KR101294642B1 - 패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법 - Google Patents

패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101294642B1
KR101294642B1 KR1020137010666A KR20137010666A KR101294642B1 KR 101294642 B1 KR101294642 B1 KR 101294642B1 KR 1020137010666 A KR1020137010666 A KR 1020137010666A KR 20137010666 A KR20137010666 A KR 20137010666A KR 101294642 B1 KR101294642 B1 KR 101294642B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
photoresist layer
substrate
etching
hole
pattern
Prior art date
Application number
KR1020137010666A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130050393A (ko
Inventor
토모카즈 유메자와
Original Assignee
후지필름 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후지필름 가부시키가이샤 filed Critical 후지필름 가부시키가이샤
Publication of KR20130050393A publication Critical patent/KR20130050393A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101294642B1 publication Critical patent/KR101294642B1/ko

Links

Images

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
    • G03F7/265—Selective reaction with inorganic or organometallic reagents after image-wise exposure, e.g. silylation
    • 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
    • G03F7/0017—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor for the production of embossing, cutting or similar devices; for the production of casting means
    • 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
    • G03F7/09—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers
    • G03F7/105—Photosensitive materials characterised by structural details, e.g. supports, auxiliary layers having substances, e.g. indicators, for forming visible images
    • 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
    • G03F7/20—Exposure; Apparatus therefor
    • G03F7/2051—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source
    • G03F7/2053—Exposure without an original mask, e.g. using a programmed deflection of a point source, by scanning, by drawing with a light beam, using an addressed light or corpuscular source using a laser
    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/027—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34
    • H01L21/0271—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers
    • H01L21/0273—Making masks on semiconductor bodies for further photolithographic processing not provided for in group H01L21/18 or H01L21/34 comprising organic layers characterised by the treatment of photoresist layers
    • 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

Abstract

(과제) 기판에 주는 데미지를 억제하면서 포토레지스트층 상의 이물을 제거한다.
(해결 수단) 기판(11) 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층(12)을 형성한다. 포토레지스트층(12)에 레이저광을 조사하고, 포토레지스트층의 레이저광이 조사된 부분에 구멍부(13)를 형성한다. 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 포토레지스트층(12)을 에칭하고, 레이저광을 조사해서 구멍부(13)를 형성할 때에 발생한 이물을 제거한다.

Description

패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법{PATTERN FORMING METHOD, SUBSTRATE MANUFACTURING METHOD, AND MOLD MANUFACTURING METHOD}
본 발명은 패턴 형성방법에 관한 것이고, 더욱 상세하게는 히트 모드의 형상 변화가 가능한 포토레지스트층에 레이저광을 조사해서 패턴을 형성하는 패턴 형성방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 그러한 패턴 형성방법으로 형성된 패턴을 사용해서 표면에 요철 패턴을 갖는 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 패턴 형성방법을 사용해서 형성된 패턴으로부터 몰드를 제조하는 방법에 관한 것이다.
미세 요철 패턴의 형성방법으로서 히트 모드의 형상 변화가 가능한 포토레지스트층을 사용한 패턴 형성방법이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조). 이 패턴 형성방법에서는 우선 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 포토레지스트층을 형성하고, 이어서 그 포토레지스트층에 레이저광을 조사한다. 포토레지스트층에 있어서 레이저광이 조사된 부분이 레이저광의 에너지에 의해서 소실되어 포토레지스트층에 구멍부(오목부)가 형성된다. 이 패턴 형성방법은 현상 공정이 불필요하기 때문에 제조 공정을 간이화할 수 있다.
그런데, 상기 패턴 형성방법에서는 레이저광을 조사한 부분이 분해·승화·기화·비산 등의 화학 변화 및/또는 물리 변화를 일으킴으로써 구멍부가 형성되기 때문에 그 변화시에 이물이 발생하는 것이 알려져 있다(예를 들면 특허문헌 2 참조). 이 문제점에 대하여 특허문헌 2에서는 구멍부의 형성 후에 포토레지스트층에 대해서 반응하지 않는 액체를 사용해서 이물의 제거를 행한다. 그러한 액체를 사용해서 세정을 행함으로써 그 후의 공정에 있어서 포토레지스트층을 마스크로 해서 에칭을 행해서 기판 표면 상에 오목부를 형성했을 때 양호한 요철 형상을 형성할 수 있다.
일본 특허공개 2009-277335호 공보 일본 특허공개 2009-117019호 공보
그러나, 특허문헌 2에 있어서 액체를 사용해서 이물 제거(세정)를 행하면 그 액체의 포토레지스트층으로의 스며듬이 발생한다고 하는 문제가 있다. 이물 제거에 사용되는 액체는 포토레지스트층에는 반응하지 않는 액체이지만, 액체가 포토레지스트층을 통해서 포토레지스트층과 기판의 계면까지 스며들면 기판 표면에 데미지를 주어 포토레지스트층과 기판이 박리되기 쉬워진다고 하는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기를 감안하여, 기판에 주는 데미지를 억제하면서 구멍부 형성시에 발생한 이물을 제거할 수 있는 패턴 형성방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 그러한 패턴 형성방법을 이용한 기판 제조방법 및 몰드 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 상기 포토레지스트층에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과, 상기 구멍부를 형성하는 공정에 후속해서 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법을 제공한다.
본 발명의 패턴 형성방법에 있어서는 상기 에칭을 행하는 공정에 있어서의 에칭량이 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께에 따라서 결정되어도 좋다.
패턴 형성방법이 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 계측하는 공정을 더 갖고, 상기 계측하는 공정에서 계측된 두께에 기초해서 상기 에칭량이 결정되는 구성을 채용해도 좋다. 이 경우, 상기 계측하는 공정에 있어서, 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 복수의 측정 포인트에서 계측하고, 상기 계측된 복수의 측정 포인트에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께의 평균값을 구하며, 상기 구한 평균값에 기초해서 상기 에칭량이 결정되어도 좋다.
상기 에칭량은 상기 평균값의 1.05배 이상의 값으로 결정되어도 좋다. 또는 상기 평균값의 1.2배 이상의 값으로 결정되어도 좋다.
상기 계측하는 공정에 있어서, 또한 상기 복수의 측정 포인트에서 계측된 상기 포토레지스트층의 두께의 최대값과 최소값의 차에 기초해서 잔막 불균일을 구하고, 상기 평균값과 상기 잔막 불균일에 기초해서 상기 에칭량이 결정되도록 해도 좋다.
