JPWO2007029810A1 - 3次元モールドの製造方法、微細加工物の製造方法、微細パターン成形品の製造方法、3次元モールド、微細加工物、微細パターン成形品及び光学素子 - Google Patents
3次元モールドの製造方法、微細加工物の製造方法、微細パターン成形品の製造方法、3次元モールド、微細加工物、微細パターン成形品及び光学素子 Download PDFInfo
- Publication number
- JPWO2007029810A1 JPWO2007029810A1 JP2007534484A JP2007534484A JPWO2007029810A1 JP WO2007029810 A1 JPWO2007029810 A1 JP WO2007029810A1 JP 2007534484 A JP2007534484 A JP 2007534484A JP 2007534484 A JP2007534484 A JP 2007534484A JP WO2007029810 A1 JPWO2007029810 A1 JP WO2007029810A1
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- dimensional mold
- mold
- resist layer
- fine
- manufacturing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/26—Processing photosensitive materials; Apparatus therefor
- G03F7/36—Imagewise removal not covered by groups G03F7/30 - G03F7/34, e.g. using gas streams, using plasma
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
- B81C99/0075—Manufacture of substrate-free structures
- B81C99/009—Manufacturing the stamps or the moulds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y10/00—Nanotechnology for information processing, storage or transmission, e.g. quantum computing or single electron logic
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y40/00—Manufacture or treatment of nanostructures
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/18—Diffraction gratings
- G02B5/1847—Manufacturing methods
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/0002—Lithographic processes using patterning methods other than those involving the exposure to radiation, e.g. by stamping
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
- B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/42—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the shape of the moulding surface, e.g. ribs or grooves
- B29C33/424—Moulding surfaces provided with means for marking or patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B81—MICROSTRUCTURAL TECHNOLOGY
- B81C—PROCESSES OR APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OR TREATMENT OF MICROSTRUCTURAL DEVICES OR SYSTEMS
- B81C2201/00—Manufacture or treatment of microstructural devices or systems
- B81C2201/03—Processes for manufacturing substrate-free structures
- B81C2201/034—Moulding
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/004—Photosensitive materials
- G03F7/075—Silicon-containing compounds
- G03F7/0757—Macromolecular compounds containing Si-O, Si-C or Si-N bonds
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T428/00—Stock material or miscellaneous articles
- Y10T428/24—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.]
- Y10T428/24479—Structurally defined web or sheet [e.g., overall dimension, etc.] including variation in thickness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
基体上に、オルガノポリシロキサンで形成されるレジスト層を有する被加工体の該レジスト層に電子線を照射する照射工程と、電子線を照射した後のレジスト層を熱脱離処理で現像してレジスト層に凹凸部を形成する現像工程とを有する3次元モールドの製造方法、該3次元モールドを用いる微細加工物の製造方法、3次元モールド又は微細加工物を用いる微細パターン成形品の製造方法、これらの製造方法によって高精度に形成された3次元モールド、微細加工物、及び微細パターン成形品、並びに光学素子。
Description
本発明は、微細に形成することのできる3次元モールドの製造方法、該3次元モールドを用いる微細加工物の製造方法、3次元モールド又は微細加工物を用いる微細パターン成形品の製造方法、これら製造方法によって得られる3次元モールド、微細加工物、及び微細パターン成形品、並びに光学素子に関する。
高集積化が加速するULSIの設計ルールは、近い将来、数十ナノメートル単位になることが予測され、更なる小型化が求められている。
そこで本発明者は、加速電圧を変化させて、特に試料台側の電圧を変えて、見かけの加速電圧を変化させることで、加速電圧と形成される加工深さとがほぼ比例関係となることを明らかにし、優れたアナログ性を呈するレジスト及び基体の加工・作製方法を提案してきた(例えば、特許文献1参照。)。
一方、作製する素子が目的の機能を果たすためには、ある程度のパターン高さが必要である。例えば、エッチング・マスクとして使用する場合、レジストフィルムはある程度の厚さを有していなければ、十分な加工深さを得ることが難しくなるため、より微細なパターンを得るためには、アスペクト比(縦横比)を高くする必要がある。
しかし、高いアスペクト比を備えた微細パターンの場合、優れたアナログ性を呈するレジストであっても、現像やリンスの工程に液体を使用すると、液体の毛細管現象によりパターンの付着や倒れ等が発生する場合がある。また、現像液の廃液には、除害プロセスが必要であり、環境に優しくない。
そこで、パターン倒れを防ぐために、現像やリンスに超臨界流体を用いる手法が開示されている(例えば、非特許文献1参照。)。超臨界流体は、液体とガスの中間体を形成せずに、超臨界流体条件によって連続的にガスに変換することができる状態を持つ流体である。超臨界流体を用いた現像法は、晒される液体の表面張力が軽減されるため、パターン倒れといった問題が発生し難くなる。この手法により、高さ150nm、幅20nmのL&Sを作ることに成功している(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照。)。
しかし、超臨界流体を用いる場合には、加圧可能なチャンバーを用意するなどといった特殊な装置が必要になる。
しかし、超臨界流体を用いる場合には、加圧可能なチャンバーを用意するなどといった特殊な装置が必要になる。
他方、特殊な装置を必要としない微細線作製方法として、シリコン上の酸化膜の熱脱離による微細パターン作製方法が存在する。シリコン上の酸化膜に電子ビームを照射し、これを高温で焼くことによって、電子ビーム照射部を熱脱離させ、微細パターンの作製に成功している(例えば、非特許文献3及び特許文献2参照。)。
この手法は、液体を使用せず、露光した試料を焼くことで現像していることから、パターン倒れを誘発する液体の表面張力の影響はなく、また、特殊な装置を使用することなくパターンの作製が可能である。
しかし、この手法は、シリコンの表面を酸化して形成されたシリコン酸化膜にしか適用できないため、シリコン上でしかパターンを作製できず、また、酸化膜の膜厚程度、すなわち数ナノメートル程度しか加工深さが得られないといった欠点がある。
この手法は、液体を使用せず、露光した試料を焼くことで現像していることから、パターン倒れを誘発する液体の表面張力の影響はなく、また、特殊な装置を使用することなくパターンの作製が可能である。
しかし、この手法は、シリコンの表面を酸化して形成されたシリコン酸化膜にしか適用できないため、シリコン上でしかパターンを作製できず、また、酸化膜の膜厚程度、すなわち数ナノメートル程度しか加工深さが得られないといった欠点がある。
更に、3次元モールドの製造工程を考えると、レジストパターンをエッチング・マスクとして使用する場合には、その後、基板とレジスト層の間に設けられたメタル層のドライエッチングと基板のドライエッチング、更にレジスト層の剥離を行わなければならず、工程が多くならざるを得ない。したがって、3次元モールドの製造工程の簡略化も切望されている。
国際公開第2004/027843 A1号パンフレット
特許第2,922,149号明細書
H. Namatsu, K. Yamazaki and K. Kurihara, J. Vac. Sci. Technol. B 18 780 (2000)
H. Namatsu, J. Vac. Sci. Technol. B 18 3308 (2000)
