JP7205325B2 - Substrate to be processed, substrate for imprint mold and imprint mold - Google Patents
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Description
本開示は、被加工基板、インプリントモールド用基板及びインプリントモールドに関する。 The present disclosure relates to a substrate to be processed, an imprint mold substrate, and an imprint mold.
微細加工技術として知られているナノインプリント技術は、基材の表面に凹凸パターンが形成されてなるインプリントモールドを用い、当該凹凸パターンを被加工物に等倍転写するパターン形成技術である。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化等に伴い、その製造プロセス等における一手段としてナノインプリント技術が注目されている。 Nanoimprint technology, which is known as a microfabrication technology, is a pattern forming technology that uses an imprint mold in which a concavo-convex pattern is formed on the surface of a base material and transfers the concavo-convex pattern to a workpiece at the same size. In particular, with the further miniaturization of wiring patterns and the like in semiconductor devices, the nanoimprint technology has attracted attention as a means in the manufacturing process thereof.
ナノインプリント技術において用いられるインプリントモールドは、例えば、第1面及びそれに対向する第2面を有する基材と、基材の第1面から突出する凸構造部とを備えるインプリントモールド用基板を準備し、当該インプリントモールド用基板の凸構造部の上面部に凹凸パターンを形成することで作製される(特許文献1参照)。インプリントモールドの製造に用いられるインプリントモールド用基板は、第1面及びそれに対向する第2面を有する、平面視方形状の被加工基板を準備し、当該被加工基板の第1面上に凸構造部に対応するマスクパターンを形成し、当該マスクパターンをマスクとしたウェットエッチング処理を経て作製される。 An imprint mold used in nanoimprint technology is prepared by, for example, preparing an imprint mold substrate comprising a substrate having a first surface and a second surface opposite thereto, and a protruding structure projecting from the first surface of the substrate. Then, a concave-convex pattern is formed on the upper surface of the convex structure of the imprint mold substrate (see Patent Document 1). An imprint mold substrate used for manufacturing an imprint mold is prepared by preparing a square-shaped substrate to be processed having a first surface and a second surface opposite thereto, and placing a A mask pattern corresponding to the convex structure is formed, and wet etching is performed using the mask pattern as a mask.
上記被加工基板のウェットエッチング処理においては、被加工基板の側面における対角に位置する2つの角部近傍に位置する部位に基板保持具を当接させた状態で、エッチング液が収容されているエッチング槽内に当該被加工基板を浸漬させる。このとき、被加工基板における露出する側面(基板保持具が当接していない部分)においては、当該被加工基板の面内方向内側に向かってエッチングが進行する一方、基板保持具が当接している部分においては、面内方向内側に向かったエッチングが進行せず、サイドエッチングが進行する。そのため、製造されるインプリントモールド用基板において、被加工基板の側面における基板保持具との当接部が突出部として残存してしまうことになる。そのインプリントモールド用基板を用いて作製されたインプリントモールドにおいても、当該突出部が残存することになる。 In the wet etching process of the substrate to be processed, the etchant is contained in a state in which the substrate holder is brought into contact with a portion located in the vicinity of the two diagonal corners of the side surface of the substrate to be processed. The substrate to be processed is immersed in an etching tank. At this time, at the exposed side surface of the substrate to be processed (the portion not contacted by the substrate holder), the etching progresses inward in the in-plane direction of the substrate to be processed, while the substrate holder is in contact with the exposed side surface of the substrate. In the portion, etching does not progress inward in the in-plane direction, and side etching progresses. Therefore, in the manufactured imprint mold substrate, the abutting portion with the substrate holder on the side surface of the substrate to be processed remains as a projecting portion. The projecting portion remains in the imprint mold manufactured using the imprint mold substrate.
近年、インプリントモールドの凹凸パターンの微細化が益々進展している。それに伴い、インプリントモールド用基板の凸構造部の上面部に凹凸パターンを形成するためのハードマスクパターンとしてALD膜を利用したダブルパターニング手法の利用が検討されている。このALD膜を成膜する工程において、インプリントモールド用基板の2つの角部近傍に位置する側面に基板保持具を接触させる当該インプリントモールド用基板が保持される。そのため、インプリントモールド用基板における基板保持具の当接部にはALD膜が形成されず、基板保持具が接触していない側面にはALD膜が形成されることになる。インプリントモールド用基板の側面に形成されたALD膜は、インプリントモールド製造工程においてエッチング等の化学的な手段によって除去されることがあるが、例えばインプリントモールド用基板が石英基板であり、ALD膜がSiO2により構成されているような、インプリントモールド用基板及びALD膜の構成材料のエッチング選択比が互いに略同一である場合には、ALD膜の除去工程を通じてインプリントモールドの基材の側面が荒れてしまい、当該側面の平坦度を担保することが困難となってしまう。 2. Description of the Related Art In recent years, there has been more and more progress in the miniaturization of uneven patterns of imprint molds. Along with this, the use of a double patterning method using an ALD film as a hard mask pattern for forming a concave-convex pattern on the upper surface of the protruding structure of the imprint mold substrate is being studied. In the step of forming the ALD film, the imprint mold substrate is held by bringing the substrate holders into contact with the side surfaces located near the two corners of the imprint mold substrate. Therefore, the ALD film is not formed on the contact portion of the imprint mold substrate with the substrate holder, and the ALD film is formed on the side surface that is not in contact with the substrate holder. The ALD film formed on the side surface of the imprint mold substrate may be removed by chemical means such as etching in the imprint mold manufacturing process. When the etching selectivity of the imprint mold substrate and the constituent material of the ALD film is substantially the same, such as when the film is made of SiO 2 , the substrate of the imprint mold is removed through the step of removing the ALD film. The side surface becomes rough, and it becomes difficult to secure the flatness of the side surface.
