JP6946940B2 - Method for manufacturing imprint mold, blank for forming imprint mold, and pattern transfer body - Google Patents
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Description
本発明は、インプリントモールドおよびインプリントモールドを形成するために用いられるブランク、ならびにインプリントモールドを用いたパターン転写体の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint mold, a blank used for forming the imprint mold, and a method for producing a pattern transfer body using the imprint mold.
ナノインプリントリソグラフィは、インプリントモールドに設けられた所望の転写パターンを、被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させ、熱や光等の外部刺激を与えることによって硬化性樹脂層にパターンを転写する工程を介して、被転写体にパターンを転写する方法である。ナノインプリントリソグラフィは、単純な方法によってパターンを形成することができるため、LSI製造用の次世代リソグラフィ技術として期待されている。さらに、光学部品、発光素子、光電変換素子、バイオセンサー、装飾品、飲料品容器、食品容器等の加工用の技術としても期待されている。このようなナノインプリントリソグラフィの基本的な技術としては、例えば、特許文献1に記載されているもの等が挙げられる。
In nanoimprint lithography, a desired transfer pattern provided on an imprint mold is brought into close contact with a curable resin layer applied to the surface of an object to be transferred, and an external stimulus such as heat or light is applied to the pattern on the curable resin layer. This is a method of transferring a pattern to an object to be transferred through a step of transferring the pattern. Nanoimprint lithography is expected as a next-generation lithography technique for LSI manufacturing because a pattern can be formed by a simple method. Further, it is expected as a technology for processing optical parts, light emitting elements, photoelectric conversion elements, biosensors, decorations, beverage containers, food containers and the like. Examples of such a basic technique for nanoimprint lithography include those described in
ナノインプリントリソグラフィの中でも、光ナノインプリントリソグラフィは、熱ナノインプリントリソグラフィに比べて、スループットが高い、温度による寸法変化が生じない、インプリントモールドの位置合わせが容易である等の利点を有する。そのため、近年、光ナノインプリントリソグラフィ用のインプリントモールドの開発が進められている。 Among the nanoimprint lithography, the optical nanoimprint lithography has advantages as compared with the thermal nanoimprint lithography, such as high throughput, no dimensional change due to temperature, and easy alignment of the imprint mold. Therefore, in recent years, the development of imprint molds for optical nanoimprint lithography has been promoted.
光ナノインプリントリソグラフィ用のインプリントモールドとしては、表面側の略中央にメサ構造が設けられたものが用いられることが多い。このようなインプリントモールドにおいては、メサ構造の表面に転写パターンを設けることによって、転写パターンの外側の領域が被転写体の硬化性樹脂層に接触しないようにさせることができる。 As the imprint mold for optical nanoimprint lithography, a mold having a mesa structure provided substantially in the center of the surface side is often used. In such an imprint mold, by providing the transfer pattern on the surface of the mesa structure, it is possible to prevent the outer region of the transfer pattern from coming into contact with the curable resin layer of the transferred body.
光ナノインプリントリソグラフィでは、被転写体の表面におけるパターン複数個分の領域に対して、硬化性樹脂の塗布および硬化性樹脂へのインプリントモールドの転写パターンの転写を複数回連続して行うステップアンドリピート法が用いられている。ステップアンドリピート法では、1回の硬化性樹脂へのパターンの転写において、インプリントモールドにおける転写パターンの外側の領域を透過する露光光により、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうことがあった。特に、上述したメサ構造が設けられたインプリントモールドを用いる場合には、メサ構造の周囲や側面を透過する露光光により、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうことがあった。 In optical nanoimprint lithography, the curable resin is applied and the transfer pattern of the imprint mold is transferred to the curable resin multiple times in succession on the region of a plurality of patterns on the surface of the object to be transferred. The method is used. In the step-and-repeat method, in one transfer of the pattern to the curable resin, the exposure light transmitted through the outer region of the transfer pattern in the imprint mold causes the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred object. The curable resin that oozes out may be cured. In particular, when the imprint mold provided with the above-mentioned mesa structure is used, the curable resin exuded to the outside of the region for one pattern is cured by the exposure light transmitted around and on the side surface of the mesa structure. I sometimes did.
この結果、被転写体の表面における隣接する他のパターンの領域にまで硬化した樹脂が形成されることになり、続いて行われる隣接する他のパターンの領域への転写が困難になることがあった。このため、被転写体の表面における隣接するパターンの間の幅を小さくすることができず、例えば、被転写体においてLSIのチップを作製する場合には、1個のチップをパターン1個分の転写で形成するために、1つの被転写体から得られるチップ数を増やすことができないといった問題が生じていた。さらには、パターン1個分の領域の外側に浸み出した樹脂が盛り上がった形状で硬化することにより、続いて行われる隣接する他のパターンの領域への転写時にインプリントモールドがその硬化した樹脂に接触することで損傷したり、その硬化した樹脂が原因となりパーティクルが発生するといった問題も生じていた。 As a result, the cured resin is formed up to the region of the other adjacent pattern on the surface of the transferred body, which may make the subsequent transfer to the region of the other adjacent pattern difficult. rice field. Therefore, the width between adjacent patterns on the surface of the transferred body cannot be reduced. For example, when an LSI chip is manufactured on the transferred body, one chip is equivalent to one pattern. Since it is formed by transfer, there is a problem that the number of chips obtained from one transferred body cannot be increased. Furthermore, the resin that has exuded to the outside of the region of one pattern is cured in a raised shape, so that the imprint mold is cured of the cured resin during the subsequent transfer to the region of another adjacent pattern. There was also a problem that it was damaged by contact with the resin, and particles were generated due to the cured resin.
このような問題に対処する方法として、例えば、特許文献2には、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化することを抑制することができるように、メサ構造の周囲や側面を露光光が透過することを防止するための遮光膜を設けたインプリントモールドを用いた転写方法が記載されている。
As a method for dealing with such a problem, for example,
特許文献2に記載された転写方法においては、図21(a)〜図21(d)に示されるような転写方法によって、被転写体の表面に設けられた硬化性樹脂層にパターンを転写する。
In the transfer method described in
具体的には、まず、図21(a)に示されるように、被転写体1の表面1aに硬化性樹脂層2を塗布するとともに、インプリントモールド10を準備する。インプリントモールド10は、表面20aおよび裏面20bを有する光透過性基板20を備え、光透過性基板20の表面20a側にメサ構造22が設けられ、メサ構造22の表面22aに転写パターン24が設けられている。光透過性基板20の裏面20b側において、平面視してメサ構造22が設けられたメサ構造領域Mの全体を含む領域に凹部26が設けられている。そして、光透過性基板20の表面20aにおいてメサ構造22の周囲に遮光膜40aが設けられており、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bが設けられている。
Specifically, first, as shown in FIG. 21A, the
次に、図21(b)に示されるように、硬化性樹脂層2にメサ構造22の表面22aに設けられた転写パターン24が接するようにインプリントモールド10を密着させる。この時、被転写体1の表面1aにおいて、一部の硬化性樹脂2bがメサ構造22により押し出されることによってパターン1個分の領域の外側に浸み出すことがある。
Next, as shown in FIG. 21B, the
次に、図21(c)に示されるように、両者を密着させた状態で、露光光を光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射することによって、硬化性樹脂層2を硬化する。
Next, as shown in FIG. 21C, the
次に、図21(d)に示されるように、インプリントモールド10を樹脂層から剥離する。これにより、転写パターン24が転写されて硬化した樹脂層2´を形成する。
Next, as shown in FIG. 21D, the
図21に示される転写方法においては、インプリントモールド10において、メサ構造22の周囲および側面22bに遮光膜40aおよび遮光膜40bが設けられているので、図21(c)に示される露光時において、散乱した露光光がメサ構造22の周囲や側面22bを透過することを防止して、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bが露光されて硬化してしまうことを抑制することを試みている。
In the transfer method shown in FIG. 21, in the
しかしながら、図21(c)に示される領域Aを拡大した図22に示されるように、メサ構造22の側面22bの遮光膜40bは、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bを均一に成膜することが困難であることから、欠陥42が形成されることがある。このため、散乱した露光光が欠陥42を介してメサ構造22の側面22bから透過することよって、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bが露光されて硬化することを十分に抑制することができなかった。この結果、図21(d)に示されるように、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bが硬化した樹脂2b´が形成されることがあり、上述したような問題を十分に解消することができないことがあった。
However, as shown in FIG. 22 in which the region A shown in FIG. 21C is enlarged, the light-
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、メサ構造の側面から露光光が透過することを低減もしくは防止することにより、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が露光されることを抑制することができるインプリントモールドおよびインプリントモールド形成用ブランクならびにパターン転写体の製造方法を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and by reducing or preventing the transmission of exposure light from the side surface of the mesa structure, the outside of the region of one pattern on the surface of the object to be transferred. An object of the present invention is to provide a method for producing an imprint mold, a blank for forming an imprint mold, and a pattern transfer body, which can suppress exposure of the exuded curable resin.
上記課題を解決するために、本発明は、表面および裏面を有する光透過性基板を備え、上記光透過性基板の上記表面側にメサ構造が設けられ、上記メサ構造が設けられている領域と平面視上一致する領域であるメサ構造領域は、上記光透過性基板の上記裏面側から入射する入射光を、上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を有することを特徴とするインプリントモールドを提供する。 In order to solve the above problems, the present invention includes a light transmissive substrate having a front surface and a back surface, a mesa structure is provided on the front surface side of the light transmissive substrate, and a region where the mesa structure is provided. The mesa structure region, which is a region that coincides in a plan view, has a characteristic of refracting incident light incident from the back surface side of the light transmissive substrate toward the center side of the mesa structure region. I will provide a.
本発明によれば、上述したメサ構造の側面から露光光が透過することを低減することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the transmission of exposure light from the side surface of the above-mentioned mesa structure.
上記発明においては、上記メサ構造領域における上記光透過性基板の上記裏面側には、上記光透過性基板の上記裏面側から入射する入射光を、上記メサ構造領域の中心側に屈折させる形状を有する凸レンズ形状部が設けられていてもよい。 In the above invention, the back surface side of the light transmissive substrate in the mesa structure region is provided with a shape in which incident light incident from the back surface side of the light transmissive substrate is refracted toward the center side of the mesa structure region. The convex lens shape portion to have may be provided.
