JP7060836B2 - Imprint mold manufacturing method - Google Patents

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本開示は、インプリントモールドの製造方法に関する。 The present disclosure relates to a method for manufacturing an imprint mold.

近年、半導体デバイス(例えば、半導体メモリ等)等の製造工程において、基板の表面に凹凸パターンを形成した型部材(インプリントモールド)を用い、凹凸パターンを基板等の被加工物に等倍転写するパターン形成技術であるナノインプリント技術が利用されている。 In recent years, in the manufacturing process of semiconductor devices (for example, semiconductor memory, etc.), a mold member (imprint mold) having an uneven pattern formed on the surface of a substrate is used, and the uneven pattern is transferred to a workpiece such as a substrate at the same magnification. Nanoimprint technology, which is a pattern formation technology, is used.

ナノインプリント技術において用いられる凹凸パターンを有するモールドは、例えば、電子線リソグラフィー等により製造され得る。このようにして製造されるモールドは、高精度の形状や寸法等の凹凸パターンを有する。しかし、モールドの製造コストが高くなってしまうとともに、所定回数の転写工程を経ると、被加工物(インプリント用樹脂等)に形成される転写パターンに欠陥が生じてしまったり、モールドの凹凸パターンが損傷してしまったりすることがある。 The mold having an uneven pattern used in the nanoimprint technique can be manufactured by, for example, electron beam lithography or the like. The mold manufactured in this way has a concavo-convex pattern such as a highly accurate shape and dimensions. However, the manufacturing cost of the mold becomes high, and after a predetermined number of transfer steps, the transfer pattern formed on the workpiece (resin for imprint, etc.) becomes defective, or the uneven pattern of the mold becomes uneven. May be damaged.

転写パターンの欠陥やモールドの凹凸パターンの損傷が生じてしまった場合に、その都度新たなモールドに交換するとなると、ナノインプリントプロセスを経て製造される製品の製造コストが高くなってしまう。そのため、産業規模でナノインプリントプロセスを行う際には、一般に、上述のようにして電子線リソグラフィー等により製造されたモールドをマスターモールドとし、当該マスターモールドを用いたナノインプリントリソグラフィーにより作製したレプリカモールド等が用いられている(特許文献1参照)。 If a defect in the transfer pattern or damage to the uneven pattern of the mold occurs and the mold is replaced with a new mold each time, the manufacturing cost of the product manufactured through the nanoimprint process increases. Therefore, when performing a nanoimprint process on an industrial scale, a mold manufactured by electron beam lithography or the like as described above is generally used as a master mold, and a replica mold or the like manufactured by nanoimprint lithography using the master mold is generally used. (See Patent Document 1).

ところで、近年、ナノインプリント技術にいわゆる反転プロセスを応用する技術が提案されている(特許文献2、非特許文献1参照)。この反転プロセスは、モールドの凹凸パターンが転写された、基板上の転写パターン上に反転層を形成する工程、当該反転層をエッチバックして転写パターンの頂部を露出させる工程、及び残存する反転層をマスクとして転写パターンをエッチングする工程を含む。この反転プロセスにより得られる反転層をマスクとして基板をエッチングすることで、モールドの凹凸パターンが基板に転写される。ナノインプリント技術に反転プロセスを利用すると、マスターモールドと同一形状の凹凸パターンを有するレプリカモールドを作製することが可能となる。例えば、ホールパターンを有するレプリカモールドをナノインプリント技術にて作製する場合、物理的強度が課題となるピラーパターンを有するマスターモールドを使用する必要があるが、反転プロセスを応用することで、ホールパターンを有するマスターモールドを用いて、ホールパターンを有するレプリカモールドの作製が可能となる。 By the way, in recent years, a technique for applying a so-called inversion process to a nanoimprint technique has been proposed (see Patent Document 2 and Non-Patent Document 1). This inversion process includes a step of forming an inversion layer on the transfer pattern on the substrate to which the uneven pattern of the mold is transferred, a step of etching back the inversion layer to expose the top of the transfer pattern, and a remaining inversion layer. Includes a step of etching the transfer pattern using the above as a mask. By etching the substrate using the inversion layer obtained by this inversion process as a mask, the uneven pattern of the mold is transferred to the substrate. By utilizing the inversion process for nanoimprint technology, it becomes possible to produce a replica mold having an uneven pattern having the same shape as the master mold. For example, when a replica mold having a hole pattern is manufactured by nanoimprint technology, it is necessary to use a master mold having a pillar pattern in which physical strength is an issue, but by applying an inversion process, the replica mold has a hole pattern. Using the master mold, it is possible to manufacture a replica mold having a hole pattern.

国際公開第2011/155602号パンフレットInternational Publication No. 2011/155602 Pamphlet 特開2009-38085号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2009-38085

"Reverse-tone ultraviolet nanoimprint lithography with fluorescent UV-curable resins", Japanese Journal of Applied Physics, 54, 06FM02, 2015"Reverse-tone ultraviolet nanoimprint lithography with fluorescent UV-curable resins", Japanese Journal of Applied Physics, 54, 06FM02, 2015

上記特許文献2及び非特許文献1において、インプリント樹脂層に対して十分な選択比を有する紫外線硬化性樹脂を、反転層を構成する材料としてスピンコート法により塗布し、紫外線硬化性樹脂層が形成される。スピンコート法により形成される紫外線硬化性樹脂層は、インプリント樹脂層に転写されている凹凸パターンの影響により表面にわずかな凹凸を有するため、当該紫外線硬化性樹脂層に平坦な石英基板を押し付けることで紫外線硬化性樹脂層を平坦化し、その状態で紫外線を照射することで反転層が形成される。 In Patent Document 2 and Non-Patent Document 1, an ultraviolet curable resin having a sufficient selectivity with respect to the imprint resin layer is applied as a material constituting the inverted layer by a spin coating method to obtain an ultraviolet curable resin layer. It is formed. Since the ultraviolet curable resin layer formed by the spin coat method has slight irregularities on the surface due to the influence of the uneven pattern transferred to the imprint resin layer, a flat quartz substrate is pressed against the ultraviolet curable resin layer. As a result, the ultraviolet curable resin layer is flattened, and the inverted layer is formed by irradiating the ultraviolet curable resin layer with ultraviolet rays in that state.

上記反転プロセスをレプリカモールドの製造工程に適用することを考える。通常のナノインプリント技術においては、マスターモールドの凹凸パターンがホールパターン等の凹状パターンであれば、レプリカモールドの凹凸パターンはピラーパターン等の凸状パターンとなる。ピラーパターン等の凸状パターン、特に寸法が20nm~40nm程度の凸状パターンにおいては、物理的強度の問題があるため、マスターモールドやレプリカモールドの寿命等の観点からは、マスターモールドもレプリカモールドもともに、凹凸パターンとして、ホールパターン等の凹状パターンを有するのが望ましい。そのような観点から、反転プロセスをレプリカモールドの製造工程に適用することができると非常に有用であると言える。 Consider applying the above reversal process to the replica mold manufacturing process. In the usual nanoimprint technique, if the uneven pattern of the master mold is a concave pattern such as a hole pattern, the uneven pattern of the replica mold is a convex pattern such as a pillar pattern. Convex patterns such as pillar patterns, especially convex patterns with dimensions of about 20 nm to 40 nm, have problems with physical strength. Therefore, from the viewpoint of the life of master molds and replica molds, both master molds and replica molds are available. In both cases, it is desirable to have a concave pattern such as a hole pattern as the uneven pattern. From such a viewpoint, it can be said that it is very useful if the inversion process can be applied to the manufacturing process of the replica mold.

通常、モールド基材は、第1面及びそれに対向する第2面を有する基部と、第1面から突出し、凹凸パターンが形成される凸構造部(いわゆるメサ構造)とを備える。モールド基材の凸構造部上のインプリント樹脂層にマスターモールドの凹凸パターンを転写し、当該インプリント樹脂層上に紫外線硬化性樹脂をスピンコート法により塗布して反転層を形成すると、インプリント樹脂層上に形成される反転層の外周縁の膜厚が、その内側の膜厚よりも増大してしまう。すなわち、インプリント樹脂層上に形成される反転層に膜厚ムラが生じてしまう。 Usually, the mold base material includes a base portion having a first surface and a second surface facing the first surface, and a convex structure portion (so-called mesa structure) protruding from the first surface and forming an uneven pattern. When the uneven pattern of the master mold is transferred to the imprint resin layer on the convex structure of the mold base material and the ultraviolet curable resin is applied onto the imprint resin layer by the spin coating method to form an imprint. The film thickness of the outer peripheral edge of the inverted layer formed on the resin layer is larger than the film thickness of the inner periphery thereof. That is, the film thickness unevenness occurs in the inversion layer formed on the imprint resin layer.

レプリカモールドにおいては、凸構造部上の外周縁の極めて近傍にまで凹凸パターンが形成されることもあるため、インプリント樹脂層上に形成される反転層の外周縁の膜厚がその内側の膜厚よりも増大することで、反転層をマスクとしたエッチング処理により凸構造部上に形成される凹凸パターンの寸法精度が低下してしまう。特に、凸構造部の外周縁の近傍に位置する凹凸パターンの寸法精度が著しく低下してしまう。 In the replica mold, the uneven pattern may be formed very close to the outer peripheral edge on the convex structure portion, so that the film thickness of the outer peripheral edge of the inverted layer formed on the imprint resin layer is the inner film. If the thickness is increased, the dimensional accuracy of the uneven pattern formed on the convex structure portion by the etching process using the inverted layer as a mask is lowered. In particular, the dimensional accuracy of the uneven pattern located near the outer peripheral edge of the convex structure portion is significantly reduced.