インプリントモールドを用いたインプリント処理時において、一般に、インプリントモールドの基材の側面を押圧することにより凹凸パターンの倍率補正が行われる。しかしながら、上記のようにインプリントモールドの基材の側面に突出部が存在したり、インプリントモールドの製造過程におけるALD膜の除去工程にて基材の側面が荒れたりすることで、インプリントモールドの基材の側面の平坦性が損なわれる。そのため、インプリントモールドに対して均一な押圧力を印加することができず、凹凸パターンを所望とする倍率で補正することが困難となるおそれがある。また、凹凸パターンの倍率補正用の押圧部材が接触する位置に上記突出部等が存在すると、異物発生の要因ともなり兼ねない。 During imprint processing using an imprint mold, the magnification of the concave-convex pattern is generally corrected by pressing the side surface of the substrate of the imprint mold. However, as described above, the presence of protrusions on the side surface of the substrate of the imprint mold and the roughening of the side surface of the substrate during the step of removing the ALD film in the manufacturing process of the imprint mold can cause the imprint mold to become uneven. The flatness of the side surface of the substrate is impaired. Therefore, a uniform pressing force cannot be applied to the imprint mold, and it may be difficult to correct the concave-convex pattern with a desired magnification. Moreover, if the protrusion or the like is present at a position where the pressing member for correcting the magnification of the uneven pattern contacts, it may cause the generation of foreign matter.
上記課題に鑑みて、本開示は、不要な突出部を有することなく平坦性に優れた側面を有する被加工基板、及びそれから作製されるインプリントモールド用基板並びにインプリントモールドを提供することを一目的とする。 In view of the above problems, the present disclosure aims to provide a substrate to be processed having side surfaces with excellent flatness without unnecessary protrusions, and an imprint mold substrate and an imprint mold manufactured therefrom. aim.
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、前記第1面に対向する第2面、並びに前記第1面の外周縁部及び前記第2面の外周縁部の間に連続する外周側面を有する基部と、前記基部の前記第1面から突出する凸構造部とを備え、前記外周側面は、互いに対向する第1側面及び第3側面と、前記第1側面及び前記第3側面に略直交し、互いに対向する第2側面及び第4側面と、前記第1側面及び前記第2側面の間を連続する第1保持面と、前記第2側面及び前記第3側面の間を連続する第2保持面と、前記第3側面及び前記第4側面の間を連続する第3保持面と、前記第1側面及び前記第4側面の間を連続する第4保持面とを含み、前記第1面側からの平面視における前記基部の形状は略八角形状であり、前記基部の前記第1~第4保持面のうちの少なくとも2つの保持面は、突出部を有するインプリントモールド用基板が提供される。 In order to solve the above problems, as an embodiment of the present disclosure, a first surface, a second surface facing the first surface, and an outer peripheral edge of the first surface and an outer peripheral edge of the second surface A base portion having an outer peripheral side surface continuous therebetween; A second side surface and a fourth side surface that are substantially orthogonal to the third side surface and face each other; a first holding surface that continues between the first side surface and the second side surface; and the second side surface and the third side surface. a second holding surface continuing between, a third holding surface continuing between the third side surface and the fourth side surface, and a fourth holding surface continuing between the first side surface and the fourth side surface; wherein the base has a substantially octagonal shape in plan view from the first surface side, and at least two of the first to fourth holding surfaces of the base have protrusions. An imprint mold substrate is provided.
前記被加工基板において、前記第1面の外周縁部と前記外周側面との連続部は、前記第1面及び前記外周側面のそれぞれに対して所定の角度で傾斜する外周面取り部により構成されていればよく、前記第1~第4保持面の側面視において、前記第1~第4保持面のそれぞれの幅は、前記外周面取り部の幅よりも大きく構成される。 In the substrate to be processed, a continuous portion between the outer peripheral edge portion of the first surface and the outer peripheral side surface is configured by an outer peripheral chamfered portion inclined at a predetermined angle with respect to each of the first surface and the outer peripheral side surface. In a side view of the first to fourth holding surfaces, the width of each of the first to fourth holding surfaces is configured to be larger than the width of the outer peripheral chamfered portion.