この場合、上記凸レンズ形状部が上記メサ構造領域の外周部を含む領域に設けられていることが好ましい。上記メサ構造の側面から露光光が透過することを効果的に防止するからである。 In this case, it is preferable that the convex lens shape portion is provided in a region including the outer peripheral portion of the mesa structure region. This is because it effectively prevents the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure.
また、上記発明においては、上記光透過性基板の上記メサ構造領域には、上記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていてもよい。 Further, in the above invention, the mesa structure region of the light transmissive substrate may be provided with a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side of the mesa structure region.
この場合、上記屈折率変化部が上記メサ構造領域の外周部を含む領域に設けられていることが好ましい。上記メサ構造の側面から露光光が透過することを効果的に防止するからである。 In this case, it is preferable that the refractive index changing portion is provided in a region including the outer peripheral portion of the mesa structure region. This is because it effectively prevents the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure.
また、上記発明においては、上記光透過性基板の上記裏面側における上記メサ構造領域を含む領域には、凹部が設けられていることが好ましい。転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that a recess is provided in the region including the mesa structure region on the back surface side of the light transmissive substrate. This is because it is possible to suppress the encapsulation of air between the transfer pattern and the curable resin layer.
また、上記発明においては、上記光透過性基板の上記表面の上記メサ構造の周囲には、遮光膜が設けられていることが好ましい。上記メサ構造の周囲から露光光が透過することも防止することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that a light-shielding film is provided around the mesa structure on the surface of the light-transmitting substrate. This is because it is possible to prevent the exposure light from being transmitted from the periphery of the mesa structure.
また、上記発明においては、上記光透過性基板の上記裏面の上記メサ構造領域の周囲には、遮光膜が設けられていることが好ましい。上記メサ構造領域の周囲から露光光が透過することも防止することができるからである。 Further, in the above invention, it is preferable that a light-shielding film is provided around the mesa structure region on the back surface of the light-transmitting substrate. This is because it is possible to prevent the exposure light from being transmitted from the periphery of the mesa structure region.
また、上記発明においては、上記メサ構造の表面に転写パターンが設けられていてもよい。 Further, in the above invention, a transfer pattern may be provided on the surface of the above mesa structure.
また、本発明は、上述したインプリントモールドに用いられるインプリントモールド形成用ブランクであって、上記インプリントモールド形成用ブランクの上記インプリントモールドで上記メサ構造領域となる領域には、上記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とするインプリントモールド形成用ブランクを提供する。 Further, the present invention is the imprint mold forming blank used for the above-mentioned imprint mold, and the above-mentioned mesa structure is formed in the region of the above-mentioned imprint mold forming blank which becomes the above-mentioned mesa structure region. Provided is a blank for forming an imprint mold, which is provided with a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side of the region.
本発明によれば、メサ構造の側面から露光光が透過することを低減もしくは防止することができるインプリントモールドを製造することができる。 According to the present invention, it is possible to manufacture an imprint mold capable of reducing or preventing the transmission of exposure light from the side surface of the mesa structure.
また、本発明は、上述したインプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に設けられている硬化性樹脂層に転写する転写工程を有することを特徴とするパターン転写体の製造方法を提供する。 The present invention also provides a method for producing a pattern transfer body, which comprises a transfer step of transferring the transfer pattern of the imprint mold described above to a curable resin layer provided on the surface of the transfer body. ..
本発明によれば、上記メサ構造の側面から露光光が透過することを防止することにより、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が露光されることを十分に抑制することができる。 According to the present invention, by preventing the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure, the curable resin exuded to the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred body is exposed. This can be sufficiently suppressed.
本発明においては、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうこと十分に抑制することができるという効果を奏する。 In the present invention, there is an effect that the curable resin exuded to the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred body can be sufficiently suppressed from being cured.
以下、本発明のインプリントモールドおよびインプリントモールド形成用ブランクならびにパターン転写体の製造方法について詳細に説明する。 Hereinafter, the method for producing the imprint mold, the blank for forming the imprint mold, and the pattern transfer body of the present invention will be described in detail.
A.インプリントモールド
本発明のインプリントモールドは、表面および裏面を有する光透過性基板を備え、上記光透過性基板の上記表面側にメサ構造が設けられ、上記メサ構造が設けられている領域と平面視上一致する領域であるメサ構造領域は、上記光透過性基板の上記裏面側から入射する入射光を、上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を有することを特徴とする。
A. Imprint mold The imprint mold of the present invention includes a light-transmitting substrate having a front surface and a back surface, a mesa structure is provided on the front surface side of the light-transmitting substrate, and a region and a plane on which the mesa structure is provided. The mesa structure region, which is a visually coincident region, is characterized by having a property of refracting incident light incident from the back surface side of the light transmissive substrate toward the center side of the mesa structure region.
本発明のインプリントモールドは、上述した入射光を屈折させる特性を実現する構成の違いにより主に第1実施形態および第2実施形態に大別することができる。以下、第1実施形態および第2実施形態を中心に説明する。 The imprint mold of the present invention can be roughly classified into the first embodiment and the second embodiment according to the difference in the configuration for realizing the above-mentioned property of refracting the incident light. Hereinafter, the first embodiment and the second embodiment will be mainly described.
I.第1実施形態
第1実施形態のインプリントモールドは、上記メサ構造領域における上記光透過性基板の上記裏面側には、上記光透過性基板の上記裏面側から入射する入射光を、上記メサ構造領域の中心側に屈折させる形状を有する凸レンズ形状部が設けられていることを特徴とする。
I. First Embodiment In the imprint mold of the first embodiment, incident light incident from the back surface side of the light transmissive substrate is applied to the back surface side of the light transmissive substrate in the mesa structure region. A convex lens-shaped portion having a shape to be refracted is provided on the central side of the region.
第1実施形態のインプリントモールドの一例について図面を参照しながら説明する。図1(a)は、第1実施形態のインプリントモールドの一例を示す概略平面図である。図1(b)は、図1(a)に示されるA−A線断面図である。図1(a)は、図1(b)に示される光透過性基板20の裏面20b側から平面視した図である。
An example of the imprint mold of the first embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic plan view showing an example of the imprint mold of the first embodiment. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 1A. FIG. 1A is a plan view from the
図1(a)および図1(b)に示されるように、インプリントモールド10は、表面20aおよび裏面20bを有する光透過性基板20を備え、光透過性基板20の表面20a側にメサ構造22が設けられている。メサ構造22の表面22aに転写パターン24が設けられている。光透過性基板20の裏面20b側において、平面視してメサ構造22が設けられたメサ構造領域Mの全体を含む領域に凹部26が設けられている。平面視して光透過性基板20の凹部26の内側の領域の全体に、凸状曲面28aを有する凸レンズ形状部28が設けられている。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
凸レンズ形状部28は、平面視してメサ構造領域Mの全体およびその外側の領域を含む領域に設けられている。このため、光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射する入射光が凸レンズ形状部28に入射することになり、凸レンズ形状部28に入射する入射光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。特に、凸レンズ形状部28はメサ構造領域Mの外周部MP(メサ構造領域Mの外周を示す破線とその内側の破線との間に挟まれる部分)を含む領域に設けられているので、メサ構造領域Mの外周部MPに入射する入射光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。
The convex
このため、後述する図19(c)および図20に示されるように、転写パターン24を被転写体1に転写するために、被転写体1の表面1aに塗布した硬化性樹脂層2にメサ構造22における転写パターン24が接するようにインプリントモールド10を密着させた状態で、露光光を光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射することによって、硬化性樹脂層2を硬化する時において、露光光が凸レンズ形状部28に入射することになるので、当該露光光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。これにより、散乱した露光光がメサ構造22の側面22bから透過することを防止することができる。特にメサ構造領域Mの外周部MPに入射する露光光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができるので、メサ構造22の側面22bからの露光光の透過を効果的に防止することができる。上述した図22に示されるように、メサ構造22の側面22bに設けられる遮光膜40bに欠陥42が形成される場合においても、散乱した露光光が欠陥42を介してメサ構造22の側面22bから透過することを防止することができる。このため、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bが設けなくても、あるいは遮光膜40bに欠陥42が形成されたとしても、被転写体1の表面1aにおいて、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bが露光されて硬化してしまうことを十分に抑制することができる。
Therefore, as shown in FIGS. 19 (c) and 20 to be described later, in order to transfer the
したがって、第1実施形態によれば、上記メサ構造の側面から露光光が透過することを防止することにより、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が露光されることを十分に抑制することができる。 Therefore, according to the first embodiment, by preventing the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure, the curable resin exuded to the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred body. Can be sufficiently suppressed from being exposed.
1.光透過性基板
上記光透過性基板は、上記メサ構造領域における上記裏面側に、上記裏面側から入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる形状を有する凸レンズ形状部が設けられているものである。
1. 1. Light-transmitting substrate The light-transmitting substrate is provided with a convex lens-shaped portion having a shape of refracting incident light incident from the back surface side toward the center side of the mesa structure region on the back surface side of the mesa structure region. Is what it is.
(1)凸レンズ形状部
上記凸レンズ形状部は、上記メサ構造領域における上記裏面側に設けられている上記光透過性基板の一部である。
(1) Convex lens shape portion The convex lens shape portion is a part of the light transmissive substrate provided on the back surface side in the mesa structure region.
ここで、第1実施形態において、上記メサ構造領域とは、図1に示されるメサ構造領域Mのような上記光透過性基板を平面視して上記メサ構造が設けられている領域を意味する。 Here, in the first embodiment, the mesa structure region means a region such as the mesa structure region M shown in FIG. 1 in which the mesa structure is provided in a plan view of the light transmissive substrate. ..
上記凸レンズ形状部としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現するものであればよく、上記メサ構造領域の一部または全体を含む領域に設けられているものであればよいが、図1に示されるように上記メサ構造領域の外周部を含む領域に設けられているものが好ましい。上記メサ構造領域の外周部に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させることによって、上記メサ構造の側面から露光光が透過することを効果的に防止することができるからである。 The convex lens shape portion may be any one that realizes a characteristic of refracting incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region, and a part or the whole of the mesa structure region may be used. It may be provided in the region including the mesa structure, but as shown in FIG. 1, it is preferably provided in the region including the outer peripheral portion of the mesa structure region. This is because by refracting the incident light incident on the outer peripheral portion of the mesa structure region toward the center side of the mesa structure region, it is possible to effectively prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure region. ..