一方で、凸構造部を有するレプリカモールドを用いたインプリント処理時に、インプリント樹脂が凸構造部上から外側にはみ出してしまい、凸構造部の側面に沿って盛り上がってしまうという問題がある。凸構造部の外側にはみ出したインプリント樹脂は、凹凸パターンに充填されたインプリント樹脂とともに硬化する。その結果、いわゆるステップアンドリピート方式によりインプリント処理を行う場合、凸構造部の外側にはみ出し、硬化したインプリント樹脂と重ならないように、インプリント領域を離間させる必要があるため、1枚の被転写基板にインプリント処理を行うことのできる回数が制限されてしまう。 On the other hand, during the imprint process using the replica mold having the convex structure portion, there is a problem that the imprint resin protrudes from the top of the convex structure portion to the outside and rises along the side surface of the convex structure portion. The imprint resin protruding to the outside of the convex structure portion is cured together with the imprint resin filled in the uneven pattern. As a result, when the imprint process is performed by the so-called step-and-repeat method, it is necessary to separate the imprint area so that the imprint area does not protrude to the outside of the convex structure portion and overlap with the cured imprint resin. The number of times the imprint process can be performed on the transfer substrate is limited.

また、凸構造部の外側にはみ出し、側面に沿って盛り上がって硬化したインプリント樹脂とインプリントモールドとが接触してしまうと、インプリントモールドの破損等が生じたり、硬化したインプリント樹脂の欠損によって異物が生じたりするおそれもある。 In addition, if the imprint resin that protrudes to the outside of the convex structure and rises along the side surface and is cured comes into contact with the imprint mold, the imprint mold may be damaged or the cured imprint resin may be defective. There is also a possibility that foreign matter may be generated.

このような問題を解決するために、凸構造部の外側を囲むようにして、凸構造部の側面から連続する遮光膜を形成することで、凸構造部の外側にはみ出したインプリント樹脂を硬化させないようにする技術が提案されている。しかしながら、10μm~50μm程度の高さの凸構造部の側面に均一な遮光膜を成膜することは極めて困難であって、成膜欠陥を生じさせてしまうという問題がある。この成膜欠陥が生じた遮光膜においては、十分な遮光効果が得られず、凸構造部の外側にはみ出したインプリント樹脂を硬化させてしまうという問題がある。 In order to solve such a problem, by forming a light-shielding film continuous from the side surface of the convex structure portion so as to surround the outside of the convex structure portion, the imprint resin protruding to the outside of the convex structure portion is not cured. The technology to make it is proposed. However, it is extremely difficult to form a uniform light-shielding film on the side surface of the convex structure portion having a height of about 10 μm to 50 μm, and there is a problem that a film-forming defect is generated. In the light-shielding film in which this film-forming defect occurs, there is a problem that a sufficient light-shielding effect cannot be obtained and the imprint resin protruding to the outside of the convex structure portion is cured.

上記課題に鑑みて、本開示は、凸構造部上に反転プロセスにより凹凸構造を高精度に形成することができるとともに、凸構造部の凹凸パターン形成領域から外側にはみ出したインプリント樹脂が硬化するのを抑制可能なインプリントモールドを製造する方法を提供することを一目的とする。 In view of the above problems, in the present disclosure, a concavo-convex structure can be formed on the convex structure portion by an inversion process with high accuracy, and the imprint resin protruding outward from the concavo-convex pattern forming region of the convex structure portion is cured. It is an object of the present invention to provide a method for producing an imprint mold capable of suppressing the above.

上記課題を解決するために、本開示の一実施形態として、第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する基部と、前記基部の前記第1面から突出する凸構造部と、前記基部の前記第1面、並びに前記凸構造部の上面及び側面を覆うハードマスク層とを備えるモールド基材を準備する基材準備工程と、前記凸構造部の上面に塗布されたインプリント樹脂にマスターモールドの凹凸パターンを転写することで当該凸構造部上に凹部及び凸部を含む転写パターンを形成する転写パターン形成工程と、前記転写パターン上に反転層形成材料を供給することで、前記転写パターンを被覆する反転層を形成する反転層形成工程と、前記転写パターンの前記凹部に前記反転層を埋設させた状態で、前記転写パターンの前記凸部の頂部を露出させるように前記反転層をエッチングするエッチバック工程と、エッチングされた前記反転層をマスクとして前記転写パターンをエッチングすることで、前記凸構造部の上面に反転層パターンを形成する反転層パターン形成工程と、前記反転層パターンをマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記凸構造部の上面にハードマスクパターンを形成するハードマスクパターン形成工程と、前記ハードマスクパターンをマスクとして前記凸構造部をエッチングすることで、前記凸構造部の上面に凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程とを有し、前記凸構造部の上面は、前記凹凸構造が形成され得るパターン領域を含む第1上面と、前記第1上面よりも前記基部の前記第1面側に位置し、前記パターン領域の周囲を取り囲む非パターン領域を含む第2上面とを含み、前記反転層パターンは、前記第1上面の前記パターン領域内に形成され、前記エッチバック工程において、前記第2上面を覆う前記反転層を残存させるようにして前記反転層をエッチングし、前記ハードマスクパターン形成工程において、前記第2上面の上に残存する前記反転層をマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記第2上面の上に前記ハードマスク層を残存させるインプリントモールドの製造方法が提供される。 In order to solve the above problems, as one embodiment of the present disclosure, a base portion having a first surface and a second surface facing the first surface, and a convex structure portion of the base portion protruding from the first surface are provided. A base material preparation step for preparing a mold base material including the first surface of the base portion and a hard mask layer covering the upper surface and the side surface of the convex structure portion, and an imprint resin applied to the upper surface of the convex structure portion. A transfer pattern forming step of forming a transfer pattern including concave portions and convex portions on the convex structure portion by transferring the uneven pattern of the master mold to the above, and supplying an inverted layer forming material on the transfer pattern, described above. The inversion layer forming step of forming the inversion layer covering the transfer pattern, and the inversion layer so as to expose the top of the convex portion of the transfer pattern in a state where the inversion layer is embedded in the recess of the transfer pattern. An inversion layer pattern forming step of forming an inversion layer pattern on the upper surface of the convex structure portion by etching the transfer pattern using the etched inversion layer as a mask, and the inversion layer pattern. By etching the hard mask layer with the above as a mask, a hard mask pattern forming step of forming a hard mask pattern on the upper surface of the convex structure portion, and by etching the convex structure portion with the hard mask pattern as a mask. It has a concavo-convex structure forming step of forming a concavo-convex structure on the upper surface of the convex structure portion, and the upper surface of the convex structure portion has a first upper surface including a pattern region in which the concavo-convex structure can be formed and the first upper surface. Is also located on the first surface side of the base and includes a second upper surface including a non-patterned region surrounding the pattern region, and the inverted layer pattern is formed in the pattern region of the first upper surface. In the etch back step, the inverted layer is etched so as to leave the inverted layer covering the second upper surface, and in the hard mask pattern forming step, the inverted layer remaining on the second upper surface is formed. Provided is a method for manufacturing an imprint mold in which the hard mask layer is left on the second upper surface by etching the hard mask layer as a mask.

前記反転層形成工程において、前記第2上面上における前記反転層の高さが、前記第1上面上における前記反転層の高さよりも高くなるように前記反転層を形成すればよく、前記凸構造部の側面は、前記第1上面の外周縁から前記第2上面に連続する第1側面と、前記第2上面の外周縁から前記基部の前記第1面に連続する第2側面とを含み、前記ハードマスク層は、前記第1上面、前記第1側面及び前記第2上面を少なくとも被覆するように形成されており、前記ハードマスクパターン形成工程において、前記第2上面の上に残存する前記反転層をマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記第1側面及び前記第2上面を覆う前記ハードマスク層を残存させればよい。 In the inversion layer forming step, the inversion layer may be formed so that the height of the inversion layer on the second upper surface is higher than the height of the inversion layer on the first upper surface, and the convex structure may be formed. The side surface of the portion includes a first side surface continuous from the outer peripheral edge of the first upper surface to the second upper surface, and a second side surface continuous from the outer peripheral edge of the second upper surface to the first surface of the base portion. The hard mask layer is formed so as to cover at least the first upper surface, the first side surface, and the second upper surface, and the inversion remaining on the second upper surface in the hard mask pattern forming step. By etching the hard mask layer using the layer as a mask, the hard mask layer covering the first side surface and the second upper surface may remain.

前記インプリントモールドは、前記インプリントモールドを介して光線を照射することによりインプリント樹脂を硬化させる光インプリント処理に用いられ、前記ハードマスク層は、前記光線を遮光可能な材料により構成されればよい。 The imprint mold is used for an optical imprint process of curing an imprint resin by irradiating the imprint mold with light rays, and the hard mask layer is made of a material capable of blocking the light rays. Just do it.

前記第1上面と前記第2上面との高さの差が1μm~10μmであればよく、前記モールド基材の平面視において、前記第1上面の外縁と前記第2上面の外縁との間の長さが1μm~1000μmであればよい。 The height difference between the first upper surface and the second upper surface may be 1 μm to 10 μm, and in the plan view of the mold base material, between the outer edge of the first upper surface and the outer edge of the second upper surface. The length may be 1 μm to 1000 μm.

前記反転層形成材料が、Si及び熱硬化性樹脂を含んでいればよく、前記マスターモールドにおける前記凹凸パターンが形成されている凹凸領域の大きさが、前記凸構造部の前記第1上面に物理的に包含される大きさであればよい。 The material for forming the inverted layer may contain Si and a thermosetting resin, and the size of the concavo-convex region in which the concavo-convex pattern is formed in the master mold is physically determined on the first upper surface of the convex structure portion. Any size may be included.

本開示によれば、凸構造部上に反転プロセスにより凹凸パターンを高精度に形成することができるとともに、凸構造部の凹凸パターン形成領域から外側にはみ出したインプリント樹脂が硬化するのを抑制可能なインプリントモールドを製造する方法を提供することができる。 According to the present disclosure, it is possible to form a concavo-convex pattern on the convex structure portion by an inversion process with high accuracy, and it is possible to suppress the imprint resin protruding outward from the concavo-convex pattern forming region of the convex structure portion from being cured. It is possible to provide a method for manufacturing an imprint mold.

図1(A)~(E)は、本開示の一実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。1 (A) to 1 (E) are process flow charts showing each step of the imprint mold manufacturing method according to the embodiment of the present disclosure in a cut end view. 図2(A)~(E)は、本開示の一実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の各工程を切断端面図にて示す、図1(E)に続く工程フロー図である。2 (A) to 2 (E) are process flow charts following FIG. 1 (E) showing each step of the imprint mold manufacturing method according to the embodiment of the present disclosure in a cut end view. 図3(A)~(E)は、本開示の一実施形態におけるモールド基材の製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図である。3 (A) to 3 (E) are process flow charts showing each step of the method for manufacturing a molded base material according to the embodiment of the present disclosure in a cut end view. 図4は、本開示の一実施形態におけるモールド基材の凸構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。FIG. 4 is a partially enlarged cut end view showing a schematic configuration of a convex structure portion of a mold base material according to an embodiment of the present disclosure. 図5は、本開示の一実施形態におけるモールド基材の凸構造部の概略構成を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of a convex structure portion of a mold base material according to an embodiment of the present disclosure.