かかるインプリントモールド用基板において、前記基部の前記第1~第4保持面のうちの少なくとも2つの保持面は、突出部を有していてもよく、前記突出部は、前記保持面から前記基部の前記第2面に至る所定の領域に連続して存在していてもよく、前記基部の前記第2面に窪み部が形成されていればよい。 In such an imprint mold substrate, at least two holding surfaces of the first to fourth holding surfaces of the base may have protrusions, and the protrusions may extend from the holding surfaces to the holding surfaces. It may be present continuously in a predetermined region reaching the second surface of the base, and it is sufficient that a recess is formed in the second surface of the base.
本開示の一実施形態として、前記インプリントモールド用基板の前記凸構造部の上面部に形成されている凹凸パターンを有するインプリントモールドが提供される。 An embodiment of the present disclosure provides an imprint mold having a concavo-convex pattern formed on an upper surface portion of the convex structure portion of the imprint mold substrate.
本開示によれば、不要な突出部を有することなく平坦性に優れた側面を有する被加工基板、及びそれから作製されるインプリントモールド用基板並びにインプリントモールドを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide a substrate to be processed having side surfaces with excellent flatness without unnecessary protrusions, and an imprint mold substrate and an imprint mold manufactured therefrom.
本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
当該図面においては、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、誇張したりして示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 disclosure will be described with reference to the drawings.
In the drawings, in order to facilitate understanding, the shape, scale, ratio of vertical and horizontal dimensions, etc. of each part may be changed from the real thing or exaggerated. In this specification and the like, a numerical range represented by "to" means a range including the numerical values described before and after "to" as lower and upper limits, respectively. In this specification and the like, terms such as "film", "sheet", and "plate" are not distinguished from each other based on the difference in designation. For example, "plate" is a concept that includes members that can be generally called "sheets" and "films."
〔被加工基板〕
図1は、本実施形態に係る被加工基板の概略構成を示す上面図であり、図2は、本実施形態に係る被加工基板の概略構成を示す斜視図である。
[Substrate to be processed]
FIG. 1 is a top view showing a schematic configuration of the substrate to be processed according to this embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration of the substrate to be processed according to this embodiment.
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る被加工基板1は、第1面21及びそれに対向する第2面22、並びに第1面21の外周縁部と第2面22の外周縁部との間に連続する外周側面23を有する基部2を備える。本実施形態に係る被加工基板1は、ウェットエッチングにより加工されるものであって、特に凸構造部11を有するインプリントモールド用基板10(図3~8参照)を作製するために好適に用いられるものである。
As shown in FIGS. 1 and 2, the substrate to be processed 1 according to the present embodiment includes a
基部2は、インプリントモールド用基板として一般的なもの、例えば、石英ガラス基板、ソーダガラス基板、蛍石基板、フッ化カルシウム基板、フッ化マグネシウム基板、バリウムホウケイ酸ガラス、アミノホウケイ酸ガラス、アルミノケイ酸ガラス等の無アルカリガラス基板等のガラス基板、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、ポリメチルメタクリレート基板、ポリエチレンテレフタレート基板等の樹脂基板、少なくとも一部分に金属がドープされた上記基板、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、インプリント樹脂を硬化させ得る波長の光を透過可能であることを意味し、波長150nm~400nmの光線の透過率が60%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
基部2の大きさ(平面視における大きさ)は特に限定されるものではないが、基部2が上記石英ガラス基板からなる場合、例えば、基部2の大きさは152mm×152mm程度である。また、基部2の厚さは、強度、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。
The size of the base portion 2 (the size in plan view) is not particularly limited, but when the
外周側面23は、互いに対向する第1側面231A及び第3側面233Aと、第1側面231A及び第3側面233Aに略直交し、互いに対向する第2側面232A及び第4側面234Aと、第1側面231A及び第2側面232Aの間を連続する第1保持面231Bと、第2側面232A及び第3側面233Aの間を連続する第2保持面232Bと、第3側面233A及び第4側面234Aの間を連続する第3保持面233Bと、第1側面231A及び第4側面234Aの間を連続する第4保持面234Bとを含む。すなわち、第1面21側からの平面視において、基部2の形状は略八角形状である。
The outer
第1面21の外周縁部と外周側面23(第1~第4側面231A~234A及び第1~第4保持面231B~234B)との連続部は、第1面21及び外周側面23のそれぞれに対して所定の角度で傾斜する外周面取り部24により構成される。
Contiguous portions between the outer peripheral edge portion of the
第1~第4保持面231B~234Bの側面視における当該第1~第4保持面231B~234Bのそれぞれの幅W231B~W234Bは、特に限定されるものではなく、また互いに同一であってもよいし異なっていてもよいが、外周面取り部の幅W24よりも大きいのが好ましい。 Widths W 231B to W 234B of the first to fourth holding surfaces 231B to 234B in a side view of the first to fourth holding surfaces 231B to 234B are not particularly limited and may be the same. It may or may not be the same, but is preferably greater than the width W24 of the outer chamfer.