ここで、第1実施形態において、上記メサ構造領域の外周部とは、図1に示される外周部MPのような上記メサ構造領域の外周から中心側に幅を有する部分を意味する。 Here, in the first embodiment, the outer peripheral portion of the mesa structure region, means a portion having a width on the center side from the outer periphery of the mesa structure region, such as the outer peripheral portion M P shown in FIG.
図1においてWPで示されるような上記メサ構造領域の外周部の幅は、1μm〜5mmの範囲内であることが好ましく、中でも10μm〜1mmの範囲内、特に50μm〜1mmの範囲内であることが好ましい。上記メサ構造の側面から露光光が透過することをより効果的に防止することができるからである。また、上記メサ構造領域の外周部の幅は、図1(b)においてTCで示されるような上記外周部における上記光透過性基板の厚さの最小値に対して0.1%〜500%の範囲内であることが好ましく、中でも1%〜200%の範囲内、特に5%〜100%の範囲内であることが好ましい。上記メサ構造の側面から露光光が透過することをより効果的に防止することができるからである。 The width of the outer peripheral portion of the mesa structure region as shown by W P 1 is preferably in the range of 1Myuemu~5mm, among others within the scope of 10 .mu.m to 1 mm, in particular in the range of from 50μm~1mm Is preferable. This is because it is possible to more effectively prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure. The width of the outer peripheral portion of the mesa structure region, 0.1% of the thickness minimum value of the light-transmitting substrate in the outer peripheral portion as shown by T C in FIG. 1 (b) to 500 It is preferably in the range of%, and more preferably in the range of 1% to 200%, particularly preferably in the range of 5% to 100%. This is because it is possible to more effectively prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure.
図2(a)〜図2(c)は、それぞれ第1実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 2 (a) to 2 (c) are schematic cross-sectional views showing other examples of the imprint mold of the first embodiment, respectively, and show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1 (b). Is.
図2(a)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の裏面20b側の凹部26の内側の領域の一部に、凸状曲面28aを有する凸レンズ形状部28が設けられている。凸レンズ形状部28は、外周部MPを含めメサ構造領域Mの全体を含む領域に設けられている。
In the
図2(b)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の裏面20b側の凹部26の内側の領域においてメサ構造領域Mの外周部MPのみに、フレネルレンズ形状の凸レンズ形状部28が設けられている。凹部26の内側の裏面26bにおいて、メサ構造領域Mの外周部MPの内側の領域は平面形状となっている。
2 In the
図2(c)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の裏面20b側の凹部26の内側の領域においてメサ構造領域Mの外周部MPのみに、メサ構造領域Mの中央側が高くなる傾斜面を有する凸レンズ形状部28が設けられている。凹部26の内側の裏面26bにおいて、メサ構造領域Mの外周部MPの内側の領域は平面形状となっている。
In
上記凸レンズ形状部としては、図2(b)および図2(c)に示されるように、後述する「(2)光透過性基板 b.凹部」の項目に記載された凹部の内側の領域において上記メサ構造領域の上記外周部のみに設けられているものが好ましい。上記凹部の内側の裏面において上記メサ構造領域の外周部の内側の領域を平面形状とすることができる。これにより、上記インプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させる時に、上記凹部内の空気圧を高くしてインプリントモールドを湾曲させることにより、上記転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制する場合において、上記外周部の内側の領域を平面形状とすることで、上記インプリントモールドの転写パターン領域の撓み方を一定とすることができる。このため、上記転写パターン領域の寸法変動の予測が容易となり、当該寸法変動を相殺する上記転写パターン領域の寸法の補正が容易となるからである。 As the convex lens-shaped portion, as shown in FIGS. 2 (b) and 2 (c), in the region inside the concave portion described in the item of “(2) Light transmissive substrate b. Recessed portion” described later. It is preferable that the mesa structure region is provided only on the outer peripheral portion. On the inner back surface of the recess, the region inside the outer peripheral portion of the mesa structure region can be formed into a planar shape. As a result, when the transfer pattern of the imprint mold is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the object to be transferred, the air pressure in the recess is increased to bend the imprint mold, thereby forming the transfer pattern. In the case of suppressing the encapsulation of air between the curable resin layer and the curable resin layer, the inner region of the outer peripheral portion has a planar shape, so that the bending method of the transfer pattern region of the imprint mold is made constant. be able to. Therefore, it becomes easy to predict the dimensional variation of the transfer pattern region, and it becomes easy to correct the dimension of the transfer pattern region that cancels the dimensional variation.
なお、上記凸レンズ形状部としては、図1および図2(a)に示されるように上記光透過性基板において上記メサ構造領域の上記外周部の内側または外側の領域を含む領域に設けられているものでもよい。また、上記凸レンズ形状部としては、図1に示されるように上記凹部の内側の領域の全体に設けられているものでもよいし、図2(a)に示されるように上記凹部の内側の領域の一部に設けられているものでもよい。 As shown in FIGS. 1 and 2A, the convex lens shape portion is provided in a region including an inner or outer region of the outer peripheral portion of the mesa structure region in the light transmissive substrate. It may be a thing. Further, the convex lens shape portion may be provided in the entire inner region of the concave portion as shown in FIG. 1, or may be provided in the entire inner region of the concave portion as shown in FIG. 2 (a). It may be provided as a part of.
図3は、第1実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the imprint mold of the first embodiment, and shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1 (b).
図3に示されるインプリントモールド10においては、図1に示される凹部26が設けられていない光透過性基板20の裏面20b側において、平面視してメサ構造領域Mの全体およびその外側の領域を含む領域に凸状曲面28aを有する凸レンズ形状部28が設けられている。
In the
上記凸レンズ形状部としては、図1および図2(a)〜図2(c)に示されるように後述する「(2)光透過性基板 b.凹部」の項目に記載された凹部の内側の領域に設けられているものでもよいし、図3に示されるように上記凹部が設けられていない上記光透過性基板の裏面側に設けられているものでもよいが、通常は、上記凹部の内側の領域に設けられているものである。 As the convex lens shape portion, as shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (c), the inside of the concave portion described in the item of “(2) Light transmissive substrate b. Recessed portion” described later. It may be provided in the region, or may be provided on the back surface side of the light transmissive substrate which is not provided with the recess as shown in FIG. 3, but is usually inside the recess. It is provided in the area of.
また、上記凸レンズ形状部の形状としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現する形状であれば特に限定されないが、例えば、図1、図2(a)、および図3に示されるように凸状曲面を有する形状、図2(b)に示されるようなフレネルレンズ形状あるいはプリズム形状、図2(c)に示されるようにメサ構造領域の中央側が高くなる傾斜面を有する形状等が挙げられ、用途等に応じて適宜選択することができる。 The shape of the convex lens shape portion is not particularly limited as long as it is a shape that realizes the characteristic of refracting the incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region. 1. A shape having a convex curved surface as shown in FIGS. 2 (a) and 3; a Fresnel lens shape or a prism shape as shown in FIG. 2 (b), as shown in FIG. 2 (c). Examples thereof include a shape having an inclined surface in which the central side of the mesa structure region is high, and can be appropriately selected depending on the application and the like.
上記凸レンズ形状部の形成方法としては、所望の形状およびサイズの凸レンズ形状部を形成できれば特に限定されるものではなく、例えば、機械加工、エッチング等が挙げられるが、上記凸レンズ形状部の形状およびサイズならびに上記光透過性基板の材料等に応じて適宜選択すればよい。また、上記凸レンズ形状部の形成方法としては、仕上げ段階において上記凸レンズ形状部を鏡面加工する方法が好ましい。上記凸レンズ形状部の形成時に光透過性基板から生じるパーティクルを除去することができるからであり、上記凸レンズ形状部に外部からパーティクルが付着することを防止することができるからである。 The method for forming the convex lens shape portion is not particularly limited as long as the convex lens shape portion having a desired shape and size can be formed, and examples thereof include machining and etching, and the shape and size of the convex lens shape portion. In addition, it may be appropriately selected according to the material of the light transmissive substrate and the like. Further, as a method for forming the convex lens shape portion, a method of mirror-finishing the convex lens shape portion at the finishing stage is preferable. This is because particles generated from the light-transmitting substrate can be removed when the convex lens-shaped portion is formed, and particles can be prevented from adhering to the convex lens-shaped portion from the outside.
(2)光透過性基板
a.メサ構造
上記メサ構造の平面視した形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図1に示されるように矩形状でもよい。また、図1(b)においてHで示されるような上記メサ構造の高さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば10μm〜50μm程度である。さらに、平面視して矩形状の上記メサ構造の縦および横の長さは、用途等に応じて異なるものであり、例えば20mm〜35mm程度であるが、この範囲に限定されるものではない。
(2) Light transmissive substrate a. Mesa structure The plan-viewed shape of the mesa structure is not particularly limited, and may be, for example, a rectangular shape as shown in FIG. The height of the mesa structure as shown by H in FIG. 1B varies depending on the application and the like, but is, for example, about 10 μm to 50 μm. Further, the vertical and horizontal lengths of the rectangular mesa structure in a plan view vary depending on the application and the like, and are, for example, about 20 mm to 35 mm, but are not limited to this range.
上記メサ構造の形成方法としては、例えば、エッチングマスクを用いたウェットエッチング等が挙げられる。 Examples of the method for forming the mesa structure include wet etching using an etching mask.
b.凹部
上記光透過性基板としては、図1および図2(a)〜図2(c)に示されるように上記裏面側における上記メサ構造領域を含む領域には、凹部が設けられているものでもよいし、図3に示されるように上記凹部が設けられていないものでもよいが、上記凹部が設けられているものが好ましい。上記インプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させる時に、上記凹部内の空気圧を高くしてインプリントモールドを湾曲させることにより、転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制することができるからである。
b. Recessed light-transmitting substrate may be provided with a recessed portion in the region including the mesa structure region on the back surface side as shown in FIGS. 1 and 2 (a) to 2 (c). Alternatively, as shown in FIG. 3, the recessed portion may not be provided, but the recessed portion is preferably provided. When the transfer pattern of the imprint mold is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the transferred body, the transfer pattern and the curable resin layer are formed by increasing the air pressure in the recess to bend the imprint mold. This is because it is possible to prevent air from being sealed between the two.
上記凹部の平面視した形状は、特に限定されるものではなく、例えば、図1に示されるように円状でもよい。また、上記凹部を穿った後の光透過性基板の残存厚さは、例えば0.5mm程度以上であり、円状の上記凹部の直径は、例えば80mm程度である。 The shape of the concave portion in a plan view is not particularly limited, and may be circular, for example, as shown in FIG. The residual thickness of the light-transmitting substrate after drilling the recess is, for example, about 0.5 mm or more, and the diameter of the circular recess is, for example, about 80 mm.