H. Watanabe and M. Ichikawa, Surf. Sci. 408 (1998) 95
本発明の第一の課題は、微細な形状、特にパターン付着、倒れの発生が減じられた微細線を形成することのできる3次元モールドの製造方法を提供することである。
また、本発明の第二の課題は、前記3次元モールドを用いる微細加工物の製造方法、3次元モールド又は微細加工物を用いる微細パターン成形品の製造方法を提供することである。
またさらに、本発明の第三の課題は、これらの製造方法によって得られる3次元モールド、微細加工物、及び微細パターン成形品、並びに光学素子を提供することである。
また、本発明の第二の課題は、前記3次元モールドを用いる微細加工物の製造方法、3次元モールド又は微細加工物を用いる微細パターン成形品の製造方法を提供することである。
またさらに、本発明の第三の課題は、これらの製造方法によって得られる3次元モールド、微細加工物、及び微細パターン成形品、並びに光学素子を提供することである。
本発明者らは、これらの課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、以下の発明により課題解決に至った。
<1> 基体上に、オルガノポリシロキサンで形成されるレジスト層を有する被加工体の該レジスト層に電子線を照射する照射工程と、電子線を照射した後のレジスト層を現像してレジスト層に凹凸部を形成する現像工程とを有する、3次元モールドの製造方法であって、
前記現像工程において、熱脱離処理で現像することを特徴とする3次元モールドの製造方法。
前記現像工程において、熱脱離処理で現像することを特徴とする3次元モールドの製造方法。
<2> 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基が、メチル基又はフェニル基であることを特徴とする請求項1に記載の3次元モールドの製造方法。
<3> 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基が、メチル基であることを特徴とする請求項1に記載の3次元モールドの製造方法。
<4> 前記熱脱離処理の加熱温度が、前記オルガノポリシロキサンのガラス転移温度以下であることを特徴とする前記<1>乃至<3>のいずれか1項に記載の3次元モールドの製造方法。
<5> 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基がメチル基であり、且つオルガノポリシロキサン中の有機基の含有率が5〜25質量%であるときに、
前記熱脱離処理の加熱温度が、600℃以下であることを特徴とする請求項4に記載の3次元モールドの製造方法。
前記熱脱離処理の加熱温度が、600℃以下であることを特徴とする請求項4に記載の3次元モールドの製造方法。
<6> 前記<1>乃至<5>のいずれか1項に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の3次元モールド。
<7> 前記<1>乃至<5>のいずれか1項に記載の、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドの製造方法によって製造された3次元モールドのレジスト層に、イオンビームを照射し、前記基体に凹凸部を形成する工程を有することを特徴とする凹凸部を有する基体からなる微細加工物の製造方法。
<8> 前記<7>に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の加工部を有する微細加工物。
<9> ダイヤモンド、シリコン、ガラス、サファイア、グラッシーカーボン、又はシリコンカーバイドからなることを特徴とする前記<8>に記載の微細加工物。
<10> 前記<1>乃至<5>のいずれか1項に記載の方法によって製造された3次元モールドを成形用の型として用い、該3次元モールドに樹脂を押し付けて型を転写する工程と、押し付けた該3次元モールドと該樹脂とを剥離する工程と、を有することを特徴とする微細パターン成形品の製造方法。
<11> 前記<7>に記載の方法によって製造された微細加工物を成形用の型として用い、該微細加工物に樹脂を押し付けて型を転写する工程と、押し付けた該微細加工物と該樹脂とを剥離する工程と、を有することを特徴とする微細パターン成形品の製造方法。
<12> 前記<10>又は<11>に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の加工部を有する微細パターン成形品。
<13> 前記<1>乃至<5>のいずれか1項に記載の方法によって製造され3次元モールドを有する光学素子。
<14> 前記<7>に記載の方法によって製造された微細加工物を有する光学素子。
<15> 前記<10>又は<11>に記載の方法によって製造された微細パターン成形品を有する光学素子。
本発明によれば、微細な形状、特にパターン付着、倒れの発生が減じられた微細線を形成することのできる3次元モールドの製造方法、該3次元モールドを用いる微細加工物の製造方法、3次元モールド又は微細加工物を用いる微細パターン成形品の製造方法、これら製造方法によって得られる3次元モールド、微細加工物、及び微細パターン成形品、並びに光学素子を提供することができる。
1. 3次元モールドの製造方法
本発明の凹凸部を有するレジスト層を基体上に設けてなる3次元モールドの製造方法は、基体上にレジスト層を有する被加工体の該レジスト層に電子線を照射する工程と、電子線を照射した後のレジスト層を現像してレジスト層に凹凸部を形成する工程を有する3次元モールドの製造方法であって、前記現像工程において、熱脱離処理で現像することを特徴とする。
本発明の凹凸部を有するレジスト層を基体上に設けてなる3次元モールドの製造方法は、基体上にレジスト層を有する被加工体の該レジスト層に電子線を照射する工程と、電子線を照射した後のレジスト層を現像してレジスト層に凹凸部を形成する工程を有する3次元モールドの製造方法であって、前記現像工程において、熱脱離処理で現像することを特徴とする。
3次元モールドの作製工程を図1の(1)〜(3)に示す。図1では、レジスト層形成工程、照射工程、及び現像工程を有する。
1−1.基体上にレジスト層を有する被加工体の作製
基体上にレジスト層を有する被加工体としては、電子線照射工程を行う以前に、別途独立に作製しておいたレジスト層を用いる、あるいはレジスト層形成工程、電子線照射工程、現像工程を順次行う一連の工程の中の一つのレジスト層形成工程において作製されるレジスト層を用いるものが包含される。
基体上にレジスト層を有する被加工体としては、電子線照射工程を行う以前に、別途独立に作製しておいたレジスト層を用いる、あるいはレジスト層形成工程、電子線照射工程、現像工程を順次行う一連の工程の中の一つのレジスト層形成工程において作製されるレジスト層を用いるものが包含される。
一連の工程の中の一つのレジスト層形成工程について、以下に説明する。
まず、基体10の上にレジスト層を形成する。本発明においてレジストとしては、オルガノポリシロキサンを用いる。ポリシロキサンをレジストとして用いると、レジストを剥離せずに、凹凸が形成されたレジスト層を3次元モールドとして、そのまま微細パターン成形品の成形用の型に用いることができる。したがって、ドライエッチング操作やレジストの剥離操作が不要となり、作製の操作が簡略化できる。
また、有機基を有するオルガノポリシロキサンを用いると、照射された部分において珪素原子と炭素原子の結合が切れやすくなっているので、その後の現像工程における加熱時に、珪素原子と炭素原子の結合が切れて炭素が脱離しやすくなるため、加工が容易になり微細なパターンを形成しやすい。また、熱脱離処理の温度も低く抑えることができる。
まず、基体10の上にレジスト層を形成する。本発明においてレジストとしては、オルガノポリシロキサンを用いる。ポリシロキサンをレジストとして用いると、レジストを剥離せずに、凹凸が形成されたレジスト層を3次元モールドとして、そのまま微細パターン成形品の成形用の型に用いることができる。したがって、ドライエッチング操作やレジストの剥離操作が不要となり、作製の操作が簡略化できる。
また、有機基を有するオルガノポリシロキサンを用いると、照射された部分において珪素原子と炭素原子の結合が切れやすくなっているので、その後の現像工程における加熱時に、珪素原子と炭素原子の結合が切れて炭素が脱離しやすくなるため、加工が容易になり微細なパターンを形成しやすい。また、熱脱離処理の温度も低く抑えることができる。
前記有機基としては、メチル基やフェニル基などを挙げることができ、入手のし易さからメチル基を有するポリシロキサンであることが好ましい。
メチル基を有するオルガノポリシロキサンとしては、例えば、メチルシルセスキオキサンや、メチルシロキサン(Methyl Siloxane)、ラダーメチルシルセスキオキサン、ジメチルシリコーン等をあげることができる。
メチル基を有するオルガノポリシロキサンとしては、例えば、メチルシルセスキオキサンや、メチルシロキサン(Methyl Siloxane)、ラダーメチルシルセスキオキサン、ジメチルシリコーン等をあげることができる。
オルガノポリシロキサン中の有機基の含有率としては、5〜25質量%であることが好ましく、10〜15質量%であることがより好ましい。5質量%未満の場合、熱脱離処理によって加工の深さを深くするという効果が少なくなり、25質量%を超える場合、形成されたレジストパターンの強度が不充分な場合がある。
レジスト層の形成方法は、いずれの方法であっても良く、浸漬法、スピンコート法、蒸着法、スプレー法等を適用することができるが、塗布膜の厚さの制御のしやすさから、スピンコート法が好ましい。塗布液の溶媒は、アセトン、メタノール、エタノール、トルエン、イソプロピルアルコール、キシレン、メチルイソブチルケトン、テトラヒドロフラン、ブタノール等の有機溶媒を適用することができ、より好ましくは、イソプロピルアルコール、アセトン、エタノール、ブタノールを用いる場合である。
次に、溶媒を用いてレジスト層を形成した場合には、塗布したレジストをベークして一定量の溶媒を除去する。ベーク温度は、レジストや溶媒の種類によって好適範囲は異なるが、3次元モールドを高精度に作製するには、ベーク温度は重要な因子である。
具体的には、例えば、レジスト材料がメチル基を有するオルガノポリシロキサンで、塗布溶媒がイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の場合には、350℃以上でベークすることが好ましく、より好ましくは、350〜550℃であり、更に好ましくは、400〜450℃である。ベーク時間は、10〜300分が好ましく、30〜120分が好ましい。
具体的には、例えば、レジスト材料がメチル基を有するオルガノポリシロキサンで、塗布溶媒がイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の場合には、350℃以上でベークすることが好ましく、より好ましくは、350〜550℃であり、更に好ましくは、400〜450℃である。ベーク時間は、10〜300分が好ましく、30〜120分が好ましい。
