JP7384012B2 - インプリントモールド及びその製造方法、並びにインプリント方法 - Google Patents
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Landscapes
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Description
以下、本開示の一実施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。
本実施形態におけるインプリントモールドの製造方法は、基材準備工程、凹凸構造形成工程、コントラスト付与工程を有している。本実施形態におけるインプリントモールドの製造方法を、図3Aに示すインプリントモールド1を製造する場合を例として、図12A~図12Iを参照しながら説明する。
基材準備工程では、第1面2a´及び第1面2a´に対向する第2面2b´を有する基材2´を準備する。基材2´は、インプリントモールド1の基材として一般的に用いられるものであればよく、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であればよい。
次に、基材2´の第1面2a´上に設定されるパターン領域3に、凹部及び凸部を含むメイン凹凸構造に対応するレジストパターン(図示省略)を形成するとともに、基材2´の第1面2a´に設定されるアライメント領域4に、凹部及び凸部を含むアライメント用凹凸構造に対応するレジストパターン21を形成する(図12A参照)。レジストパターン21は、例えば、モールドを用いたインプリントリソグラフィー、電子線描画装置を用いた電子線リソグラフィー、所定の開口部及び遮光部を有するフォトマスクを用いたフォトリソグラフィー等により形成され得る。レジストパターン21は、後述する側壁パターン24を形成するための芯材22としての役割を果たすものである。
次いで、第2アライメント用構造の凹部9を露出させるような開口部を有するレジストパターン25を基材2´の第1面2a´に形成し(図12G参照)、高コントラスト膜10を構成する高コントラスト材料101を堆積させ、当該レジストパターン25の開口部から露出する凹部9の底面に高コントラスト膜10を形成する(図12H参照)。高コントラスト膜10を形成する方法としては、従来公知の成膜法(例えば、CVD法、PVD法、スパッタリング法 等)を採用すればよい。
本実施形態におけるインプリント方法を図1に示すインプリントモールド1を用いる場合を例として説明する。図16A~図16Dは、本実施形態におけるインプリント方法の各工程を概略的に示す切断端面図である。
樹脂供給工程では、被転写基板31上の所望の領域に、インクジェットヘッド(図示せず)からインプリント樹脂の液滴41を離散的に吐出して供給する(図16A参照)。
次に、インプリントモールド1と被転写基板31を近接させて、インプリントモールド1と被転写基板31との間にインプリント樹脂を展開させてインプリント樹脂層42を形成するとともに、インプリントモールド1のアライメント用凹凸構造を用いて、インプリントモールド1及び被転写基板31の位置合わせを行う(図16B参照)。インプリントモールド1と被転写基板31との位置合わせは、インプリントモールド1のアライメント用凹凸構造と被転写基板31に形成されているアライメントマーク33とを重ね合せて、インプリント装置のアライメント機構51を用いて光学的に検出することにより行われる。なお、本実施形態においては、被転写基板31のアライメントマーク33の凹部の底面に高コントラスト膜34を形成しているが、この態様に限定されるものではなく、被転写基板31がシリコン基板等のアライメントマークを認識させる光学系に対して不透明な基板である場合には、高コントラスト膜34を有していなくてもよい。
次に、インプリントモールド1の基部2の第2面2b側からインプリント樹脂層42にUV光61を照射し、インプリント樹脂層42を硬化させて、インプリントモールド1のメイン凹凸構造及びアライメント用凹凸構造が転写された被転写樹脂層43を形成する(図16C参照)。なお、被転写基板31が光透過性を有する材料により構成される場合、被転写基板31側からインプリント樹脂層42にUV光61を照射してもよいし、インプリントモールド1の基部2の第2面2B側及び被転写基板31側の双方からインプリント樹脂層42にUV光61を照射してもよい。
