を使用した。モールドによる加熱工程(押付け力、モールドの温度、時間)は、表4に示す5段階の条件で行った。
Then, the base | substrate with a resist film was obtained by implementing ultraviolet irradiation from the upper direction of a resist film on the conditions similar to Example 1. FIG. Next, thermal nanoimprint molding was performed on the substrate with the resist film using the mold C, and the uneven pattern was transferred to the resist film. NM-400 (manufactured by Myeongchang Kiko Co., Ltd.) was used for the thermal nanoimprint apparatus. The heating process (pressing force, mold temperature, time) by the mold was performed under the five-stage conditions shown in Table 4.

その後、UV/オゾンクリーナー(セン特殊光源PL16−116)を用いて、UV/オゾン処理による残膜除去を60分間行うことにより、レジスト膜の凹部の下層にある金属膜が露出するようにした。得られた凹凸パターンを電子顕微鏡により観察し、150nmのポリスチレンからなるレジスト膜に凹凸パターンが形成されていることを確認した。   Thereafter, the remaining film was removed by UV / ozone treatment for 60 minutes using a UV / ozone cleaner (Sen special light source PL16-116), so that the metal film under the concave portion of the resist film was exposed. The obtained concavo-convex pattern was observed with an electron microscope, and it was confirmed that the concavo-convex pattern was formed on a resist film made of 150 nm polystyrene.

次いで、実施例1と同様の方法で金に対するウェットエッチング処理を行った後に、クロム用エッチング薬液(硝酸タイプ)(林純薬工業社製)を用いてクロムに対するウェットエッチング処理を行った。そして、モールドCの凹部パターン幅である2μmと実質的に一致する金属膜パターンが凡そ金に対するウェットエッチング時間15sで得られることを確認した。このときの光学顕微鏡像を図12Aに示す。次に、新たなサンプルを作製し、金属膜パターンの凸部のパターン幅がモールドCの凹部パターン幅の1/2となる時間を求めた。その結果、凡そ等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間15sの8倍に相当する120sのウェットエッチング処理が必要であることがわかった。上記工程を経て、金に対するウェットエッチング処理を120s、クロムに対するウェットエッチング処理を5s行ったものを実施例11に係る金属膜パターン付き基体とした。このときの反射型の光学顕微鏡像を図12Bに示す。   Subsequently, after performing the wet etching process with respect to gold | metal | money by the method similar to Example 1, the wet etching process with respect to chromium was performed using the etching chemical | medical solution for chrome (nitric acid type) (made by Hayashi Junyaku Kogyo Co., Ltd.). Then, it was confirmed that a metal film pattern substantially corresponding to 2 μm, which is the concave pattern width of the mold C, was obtained in about 15 s of wet etching time for gold. The optical microscope image at this time is shown in FIG. 12A. Next, a new sample was prepared, and the time during which the pattern width of the convex portion of the metal film pattern was ½ of the concave pattern width of the mold C was determined. As a result, it was found that a wet etching process of 120 s corresponding to 8 times the wet etching time of 15 s for obtaining a metal film pattern of approximately the same magnification was necessary. The substrate with the metal film pattern according to Example 11 was obtained by performing the wet etching process for gold for 120 s and the wet etching process for chromium for 5 s through the above steps. A reflection type optical microscope image at this time is shown in FIG. 12B.

<実施例12> 金に対するウェットエッチング時間を、等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間の16倍の240sとした以外は、上記実施例11と同様の条件にして、実施例12に係る金属膜パターン付き基体を得た。このときの反射型の光学顕微鏡像を図12Cに示す。   <Example 12> According to Example 12, except that the wet etching time for gold is 240 s, which is 16 times the wet etching time for obtaining a metal film pattern of the same magnification, under the same conditions as in Example 11 above. A substrate with a metal film pattern was obtained. A reflection type optical microscope image at this time is shown in FIG. 12C.