形成されたレジスト層20の膜厚は、20nm〜10μmであることが好ましく、より好ましくは、100nm〜1.2μmである。10μmを超える膜厚では、均一なレジスト膜厚を得ることが難しく、20nmより薄い場合には、均一にスピンコートをすることが難しい。
1−2.照射工程
ベーク後、電子ビームを照射する。電子ビームの加速電圧は、レジストの種類及びレジスト層の膜厚によって好適な範囲が異なるが、1〜100kVが好ましく、より好ましくは1〜10kVであり、より好ましくは1〜8kVである。ドーズ量も、レジストの種類及びレジスト層の膜厚によって好適な範囲が異なるが、1μC/cm2〜50,000μC/cm2が好ましく、5μC/cm2〜10,000μC/cm2がより好ましく、10μC/cm2〜1,000μC/cm2が更に好ましい。
レジストの材料とレジスト層の膜厚を変更する場合には、加速電圧及びドーズ量を適宜変更することが好ましい。
ベーク後、電子ビームを照射する。電子ビームの加速電圧は、レジストの種類及びレジスト層の膜厚によって好適な範囲が異なるが、1〜100kVが好ましく、より好ましくは1〜10kVであり、より好ましくは1〜8kVである。ドーズ量も、レジストの種類及びレジスト層の膜厚によって好適な範囲が異なるが、1μC/cm2〜50,000μC/cm2が好ましく、5μC/cm2〜10,000μC/cm2がより好ましく、10μC/cm2〜1,000μC/cm2が更に好ましい。
レジストの材料とレジスト層の膜厚を変更する場合には、加速電圧及びドーズ量を適宜変更することが好ましい。
電子ビーム径は、10nm以下であることが好ましく、3nm以下がより好ましい。ビーム径の下限は、ビーム径を絞ることができれば、特に制限はない
線幅は、電子ビーム径の調整により、100nm以下、さらには80nm以下、調整によっては10nm程度に、微細に形成することができる。電子ビーム径は、3nm程度まで集束可能であり、ナノオーダーの線幅でレジスト層を加工することができる。
1−3.現像工程
電子線を照射後、レジスト層を現像する。現像は、熱脱離処理による。
なお、電子ビームをレジスト層に照射すると、それだけでその部分に凹みが形成される場合があり、例えば、オルガノポリシロキサンの種類、レジストの厚さ、加速電圧及びドーズ量を選択・調整することによって、深さ50nm程度の凹みを形成することができる。したがって、本発明においては、目的によっては、電子ビームによって形成した該凹みをモールドパターンとし、熱脱理による現像工程を省略することができる。
電子線を照射後、レジスト層を現像する。現像は、熱脱離処理による。
なお、電子ビームをレジスト層に照射すると、それだけでその部分に凹みが形成される場合があり、例えば、オルガノポリシロキサンの種類、レジストの厚さ、加速電圧及びドーズ量を選択・調整することによって、深さ50nm程度の凹みを形成することができる。したがって、本発明においては、目的によっては、電子ビームによって形成した該凹みをモールドパターンとし、熱脱理による現像工程を省略することができる。
しかし、露光のみで所望の凹みの深さを形成しようとすると、膨大な露光量を必要とし、露光時間が長くなってしまう。また、露光量の増大によって凹みの孔の径が大きくなってしまい、細いラインや孔を形成することが困難となる。
したがって、本発明にかかる熱脱離処理による現像は、電子ビームの照射により形成した穴の面積を拡大させ、且つ穴の深さが深くなるよう、レジストを加熱して照射部のレジスト成分を脱離させて、レジスト層をパターン状に現像する方法であり、露光時間を短縮でき、且つ細かい寸法形状を形成することができる方法である。
したがって、本発明にかかる熱脱離処理による現像は、電子ビームの照射により形成した穴の面積を拡大させ、且つ穴の深さが深くなるよう、レジストを加熱して照射部のレジスト成分を脱離させて、レジスト層をパターン状に現像する方法であり、露光時間を短縮でき、且つ細かい寸法形状を形成することができる方法である。
熱脱離処理は、ポリシロキサンのガラス転移温度以下で行うことが好ましい。例えば、メチル基の含有率が5〜25質量%であるオルガノポリシロキサンの場合、熱脱離処理は600℃以下で行うことが好ましく、200℃〜600℃がより好ましく、300℃〜600℃が更に好ましい。
600℃を超える場合、レジスト層全体の膜減りが生じ、加工深さとしては浅くなってしまう。200℃未満の場合には、加工深さが電子ビームを照射しただけの場合と同じであり、加工深さが深くならない場合があり、熱脱離処理の利点が明瞭でない場合がある。
熱脱離処理の加熱時間は、レジスト層の材質や厚み、加熱装置によって異なるが、炉を用いて加熱する場合、概ね10分〜2時間であることが好ましく、30分〜1時間であることがより好ましい。
600℃を超える場合、レジスト層全体の膜減りが生じ、加工深さとしては浅くなってしまう。200℃未満の場合には、加工深さが電子ビームを照射しただけの場合と同じであり、加工深さが深くならない場合があり、熱脱離処理の利点が明瞭でない場合がある。
熱脱離処理の加熱時間は、レジスト層の材質や厚み、加熱装置によって異なるが、炉を用いて加熱する場合、概ね10分〜2時間であることが好ましく、30分〜1時間であることがより好ましい。
加熱には、炉、ランプアニール、ホットプレート、レーザー加熱等を用いることができる。ランプアニールによる加熱とは、光を照射することによって局所的に温度を上げる方法である。また、エキシマレーザー照射により、熱エネルギーに相当するエネルギーを光で与えることが可能であり、その場合には温度上昇が少なくなる。これらの場合には、電子ビーム描画装置のチャンバー内で描画しながら現像を行うことができる。
加熱の環境は特に問わず、空気雰囲気下でも行うことができる。また、窒素雰囲気下、酸素雰囲気下、水素雰囲気下等であってもよい。更に、真空下で加熱を行うと、酸素と反応しやすい基板の酸化によるエッチングを防げるため、レジスト層を有する基板が炭化物の場合の損傷が抑えられる。これによりダイヤモンド等の基板を適用することができるようになる。
ここで、熱脱離処理による現像のメカニズムを検討する。
熱脱離処理を行うと、レジスト層が全体的に膜減りし、膜厚が薄くなる。そこで、電子線を照射せずに熱脱離処理を行った場合に、膜減りによって揮散した成分をTDS(EMD−WA1000S(ESCO Ltd.))によって解析したところ、図2に示すように、炭素成分が検出された。図2中、CH3、C2H6、OCH3を表す曲線は、左軸のTDS分析で得られたピーク強度を表し、膜減りを表す各プロットは、右軸で表される深さ[Å]を表す。なお、炭素成分以外には、水と水素が検出されたが、それ以外は検出されていない。
図2におけるレジスト層の膜減りを示すプロットは、CH3、C2H6、OCH3を表す曲線の各曲線と略一致し、オルガノポリシロキサン中の有機基の炭素成分の脱離量に略一致していることがわかる。
熱脱離処理を行うと、レジスト層が全体的に膜減りし、膜厚が薄くなる。そこで、電子線を照射せずに熱脱離処理を行った場合に、膜減りによって揮散した成分をTDS(EMD−WA1000S(ESCO Ltd.))によって解析したところ、図2に示すように、炭素成分が検出された。図2中、CH3、C2H6、OCH3を表す曲線は、左軸のTDS分析で得られたピーク強度を表し、膜減りを表す各プロットは、右軸で表される深さ[Å]を表す。なお、炭素成分以外には、水と水素が検出されたが、それ以外は検出されていない。
図2におけるレジスト層の膜減りを示すプロットは、CH3、C2H6、OCH3を表す曲線の各曲線と略一致し、オルガノポリシロキサン中の有機基の炭素成分の脱離量に略一致していることがわかる。
また、電子線を照射したサンプルについて熱脱離処理を行ったときについても、同様にTDS分析を行ったところ、図3(A)に示すように炭素成分が検出されている。図3(A)においても、照射部の膜減りを示すプロットは、OCH3を表す曲線と略一致し、オルガノポリシロキサン中の有機基の脱離量と略一致していることがわかる。なお、図3(A)における膜減り量、加工深さ、及び照射部の膜減り量を、図3(B)に示すように定義する。図3(B)において、αを膜減り量とし、dを加工深さとする。αとdを合算した値(α+d)を照射部の膜減り量とする。
図3(A)において、未照射レジスト層と照射レジスト層の炭素成分の脱離量を比較すると、未照射レジスト層では、500℃を境に急激に脱離量が増加するのに対して、露光レジスト層では、370℃から脱離量が増えていることがわかる。同様に、膜減りについても、照射部での膜減り(α+d)は300℃位から始まっているのに対し、未照射部の膜減り(α)は450℃程度から始まっている。つまり、照射部では、炭素原子と珪素原子の結合が切れやすくなっていることが推測される。
なお、500℃付近から膜減りが急激に多くなっているため、加熱温度が高すぎると加工深さは小さくなってしまう。熱脱離による加熱温度は、膜減りが大きくない範囲で、且つ照射部での熱脱離が進行する範囲で行うことが好ましく、レジストの種類や照射量によって適宜選択することが好ましい。
図3(A)において、未照射レジスト層と照射レジスト層の炭素成分の脱離量を比較すると、未照射レジスト層では、500℃を境に急激に脱離量が増加するのに対して、露光レジスト層では、370℃から脱離量が増えていることがわかる。同様に、膜減りについても、照射部での膜減り(α+d)は300℃位から始まっているのに対し、未照射部の膜減り(α)は450℃程度から始まっている。つまり、照射部では、炭素原子と珪素原子の結合が切れやすくなっていることが推測される。
なお、500℃付近から膜減りが急激に多くなっているため、加熱温度が高すぎると加工深さは小さくなってしまう。熱脱離による加熱温度は、膜減りが大きくない範囲で、且つ照射部での熱脱離が進行する範囲で行うことが好ましく、レジストの種類や照射量によって適宜選択することが好ましい。
本発明では、ポジ型レジスト、ネガ型レジストのいずれの場合であっても、照射部のレジストは熱脱離処理によって取り除かれる。
本発明の3次元モールドの製造方法では、現像工程において熱脱離処理で現像するため、現像液によるパターン流れの発生を考慮する必要が無く、微細なパターンを形成することができる。
また、レジストとしてオルガノポリシロキサンを用いるので、メタル層のドライエッチングや基板のドライエッチング、レジスト層の剥離の工程を省略することができ、3次元モールドの製造方法において製造工程が飛躍的に簡略化される。
更に、レジストの種類や熱脱離処理における加熱温度の条件によっては、加熱によりレジスト層の強度が増す場合があり、取り扱い性に優れた3次元モールドを製造することが可能である。
また、レジストとしてオルガノポリシロキサンを用いるので、メタル層のドライエッチングや基板のドライエッチング、レジスト層の剥離の工程を省略することができ、3次元モールドの製造方法において製造工程が飛躍的に簡略化される。
更に、レジストの種類や熱脱離処理における加熱温度の条件によっては、加熱によりレジスト層の強度が増す場合があり、取り扱い性に優れた3次元モールドを製造することが可能である。