第1~第4保持面231B~234Bの側面視における当該第1~第4保持面231B~234Bのそれぞれの幅W231B~W234Bは、本実施形態に係る被加工基板1がウェットエッチングにより加工される際のエッチング予定量の2倍よりも大きければよい。第1~第4保持面231B~234Bは、被加工基板1がウェットエッチング処理に付される際に、エッチング槽内で保持具を接触させる面である。そのため、その幅W231B~W234Bが当該エッチング予定量の2倍よりも小さいと、被加工基板1がウェットエッチング処理中に基板保持具により保持されなくなり、エッチング槽内に被加工基板1が落下してしまうおそれがある。なお、エッチング予定量とは、被加工基板1から製造される製品の製造プロセスにおいてエッチングされる予定量であって、当該製造プロセスにおいて複数回のウェットエッチング処理が行われる場合には、各回のエッチング予定量の合計である。
Widths W 231B to W 234B of the first to fourth holding surfaces 231B to 234B in side view of the first to fourth holding surfaces 231B to 234B, respectively, are determined by wet etching of the
本実施形態に係る被加工基板1が、ウェットエッチングにより加工されることで、凸構造部11を有するインプリントモールド用基板10を作製するために用いられるものである場合、第1~第4保持面231B~234Bの側面視における当該第1~第4保持面231B~234Bのそれぞれの幅W231B~W234Bは、凸構造部11の高さの2倍よりも大きければよい。当該幅W231B~W234Bが凸構造部11の高さの2倍よりも大きいことで、凸構造部11を形成するためのウェットエッチング処理中に被加工基板1が基板保持具により保持され続け、エッチング槽内に被加工基板1が落下してしまうのを防止することができる。通常、インプリントモールド用基板10における凸構造部11の高さは10μm~100μm程度である一方、ウェットエッチング処理中に被加工基板1を保持するための基板保持具の幅は2mm~5mm程度である。そのため、第1~第4保持面231B~234Bに基板保持具を当接させることで安定的に被加工基板1を保持することを考慮すると、第1~第4保持面231B~234Bの幅W231B~W234Bは、基板保持具の幅と同じであるか、それよりも小さい(例えば、基板保持具の幅の50%以上程度)のが好ましい。
When the substrate to be processed 1 according to the present embodiment is processed by wet etching to be used for manufacturing the
本実施形態に係る被加工基板1の基部2の第1面21には、当該第1面21にウェットエッチング処理を施す際にマスクとして使用され得るハードマスク層(図示省略)が設けられていてもよい。
The
ハードマスク層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、窒化珪素、酸窒化珪素等が挙げられ、これらを単独で、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。 Materials constituting the hard mask layer include, for example, metals such as chromium, titanium, tantalum, silicon, and aluminum; chromium-based compounds such as chromium nitride, chromium oxide, and chromium oxynitride; Examples include tantalum, tantalum compounds such as tantalum boride oxynitride, titanium nitride, silicon nitride, silicon oxynitride, and the like, and these can be used alone or in combination of two or more arbitrarily selected.
ハードマスク層は、被加工基板1の第1面21にウェットエッチング処理を施す際のマスクパターンとして用いられるものである。そのため、基部2の構成材料に応じ、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層の構成材料を選択すればよい。例えば、基部2が石英ガラスにより構成される場合、ハードマスク層を構成する材料として酸化クロム等が好適に選択され得る。
The hard mask layer is used as a mask pattern when wet etching the
ハードマスク層の厚さは、基部2の構成材料に応じたエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。例えば、基部2が石英ガラスにより構成され、ハードマスク層が酸化クロムにより構成される場合、ハードマスク層の厚さは、0.5nm~200nm程度の範囲内で適宜設定され得る。
The thickness of the hard mask layer is appropriately set in consideration of the etching selectivity and the like according to the constituent material of the
上述した構成を有する被加工基板1によれば、外周側面23のうちの第1~第4保持面231B~234Bを被加工基板1のウェットエッチング処理中における基板保持具の当接部として利用することができるため、被加工基板1のウェットエッチング処理により第1~第4側面231A~234Aに不要な突出部が形成されることがない。よって、第1~第4側面231A~234Aの平坦性を優れたものとすることができる。
According to the substrate to be processed 1 configured as described above, the first to fourth holding surfaces 231B to 234B of the outer
〔インプリントモールド用基板〕
図3は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す平面図であり、図4は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す斜視図であり、図5は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板の概略構成を示す切断端面図であり、図6~図8は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板の第1~第4保持面の近傍の概略構成を示す部分拡大切断端面図である。
[Substrate for imprint mold]
3 is a plan view showing a schematic configuration of the imprint mold substrate in this embodiment, FIG. 4 is a perspective view showing a schematic configuration of the imprint mold substrate in this embodiment, and FIG. FIG. 6 to FIG. 8 are cross-sectional views showing the schematic configuration of the imprint mold substrate according to the present embodiment, and FIGS. 1 is a partially enlarged cut end view shown; FIG.
