JP7027037B2 - モールドの複製方法、インプリント装置、および物品の製造方法 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係るインプリント装置1の構成を示す図である。インプリント装置は、基板上に供給されたインプリント材を型と接触させ、インプリント材に硬化用のエネルギーを与えることにより、型の凹凸パターンが転写された硬化物のパターンを形成する装置である。このインプリント装置1は、物品としての半導体デバイスなどの製造やモールドの複製に使用され、被処理基板である基板2に塗布されたインプリント材3(未硬化の樹脂)を型4で成形し、基板2上にパターンを形成する装置である。本実施形態では、インプリント装置1を用いて、マスターモールドを原型として基板にモールドのパターンを転写することで、マスターモールドの複製であるレプリカモールドを作製する。なお、ここでは光硬化法を採用したインプリント装置1を例にして説明する。また、以下の各図においては、基板2上のインプリント材3に入射する紫外線5の光軸と平行にZ軸を取り、Z軸に垂直な平面内に互いに直交するX軸およびY軸を取る。
次に、本発明の第2実施形態の型の複製方法について説明する。本実施形態の型の複製方法では、基板2と型4との熱膨張係数を異ならせるため、基板2の石英に数ナノメートルオーダーの金属微粒子などの微粒子が分散している。基板加熱機構11の加熱用光源33から照射される照射光32は、紫外線硬化樹脂であるインプリント材3が感光しない400nm~2000nmの波長帯域の光、または加熱効率の観点から、500nm~800nmの波長帯域の光が望ましい。よって、微粒子は、光の吸収スペクトルのピークが400nm~800nmであるものがより望ましい。本実施形態においては、微粒子の一例として、光の吸収スペクトルのピークが400nm~500nmである銀を用いる。銀の光の吸収スペクトルのピークは、400nm~500nmであるため、基板加熱機構11によって銀の微粒子が分散された基板2に加熱用の照射光32を照射すると、基板2は、型4よりも光を吸収し発熱量が大きくなる。つまり、基板2に銀の微粒子を分散させることで、基板2を型4に対して相対的に変形させることができる。
次に、本発明の第3実施形態の型の複製方法について説明する。本実施形態の型の複製方法では、基板2の基板保持部19と対向する面が薄膜で覆われている。基板2の材質が型4と同じ石英であっても、基板2の一部を覆う薄膜の熱膨張係数が型4と異なるため、基板2の熱膨張係数も型4と異なってくる。薄膜は、アルミニウムやチタンなどの金属膜が好ましい。型4の材質である石英の熱膨張係数が5.1e-7[/K]であるのに対して、アルミニウム膜の熱膨張係数は、2.3e-5[/K]、チタン膜の熱膨張係数は、8.6e-6[/K]である。よって、基板2を金属膜で覆うことで、基板加熱機構11による温度分布の形成時に、型4と基板2とが同じ温度になっても、型4と基板2との熱膨張係数に差ができ、型4に対して基板2を相対的に変形させることができる。
(第4実施形態)
物品としてのデバイス(半導体集積回路素子、液晶表示素子等)の製造方法は、上述した型の複製方法を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等)にパターンを形成する工程を含む。さらに、該製造方法は、パターンを形成された基板をエッチングする工程を含み得る。さらに、該製造方法は、上述した型の複製方法を用いて複製された型(レプリカモールド)を用いて基板(ウエハ、ガラスプレート、フィルム状基板等)にパターンを形成する工程を含む。なお、パターンドメディア(記録媒体)や光学素子などの他の物品を製造する場合には、該製造方法は、エッチング工程の代わりに、パターンを形成された基板を処理(加工)する他の工程を含み得る。本実施形態の物品の製造方法は、従来の方法に比べて、物品の性能・品質・生産性・生産コストの少なくとも1つにおいて有利である。
2 基板
3 インプリント材
4 型
10 型形状補正機構
11 基板加熱機構
12 制御部
14 パターン部
23 基板のパターン形成領域
Claims (9)
- マスターモールドのパターンを基板上に形成することで当該マスターモールドを複製するモールドの複製方法であって、
前記マスターモールドのパターン領域と、前記基板のパターン領域との形状差に関する情報を取得する工程と、
前記情報に基づき、熱を与えることにより前記マスターモールドのパターン領域および前記基板のパターン領域の、相対的な形状を変形させる工程と、を有し、
前記マスターモールドおよび前記基板のどちらか一方は、微粒子が分散した材料からなり、
前記マスターモールドおよび前記基板は、与えられた熱に対する変形量が異なる
ことを特徴とするモールドの複製方法。 - 前記マスターモールドおよび前記基板は、熱膨張係数が異なる
ことを特徴とする請求項1に記載のモールドの複製方法。 - 前記微粒子は、吸収する光の吸収スペクトルのピークが400nm~800nmに存在する微粒子である
ことを特徴とする請求項1または2に記載のモールドの複製方法。 - 前記微粒子は銀の微粒子である
ことを特徴する請求項3に記載のモールドの複製方法。 - 前記基板と基板保持部とが接する面が膜で覆われ、前記膜の熱膨張係数は前記マスターモールドの熱膨張係数より大きい
ことを特徴とする請求項1に記載のモールドの複製方法。 - 前記膜はアルミニウム、またはチタンであることを特徴とする請求項5に記載のモールドの複製方法。
- 前記相対的な形状を変形させる工程は、加熱を行うための光の照度分布を調整して、加熱による不均一な温度分布を与えることで変形させる
ことを特徴とする請求項1乃至6のうちいずれか1項に記載のモールドの複製方法。 - 請求項1乃至7のいずれか1項に記載のモールドの複製方法により前記マスターモールドのパターンが形成された基板をレプリカモールドとして用いて、インプリント材と接触させることにより、前記レプリカモールドに形成されるパターンを前記インプリント材に転写するインプリント装置。
- 請求項1乃至7のうちいずれか1項に記載のモールドの複製方法により製造されたレプリカモールドを用いてパターン形成を基板上に行う工程と、
前記工程で前記パターン形成を行われた前記基板を加工する工程と、
を含むことを特徴とする物品の製造方法。
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