なお、露光のみでも加工深さが得られるが、加工深さを深くするために露光量を多くすると、加工孔径(或いは加工ライン幅)が大きくなってしまい、露光量を増やすと、露光時間が多くなり、作製時間が多くかかってしまう。これに対し、露光に加えて熱脱離処理を行うと、細かい加工孔径(或いは加工ライン幅)であっても、加工深さを深くすることができる。
したがって、露光のみによって加工深さを形成する方法は、細かい加工孔径(或いは加工ライン幅)が要求されない場合や、浅い加工深さが求められている場合には、簡便な方法として有益であるが、細かい加工孔径(或いは加工ライン幅)が要求される場合や、深い加工深さが求められる場合には、露光に加えて熱脱離処理を行うことが有益である。
したがって、露光のみによって加工深さを形成する方法は、細かい加工孔径(或いは加工ライン幅)が要求されない場合や、浅い加工深さが求められている場合には、簡便な方法として有益であるが、細かい加工孔径(或いは加工ライン幅)が要求される場合や、深い加工深さが求められる場合には、露光に加えて熱脱離処理を行うことが有益である。
2.3次元モールド
本発明の3次元モールドは、凹凸部を有するレジスト層を基体上に設けてなる3次元モールドであって、線幅100nm以下の加工部を有することを特徴とする。さらに好ましくは、線幅100nm以下の加工部を有する。このような3次元モールドは、上記製造方法によって得ることができる。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
線幅は、電子ビーム径の調整や熱脱離処理の条件により、100nm以下、さらには80nm以下、調整によっては10nm程度に、微細に形成することができる。通常の現像方法では、現像液によって現像するため、現像後の乾燥工程において細かいパターンが倒れたり、流れてしまったりするところが、本発明の製造方法では、現像液を用いずに現像を行うため、細かいパターンであっても形状を維持することができる。その結果、従来では得られにくかった細かい線幅の加工部を形成することが可能である。
本発明の3次元モールドは、凹凸部を有するレジスト層を基体上に設けてなる3次元モールドであって、線幅100nm以下の加工部を有することを特徴とする。さらに好ましくは、線幅100nm以下の加工部を有する。このような3次元モールドは、上記製造方法によって得ることができる。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
線幅は、電子ビーム径の調整や熱脱離処理の条件により、100nm以下、さらには80nm以下、調整によっては10nm程度に、微細に形成することができる。通常の現像方法では、現像液によって現像するため、現像後の乾燥工程において細かいパターンが倒れたり、流れてしまったりするところが、本発明の製造方法では、現像液を用いずに現像を行うため、細かいパターンであっても形状を維持することができる。その結果、従来では得られにくかった細かい線幅の加工部を形成することが可能である。
基体には、ダイヤモンド、炭化ケイ素、シリコン、ガラス、サファイア、グラッシーカーボン、又はシリコンカーバイド等を用いることができる。
ダイヤモンドは、超高硬度であるために、繰り返しインプリントを行う際に長寿命や期待されている。また、ダイヤモンドは低熱膨張係数を有するため、加熱工程を有するインプリントの場合、基体を含むモールドの寸法変化が小さく精密なパターン転写が期待できる。さらに耐薬品耐性が大きいため、モールドが汚れた場合でも洗浄が行え、その洗浄工程でのモールドの損傷が少ないといった様々なメリットが期待できる。
ダイヤモンドを基体として用いる場合、天然ダイヤモンド、高温高圧合成によるバルクダイヤモンド又は気相合成によるダイヤモンド膜のいずれであっても同様の微細加工が可能である。気相合成によるダイヤモンド膜である場合には、(111)又は(100)面に配向しているダイヤモンド結晶が、均一なエッチングが可能である点で好ましい。また、前記ダイヤモンドは、不純物元素がドーピングされた半導体ダイヤモンドであってもよい。半導体ダイヤモンドの場合、電子デバイスへの適用も可能となる。ダイヤモンドの高耐摩耗性を利用して、工具及びマイクロマシーン用へも適用が可能である。
ダイヤモンドは、超高硬度であるために、繰り返しインプリントを行う際に長寿命や期待されている。また、ダイヤモンドは低熱膨張係数を有するため、加熱工程を有するインプリントの場合、基体を含むモールドの寸法変化が小さく精密なパターン転写が期待できる。さらに耐薬品耐性が大きいため、モールドが汚れた場合でも洗浄が行え、その洗浄工程でのモールドの損傷が少ないといった様々なメリットが期待できる。
ダイヤモンドを基体として用いる場合、天然ダイヤモンド、高温高圧合成によるバルクダイヤモンド又は気相合成によるダイヤモンド膜のいずれであっても同様の微細加工が可能である。気相合成によるダイヤモンド膜である場合には、(111)又は(100)面に配向しているダイヤモンド結晶が、均一なエッチングが可能である点で好ましい。また、前記ダイヤモンドは、不純物元素がドーピングされた半導体ダイヤモンドであってもよい。半導体ダイヤモンドの場合、電子デバイスへの適用も可能となる。ダイヤモンドの高耐摩耗性を利用して、工具及びマイクロマシーン用へも適用が可能である。
サファイアは、ダイヤモンドには及ばないが高強度の材料である。また、紫外光を透過するので、光硬化工程を有するナノインプリントには最適の材料である。
基体としてシリコンを用いる場合、アモルファスシリコン、単結晶シリコンのいずれであってもよい。単結晶シリコンの場合、結晶面については特に制限がないが、(110)面を有することが好ましい。シリコン酸化層や窒化層についても同様である。このような結晶面を有すると、後述する微細加工物の製造方法において、イオンビームによるエッチングが良好である。
ガラスは、耐熱性や紫外線の透過率等の性能から、石英ガラスであることが好ましい。サファイアと同様、紫外光を透過する場合、光硬化工程を有するナノインプリントには最適の材料となる。
グラッシーカーボンは、高耐熱性という特性を有する材料であるため、高温(300℃以上)を必要とするガラスの転写用途に好適である。
シリコンカーバイドは、シリコンに比べて、耐高電圧、耐高熱、耐放射線性に優れる。
凹凸部を有するレジスト層を基体上に設けてなる本発明の3次元モールドは、光学素子等に用いることができ、例えば、フレネルゾーンプレート、回折格子、バイナリ−光学素子、ホログラム光学素子、反射防止膜、CDやDVDなどのメディア等を挙げることができる。
また、3次元モールドを微細パターン成形品の成形用の型として用いることもできる。
また、3次元モールドを微細パターン成形品の成形用の型として用いることもできる。
3. 微細加工物の製造方法
本発明の微細加工物の製造方法は、上記3次元モールドの製造方法によって得られた、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドに、イオンビームを照射し、3次元モールドをマスクとして前記基体に凹凸部を形成する工程(図1の(4))を有することを特徴とする。
本発明の微細加工物の製造方法は、上記3次元モールドの製造方法によって得られた、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドに、イオンビームを照射し、3次元モールドをマスクとして前記基体に凹凸部を形成する工程(図1の(4))を有することを特徴とする。
オルガノポリシロキサンは主成分がシリコンの酸化物で構成されているため、酸素イオンビームを使ったドライエッチングに対して加工速度が低いという特徴がある。一方、基体に用いるダイヤモンドやプラスチックなどの材料の主成分は、炭素や炭化水素分であり、酸素イオンビームエッチングに対して加工速度が高いといった特徴がある。この特徴を生かして、オルガノポリシロキサンを酸素イオンビームに対するマスクとして用いる場合、オルガノポリシロキサンがイオンビームエッチングでなくなるまで加工すると、基体に3次元のパターンが掘り込める。
イオンビームとしては、酸素イオンビーム、アルゴンイオンビーム、CF4、CHF3、SF6、Cl2などを用いることができる。
酸素イオンビームでの照射は、加速電圧50〜3000Vが好ましく、100〜1500Vが好ましい。マイクロ波パワーは、50〜500Wが好ましく、100〜200Wがより好ましい。酸素ガス流量は1〜10sccmが好ましく、2〜5sccmがより好ましい。イオン電流密度は、0.5mA/cm2以上が好ましく、1mA/cm2以上がより好ましい。
基体が石英の場合は、アルゴンイオンビームを用いることが好ましい。
イオンビームの加速電圧やドーズ量を変更することで、基体の加工深さを変えることができる。
4.微細加工物
本発明の微細加工物は、上記方法によって、線幅が100nm以下の加工部を有する。さらに好適には、線幅が10nm以下の加工部を有する。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
本発明の微細加工物は、上記方法によって、線幅が100nm以下の加工部を有する。さらに好適には、線幅が10nm以下の加工部を有する。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
微細加工物の材質は、上記3次元モールドの基体で説明したものであり、ダイヤモンド、炭化ケイ素、シリコン、ガラス、サファイア又樹脂等を用いることができる。
この微細加工物は、次に説明する微細パターン成形品の成形用の型として用いることができる。
この微細加工物は、次に説明する微細パターン成形品の成形用の型として用いることができる。
5.微細パターン成形品の製造方法
本発明の微細パターン成形品の製造方法は、上記3次元モールド又は上記微細加工物を成形用の型として用いる。微細加工物に樹脂を押し付ける際、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に設定して樹脂を軟らかくした上で、樹脂に型を押し付けた後、樹脂を硬化し、その後、型と樹脂とを剥離する。
本発明の微細パターン成形品の製造方法は、上記3次元モールド又は上記微細加工物を成形用の型として用いる。微細加工物に樹脂を押し付ける際、樹脂のガラス転移温度よりも高い温度に設定して樹脂を軟らかくした上で、樹脂に型を押し付けた後、樹脂を硬化し、その後、型と樹脂とを剥離する。
微細パターン成形品の作製工程を図4に示す。
ガラス40と型の間に樹脂30を挟みこみ(図4(1))、圧力を一定に保ったまま(図4(2))、樹脂30を硬化する(図4(3))。その後、型を引き離すと、ガラス40上に樹脂30の微細パターン成形品が形成される(図4(4))。図4では、型として、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドを用いているが、上述の通り、基体に凹凸を形成してなる微細加工物を用いてもよい。