本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。本明細書に添付した図面においては、理解を容易にするために、各部の形状、縮尺、縦横の寸法比等を、実物から変更したり、誇張したりしている場合がある。本明細書等において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値のそれぞれを下限値及び上限値として含む範囲であることを意味する。本明細書等において、「フィルム」、「シート」、「板」等の用語は、呼称の相違に基づいて相互に区別されない。例えば、「板」は、「シート」、「フィルム」と一般に呼ばれ得るような部材をも含む概念である。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, in order to facilitate understanding, the shape, scale, aspect ratio, etc. of each part may be changed or exaggerated from the actual product. The numerical range represented by using "-" in the present specification and the like means a range including each of the numerical values described before and after "-" as a lower limit value and an upper limit value. In the present specification and the like, terms such as "film", "sheet", and "board" are not distinguished from each other based on the difference in designation. For example, "board" is a concept that also includes members that may be commonly referred to as "sheets" or "films".

図1(A)~(E)は、本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図であり、図2(A)~(E)は、本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の各工程を切断端面図にて示す、図1(E)に続く工程フロー図であり、図3(A)~(E)は、本実施形態におけるモールド基材の製造方法の各工程を切断端面図にて示す工程フロー図であり、図4は、本実施形態におけるモールド基材の凸構造部の概略構成を示す部分拡大切断端面図であり、図5は、本実施形態におけるモールド基材の凸構造部の概略構成を示す平面図である。 1 (A) to 1 (E) are process flow diagrams showing each process of the manufacturing method of the imprint mold according to the present embodiment in a cut end plan, and FIGS. 2 (A) to 2 (E) are the present. It is a process flow diagram following FIG. 1 (E) which shows each process of the manufacturing method of the imprint mold which concerns on embodiment in the cut end plan, and FIGS. It is a process flow diagram which shows each process of the manufacturing method of a base material by the cut end view, and FIG. FIG. 5 is a plan view showing a schematic configuration of the convex structure portion of the mold base material in the present embodiment.

[モールド基材の準備]
まず、第1面21A及びそれに対向する第2面21Bを有する基部21と、基部21の第1面21A側における平面視略中央部に位置し、当該第1面21Aから突出する凸構造部22とを具備するモールド基材20を準備する(図1(A)参照)。なお、図示例においては、基部21の第2面21B側に窪み部23が形成されているが、この態様に限定されるものではなく、基部21の第2面21Bには、窪み部23が形成されていなくてもよい。
[Preparation of mold base material]
First, a base portion 21 having a first surface 21A and a second surface 21B facing the first surface 21A, and a convex structure portion 22 located at a substantially central portion in a plan view on the first surface 21A side of the base portion 21 and projecting from the first surface 21A. A mold base material 20 comprising the above is prepared (see FIG. 1 (A)). In the illustrated example, the recessed portion 23 is formed on the second surface 21B side of the base portion 21, but the present invention is not limited to this embodiment, and the recessed portion 23 is formed on the second surface 21B of the base portion 21. It does not have to be formed.

モールド基材20の基部21を構成する材料は、特に限定されるものではなく、モールド基材として一般的なものである。例えば、当該基部21は、インプリントモールドを製造する際に一般的に用いられている基板(例えば、石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された2以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板;ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板;シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等)により構成され得る。なお、本実施形態において「透明」とは、波長300nm~450nmの光線の透過率が85%以上であることを意味し、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。 The material constituting the base 21 of the mold base material 20 is not particularly limited, and is generally used as a mold base material. For example, the base 21 is a glass such as a substrate generally used in manufacturing an imprint mold (for example, quartz glass, soda glass, fluorite, calcium fluoride substrate, magnesium fluoride substrate, acrylic glass, etc.). Transparent substrates such as substrates, polycarbonate substrates, polypropylene substrates, resin substrates such as polyethylene substrates, and laminated substrates made by laminating two or more substrates arbitrarily selected from these; nickel substrates, titanium substrates, aluminum substrates, etc. It may be composed of a metal substrate; a semiconductor substrate such as a silicon substrate or a gallium nitride substrate). In the present embodiment, "transparent" means that the transmittance of light rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm is 85% or more, preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.

モールド基材20の基部21の厚さT21は、強度や取り扱い適性等を考慮し、例えば、300μm~10mm程度の範囲で適宜設定され得る。モールド基材20の基部21の大きさ(平面視における大きさ)も特に限定されるものではないが、当該基部21が石英ガラスにより構成される場合、例えば、当該基部21の大きさは152mm×152mm程度である。 The thickness T 21 of the base 21 of the mold base material 20 can be appropriately set in the range of, for example, about 300 μm to 10 mm in consideration of strength, handling suitability, and the like. The size of the base 21 of the mold base material 20 (the size in a plan view) is not particularly limited, but when the base 21 is made of quartz glass, for example, the size of the base 21 is 152 mm ×. It is about 152 mm.

モールド基材20の基部21の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。本実施形態において製造されるインプリントモールド1(図2(E)参照)が光インプリント用として一般的に用いられる石英ガラスにより構成される場合、通常、当該基部21の平面視形状は略矩形状である。 The plan view shape of the base portion 21 of the mold base material 20 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially rectangular shape and a substantially circular shape. When the imprint mold 1 (see FIG. 2E) manufactured in the present embodiment is made of quartz glass generally used for optical imprinting, the plan view shape of the base 21 is usually substantially rectangular. The shape.

モールド基材20の基部21の第1面21Aから突出する凸構造部22は、平面視において基部21(第1面21A)の略中央に設けられている。かかる凸構造部22の形状は、略矩形状、略円形状等を例示することができる。なお、凸構造部22は、基部21と一体的に構成されてなるものであってもよいし、基部21とは別体の凸構造部22を基部21の第1面21Aに取り付けてなるものであってもよい。 The convex structure portion 22 protruding from the first surface 21A of the base portion 21 of the mold base material 20 is provided substantially in the center of the base portion 21 (first surface 21A) in a plan view. The shape of the convex structure portion 22 can be exemplified by a substantially rectangular shape, a substantially circular shape, or the like. The convex structure portion 22 may be integrally configured with the base portion 21, or the convex structure portion 22 separate from the base portion 21 may be attached to the first surface 21A of the base portion 21. It may be.

凸構造部22の大きさは、インプリントモールド1(図2(E)参照)を用いたインプリント処理を経て製造される製品等に応じて適宜設定されるものである。例えば、34mm×26mmの略矩形状の凸構造部22を挙げることができる。 The size of the convex structure portion 22 is appropriately set according to the product or the like manufactured through the imprint process using the imprint mold 1 (see FIG. 2E). For example, a substantially rectangular convex structure portion 22 having a size of 34 mm × 26 mm can be mentioned.

凸構造部22の高さT22(図4参照)は、インプリントモールド1(図2(E)参照)が凸構造部22を備える目的を果たし得る限り、特に制限されるものではなく、例えば、10μm~50μm程度に設定され得る。なお、本実施形態において、「凸構造部22の高さT22」とは、基部21の第1面21Aを基準とした高さ、すなわち第1面21Aと、凸構造部22の上面(第1上面221)を含む平面との間の長さ(第1面21Aに対する垂直方向の長さ)を意味するものとする。 The height T 22 (see FIG. 4) of the convex structure portion 22 is not particularly limited as long as the imprint mold 1 (see FIG. 2 (E)) can serve the purpose of providing the convex structure portion 22, and is not particularly limited. It can be set to about 10 μm to 50 μm. In the present embodiment, the "height T 22 of the convex structure portion 22" is the height based on the first surface 21A of the base portion 21, that is, the first surface 21A and the upper surface of the convex structure portion 22 (the first surface). 1 It shall mean the length between the plane including the upper surface 221) (the length in the direction perpendicular to the first surface 21A).

図4及び図5に示すように、本実施形態におけるモールド基材20の凸構造部22は、第1上面221T及び当該第1上面221Tよりも第1面21A側に位置する第2上面222Tを有する上面22Tと、第1上面221Tの外周縁221Eから第2上面222Tに連続する第1側面221S及び第2上面222Tの外周縁222Eから第1面21Aに連続する第2側面222Sを含む側面22Sとを有する。換言すると、モールド基材20の凸構造部22は、第1上面221T及び第1側面221Sを有する第1凸構造部221と、第2上面222T及び第2側面222Sを有する第2凸構造部222とを有する。 As shown in FIGS. 4 and 5, the convex structure portion 22 of the mold base material 20 in the present embodiment has a first upper surface 221T and a second upper surface 222T located on the first surface 21A side of the first upper surface 221T. A side surface 22S including an upper surface 22T having a first side surface 221S continuous from the outer peripheral edge 221E of the first upper surface 221T to the second upper surface 222T and a second side surface 222S continuous from the outer peripheral edge 222E of the second upper surface 222T to the first surface 21A. And have. In other words, the convex structure portion 22 of the mold base material 20 has a first convex structure portion 221 having a first upper surface 221T and a first side surface 221S, and a second convex structure portion 222 having a second upper surface 222T and a second side surface 222S. And have.

第1上面221Tの形状(平面視形状)は、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等であればよい。また、第2上面222Tの形状(平面視における外周の形状)もまた、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等であればよい。 The shape (planar view shape) of the first upper surface 221T is not particularly limited, and may be, for example, a substantially rectangular shape, a substantially circular shape, or the like. Further, the shape of the second upper surface 222T (the shape of the outer periphery in a plan view) is also not particularly limited, and may be, for example, a substantially rectangular shape, a substantially circular shape, or the like.