上記凹部の形成方法としては、例えば、機械加工等が挙げられるが、上記凹部の形状およびサイズならびに上記光透過性基板の材料等に応じて適宜選択すればよい。なお、上記凸レンズ形状部を上記凹部の内側の領域に設ける場合には、上記凹部および上記凸レンズ形状部を一緒に形成する方法を用いることができる。 Examples of the method for forming the recesses include machining, and the recesses may be appropriately selected depending on the shape and size of the recesses, the material of the light-transmitting substrate, and the like. When the convex lens shape portion is provided in the inner region of the concave portion, a method of forming the concave portion and the convex lens shape portion together can be used.
c.転写パターン
図4は、第1実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。
c. Transfer Pattern FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the imprint mold of the first embodiment, and shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1 (b).
図4に示されるインプリントモールド10は、光透過性基板20のメサ構造22の表面に転写パターンが設けられていない点において、図1に示されるインプリントモールド10とは異なっている。
The
上記光透過性基板としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現するものであれば、図1に示されるように上記メサ構造の表面に転写パターンが設けられているものでもよいし、図4に示されるように上記メサ構造の表面に転写パターンが設けられていないものでもよい。 As long as the light transmissive substrate realizes the characteristic of refracting the incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region, the mesa structure is as shown in FIG. A transfer pattern may be provided on the surface of the mesa structure, or a transfer pattern may not be provided on the surface of the mesa structure as shown in FIG.
d.その他
上記光透過性基板の形状は、特に限定されないが、通常、矩形状である。この場合、上記光透過性基板の縦および横の長さは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば142mm〜162mm程度である。また、上記光透過性基板の厚さは、材料や用途等に応じて異なるものであるが、例えば0.5mm〜15mm程度である。
d. Others The shape of the light transmissive substrate is not particularly limited, but is usually rectangular. In this case, the length and width of the light transmissive substrate vary depending on the application and the like, but are, for example, about 142 mm to 162 mm. The thickness of the light-transmitting substrate varies depending on the material, application, and the like, but is, for example, about 0.5 mm to 15 mm.
上記光透過性基板を構成する材料としては、例えば、合成石英、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム等が挙げられる。中でも、インプリントモールド形成用基板での使用実績が高く品質が安定しており、高精度の微細な転写パターンを形成できるため、合成石英が好適に用いられる。上記光透過性基板の光透過性としては、波長300nm〜450nmの範囲内における光線の透過率が85%以上であることが好ましい。 Examples of the material constituting the light transmissive substrate include synthetic quartz, soda glass, fluorite, calcium fluoride and the like. Among them, synthetic quartz is preferably used because it has a high track record of use in imprint mold forming substrates, its quality is stable, and it is possible to form a fine transfer pattern with high precision. As for the light transmittance of the light-transmitting substrate, it is preferable that the light transmittance in the wavelength range of 300 nm to 450 nm is 85% or more.
2.その他
(1)遮光膜
第1実施形態のインプリントモールドは、遮光膜を備えるものでもよい。
2. Others (1) Light-shielding film The imprint mold of the first embodiment may include a light-shielding film.
図5(a)〜図5(c)は、それぞれ第1実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図1(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 5 (a) to 5 (c) are schematic cross-sectional views showing other examples of the imprint mold of the first embodiment, respectively, and show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1 (b). Is.
図5(a)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の表面20aにおいてメサ構造22の周囲に遮光膜40aが設けられている。また、図5(b)に示されるインプリントモールド10においては、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bが設けられている。さらに、図5(c)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の凹部26の内側の裏面26bにおいてメサ構造領域Mの周囲に遮光膜40cが設けられている。
In the
上記インプリントモールドとしては、図5(a)に示されるように上記光透過性基板の上記表面の上記メサ構造の周囲には、遮光膜が設けられているものが好ましい。上記メサ構造の周囲から露光光が透過することも防止することができるので、上述した外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうことを効果的に抑制することができるからである。 As the imprint mold, as shown in FIG. 5A, it is preferable that a light-shielding film is provided around the mesa structure on the surface of the light-transmitting substrate. This is because it is possible to prevent the exposure light from being transmitted from the periphery of the mesa structure, so that it is possible to effectively suppress the curing of the curable resin that has exuded to the outside.
また、上記インプリントモールドとしては、図5(b)に示されるように、上記表面の遮光膜に加えて、さらに上記メサ構造の上記側面に遮光膜が設けられているものでもよい。上記メサ構造の側面から露光光が透過することを当該遮光膜によっても防止することができる。当該遮光膜に欠陥が形成される場合においても、上記凸レンズ形状部により露光光を屈折させることによって、露光光が当該欠陥を介して上記メサ構造の側面から透過することを防止することができる。 Further, as the imprint mold, as shown in FIG. 5B, in addition to the light-shielding film on the surface, a light-shielding film may be further provided on the side surface of the mesa structure. The light-shielding film can also prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure. Even when a defect is formed in the light-shielding film, it is possible to prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure through the defect by refracting the exposure light by the convex lens-shaped portion.
さらに、上記インプリントモールドとしては、図5(c)に示されるように上記光透過性基板の上記裏面の上記メサ構造領域の周囲に、遮光膜が設けられているものであってもよい。上記メサ構造領域の周囲から露光光が透過することも防止することができるので、上述した外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうことを効果的に抑制することができるからである。 Further, as the imprint mold, as shown in FIG. 5C, a light-shielding film may be provided around the mesa structure region on the back surface of the light-transmitting substrate. This is because it is possible to prevent the exposure light from being transmitted from the periphery of the mesa structure region, so that it is possible to effectively suppress the curing of the curable resin that has exuded to the outside. ..
上記遮光膜を構成する材料としては、例えば、アルミニウム、ニッケル、コバルト、クロム、チタン、タンタル、タングステン、モリブデン、錫、亜鉛等の金属、シリコン等を挙げることができ、また、これらの酸化物、窒化物、合金等も用いることができる。上記遮光膜の遮光性としては、波長300nm〜450nmの範囲内における光線の透過率が1%以下であることが好ましく、中でも0.1%以下であることが好ましい。 Examples of the material constituting the light-shielding film include metals such as aluminum, nickel, cobalt, chromium, titanium, tantalum, tungsten, molybdenum, tin and zinc, silicon and the like, and oxides thereof. Nitride, alloy and the like can also be used. As for the light-shielding property of the light-shielding film, the transmittance of light rays in the wavelength range of 300 nm to 450 nm is preferably 1% or less, and more preferably 0.1% or less.
上記遮光膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、およびイオンプレーティング法等のPVD法(physical vapor deposition)、プラズマCVD法、熱CVD法、および光CVD法等のCVD法(chemical vapor deposition)等、ならびに塗料、染料、顔料の塗布等が挙げられる。 Examples of the method for forming the light-shielding film include a PVD method (physical vapor deposition) such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, and an ion plating method, a plasma CVD method, a thermal CVD method, and a CVD method such as an optical CVD method. Chemical vapor deposition) and the like, as well as the application of paints, dyes, pigments and the like.
(2)製造方法
第1実施形態のインプリントモールドの製造方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、光透過性基板を備える一般的なインプリントモールド形成用ブランクから一般的な製造方法を用いることにより製造することができる。
(2) Manufacturing Method The manufacturing method of the imprint mold of the first embodiment is not particularly limited, and for example, a general manufacturing method from a general imprint mold forming blank provided with a light-transmitting substrate. Can be manufactured by using.
(3)その他
本発明のインプリントモールドとしては、第1実施形態の方が、後述する第2実施形態よりも作製が容易である。
(3) Others As the imprint mold of the present invention, the first embodiment is easier to manufacture than the second embodiment described later.
II.第2実施形態
第2実施形態のインプリントモールドは、上記光透過性基板の上記メサ構造領域には、上記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とする。
II. 2nd Embodiment In the imprint mold of the 2nd embodiment, in the mesa structure region of the light transmissive substrate, a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side of the mesa structure region is provided. It is characterized in that it is provided.
第2実施形態のインプリントモールドの一例について図面を参照しながら説明する。図6(a)は、第2実施形態のインプリントモールドの一例を示す概略平面図である。図6(b)は、図6(a)に示されるA−A線断面図である。図6(a)は、図6(b)に示される光透過性基板20の裏面20b側から平面視した図である。
An example of the imprint mold of the second embodiment will be described with reference to the drawings. FIG. 6A is a schematic plan view showing an example of the imprint mold of the second embodiment. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 6A. FIG. 6A is a plan view from the
図6(a)および図6(b)に示されるように、インプリントモールド10は、図1に示されるインプリントモールド10と同様にメサ構造22、転写パターン24、および凹部26が設けられた光透過性基板20を備える。
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
光透過性基板20において、平面視してメサ構造領域Mの外周部MP(メサ構造領域Mの外周を示す破線とその内側の破線との間に挟まれる部分)および外周部MPの内側および外側の領域を含む領域に、メサ構造領域Mの中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部NCが設けられている。また、屈折率変化部NCの外側に、他の領域より屈折率が低い低屈折率部NLが設けられている。さらに、屈折率変化部NCの中心側に、屈折率が他の領域より高い高屈折率部NHが設けられている。このため、光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射する入射光が屈折率変化部NCに入射することになり、屈折率変化部NCに入射する入射光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。具体的には、光が屈折率の低い方から高い方に屈折する性質を利用して、メサ構造領域Mの中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部NCに入射する入射光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。特に、屈折率変化部NCはメサ構造領域Mの外周部MPを含む領域に設けられているので、メサ構造領域Mの外周部MPに入射する入射光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。
In the light-transmitting
このため、後述する図19(c)および図20に示される露光工程において、凸レンズ形状部28が設けられたインプリントモールド10の代わりに、屈折率変化部NCが設けられたインプリントモールド10を用いた場合には、露光光が屈折率変化部NCに入射することになるので、当該露光光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。これにより、第1実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
Therefore, in the exposure process shown in FIG. 19 (c) and FIG. 20 to be described later, the
1.光透過性基板
上記光透過性基板は、上記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が上記メサ構造領域に設けられているものである。
1. 1. Light-transparent substrate The light-transparent substrate is provided with a refractive index changing portion in the mesa structure region in which the refractive index continuously increases toward the center side of the mesa structure region.