<実施例13> 金属膜として無電解めっきで成膜した銀を用いた以外は、実施例11と同様の方法によって、実施例13に係る金属膜パターン付き基体を得た。具体的には、厚さ1.0mmのガラスを用い、膜厚120nmの銀を無電解めっきにより成膜し、大気下に曝すことで金属酸化物表面を有する金属膜を得た。そして、モールドCの凹部パターン幅である2μmと実質的に一致する金属膜パターンが得られる現像時間を求めた。その結果、2秒でパターンが得られることを確認した。このときの反射型の光学顕微鏡像を図13Aに示す。次に、新たなサンプルを作製し、金属膜パターンの凸部のパターン幅がモールドCの凹部パターン幅の1/2となる時間を求めた。その結果、凡そ等倍−金属膜パターンが得られるウェットエッチング時間2sの2倍に相当する4sのウェットエッチング処理が必要であることがわかった。上記工程を経て、ウェットエッチング処理を4s行ったものを実施例13に係る金属膜パターン付き基体とした。このときの反射型の光学顕微鏡像を図13Bに示す。   <Example 13> The base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 13 was obtained by the method similar to Example 11 except having used the silver formed into a film by electroless plating as a metal film. Specifically, using a glass having a thickness of 1.0 mm, a silver film having a thickness of 120 nm was formed by electroless plating, and exposed to the atmosphere to obtain a metal film having a metal oxide surface. And the development time when the metal film pattern substantially corresponding to 2 μm which is the concave pattern width of the mold C was obtained was obtained. As a result, it was confirmed that a pattern was obtained in 2 seconds. A reflection type optical microscope image at this time is shown in FIG. 13A. Next, a new sample was prepared, and the time during which the pattern width of the convex portion of the metal film pattern was ½ of the concave pattern width of the mold C was determined. As a result, it was found that a wet etching process of 4 s corresponding to twice the wet etching time 2 s for obtaining a metal film pattern of about the same magnification was necessary. A substrate with a metal film pattern according to Example 13 was obtained by performing wet etching treatment for 4 s through the above steps. A reflection type optical microscope image at this time is shown in FIG. 13B.

得られた試料の透過率と表面抵抗率を測定し、透明金属膜としての特性を評価した。表面抵抗率は三菱化学社製Loresta−EPとプローブPSPを用いて測定した。得られた結果を図13A,図13Bに示す。   The transmittance and surface resistivity of the obtained sample were measured, and the characteristics as a transparent metal film were evaluated. The surface resistivity was measured using Loresta-EP and probe PSP manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation. The obtained results are shown in FIGS. 13A and 13B.

図14Aに、実施例13に係る金属膜パターン付き基体、及び実施例13で作製した等倍−金属膜パターンを有する基体の光透過スペクトルを示す。等倍−金属膜パターン付き基体(凸パターン幅2μm)の波長400〜800nmにおける平均透過率を求めたところ、42%となり、基体に対する平均透過率(基体の透過率を100%として規格化した場合における平均透過率(以下、同様である))は46%となった。また、実施例13に係る金属膜パターン付き基体(凸パターン幅1μm)の波長400〜800nmにおける平均透過率を求めたところ、59%となり、基体に対する平均透過率は64%となった。   FIG. 14A shows light transmission spectra of the base with a metal film pattern according to Example 13 and the base with the same-size metal film pattern manufactured in Example 13. FIG. When the average transmittance at a wavelength of 400 to 800 nm of the substrate with the same magnification-metal film pattern (convex pattern width 2 μm) was obtained, it was 42%, and the average transmittance with respect to the substrate (when the transmittance of the substrate was normalized as 100%) The average transmittance (hereinafter the same) was 46%. Moreover, when the average transmittance | permeability in wavelength 400-800nm of the base | substrate with a metal film pattern (convex pattern width 1 micrometer) which concerns on Example 13 was calculated | required, it was 59% and the average transmittance | permeability with respect to a base | substrate was 64%.