第1上面221Tの高さ(凸構造部22の高さT22)と第2上面222Tの高さ(第2凸構造部222の高さT222)との差、すなわち第1凸構造部221の高さT221は、0.5μm~5μm程度であればよく、1.0μm~2.0μm程度であるのが好ましい(図4参照)。当該高さの差(高さT221)が0.5μm未満であると、基板等の被加工物に凹凸パターン2を転写する転写工程中にインプリントモールド1が撓み、第2上面222Tの外周縁が被加工物に接触してインプリントモールド1や被加工物が破損したり、それによりパーティクルが付着したりするおそれがある。一方、高さの差(高さT221)が5μmを超えると、第1側面221Sに実質的に均一なハードマスク層24(遮光膜3)を形成することが困難となるおそれがある。 The difference between the height of the first upper surface 221T (height T 22 of the convex structure portion 22 ) and the height of the second upper surface 222T (height T 222 of the second convex structure portion 222), that is, the first convex structure portion 221. The height T 221 may be about 0.5 μm to 5 μm, preferably about 1.0 μm to 2.0 μm (see FIG. 4). If the height difference (height T 221 ) is less than 0.5 μm, the imprint mold 1 bends during the transfer process of transferring the uneven pattern 2 to the workpiece such as a substrate, and the imprint mold 1 bends outside the second upper surface 222T. The peripheral edge may come into contact with the work piece to damage the imprint mold 1 or the work piece, and thereby particles may adhere to the imprint mold 1. On the other hand, if the height difference (height T 221 ) exceeds 5 μm, it may be difficult to form a substantially uniform hard mask layer 24 (light-shielding film 3) on the first side surface 221S.

第2上面222Tの幅W222T(図5参照)は、1μm~1000μmであればよく、50μm~500μm程度であるのが好ましい。当該幅W222Tが1μm未満であると、インプリント樹脂を硬化させるためにインプリントモールド1を介してインプリント樹脂に照射される光が第2側面222Sの外側から回り込んでしまい、第1上面221Tから僅かにはみ出すインプリント樹脂を感光させ、硬化させてしまうおそれがある。 The width W 222T (see FIG. 5) of the second upper surface 222T may be 1 μm to 1000 μm, preferably about 50 μm to 500 μm. If the width W 222T is less than 1 μm, the light irradiated to the imprint resin via the imprint mold 1 in order to cure the imprint resin wraps around from the outside of the second side surface 222S, and the first upper surface thereof. There is a risk that the imprint resin that slightly protrudes from the 221T will be exposed to light and cured.

本実施形態において、モールド基材20の凸構造部22の第1上面221T、第1側面221S、第2上面222T及び第2側面222S、並びに基部21の第1面21Aには、ハードマスク層24が形成されている。ハードマスク層24を構成する材料としては、例えば、クロム、チタン、タンタル、珪素、アルミニウム等の金属;窒化クロム、酸化クロム、酸窒化クロム等のクロム系化合物、酸化タンタル、酸窒化タンタル、酸化硼化タンタル、酸窒化硼化タンタル等のタンタル化合物、窒化チタン、窒化ケイ素、酸窒化ケイ素等を単独で、又は任意に選択した2種以上を組み合わせて用いることができる。 In the present embodiment, the hard mask layer 24 is formed on the first upper surface 221T, the first side surface 221S, the second upper surface 222T and the second side surface 222S of the convex structure portion 22 of the mold base material 20, and the first surface 21A of the base portion 21. Is formed. Examples of the material constituting the hard mask layer 24 include metals such as chromium, titanium, tantalum, silicon, and aluminum; chromium-based compounds such as chromium nitride, chromium oxide, and chromium oxynitride, tantalum oxide, tantalum oxynitride, and borooxide. Tantalum compounds such as tantalum nitride and tantalum oxynitride, titanium nitride, silicon nitride, silicon nitride and the like can be used alone or in combination of two or more arbitrarily selected.

ハードマスク層24は、後述する工程(図2(C)参照)にてパターニングされ、モールド基材20をエッチングする際のマスクとして用いられるものである。そのため、モールド基材20の種類に応じ、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層24の構成材料を選択するのが好ましい。例えば、モールド基材20が石英ガラス基板である場合、ハードマスク層24として金属クロム膜等が好適に選択され得る。 The hard mask layer 24 is patterned in a step described later (see FIG. 2C) and is used as a mask when etching the mold base material 20. Therefore, it is preferable to select the constituent material of the hard mask layer 24 in consideration of the etching selection ratio and the like according to the type of the mold base material 20. For example, when the molded base material 20 is a quartz glass substrate, a metal chromium film or the like can be preferably selected as the hard mask layer 24.

また、本実施形態におけるインプリントモールド1の第1側面221S及び第2上面222Tに位置する遮光膜3は、第1側面221S及び第2上面222Tを被覆するハードマスク層24を残存させることによって形成される。したがって、ハードマスク層24は、遮光膜3として機能し得る材料により構成されているのが好ましい。その意味において、ハードマスク層24は、金属クロム等により構成されているのが好ましい。 Further, the light-shielding film 3 located on the first side surface 221S and the second upper surface 222T of the imprint mold 1 in the present embodiment is formed by leaving the hard mask layer 24 covering the first side surface 221S and the second upper surface 222T. Will be done. Therefore, the hard mask layer 24 is preferably made of a material that can function as the light-shielding film 3. In that sense, the hard mask layer 24 is preferably made of metallic chromium or the like.

ハードマスク層24の厚さは、モールド基材20の種類に応じたエッチング選択比、製造されるインプリントモールド1における凹凸パターンのアスペクト比等を考慮して適宜設定される。例えば、モールド基材20が石英ガラス基板であって、ハードマスク層24が金属クロム膜である場合、ハードマスク層24の厚さは、3nm~20nm程度に設定され得る。 The thickness of the hard mask layer 24 is appropriately set in consideration of the etching selection ratio according to the type of the mold base material 20, the aspect ratio of the uneven pattern in the imprint mold 1 to be manufactured, and the like. For example, when the mold base material 20 is a quartz glass substrate and the hard mask layer 24 is a metal chromium film, the thickness of the hard mask layer 24 can be set to about 3 nm to 20 nm.

モールド基材20の凸構造部22上にハードマスク層24を形成する方法としては、特に限定されるものではなく、例えば、スパッタリング、PVD(Physical Vapor Deposition)、CVD(Chemical Vapor Deposition)等の公知の成膜方法が挙げられる。 The method for forming the hard mask layer 24 on the convex structure portion 22 of the mold base material 20 is not particularly limited, and for example, known examples such as sputtering, PVD (Physical Vapor Deposition), and CVD (Chemical Vapor Deposition). The film forming method of is mentioned.

上記モールド基材20は、例えば、以下のようにして作製され得る。
まず、第1面20A’及びそれに対向する第2面20B’を有する基材20’を準備し、第1面20A’上に第1マスクパターン51を形成する(図3(A)参照)。基材20’は、上述した基部21の材料と同種の材料により構成されていればよい。第1マスクパターン51は、凸構造部22の第2凸構造部222(第2上面222T)を規定する役割を果たすものであるため、第1マスクパターン51の形状(平面視形状)及び大きさは、第2上面222Tの形状及び大きさに応じて適宜設定され得る。第1マスクパターン51の構成材料は、基材20’の構成材料の種類に応じ、エッチング選択比を考慮して適宜選択され得る。例えば、基材20’の構成材料が石英ガラスである場合、第1マスクパターン51の構成材料として金属クロム等が好適に選択され得る。
The mold base material 20 can be manufactured, for example, as follows.
First, a base material 20'having a first surface 20A'and a second surface 20B' facing the first surface 20A'is prepared, and a first mask pattern 51 is formed on the first surface 20A' (see FIG. 3A). The base material 20'may be made of the same kind of material as the material of the base portion 21 described above. Since the first mask pattern 51 plays a role of defining the second convex structure portion 222 (second upper surface 222T) of the convex structure portion 22, the shape (planar view shape) and size of the first mask pattern 51 Can be appropriately set according to the shape and size of the second upper surface 222T. The constituent material of the first mask pattern 51 can be appropriately selected in consideration of the etching selection ratio according to the type of the constituent material of the base material 20'. For example, when the constituent material of the base material 20'is quartz glass, metallic chromium or the like can be suitably selected as the constituent material of the first mask pattern 51.

次に、第1マスクパターン51をマスクとして基材20’の第1面20A’をエッチングすることで、基部21の第1面21Aから突出する凸状部22’を形成する(図3(B)参照)。凸状部22’の高さT22'は、第2凸構造部222(図5参照)の高さに応じて適宜設定され得る。 Next, by etching the first surface 20A'of the base material 20'with the first mask pattern 51 as a mask, a convex portion 22'protruding from the first surface 21A of the base portion 21 is formed (FIG. 3 (B). )reference). The height T 22'of the convex portion 22'can be appropriately set according to the height of the second convex structure portion 222 (see FIG. 5).

続いて、凸状部22’の上面に第2マスクパターン52を形成し(図3(C)参照)、第2マスクパターン52をマスクとして基材20’の第1面20A’及び凸状部22’の上面のうちの露出部分をエッチングすることで、凸構造部22を形成する(図3(D)参照)。第2マスクパターン52は、凸構造部22の第1凸構造部221(第1上面221T)を規定する役割を果たすものであるため、第2マスクパターン52の形状(平面視形状)及び大きさは、第1上面221Tの形状及び大きさに応じて適宜設定され得る。第2マスクパターン52の構成材料は、基材20’の構成材料の種類に応じ、エッチング選択比を考慮して適宜選択され得る。例えば、基材20’の構成材料が石英ガラスである場合、第2マスクパターン52の構成材料として金属クロム等が好適に選択され得る。 Subsequently, a second mask pattern 52 is formed on the upper surface of the convex portion 22'(see FIG. 3C), and the first surface 20A'and the convex portion of the base material 20'using the second mask pattern 52 as a mask. The convex structure portion 22 is formed by etching the exposed portion of the upper surface of the 22'(see FIG. 3D). Since the second mask pattern 52 plays a role of defining the first convex structure portion 221 (first upper surface 221T) of the convex structure portion 22, the shape (planar view shape) and size of the second mask pattern 52 Can be appropriately set according to the shape and size of the first upper surface 221T. The constituent material of the second mask pattern 52 can be appropriately selected in consideration of the etching selection ratio according to the type of the constituent material of the base material 20'. For example, when the constituent material of the base material 20'is quartz glass, metallic chromium or the like can be preferably selected as the constituent material of the second mask pattern 52.