상기 대신에, 상기 계측하는 공정에 있어서, 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 복수의 측정 포인트에서 계측하고, 상기 계측된 복수의 측정 포인트에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께의 최대값에 기초해서 상기 에칭량이 결정되어도 좋다.
본 발명의 패턴 형성방법에 있어서, 상기 기판이 Si 기판이고, 상기 소정의 가스가 O2를 포함하는 가스이어도 좋다.
상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정에 있어서, 상기 구멍부가 형성될 때에 상기 포토레지스트층에 레이저광이 조사됨으로써 발생한 이물을 제거하는 구성인 것이 바람직하다.
본 발명은 또한 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하는 공정과, 상기 포토레지스트층에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과, 상기 구멍부의 형성 후, 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여, 상기 구멍부에 있어서 기판 표면을 노출시키는 공정과, 상기 기판 표면을 노출시키는 공정에 후속해서 상기 포토레지스트층을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 요철 패턴을 갖는 기판 제조를 제공한다.
본 발명의 기판 제조방법은 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정에 후속해서 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여 상기 기판 상의 상기 포토레지스트층을 제거하는 공정을 더 갖는 구성으로 할 수 있다.
상기 기판이 Si 기판이고, 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정에 있어서 SF6을 포함하는 가스를 사용해서 플라즈마 에칭을 행해도 좋다.
또한 본 발명은 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하여 포토레지스트 구성체를 제작하는 공정과, 상기 포토레지스트 구성체의 상기 포토레지스트층측의 면에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과, 상기 구멍부의 형성 후, 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트 구성체의 상기 포토레지스트층측의 면을 에칭하여, 상기 구멍부가 형성될 때에 상기 포토레지스트층에 레이저광이 조사됨으로써 발생한 이물을 제거하는 공정과, 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정 후에 상기 포토레지스트 구성체를 원반으로서 사용해서 상기 원반 상에 형성된 요철 패턴을 몰드에 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 몰드 제조방법을 제공한다.
본 발명의 몰드 제조방법은 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정에서 상기 구멍부에 있어서 기판 표면을 노출시키고, 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정과 상기 요철 패턴을 전사하는 공정 사이에 상기 포토레지스트층을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 더 갖는 구성을 채용할 수 있다.
상기에 추가해서, 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정과 상기 요철 패턴을 전사하는 공정 사이에 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여 상기 기판 상의 상기 포토레지스트층을 제거하는 공정을 갖는 구성으로 할 수도 있다.
(발명의 효과)
본 발명의 패턴 형성방법에서는 기판 상에 형성된 포토레지스트층에 대해서 레이저광을 조사해서 구멍부를 형성한 후에 포토레지스트층에 대해서 가스 에칭을 행한다. 가스 에칭을 행함으로써 레이저광을 조사함으로써 구멍부를 형성할 때에 발생한 이물을 제거할 수 있다. 본 발명에서는 이물 제거시에 드라이 에칭의 방법을 사용하고 있고, 액체를 사용해서 이물 제거를 행할 경우에 비해서 이물 제거시에 기판에 주는 데미지를 낮게 억제할 수 있다. 또한, 포토레지스트층에 형성된 구멍부가 복수 있을 때에 포토레지스트층에 대해서 가스 에칭을 행해서 복수의 구멍부 중 적어도 일부에 있어서 기판을 노출시키는 구성으로 했을 경우 구멍부의 깊이 불균일을 억제할 수 있다. 특히, 모든 구멍부에 있어서 기판이 노출되도록 가스 에칭에 있어서의 에칭량을 결정하는 것으로 했을 경우는 구멍부의 깊이를 거의 같은 깊이로 일치시킬 수 있다.
본 발명의 기판 제조방법은 기판 표면에 본 발명의 패턴 형성방법을 이용해서 형성된 요철 패턴을 갖는 기판을 제작할 수 있다. 또한, 본 발명의 몰드 제조방법은 본 발명의 패턴 형성방법을 이용해서 형성된 요철 패턴에 대응하는 패턴의 몰드를 제작할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 패턴 형성방법에 의한 패턴 형성의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 1b는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 패턴 형성방법에 의한 패턴 형성의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 1c는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 패턴 형성방법에 의한 패턴 형성의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 1d는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 패턴 형성방법에 의한 패턴 형성의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 1e는 본 발명의 제 1 실시형태에 의한 패턴 형성방법에 의한 패턴 형성의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 2는 이물 제거의 평가 결과를 나타낸 표이다.
도 3a는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 기판 제조방법에 의한 기판 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 기판 제조방법에 의한 기판 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 3c는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 기판 제조방법에 의한 기판 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 3d는 본 발명의 제 3 실시형태에 의한 기판 제조방법에 의한 기판 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 4는 기판에 형성되는 오목부의 깊이 불균일의 평가 결과를 나타낸 표이다.
도 5a는 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 몰드 방법에 의한 몰드 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
도 5b는 본 발명의 제 4 실시형태에 의한 몰드 방법에 의한 몰드 제작의 과정을 나타낸 단면도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다. 본 발명의 제 1 실시형태는 포토레지스트층에 패턴을 형성하는 방법에 관한 것이다. 도 1a∼도 1e는 패턴 형성의 제조 과정을 나타내고 있다. 기판(11) 상에 소정의 막두께로 포토레지스트층(12)을 형성한다(도 1a). 기판(11)으로는, 예를 들면 규소 기판을 사용한다. 포토레지스트층(12)의 재료로는 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소를 사용한다. 보다 상세하게는 강한 광이 조사되었을 때에 광이 열로 변환되고, 그 열에 의해 재료가 형상 변화해서 구멍부를 형성 가능한 재료를 사용한다. 포토레지스트층(12)의 재료로는, 예를 들면 추기형의 광기록 매체의 기록층에 사용되는 기록 재료를 사용할 수 있다.
기판(11)과 포토레지스트층(12)은 포토레지스트 구성체(10)를 구성한다. 포토레지스트 구성체(10)의 포토레지스트층(12)측의 면에 레이저빔을 집광하여(도 1b) 레이저가 조사된 부분에 구멍부(13)를 형성한다(도 1c). 이때 사용되는 레이저빔의 파장은 포토레지스트층(12)에 사용되는 재료에 따라서 적당히 선택하면 좋다. 또한, 레이저 파워나 레이저 주사할 때의 선속도 등은 얻고 싶은 구멍부의 깊이 등에 따라서 적당히 조정해 두면 좋다. 레이저빔을 포토레지스트층(12) 상의 소망의 위치에 조사하여 포토레지스트층(12)에 소망의 요철 패턴을 형성한다. 이때, 포토레지스트층(12) 상에는 구멍부(13)를 형성할 때에 이물(도시 생략)이 발생한다.