図3~5に示すように、本実施形態におけるインプリントモールド用基板10は、第1面21及び当該第1面21に対向する第2面22、並びに第1面21の外周縁部と第2面22の外周縁部との間に連続する外周側面23を有する基部2と、基部2の第1面21から突出する凸構造部11と、基部2の第2面22側に形成されている窪み部12とを備える。本実施形態におけるインプリントモールド用基板10は、本実施形態に係る被加工基板1(図1及び図2参照)を用いて作製されてなるものである。したがって、上記被加工基板1と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
As shown in FIGS. 3 to 5, the
基部2の第1面21から突出する凸構造部11は、平面視において基部2の略中央に設けられている。凸構造部11の平面視における形状は、略矩形状である。凸構造部11の大きさは、インプリントモールド用基板10から作製されるインプリントモールド100(図9参照)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り、例えば、30mm×25mm程度に設定される。
The
凸構造部11の突出高さT11(基部2の第1面21と凸構造部11の上面部11Aとの間における基部2の厚み方向に沿った長さ)は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板10が凸構造部11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~100μm程度に設定され得る。凸構造部11の上面部11Aには、凹凸パターン110(図9参照)が形成される予定のパターン領域が設定されている。
The protrusion height T 11 of the convex structure 11 (the length along the thickness direction of the
凸構造部11は、上記パターン領域が設定されている上面部11Aと、上面部11Aの外周縁及び基部2の第1面21の間に連続するラウンド形状の側面部11Bとを有する。凸構造部11は、本実施形態に係る被加工基板1に対するウェットエッチング処理により形成されるものであるため、その側面部11Bは凹状に湾曲したラウンド形状を有する。
The
本実施形態において、外周側面23の第1~第4保持面231B~234Bには、基部2の第1面21側からの平面視で外方向に突出する突出部13(図6~8参照)が設けられている。突出部13は、被加工基板1に対するウェットエッチング処理を通じて凸構造部11と同時に形成されるため、突出部13の突出高さT13は、凸構造部11の突出高さT11と実質的に同一又は凸構造部11の突出高さT11以下である。なお、突出部13は、第1~第4保持面231B~234Bのすべてに設けられていなくてもよく、少なくとも2つの保持面(例えば、第1保持面231B及び第2保持面232B等の隣り合う2つの保持面等)に設けられていればよい。また、第1~第4保持面231B~234Bのすべてに突出部13が設けられている場合において、すべての突出部13の突出高さT13が同一でなくてもよい。
In the present embodiment, the first to fourth holding surfaces 231B to 234B of the outer
突出部13は、第1~第4保持面234Bに当接される基板保持具の形状に応じて、第1~第4保持面231B~234Bの略全体が突出するものであってもよいし(図6参照)、第1~第4保持面231B~234Bの一部が突出するものであってもよいし(図7参照)、第1~第4保持面231B~234Bの略全体とそれに連続する基部2の第2面22の一部とが突出するものであってもよい(図8参照)。
The projecting
基部2の第2面22には、所定の大きさの窪み部12が形成されている。窪み部12が形成されていることで、本実施形態に係るインプリントモールド用基板10から作製されるインプリントモールド100(図9参照)を用いたインプリント処理時、特にインプリント樹脂との接触時やインプリントモールド100の剥離時に、基部2の第2面22が吸着チャック等で保持された状態で窪み部12に圧力を印加することにより、窪み部12により形成された基部2における厚みの薄い部分(薄板部)のみを湾曲させることができる。その結果、凸構造部11の上面部11Aとインプリント樹脂とを接触させるときに、凸構造部11の上面部11Aに形成されている凹凸パターン110とインプリント樹脂との間に気体が挟みこまれてしまうのを抑制することができ、また、インプリント樹脂に凹凸パターン110が転写されてなる転写パターンからインプリントモールド100を容易に剥離することができる。
A
窪み部12の平面視形状は、略円形状であるのが好ましい。略円形状であることで、インプリント処理時、特に凸構造部11の上面部11Aとインプリント樹脂とを接触させるときやインプリント樹脂からインプリントモールド100を剥離するときに、インプリントモールド100の薄板部や、凸構造部11の上面部11Aを、その面内において実質的に均一に湾曲させることができる。
It is preferable that the planar view shape of the recessed
窪み部12の平面視における大きさは、窪み部12を基部2の第1面21側に投影した投影領域内に、凸構造部11が包摂される程度の大きさである限り、特に制限されるものではない。当該投影領域が凸構造部11を包摂不可能な大きさであると、インプリントモールド100の凸構造部11の上面部11Aの全面を効果的に湾曲させることができないおそれがある。
The size of the recessed
本実施形態におけるインプリントモールド用基板10によれば、外周側面23のうちの第1~第4側面231A~234Aに不要な突出部を有しておらず、優れた平坦性が確保されているため、これから作製されるインプリントモールド100を用いたインプリント処理における凹凸パターン110の倍率補正時に第1~第4側面231A~234Aに均一な押圧力を印加することができ、所望とする倍率で凹凸パターンを補正することができる。また、インプリント処理における凹凸パターン110の倍率補正時に不要な突出部を有しない優れた平坦性が確保された外周側面23を押圧することができるため、当該外周側面23を押圧する押圧部材との接触による発塵(異物)の発生を防止することができる。