最後に、第2マスクパターン52を除去し、所望により窪み部23を基部21の第2面21B側に形成することで、本実施形態におけるモールド基材20が作製される。 Finally, the mold base material 20 according to the present embodiment is produced by removing the second mask pattern 52 and, if desired, forming the recessed portion 23 on the second surface 21B side of the base portion 21.

次に、モールド基材20の凸構造部22(ハードマスク層24)の第1上面221Tに、インクジェット法、スピンコート法等によりインプリント樹脂30を供給する(図1(B)参照)。インプリント樹脂30の供給量は、マスターモールド10(図1(C)参照)の凹凸パターン12のパターン密度等に応じて適宜設定されればよい。 Next, the imprint resin 30 is supplied to the first upper surface 221T of the convex structure portion 22 (hard mask layer 24) of the mold base material 20 by an inkjet method, a spin coating method, or the like (see FIG. 1 (B)). The supply amount of the imprint resin 30 may be appropriately set according to the pattern density of the uneven pattern 12 of the master mold 10 (see FIG. 1C).

インプリント樹脂30(レジスト材料)としては、特に限定されるものではなく、インプリント処理に一般的に用いられる樹脂材料(例えば、紫外線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等)を用いることができる。インプリント樹脂30には、マスターモールド10を容易に引き離すための離型剤、モールド基材20の凸構造部22(ハードマスク層24)への密着性を向上させるための密着剤等が含まれていてもよい。 The imprint resin 30 (resist material) is not particularly limited, and a resin material generally used for imprint processing (for example, ultraviolet curable resin, thermosetting resin, etc.) can be used. The imprint resin 30 contains a mold release agent for easily separating the master mold 10, an adhesive for improving the adhesion of the mold base material 20 to the convex structure portion 22 (hard mask layer 24), and the like. May be.

[マスターモールドの準備]
第1面11A及びそれに対向する第2面11Bを有する基部11及び基部11の第1面11A上に設定されたパターン領域内に形成されている凹凸パターン12を具備するマスターモールド10(図1(C)参照)を準備する。
[Preparation of Master Mold]
A master mold 10 having a concavo-convex pattern 12 formed in a pattern region set on a base 11 having a first surface 11A and a second surface 11B facing the first surface 11A and a first surface 11A of the base 11 (FIG. 1 (FIG. 1). See C)).

マスターモールド10の基部11を構成する材料は、特に限定されるものではなく、モールド基材として一般的なものである。例えば、当該基部11は、インプリントモールドを製造する際に一般的に用いられている基板(例えば、石英ガラス、ソーダガラス、蛍石、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、アクリルガラス等のガラス基板、ポリカーボネート基板、ポリプロピレン基板、ポリエチレン基板等の樹脂基板、これらのうちから任意に選択された2以上の基板を積層してなる積層基板等の透明基板;ニッケル基板、チタン基板、アルミニウム基板等の金属基板;シリコン基板、窒化ガリウム基板等の半導体基板等)により構成され得る。 The material constituting the base 11 of the master mold 10 is not particularly limited, and is generally used as a mold base material. For example, the base 11 is a glass such as a substrate generally used in manufacturing an imprint mold (for example, quartz glass, soda glass, fluorite, calcium fluoride substrate, magnesium fluoride substrate, acrylic glass, etc.). Transparent substrates such as substrates, polycarbonate substrates, polypropylene substrates, resin substrates such as polyethylene substrates, and laminated substrates made by laminating two or more substrates arbitrarily selected from these; nickel substrates, titanium substrates, aluminum substrates, etc. It may be composed of a metal substrate; a semiconductor substrate such as a silicon substrate or a gallium nitride substrate).

マスターモールド10の基部11の厚さT11は、強度や取り扱い適性等を考慮し、例えば、300μm~10mm程度の範囲で適宜設定され得る。なお、本実施形態において「透明」とは、波長300nm~450nmの光線の透過率が85%以上であることを意味し、好ましくは90%以上、特に好ましくは95%以上である。 The thickness T 11 of the base 11 of the master mold 10 can be appropriately set in the range of, for example, about 300 μm to 10 mm in consideration of strength, handling suitability, and the like. In the present embodiment, "transparent" means that the transmittance of light rays having a wavelength of 300 nm to 450 nm is 85% or more, preferably 90% or more, and particularly preferably 95% or more.

マスターモールド10の基部11の大きさ(平面視における大きさ)も特に限定されるものではないが、当該基部11が石英ガラスにより構成される場合、例えば、当該基部11の大きさは152mm×152mm程度である。 The size of the base 11 of the master mold 10 (the size in a plan view) is not particularly limited, but when the base 11 is made of quartz glass, for example, the size of the base 11 is 152 mm × 152 mm. Degree.

マスターモールド10の基部11の平面視形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、略矩形状、略円形状等が挙げられる。マスターモールド10が光インプリント用として一般的に用いられている石英ガラスにより構成される場合、通常、当該基部11の平面視形状は略矩形状である。 The plan view shape of the base 11 of the master mold 10 is not particularly limited, and examples thereof include a substantially rectangular shape and a substantially circular shape. When the master mold 10 is made of quartz glass generally used for optical imprinting, the plan view shape of the base 11 is usually substantially rectangular.

マスターモールド10の基部11の第1面11A側に設定されたパターン領域内に形成されている凹凸パターン12の形状、寸法等は、本実施形態において製造されるインプリントモールド1(図2(E)参照)にて要求される形状、寸法等に応じて適宜設定され得る。例えば、凹凸パターン12の形状としては、ラインアンドスペース状、ピラー状、ホール状、格子状等が挙げられる。図示例において、凹凸パターン12は凹状パターンである。また、凹凸パターン12の寸法は、例えば、10nm~200nm程度であればよい。凹凸パターン12が形成されているパターン領域の大きさは、モールド基材20の凸構造部22の第1上面221Tに物理的に包含され得る大きさであるが、当該凸構造部22の第1上面221Tの大きさよりもわずかに小さく、第1上面221Tの外周縁221Eから1μm~100μm程度内側に入るような大きさである。 The shape, dimensions, and the like of the uneven pattern 12 formed in the pattern region set on the first surface 11A side of the base 11 of the master mold 10 are the imprint mold 1 manufactured in the present embodiment (FIG. 2 (E). ) Can be appropriately set according to the shape, dimensions, etc. required in). For example, examples of the shape of the uneven pattern 12 include a line-and-space shape, a pillar shape, a hole shape, a grid shape, and the like. In the illustrated example, the concave-convex pattern 12 is a concave pattern. The size of the uneven pattern 12 may be, for example, about 10 nm to 200 nm. The size of the pattern region in which the uneven pattern 12 is formed is a size that can be physically included in the first upper surface 221T of the convex structure portion 22 of the mold base material 20, but the first of the convex structure portions 22. The size is slightly smaller than the size of the upper surface 221T, and is about 1 μm to 100 μm inside the outer peripheral edge 221E of the first upper surface 221T.

凹凸パターン12は、例えば、電子線リソグラフィー法、フォトリソグラフィー法等の公知の方法を用い、ネガ型又はポジ型の電子線反応性レジスト材料、紫外線反応性レジスト材料等により構成されるレジストパターンをマスクとしたエッチング処理を通じて作製され得る。 The uneven pattern 12 masks a resist pattern composed of a negative or positive electron beam-reactive resist material, an ultraviolet-reactive resist material, or the like by using a known method such as an electron beam lithography method or a photolithography method. It can be produced through the etching process.

[レジストパターンの形成]
インプリント樹脂30にマスターモールド10の第1面11Aに形成されている凹凸パターン12を接触させ、凹凸パターン12にインプリント樹脂30を充填させる。そして、インプリント樹脂30を硬化させることで、インプリント樹脂30にマスターモールド10の凹凸パターン12を転写する(図1(C)参照)。
[Formation of resist pattern]
The uneven pattern 12 formed on the first surface 11A of the master mold 10 is brought into contact with the imprint resin 30, and the uneven pattern 12 is filled with the imprint resin 30. Then, by curing the imprint resin 30, the uneven pattern 12 of the master mold 10 is transferred to the imprint resin 30 (see FIG. 1 (C)).

続いて、硬化したインプリント樹脂30からマスターモールド10を引き離す(図1(D)参照)。これにより、モールド基材20の凸構造部22の第1上面221(ハードマスク層24)に、マスターモールド10の凹凸パターン12が転写されてなり、複数の凹部及び凸部を含む凹凸パターン32を有するレジストパターン31を形成することができる。レジストパターン31が具備する凹凸パターン32は、マスターモールド10の凹凸パターン12が反転した形状を有する。図示例において、凹凸パターン32は凸状パターンである。 Subsequently, the master mold 10 is pulled away from the cured imprint resin 30 (see FIG. 1 (D)). As a result, the uneven pattern 12 of the master mold 10 is transferred to the first upper surface 221 (hard mask layer 24) of the convex structure portion 22 of the mold base material 20, and the uneven pattern 32 including the plurality of concave portions and convex portions is formed. The resist pattern 31 to have can be formed. The uneven pattern 32 included in the resist pattern 31 has a shape in which the uneven pattern 12 of the master mold 10 is inverted. In the illustrated example, the uneven pattern 32 is a convex pattern.

凸構造部22の第1上面221T(ハードマスク層24)に形成されたレジストパターン31の凹凸パターン32の最も外側に位置する凹部又は凸部と、凸構造部22の第1上面221Tの外周縁221Eとの間の距離(第1上面221Aに平行な方向における距離)は、1μm~100μm程度である。 The concave or convex portion located on the outermost side of the uneven pattern 32 of the resist pattern 31 formed on the first upper surface 221T (hard mask layer 24) of the convex structure portion 22, and the outer peripheral edge of the first upper surface 221T of the convex structure portion 22. The distance from the 221E (distance in the direction parallel to the first upper surface 221A) is about 1 μm to 100 μm.