계속해서, 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 포토레지스트 구성체(10)의 포토레지스트층(12)측의 면을 에칭한다(도 1d). 이 에칭에는 기판(11)에 대해서 반응하지 않는 가스를 사용한다. 예를 들면 기판(11)에 규소 기판을 사용했을 때는 O2 가스를 사용할 수 있다. 가스 에칭을 행함으로써 포토레지스트층(12)의 막두께는 전체적으로 감소한다(도 1e). 이때, 포토레지스트층(12) 상에 존재하는 구멍부(13)를 형성할 때에 발생한 이물이 제거된다.
가스 에칭에 의해 이물을 제거할 수 있는 이유는 다음과 같이 생각된다. 즉, 포토레지스트층(12) 상에 레이저광을 조사함으로써 발생하는 이물은 포토레지스트층(12)의 재료가 열 등에 의해 변질되어서 발생한다고 생각되고, 포토레지스트층(12)의 재료에 비해서 저분자화되어 있다고 생각된다. 그러한 저분자화된 이물을 포함하는 포토레지스트층(12)에 대해서 예를 들면 O2 플라즈마 에칭을 행함으로써 포토레지스트층(12)의 막두께가 전체적으로 감소하는 반면, 저분자화된 이물이 포토레지스트층(12)으로부터 벗겨져 이물이 제거되는 것으로 생각된다.
본 발명자는 이물 제거의 효과를 확인하기 위해서, 복수의 에칭 조건에서 이물이 얼마만큼 제거될 수 있는지를 확인하는 실험을 행했다. 이 실험에서는 기판(11)으로서 두께 0.5㎜의 규소 기판(100)을 사용했다. 포토레지스트층(12)으로는 하기 화학식의 색소 재료(옥소놀 색소)를 사용했다. 이 색소 재료 2g을 TFP(테트라플루오로프로판올) 용제 100㎖에 용해하여 규소 기판 상에 스핀 코트로 도포했다. 스핀 코트한 색소 레지스트층의 막두께는 110nm였다.
Figure 112013036809633-pct00001
이어서, 상기 색소 레지스트 구성체의 색소 레지스트층측의 면에 대하여 Pulsetec Industrial, Co., Ltd. 제품 NEO1000(파장 405nm, NA 0.85)을 사용해서 레이저 노광을 행했다. 레이저 노광 조건은 하기와 같다.
· 레이저 피딩 피치 0.2㎛
· 선속 5㎧
· 기록 신호 25㎒(듀티비 20%)의 방형파
· 레이저 출력 3.5㎽
상기 레이저 노광을 행한 색소 레지스트 구성체의 샘플을 복수개 제작했다. 제작한 각 샘플에 대하여 에칭 시간을 바꾸면서 에칭 장치(Shinko Seiki 제품 EXAM)를 사용해서 O2 플라즈마 에칭을 실시했다. O2 플라즈마 에칭의 에칭 조건은 하기와 같다.
· 투입 전력 50W
· O2 가스 유량 100sccm(압력 18㎩)
· 에칭 시간 10초~70초(10초 단위)
O2 플라즈마 에칭 후, 각 색소 레지스트 구성체(각 샘플)의 색소 레지스트층 표면을 원자간력 현미경(AFM, Japan Veeco 제품 Nanoscope V)을 사용하여 관찰해서 이물의 개수를 카운트하고, 평가했다. 관찰 영역은 2㎛×2㎛로 했다. 이 관찰을 레이저 노광 후에 O2 에칭을 실시하지 않은 색소 레지스트 구성체에 대해서도 행했다.
도 2는 평가 결과를 나타낸다. O2 에칭하지 않은 샘플(도 2의 표의 No.1)에서는 이물의 개수는 168개였다. O2 에칭을 10초 행한 샘플(No.2)에서는 색소 레지스트층의 에칭 두께는 17.5㎚가 되었다. 즉 색소 레지스트층의 막두께는 17.5㎚ 감소했다. 이때, 이물의 개수는 137개가 되었다. O2 에칭을 20초 행한 샘플(No.3)에서는 색소 레지스트층의 에칭 두께는 37.5㎚가 되고, 이물의 개수는 116개가 되었다. 이하, No.4∼No.8에 나타내어지는 바와 같이 에칭 시간이 증가할수록 색소 레지스트층의 에칭 두께는 증가하고, 이물의 개수는 감소했다.
도 2에 나타낸 평가 결과로부터, O2 에칭을 행함으로써 에칭을 행하지 않은 경우에 비해서 색소 레지스트 상의 이물의 개수를 감소시킬 수 있는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 에칭 시간을 30초 이상으로 하면 이물의 개수는 100개 이하가 되어 양호하게 이물을 제거할 수 있는 것을 알 수 있었다.
본 실시형태에서는 기판(11) 상에 형성된 포토레지스트층(12) 상에 레이저광을 조사해서 구멍부(13)를 형성하고, 포토레지스트층(12)을 가스 에칭으로 에칭한다. 가스 에칭을 행함으로써 레이저광을 조사해서 구멍부(13)를 형성할 때에 발생하는 이물을 포토레지스트층(12)으로부터 제거할 수 있다. 또한, 본 실시형태에서는 이물의 제거에 드라이 에칭의 방법을 사용하고 있기 때문에 웨트 에칭에서 문제가 되는 에칭액의 번짐의 문제가 발생하지 않아 기판(11)에 데미지를 주는 일 없이 이물의 제거가 가능하다.
계속해서, 본 발명의 제 2 실시형태를 설명한다. 제 1 실시형태에 있어서 포토레지스트층(12)에 대하여 동일한 레이저 노광 조건에서 레이저빔의 조사를 행하여 포토레지스트층(12) 상에 복수의 구멍부(13)를 형성했을 때(도 1c), 형성되는 구멍부(13)의 깊이는 균일하게 되지 않고 구멍부(13)의 깊이에는 비교적 큰 불균일이 존재한다. 제 2 실시형태는 제 1 실시형태의 패턴 형성방법에 있어서 레이저광 조사에 의해 형성된 구멍부(13)의 깊이 불균일의 저감을 도모한다.