最後に、転写樹脂層43とインプリントモールド1とを引き離すことで、パターン構造体44を被転写基板31上に形成する(図16D参照)。本実施形態においては、インプリントモールド1のメイン凹凸構造へのインプリント樹脂の充填速度とアライメント用凹凸構造へのインプリント樹脂の充填速度とが実質的に同一であるため、インプリント樹脂の充填不良等が発生するのを抑制することができる。そのため、パターン構造体44を高精度に形成することができる。その一方で、アライメント用凹凸構造の凹部9の底面に高コントラスト膜10が形成されていることで、インプリントモールド1と被転写基板31との位置合わせを高精度に、かつ容易に行うことができる。
2…基部
2a…第1面
2b…第2面
3…パターン領域
4…アライメント領域
5、5a,5b,5c,5d,5e,5f…第1アライメント領域
6,6a,6b,6c,6d,6e,6f…第2アライメント領域
7…凹部
8…凸部
9…凹部
10…高コントラスト膜
11…イオン注入層
Claims (21)
- 第1面及び前記第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面に設定されるパターン領域に形成されているメイン凹凸構造と、前記基部の前記第1面に設定されるアライメント領域に形成されているアライメント用凹凸構造とを備え、被転写基板上に供給されたインプリント樹脂に前記メイン凹凸構造を転写するために用いられるインプリントモールドであって、
前記アライメント用凹凸構造は、凹部及び凸部を含む第1アライメント用構造と、単一の凹部を含む第2アライメント用構造とを含み、
前記基部に対する前記第2アライメント用構造の前記凹部のコントラストは、前記基部に対する前記第1アライメント用構造の前記凹部のコントラストよりも高く、
前記第1アライメント用構造と前記被転写基板上に供給された前記インプリント樹脂とを接触させたときにおける前記第1アライメント用構造への前記インプリント樹脂の充填速度は、前記第2アライメント用構造と前記被転写基板上に供給された前記インプリント樹脂とを接触させたときにおける前記第2アライメント用構造への前記インプリント樹脂の充填速度よりも速く、
前記第1アライメント用構造と、前記第2アライメント用構造とが互いに隣接する
インプリントモールド。 - 少なくとも前記第2アライメント用構造の前記凹部には、前記基部を構成する材料と異なる材料により構成され、前記基部の光学特性と異なる光学特性を有する高コントラスト膜が設けられている
請求項1に記載のインプリントモールド。 - 前記第1アライメント用構造の前記凹部に、前記高コントラスト膜を構成する材料と同一の材料が存在する
請求項2に記載のインプリントモールド。 - 前記高コントラスト膜の膜厚は、前記第2アライメント用構造の前記凹部の深さ以下である請求項2又は3に記載のインプリントモールド。
- 前記高コントラスト膜の膜厚は、1nm~50nmである
請求項2~4のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 少なくとも前記第2アライメント用構造の前記凹部には、前記基部の光学特性と異なる光学特性を有するイオン注入層が設けられている
請求項1に記載のインプリントモールド。 - 前記第1アライメント用構造は、少なくとも1つの前記凸部と、前記凸部に隣接する少なくとも1つの前記凹部とを含み、
前記第2アライメント用構造は、単一の前記凹部を含む
請求項1~6のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 前記アライメント領域は、複数の第1アライメント領域を含み、
前記第1アライメント領域には、前記第1アライメント用構造が形成されており、
前記複数の第1アライメント領域のそれぞれの大きさは、互いに同一又は異なる
請求項1~7のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 前記アライメント領域は、複数の第2アライメント領域を含み、
前記第2アライメント領域には、前記第2アライメント用構造が形成されており、
前記複数の第2アライメント領域のそれぞれの大きさは、互いに同一又は異なる
請求項1~8のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 前記第1アライメント用構造の寸法は、前記メイン凹凸構造の寸法と同一である
請求項1~9のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 前記第2アライメント用構造の前記凹部の深さは、前記第1アライメント用構造の前記凹部の深さよりも深い
請求項1~10のいずれかに記載のインプリントモールド。 - 第1面及び前記第1面に対向する第2面を有する基部を準備する基部準備工程と、