[反転層の形成]
次に、モールド基材20の凸構造部22の上面22T(ハードマスク層24)に、レジストパターン31の凹凸パターン32を被覆するように反転層形成材料を塗布し、反転層41を形成する(図1(E)参照)。反転層41は、レジストパターン31と、第1側面221S及び第2上面222Tに位置するハードマスク層24とを覆うように形成される。
[Formation of inverted layer]
Next, an inversion layer forming material is applied to the upper surface 22T (hard mask layer 24) of the convex structure portion 22 of the mold base material 20 so as to cover the uneven pattern 32 of the resist pattern 31 to form the inversion layer 41 (the inversion layer 41 is formed). See FIG. 1 (E)). The inversion layer 41 is formed so as to cover the resist pattern 31 and the hard mask layer 24 located on the first side surface 221S and the second upper surface 222T.

凸構造部22の上面22Tに反転層41を形成する方法としては、例えば、スピンコート法により反転層形成材料を凸構造部22の上面22T(レジストパターン31)上に供給する方法、インクジェット法によりインクジェットノズルから反転層形成材料の液滴を凸構造部22の上面22T(レジストパターン31)上に離散的に供給する方法の他、孔版印刷(スクリーン印刷)等の有版印刷法、ダイコート法等が挙げられる。 As a method of forming the inverted layer 41 on the upper surface 22T of the convex structure portion 22, for example, a method of supplying the inverted layer forming material onto the upper surface 22T (resist pattern 31) of the convex structure portion 22 by a spin coating method, or an inkjet method. In addition to a method of discretely supplying droplets of an inverted layer forming material from an inkjet nozzle onto the upper surface 22T (resist pattern 31) of the convex structure portion 22, a plate printing method such as stencil printing (screen printing), a die coating method, etc. Can be mentioned.

後述するレジストパターン31のエッチング処理を経て、第2上面222T及び第1側面221Sを覆うハードマスク層24を露出させないようにするための反転層残渣43が反転層41から形成される(図2(B)参照)。反転層残渣43は、ハードマスク層24から形成されるハードマスクパターン25をマスクとしたエッチング処理により第1上面221Tに凹凸パターン2を形成する際、第1側面221S及び第2上面222Tを被覆するハードマスク残渣26がエッチングに曝されないようにするための保護膜としての機能を果たし得る。したがって、反転層形成材料は、凸構造部22を構成する材料との間で十分なエッチング選択比を有する材料が用いられ得る。 Through the etching process of the resist pattern 31, which will be described later, an inversion layer residue 43 for preventing the hard mask layer 24 covering the second upper surface 222T and the first side surface 221S from being exposed is formed from the inversion layer 41 (FIG. 2 (FIG. 2). B) See). The inverted layer residue 43 covers the first side surface 221S and the second upper surface 222T when the uneven pattern 2 is formed on the first upper surface 221T by the etching process using the hard mask pattern 25 formed from the hard mask layer 24 as a mask. It can serve as a protective film to prevent the hard mask residue 26 from being exposed to etching. Therefore, as the material for forming the inverted layer, a material having a sufficient etching selectivity with the material constituting the convex structure portion 22 can be used.

また、反転層形成材料は、後述する工程において形成される、第1上面221Tに位置する反転層パターン42を構成する材料でもあり、当該反転層パターン42は、反転層41をマスクとしたレジストパターン31のエッチング処理により形成される(図2(B)参照)。したがって、反転層形成材料は、レジストパターン31を構成するインプリント樹脂30との間においても十分なエッチング選択比を有する材料が用いられ得る。例えば、反転層形成材料としては、Si、SiO2、SiN等のシリコンを含有する活性エネルギー線硬化性樹脂(例えば、電子線硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂等)等が挙げられる。 Further, the inverted layer forming material is also a material constituting the inverted layer pattern 42 located on the first upper surface 221T, which is formed in a step described later, and the inverted layer pattern 42 is a resist pattern using the inverted layer 41 as a mask. It is formed by the etching process of 31 (see FIG. 2B). Therefore, as the material for forming the inverted layer, a material having a sufficient etching selectivity with the imprint resin 30 constituting the resist pattern 31 can be used. For example, examples of the material for forming the inverted layer include an active energy ray-curable resin containing silicon such as Si, SiO 2 , and SiN (for example, an electron beam curable resin, an ultraviolet curable resin, and the like).

反転層41を形成する際に、第2上面222Tに位置する部分の高さが、第1上面221T(レジストパターン31)に位置する部分の高さと同一又はそれよりも高くなるようにするのが好ましい。第2上面222Tに位置する部分から反転層残渣43が形成されるため、その部分の高さが十分に高いことで、第1側面221S及び第2上面222Tを被覆するハードマスク残渣26がエッチングに曝されないようにするための保護膜としての機能を十分に果たし得る。 When forming the inverted layer 41, the height of the portion located on the second upper surface 222T should be equal to or higher than the height of the portion located on the first upper surface 221T (resist pattern 31). preferable. Since the inverted layer residue 43 is formed from the portion located on the second upper surface 222T, the height of the portion is sufficiently high, so that the hard mask residue 26 covering the first side surface 221S and the second upper surface 222T is etched. It can fully function as a protective film to prevent exposure.

反転層形成材料を凸構造部22の上面22T(レジストパターン31)上に供給又は塗布するに際し、レジストパターン31の面内における凹凸パターン32のパターン密度等に応じて、反転層形成材料の供給量又は塗布量を制御してもよい。凹凸パターン32のパターン密度等に応じて反転層形成材料の供給量又は塗布量を制御することで、レジストパターン31上に形成される反転層41の膜厚を略均一にすることができる。 When the material for forming the inverted layer is supplied or applied onto the upper surface 22T (resist pattern 31) of the convex structure portion 22, the amount of the material for forming the inverted layer is supplied according to the pattern density of the uneven pattern 32 in the plane of the resist pattern 31. Alternatively, the coating amount may be controlled. By controlling the supply amount or the coating amount of the reversing layer forming material according to the pattern density of the concavo-convex pattern 32 and the like, the film thickness of the reversing layer 41 formed on the resist pattern 31 can be made substantially uniform.

[反転層パターンの形成]
反転層41に紫外線等の活性エネルギー線を照射することで、当該反転層41を硬化させる。このとき、反転層41に上方から平板を押し当てた状態で、当該反転層41を硬化させてもよい。レジストパターン31上にインクジェット法等により反転層形成材料の液滴を供給すると、反転層形成材料の液滴は、レジストパターン31の凹凸パターン32の凹部に充填されるように毛管力で自然に濡れ広がるものの、レジストパターン31上において部分的に反転層形成材料の存在しない領域も形成され得る。また、レジストパターン31上のすべてに反転層形成材料が行き渡ったとしても、第2上面222Tに位置する反転層41の高さが不十分となるおそれもある。そこで、レジストパターン31に供給された反転層形成材料の液滴に平板を接触させることで、反転層形成材料をレジストパターン31上に濡れ広げることができるとともに、反転層41の上面を平滑化することができる。また、第2上面222Tに十分な高さの反転層41を確実に形成することができる。
[Formation of inverted layer pattern]
The inverted layer 41 is cured by irradiating the inverted layer 41 with active energy rays such as ultraviolet rays. At this time, the inverted layer 41 may be cured while the flat plate is pressed against the inverted layer 41 from above. When a droplet of the inverted layer forming material is supplied onto the resist pattern 31 by an inkjet method or the like, the droplet of the inverted layer forming material is naturally wetted by the capillary force so as to be filled in the concave portion of the uneven pattern 32 of the resist pattern 31. Although it spreads, a region on the resist pattern 31 in which the material for forming the inverted layer is not partially formed may be formed. Further, even if the inversion layer forming material is spread over the entire resist pattern 31, the height of the inversion layer 41 located on the second upper surface 222T may be insufficient. Therefore, by bringing the flat plate into contact with the droplets of the inverted layer forming material supplied to the resist pattern 31, the inverted layer forming material can be wetted and spread on the resist pattern 31, and the upper surface of the inverted layer 41 is smoothed. be able to. Further, the inverted layer 41 having a sufficient height can be surely formed on the second upper surface 222T.

レジストパターン31上にスピンコート法等により反転層形成材料を塗布すると、レジストパターン31の凹凸パターン32に沿うように上面が波打った反転層41が形成される。この反転層41に平板を押し当てることで、反転層41の上面を平滑化することができ、第2上面222Tに十分な高さの反転層41を確実に形成することができる。 When a material for forming an inverted layer is applied onto the resist pattern 31 by a spin coating method or the like, an inverted layer 41 having a wavy upper surface is formed along the uneven pattern 32 of the resist pattern 31. By pressing the flat plate against the inversion layer 41, the upper surface of the inversion layer 41 can be smoothed, and the inversion layer 41 having a sufficient height can be reliably formed on the second upper surface 222T.

反転層形成材料に押し当てる(接触させる)平板としては、特に限定されるものではないが、反転層41を硬化させるために平板を介して反転層形成材料に活性エネルギー線を照射するのであれば、石英ガラス等の透明基板を用いるのが好ましい。もちろん、モールド基材20の基部21が透明であって、基部21の第2面21B側から活性エネルギー線を照射して反転層41を硬化させることができるのであれば、上記平板として、不透明(活性エネルギー線の透過率の低い(例えば、85%未満))基板等を用いてもよい。さらに、平板における反転層形成材料に押し当てられる(接触させる)側の面の表面粗さ(Ra)は0.1nm~1.0nmであるのが好ましく、0.2nm~0.5nmであるのがより好ましい。当該表面粗さ(Ra)が0.1nm未満の面を有する平板は、そもそも作製困難なものである。一方、上記表面粗さ(Ra)が1.0nmを超えると、製造されるインプリントモールド1の凹凸パターン2の寸法精度等が低下するおそれがある。 The flat plate to be pressed (contacted) with the inverted layer forming material is not particularly limited, but if the inverted layer forming material is irradiated with active energy rays via the flat plate in order to cure the inverted layer 41. , It is preferable to use a transparent substrate such as quartz glass. Of course, if the base 21 of the mold base material 20 is transparent and the inversion layer 41 can be cured by irradiating the inversion layer 41 with active energy rays from the second surface 21B side of the base 21, the flat plate is opaque (as described above). A substrate or the like having a low transmittance of active energy rays (for example, less than 85%) may be used. Further, the surface roughness (Ra) of the surface of the flat plate on the side pressed (contacted) with the inverted layer forming material is preferably 0.1 nm to 1.0 nm, preferably 0.2 nm to 0.5 nm. Is more preferable. A flat plate having a surface with a surface roughness (Ra) of less than 0.1 nm is difficult to produce in the first place. On the other hand, if the surface roughness (Ra) exceeds 1.0 nm, the dimensional accuracy of the uneven pattern 2 of the manufactured imprint mold 1 may deteriorate.