ガラス40と型の間に樹脂30を挟みこみ(図4(1))、圧力を一定に保ったまま(図4(2))、樹脂30を硬化する(図4(3))。その後、型を引き離すと、ガラス40上に樹脂30の微細パターン成形品が形成される(図4(4))。図4では、型として、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドを用いているが、上述の通り、基体に凹凸を形成してなる微細加工物を用いてもよい。
本発明の微細パターン成形品の製造方法においては、型と樹脂との剥離が良好であることが望ましい。型が樹脂などの有機物で形成されている場合、型の剥離がし難くなる。本発明では、オルガノポリシロキサンを用いて形成された3次元モールドであり、型と樹脂との剥離が良好である。
また、型が剥離しやすいよう、型の表面に剥離剤を付与しておくことも好ましい。剥離剤としては、シランカップリング剤を挙げることができ、剥離しやすいよう金属薄膜を設けることも好ましい。しかし、剥離剤も繰り返しインプリントすると剥がれるため、できれば剥離処理なしで行えることが好ましい。なお、基体にサファイアを用いた微細加工物を型として用いると、剥離性が良好である。
また、型が剥離しやすいよう、型の表面に剥離剤を付与しておくことも好ましい。剥離剤としては、シランカップリング剤を挙げることができ、剥離しやすいよう金属薄膜を設けることも好ましい。しかし、剥離剤も繰り返しインプリントすると剥がれるため、できれば剥離処理なしで行えることが好ましい。なお、基体にサファイアを用いた微細加工物を型として用いると、剥離性が良好である。
微細パターン成形品を製造するための樹脂は、熱可塑樹脂、光硬化樹脂など、いずれであってもよい。
熱可塑樹脂としては、PMMA等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド等を挙げることができ、PMMA等のアクリル系樹脂が好ましい。
光硬化樹脂としては、紫外線等で硬化する樹脂が好ましく、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、及びこれらの混合物を挙げることができる。
熱可塑樹脂としては、PMMA等のアクリル系樹脂、ポリカーボネート、ポリイミド等を挙げることができ、PMMA等のアクリル系樹脂が好ましい。
光硬化樹脂としては、紫外線等で硬化する樹脂が好ましく、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ウレタン系樹脂、及びこれらの混合物を挙げることができる。
なお、光硬化性樹脂を用いる場合、基体かモールドが紫外線等の光を透過するものでなければならない。一方、熱可塑樹脂を用いると加熱工程が必要となり、またモールドも熱によって劣化しやすいため、耐熱性のある樹脂を適用することが好ましい。
基体としてプラスチックを用いた3次元モールドや微細加工物の場合、型が軟らかいため、曲面へのインプリントも可能である。また、プラスチックは安価であるので、使い捨てのバイオチップなどへの利用も好適である。
6.微細パターン成形品
本発明の微細パターン成形品は、線幅が100nm以下の加工部を有する。好適には、線幅が10nm以下の加工部を有する。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
得られた微細パターン成形品や3次元モールドは、その形状と材質から、光学素子に用いることができる。例えば、フレネルゾーンプレート、回折格子、バイナリ−光学素子、ホログラム光学素子、反射防止膜、CDやDVDなどのメディア等を挙げることができる。
本発明の微細パターン成形品は、線幅が100nm以下の加工部を有する。好適には、線幅が10nm以下の加工部を有する。なお、上記製造方法によって当然に、線幅100nmよりも広い加工部を形成することもできる。
得られた微細パターン成形品や3次元モールドは、その形状と材質から、光学素子に用いることができる。例えば、フレネルゾーンプレート、回折格子、バイナリ−光学素子、ホログラム光学素子、反射防止膜、CDやDVDなどのメディア等を挙げることができる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、本発明がこれらの実施例によって限定されるものではない。
[実施例1]
<レジスト層の形成>
10mm2のシリコン基板上に、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中にメチルシルセスキオキサン(有機基の含有率:14質量%)を14.7質量%含有するAccuglass 512B(Honeywell社製)を3000rpmで10秒間スピンコートし、300℃1時間のキュアを行った試料1を作製した。試料1の膜厚を測定したところ、約500nmであった。
<レジスト層の形成>
10mm2のシリコン基板上に、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中にメチルシルセスキオキサン(有機基の含有率:14質量%)を14.7質量%含有するAccuglass 512B(Honeywell社製)を3000rpmで10秒間スピンコートし、300℃1時間のキュアを行った試料1を作製した。試料1の膜厚を測定したところ、約500nmであった。
<電子線の照射>
上記で得られた試料に電子線を照射した。電子線照射には、走査型電子顕微鏡ESA−2000(エリオニクス社製)をパソコン上の描画パターンを露光できるように改造したものを用いた。
加速電圧を10kV、ドーズ量を500μC/cm2、ビーム電流を1nA、ビーム径100nmに固定し、試料1に電子線を照射した。
上記で得られた試料に電子線を照射した。電子線照射には、走査型電子顕微鏡ESA−2000(エリオニクス社製)をパソコン上の描画パターンを露光できるように改造したものを用いた。
加速電圧を10kV、ドーズ量を500μC/cm2、ビーム電流を1nA、ビーム径100nmに固定し、試料1に電子線を照射した。
<熱脱離処理による現像>
ヤマト科学(株)社製のマッフル炉F0100で、525℃で30分間、空気雰囲気下で加熱し、熱脱離処理による現像を行った。その後、60分かけて室温まで冷却した。
ヤマト科学(株)社製のマッフル炉F0100で、525℃で30分間、空気雰囲気下で加熱し、熱脱離処理による現像を行った。その後、60分かけて室温まで冷却した。
<結果>
形成された凹凸の加工深さを、段差測定器(Tencor Alpha−Step500;KLA−Tencor Co.製)を用いて測定した。
図5に、得られた試料のパターンを示した。図5に示すように、加工深さが100nmのパターンが得られた。因みに、電子ビーム露光のみで形成された穴の様子を図6に示す。熱脱離処理を行わず露光のみによっても、60nm程度の穴が形成されている。
形成された凹凸の加工深さを、段差測定器(Tencor Alpha−Step500;KLA−Tencor Co.製)を用いて測定した。
図5に、得られた試料のパターンを示した。図5に示すように、加工深さが100nmのパターンが得られた。因みに、電子ビーム露光のみで形成された穴の様子を図6に示す。熱脱離処理を行わず露光のみによっても、60nm程度の穴が形成されている。
[実施例2]
実施例1で作製した試料1に、加速電圧10kV,ドーズ量400μC/cm2で、電子線を照射した。このときのビーム電流は1nA、ビーム径100nmとした。電子線照射後、昇温条件60℃/分で1000℃まで温度を上げて現像を行った。その後、室温まで冷却した後、得られた試料のパターンを実施例1と同様の方法で測定したところ、30nmの深さで加工された。
実施例1で作製した試料1に、加速電圧10kV,ドーズ量400μC/cm2で、電子線を照射した。このときのビーム電流は1nA、ビーム径100nmとした。電子線照射後、昇温条件60℃/分で1000℃まで温度を上げて現像を行った。その後、室温まで冷却した後、得られた試料のパターンを実施例1と同様の方法で測定したところ、30nmの深さで加工された。
[実施例3]
実施例1で作製した試料1に、加速電圧を5又は10kV、ドーズ量を200〜500μC/cm2に変化させて電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、300℃〜600℃に熱脱離時の加熱温度を変化させた。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図7に示す。
実施例1で作製した試料1に、加速電圧を5又は10kV、ドーズ量を200〜500μC/cm2に変化させて電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、300℃〜600℃に熱脱離時の加熱温度を変化させた。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図7に示す。
図7に示すように、熱脱離時の加熱温度が高くなると、加工深さが深くなるが、475℃をピークにそれ以上の温度では、加工深さが浅くなった。これは、熱脱離によって、レジスト層全体の膜減りが大きくなり、加工深さとしては浅くなっているためであった。
なお、最も加工深さの深い475℃の加熱温度においては、加速電圧が10kVの場合に加工深さは約110nmであった。
また、加速電圧が高いほど、ドーズ量が多いほど、加工深さが深くなることがわかった
なお、最も加工深さの深い475℃の加熱温度においては、加速電圧が10kVの場合に加工深さは約110nmであった。
また、加速電圧が高いほど、ドーズ量が多いほど、加工深さが深くなることがわかった
[実施例4]
実施例1で作製した試料1に、電子線を照射した。電子線照射には、走査型電子顕微鏡ERA−8800FE(エリオニクス社製)をパソコン上の描画パターンを露光できるように改造したものを用いた。
加速電圧を10kV、ドーズ量を800μC/cm2で電子線を照射した。このときのビーム電流は80pAとした。ビーム径は3nmであった。描画パターンは、線幅20nmのラインが、20nm離れて並んでいるものを用いた。電子線照射後、475℃で30分間に熱脱離処理による現像を行った。
得られた3次元モールドをAFM像を図8に示す。図8に示すように、20nmのL&S(ライン&スペース)が形成されていた。加工深さはAFMの針が底まで届いていないために測定できなかったが、同サンプルのL&Sが広いパターンで確認したところ、加工深さは110nmであったため、20nmのL&Sにおいても加工深さは同程度と思われる。
実施例1で作製した試料1に、電子線を照射した。電子線照射には、走査型電子顕微鏡ERA−8800FE(エリオニクス社製)をパソコン上の描画パターンを露光できるように改造したものを用いた。
加速電圧を10kV、ドーズ量を800μC/cm2で電子線を照射した。このときのビーム電流は80pAとした。ビーム径は3nmであった。描画パターンは、線幅20nmのラインが、20nm離れて並んでいるものを用いた。電子線照射後、475℃で30分間に熱脱離処理による現像を行った。
得られた3次元モールドをAFM像を図8に示す。図8に示すように、20nmのL&S(ライン&スペース)が形成されていた。加工深さはAFMの針が底まで届いていないために測定できなかったが、同サンプルのL&Sが広いパターンで確認したところ、加工深さは110nmであったため、20nmのL&Sにおいても加工深さは同程度と思われる。