본 실시형태에서는 구멍부(13)의 위치에 있어서의 포토레지스트층(12)의 막두께(이하, 구멍부의 잔막이라고도 함)에 기초해서 구멍부 형성 후의 가스 에칭의 공정(도 1d, 도 1e)에 있어서의 에칭량을 결정한다. 예를 들면, 구멍부(13)의 형성 후에 구멍부의 잔막을 계측하는 공정을 추가한다. 구멍부의 잔막은 구멍부 형성 전(도 1a)의 포토레지스트층(12)의 막두께와, 구멍부 형성 후(도 1c)의 구멍부(13)의 깊이의 차로 구한다. 계측된 구멍부의 잔막에 기초해서 가스 에칭을 행해서 이물을 제거할 때의 에칭량을 결정한다.
구멍부의 잔막을 계측하는 공정에서는, 예를 들면 포토레지스트층(12) 상에 형성된 다수의 구멍부(13) 중 몇 개의 측정 포인트, 예를 들면 10군데의 측정 포인트에 대해서 구멍부의 잔막을 계측한다. 또는 모든 구멍부의 잔막을 계측해도 좋다. 복수의 측정 포인트에 대해서 계측한 구멍부의 잔막의 평균값을 구하고, 그 평균값에 기초해서 에칭량을 결정한다. 예를 들면, 상정되는 구멍부의 잔막의 평균에 대한 구멍부의 잔막의 불균일이 10%이면 가스 에칭에 있어서의 에칭량을 구멍부의 잔막의 평균값의 1.05배 이상으로 결정한다.
에칭량을 구멍부의 잔막의 평균값의 1.05배로 설정할 경우, 구멍부의 잔막의 불균일이 10% 이내에 속해 있으면 가스 에칭을 행해서 포토레지스트층(12)의 막두께를 결정한 에칭량만큼 전체적으로 감소시킴으로써 각 구멍부(13)의 위치에 있어서 기판(11)의 표면을 노출시킬 수 있다. 그 경우, 각 구멍부(13)의 깊이를 기판(11) 상에 형성한 포토레지스트층(12)의 막두께로부터 가스 에칭에 있어서의 에칭량의 분만큼 감소한 깊이로 균일화할 수 있다.
상기에서는 에칭량이 상정한 구멍부의 깊이의 불균일에 대해서 결정되었지만, 복수의 측정 포인트에 있어서의 구멍부의 잔막의 계측 결과로부터 구멍부의 잔막의 최대값과 최소값을 구하고, 그 차분을 잔막의 불균일량으로서 구하며, 구한 불균일량에 기초해서 에칭량을 결정하도록 해도 좋다. 예를 들면, 에칭량을 구멍부의 잔막의 평균값보다 구한 불균일량의 반만큼 큰 값 이상으로 한다. 이와 같이 에칭량을 결정함으로써 각 구멍부(13)의 위치에 있어서 기판(11)의 표면을 노출시킬 수 있다.
또는 불균일을 구하는 대신에 구멍부의 잔막의 최대값을 구하고, 에칭량을 그 최대값 이상으로 해도 좋다. 이 경우도, 각 구멍부에 있어서 기판(11)의 표면을 노출시킬 수 있다. 또한, 경험적으로 구멍부의 잔막의 평균값에 대한 구멍부의 잔막의 불균일이 40%까지 있는 경우는 없는 것을 알고 있다. 이 때문에, 에칭량을 구멍부의 잔막의 평균값의 1.2배 이상으로 해도 좋다. 이 경우도 또한, 각 구멍부에 있어서 기판(11)의 표면을 노출시킬 수 있고, 구멍부의 깊이를 균일화할 수 있다.
또한, 에칭량의 상한에 대해서는 특별히 제한은 없다. 단, 에칭량을 증가시키는 만큼 포토레지스트층(12)의 막두께가 감소하게 되고, 그것에 따라 구멍부의 깊이도 감소한다. 에칭량의 상한은 기판(11) 상에 형성한 포토레지스트층(12)의 막두께와, 얻고 싶은 구멍부의 깊이의 관계로부터 적당히 정해진다. 또한, 상기에서는 구멍부의 잔막을 실제로 계측하고, 그 계측 결과에 기초해서 에칭량을 결정하는 것으로 했지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 사전에 레이저 노광 조건과 형성되는 구멍부의 깊이, 그 불균일과의 관계를 교정해 두고, 그 관계를 이용해서 에칭량을 결정하도록 해도 좋다.
본 실시형태에서는 구멍부 형성 후의 구멍부의 잔막에 따라서 가스 에칭을 행해서 이물을 제거할 때의 에칭량을 결정한다. 적어도 몇 개의 구멍부(13)의 위치에 있어서 기판(11)의 표면이 노출되도록 에칭량을 결정함으로써 가스 에칭 종료시의 상태(도 1e)에 있어서 구멍부(13)의 깊이의 불균일을 가스 에칭을 행하지 않을 경우에 비해서 억제할 수 있다. 특히, 각 구멍부(13)의 위치에 있어서 기판(11)의 표면이 모두 노출되도록 에칭량을 결정함으로써 각 구멍부(13)의 깊이를 균일화할 수 있다.
이어서, 본 발명의 제 3 실시형태를 설명한다. 본 실시형태는 포토레지스트층에 형성된 요철의 패턴을 이용해서 요철 패턴을 갖는 기판을 제조하는 방법에 관한 것이다. 포토레지스트층(12)의 요철 패턴의 형성에는 제 2 실시형태에 있어서의 패턴 형성방법을 이용한다. 즉, 기판(11) 상에 포토레지스트층(12)을 형성하고(도 1a), 포토레지스트층(12) 상에 레이저빔을 조사해서 구멍부(13)를 형성하며(도 1b, 도 1c), 가스 에칭을 행해서 포토레지스트층(12) 상의 이물을 제거한다(도 1d, 도 1e). 또한, 가스 에칭에 있어서는 구멍부(13)의 위치에 있어서의 기판(11)의 표면을 노출시켜서 구멍부(13)의 깊이를 균일화시킨다.