According to the
〔インプリントモールド〕
図9は、本実施形態におけるインプリントモールドの概略構成を示す切断端面図である。本実施形態におけるインプリントモールド100は、本実施形態に係る被加工基板1(図1及び図2参照)から作製されるインプリントモールド用基板(図3~8参照)を用いて作製されてなるものである。したがって、上記被加工基板1及びインプリントモールド用基板10と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略するものとする。
[Imprint mold]
FIG. 9 is a cut end view showing a schematic configuration of the imprint mold in this embodiment. The
本実施形態におけるインプリントモールド100は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板10(図3~8参照)の凸構造部11の上面部11Aに形成されてなる凹凸パターン110を有する。
The
凹凸パターン110の形状、寸法等は、本実施形態におけるインプリントモールド100を用いて製造される製品等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110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。また、凹凸パターン110の寸法は、例えば、10nm~200nm程度に設定され得る。
The shape, dimensions, etc. of the concave-
本実施形態におけるインプリントモールド100によれば、外周側面23のうちの第1~第4側面231A~234Aに不要な突出部を有しておらず、優れた平坦性が確保されているため、これを用いたインプリント処理における凹凸パターン110の倍率補正時に第1~第4側面231A~234Aに均一な押圧力を印加することができ、所望とする倍率で凹凸パターンを補正することができる。また、インプリント処理における凹凸パターン110の倍率補正時に不要な突出部を有しない優れた平坦性が確保された外周側面23を押圧することができるため、当該外周側面23を押圧する押圧部材との接触による発塵(異物)の発生を防止することができる。
According to the
〔インプリントモールド用基板の製造方法〕
上述した構成を有するインプリントモールド用基板10の製造方法の一例について説明する。図10~14は、本実施形態におけるインプリントモールド用基板の製造方法の各工程を示す切断端面図である。
[Manufacturing method of substrate for imprint mold]
An example of a method for manufacturing the
[基板準備工程]
まず、本実施形態に係る被加工基板1を準備し、当該被加工基板1の基部2の第1面21にハードマスク層30及びレジスト層40をこの順に積層する(図10参照)。
[Substrate preparation process]
First, the
ハードマスク層30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、窒化珪素、酸窒化珪素等を挙げることができ、これらを単独で、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。
Materials constituting the
ハードマスク層30は、後述する工程(図12参照)にてパターニングされ、インプリントモールド用基板10の凸構造部11(図13参照)をエッチングにより形成する際のマスクパターンとして用いられるものである。そのため、基部2の構成材料に応じ、エッチング選択比等を考慮して、ハードマスク層30の構成材料を選択するのが好ましい。例えば、基部2が石英ガラスにより構成される場合、ハードマスク層30を構成する材料として酸化クロム等が好適に選択され得る。
The
ハードマスク層30の厚さは、基部2の構成材料に応じたエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。例えば、基部2の構成材料が石英ガラスであって、ハードマスク層30の構成材料が酸化クロムである場合、ハードマスク層30の厚さは、0.5nm~200nm程度の範囲内で適宜設定され得る。
The thickness of the
基部2の第1面21にハードマスク層30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
基部2の第1面21上のハードマスク層30を覆うようにしてスピンコート法等により形成されるレジスト層40を構成する材料は、特に限定されるものではなく、例えば、ネガ型又はポジ型の感光性材料等を用いることができるが、ネガ型の感光性材料を用いるのが好ましい。レジスト層40の膜厚は、特に限定されるものではなく、ハードマスク層30の構成材料に応じた選択比等に応じて適宜設定され得る。
The material constituting the resist
〔レジストパターン形成工程〕
上記レジスト層40に対して所定の開口を有するフォトマスク(図示省略)を介した露光処理及び現像処理を施すことで、凸構造部11に対応するレジストパターン41を形成する(図11参照)。
[Resist pattern forming step]
A resist
本実施形態において、レジストパターン41をマスクとしてハードマスク層30にドライエッチング処理を施すことで、凸構造部11に対応するマスクパターン31が形成される。すなわち、レジストパターン41の大きさ(サイズ)とマスクパターン31の大きさ(サイズ)とは実質的に同一となる。そして、後述するように、マスクパターン31の大きさ(サイズ)は、凸構造部11の大きさ(サイズ)よりも大きく、凸構造部11の上面部11Aを包摂可能な大きさで構成される。よって、レジストパターン41の大きさ(サイズ)も、凸構造部11の大きさ(サイズ)よりも大きく、凸構造部11の上面部11Aを包摂可能な大きさで構成される。
In this embodiment, the
〔マスクパターン形成工程〕