なお、平板における反転層形成材料に押し当てられる(接触させる)側の面には、硬化した反転層41からの引き離しを容易にするための離型層等が形成されていてもよい。 A mold release layer or the like for facilitating separation from the cured inversion layer 41 may be formed on the surface of the flat plate on the side pressed (contacted) with the inversion layer forming material.

[反転層の形成]
上述のようにして形成された反転層41は、レジストパターン31の凹凸パターン32の凹部に充填されているとともに、凸部上にも存在する。この凸部上に存在する反転層41を除去して凸部の頂部を露出させるとともに、凹部に充填されている反転層41を残存させる程度に、反転層41をエッチングする(図2(A)参照)。
[Formation of inverted layer]
The inversion layer 41 formed as described above is filled in the concave portion of the concave-convex pattern 32 of the resist pattern 31 and is also present on the convex portion. The inverted layer 41 existing on the convex portion is removed to expose the top of the convex portion, and the inverted layer 41 is etched to such an extent that the inverted layer 41 filled in the concave portion remains (FIG. 2A). reference).

反転層41をエッチングする方法としては、反転層41を構成する反転層形成材料の種類に応じて適宜選択され得るエッチングガスを用いたドライエッチング法を採用することができる。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス、酸素、アルゴン、酸素とアルゴンとの混合ガス等を用いることができる。 As a method for etching the inverted layer 41, a dry etching method using an etching gas that can be appropriately selected depending on the type of the inverted layer forming material constituting the inverted layer 41 can be adopted. As the etching gas, for example, a fluorine-based gas, oxygen, argon, a mixed gas of oxygen and argon, or the like can be used.

続いて、凹部に充填されている反転層41をマスクとしたドライエッチング法により、露出するレジストパターン31(凸部)を除去する(図2(B)参照)。上述したように、反転層41を構成する反転層形成材料は、レジストパターン31を構成するインプリント樹脂との間で十分なエッチング選択比を有する材料であるため、レジストパターン31(凸部)の除去により、凸構造部22の第1上面221T(ハードマスク層24)に反転層パターン42を形成することができる。反転層パターン42は、レジストパターン31の凹凸パターン32が反転し、マスターモールド10の凹凸パターン12と同一の凹凸構造を有するパターンである。図示例において、反転層パターン42は凹状パターンである。また、第2上面222Tに位置する反転層41は、レジストパターン31の除去後も残存する。これにより、第2上面222Tに反転層残渣43が形成される。 Subsequently, the exposed resist pattern 31 (convex portion) is removed by a dry etching method using the inverted layer 41 filled in the concave portion as a mask (see FIG. 2B). As described above, since the inversion layer forming material constituting the inversion layer 41 is a material having a sufficient etching selectivity with the imprint resin constituting the resist pattern 31, the resist pattern 31 (convex portion) has a sufficient etching selectivity. By removal, the inverted layer pattern 42 can be formed on the first upper surface 221T (hard mask layer 24) of the convex structure portion 22. The inversion layer pattern 42 is a pattern in which the uneven pattern 32 of the resist pattern 31 is inverted and has the same uneven structure as the uneven pattern 12 of the master mold 10. In the illustrated example, the inverted layer pattern 42 is a concave pattern. Further, the inversion layer 41 located on the second upper surface 222T remains even after the resist pattern 31 is removed. As a result, the inverted layer residue 43 is formed on the second upper surface 222T.

レジストパターン31をエッチングするためのエッチングガスとしては、レジストパターン31を構成するインプリント樹脂30の種類に応じて適宜選択され得るが、例えば、塩素系ガス、酸素、アルゴン、酸素とアルゴンとの混合ガスを用いることができる。なお、レジストパターン31をエッチングするためのエッチングガスとして、反転層41をエッチングするためのエッチングガスと異なるガスを用いてもよいが、反転層41の構成材料(例えば、Si含有紫外線硬化性樹脂)とレジストパターン31の構成材料(例えば、紫外線硬化性樹脂)との間におけるエッチング選択比が十分に大きいため、両者のエッチングガスとして同一のガスを用いてもよい。両者のエッチングガスとして同一のガスを用いることで、図2(A)及び図2(B)に示す工程を同一工程として実施することができる。 The etching gas for etching the resist pattern 31 can be appropriately selected depending on the type of the imprint resin 30 constituting the resist pattern 31, and for example, chlorine-based gas, oxygen, argon, or a mixture of oxygen and argon. Gas can be used. As the etching gas for etching the resist pattern 31, a gas different from the etching gas for etching the inverted layer 41 may be used, but the constituent material of the inverted layer 41 (for example, Si-containing ultraviolet curable resin). Since the etching selectivity between the and the constituent material of the resist pattern 31 (for example, an ultraviolet curable resin) is sufficiently large, the same gas may be used as the etching gas for both. By using the same gas as both etching gases, the steps shown in FIGS. 2 (A) and 2 (B) can be carried out as the same step.

[ハードマスクパターンの形成]
上記反転層パターン42をマスクとして用い、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いるドライエッチング処理によりモールド基材20の凸構造部22の第1上面221Tに形成されているハードマスク層24をエッチングして、ハードマスクパターン25を形成する(図2(C)参照)。このとき、第1側面221S及び第2上面222Tに位置するハードマスク層24は、保護膜としての反転層残渣43により覆われているため、エッチングされることなくハードマスク残渣26として残存する。
[Formation of hard mask pattern]
A hard mask formed on the first upper surface 221T of the convex structure portion 22 of the mold base material 20 by a dry etching process using the inverted layer pattern 42 as a mask and using, for example, a chlorine-based (Cl 2 + O 2 ) etching gas. The layer 24 is etched to form the hard mask pattern 25 (see FIG. 2C). At this time, since the hard mask layer 24 located on the first side surface 221S and the second upper surface 222T is covered with the inverted layer residue 43 as the protective film, it remains as the hard mask residue 26 without being etched.

[モールド基材のエッチング]
最後に、ハードマスクパターン25をマスクとしてモールド基材20にドライエッチング処理を施し、凸構造部22の第1上面221Tに凹凸パターン2を形成する(図2(D)参照)。このとき、第1側面221S及び第2上面222Tに位置するハードマスク残渣26は、反転層残渣43により覆われていることで、エッチングされずに残存する。そして、ハードマスクパターン25を除去する。このようにして、第1凸構造部221及び第2凸構造部222を含み、第1側面221S及び第2上面222Tに遮光膜3が形成されてなるインプリントモールド1が製造される(図2(E)参照)。
[Etching of mold base material]
Finally, the mold base material 20 is subjected to a dry etching process using the hard mask pattern 25 as a mask to form the uneven pattern 2 on the first upper surface 221T of the convex structure portion 22 (see FIG. 2D). At this time, the hard mask residue 26 located on the first side surface 221S and the second upper surface 222T remains without being etched because it is covered with the inversion layer residue 43. Then, the hard mask pattern 25 is removed. In this way, an imprint mold 1 including the first convex structure portion 221 and the second convex structure portion 222 and having a light-shielding film 3 formed on the first side surface 221S and the second upper surface 222T is manufactured (FIG. 2). See (E)).

本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法によれば、モールド基材20の凸構造部22における第2上面222T及び第1側面221Sに遮光膜を確実に形成することができるため、当該インプリントモールド1を用いたインプリント処理時に凸構造部の凹凸パターン形成領域から外側にはみ出したインプリント樹脂が硬化するのを抑制することができる。 According to the method for manufacturing an imprint mold according to the present embodiment, since a light-shielding film can be reliably formed on the second upper surface 222T and the first side surface 221S in the convex structure portion 22 of the mold base material 20, the imprint It is possible to prevent the imprint resin protruding outward from the uneven pattern forming region of the convex structure portion from being cured during the imprint process using the mold 1.

また、本実施形態に係るインプリントモールドの製造方法によれば、いわゆる反転プロセスを利用することで、凹凸パターン12としての凹状パターンを有するマスターモールド10を用いて、凹凸パターン2としての凹状パターンを有するインプリントモールド1を製造することができる。よって、マスターモールド10やインプリントモールド1をインプリント処理に繰り返し利用しても、凹凸パターン12,2の欠損等が生じ難く、マスターモールド10やインプリントモールド1の寿命を延ばすことができる。 Further, according to the method for manufacturing an imprint mold according to the present embodiment, by using a so-called inversion process, a master mold 10 having a concave pattern as a concave-convex pattern 12 is used to form a concave pattern as a concave-convex pattern 2. The imprint mold 1 having the imprint mold 1 can be manufactured. Therefore, even if the master mold 10 and the imprint mold 1 are repeatedly used for the imprint process, the unevenness patterns 12 and 2 are less likely to be damaged, and the life of the master mold 10 and the imprint mold 1 can be extended.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 The embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上記実施形態において、基部21の第1面21A、並びに凸構造部22の第1上面221T、第1側面221S、第2上面222T及び第2側面222Sにハードマスク層24が形成されてなるモールド基材20を例に挙げて説明したが、この態様に限定されるものではない。ハードマスク層24は、凸構造部22の第1上面221T、第1側面221S及び第2上面222Tに少なくとも形成されていればよく、基部21の第1面21A及び凸構造部22の第2側面222Sに形成されていなくてもよい。 In the above embodiment, the mold group is formed by forming the hard mask layer 24 on the first surface 21A of the base portion 21, the first upper surface 221T, the first side surface 221S, the second upper surface 222T, and the second side surface 222S of the convex structure portion 22. Although the material 20 has been described as an example, the present invention is not limited to this aspect. The hard mask layer 24 may be formed at least on the first upper surface 221T, the first side surface 221S, and the second upper surface 222T of the convex structure portion 22, and the first surface 21A of the base portion 21 and the second side surface of the convex structure portion 22 may be formed. It does not have to be formed in 222S.

本発明は、半導体デバイスの製造過程等において用いられるインプリントモールドを製造する方法等として有用である。 The present invention is useful as a method for manufacturing an imprint mold used in a manufacturing process of a semiconductor device or the like.