(1)屈折率変化部
上記屈折率変化部は、上記メサ構造領域に設けられ、上記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる上記光透過性基板の一部である。
(1) Refractive index change portion The refractive index change portion is a part of the light transmissive substrate provided in the mesa structure region and whose refractive index continuously increases toward the center side of the mesa structure region. ..
ここで、第2実施形態における上記メサ構造領域とは、例えば、図6に示されるメサ構造領域Mであり、第1実施形態における上記メサ構造領域と同様の領域を意味する。 Here, the mesa structure region in the second embodiment is, for example, the mesa structure region M shown in FIG. 6, and means a region similar to the mesa structure region in the first embodiment.
上記屈折率変化部としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現し、上記メサ構造領域の一部または全体を含む領域に設けられているものであればよいが、図6に示されるように上記メサ構造領域の外周部を含む領域に設けられているものが好ましい。上記メサ構造領域の外周部に入射する上記入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させることによって、上記メサ構造の側面から露光光が透過することを効果的に防止することができるからである。 The refractive index changing portion realizes a characteristic of refracting incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region, and is provided in a region including a part or the whole of the mesa structure region. However, as shown in FIG. 6, those provided in the region including the outer peripheral portion of the mesa structure region are preferable. By refracting the incident light incident on the outer peripheral portion of the mesa structure region toward the center side of the mesa structure region, it is possible to effectively prevent the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure region. be.
ここで、第2実施形態における上記メサ構造領域の外周部とは、例えば、図6に示される外周部MPであり、第1実施形態における上記メサ構造領域の外周部と同様の部分を意味する。上記メサ構造領域の外周部の幅については、第1実施形態と同様であるため、ここでの記載を省略する。 Here, the outer peripheral portion of the mesa structure region in the second embodiment, for example, an outer peripheral portion M P shown in FIG. 6, refer to like parts and the outer peripheral portion of the mesa structure region in the first embodiment do. Since the width of the outer peripheral portion of the mesa structure region is the same as that of the first embodiment, the description here is omitted.
図7は、第2実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing another example of the imprint mold of the second embodiment, and shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 6 (b).
図7に示されるインプリントモールド10は、屈折率変化部NCがメサ構造領域Mの外周部MPのみに設けられている点において、図6に示されるインプリントモールド10とは異なっている。
上記屈折率変化部としては、中でも、図7に示されるように、後述する「(3)光透過性基板 c.凹部」の項目に記載された凹部の内側の領域において上記メサ構造領域の上記外周部のみに設けられているものが好ましい。上記メサ構造領域の外周部の内側の領域を単一の材質で構成することができる。これにより、上記インプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させる時に、上記凹部内の空気圧を高くしてインプリントモールドを湾曲させることにより、上記転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制する場合において、上記外周部の内側の領域を単一の材質で構成することで、上記インプリントモールドの転写パターン領域の撓み方を一定とすることができる。このため、上記転写パターン領域の寸法変動の予測が容易となり、当該寸法変動を相殺する転写パターン領域の寸法の補正が容易となるからである。 As the refractive index changing portion, as shown in FIG. 7, the above-mentioned mesa structure region in the region inside the recess described in the item of “(3) Light-transmitting substrate c. Recess” described later. Those provided only on the outer peripheral portion are preferable. The region inside the outer peripheral portion of the mesa structure region can be composed of a single material. As a result, when the transfer pattern of the imprint mold is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the object to be transferred, the air pressure in the recess is increased to bend the imprint mold, thereby forming the transfer pattern. In the case of suppressing the encapsulation of air between the curable resin layer and the curable resin layer, by forming the inner region of the outer peripheral portion with a single material, the transfer pattern region of the imprint mold can be flexed. Can be constant. Therefore, it becomes easy to predict the dimensional variation of the transfer pattern region, and it becomes easy to correct the dimension of the transfer pattern region that cancels the dimensional variation.
なお、上記屈折率変化部としては、図6に示されるように上記光透過性基板において上記メサ構造領域の上記外周部の内側または外側の領域を含む領域に設けられているものでもよい。 As shown in FIG. 6, the refractive index changing portion may be provided in a region including an inner or outer region of the outer peripheral portion of the mesa structure region in the light transmissive substrate.
また、上記屈折率変化部としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現できるように、中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる上記基板の一部であれば特に限定されないが、後述する低屈折率部に隣接する位置での屈折率(最も低い屈折率)と後述する高屈折率部に隣接する位置での屈折率(最も高い屈折率)の差が0.2〜0.6の範囲内であることが好ましく、中でも0.3〜0.5の範囲内であることが好ましい。上記入射光を効果的に屈折させることができるからである。 Further, as the refractive index changing portion, the refractive index is continuous toward the center side so as to realize the characteristic of refracting the incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region. It is not particularly limited as long as it is a part of the above-mentioned substrate, but the refractive index at the position adjacent to the low refractive index portion (lowest refractive index) and the refraction at the position adjacent to the high refractive index portion described later are not particularly limited. The difference in rate (highest refractive index) is preferably in the range of 0.2 to 0.6, and more preferably in the range of 0.3 to 0.5. This is because the incident light can be effectively refracted.
また、図6においてWCで示されるような、上記屈折率が変化する方向の上記屈折率変化部の幅は、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現できる幅であれば特に限定されないが、1μm〜5mmの範囲内であることが好ましく、中でも50μm〜1mmの範囲内であることが好ましい。小さ過ぎると上記屈折率の変化が急過ぎて上記入射光を効果的に屈折させることができないからであり、大き過ぎると上記屈折率の変化が緩慢過ぎて上記入射光を効果的に屈折させることができないからである。 Further, as indicated by W C in FIG. 6, the width direction of the refractive index change portion in which the refractive index changes, the center side of the mesa structure region light incident from the back side mesa structure region The width is not particularly limited as long as it can realize the characteristic of refracting to, but it is preferably in the range of 1 μm to 5 mm, and more preferably in the range of 50 μm to 1 mm. If it is too small, the change in the refractive index is too rapid to effectively refract the incident light, and if it is too large, the change in the refractive index is too slow to effectively refract the incident light. Because it cannot be done.
(2)低屈折率部および高屈折率部
上記光透過性基板は、通常は、図6に示されるように、上記屈折率変化部の外側に低屈折率部が設けられ、上記屈折率変化部の上記中心側に高屈折率部が設けられ、上記屈折率変化部が上記低屈折率部および上記高屈折率部の間に設けられている。
(2) Low Refractive Index and High Refractive Index The light transmissive substrate is usually provided with a low refractive index portion outside the refractive index change portion as shown in FIG. 6, and the refractive index change. A high refractive index portion is provided on the central side of the portion, and the refractive index changing portion is provided between the low refractive index portion and the high refractive index portion.
a.低屈折率部
上記低屈折率部は、上記光透過性基板において上記屈折率変化部の外側に設けられているものである。
a. Low refractive index portion The low refractive index portion is provided outside the refractive index changing portion in the light transmissive substrate.
上記低屈折率部の屈折率は、上記高屈折率部よりも低ければ特に限定されないが、1.3〜1.5の範囲内であることが好ましい。上記入射光を効果的に屈折させることができるからである。 The refractive index of the low refractive index portion is not particularly limited as long as it is lower than that of the high refractive index portion, but is preferably in the range of 1.3 to 1.5. This is because the incident light can be effectively refracted.
上記低屈折率部を構成する材料は、第1実施形態における光透過性基板を構成する材料と同様であるため、ここでの記載を省略する。また、上記低屈折率部の光透過性は、第1実施形態における光透過性基板の光透過性と同様であるため、ここでの記載を省略する。 Since the material constituting the low refractive index portion is the same as the material constituting the light transmissive substrate in the first embodiment, the description here is omitted. Further, since the light transmission of the low refractive index portion is the same as the light transmission of the light transmitting substrate in the first embodiment, the description here is omitted.
b.高屈折率部
上記高屈折率部は、上記光透過性基板において上記屈折率変化部に対して上記メサ構造領域の中心側に設けられているものである。
b. High-refractive index portion The high-refractive index portion is provided on the central side of the mesa structure region with respect to the refractive index changing portion in the light-transmitting substrate.
上記高屈折率部の屈折率は、上記低屈折率部よりも高ければ特に限定されないが、1.4〜2.2の範囲内であることが好ましく、中でも1.65〜1.85の範囲内であることが好ましい。上記入射光を効果的に屈折させることができるからである。 The refractive index of the high refractive index portion is not particularly limited as long as it is higher than that of the low refractive index portion, but is preferably in the range of 1.4 to 2.2, and in particular, in the range of 1.65 to 1.85. It is preferably inside. This is because the incident light can be effectively refracted.
上記高屈折率部を構成する材料は、上記低屈折率部よりも高い屈折率にできるものであれば特に限定されないが、例えば、SiO2、B2O3、P2O5、TiO2、Nb2O5、La2O3、Y2O3、Gd2O3等を含有させたガラスが挙げられる。中でも、TiO2、Nb2O5等を含有するガラスが好ましい。良好な特性を有する高屈折率材料が容易に入手可能であるからである。上記高屈折率部の光透過性としては、波長300nm〜450nmの範囲内における光線の透過率が85%以上であることが好ましい。 The material constituting the high refractive index portion is not particularly limited as long as it can have a higher refractive index than the low refractive index portion, but for example, SiO 2 , B 2 O 3 , P 2 O 5 , TiO 2 , etc. Examples thereof include glass containing Nb 2 O 5 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 , Gd 2 O 3, and the like. Of these, glass containing TiO 2 , Nb 2 O 5, and the like is preferable. This is because a high refractive index material having good properties is easily available. As for the light transmittance of the high refractive index portion, it is preferable that the transmittance of light rays in the wavelength range of 300 nm to 450 nm is 85% or more.
上記高屈折率部の形状およびサイズは、上記屈折率変化部の形状およびサイズに応じて適宜選択することができる。 The shape and size of the high refractive index portion can be appropriately selected according to the shape and size of the refractive index changing portion.
(3)光透過性基板
a.接触部分
図8(a)〜図8(c)は、第2実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面をそれぞれ示すものである。
(3) Light transmissive substrate a. Contact portions FIGS. 8 (a) to 8 (c) are schematic cross-sectional views showing another example of the imprint mold of the second embodiment, and the cross sections corresponding to the cross sections shown in FIG. 6 (b) are respectively. It shows.