上記のようにして形成されたレジストパターン41をエッチングマスクとし、開口部から露出するハードマスク層30を、例えば、塩素系(Cl2+O2)のエッチングガスを用いてドライエッチングすることで、基部2の第1面21上にマスクパターン31を形成する(図12参照)。
[Mask pattern forming process]
Using the resist
マスクパターン31は、後述するウェットエッチング工程において、凸構造部11を形成するためのマスクとして用いられる。そして、凸構造部11を形成するためのウェットエッチング工程においては、いわゆるサイドエッチングが起こり、基部2の第1面21が横方向(面内方向)にエッチングされる。そのため、凸構造部11の上面部11Aの大きさ(サイズ)は、マスクパターン31の大きさ(サイズ)よりも小さくなる。すなわち、マスクパターン31の大きさ(サイズ)は、凸構造部11の上面部11Aの大きさ(サイズ)よりも大きく構成される。マスクパターン31の大きさ(サイズ)は、基部2のサイドエッチング量等に応じて設定されればよく、例えば、1μm~200μm程度大きければよい。
The
〔ウェットエッチング工程〕
上記のようにして形成されたマスクパターン31をマスクとして被加工基板1にウェットエッチング処理を施し、残存するマスクパターン31を除去する。ウェットエッチング処理におけるエッチング液としては、例えばフッ酸等が好適に用いられる。これにより凸構造部11が形成される(図13参照)。
[Wet etching process]
Using the
被加工基板1に対するウェットエッチング処理は、被加工基板1の外周側面23のうちの第1~第4保持面231B~234Bに基板保持具50を当接させるようにして当該被加工基板1を保持し、エッチング槽51内に収容されているエッチング液52中に浸漬させる。このとき、第1~第4保持面231B~234Bのうちの基板保持具50に当接している部分については、エッチング液に接触しないために面内方向へのエッチングが進行せず基板保持具50の側方からのサイドエッチングが進行する。その一方で、被加工基板1の第1~第4側面231A~234Aについては、面内方向内側に向かってエッチングが進行する。そのため、ウェットエッチングにより凸構造部11が形成されたインプリントモールド用基板10において、第1~第4保持面231B~234Bには突出部13が形成される一方、第1~第4側面231A~234Aは優れた平坦度を有するものとなる。
In the wet etching process for the
〔窪み部形成工程〕
続いて、基部2の第2面22に研削加工を施して窪み部4を形成する(図14参照)。これにより、本実施形態におけるインプリントモールド用基板10が製造される。
[Indentation forming step]
Subsequently, the
〔インプリントモールドの製造方法〕
上記のようにして作製されたインプリントモールド用基板10の凸構造部11の上面部11A(パターン領域)にハードマスク層30及びレジスト層を形成し、レジスト層40をパターニングしてレジストパターン41を形成する(図15参照)。次に、レジストパターン41をマスクとしてハードマスク層30をドライエッチングすることで、凹凸パターン110に対応するマスクパターン31を形成する(図16参照)。そして、マスクパターン31をマスクとしてインプリントモールド用基板10にドライエッチング処理を施し、凸構造部11の上面に凹凸パターン110を形成することで、インプリントモールド100(図17参照)を製造することができる。インプリントモールド用基板10のドライエッチングは、当該インプリントモールド用基板10の構成材料の種類に応じて適宜エッチングガスを選択して行なわれ得る。エッチングガスとしては、例えば、フッ素系ガス等を用いることができる。
[Manufacturing method of imprint mold]
A
本実施形態におけるインプリントモールド100の凹凸パターン110は、ALD法を利用して形成した側壁パターンをマスクとしたドライエッチングにより形成されるものであってもよい。
The concavo-
インプリントモールド用基板10の凸構造部11の上面部11Aにハードマスク層30及びレジスト層を形成し、レジスト層40をパターニングしてレジストパターン41を形成する(図18(A)参照)。次に、レジストパターン41上に、シリコン系材料(シリコン酸化物等)の側壁材料をALD法(Atomic layer deposition)により堆積させることで側壁材料膜60を形成する(図18(B)参照)。続いて、側壁材料膜60に対し、RIE(Reactive Ion Etching)等の異方性エッチングによりエッチバック処理を施し、残存するレジストパターン41を除去することで、ハードマスク層30上に側壁パターン61を形成する(図18(C)参照)。そして、側壁パターン61をマスクとしてハードマスク層30をドライエッチングすることで、凹凸パターン110に対応するハードマスクパターンを形成し(図18(D)参照)、ハードマスクパターンをマスクとしてインプリントモールド用基板10にドライエッチング処理を施し、凸構造部11の上面に凹凸パターン110を形成する。これにより、本実施形態におけるインプリントモールド100(図18(E)参照)を製造することができる。
A
このような方法でインプリントモールド100を製造する場合、側壁材料膜60を形成するときにインプリントモールド用基板10の第1~第4保持面231B~234Bに基板保持具を当接させてインプリントモールド用基板10を保持する。そのため、基板保持具が当接する第1~第4保持面231B~234Bには側壁材料が堆積されず、第1~第4側面231A~234Aには略均一な膜厚で側壁材料が堆積される。この第1~第4側面231A~234Aに堆積された側壁材料をエッチング等により除去する際に、第1~第4保持面231B~234Bに基板保持具を当接させることで、側壁材料を除去した後の第1~第4側面231A~234Aの平坦性は確保される。したがって、本実施形態におけるインプリントモールド100においては、第1~第4側面231A~234Aは優れた平坦度を有するものとなるため、インプリント処理における凹凸パターン110の倍率補正時に第1~第4側面231A~234Aに均一な押圧力を印加することができ、所望とする倍率で凹凸パターンを補正することができる。
When the