[実施例5]
<微細加工物の製造>
実施例1において、熱脱離処理時の加熱温度を475℃に変更した以外は同様にして試料5を作製した。試料5の膜厚は、500nmであった。
得られた試料5を実施例1と同様の方法で電子線を照射した。
<微細加工物の製造>
実施例1において、熱脱離処理時の加熱温度を475℃に変更した以外は同様にして試料5を作製した。試料5の膜厚は、500nmであった。
得られた試料5を実施例1と同様の方法で電子線を照射した。
電子線照射によって得られた3次元モールドについて、該3次元モールドのレジスト層をマスクとして基板であるシリコン基板上に酸素イオンビームでエッチングを行った。イオンビームエッチング条件は、加速電圧300V、マイクロ波パワー100W、酸素ガス流量3sccmであり、イオンビーム電流密度0.48mA/cm2、加工時間90分で、ポリシロキサンのマスク(レジスト層)がなくなるまでエッチングを行った。
エッチング後のシリコン基板について、段差測定器(Tencor Alpha−Step500;KLA−Tencor Co.製)を用いて形状を測定したところ、ポリシロキサン層(レジスト層)の3次元階段構造に対応したシリコンの微細加工物が得られていることが分かった。
エッチング後のシリコン基板について、段差測定器(Tencor Alpha−Step500;KLA−Tencor Co.製)を用いて形状を測定したところ、ポリシロキサン層(レジスト層)の3次元階段構造に対応したシリコンの微細加工物が得られていることが分かった。
[実施例6]
<微細パターン成形品の製造>
実施例1において、熱脱離処理時の加熱温度を475℃に変更した以外は同様にして試料6を作製した。試料6の膜厚は、500nmであった。
レジスト層に凹凸を有する試料6を成形用の型として用いて、微細パターン成形品を製造した。光硬化樹脂はPAK−01(東洋合成工業社製)を用い、インプリント圧力は、0.5MPa、紫外線照射量は1J/cm2とした。
その結果、試料6のレジスト層のパターンに対応して忠実にパターンが転写されていることが分かった。
<微細パターン成形品の製造>
実施例1において、熱脱離処理時の加熱温度を475℃に変更した以外は同様にして試料6を作製した。試料6の膜厚は、500nmであった。
レジスト層に凹凸を有する試料6を成形用の型として用いて、微細パターン成形品を製造した。光硬化樹脂はPAK−01(東洋合成工業社製)を用い、インプリント圧力は、0.5MPa、紫外線照射量は1J/cm2とした。
その結果、試料6のレジスト層のパターンに対応して忠実にパターンが転写されていることが分かった。
[実施例7]
<微細パターン成形品の製造>
実施例5において作製した試料5(シリコンの微細加工物)を成形用の型として用いて、微細パターン成形品を製造した。光硬化樹脂はPAK−01(東洋合成工業社製)を用い、インプリント圧力は、0.5MPa、紫外線照射量は1J/cm2とした。
その結果、試料5の微細加工物のパターンに対応して忠実にパターンが転写されていることが分かった。
<微細パターン成形品の製造>
実施例5において作製した試料5(シリコンの微細加工物)を成形用の型として用いて、微細パターン成形品を製造した。光硬化樹脂はPAK−01(東洋合成工業社製)を用い、インプリント圧力は、0.5MPa、紫外線照射量は1J/cm2とした。
その結果、試料5の微細加工物のパターンに対応して忠実にパターンが転写されていることが分かった。
[実施例8]
<レジスト層の形成>
10mm2のシリコン基板上に、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中にメチルシルセスキオキサン(有機基の含有率:15質量%)を10.0質量%含有するAccuglass 312B(Honeywell社製)を、300rpmで3秒プレスピン後3000rpmで10秒間メインスピンを行ってスピンコートし、300℃1時間のキュアを行った試料8を作製した。試料8の膜厚を測定したところ、約300nmであった。
<レジスト層の形成>
10mm2のシリコン基板上に、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中にメチルシルセスキオキサン(有機基の含有率:15質量%)を10.0質量%含有するAccuglass 312B(Honeywell社製)を、300rpmで3秒プレスピン後3000rpmで10秒間メインスピンを行ってスピンコートし、300℃1時間のキュアを行った試料8を作製した。試料8の膜厚を測定したところ、約300nmであった。
<電子線の照射>
実施例1と同様の方法で、但し、加速電圧を5kV、ドーズ量を100,200,500,1000又は2000μC/cm2に変化させて電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、400℃〜600℃で熱脱離時の加熱温度を変化させた。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図9に示す。
実施例1と同様の方法で、但し、加速電圧を5kV、ドーズ量を100,200,500,1000又は2000μC/cm2に変化させて電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、400℃〜600℃で熱脱離時の加熱温度を変化させた。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図9に示す。
図9に示すように、熱脱離時の加熱温度が高くなると、加工深さが深くなるが、約500℃をピークにそれ以上の温度では、加工深さが浅くなった。これは、熱脱離によって、レジスト層全体の膜減りが大きくなり、加工深さとしては浅くなっているためであった。
なお、最も加工深さの深い500℃の加熱温度においては、2000μC/cm2で照射したしたときの加工深さは約70nmであった。
なお、最も加工深さの深い500℃の加熱温度においては、2000μC/cm2で照射したしたときの加工深さは約70nmであった。
[実施例9]
実施例8においてAccuglass 312Bを用いたところを、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中に、有機基の含有率が10質量%のメチルシルセスキオキサンを10.5質量%含有するAccuglass 311(Honeywell社製)に変更した以外は同様にして、試料9を作製し、これに実施例8と同様の方法で電子線を照射して3次元モールドを作製した。電子線を照射後、ヤマト科学(株)社製のマッフル炉F0100で、525℃で30分間、空気雰囲気下で加熱し、熱脱離処理による現像を行った。その後、60分かけて室温まで冷却した。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図10に示す。
実施例8においてAccuglass 312Bを用いたところを、塗布溶媒としてのイソプロピルアルコール、アセトン、エタノール及びブタノールの混合溶媒の中に、有機基の含有率が10質量%のメチルシルセスキオキサンを10.5質量%含有するAccuglass 311(Honeywell社製)に変更した以外は同様にして、試料9を作製し、これに実施例8と同様の方法で電子線を照射して3次元モールドを作製した。電子線を照射後、ヤマト科学(株)社製のマッフル炉F0100で、525℃で30分間、空気雰囲気下で加熱し、熱脱離処理による現像を行った。その後、60分かけて室温まで冷却した。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図10に示す。
図10に示すように、熱脱離時の加熱温度が高くなると、加工深さが深くなるが、約525℃をピークにそれ以上の温度では、加工深さが浅くなった。これは、熱脱離によって、レジスト層全体の膜減りが大きくなり、加工深さとしては浅くなっているためであった。
なお、最も加工深さの深い525℃の加熱温度においては、2000μC/cm2で照射したしたときの加工深さは約55nmであった。
なお、最も加工深さの深い525℃の加熱温度においては、2000μC/cm2で照射したしたときの加工深さは約55nmであった。
[実施例10]
実施例8及び9において、加速電圧を5kVとしたところを10kVに変更した以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図11に示す。
実施例8及び9において、加速電圧を5kVとしたところを10kVに変更した以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
得られた3次元モールドの加工深さと熱脱離時の加熱温度との関係を図11に示す。
[実施例11]
実施例8において、加速電圧を5kVとしたところを、3,5,10kVのいずれかとし、熱脱離処理の温度を400℃〜600℃に変化させたところを、500℃に固定し、ドーズ量を100〜100,000μC/cm2に変化させた以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
また、実施例9において、加速電圧を5kVとしたところを、3,5,10kVのいずれかとし、熱脱離処理の温度を400℃〜600℃に変化させたところを、525℃に固定し、ドーズ量を100〜100,000μC/cm2に変化させた以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
得られた3次元モールドの加工深さとドーズ量との関係を図12に示す。
実施例8において、加速電圧を5kVとしたところを、3,5,10kVのいずれかとし、熱脱離処理の温度を400℃〜600℃に変化させたところを、500℃に固定し、ドーズ量を100〜100,000μC/cm2に変化させた以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
また、実施例9において、加速電圧を5kVとしたところを、3,5,10kVのいずれかとし、熱脱離処理の温度を400℃〜600℃に変化させたところを、525℃に固定し、ドーズ量を100〜100,000μC/cm2に変化させた以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
得られた3次元モールドの加工深さとドーズ量との関係を図12に示す。
図12に示すように、炭素含有率がいずれの場合であっても、ドーズ量が増えるにしたがって、加工深さが深くなる様子が分かる。
ここで、熱脱離処理を行わず、露光のみの場合に形成された加工深さとドーズ量との関係を図13に示す。図13に示すように、露光のみであっても加工深さが深くなっている。
更に、露光のみで形成された加工深さと熱脱離処理を行った場合の加工深さの関係を、図14に示す。このときの加速電圧は5kVで、熱脱離処理温度は、Accuglass 312Bの場合には500℃、Accuglass 311の場合には525℃で行った。