図8(a)に示されるインプリントモールド10における光透過性基板20は、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nと、基板部分20nの表面側のメサ構造領域Mに設けられたメサ土台部分22nの表面に設けられた接触部分20s(厚みHS:2μm〜50μm)と、を有しており、光透過性基板20のメサ構造22(厚み:10μm〜50μm)が、メサ土台部分22nおよび接触部分20sを含んでいる。接触部分22sの表面22aには転写パターン24が設けられている。
図8(b)に示されるインプリントモールド10における光透過性基板20は、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nと、基板部分20nの表面のメサ構造領域Mに設けられた接触部分20s(厚みHS:10μm〜50μm)と、を有しており、光透過性基板20のメサ構造22(厚み:10μm〜50μm)が、接触部分20sの全体のみを含んでいる。メサ構造22の表面22aには転写パターン24が設けられている。
図8(c)に示されるインプリントモールド10における光透過性基板20は、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nと、基板部分20nの表面の全体に設けられた接触部分20s(厚みHS:10μm〜100μm)と、を有しており、光透過性基板20のメサ構造22(厚み:10μm〜50μm)が、接触部分20sの表面20a側のメサ構造領域Mに設けられている。メサ構造22の表面22aには転写パターン24が設けられている。
上記光透過性基板としては、単一の部材を含むものでもよく、複数の部材を含むものでもよいが、図8(a)〜図8(c)に示されるように、基板部分と、上記基板部分の表面に設けられた接触部分と、を有するものが好ましい。例えば、上記屈折率変化部および上記高屈折率が設けられることで上記基板部分の加工が困難になる場合等において、上記接触部分に上記基板部分よりも加工が容易な材料を用いることができるので、例えば、上記メサ構造の表面に転写パターンを形成し易くなるからである。 The light transmissive substrate may include a single member or a plurality of members, but as shown in FIGS. 8 (a) to 8 (c), the substrate portion and the above. Those having a contact portion provided on the surface of the substrate portion are preferable. For example, when it becomes difficult to process the substrate portion due to the provision of the refractive index changing portion and the high refractive index, a material that is easier to process than the substrate portion can be used for the contact portion. For example, it becomes easy to form a transfer pattern on the surface of the mesa structure.
上記接触部分を構成する材料は、上記基板部分よりも加工が容易であるものが好ましい。このような材料は、例えば、第1実施形態における光透過性基板と同様の材料等が挙げられる。また、上記接触部分の光透過性は、第1実施形態における光透過性基板と同様であるため、ここでの記載を省略する。 The material constituting the contact portion is preferably one that is easier to process than the substrate portion. Examples of such a material include the same material as the light transmissive substrate in the first embodiment. Further, since the light transmissivity of the contact portion is the same as that of the light transmissive substrate in the first embodiment, the description here is omitted.
図8(a)〜図8(c)においてHSで示されるような上記接触部分の厚みは、用途等に応じて異なるものであるが、例えば2μm〜100μmの範囲内である。 Figure 8 (a) thickness of the contact portion as shown by H S in to FIG. 8 (c), but is different in accordance with the application etc., for example in the range of 2Myuemu~100myuemu.
b.メサ構造
上記メサ構造の平面視した形状、高さ、ならびに平面視して矩形状の上記メサ構造の縦および横の長さについては、第1実施形態におけるメサ構造と同様であるため、ここでの記載を省略する。
b. Mesa structure The shape and height of the mesa structure in a plan view and the vertical and horizontal lengths of the rectangular mesa structure in a plan view are the same as those of the mesa structure in the first embodiment. Is omitted.
上記メサ構造の形成方法としては、第1実施形態と同様であるため、ここでの記載を省略する。 Since the method for forming the mesa structure is the same as that of the first embodiment, the description here is omitted.
c.凹部
図9は、第2実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。
c. Recessed FIG. 9 is a schematic cross-sectional view showing another example of the imprint mold of the second embodiment, and shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 6 (b).
図9に示されるインプリントモールド10においては、図6に示される凹部26が設けられていない光透過性基板20において、平面視してメサ構造領域Mの外周部MPを含む領域に、メサ構造領域Mの中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる高屈折率部NHが設けられており、屈折率変化部NCの外側には低屈折率部NLが設けられ、屈折率変化部NCの中心側には高屈折率部NHが設けられている。
In
上記光透過性基板としては、図6〜図8に示されるように上記裏面側における上記メサ構造領域を含む領域には、上記凹部が設けられているものでもよいし、図9に示されるように上記凹部が設けられていないものでもよいが、上記凹部が設けられているものが好ましい。上記インプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に塗布した硬化性樹脂層に密着させる時に、上記凹部内の空気圧を高くしてインプリントモールドを湾曲させることにより、転写パターンと硬化性樹脂層との間に空気が封入されることを抑制することができるからである。 As the light transmissive substrate, as shown in FIGS. 6 to 8, the region including the mesa structure region on the back surface side may be provided with the recess, as shown in FIG. Although the recess may not be provided in the above, it is preferable that the recess is provided. When the transfer pattern of the imprint mold is brought into close contact with the curable resin layer applied to the surface of the transferred body, the transfer pattern and the curable resin layer are formed by increasing the air pressure in the recess to bend the imprint mold. This is because it is possible to prevent air from being sealed between the two.
上記凹部については、第1実施形態における凹部と同様であるため、ここでの記載を省略する。 Since the recess is the same as the recess in the first embodiment, the description thereof is omitted here.
d.転写パターン
図10(a)および図10(b)は、それぞれ第2実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。
d. Transfer Patterns FIGS. 10 (a) and 10 (b) are schematic cross-sectional views showing another example of the imprint mold of the second embodiment, respectively, and show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 6 (b). It shows.
図10(a)に示されるインプリントモールド10は、光透過性基板20のメサ構造22の表面に転写パターンが設けられていない点において、図6に示されるインプリントモールド10とは異なっている。また、図10(b)に示されるインプリントモールド10は、光透過性基板20のメサ構造22における接触部分22sの表面に転写パターンが設けられていない点において、図8に示されるインプリントモールド10とは異なっている。
The
上記光透過性基板としては、上記裏面側からメサ構造領域に入射する入射光を上記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を実現するものであれば、図6および図8に示されるように上記メサ構造の表面に転写パターンが設けられているものでもよいし、図10(a)および図10(b)に示されるように上記メサ構造の表面に転写パターンが設けられていないものでもよい。 As the light transmissive substrate, if it realizes the characteristic of refracting the incident light incident on the mesa structure region from the back surface side toward the center side of the mesa structure region, as shown in FIGS. 6 and 8. A transfer pattern may be provided on the surface of the mesa structure, or a transfer pattern may not be provided on the surface of the mesa structure as shown in FIGS. 10 (a) and 10 (b). ..
e.その他
上記光透過性基板の形状については、第1実施形態における光透過性基板の形状と同様であるため、ここでの記載を省略する。また、上記光透過性基板の厚さは、第1実施形態における光透過性基板の厚さと同様であるため、ここでの記載を省略する。
e. Others The shape of the light-transmitting substrate is the same as the shape of the light-transmitting substrate in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here. Further, since the thickness of the light-transmitting substrate is the same as the thickness of the light-transmitting substrate in the first embodiment, the description here is omitted.
2.その他
(1)遮光膜
第2実施形態のインプリントモールドは、遮光膜を備えるものでもよい。
2. Others (1) Light-shielding film The imprint mold of the second embodiment may include a light-shielding film.
図11(a)〜図11(c)は、それぞれ第2実施形態のインプリントモールドの他の例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 11 (a) to 11 (c) are schematic cross-sectional views showing other examples of the imprint mold of the second embodiment, respectively, and show a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 6 (b). Is.
図11(a)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の表面20aにおいてメサ構造22の周囲に遮光膜40aが設けられている。また、図11(b)に示されるインプリントモールド10においては、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bが設けられている。さらに、図11(c)に示されるインプリントモールド10においては、光透過性基板20の凹部26の内側の裏面26bにおいてメサ構造領域Mの周囲に遮光膜40cが設けられている。
In the
上記インプリントモールドとしては、第1実施形態と同様の理由から、図11(a)に示されるように上記光透過性基板の上記表面において上記メサ構造の周囲には、遮光膜が設けられているものが好ましい。また、第1実施形態と同様に、図11(b)に示されるように、上記表面の遮光膜に加えて、さらに上記メサ構造の上記側面に遮光膜が設けられているものでもよい。さらに、第1実施形態と同様の理由から、図11(c)に示されるように上記光透過性基板の上記裏面の上記メサ構造領域の周囲に、遮光膜が設けられているものであってもよい。 As the imprint mold, for the same reason as in the first embodiment, as shown in FIG. 11A, a light-shielding film is provided around the mesa structure on the surface of the light-transmitting substrate. Is preferable. Further, as in the first embodiment, as shown in FIG. 11B, in addition to the light-shielding film on the surface, a light-shielding film may be further provided on the side surface of the mesa structure. Further, for the same reason as in the first embodiment, as shown in FIG. 11C, a light-shielding film is provided around the mesa structure region on the back surface of the light-transmitting substrate. May be good.
上記遮光膜の形成方法としては、第1実施形態と同様であるため、ここでの記載を省略する。 Since the method for forming the light-shielding film is the same as that of the first embodiment, the description here is omitted.
(2)製造方法
上記インプリントモールドの製造方法としては、特に限定されるものではないが、通常は、後述する「B.インプリントモールド形成用ブランク」の項目に記載されたインプリントモールド形成用ブランクから上記インプリントモールドを製造する方法が用いられる。
(2) Manufacturing Method The manufacturing method of the imprint mold is not particularly limited, but is usually for imprint mold forming described in the item of "B. Imprint mold forming blank" described later. The method of manufacturing the above-mentioned imprint mold from a blank is used.
この方法においては、上記インプリントモールド形成用ブランクを準備して、当該ブランクにおける光透過性基板の表面側のメサ構造領域に上記メサ構造を形成することによって、上記インプリントモールドを製造することができる。 In this method, the imprint mold can be manufactured by preparing the blank for forming the imprint mold and forming the mesa structure in the mesa structure region on the surface side of the light transmissive substrate in the blank. can.
ここで、図12(a)〜図12(b)は、第2実施形態のインプリントモールド形成用ブランクの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。また、図13(a)〜図13(b)、図14(a)〜図14(b)、および図15(a)〜図15(b)は、第2実施形態のインプリントモールド形成用ブランクの製造方法の他の例をそれぞれ示す概略工程断面図である。 Here, FIGS. 12 (a) to 12 (b) are schematic process cross-sectional views showing an example of a method for manufacturing an imprint mold forming blank according to the second embodiment. 13 (a) to 13 (b), 14 (a) to 14 (b), and 15 (a) to 15 (b) are for forming the imprint mold of the second embodiment. It is a schematic process sectional view which shows each other example of the manufacturing method of a blank.