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 to facilitate understanding of the present invention, and are not described to limit the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiments is meant to include all design changes and equivalents that fall within the technical scope of the present invention.
1…被加工基板
2…基部
21…第1面
22…第2面
23…外周側面
231A…第1側面
232A…第2側面
233A…第3側面
234A…第4側面
231B…第1保持面
232B…第2保持面
233B…第3保持面
234B…第4保持面
10…インプリントモールド用基板
11…凸構造部
11A…上面部
12…窪み部
13…突出部
100…インプリントモールド
110…凹凸パターン
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記基部の前記第1面から突出する凸構造部と
を備え、
前記外周側面は、互いに対向する第1側面及び第3側面と、前記第1側面及び前記第3側面に略直交し、互いに対向する第2側面及び第4側面と、前記第1側面及び前記第2側面の間を連続する第1保持面と、前記第2側面及び前記第3側面の間を連続する第2保持面と、前記第3側面及び前記第4側面の間を連続する第3保持面と、前記第1側面及び前記第4側面の間を連続する第4保持面とを含み、
前記第1面側からの平面視における前記基部の形状は略八角形状であり、
前記基部の前記第1~第4保持面のうちの少なくとも2つの保持面は、突出部を有するインプリントモールド用基板。 a base having a first surface, a second surface facing the first surface, and an outer peripheral side surface continuous between the outer peripheral edge portion of the first surface and the outer peripheral edge portion of the second surface ;
a convex structure protruding from the first surface of the base;
with
The outer peripheral side surface includes a first side surface and a third side surface facing each other, a second side surface and a fourth side surface substantially orthogonal to the first side surface and the third side surface and facing each other, and the first side surface and the third side surface. A first holding surface continuous between two side surfaces, a second holding surface continuous between the second side surface and the third side surface, and a third holding surface continuous between the third side surface and the fourth side surface a surface and a fourth holding surface continuous between the first side surface and the fourth side surface;
The shape of the base in plan view from the first surface side is substantially octagonal ,
At least two holding surfaces of the first to fourth holding surfaces of the base have protrusions .
請求項1に記載のインプリントモールド用基板。 2. The method according to claim 1, wherein a continuous portion between the outer peripheral edge portion of the first surface and the outer peripheral side surface is configured by an outer peripheral chamfered portion inclined at a predetermined angle with respect to each of the first surface and the outer peripheral side surface. Substrate for imprint mold .
請求項2に記載のインプリントモールド用基板。 3. The imprint mold substrate according to claim 2, wherein, in a side view of the first to fourth holding surfaces, each width of the first to fourth holding surfaces is larger than the width of the outer peripheral chamfered portion.
請求項1~4いずれかに記載のインプリントモールド用基板。 5. The imprint mold substrate according to any one of claims 1 to 4 , wherein a recess is formed on the second surface of the base.
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