図14Bに、実施例11に係る金属膜パターン付き基体、実施例11で作製した等倍−金属膜パターンを有する基体、及び実施例12に係る金属膜パターン付き基体の光透過スペクトルを示す。等倍−金属膜パターン付き基体(凸パターン幅2μm)の波長400〜800nmにおける平均透過率は44%、基体に対する平均透過率は47%となった。また、実施例11に係る金属膜パターン付き基体(凸パターン幅1μm)の波長400〜800nmにおける平均透過率は61%、基体に対する平均透過率は65%となった。また、実施例12に係る金属膜パターン付き基体(凸パターン幅0.8μm)の波長400〜800nmにおける平均透過率は66%、基体に対する平均透過率は69%となった。   FIG. 14B shows the light transmission spectra of the base with a metal film pattern according to Example 11, the base with the same-size metal film pattern prepared in Example 11, and the base with a metal film pattern according to Example 12. The average transmittance of the substrate with the same magnification-metal film pattern (convex pattern width 2 μm) at a wavelength of 400 to 800 nm was 44%, and the average transmittance with respect to the substrate was 47%. Moreover, the average transmittance | permeability in wavelength 400-800nm of the base | substrate with a metal film pattern (convex pattern width 1 micrometer) which concerns on Example 11 was 61%, and the average transmittance | permeability with respect to a base | substrate was 65%. Moreover, the average transmittance | permeability in wavelength 400-800nm of the base | substrate with a metal film pattern (convex pattern width 0.8 micrometer) which concerns on Example 12 was 66%, and the average transmittance | permeability with respect to a base | substrate was 69%.

一方、実施例11及び13で作製した等倍−金属膜パターンを有する基体に対し、格子パターンの開口率から算出される理論的な透過率を求めると、基体に対する平均透過率が64%となるのに対し、測定値がそれぞれ47%、46%となった。また、実施例11及び13に係る金属膜パターン付き基体に対し、格子パターンの開口率から算出される理論的な透過率を求めると、基体に対して81%となるのに対し、測定値がそれぞれ65%、64%となった。また、実施例12に係る金属膜パターン付き基体に対し、格子パターンの開口率から算出される理論的な透過率を求めると、85%となるのに対し、測定値が69%となった。金属膜パターンの開口率に対する透過率が理論値と一致しないことは、表面プラズモン共鳴などの影響によって計算値より小さくなることが報告されている。実施例11、12、及び13においても、理論値よりも測定値が低くなった理由は、金属構造体に由来する共鳴などの影響を受けているものと推測される。   On the other hand, when the theoretical transmittance calculated from the aperture ratio of the lattice pattern is obtained for the substrate having the same magnification-metal film pattern manufactured in Examples 11 and 13, the average transmittance for the substrate is 64%. On the other hand, the measured values were 47% and 46%, respectively. Further, when the theoretical transmittance calculated from the aperture ratio of the lattice pattern is obtained for the substrate with the metal film pattern according to Examples 11 and 13, the measured value is 81% with respect to the substrate. They were 65% and 64%, respectively. Moreover, when the theoretical transmittance | permeability calculated from the aperture ratio of a grating | lattice pattern was calculated | required with respect to the base | substrate with a metal film pattern which concerns on Example 12, it became 85%, and the measured value became 69%. It has been reported that the transmittance with respect to the aperture ratio of the metal film pattern does not agree with the theoretical value, which is smaller than the calculated value due to the influence of surface plasmon resonance. In Examples 11, 12, and 13 as well, the reason why the measured value was lower than the theoretical value is presumed to be influenced by resonance derived from the metal structure.