도 3a∼도 3d는 요철 패턴을 갖는 기판의 제조 과정을 나타내고 있다. 이물 제거 및 구멍부(13)의 깊이의 균일화를 위해 가스 에칭을 행하는 공정에 후속해서 포토레지스트층(12)을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서(도 3a) 기판(11)에 오목부(14)를 형성한다(도 3b). 플라즈마 에칭에는 SF6을 포함하는 가스를 사용할 수 있다. 에칭 가스에는 SF6과 CH3를 소정의 비율로 혼합한 가스를 사용해도 좋다. 포토레지스트층(12)을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행함으로써 기판(11) 표면의 구멍부(13)의 위치에 대응한 위치에 오목부(14)를 형성할 수 있다. 이 오목부(14)는 구멍부(13)의 형성 후에 가스 에칭을 행해서 구멍부 형성시에 발생한 이물이 제거되어 있기 때문에 이물의 영향을 받지 않고 양호하게 형성할 수 있다.
오목부(14)의 형성 후, 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 포토레지스트층(12)을 에칭하고(도 3c), 기판(11)의 표면에 잔존하는 포토레지스트층(12)을 제거한다(도 3d). 이 에칭에는 기판(11)이 규소 기판이면 O2 가스를 사용할 수 있다. 포토레지스트층(12)을 제거함으로써 표면에 요철 패턴이 형성된 기판(11)(포토레지스트 구성체(10))을 얻을 수 있다. 기판(11)의 에칭을 행하기 전에 실시하는 포토레지스트층(12) 상의 이물을 제거하는 공정에 있어서 구멍부(13)의 깊이를 균일화해 둠으로써 기판(11) 상의 형성되는 오목부(14)의 깊이의 불균일을 억제할 수 있다.
본 발명자는 복수의 에칭 조건에서 이물 제거의 공정(도 1d, 도 1e)을 행하고, 이물 제거의 공정에 있어서의 에칭량(에칭 시간)이 기판(11)에 형성되는 오목부(14)의 깊이의 불균일에 어떤 영향을 주는지를 확인하는 실험을 행했다. 이 실험에서는 기판(11)으로서 두께 0.5㎜의 규소 기판(100)을 사용했다. 포토레지스트층(12)으로는 하기 화학식의 색소 재료를 사용했다. 이 색소 재료 2g을 TFP(테트라플루오로프로판올) 용제 100㎖에 용해하고, 규소 기판 상에 스핀 코트로 도포했다. 스핀 코트한 색소 레지스트층의 막두께는 110nm였다.
Figure 112013036809633-pct00002
이어서, 상기 색소 레지스트 구성체의 색소 레지스트층측의 면에 대하여 Pulsetec Industrial, Co., Ltd. 제품 NEO1000(파장 405nm, NA 0.85)을 사용해서 레이저 노광을 행해서 색소 레지스트층에 도트 형상의 구멍부를 형성했다. 레이저 노광 조건은 하기와 같다.
· 레이저 피딩 피치 0.2㎛
· 선속 5㎧
· 기록 신호 25㎒(듀티비 20%)의 방형파
· 레이저 출력 3.5㎽
상기 레이저 노광을 행한 색소 레지스트 구성체의 샘플을 복수개 제작했다. 제작한 각 샘플에 대하여 에칭 장치(Shinko Seiki 제품 EXAM)를 사용해서 O2 가스에 의한 플라즈마 에칭(이물 제거의 공정)을 에칭 시간을 바꾸면서 실시했다. 이 O2 플라즈마 에칭(제 1의 O2 에칭)의 에칭 조건은 하기와 같다.
· 투입 전력 50W
· O2 가스 유량 100sccm(압력 18㎩)
· 에칭 시간 40초~50초(2초 단위), 60초
제 1의 O2 에칭 후의 각 샘플(색소 레지스트 구성체)에 대하여 에칭 장치(Shinko Seiki 제품 EXAM)를 사용해서 SF6 가스에 의한 플라즈마 에칭(이물 제거의 공정)을 실시했다. 에칭 조건은 하기와 같다.
· 투입 전력 150W
· SF6 가스 압력 10㎩
· 에칭 시간 10초
SF6에 의한 플라즈마 에칭 후, 각 샘플에 대하여 에칭 장치(Shinko Seiki 제품 EXAM)를 사용해서 O2 플라즈마 에칭(에싱)을 실시했다. 이 O2 플라즈마 에칭(제 2의 O2 에칭)의 에칭 조건은 하기와 같다.
· 투입 전력 180W
· O2 가스 유량 100sccm(압력 18㎩)
· 에칭 시간 40초
제 2의 O2 에칭(에싱)한 후, 각 색소 레지스트 구성체(각 샘플)의 오목부가 형성된 규소 기판 표면을 원자간력 현미경(AFM, Japan Veeco 제품 Nanoscope Ⅴ)을 사용해서 관찰했다. 관찰 영역은 2㎛×2㎛로 했다. 규소 기판 표면을 관찰하여 규소 기판에 형성된 도트 형상의 오목부의 깊이와 그 불균일을 계측했다.
비교예로서 이물 제거의 공정 이후의 공정을 행하지 않은 샘플, 바꿔 말하면 레이저 노광을 행한 상태의 샘플(도 1c)에 대해서 상기와 같은 관찰을 행했다. 그 샘플에 있어서의 색소 레지스트층의 표면을 관찰하여 색소 레지스트층에 형성된 도트 형상의 구멍부의 깊이와 그 불균일을 계측했다. 또한, 이물 제거의 공정을 행하지 않고, SF6 플라즈마 에칭의 에칭 시간을 37초로 한 샘플을 준비하고, 그 샘플에 대해서 상기와 같은 관찰을 행했다. 이 샘플의 제 2의 O2 에칭에 있어서의 에칭 조건은 상기와 마찬가지로 했다. 그 샘플의 규소 기판 표면을 관찰하여 기판 표면에 형성된 도트 형상의 오목부의 깊이와 그 불균일을 계측했다.
도 4는 계측 결과를 나타낸다. 레이저 노광 후에 이물 제거를 행하지 않은 샘플(도 4의 표의 No.1)에서는 색소 레지스트층의 구멍부의 깊이(도트 깊이)의 평균은 55㎚가 되었다. 또한, 도트 깊이의 최대는 57.5㎚가 되고, 최소는 52.1㎚가 되었다. 도트 깊이의 최대와 최소의 차인 불균일 양은 5.4㎚가 되고, 깊이 평균에 대한 불균일은 9.8%가 되었다. 이 샘플에 있어서의 계측 결과로부터 알 수 있듯이 레이저빔 조사에 의해 색소 레지스트층에 형성된 구멍부는 깊이 평균에 대해서 10% 정도의 불균일을 갖는다.