前記基部の前記第1面に設定されるパターン領域に凹部及び凸部を含むメイン凹凸構造を形成するとともに、前記基部の前記第1面に設定されるアライメント領域に凹部及び凸部を含む第1アライメント用構造と単一の凹部を含む第2アライメント用構造とを含むアライメント用凹凸構造を形成する凹凸構造形成工程と、
前記基部に対する前記第1アライメント用構造の前記凹部のコントラストよりも前記基部に対する前記第2アライメント用構造の前記凹部のコントラストが高くなるようにコントラストを付与するコントラスト付与工程と
を有し、
前記第1アライメント用構造の寸法は、前記メイン凹凸構造の寸法と実質的に同一であって、前記第2アライメント用構造の寸法よりも小さく、
前記凹凸構造形成工程において、前記第1アライメント用構造と前記第2アライメント用構造とが互いに隣接するように前記アライメント用凹凸構造を形成する
インプリントモールドの製造方法。 - 前記コントラスト付与工程において、前記第2アライメント用構造の前記凹部の底面に、前記基部を構成する材料と異なる材料により構成され、前記基部と異なる光学特性を有する高コントラスト膜を形成する
請求項12に記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記コントラスト付与工程において、前記アライメント領域を露出させる開口部を有するマスクパターンが形成された前記基部の前記第1面に前記高コントラスト膜を構成する材料を堆積させることで、前記第2アライメント用構造の前記凹部の前記底面に前記高コントラスト膜を形成する
請求項13に記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記コントラスト付与工程において、前記第2アライメント用構造の前記凹部の底面にイオンを注入することで、前記第2アライメント用構造の前記凹部に、前記基部の光学特性と異なる光学特性を有するイオン注入層を形成する
請求項12に記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記第1アライメント用構造は、少なくとも1つの前記凸部と、前記凸部に隣接する少なくとも1つの前記凹部とを含み、
前記第2アライメント用構造は、単一の前記凹部を含む
請求項12~15のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記アライメント領域は、複数の第1アライメント領域を含み、
前記凹凸構造形成工程において、前記第1アライメント領域に、前記第1アライメント用構造を形成し、
前記複数の第1アライメント領域のそれぞれの大きさは、互いに同一又は異なる
請求項12~16のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記アライメント領域は、複数の第2アライメント領域を含み、
前記凹凸構造形成工程において、前記第2アライメント領域に、前記第2アライメント用構造を形成し、
前記複数の第2アライメント領域のそれぞれの大きさは、互いに同一又は異なる
請求項12~17のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記第1アライメント用構造は、前記メイン凹凸構造と同一の寸法で形成される
請求項12~18のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 前記凹凸構造形成工程は、前記基部の前記第1面にレジストパターンを形成する工程と、前記レジストパターンの側壁に、前記メイン凹凸構造の凸部及び前記第1アライメント用構造の凸部に対応する側壁パターンを形成する工程と、前記側壁パターンをマスクとして前記基部をエッチングする工程とを含む
請求項12~19のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 - 請求項1~11のいずれかに記載のインプリントモールドを用いてインプリントする方法であって、
前記被転写基板に前記インプリント樹脂の液滴を供給する工程と、
前記被転写基板及び前記インプリントモールドを近接させて、前記インプリントモールド及び前記被転写基板の間に前記インプリント樹脂を展開させてインプリント樹脂層を形成するとともに、前記インプリントモールドの前記アライメント用凹凸構造を用いて、前記インプリントモールド及び前記被転写基板の位置合わせをする工程と、
前記インプリント樹脂層を硬化させて前記メイン凹凸構造及び前記アライメント用凹凸構造が転写された被転写樹脂層を形成する工程と、
前記被転写樹脂層から前記インプリントモールドを引き離す工程と
を有するインプリント方法。
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