なお、実施例11において、ガラス上に金を成膜したパターン形成前の表面低効率は2Ω/□であった。一方、実施例11で作製した等倍−金属膜パターンを有する基体の表面抵抗率は13Ω/□、実施例11に係る金属膜パターン付き基体の表面低効率は22Ω/□、実施例12に係る金属膜パターン付き基体の表面低効率は45Ω/□であった。これより、パターン化しても高い導電性を維持していることがわかる。同様にして、実施例13において、ガラス上に銀膜を成膜した状態(パターン形成前)の表面低効率は0.5Ω/□であった。一方、実施例13に記載した等倍−金属膜パターン付き基体(線幅2μm)の表面低効率は4Ω/□であり、実施例13に係る金属膜パターン付き基体(線幅1μm)の表面低効率は23Ω/□であった。これより、パターン化しても高い導電性を維持していることがわかる。   In Example 11, the surface low efficiency before the pattern formation in which the gold film was formed on the glass was 2Ω / □. On the other hand, the surface resistivity of the substrate having the same magnification-metal film pattern produced in Example 11 is 13 Ω / □, and the surface low efficiency of the substrate with the metal film pattern according to Example 11 is 22 Ω / □. The surface low efficiency of the substrate with the metal film pattern was 45Ω / □. From this, it can be seen that high conductivity is maintained even after patterning. Similarly, in Example 13, the surface low efficiency in a state where a silver film was formed on glass (before pattern formation) was 0.5Ω / □. On the other hand, the surface low efficiency of the substrate with the same magnification-metal film pattern (line width 2 μm) described in Example 13 is 4Ω / □, and the surface low efficiency of the substrate with metal film pattern (line width 1 μm) according to Example 13 is low. The efficiency was 23Ω / □. From this, it can be seen that high conductivity is maintained even after patterning.

実施例13により、1つのモールドを用いてウェットエッチング処理時間を制御することにより、可視光透過性を制御できることがわかる。また、実施例11、実施例12、実施例13により、1つのモールドを用いてウェットエッチング処理時間を制御することにより、導電性を調整できることがわかる。構造の最適化による透過率の向上や導電性の調整によって、透明導電膜としての展開が期待できる。   It can be seen from Example 13 that visible light transmission can be controlled by controlling the wet etching process time using one mold. Further, according to Example 11, Example 12, and Example 13, it is understood that the conductivity can be adjusted by controlling the wet etching processing time using one mold. Development as a transparent conductive film can be expected by improving transmittance and adjusting conductivity by optimizing the structure.

第1実施形態に係る金属膜パターン付き基体の製造方法は、ナノメートルオーダーのパターンを大量複写することができるので,いわゆるリソグラフィに限定されず、MEMS,マイクロ光学素子およびパターン化磁気記憶素子等,様々な製造工程の応用に広がっていくことが期待できる。また、電磁波シールド性に優れ、高精度の金属配線が形成可能であり、かつ製造容易であるため、幅広い分野で用いることができる。例えば、LCD等のフラットパネルディスプレイ、太陽電池、各種タッチパネル等に用いうる電磁波シールド材、帯電防止膜、ワイヤーグリッド、各種アンテナ等に用いることができる。また、基体として透明素材を用いることにより、透明導電膜基体としての応用展開が期待できる。   The method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to the first embodiment can copy a large amount of patterns on the order of nanometers. Therefore, the method is not limited to so-called lithography. MEMS, micro optical elements, patterned magnetic memory elements, etc. It can be expected to spread to various manufacturing processes. Moreover, since it is excellent in electromagnetic wave shielding property, a highly accurate metal wiring can be formed, and it is easy to manufacture, it can be used in a wide field. For example, it can be used for electromagnetic wave shielding materials, antistatic films, wire grids, various antennas and the like that can be used for flat panel displays such as LCDs, solar cells, various touch panels, and the like. Moreover, application development as a transparent conductive film substrate can be expected by using a transparent material as the substrate.

10 基体
20 金属膜
21 金属膜パターン
22 等倍−金属膜パターン
30 光反応性接着層
40 レジスト膜
41 レジスト膜パターン
50、60、70 モールド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Base | substrate 20 Metal film 21 Metal film pattern 22 1 time-metal film pattern 30 Photoreactive adhesive layer 40 Resist film 41 Resist film pattern 50, 60, 70 Mold

Claims (4)