이물 제거를 행하지 않고 SF6 에칭을 행한 샘플(No.2)에서는 도트 깊이의 평균(74.4㎚)에 대하여 도트 깊이 불균일 양은 18.7㎚가 되며, 도트 깊이 평균에 대한 불균일은 25.1%가 되었다. 이 샘플이 나타낸 바와 같이 색소 레지스트층에 형성된 구멍부의 깊이 불균일은 색소 레지스트층을 마스크로 해서 에칭을 행함으로써 형성되는 규소 기판 표면의 오목부의 깊이 불균일에 큰 영향을 준다.
No.3∼No.8은 에칭 시간을 바꾸면서 이물 제거의 공정에 상당하는 제 1의 O2 에칭을 행한 후에 SF6 플라즈마 에칭을 행하고, 그 후 에싱에 상당하는 제 2의 O2 에칭을 행한 샘플의 계측 결과를 나타내고 있다. No.3 및 No.4의 샘플은 제 1의 O2 에칭 시간이 짧아 구멍부의 평균 잔막에 대한 에칭량의 비율이 각각 96.5%, 101.6%가 되었다. 이들 샘플에서는 색소 레지스트층에 형성된 구멍부의 깊이 불균일이 비교적 큰 값(10% 정도)을 취하기 때문에 제 1의 O2 에칭을 행한 후에 모든 구멍부의 위치에 있어서 기판 표면을 노출시키는 것이 불가능하여 기판 표면이 노출된 부분과 노출되지 않는 부분이 혼재하게 된다고 생각된다.
No.3 및 No.4의 샘플에서는 색소 레지스트층을 마스크로 해서 SF6 에칭을 행함으로써 형성되는 규소 기판 표면의 오목부의 깊이 불균일이 각각 22.6%, 10.5%가 되었다. 이와 같이 불균일이 커진 이유는 SF6 에칭할 때 기판 표면이 노출된 부분과 노출되지 않는 부분이 혼재하기 때문이라고 생각된다. 특히 No.4의 샘플에 주목하면 제 1의 O2 에칭의 에칭량을 구멍부의 평균 잔막보다 크게 하고 있지만, 규소 기판 표면에 형성되는 오목부의 깊이 불균일은 10.5%가 되고, No.1의 샘플에 있어서의 색소 레지스트층에 형성된 구멍부의 깊이 불균일(9.8%)보다 불균일이 커졌다.
한편, No.5∼No.8의 샘플에서는 색소 레지스트층에 형성된 구멍부의 깊이 격차(9.8%)에 대하여 105% 이상의 에칭량으로 제 1의 O2 에칭을 실시하고 있다. 이들 샘플에서는 규소 기판 표면의 오목부의 깊이 불균일이 각각 4.2%, 4.2%, 3.9%, 3.8%가 되었다. 이들 계측 결과로부터 색소 레지스트층의 구멍부의 깊이 불균일이 10% 정도일 때 평균 잔막에 대한 에칭량의 비율을 1.05(105%) 이상으로 함으로써 도트 깊이의 불균일을 4% 전후로 낮게 억제할 수 있다고 하는 것을 알 수 있었다.
특히, 색소 레지스트층을 마스크로 해서 사용하고, 규소 기판을 에칭해서 오목부를 형성할 경우에는 규소 기판의 에칭 전에 구멍부의 위치에 있어서 기판 표면을 노출시키는 것이 중요하다. 그것을 위해서는 SF6 에칭을 행하기 전에 실시되는 이물 제거를 겸해서 행해지는 제 1의 O2 에칭에 있어서 색소 레지스트층에 형성된 구멍부의 깊이 평균으로부터 깊이 불균일의 절반의 분만큼 큰 값 이상의 에칭량으로 색소 레지스트층을 에칭하는 것이 중요하다.
본 실시형태에서는 기판(11) 상에 형성된 포토레지스트층(12)에 레이저광을 조사해서 구멍부(13)를 형성하고, 가스 에칭을 행해서 포토레지스트층(12) 상의 이물을 제거하며, 포토레지스트층(12)을 마스크로 해서 기판(11)의 에칭을 행한다. 이렇게 함으로써 포토레지스트층(12)에 형성된 구멍부(13)의 패턴으로 기판(11)의 표면에 오목부(14)를 형성할 수 있다. 그때, 기판(11)의 에칭 전에 가스 에칭을 행함으로써 포토레지스트층(12) 상의 이물이 제거되어 있기 때문에 기판(11)에 이물의 영향을 받지 않는 양호한 오목부를 형성할 수 있다. 특히, 이물 제거시의 에칭에 있어서, 각 구멍부의 위치에 있어서 기판 표면이 노출되도록 에칭량을 정함으로써 기판(11)에 형성되는 오목부의 깊이 불균일을 억제할 수 있다.
계속해서, 본 발명의 제 4 실시형태를 설명한다. 본 실시형태는 제 3 실시형태에서 제조된 요철 패턴을 갖는 기판을 사용해서 몰드를 제조하는 방법에 관한 것이다. 요철 패턴을 갖는 기판의 제조에는 제 3 실시형태에 있어서의 기판 제조방법이 사용된다. 즉, 기판(11) 상에 포토레지스트층(12)을 형성하고(도 1a), 포토레지스트층(12) 상에 레이저빔을 조사해서 구멍부(13)를 형성하며(도 1b, 도 1c), 가스 에칭을 행해서 포토레지스트층(12) 상의 이물을 제거한다(도 1d, 도 1e). 그 후, 포토레지스트층(12)을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서 기판(11)의 표면에 오목부(14)를 형성하고(도 3a, 도 3b), 에싱을 행해서 포토레지스트층(12)을 제거한다(도 3c, 도 3d).
도 5a 및 도 5b는 요철 패턴을 갖는 몰드의 제조 과정을 나타내고 있다. 에싱을 행하는 공정에 후속해서 기판(11)의 요철 패턴이 형성된 측의 면에 예를 들면 금속층(15)을 적층한다(도 5a). 이 공정에 있어서는, 예를 들면 기판(11) 상에 얇은 도전막을 형성하고, 그 기판(11)을 소정의 도금액에 넣어서 전기 도금 처리를 행해서 금속층(15)을 소정의 두께로 기판(11) 상에 형성한다. 금속층(15)을 기판(11)으로부터 분리함으로써 기판(11) 상에 형성된 요철 패턴이 전사된 금속 몰드가 얻어진다(도 5b). 이 금속 몰드의 재료로는, 예를 들면 니켈을 사용할 수 있다.
