JP2004148494A - 硬化ナノインプリントスタンプ - Google Patents
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Abstract
磨耗や破損に強いナノインプリントスタンプを提供すること。
【解決手段】
硬化ナノインプリントスタンプ10及び該硬化ナノインプリントスタンプ10の形成方法を開示する。硬化ナノインプリントスタンプ10は複数のシリコン製の極小形状部12を有し、この極小形状部12が炭化ケイ素、窒化ケイ素または炭化窒化ケイ素からなる硬化外殻20を有する。硬化外殻20は、プラズマ浸炭処理および/またはプラズマ窒化処理によって、基礎部分のシリコンよりも硬化される。プラズマ処理中は炭素原子C及び/又は窒素原子Nが極小形状部12の複数の露出面に衝突してそれらが露出面から浸透し、シリコン(Si)と反応して炭化ケイ素、窒化ケイ素または炭化窒化ケイ素からなる硬化外殻20が形成される。その結果、硬化ナノインプリントスタンプ10の寿命、耐久性、及び経済性が向上する。
【選択図】 図11
Description
11 基板
12 極小形状部
13 基準面
20 硬化外殻
53 転写媒体
P プラズマ
Claims (20)
- 基準面(13)を有する基板(11)と、
前記基板(11)に接続され、前記基準面(13)から外側へ延びる複数の極小形状部(12)であって、該極小形状部(12)が転写形状を画定する外面を有し、該極小形状部(12)がシリコンおよびポリシリコンからなるグループの中から選択された材料から形成される、複数の極小形状部(12)と、
前記外面の内側へ所定の深さdだけ延び、炭化ケイ素、窒化ケイ素および炭化窒化ケイ素からなるグループの中から選択された材料から形成された、外殻(20)と、
からなる硬化ナノインプリントスタンプ(10)であって、前記硬化外殻(20)は、前記ナノインプリントスタンプ(10)を転写先の媒体(53)と繰り返し係合させる間、前記極小形状部(12)の転写形状を維持する働きをもつ、硬化ナノインプリントスタンプ(10)。 - 前記基板(11)がシリコンを含む、請求項1の硬化ナノインプリントスタンプ(10)。
- 前記所定の深さdが、約10.0オングストロームから約300.0オングストロームの範囲の深さである、請求項1の硬化ナノインプリントスタンプ(10)。
- 基板(11)によって支持された複数のシリコン製の極小形状部(12)を有するナノインプリントスタンプ(10)を硬化する方法であって、
炭素含有ガスを含むプラズマ(P)中で前記極小形状部(12)を浸炭させ、前記極小形状部(12)の複数の露出面に炭素を浸透させるステップと、
前記露出面に炭化ケイ素の硬化外殻(20)が形成され、該外殻(20)が前記露出面の内側へ所定の深さdまで拡がるまで、前記浸炭するステップを継続するステップと、
からなる方法。 - 前記炭素含有ガスが、メタンおよびエタンからなるグループの中から選択された炭化水素を含む、請求項4の方法。
- 前記浸炭するステップが約300℃〜約900℃の温度で実施される、請求項4の方法。
- 前記所定の深さdが約10.0オングストローム〜約300.0オングストロームになるまで前記浸炭するステップが継続される、請求項4の方法。
- 基板(11)によって支持された複数のシリコン製の極小形状部(12)を有するナノインプリントスタンプ(10)を硬化させる方法であって、
窒素含有ガスを含むプラズマ(P)中で前記極小形状部(12)を窒化させ、前記極小形状部(12)の複数の露出面に窒素を浸透させるステップと、
前記露出面に窒化ケイ素の硬化外殻(20)が形成され、該外殻(20)が前記露出面の内側へ所定の深さdまで拡がるまで、前記窒化するステップを継続するステップと、
からなる方法。 - 前記窒化するステップが、室温および室温より高い温度からなるグループの中から選択された温度で実施される、請求項8の方法。
- 前記所定の深さdが約10.0オングストローム〜約300.0オングストロームになるまで前記窒化するステップが継続される、請求項8の方法。
- 前記窒素含有ガスが、窒素およびアンモニアからなるグループの中から選択された物質である、請求項8の方法。
- 基板(11)によって支持された複数のシリコン製の極小形状部(12)を有するナノインプリントスタンプ(10)を硬化する方法であって、
炭素含有ガスを含むプラズマ(P)中で前記極小形状部(12)を浸炭させ、前記極小形状部(12)の複数の露出面に炭素を浸透させるステップと、
窒素含有ガスを含むプラズマ(P)中で前記極小形状部(12)を窒化させ、前記極小形状部(12)の複数の露出面に窒素を浸透させるステップと、
前記露出面に炭化窒化ケイ素の硬化外殻(20)が形成され、該外殻(20)が前記露出面の内側へ所定の深さdまで拡がるまで、前記炭化するステップおよび前記窒化するステップを継続するステップと、
からなる方法。 - 前記炭素含有ガスが、メタンおよびエタンからなるグループの中から選択された炭化水素を含む、請求項12の方法。
- 前記窒素含有ガスが、窒素およびアンモニアからなるグループの中から選択された物質である、請求項12の方法。
- 前記浸炭するステップが約300℃〜約900℃の温度で実施される、請求項12の方法。
- 前記窒化するステップが、室温および室温より高い温度からなるグループの中から選択された温度で実施される、請求項12の方法。
- 前記所定の深さdが約10.0オングストローム〜約300.0オングストロームになるまで前記浸炭するステップおよび前記窒化するステップが継続される、請求項12の方法。
- 前記浸炭するステップが前記窒化するステップよりも前に実施される、請求項12の方法。
- 前記窒化するステップが前記浸炭するステップよりも前に実施される、請求項12の方法。
- 前記浸炭するステップと前記窒化するステップが実質的に同時に実施される、請求項12の方法。
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