金属膜を、透明素材からなる基体上に形成する工程と、
前記金属膜上に光反応性接着層、熱可塑性樹脂からなる疎水性高分子を主成分とするレジスト膜をこの順に成膜し、かつ前記光反応性接着層の活性光線照射により、当該光反応性接着層と前記レジスト膜とを接着させる工程と、
前記レジスト膜に対して、モールドの表面に形成された凹凸パターンを転写することによりレジスト膜パターンを形成する工程と、
前記レジスト膜パターンに形成された凹凸パターンの凹部において、前記レジスト膜が除去されるように残渣処理を行う工程と、
前記レジスト膜パターンを用いて、露出した前記金属膜をウェットエッチングして金属膜パターンを形成する工程と、を備え、
前記金属膜パターンを形成する工程は、前記モールドの表面に形成された凹凸パターンの凹部サイズよりも平面視上、前記金属膜パターンが縮小サイズとなるように、前記モールドの凹凸パターンの凹部サイズと実質的に等倍の金属膜パターンを得るよりもウェットエッチング処理時間を長くし、当該金属膜パターンのサイドエッチングを行う工程が含まれている熱ナノインプリントリソグラフィ法に行い、
前記サイドエッチングにより波長400〜800nmにおける前記金属膜パターンが形成された基体の平均透過率を高めて、透明導電基板として用いる金属膜パターン付き基体の製造方法。
Forming a metal film on a substrate made of a transparent material ;
A photoreactive adhesive layer and a resist film composed mainly of a hydrophobic polymer made of a thermoplastic resin are formed in this order on the metal film, and the photoreactive adhesive layer is irradiated with actinic rays. Adhering the adhesive layer and the resist film;
Forming a resist film pattern by transferring a concavo-convex pattern formed on the surface of the mold to the resist film;
A step of performing a residue treatment so that the resist film is removed in the recesses of the concavo-convex pattern formed in the resist film pattern;
Using the resist film pattern, wet etching the exposed metal film to form a metal film pattern,
The step of forming the metal film pattern includes a recess size of the concavo-convex pattern of the mold so that the metal film pattern has a reduced size in a plan view than a recess size of the concavo-convex pattern formed on the surface of the mold. Performing a wet nanoimprint lithography method including a step of performing a side etching of the metal film pattern by extending the wet etching processing time longer than obtaining a substantially equal metal film pattern ,
A method for producing a substrate with a metal film pattern, which is used as a transparent conductive substrate by increasing the average transmittance of the substrate on which the metal film pattern at a wavelength of 400 to 800 nm is formed by the side etching .
前記金属膜パターンの縮小率は、前記モールドの表面に形成された凹凸パターンの凹部サイズの90%以下であることを特徴とする請求項1に記載の金属膜パターン付き基体の製造方法。   2. The method of manufacturing a substrate with a metal film pattern according to claim 1, wherein a reduction ratio of the metal film pattern is 90% or less of a recess size of the uneven pattern formed on the surface of the mold. 前記金属膜パターンの縮小率は、前記モールドの凹凸パターンの凹部サイズの70%以下であることを特徴とする請求項1又は2に記載の金属膜パターン付き基体の製造方法。   3. The method for manufacturing a substrate with a metal film pattern according to claim 1, wherein a reduction ratio of the metal film pattern is 70% or less of a recess size of the uneven pattern of the mold. 前記レジスト膜は、ポリスチレン系、ポリビニルトルエン系、環状ポリオレフィン系のポリマーであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の金属膜パターン付き基体の製造方法。   The method for producing a substrate with a metal film pattern according to any one of claims 1 to 3, wherein the resist film is a polystyrene-based, polyvinyltoluene-based, or cyclic polyolefin-based polymer.
JP2011207444A 2011-09-22 2011-09-22 Manufacturing method of substrate with metal film pattern Active JP5818252B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011207444A JP5818252B2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Manufacturing method of substrate with metal film pattern

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011207444A JP5818252B2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Manufacturing method of substrate with metal film pattern

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013067084A JP2013067084A (en) 2013-04-18
JP5818252B2 true JP5818252B2 (en) 2015-11-18