図12に示される例では、まず、図12(a)に示されるように、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nのみを有する光透過性基板20を備えるインプリントモールド形成用ブランク50を準備する。次に、図12(b)に示されるように、光透過性基板20を表面20a側からウェットエッチングして、メサ構造領域Mにメサ構造22(高さ:10μm〜50μm)を形成する。これにより、図6に示されるインプリントモールド10において、凹部26および転写パターン24が設けられる前のインプリントモールド10を製造することができる。
Figure In the example shown in 12, first, as shown in FIG. 12 (a), only the
図13に示される例では、まず、図13(a)に示されるように、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nと、基板部分20nの表面全体に設けられた接触部分20s(厚さ:2μm〜50μm)と、を有する光透過性基板20を備えるインプリントモールド形成用ブランク50を準備する。次に、図13(b)に示されるように、光透過性基板20の表面20a側から接触部分20sおよび基板部分20nの両方をウェットエッチングして、メサ構造領域Mにメサ構造22(高さ:10μm〜50μm)を形成する。これにより、図8(a)に示されるインプリントモールド10において、凹部26および転写パターン24が設けられる前のインプリントモールド10を製造することができる。
In the example shown in FIG. 13, first, as a
図14に示される例では、まず、図14(a)に示されるように、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nのみを有する光透過性基板20を備えるインプリントモールド形成用ブランク50を準備する。次に、図14(b)に示されるように、基板部分20nの表面のメサ構造領域Mに、メサ構造22として接触部分20s(高さ:10μm〜50μm)を形成する。これにより、図8(b)に示されるインプリントモールド10において、凹部26および転写パターン24が設けられる前のインプリントモールド10を製造することができる。
In the example shown in FIG. 14, first, as shown in FIG. 14 (a), only the refractive index change portion N C and the
図15に示される例では、まず、図15(a)に示されるように、屈折率変化部NCならびに低屈折率部NLおよび高屈折率部NHが設けられた基板部分20nと、基板部分20nの表面全体に設けられた接触部分20s(厚さ:10μm〜100μm)と、を有する光透過性基板20を備えるインプリントモールド形成用ブランク50を準備する。次に、図15(b)に示されるように、光透過性基板20の表面20a側から接触部分20sのみをウェットエッチングして、メサ構造領域Mにメサ構造22(高さ:10μm〜50μm)を形成する。これにより、図8(c)に示されるインプリントモールド10において、凹部26および転写パターン24が設けられる前のインプリントモールド10を製造することができる。
In the example shown in FIG. 15, first, as a
(3)その他
本発明のインプリントモールドとしては、第1実施形態および第2実施形態の両方を組み合わせたものでもよい。
(3) Others The imprint mold of the present invention may be a combination of both the first embodiment and the second embodiment.
III.他の実施形態
本発明のインプリントモールドとしては、上述した入射光を屈折させる特性を実現するものであれば、第1実施形態および第2実施形態ならびにそれらの組み合せに限定されるものではなく、例えば、以下の図16に示されるような他の実施形態でもよい。
III. Other Embodiments The imprint mold of the present invention is not limited to the first embodiment, the second embodiment, and a combination thereof as long as it realizes the above-mentioned property of refracting incident light. For example, other embodiments as shown in FIG. 16 below may be used.
図16は、本発明の他の実施形態のインプリントモールドの一例を示す概略断面図であり、図6(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 FIG. 16 is a schematic cross-sectional view showing an example of an imprint mold according to another embodiment of the present invention, and shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 6 (b).
図16に示されるインプリントモールド10は、図6に示されるインプリントモールド10と同様に、メサ構造22、転写パターン24、および凹部26が設けられた光透過性基板20を備える。
The
光透過性基板20において、平面視してメサ構造領域M(メサ構造領域Mの外周を示す破線とその内側の破線との間に挟まれる部分)の外周部MPを含む領域に、メサ構造22の表面22a側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部NCが設けられている。また、屈折率変化部NCの裏面26b側には低屈折率部NLが設けられている。さらに、また、屈折率変化部NCの表面22a側には高屈折率部NHが設けられている。このため、光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射する入射光が屈折率変化部NCに入射することになり、当該入射光をメサ構造22の表面22a側に屈折させることができる。特に、メサ構造領域Mの外周部MPに入射する入射光をメサ構造22の表面22a側に屈折させることができる。したがって、第1実施形態および第2実施形態と同様の効果が得られる。
In the light-transmitting
B.インプリントモールド形成用ブランク
本発明のインプリントモールド形成用ブランクは、上述した「A.インプリントモールド II.第2実施形態」の項目に記載されたインプリントモールドに用いられる部材であって、上記インプリントモールド形成用ブランクの上記インプリントモールドで上記メサ構造領域となる領域には、上記メサ構造領域となる領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とする。具体的には、表面および裏面を有する光透過性基板を備え、上記光透過性基板の上記メサ構造領域となる領域に中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とする。
B. Imprint mold forming blank The imprint mold forming blank of the present invention is a member used for the imprint mold described in the above-mentioned item "A. Imprint mold II. Second embodiment", and is described above. In the region of the imprint mold forming blank that becomes the mesa structure region, a refractive index changing portion in which the refraction coefficient continuously increases toward the center side of the region that becomes the mesa structure region is provided. It is characterized by being. Specifically, a light-transmitting substrate having a front surface and a back surface is provided, and a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side is provided in a region of the light-transmitting substrate which is the mesa structure region. It is characterized by being.
本発明のインプリントモールド形成用ブランクの一例について図面を参照しながら説明する。図17(a)は、本発明のインプリントモールド形成用ブランクの一例を示す概略平面図である。図17(b)は、図17(a)に示されるA−A線断面図である。図17(a)は、図17(b)に示される光透過性基板20の裏面20b側から平面視した図である。
An example of the blank for forming an imprint mold of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 17A is a schematic plan view showing an example of a blank for forming an imprint mold of the present invention. FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line AA shown in FIG. 17A. FIG. 17A is a plan view from the
図17(a)および図17(b)に示されるように、インプリントモールド形成用ブランク50は、表面20aおよび裏面20bを有する光透過性基板20を備える。
As shown in FIGS. 17A and 17B, the imprint mold forming blank 50 includes a
光透過性基板20において、平面視してメサ構造領域Mの外周部MP(メサ構造領域Mの外周を示す破線とその内側の破線との間に挟まれる部分)および外周部MPの内側および外側の領域を含む領域に、メサ構造領域Mの中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部NCが設けられている。また、屈折率変化部NCの外側に、他の領域より屈折率が低い低屈折率部NLが設けられている。さらに、屈折率変化部NCの中心側に、屈折率が他の領域より高い高屈折率部NHが設けられている。これにより、インプリントモールド形成用ブランク50から図6に示されるインプリントモールド10を製造することができる。
In the light-transmitting
したがって、本発明によれば、メサ構造の側面から露光光が透過することを防止することにより、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が露光されることを十分に抑制することができるインプリントモールドを製造することができる。 Therefore, according to the present invention, by preventing the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure, the curable resin exuded to the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred body is exposed. It is possible to manufacture an imprint mold that can sufficiently suppress this.
1.光透過性基板
上記光透過性基板は、表面および裏面を有し、上記インプリントモールドで上記メサ構造領域となる領域に中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられているものである。
1. 1. Light-transparent substrate The light-transparent substrate has a front surface and a back surface, and a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side is provided in a region to be the mesa structure region in the imprint mold. It is what has been done.
上記光透過性基板については、上述した「A.インプリントモールド II.第2実施形態」の項目に記載された第2実施形態のインプリントモールドにおける光透過性基板と、上述したメサ構造が設けられていない点を除いて同様であるため、ここでの記載を省略する。 The light transmissive substrate is provided with the light transmissive substrate in the imprint mold of the second embodiment described in the item of "A. Imprint mold II. Second embodiment" described above and the mesa structure described above. Since it is the same except that it is not specified, the description here is omitted.
2.製造方法
上記インプリントモールド形成用ブランクの製造方法は、特に限定されるものではないが、例えば、低屈折率基板に嵌め込み孔を形成する嵌め込み孔形成工程と、高屈折率基板を上記嵌め込み孔に嵌め込む嵌め込み工程と、上記低屈折率基板および上記嵌め込み孔に嵌め込まれた高屈折率基板を加熱することにより融着する融着工程とを備える方法等を挙げることができる。
2. Manufacturing Method The manufacturing method of the blank for forming an imprint mold is not particularly limited, but for example, a fitting hole forming step of forming a fitting hole in a low refractive index substrate and a high refractive index substrate in the fitting hole. Examples thereof include a method including a fitting step of fitting and a fusion step of fusing the low refractive index substrate and the high refractive index substrate fitted in the fitting hole by heating.
本発明のインプリントモールド形成用ブランクの製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。図18(a)〜図18(f)は、本発明のインプリントモールド形成用ブランクの製造方法の一例を示す概略工程断面図である。各断面図は、図17(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 An example of the method for producing a blank for forming an imprint mold of the present invention will be described with reference to the drawings. 18 (a) to 18 (f) are schematic process cross-sectional views showing an example of the method for manufacturing an imprint mold forming blank of the present invention. Each cross-sectional view shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 17 (b).