1…インプリントモールド
2…凹凸パターン
3…遮光膜
10…マスターモールド
11…基部
11A…第1面
11B…第2面
12…凹凸パターン
20…モールド基材
21…基部
21A…第1面
21B…第2面
22…凸構造部
221T…第1上面
222T…第2上面
24…ハードマスク層
25…ハードマスクパターン
26…ハードマスク残渣
31…レジストパターン
41…反転層
42…反転層パターン
43…反転層残渣
1 ... Imprint mold 2 ... Concavo-convex pattern 3 ... Light-shielding film 10 ... Master mold 11 ... Base 11A ... First surface 11B ... Second surface 12 ... Concavo-convex pattern 20 ... Mold base material 21 ... Base 21A ... First surface 21B ... First surface 21B ... Two surfaces 22 ... Convex structure portion 221T ... First upper surface 222T ... Second upper surface 24 ... Hard mask layer 25 ... Hard mask pattern 26 ... Hard mask residue 31 ... Resist pattern 41 ... Inverted layer 42 ... Inverted layer pattern 43 ... Inverted layer residue

Claims (8)

第1面及び当該第1面に対向する第2面を有する基部と、前記基部の前記第1面から突出する凸構造部と、前記基部の前記第1面、並びに前記凸構造部の上面及び側面を覆うハードマスク層とを備えるモールド基材を準備する基材準備工程と、
前記凸構造部の上面に塗布されたインプリント樹脂にマスターモールドの凹凸パターンを転写することで当該凸構造部上に凹部及び凸部を含む転写パターンを形成する転写パターン形成工程と、
前記転写パターン上に反転層形成材料を供給することで、前記転写パターンを被覆する反転層を形成する反転層形成工程と、
前記転写パターンの前記凹部に前記反転層を埋設させた状態で、前記転写パターンの前記凸部の頂部を露出させるように前記反転層をエッチングするエッチバック工程と、
エッチングされた前記反転層をマスクとして前記転写パターンをエッチングすることで、前記凸構造部の上面に反転層パターンを形成する反転層パターン形成工程と、
前記反転層パターンをマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記凸構造部の上面にハードマスクパターンを形成するハードマスクパターン形成工程と、
前記ハードマスクパターンをマスクとして前記凸構造部をエッチングすることで、前記凸構造部の上面に凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と
を有し、
前記凸構造部の上面は、前記凹凸構造が形成され得るパターン領域を含む第1上面と、前記第1上面よりも前記基部の前記第1面側に位置し、前記パターン領域の周囲を取り囲む非パターン領域を含む第2上面とを含み、
前記反転層パターンは、前記第1上面の前記パターン領域内に形成され、
前記エッチバック工程において、前記第2上面を覆う前記反転層を残存させるようにして前記反転層をエッチングし、
前記ハードマスクパターン形成工程において、前記第2上面の上に残存する前記反転層をマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記第2上面の上に前記ハードマスク層を残存させる
インプリントモールドの製造方法。
A base having a first surface and a second surface facing the first surface, a convex structure portion protruding from the first surface of the base portion, the first surface of the base portion, and an upper surface of the convex structure portion. A substrate preparation step of preparing a molded substrate with a hard mask layer covering the sides,
A transfer pattern forming step of forming a transfer pattern including concave portions and convex portions on the convex structure portion by transferring the uneven pattern of the master mold to the imprint resin applied to the upper surface of the convex structure portion.
An inversion layer forming step of forming an inversion layer covering the transfer pattern by supplying an inversion layer forming material on the transfer pattern.
An etch-back step of etching the inverted layer so as to expose the top of the convex portion of the transfer pattern in a state where the inverted layer is embedded in the concave portion of the transfer pattern.
An inversion layer pattern forming step of forming an inversion layer pattern on the upper surface of the convex structure portion by etching the transfer pattern using the etched inversion layer as a mask.
A hard mask pattern forming step of forming a hard mask pattern on the upper surface of the convex structure portion by etching the hard mask layer using the inverted layer pattern as a mask.
It has a concave-convex structure forming step of forming a concave-convex structure on the upper surface of the convex structure portion by etching the convex structure portion using the hard mask pattern as a mask.
The upper surface of the convex structure portion is located on the first upper surface including the pattern region where the uneven structure can be formed, and on the first surface side of the base portion with respect to the first upper surface, and surrounds the periphery of the pattern region. Including the second upper surface including the pattern area,
The inverted layer pattern is formed in the pattern region on the first upper surface, and is formed.
In the etch back step, the inverted layer is etched so as to leave the inverted layer covering the second upper surface.
In the hard mask pattern forming step, an imprint mold that leaves the hard mask layer on the second upper surface by etching the hard mask layer using the inverted layer remaining on the second upper surface as a mask. Manufacturing method.
前記反転層形成工程において、前記第2上面上における前記反転層の高さが、前記第1上面上における前記反転層の高さよりも高くなるように前記反転層を形成する
請求項1に記載のインプリントモールドの製造方法。
The first aspect of the present invention, wherein in the inversion layer forming step, the inversion layer is formed so that the height of the inversion layer on the second upper surface is higher than the height of the inversion layer on the first upper surface. Manufacturing method of imprint mold.
前記凸構造部の側面は、前記第1上面の外周縁から前記第2上面に連続する第1側面と、前記第2上面の外周縁から前記基部の前記第1面に連続する第2側面とを含み、
前記ハードマスク層は、前記第1上面、前記第1側面及び前記第2上面を少なくとも被覆するように形成されており、
前記ハードマスクパターン形成工程において、前記第2上面の上に残存する前記反転層をマスクとして前記ハードマスク層をエッチングすることで、前記第1側面及び前記第2上面を覆う前記ハードマスク層を残存させる
請求項1又は2に記載のインプリントモールドの製造方法。
The side surface of the convex structure portion includes a first side surface continuous from the outer peripheral edge of the first upper surface to the second upper surface, and a second side surface continuous from the outer peripheral edge of the second upper surface to the first surface of the base portion. Including
The hard mask layer is formed so as to at least cover the first upper surface, the first side surface, and the second upper surface.
In the hard mask pattern forming step, by etching the hard mask layer using the inverted layer remaining on the second upper surface as a mask, the hard mask layer covering the first side surface and the second upper surface remains. The method for manufacturing an imprint mold according to claim 1 or 2.
前記インプリントモールドは、前記インプリントモールドを介して光線を照射することによりインプリント樹脂を硬化させる光インプリント処理に用いられ、
前記ハードマスク層は、前記光線を遮光可能な材料により構成される
請求項1~3のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
The imprint mold is used for an optical imprint process in which an imprint resin is cured by irradiating a light beam through the imprint mold.
The method for manufacturing an imprint mold according to any one of claims 1 to 3, wherein the hard mask layer is made of a material capable of blocking light rays.
前記第1上面と前記第2上面との高さの差が0.5μm~5μmである
請求項1~4のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
The method for manufacturing an imprint mold according to any one of claims 1 to 4, wherein the height difference between the first upper surface and the second upper surface is 0.5 μm to 5 μm.
前記モールド基材の平面視において、前記第1上面の外縁と前記第2上面の外縁との間の長さが1μm~1000μmである
請求項1~5のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
The manufacture of the imprint mold according to any one of claims 1 to 5, wherein the length between the outer edge of the first upper surface and the outer edge of the second upper surface is 1 μm to 1000 μm in a plan view of the mold base material. Method.
前記反転層形成材料が、Si及び熱硬化性樹脂を含む
請求項1~6のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
The method for producing an imprint mold according to any one of claims 1 to 6, wherein the inverted layer forming material contains Si and a thermosetting resin.
前記マスターモールドにおける前記凹凸パターンが形成されている凹凸領域の大きさが、前記凸構造部の前記第1上面に物理的に包含される大きさである
請求項1~7のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
The aspect according to any one of claims 1 to 7, wherein the size of the concavo-convex region in which the concavo-convex pattern is formed in the master mold is the size physically included in the first upper surface of the convex structure portion. Manufacturing method of imprint mold.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102218676B1 (en) * 2019-07-19 2021-02-22 한국기계연구원 Imprint method via selectively forming a release film
JP7302347B2 (en) * 2019-07-19 2023-07-04 大日本印刷株式会社 Substrate for imprint mold, imprint mold, and manufacturing method thereof
JP7338308B2 (en) * 2019-08-06 2023-09-05 大日本印刷株式会社 Substrate for imprint mold, imprint mold, and manufacturing method thereof

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009038085A (en) 2007-07-31 2009-02-19 Canon Inc Forming method of pattern
JP2014007361A (en) 2012-06-27 2014-01-16 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of template for nanoimprint and template
JP2015139888A (en) 2014-01-27 2015-08-03 大日本印刷株式会社 Method for manufacturing imprint mold and semiconductor device
JP2015204399A (en) 2014-04-15 2015-11-16 キヤノン株式会社 Mold, imprint device, imprint method, and manufacturing method of article
JP2016174150A (en) 2015-03-16 2016-09-29 大日本印刷株式会社 Substrate for manufacturing imprint mold and method for manufacturing imprint mold
JP2016187043A (en) 2016-06-13 2016-10-27 大日本印刷株式会社 Manufacturing method of template for nanoimprint lithography
JP2019054016A (en) 2017-09-12 2019-04-04 東芝メモリ株式会社 Template, method of manufacturing the same, and method of manufacturing semiconductor device

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009038085A (en) 2007-07-31 2009-02-19 Canon Inc Forming method of pattern
JP2014007361A (en) 2012-06-27 2014-01-16 Dainippon Printing Co Ltd Manufacturing method of template for nanoimprint and template
JP2015139888A (en) 2014-01-27 2015-08-03 大日本印刷株式会社 Method for manufacturing imprint mold and semiconductor device
JP2015204399A (en) 2014-04-15 2015-11-16 キヤノン株式会社 Mold, imprint device, imprint method, and manufacturing method of article
JP2016174150A (en) 2015-03-16 2016-09-29 大日本印刷株式会社 Substrate for manufacturing imprint mold and method for manufacturing imprint mold
JP2016187043A (en) 2016-06-13 2016-10-27 大日本印刷株式会社 Manufacturing method of template for nanoimprint lithography
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