図14に示すように、ドーズ量が100,000μC/cm2のときに、露光のみで形成した加工深さのほうが、熱脱離処理を行った場合の加工深さよりも深くなっていた。これは、熱脱離処理によって、レジスト層全体の膜厚が減り、膜減り現象が起こったためと思われる。
ここで、熱脱離処理を行わず、露光のみの場合に形成された加工深さとドーズ量との関係を図13に示す。図13に示すように、露光のみであっても加工深さが深くなっている。
更に、露光のみで形成された加工深さと熱脱離処理を行った場合の加工深さの関係を、図14に示す。このときの加速電圧は5kVで、熱脱離処理温度は、Accuglass 312Bの場合には500℃、Accuglass 311の場合には525℃で行った。
図14に示すように、ドーズ量が100,000μC/cm2のときに、露光のみで形成した加工深さのほうが、熱脱離処理を行った場合の加工深さよりも深くなっていた。これは、熱脱離処理によって、レジスト層全体の膜厚が減り、膜減り現象が起こったためと思われる。
[実施例12]
実施例9で作製した試料9に、実施例1と同様の方法で、但し、加速電圧を5kV、ドーズ量を500,1000又は2000μC/cm2で電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、実施例9と同様の方法で熱脱離処理による現像を行った。
実施例9で作製した試料9に、実施例1と同様の方法で、但し、加速電圧を5kV、ドーズ量を500,1000又は2000μC/cm2で電子線を照射した。このときのビーム電流は1nAとした。ビーム径は100nmであった。電子線照射後、実施例9と同様の方法で熱脱離処理による現像を行った。
得られた3次元モールドの、100nm設計で作製したラインについて、ライン幅の変動をAFM(原子間力顕微鏡;Atomic Force Micorscope)で測定した。測定領域は5μm×5μmで、この領域内を512本の走査線で測定した。
AFMにより画像処理された測定結果(例えば図15参照)から、色調が異なる部分の幅を計り、これをライン幅とした。ここでいうライン幅は、パターンの深さ変化に対して半値幅に該当しているものと推測される。本実施例では、ライン幅の変化を確認することを目的とし、AFMによるライン幅の測定方法では、ライン幅の変化という相対値を確認することが可能である。画像処理された測定結果の一例を図15及び図16に示す。図15及び図16は、加速電圧5kV、ドーズ量2000μC/cm2で形成したライン形状を、AFMによって画像処理したものであり、図15は、ライン形状のパターンを上面から観察した様子を示し、図16は、斜視的に観察した様子を示す。
AFMにより画像処理された測定結果(例えば図15参照)から、色調が異なる部分の幅を計り、これをライン幅とした。ここでいうライン幅は、パターンの深さ変化に対して半値幅に該当しているものと推測される。本実施例では、ライン幅の変化を確認することを目的とし、AFMによるライン幅の測定方法では、ライン幅の変化という相対値を確認することが可能である。画像処理された測定結果の一例を図15及び図16に示す。図15及び図16は、加速電圧5kV、ドーズ量2000μC/cm2で形成したライン形状を、AFMによって画像処理したものであり、図15は、ライン形状のパターンを上面から観察した様子を示し、図16は、斜視的に観察した様子を示す。
測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、ドーズ量が多くなってもライン幅が広がらず、設計寸法の100nmを維持できた。
[実施例13]
実施例12においてAccuglass 311を用いたところを、Accuglass 312Bに変更し、500℃で熱脱離処理した以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、ドーズ量が多くなってもライン幅が広がらず、設計寸法の100nmを維持できた。なお、有機成分(炭素成分)の多いAccuglass 312Bの方が、ライン幅が広がり易いことが分かった。
実施例12においてAccuglass 311を用いたところを、Accuglass 312Bに変更し、500℃で熱脱離処理した以外は同様にして、3次元モールドを作製した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、ドーズ量が多くなってもライン幅が広がらず、設計寸法の100nmを維持できた。なお、有機成分(炭素成分)の多いAccuglass 312Bの方が、ライン幅が広がり易いことが分かった。
[比較例1]
実施例12では熱現像処理によりパターンを形成したが、フッ酸緩衝液(BHF)(HF:NH4F=1:1混合液)中に90秒間浸漬した後、純水でリンスして現像を行なった以外は実施例12と同様の方法で3次元モールドを形成した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、熱現像処理に比べて、フッ酸緩衝液を用いた液体現像ではライン幅が広がっていることが明らかとなった。
実施例12では熱現像処理によりパターンを形成したが、フッ酸緩衝液(BHF)(HF:NH4F=1:1混合液)中に90秒間浸漬した後、純水でリンスして現像を行なった以外は実施例12と同様の方法で3次元モールドを形成した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、熱現像処理に比べて、フッ酸緩衝液を用いた液体現像ではライン幅が広がっていることが明らかとなった。
[実施例14]
実施例12及び実施例13では、設計寸法が100nmでパターンを形成したところを、設計寸法を50nmに変更した以外は同様の方法で、3次元モールドを作製した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図18に示す。設計寸法50nmに対して得られたライン幅は約60nmであるが、目的の寸法に近いパターンを得ることができた。また、ドーズ量が多くなってもライン幅は一定の値を示した。
実施例12及び実施例13では、設計寸法が100nmでパターンを形成したところを、設計寸法を50nmに変更した以外は同様の方法で、3次元モールドを作製した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図18に示す。設計寸法50nmに対して得られたライン幅は約60nmであるが、目的の寸法に近いパターンを得ることができた。また、ドーズ量が多くなってもライン幅は一定の値を示した。
[比較例2]
実施例12では熱現像処理により設計寸法が100nmのパターンを形成したが、フッ酸緩衝液(HF:NH4F=1:1混合液)中に90秒間浸漬した後、純水でリンスすることで現像し、設計寸法が50nmのパターンを形成した以外は実施例12と同様の方法で3次元モールドを形成した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、熱現像処理に比べて、フッ酸緩衝液を用いた液体現像ではライン幅が広がっていることが明らかとなった。
実施例12では熱現像処理により設計寸法が100nmのパターンを形成したが、フッ酸緩衝液(HF:NH4F=1:1混合液)中に90秒間浸漬した後、純水でリンスすることで現像し、設計寸法が50nmのパターンを形成した以外は実施例12と同様の方法で3次元モールドを形成した。
実施例12と同様の方法で測定されたライン線幅とドーズ量との関係を図17に示す。図17に示すように、熱現像処理に比べて、フッ酸緩衝液を用いた液体現像ではライン幅が広がっていることが明らかとなった。
10 基体
20 レジスト層
30 樹脂
40 ガラス
20 レジスト層
30 樹脂
40 ガラス
Claims (15)
- 基体上に、オルガノポリシロキサンで形成されるレジスト層を有する被加工体の該レジスト層に電子線を照射する照射工程と、電子線を照射した後のレジスト層を現像してレジスト層に凹凸部を形成する現像工程とを有する、3次元モールドの製造方法であって、
前記現像工程において、熱脱離処理で現像することを特徴とする3次元モールドの製造方法。 - 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基が、メチル基又はフェニル基であることを特徴とする請求項1に記載の3次元モールドの製造方法。
- 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基が、メチル基であることを特徴とする請求項1に記載の3次元モールドの製造方法。
- 前記熱脱離処理の加熱温度が、前記オルガノポリシロキサンのガラス転移温度以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の3次元モールドの製造方法。
- 前記オルガノポリシロキサンにおける有機基がメチル基であり、且つオルガノポリシロキサン中の有機基の含有率が5〜25質量%であるときに、
前記熱脱離処理の加熱温度が、600℃以下であることを特徴とする請求項4に記載の3次元モールドの製造方法。 - 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の3次元モールド。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の、基体上に凹凸部を有するレジスト層を設けてなる3次元モールドの製造方法によって製造された3次元モールドのレジスト層に、イオンビームを照射し、前記基体に凹凸部を形成する工程を有することを特徴とする凹凸部を有する基体からなる微細加工物の製造方法。
- 請求項7に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の加工部を有する微細加工物。
- ダイヤモンド、シリコン、ガラス、サファイア、グラッシーカーボン、又はシリコンカーバイドからなることを特徴とする請求項8に記載の微細加工物。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の方法によって製造された3次元モールドを成形用の型として用い、該3次元モールドに樹脂を押し付けて型を転写する工程と、押し付けた該3次元モールドと該樹脂とを剥離する工程と、を有することを特徴とする微細パターン成形品の製造方法。
- 請求項7に記載の方法によって製造された微細加工物を成形用の型として用い、該微細加工物に樹脂を押し付けて型を転写する工程と、押し付けた該微細加工物と該樹脂とを剥離する工程と、を有することを特徴とする微細パターン成形品の製造方法。
- 請求項10又は請求項11に記載の方法によって製造されてなり、線幅が100nm以下の加工部を有する微細パターン成形品。
- 請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の方法によって製造され3次元モールドを有する光学素子。
- 請求項7に記載の方法によって製造された微細加工物を有する光学素子。