금속 몰드의 제작에 있어서 포토레지스트층(12)에 레이저광을 조사해서 구멍부(13)가 형성된 후에 가스 에칭을 행해서 구멍부 형성시에 발생한 이물이 제거되어 있기 때문에 금속 몰드의 표면에 이물의 영향을 받지 않는 양호한 요철 패턴을 전사할 수 있다. 또한, 이물 제거시의 에칭량을 적절하게 설정하고, 구멍부(13)에 있어서 기판(11)의 표면이 노출되도록 가스 에칭을 행함으로써 금속 몰드에 전사되는 요철 패턴의 패턴 높이(패턴 깊이)의 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 제 4 실시형태에서는 기판(11)에 요철 패턴을 형성하고, 에싱을 행해서 포토레지스트층(12)을 제거한 상태의 포토레지스트 구성체(10)(기판(11))를 원반으로서 사용해서 요철 패턴의 전사를 행하는 예를 설명했지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면, 포토레지스트층(12)에 레이저 조사를 행해서 구멍부(13)를 형성하고, 그 후 가스 에칭을 행해서 이물을 제거한 포토레지스트 구성체(10)(도 1e)를 원반으로서 사용해서 요철 패턴의 전사를 행하는 것도 가능하다. 이때, 이물 제거의 에칭에 있어서 구멍부(13)의 깊이를 균일화함으로써 전사되는 요철 패턴의 패턴 높이의 불균일을 억제할 수 있다.
또한, 제 3 실시형태에서는 플라즈마 에칭을 행해서 기판(11)에 오목부(14)를 형성한 후에 에싱을 행해서 포토레지스트층(12)을 제거하는 예를 설명했지만, 이것에는 한정되지 않는다. 예를 들면 에싱의 공정은 생략해도 좋다. 예를 들면 제 4 실시형태에 있어서, 도 3b에 나타낸 포토레지스트층(12)이 잔존한 상태의 포토레지스트 구성체(10)를 원반으로서 사용해서 몰드에 요철 패턴을 전사해도 좋다. 몰드의 재료는 금속에는 한정되지 않고, 요철 패턴의 전사도 전기 도금 처리에는 한정되지 않는다.
포토레지스트층에 대해서, 상기 실시형태에서는 상기 화학식의 옥소놀 색소를 사용하는 예를 설명했지만, 포토레지스트층은 상기 화학식에서 나타낸 색소에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 하기의 화학식으로 나타내어지는 색소를 사용할 수도 있다.
Figure 112013036809633-pct00003
이상, 본 발명을 그 바람직한 실시형태에 기초해서 설명했지만, 본 발명의 패턴 형성방법, 기판 제조방법, 몰드 제조방법은 상기 실시형태에만 한정되는 것은 아니고, 상기 실시형태의 구성으로부터 다양한 수정 및 변경을 실시한 것도 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트층에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과,
    상기 구멍부를 형성하는 공정에 후속해서 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에칭을 행하는 공정에 있어서의 에칭량은 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께에 따라서 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 계측하는 공정을 더 갖고, 상기 계측하는 공정에서 계측된 두께에 기초해서 상기 에칭량이 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 계측하는 공정에 있어서 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 복수의 측정 포인트에서 계측하고, 상기 계측된 복수의 측정 포인트에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께의 평균값을 구하며, 상기 구한 평균값에 기초해서 상기 에칭량이 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 에칭량은 상기 평균값의 1.05배 이상인 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 에칭량은 상기 평균값의 1.2배 이상인 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 계측하는 공정에서 있어서 또한 상기 복수의 측정 포인트에서 계측된 상기 포토레지스트층의 두께의 최대값과 최소값의 차에 기초해서 잔막 불균일을 구하고, 상기 평균값과 상기 잔막 불균일에 기초해서 상기 에칭량이 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 계측하는 공정에 있어서 상기 구멍부에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께를 복수의 측정 포인트에서 계측하고, 상기 계측된 복수의 측정 포인트에 있어서의 상기 포토레지스트층의 두께의 최대값에 기초해서 상기 에칭량이 결정되는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판은 Si 기판이고, 상기 소정의 가스는 O2를 포함하는 가스인 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  10. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정에 있어서 상기 구멍부가 형성될 때에 상기 포토레지스트층에 레이저광이 조사됨으로써 발생한 이물을 제거하는 것을 특징으로 하는 패턴 형성방법.
  11. 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하는 공정과,
    상기 포토레지스트층에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과,
    상기 구멍부의 형성 후 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여 상기 구멍부에 있어서 기판 표면을 노출시키는 공정과,
    상기 기판 표면을 노출시키는 공정에 후속해서 상기 포토레지스트층을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 요철 패턴을 갖는 기판 제조방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정에 후속해서 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여 상기 기판 상의 상기 포토레지스트층을 제거하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 요철 패턴을 갖는 기판 제조방법.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 기판은 Si 기판이고, 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정에 있어서 SF6을 포함하는 가스를 사용해서 플라즈마 에칭을 행하는 것을 특징으로 하는 요철 패턴을 갖는 기판 제조방법.
  14. 기판 상에 히트 모드의 형상 변화가 가능한 유기 색소로 이루어지는 포토레지스트층을 형성하여 포토레지스트 구성체를 제작하는 공정과,
    상기 포토레지스트 구성체의 상기 포토레지스트층측의 면에 레이저광을 조사하여 상기 포토레지스트층의 상기 레이저광이 조사된 부분에 구멍부를 형성하는 공정과,
    상기 구멍부의 형성 후, 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트 구성체의 상기 포토레지스트층측의 면을 에칭하여, 상기 구멍부가 형성될 때에 상기 포토레지스트층에 레이저광이 조사됨으로써 발생한 이물을 제거하는 공정과,
    상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정 후에 상기 포토레지스트 구성체를 원반으로서 사용해서 상기 원반 상에 형성된 요철 패턴을 몰드에 전사하는 공정을 갖는 것을 특징으로 하는 몰드 제조방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정에서 상기 구멍부에 있어서 기판 표면을 노출시키고, 상기 포토레지스트층을 에칭하는 공정과 상기 요철 패턴을 전사하는 공정 사이에 상기 포토레지스트층을 마스크로 해서 플라즈마 에칭을 행해서 상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 몰드 제조방법.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 기판 표면에 요철 패턴을 형성하는 공정과 상기 요철 패턴을 전사하는 공정 사이에 진공 중에서 소정의 가스를 사용해서 상기 포토레지스트층을 에칭하여 상기 기판 상의 상기 포토레지스트층을 제거하는 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 몰드 제조방법.