まず、図18(a)に示されるように、低屈折率基板34を準備する。次に、図18(b)に示されるように、低屈折率基板34において平面視して中央部分を穿孔することにより、嵌め込み孔36を形成する。
First, as shown in FIG. 18A, the low
次に、図18(c)および図18(d)に示されるように、屈折率が低屈折率基板34より高い高屈折率基板38を準備して、嵌め込み孔36に嵌め込む。
Next, as shown in FIGS. 18 (c) and 18 (d), a high
次に、図18(e)に示されるように、高屈折率基板38を嵌め込んだ低屈折率基板34を所定時間だけ加熱して高屈折率基板38および低屈折率基板34を融着させる。この時、高屈折率基板38および光透過性基板2の境界において相互の基板成分の拡散が生じる。これにより、メサ構造領域Mの外周部MP(メサ構造領域Mの外周を示す破線とその内側の破線との間に挟まれる部分)を含む領域に、中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部NCを形成する。そして、屈折率変化部NCの外側に、他の領域より屈折率が低い低屈折率部NLを形成し、屈折率変化部NCの中心側に、屈折率が他の領域より高い高屈折率部NHを形成する。
Next, as shown in FIG. 18E, the low
次に、図18(f)に示されるように、融着された基板20の表面20aおよび裏面20bを、融着部分を含めて、研磨装置60で研磨することによって平坦化する。これにより、図17に示されるインプリントモールド形成用ブランク50を製造することができる。
Next, as shown in FIG. 18 (f), the
C.パターン転写体の製造方法
本発明のパターン転写体の製造方法は、上述した「A.インプリントモールド」の項目に記載されたインプリントモールドのうちの転写パターンが設けられているモールドの転写パターンを被転写体の表面に設けられた硬化性樹脂層に転写する転写工程を有することを特徴とする。
C. Method for manufacturing a pattern transfer body In the method for manufacturing a pattern transfer body of the present invention, a transfer pattern of a mold provided with a transfer pattern among the imprint molds described in the above-mentioned item "A. Imprint mold" is used. It is characterized by having a transfer step of transferring to a curable resin layer provided on the surface of the transferred body.
本発明のパターン転写体の製造方法の一例について図面を参照しながら説明する。図19(a)〜図19(d)は、本発明のパターン転写体の製造方法の一例を示す概略工程断面図である。各断面図は、図1(b)に示される断面に対応する断面を示すものである。 An example of the method for producing the pattern transfer product of the present invention will be described with reference to the drawings. 19 (a) to 19 (d) are schematic process cross-sectional views showing an example of the method for producing the pattern transfer body of the present invention. Each cross-sectional view shows a cross section corresponding to the cross section shown in FIG. 1 (b).
まず、図19(a)に示されるように、被転写体1の表面1aに硬化性樹脂層2を塗布するとともに、インプリントモールド10を準備する。インプリントモールド10は、図1に示されるインプリントモールド10と同様のものである。
First, as shown in FIG. 19A, the
次に、図19(b)に示されるように、硬化性樹脂層2にメサ構造22の表面22aに設けられた転写パターン24が接するようにインプリントモールド10を密着させる。この時、被転写体1の表面1aにおいて、一部の硬化性樹脂2bがメサ構造22により押し出されることによってパターン1個分の領域の外側に浸み出すことがある。
Next, as shown in FIG. 19B, the
次に、図19(c)に示されるように、両者を密着させた状態で、露光光を光透過性基板20の裏面20b側からメサ構造領域Mに入射することによって、硬化性樹脂層2を硬化する。この時、露光光が凸レンズ形状部28に入射することになるので、当該露光光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができる。これにより、図19(c)に示される領域Aを拡大した図20に示されるように、散乱した露光光がメサ構造22の側面22bから透過することを防止することができる。特にメサ構造領域Mの外周部MPに入射する露光光をメサ構造領域Mの中心側に屈折させることができるので、メサ構造22の側面22bからの露光光の透過を効果的に防止することができる。上述した図22に示されるように、メサ構造22の側面22bに設けられる遮光膜40bに欠陥42が形成される場合においても、散乱した露光光が欠陥42を介してメサ構造22の側面22bから透過することを防止することができる。このため、メサ構造22の側面22bに遮光膜40bが設けなくても、あるいは遮光膜40bに欠陥42が形成されたとしても、被転写体1の表面1aにおいて、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bが露光されて硬化することを十分に抑制することができる。
Next, as shown in FIG. 19C, the
次に、図19(d)に示されるように、インプリントモールド10を樹脂層から剥離するとともに、被転写体1の表面1aにおけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂2bを除去する。これにより、転写パターン24が転写されて硬化した樹脂層2´を形成する。
Next, as shown in FIG. 19D, the
次に、図示しないが、樹脂層2´のパターンの凹部を、被転写体1の表面1aが露出するまでエッチングした後に被転写体1の表面1aの露出部分をエッチングする。次に、樹脂層2´を除去する。これにより、転写パターン24が被転写体1に転写されたパターン転写体を製造する。
Next, although not shown, the concave portion of the pattern of the resin layer 2'is etched until the surface 1a of the transferred
したがって、本発明によれば、上記メサ構造の側面から露光光が透過することを防止することにより、被転写体の表面におけるパターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が露光されることを十分に抑制することができる。 Therefore, according to the present invention, by preventing the exposure light from being transmitted from the side surface of the mesa structure, the curable resin exuded to the outside of the region of one pattern on the surface of the transferred body is exposed. It can be sufficiently suppressed.
1.転写工程
上記転写工程において、上記インプリントモールドの転写パターンを被転写体の表面に設けられた硬化性樹脂層に転写する。
1. 1. Transfer Step In the transfer step, the transfer pattern of the imprint mold is transferred to a curable resin layer provided on the surface of the transferred body.
上記インプリントモールドとしては、上記転写パターンが設けられているものであれば、上述した「A.インプリントモールド」の項目に記載されたいずれのインプリントモールドでもよい。 The imprint mold may be any of the imprint molds described in the above-mentioned item "A. Imprint mold" as long as the transfer pattern is provided.
上記転写工程においては、通常、複数個のパターンを上記被転写体に転写するために、上記被転写体の表面におけるパターン複数個分の領域に対して、硬化性樹脂層の塗布および硬化性樹脂層への上記インプリントモールドの転写パターンの転写を複数回連続して行うステップアンドリピート法を用いる。この場合には、上記インプリントモールドを用いることにより、パターン1個分の領域の外側に浸み出した硬化性樹脂が硬化してしまうことを十分に抑制することができるため、1個のパターンの領域への転写に続いて行われる隣接する他のパターンの領域への転写が困難になることを回避できる。また、外側に浸み出した樹脂が盛り上がった形状で硬化することにより、インプリントモールドがその硬化した樹脂に接触することで損傷したり、その硬化した樹脂が原因となりパーティクルが発生するといった問題を回避することができる。 In the transfer step, usually, in order to transfer a plurality of patterns to the transfer target, a curable resin layer is applied to the regions of the plurality of patterns on the surface of the transfer target and the curable resin is applied. A step-and-repeat method is used in which the transfer pattern of the imprint mold is transferred to the layer a plurality of times in succession. In this case, by using the imprint mold, it is possible to sufficiently prevent the curable resin that has exuded to the outside of the region for one pattern from being cured, so that one pattern can be used. It is possible to avoid difficulty in transferring to the region of another adjacent pattern following the transfer to the region of. In addition, when the resin that has exuded to the outside is cured in a raised shape, the imprint mold may be damaged by contact with the cured resin, or particles may be generated due to the cured resin. It can be avoided.
2.その他
本発明のパターン転写体の製造方法においては、上記被転写体の表面に硬化性樹脂層を塗布する際に、図19(a)に示されるように上記転写パターンに対向する部分だけに塗布するのではなく、上記被転写体の表面の全面に塗布しても良い。また、図19(a)に示されるように上記被転写体の表面における上記転写パターンに対向する部分全体に塗布するのではなく、当該部分の一部に塗布しても良い。この場合には、上記硬化性樹脂層に上記転写パターンが接するように上記インプリントモールドを密着させる図19(b)の工程に対応する工程において、上記メサ構造の表面が上記硬化性樹脂層を押し拡げることにより、上記転写パターンに対向する部分全体に拡げることができる。
2. Others In the method for producing a pattern transfer body of the present invention, when the curable resin layer is applied to the surface of the transfer body, it is applied only to the portion facing the transfer pattern as shown in FIG. 19 (a). Instead, it may be applied to the entire surface of the transferred body. Further, as shown in FIG. 19A, the coating may be applied not to the entire portion of the surface of the transferred body facing the transfer pattern, but to a part of the portion. In this case, in the step corresponding to the step of FIG. 19B in which the imprint mold is brought into close contact with the curable resin layer so that the transfer pattern is in contact with the curable resin layer, the surface of the mesa structure forms the curable resin layer. By pushing and expanding, it can be expanded over the entire portion facing the transfer pattern.
本発明のパターン転写体の製造方法は、上記転写工程を有するものであれば特に限定されないが、通常は、上記転写パターンが転写されて硬化した樹脂層のパターンの凹部を、上記被転写体の表面が露出するまでエッチングした後に上記被転写体の表面の露出部分をエッチングする工程、および上記硬化した樹脂層を除去する工程をさらに有する。上記転写パターンが上記被転写体に転写されたパターン転写体を製造することができる。 The method for producing the pattern transfer body of the present invention is not particularly limited as long as it has the above transfer step, but usually, the recess of the pattern of the resin layer to which the transfer pattern is transferred and cured is formed in the recess of the pattern to be transferred. It further includes a step of etching the exposed portion of the surface of the transferred body after etching until the surface is exposed, and a step of removing the cured resin layer. A pattern transfer body in which the transfer pattern is transferred to the transfer target body can be produced.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above embodiment is an example, and any one having substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention and exhibiting the same effect and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
10…インプリントモールド
20…光透過性基板
22…メサ構造
28…凸レンズ形状部
Nc…屈折率変化部
10 ...
Claims (8)
前記光透過性基板の前記表面側にメサ構造が設けられ、
前記メサ構造が設けられている領域と平面視上一致する領域であるメサ構造領域は、前記光透過性基板の前記裏面側から入射する入射光を、前記メサ構造領域の中心側に屈折させる特性を有し、
前記光透過性基板の前記メサ構造領域には、前記メサ構造領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とするインプリントモールド。 With a light transmissive substrate with front and back surfaces
A mesa structure is provided on the surface side of the light transmissive substrate.
The mesa structure region, which is a region that coincides with the region where the mesa structure is provided in a plan view, has a characteristic of refracting incident light incident from the back surface side of the light transmissive substrate toward the center side of the mesa structure region. have a,
An imprint mold characterized in that the mesa structure region of the light transmissive substrate is provided with a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side of the mesa structure region.
前記インプリントモールド形成用ブランクの前記インプリントモールドで前記メサ構造領域となる領域には、前記メサ構造領域となる領域の中心側に向かって屈折率が連続的に高くなる屈折率変化部が設けられていることを特徴とするインプリントモールド形成用ブランク。 A blank for forming an imprint mold used in the imprint mold according to claim 1 or 2.
The region of the imprint mold forming blank that becomes the mesa structure region is provided with a refractive index changing portion in which the refractive index continuously increases toward the center side of the region that becomes the mesa structure region. A blank for forming an imprint mold, which is characterized by being used.
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