- 請求項10又は請求項11に記載の方法によって製造された微細パターン成形品を有する光学素子。
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005262519 | 2005-09-09 | ||
JP2005262519 | 2005-09-09 | ||
JP2006051070 | 2006-02-27 | ||
JP2006051070 | 2006-02-27 | ||
PCT/JP2006/317856 WO2007029810A1 (ja) | 2005-09-09 | 2006-09-08 | 3次元モールドの製造方法、微細加工物の製造方法、微細パターン成形品の製造方法、3次元モールド、微細加工物、微細パターン成形品及び光学素子 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2007029810A1 true JPWO2007029810A1 (ja) | 2009-03-19 |
Family
ID=37835925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007534484A Pending JPWO2007029810A1 (ja) | 2005-09-09 | 2006-09-08 | 3次元モールドの製造方法、微細加工物の製造方法、微細パターン成形品の製造方法、3次元モールド、微細加工物、微細パターン成形品及び光学素子 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090176060A1 (ja) |
EP (1) | EP1930776A4 (ja) |
JP (1) | JPWO2007029810A1 (ja) |
WO (1) | WO2007029810A1 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009143089A (ja) * | 2007-12-13 | 2009-07-02 | Hitachi Industrial Equipment Systems Co Ltd | 微細構造転写用モールド及びその製造方法 |
CN102540297B (zh) * | 2010-12-15 | 2015-09-09 | 电子科技大学 | 微米级抗反射金属光栅的制备方法 |
JP5619939B2 (ja) * | 2013-03-01 | 2014-11-05 | 株式会社日立ハイテクノロジーズ | パターン転写方法 |
JP2017170853A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 大日本印刷株式会社 | 反射防止物品の賦型用金型、反射防止物品の製造方法 |
FI128629B (en) * | 2017-06-02 | 2020-09-15 | Dispelix Oy | Method for making a master plate and a master plate |
EP4336229A1 (en) * | 2022-08-03 | 2024-03-13 | Himax Technologies Limited | Optical element and method for manufacturing optical element |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5929853B2 (ja) * | 1977-10-25 | 1984-07-24 | 富士薬品工業株式会社 | 電子ビ−ムレジストの熱現像方法 |
JPS61193147A (ja) * | 1985-02-22 | 1986-08-27 | Toray Ind Inc | 微細レジストパタ−ンの形成方法 |
JPH0740111B2 (ja) * | 1985-11-07 | 1995-05-01 | 松下電器産業株式会社 | 微小光学素子の製造方法 |
JPH03182757A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-08 | Canon Inc | 凹凸パターンの形成方法 |
JPH03184319A (ja) * | 1989-12-13 | 1991-08-12 | Canon Inc | 凹凸パターンの形成方法 |
US6232046B1 (en) * | 1995-08-30 | 2001-05-15 | Deutsche Telekom Ag | Process for improving the contrast in the structure of 3-dimensional surfaces |
JP2002192500A (ja) * | 2000-12-22 | 2002-07-10 | Ricoh Opt Ind Co Ltd | 微細表面構造をもつ物品の製造方法 |
JP2003279716A (ja) * | 2002-03-20 | 2003-10-02 | Japan Science & Technology Corp | 回折光学素子の製造法 |
JP2005539393A (ja) * | 2002-09-18 | 2005-12-22 | 学校法人東京理科大学 | 表面加工方法 |
-
2006
- 2006-09-08 JP JP2007534484A patent/JPWO2007029810A1/ja active Pending
- 2006-09-08 WO PCT/JP2006/317856 patent/WO2007029810A1/ja active Application Filing
- 2006-09-08 US US11/991,477 patent/US20090176060A1/en not_active Abandoned
- 2006-09-08 EP EP06797710A patent/EP1930776A4/en not_active Withdrawn
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007029810A1 (ja) | 2007-03-15 |
EP1930776A4 (en) | 2008-11-26 |
EP1930776A1 (en) | 2008-06-11 |
US20090176060A1 (en) | 2009-07-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
McClelland et al. | Nanoscale patterning of magnetic islands by imprint lithography using a flexible mold | |
US20030071016A1 (en) | Patterned structure reproduction using nonsticking mold | |
US6656398B2 (en) | Process of making a pattern in a film | |
JP2007266384A (ja) | インプリント用モールド及びその製造方法 | |
JP4853706B2 (ja) | インプリント用モールド及びその製造方法 | |
JP2008126450A (ja) | モールド、その製造方法および磁気記録媒体 | |
US7452574B2 (en) | Method to reduce adhesion between a polymerizable layer and a substrate employing a fluorine-containing layer | |
US20070017899A1 (en) | Method of controlling the critical dimension of structures formed on a substrate | |
US20050167894A1 (en) | Patterned structure reproduction using nonsticking mold | |
Lan | Soft UV nanoimprint lithography and its applications | |
JPWO2007029810A1 (ja) | 3次元モールドの製造方法、微細加工物の製造方法、微細パターン成形品の製造方法、3次元モールド、微細加工物、微細パターン成形品及び光学素子 | |
JP2010184485A (ja) | インプリント用型、インプリント用型の製造方法及び再生方法 | |
JP5168795B2 (ja) | 3次元モールドの製造方法 | |
JP3892457B2 (ja) | ナノインプリントリソグラフィ方法および基板 | |
JP2007220797A (ja) | ナノインプリントリソグラフィ方法 | |
US7629596B2 (en) | Method of producing 3-D mold, method of producing finely processed product, method of producing fine-pattern molded product, 3-D mold, finely processed product, fine-pattern molded product and optical component | |
JP4802799B2 (ja) | インプリント法、レジストパターン及びその製造方法 | |
KR100876386B1 (ko) | 소프트 몰딩을 이용한 잔여층이 없는 레지스트 패턴형성방법 및 그 방법을 이용한 패턴화된 금속층의 형성방법 | |
EP1441868A2 (en) | Patterned structure reproduction using nonsticking mold | |
TWI389931B (zh) | 奈米壓印抗蝕劑及採用該奈米壓印抗蝕劑的奈米壓印方法 | |
JP4858030B2 (ja) | インプリント用モールド、インプリント用モールド製造方法およびパターン形成方法 | |
TW201031690A (en) | Application of benzocyclobutene for imprint technique and pattern forming method by the technique | |
Li et al. | Four-inch photocurable nanoimprint lithography using NX-2000 nanoimprinter | |
JP2007293046A (ja) | 3次元モールドの製造方法 | |
Stacey et al. | Compositions for dark-field polymerization and method of using the same for imprint lithography processes |