Family

ID=48473392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011207444A Active JP5818252B2 (en) 2011-09-22 2011-09-22 Manufacturing method of substrate with metal film pattern

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5818252B2 (en)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2016051928A1 (en) * 2014-10-04 2017-09-28 富山県 Imprint template and manufacturing method thereof
JPWO2016133161A1 (en) * 2015-02-20 2017-11-30 日本碍子株式会社 Optical element manufacturing method
FR3060422B1 (en) * 2016-12-16 2019-05-10 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives METHOD FOR FUNCTIONALIZING A SUBSTRATE
KR102284883B1 (en) * 2019-02-01 2021-08-03 신화인터텍 주식회사 Optical sheet and method for fabricating the optical sheet
US11651961B2 (en) * 2019-08-02 2023-05-16 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Patterning process of a semiconductor structure with enhanced adhesion
KR102445231B1 (en) * 2020-05-07 2022-09-20 (주)이지켐 Electrode film for solar module, solar module having the same, and method of manufacturing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2859894B2 (en) * 1989-07-13 1999-02-24 株式会社東芝 Exposure mask, method of manufacturing exposure mask, and exposure method using the same
JP2624351B2 (en) * 1990-02-21 1997-06-25 松下電子工業株式会社 Photomask manufacturing method
JP2624354B2 (en) * 1990-03-26 1997-06-25 松下電子工業株式会社 Photomask manufacturing method
JP2008126450A (en) * 2006-11-17 2008-06-05 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Mold, manufacturing method therefor and magnetic recording medium
JP2010284814A (en) * 2009-06-09 2010-12-24 Fuji Electric Device Technology Co Ltd Method of manufacturing stamper
JP5774814B2 (en) * 2009-11-24 2015-09-09 日油株式会社 Wet etching substrate and method of manufacturing substrate having metal pattern

Also Published As

Publication number Publication date
JP2013067084A (en) 2013-04-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5818252B2 (en) Manufacturing method of substrate with metal film pattern
JP5774814B2 (en) Wet etching substrate and method of manufacturing substrate having metal pattern
JP5879086B2 (en) Replica mold for nanoimprint
KR100790899B1 (en) Template with alignment mark and manufacturing method for the same
JP5419040B2 (en) Method for manufacturing transfer structure and matrix used therefor
JP4407770B2 (en) Pattern formation method
US9028639B2 (en) Method of manufacturing stamp for plasmonic nanolithography apparatus and plasmonic nanolithography apparatus
JP2004304097A (en) Pattern forming method, and manufacturing method for semiconductor device
CN101641219A (en) Method to form a pattern of functional material on a substrate using a mask material
JP4853706B2 (en) Imprint mold and manufacturing method thereof
JP2009073809A (en) Ultraviolet-sensitive compound containing thiol group and use thereof
CN101823690A (en) Manufacturing method of SU-8 nano fluid system
JP4998168B2 (en) Imprint mold manufacturing method
JP5196489B2 (en) Manufacturing method of substrate having metal pattern and substrate
JP5818306B2 (en) Method for manufacturing transfer structure and matrix used therefor
CN105807557A (en) High-resolution flexible composite mask plate for optical exposure and preparation method thereof
JP5621201B2 (en) Imprint mold manufacturing method and imprint mold
JP5578513B2 (en) Method for producing metal microstructure and method for producing resin molding
JP2011054683A (en) Method for manufacturing metal wiring board and metal wiring board
JP2013045908A (en) Resist pattern formation method, and manufacturing method of mold for nanoimprint, photomask and semiconductor device by using the same
JP5866934B2 (en) Pattern forming method and imprint method
JP2011054686A (en) Method for manufacturing electromagnetic wave control material and electromagnetic wave control material
JP6015140B2 (en) Nanoimprint mold and manufacturing method thereof
WO2010084918A1 (en) Application of benzocyclobutene resin to imprinting technique, and method for forming pattern using the technique
TWI389931B (en) Nano-imprint resist and nanoimprinting lithography method using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140912

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150410

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150421

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150609

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20150901

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150924

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5818252

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250