KR1020137010666A 2010-09-27 2011-09-26 패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법 KR101294642B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2010-214936 2010-09-27
JP2010214936A JP5214696B2 (ja) 2010-09-27 2010-09-27 パタン形成方法、基板製造方法、及びモールド製造方法
PCT/JP2011/005381 WO2012042817A1 (ja) 2010-09-27 2011-09-26 パタン形成方法、基板製造方法、及びモールド製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130050393A KR20130050393A (ko) 2013-05-15
KR101294642B1 true KR101294642B1 (ko) 2013-08-09

Family

ID=45892309

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137010666A KR101294642B1 (ko) 2010-09-27 2011-09-26 패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20130213931A1 (ko)
JP (1) JP5214696B2 (ko)
KR (1) KR101294642B1 (ko)
CN (1) CN103124929A (ko)
TW (1) TW201220359A (ko)
WO (1) WO2012042817A1 (ko)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5395023B2 (ja) * 2010-09-29 2014-01-22 富士フイルム株式会社 パターン形成方法、及び金属構造形成方法
CN105499069B (zh) * 2014-10-10 2019-03-08 住友重机械工业株式会社 膜形成装置及膜形成方法
CN107799407B (zh) * 2016-08-29 2020-07-17 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种晶体管的凹槽栅制备方法及大功率射频器件
US20200321240A1 (en) * 2019-04-04 2020-10-08 Nanya Technology Corporation Method for forming a shallow trench structure
CN110316694B (zh) * 2019-07-09 2022-03-15 嘉兴学院 一种具有微纳米形态模具的加工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009117019A (ja) 2007-10-15 2009-05-28 Fujifilm Corp ヒートモード型記録材料層の洗浄方法、凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法
JP2009277335A (ja) 2008-04-18 2009-11-26 Fujifilm Corp スタンパの製造方法およびスタンパを用いた光情報記録媒体の製造方法

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62179181A (ja) * 1986-01-31 1987-08-06 Nec Corp ジヨセフソン集積回路
KR100249172B1 (ko) * 1996-10-24 2000-03-15 김영환 감광막 식각방법
JP4055543B2 (ja) * 2002-02-22 2008-03-05 ソニー株式会社 レジスト材料及び微細加工方法
US6743715B1 (en) * 2002-05-07 2004-06-01 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company Dry clean process to improve device gate oxide integrity (GOI) and reliability
KR100764403B1 (ko) * 2006-05-11 2007-10-05 삼성전기주식회사 아조벤젠기 폴리머를 이용한 미세 패터닝 방법을 이용한 질화물계 반도체 발광소자의 제조방법
US20100104985A1 (en) * 2007-03-05 2010-04-29 Tetsuya Watanabe Compound for photoresist, photoresist liquid, and etching method using the same
JP4972015B2 (ja) * 2008-03-10 2012-07-11 富士フイルム株式会社 金型の加工方法および製造方法
JP2010105016A (ja) * 2008-10-30 2010-05-13 Toray Advanced Film Co Ltd レーザー加工方法およびレーザー加工装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009117019A (ja) 2007-10-15 2009-05-28 Fujifilm Corp ヒートモード型記録材料層の洗浄方法、凹凸製品の製造方法、発光素子の製造方法および光学素子の製造方法
JP2009277335A (ja) 2008-04-18 2009-11-26 Fujifilm Corp スタンパの製造方法およびスタンパを用いた光情報記録媒体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012042817A1 (ja) 2012-04-05
CN103124929A (zh) 2013-05-29
KR20130050393A (ko) 2013-05-15
JP5214696B2 (ja) 2013-06-19
US20130213931A1 (en) 2013-08-22
TW201220359A (en) 2012-05-16
JP2012068563A (ja) 2012-04-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101294642B1 (ko) 패턴 형성방법, 기판 제조방법, 및 몰드 제조방법
EP2004881B1 (fr) Procede de fabrication par liga-uv d'une structure metallique multicouche a couches adjacentes non entierement superposees, et structure obtenue
JP4407770B2 (ja) パターン形成方法
JP5264237B2 (ja) ナノ構造体およびナノ構造体の製造方法
JP2008126450A (ja) モールド、その製造方法および磁気記録媒体
KR20100127850A (ko) 지지 부재상에 매달린 초박형 시이트의 형성 방법
US20150283743A1 (en) Base mold and method of fabricating mold
US9188873B2 (en) Substrate having etching mask and method for producing same
EP3508916A1 (fr) Methode de fabrication d'un micromoule multi-niveaux pour electroformage et micromoule obtenu par la methode
EP3547027A1 (fr) Methode de fabrication d'un micromoule multi-niveaux pour electroformage de composants micromecaniques et micromoule obtenu par la methode
JP2005206881A (ja) 電鋳法によるメタルマスクの製造方法
JP4899638B2 (ja) モールドの製造方法
JP5899931B2 (ja) ナノインプリント用テンプレート及びその製造方法
JP4647542B2 (ja) 微細パターンの形成方法
JP2008208431A (ja) 電鋳型とその製造方法および電鋳部品の製造方法
US7585334B2 (en) Manufacturing method for molecular rulers
CN110095441B (zh) 一种荧光纳米标尺部件及其制备和应用
KR20130060999A (ko) 패턴 형성 방법
Lee et al. Fabrication of a large-scale Ni stamp using a multi-level SU-8 photoresist mold for advanced printed circuit board manufacturing
Kurashima et al. Fabrication of low line edge roughness mold for photo-nanoimprint
KR101777772B1 (ko) 금속 마스터 몰드 제조방법 및 그 제조방법에 의해 제조된 마스터 몰드
KR101418976B1 (ko) 패드 인쇄법을 위한 미세 요철 패턴 구조을 구비하는 원판 및 이의 제조 방법
KR102319945B1 (ko) 시계 제조 컴포넌트를 생성하기 위한 방법 및 상기 방법에 따라 생성된 컴포넌트
KR20140018956A (ko) 레지스트 패턴의 형성 방법 및 그것을 사용한 패턴화 기판의 제조 방법
Youn et al. Microstructuring of 45-µm-Deep Dual Damascene Openings in SU-8/Si by UV-Assisted Thermal Imprinting with Opaque Mold

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee