JP2008168475A - Minute molding mold - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は微細成形モールドに関する。 The present invention relates to a fine mold.
従来、微細な転写成形技術の一つとして光インプリントが知られている。光インプリントは、微細成形モールド(以下、スタンパともいうものとする。)を圧着した光硬化性樹脂を露光して硬化させることにより、光硬化性樹脂にスタンパの成形面の形状を転写する技術である。光インプリントでは、光硬化性樹脂が塗布される支持基板とスタンパの凸部との間に残る残膜は、離型後のエッチング工程において除去される。特許文献1には光インプリントにおける離型後のエッチング工程を不要とする技術が開示されている。
Conventionally, optical imprinting is known as one of fine transfer molding techniques. Optical imprinting is a technique for transferring the shape of the molding surface of a stamper to the photocurable resin by exposing and curing the photocurable resin to which a fine molding mold (hereinafter also referred to as a stamper) is pressure-bonded. It is. In the optical imprint, the remaining film remaining between the support substrate to which the photocurable resin is applied and the convex portion of the stamper is removed in an etching process after mold release.
ところで、インプリント技術では離型工程における成形体の変形が課題となっている。特に、アスペクト比の高い凸部を成型しようとするときには、スタンパの凹部にはまりこんで硬化している成形体の凸部に大きな応力が離型時に加わり、凸部を損傷してしまうという問題がある。 By the way, in the imprint technique, deformation of the molded body in the mold release process is a problem. In particular, when a convex part having a high aspect ratio is to be molded, there is a problem in that a large stress is applied to the convex part of the molded body that is stuck in the concave part of the stamper and hardened, and the convex part is damaged. .
本発明は、この問題を解決するために創作されたものであって、アスペクト比の高い微細な凹凸を転写成形するために微細成形モールドの離型性を向上させることを目的とする。 The present invention was created to solve this problem, and an object of the present invention is to improve the releasability of a fine mold in order to transfer and form fine irregularities having a high aspect ratio.
(1)上記目的を達成するための微細成形モールドは、ネガ型感光性成形対象膜を成形するための微細成形モールドであって、凸部を有する成形面と、前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、前記凸部の先端を内包し前記凸部の先端からはみ出す投影領域を前記ネガ型感光性成形対象膜に形成する遮光部と、を備える。 (1) A fine molding mold for achieving the above object is a fine molding mold for molding a negative photosensitive molding target film, wherein the molding is performed from a molding surface having a convex portion and a back surface of the molding surface. A translucent part that reaches the surface, and a light shielding part that includes a tip of the convex part and forms a projection region that protrudes from the tip of the convex part on the negative photosensitive molding target film.
この微細成形モールドをネガ型感光性成形対象膜に圧着し、成形面の裏側から成形対象膜を露光すると、成形面の凸部を内包する投影領域が遮光部によって形成される。遮光部によって形成される投影領域においては感光性成形対象膜が硬化しないため、成形面の凸部側面と硬化した成形対象膜とが固着することはない。一方、遮光部の投影領域の成形面の凸部からはみ出している領域では感光成形対象膜が硬化しないためにこの微細成形モールドの成形面の形状がそのまま転写されることはない。しかし、成形面の凸部から遮光部の投影領域がはみ出す領域の幅を適度に小さく設定することにより、成形面の形状をほぼ感光性成形対象膜に転写しつつ、離型性を高めることができる。尚、成形面の凸部から遮光部の投影領域がはみ出す領域の幅は、露光波長が最小値の目安となる。 When this fine molding mold is pressure-bonded to the negative photosensitive molding target film and the molding target film is exposed from the back side of the molding surface, a projection region including the convex portion of the molding surface is formed by the light shielding portion. In the projection region formed by the light shielding portion, the photosensitive molding target film is not cured, and thus the convex side surface of the molding surface and the cured molding target film are not fixed. On the other hand, since the photosensitive molding target film is not cured in the region protruding from the convex portion of the molding surface of the projection region of the light shielding portion, the shape of the molding surface of the fine molding mold is not transferred as it is. However, by setting the width of the area where the projection area of the light-shielding part protrudes from the convex part of the molding surface to a moderately small size, it is possible to improve the mold release property while transferring the shape of the molding surface to the photosensitive molding target film. it can. Note that the width of the region where the projection region of the light shielding portion protrudes from the convex portion of the molding surface is a guideline for the minimum value of the exposure wavelength.
本明細書において、成形面は成形対象物との界面に相当するモールドの面をいう。また表裏は相対的な位置関係の概念であり、ある物について裏側というときには、その物について表面と称する面の裏側を意味する。また透光性や遮光性という用語が物について用いられるときは、その物を介して露光する工程において用いられる波長の光に対する透光性または遮光性を意味する。また透光性や遮光性は、透光率または遮光率という階調をともなう概念であり、露光される感光性材料の現像時の溶解特性に実質的な差を生じさせる程度に、物が透明または不透明であることを意味する。 In the present specification, the molding surface refers to the surface of the mold corresponding to the interface with the molding object. Further, the front and back are concepts of relative positional relationship, and when a certain object is referred to as the back side, it means the back side of the surface referred to as the surface of the object. Further, when the terms “light-transmitting property” and “light-shielding property” are used for an object, it means light-transmitting property or light-shielding property for light having a wavelength used in the step of exposing through the object. Translucency and light-shielding are concepts that have a gradation of translucency or light-shielding, and objects are transparent enough to cause a substantial difference in the dissolution characteristics of the exposed photosensitive material during development. Or it means opaque.
(2)上記目的を達成するための微細成形モールドにおいて、前記凸部はテーパー形状であってもよい。
成形面の凸部がテーパー形状である場合、離型性がさらに向上する。
(2) In the fine mold for achieving the above object, the convex portion may be tapered.
When the convex part of a molding surface is a taper shape, mold release property further improves.
(3)上記目的を達成するための微細成形モールドにおいて、前記凸部の基端の輪郭は前記遮光部の輪郭に重なってもよい。
この場合、離型性を損ねることなく、現像により除去される領域を小さくすることが出来る。すなわち、成形のスループットを向上させることが出来る。
(3) In the fine mold for achieving the above object, the contour of the base end of the convex portion may overlap the contour of the light shielding portion.
In this case, the area removed by development can be reduced without impairing the releasability. That is, the molding throughput can be improved.
(4)上記目的を達成するための微細成形モールドにおいて、柱状の芯と、前記芯の外側に接合されているテーパー形状の側壁部と、を備えてもよい。
このような構造の微細成形モールドは、成形面の凸部から遮光部の投影領域がはみ出す領域の幅を均一にすることが容易である。
(4) A fine mold for achieving the above object may include a columnar core and a tapered side wall portion joined to the outside of the core.
In the fine molding mold having such a structure, it is easy to make uniform the width of the region where the projection region of the light shielding portion protrudes from the convex portion of the molding surface.
(5)上記目的を達成するための微細成形モールドにおいて、前記凸部の基端の輪郭は前記遮光部の輪郭に内包されてもよい。 (5) In the fine mold for achieving the above object, the contour of the base end of the convex portion may be included in the contour of the light shielding portion.
(6)上記目的を達成するための微細成形モールドにおいて、少なくとも一部が前記透光部の一部を構成する透光性基板と、少なくとも一部が前記透光部の一部を構成し表面が前記成形面の一部を構成し前記透光性基板に接合している透光性膜と、前記遮光部の少なくとも一部を構成し前記透光性基板に接合している遮光性膜と、前記凸部の少なくとも一部を構成し前記遮光性膜に接合している膜と、を備え、かつ、前記遮光性膜の開口部は前記透光性膜で埋められててもよい。
遮光性膜の開口部に成形対象膜が入り込む構成の場合、成形対象膜に形成される凸部の先端部側面は遮光性膜の開口側面に固着することになる。しかし、遮光性膜の開口部が透光性膜で埋められていれば、成形対象膜に形成される凸部の先端部側面が遮光性膜の開口側面に固着することもない。
(6) In the fine molding mold for achieving the above object, at least a part of the translucent substrate constituting a part of the translucent part, and at least a part of the translucent part constituting a surface A translucent film that forms part of the molding surface and is bonded to the translucent substrate; and a light-shielding film that forms at least a part of the light shielding part and is bonded to the translucent substrate; And a film that forms at least a part of the convex portion and is bonded to the light-shielding film, and an opening of the light-shielding film may be filled with the light-transmitting film.
In the case where the molding target film enters the opening of the light shielding film, the side surface of the tip of the convex portion formed on the molding target film is fixed to the opening side surface of the light shielding film. However, if the opening of the light-shielding film is filled with the light-transmitting film, the side surface of the tip of the convex portion formed on the molding target film does not adhere to the opening side of the light-shielding film.
(7)上記目的を達成するための微細成形モールドの製造方法は、透光性基板の表面上に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部を形成するための膜を形成し、前記凸部を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、前記保護膜にテーパー形状の開口部または凹部を形成し、前記保護膜もろともに異方性エッチングすることにより前記凸部を形成するための膜にテーパー形状の開口部を形成し、前記凸部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成する、ことを含む。 (7) A method for producing a fine mold for achieving the above object is to form a light-shielding film on the surface of a light-transmitting substrate and form a convex portion of the molding surface on the surface of the light-shielding film. A protective film is formed on the surface of the film for forming the convex part, a tapered opening or a concave part is formed in the protective film, and the protective film is anisotropically etched together As a result, a taper-shaped opening is formed in the film for forming the protrusion, and the opening is formed by anisotropic etching in the light-shielding film exposed from the opening of the film for forming the protrusion. Including.
この方法によると、透光性基板と遮光性膜と成形面の凸部を形成するための膜とを備える微細成形モールドが製造される。そして成形面の凸部は、テーパー形状の開口部を有する保護膜もろともに異方性エッチングされることによってテーパー形状になる。またこの方法によって製造された微細成形モールドの成形面の裏側から成形対象膜を露光すると、成形面の凸部の先端は遮光性膜の投影領域に内包される。したがって、成形対象膜がネガ型感光性材料からなるのであれば遮光性膜の投影領域は硬化しないため、この方法によって製造された微細成形モールドの凸部側面と、硬化した成形対象膜とが固着することはない。すなわち、この方法によって製造される微細成形モールドは、ネガ型感光性成形対象膜との離型性がよく、アスペクト比が高い微細な凹凸を転写成形できるものになる。 According to this method, a fine molding mold including a translucent substrate, a light-shielding film, and a film for forming a convex portion of the molding surface is manufactured. And the convex part of a molding surface becomes a taper shape by anisotropically etching together with the protective film which has a taper-shaped opening part. Further, when the film to be molded is exposed from the back side of the molding surface of the fine molding mold manufactured by this method, the tip of the convex portion of the molding surface is included in the projection region of the light shielding film. Therefore, if the film to be molded is made of a negative photosensitive material, the projection area of the light-shielding film is not cured, so the side surface of the convex part of the fine molding mold manufactured by this method and the cured film to be molded are fixed. Never do. That is, the fine molding mold produced by this method has good releasability from the negative photosensitive molding target film, and can transfer and mold fine irregularities with a high aspect ratio.
(8)上記目的を達成するための微細成形モールドの製造方法は、透光性基板の表面上に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部を形成するための膜を形成し、前記凸部を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、前記保護膜に開口部を形成し、前記保護膜の開口部から露出した前記凸部を形成するための膜に異方性エッチングにより開口部を形成し、前記凸部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成した後に、前記凸部を形成するための膜を等方性エッチングする、ことを含む。 (8) A method for producing a fine mold for achieving the above object is to form a light-shielding film on the surface of a light-transmitting substrate and form a convex portion of the molding surface on the surface of the light-shielding film. A protective film is formed on the surface of the film for forming the convex portion, an opening is formed in the protective film, and the convex portion exposed from the opening of the protective film is formed. Forming an opening by anisotropic etching in the film for forming the protrusion, and forming the opening by anisotropic etching in the light-shielding film exposed from the opening of the film for forming the protrusion. And isotropically etching the film for forming the film.
この方法によると、透光性基板と遮光性膜と成形面の凸部を形成するための膜とを備える微細成形モールドが製造される。そして成形面の凸部は、等方性エッチングによってテーパー形状になる。またこの方法によって製造された微細成形モールドの成形面の裏側から成形対象膜を露光すると、成形面の凸部の先端は遮光性膜の投影領域に内包される。したがって、成形対象膜がネガ型感光性材料からなるのであれば遮光性膜の投影領域は硬化しないため、この方法によって製造された微細成形モールドの凸部側面と、硬化した成形対象膜とが固着することはない。すなわち、この方法によって製造される微細成形モールドは、ネガ型感光性成形対象膜との離型性がよく、アスペクト比が高い微細な凹凸を転写成形できるものになる。 According to this method, a fine molding mold including a translucent substrate, a light-shielding film, and a film for forming a convex portion of the molding surface is manufactured. And the convex part of a molding surface becomes a taper shape by isotropic etching. Further, when the film to be molded is exposed from the back side of the molding surface of the fine molding mold manufactured by this method, the tip of the convex portion of the molding surface is included in the projection region of the light shielding film. Therefore, if the film to be molded is made of a negative photosensitive material, the projection area of the light-shielding film is not cured, so the side surface of the convex part of the fine molding mold manufactured by this method and the cured film to be molded are fixed. Never do. That is, the fine molding mold produced by this method has good releasability from the negative photosensitive molding target film, and can transfer and mold fine irregularities with a high aspect ratio.
(9)上記目的を達成するための微細成形モールドの製造方法は、透光性基板の表面上に遮光性膜を形成し、前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部の芯を形成するための膜を形成し、前記凸部の芯を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、前記保護膜に開口部を形成し、前記保護膜の開口部から露出した前記凸部の芯を形成するための膜に異方性エッチングにより開口部を形成し、前記凸部の芯を形成するための膜の表面上と前記遮光性膜との表面上とに、前記凸部の側壁部を形成するための膜を形成し、前記凸部の側壁部を形成するための膜の異方性エッチングにより、前記凸部の側壁部をテーパー形状に成形するとともに前記凸部の側壁部を形成するための膜に開口部を形成し、前記凸部の側壁部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成する、ことを含む。 (9) A method for manufacturing a fine mold for achieving the above object is to form a light-shielding film on the surface of a light-transmitting substrate and form a core of a convex portion of the molding surface on the surface of the light-shielding film. Forming a protective film on the surface of the film for forming the core of the convex portion, forming an opening in the protective film, and exposing the convex exposed from the opening of the protective film An opening is formed in the film for forming the core of the part by anisotropic etching, and the convex part is formed on the surface of the film for forming the core of the convex part and on the surface of the light-shielding film. Forming a film for forming the side wall of the protrusion, forming the side wall of the protrusion into a tapered shape by anisotropic etching of the film for forming the side wall of the protrusion, and forming the side wall of the protrusion Forming an opening in the film for forming the portion, and from the opening of the film for forming the side wall of the convex portion Forming an opening by anisotropically etching the light-shielding film that issued involves.
この方法によると、透光性基板と遮光性膜と成形面の凸部とを備える微細成形モールドが製造される。成形面の凸部は、その芯を形成するための膜と、その側壁部を形成するための膜とを構成要素とし、側壁部がテーパー形状になるために凸部全体としてもテーパー形状になる。またこの方法によって製造された微細成形モールドの成形面の裏側から成形対象膜を露光すると、成形面の凸部の先端は遮光性膜の投影領域に内包される。したがって、成形対象膜がネガ型感光性材料からなるのであれば遮光性膜の投影領域は硬化しないため、この方法によって製造された微細成形モールドの凸部側面と、硬化した成形対象膜とが固着することはない。すなわち、この方法によって製造される微細成形モールドは、ネガ型感光性成形対象膜との離型性がよく、アスペクト比が高い微細な凹凸を転写成形できるものになる。また、異方性エッチングにより形成される成形面の凸部の側壁部の厚さが均一になる結果、成形面の凸部の芯は成形面の凸部の中央に位置するようになる。遮光性膜は成形面の凸部の側壁部が保護膜となって異方性エッチングされるため、成形面の凸部基端の輪郭と遮光性膜の輪郭とが重なるとともに、ネガ型感光性成形対象膜の露光・現像によって除去される領域が厚さが均一になる。すなわち、この製造方法では、ネガ型感光性成形対象膜の露光・現像によって除去される領域が厚さが均一になるゆえに成形精度が高くなる微細成形モールドを製造することが出来る。 According to this method, a fine molding mold including a translucent substrate, a light-shielding film, and a convex portion of the molding surface is manufactured. The convex part of the molding surface is composed of a film for forming the core and a film for forming the side wall part, and the side wall part is tapered so that the whole convex part is also tapered. . Further, when the film to be molded is exposed from the back side of the molding surface of the fine molding mold manufactured by this method, the tip of the convex portion of the molding surface is included in the projection region of the light shielding film. Therefore, if the film to be molded is made of a negative photosensitive material, the projection area of the light-shielding film is not cured, so the side surface of the convex part of the fine molding mold manufactured by this method and the cured film to be molded are fixed. Never do. That is, the fine molding mold produced by this method has good releasability from the negative photosensitive molding target film, and can transfer and mold fine irregularities with a high aspect ratio. In addition, as a result of uniform thickness of the side wall of the convex portion of the molding surface formed by anisotropic etching, the core of the convex portion of the molding surface is positioned at the center of the convex portion of the molding surface. Since the light-shielding film is anisotropically etched with the side wall of the convex part of the molding surface as a protective film, the contour of the base of the convex part of the molding surface and the contour of the light-shielding film overlap, and negative photosensitive The thickness of the region removed by exposure / development of the film to be formed becomes uniform. In other words, this manufacturing method can manufacture a fine molding mold with high molding accuracy because the thickness of the region removed by exposure and development of the negative photosensitive molding target film is uniform.
(10)上記目的を達成するための微細転写成形方法は、凸部を有する成形面と、前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、前記凸部の先端を内包し前記凸部の先端からはみ出す投影領域を形成する遮光部と、を備える微細成形モールドを、ネガ型感光性成形対象膜に圧着し、前記微細成形モールドの前記成形面の裏側から前記ネガ型感光性成形対象膜を露光し、前記ネガ型感光性成形対象膜から前記微細成形モールドを引き離し、前記ネガ型感光性成形対象膜の前記遮光部の投影領域を現像により除去する、ことを含む。 (10) A fine transfer molding method for achieving the above object includes a molding surface having a convex portion, a translucent portion extending from the back surface of the molding surface to the molding surface, and a tip of the convex portion. A fine molding mold comprising a light-shielding portion that forms a projection region that protrudes from the tip of the part, and is pressure-bonded to a negative photosensitive molding target film, and the negative photosensitive molding target from the back side of the molding surface of the fine molding mold Exposing the film, pulling the fine mold away from the negative photosensitive molding target film, and removing the projection area of the light-shielding portion of the negative photosensitive molding target film by development.
この方法によると、成形面の凸部を内包する投影領域が遮光部によって形成される。遮光部によって形成される投影領域においては感光性成形対象膜が硬化しないため、成形面の凸部側面と硬化した成形対象膜とが固着することはない。一方、遮光部の投影領域の成形面の凸部からはみ出している領域では感光成形対象膜が硬化しないために微細成形モールドの成形面の形状がそのまま転写されることはない。しかし、成形面の凸部から遮光部の投影領域がはみ出す領域の幅を適度に小さく設定することにより、成形面の形状をほぼ感光性成形対象膜に転写しつつ、離型性を高めることができる。尚、成形面の凸部から遮光部の投影領域がはみ出す領域の幅は、露光波長が最小値の目安となる。 According to this method, the projection region including the convex portion of the molding surface is formed by the light shielding portion. In the projection region formed by the light shielding portion, the photosensitive molding target film is not cured, and thus the convex side surface of the molding surface and the cured molding target film are not fixed. On the other hand, the shape of the molding surface of the fine molding mold is not transferred as it is because the photosensitive molding target film is not cured in the region protruding from the convex portion of the molding surface of the projection area of the light shielding portion. However, by setting the width of the area where the projection area of the light-shielding part protrudes from the convex part of the molding surface to a moderately small size, it is possible to improve the mold release property while transferring the shape of the molding surface to the photosensitive molding target film. it can. Note that the width of the region where the projection region of the light shielding portion protrudes from the convex portion of the molding surface is a guideline for the minimum value of the exposure wavelength.
(11)上記目的を達成するための微細成形モールドは、ポジ型感光性成形対象膜を成形するための微細成形モールドであって、凹部を有する成形面と、前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、前記凹部の底に内包される投影領域を前記ポジ型感光性成形対象膜に形成する遮光部と、を備える。 (11) A fine molding mold for achieving the above object is a fine molding mold for molding a positive type photosensitive molding target film, and a molding surface having a recess and the molding surface from the back surface of the molding surface. And a light-shielding part for forming a projection region included in the bottom of the concave part on the positive type photosensitive molding target film.
この微細成形モールドをポジ型感光性成形対象膜に圧着し、成形面の裏側から成形対象膜を露光すると、成形面の凹部の底に内包される投影領域が遮光部によって形成される。遮光部によって形成される投影領域においては感光性成形対象膜が硬化しないため、成形面の凹部側面と硬化した成形対象膜とが固着することはない。一方、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出している部分に重なる領域では感光成形対象膜が光分解するためにこの微細成形モールドの成形面の形状がそのまま転写されることはない。しかし、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出す幅を適度に小さく設定することにより、成形面の形状をほぼ感光性成形対象膜に転写しつつ、離型性を高めることができる。尚、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出す幅は、露光波長が最小値の目安となる。 When this fine molding mold is pressure-bonded to a positive photosensitive molding target film and the molding target film is exposed from the back side of the molding surface, a projection region included in the bottom of the concave portion of the molding surface is formed by the light shielding portion. In the projection area formed by the light-shielding portion, the photosensitive molding target film is not cured, so that the concave side surface of the molding surface and the cured molding target film are not fixed. On the other hand, in the area overlapping the projected area of the light shielding part at the bottom of the concave part of the molding surface, the shape of the molding surface of the fine molding mold is not transferred as it is because the photosensitive molding target film is photodegraded. . However, by setting the width that protrudes from the projection region of the light-shielding portion at the bottom of the concave portion of the molding surface to be moderately small, it is possible to improve the release property while substantially transferring the shape of the molding surface to the photosensitive molding target film. . Note that the width of the projection surface of the light shielding portion at the bottom of the concave portion of the molding surface is a guideline for the minimum value of the exposure wavelength.
(12)上記目的を達成するための微細成形モールドの製造方法は、上記(11)に記載の微細成形モールドを製造する方法であって、犠牲基板の表面上に遮光性膜を形成し、前記犠牲基板の裏面上に支持膜を形成し、前記遮光性膜に開口部を形成して前記遮光性膜からなる前記遮光部を形成し、前記遮光性膜の開口部から露出した前記犠牲基板の表面上と前記遮光性膜の表面上とに、前記遮光部の輪郭と前記凹部の底の輪郭との間の幅を規定するための犠牲膜を形成し、前記犠牲膜を異方性エッチングすることにより前記犠牲膜に開口部を形成するとともに前記犠牲膜を前記遮光部の周囲に所定幅だけ残存させ、前記犠牲膜と前記遮光性膜とを保護膜として異方性エッチングすることにより前記犠牲基板に開口部を形成するとともに前記犠牲基板を前記凹部の反転形状に成形し、前記犠牲基板と前記遮光部とを埋め前記透光部となる透光性膜を前記支持膜の表面上に形成し、前記支持膜と前記犠牲基板とを除去する、ことを含む。 (12) A method for producing a fine mold for achieving the above object is a method for producing a fine mold according to (11) above, wherein a light-shielding film is formed on the surface of a sacrificial substrate, A support film is formed on the back surface of the sacrificial substrate, an opening is formed in the light shielding film to form the light shielding portion made of the light shielding film, and the sacrificial substrate exposed from the opening of the light shielding film is formed. A sacrificial film is formed on the surface and the surface of the light-shielding film to define a width between the contour of the light-shielding portion and the contour of the bottom of the recess, and the sacrificial film is anisotropically etched. As a result, an opening is formed in the sacrificial film, the sacrificial film is left around the light shielding portion by a predetermined width, and the sacrificial film and the light shielding film are anisotropically etched using the sacrificial film and the light shielding film as a protective film. Forming an opening in the substrate and A substrate is formed in an inverted shape of the concave portion, a light-transmitting film that fills the sacrificial substrate and the light-shielding portion and serves as the light-transmitting portion is formed on the surface of the support film, and the support film and the sacrificial substrate Removing.
この製造方法によると、支持膜と犠牲基板とを除去すると、犠牲基板が除去されることによって露出した透光部の表面と遮光性膜の表面とからなる成形面の凹部が形成される。このように形成される成形面の凹部の輪郭と遮光部の輪郭との間の幅は、遮光性膜の周囲において異方性エッチングにより成形される犠牲膜によって規定されるため、精度よく均一にすることが出来る。 According to this manufacturing method, when the support film and the sacrificial substrate are removed, a concave portion of the molding surface is formed which includes the surface of the light-transmitting portion and the surface of the light-shielding film exposed by removing the sacrificial substrate. The width between the contour of the concave portion of the molding surface formed in this way and the contour of the light shielding portion is defined by a sacrificial film formed by anisotropic etching around the light shielding film, so that it is uniform with high accuracy. I can do it.
(13)上記目的を達成するための微細転写成形方法は、凹部を有する成形面と、前記成形面の裏面から前記成形面に至る遮光部と、前記凹部の底に内包される投影領域を形成する遮光部と、を備える微細成形モールドを、ポジ型感光性成形対象膜に圧着し、前記微細成形モールドの前記成形面の裏側から前記ポジ型感光性成形対象膜を露光し、前記ポジ型感光性成形対象膜から前記微細成形モールドを引き離し、前記ポジ型感光性成形対象膜の前記遮光部の投影領域を現像により除去する、ことを含む。 (13) A fine transfer molding method for achieving the above object includes forming a molding surface having a concave portion, a light-shielding portion from the back surface of the molding surface to the molding surface, and a projection region included in the bottom of the concave portion. A fine molding mold including a light-shielding portion to be bonded to a positive photosensitive molding target film, exposing the positive photosensitive molding target film from a back side of the molding surface of the fine molding mold, Separating the fine molding mold from the film to be molded, and removing the projection area of the light-shielding portion of the positive photosensitive molding target film by development.
この方法によると、成形面の凹部の底に内包される投影領域が遮光部によって形成される。遮光部によって形成される投影領域においては感光性成形対象膜が硬化しないため、成形面の凹部側面と硬化した成形対象膜とが固着することはない。一方、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出している部分に重なる領域では感光成形対象膜が光分解するためにこの微細成形モールドの成形面の形状がそのまま転写されることはない。しかし、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出す幅を適度に小さく設定することにより、成形面の形状をほぼ感光性成形対象膜に転写しつつ、離型性を高めることができる。尚、成形面の凹部の底の遮光部の投影領域からはみ出す幅は、露光波長が最小値の目安となる。 According to this method, the projection region included in the bottom of the concave portion of the molding surface is formed by the light shielding portion. In the projection area formed by the light-shielding portion, the photosensitive molding target film is not cured, so that the concave side surface of the molding surface and the cured molding target film are not fixed. On the other hand, in the area overlapping the projected area of the light shielding part at the bottom of the concave part of the molding surface, the shape of the molding surface of the fine molding mold is not transferred as it is because the photosensitive molding target film is photodegraded. . However, by setting the width that protrudes from the projection region of the light-shielding portion at the bottom of the concave portion of the molding surface to be moderately small, it is possible to improve the release property while substantially transferring the shape of the molding surface to the photosensitive molding target film. . Note that the width of the projection surface of the light shielding portion at the bottom of the concave portion of the molding surface is a guideline for the minimum value of the exposure wavelength.
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照しながら説明する。尚、各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
1.第一実施形態
・スタンパの構成
図1は、本発明による微細成形モールド(以下、スタンパという。)の第一実施形態を示す断面図である。スタンパ1は、ネガ型感光性樹脂膜を成形するためのものであり、透光性基板13と遮光性膜12と成形面の凸部161を構成するための膜11とで構成されている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the corresponding component in each figure, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
1. First Embodiment Configuration of Stamper FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a fine mold (hereinafter referred to as a stamper) according to the present invention. The
透光性基板13は、成形対象である光硬化性樹脂の露光波長に対して十分な透光性のある材料である例えば石英、ガラス、樹脂などからなる。
遮光性膜12は、成形面の凸部161の基端部122を構成している。遮光性膜12は、成形対象である光硬化性樹脂の露光波長に対して十分な遮光性のある材料からなり、透光性基板13の表面に接合されている。
The
The light-shielding
膜11は、遮光性膜12の表面に接合され、成形面の凸部161の先端部112を構成している。膜11の材料として、遮光性材料、透光性材料のいずれを選択してもよい。
成形面の凸部161の先端の輪郭は遮光性膜12の輪郭に内包されている。具体的には、膜11によって構成される先端部112の側面は遮光性膜12の輪郭より内側に位置している。
The
The contour of the tip of the
成形面の凸部161を構成する膜11と遮光性膜12の材料は、スタンパ1に求められる硬度や靭性といった機械的特性と、製造工程におけるエッチング選択性を考慮して選択される。具体的には例えば膜11の材料にはSiN、AlN、SiC等が選択され、遮光性膜12の材料にはWSiが選択される。
スタンパ1の成形面の裏側から光を照射すると、遮光性膜12に重なっていない領域Tにおいて光は成形面に到達し、遮光性膜12は成形面の凸部の先端部112を覆う影を形成する。透光性基板13の遮光性膜12に重なっていない領域Tがスタンパ1の透光部である。
The material of the
When light is irradiated from the back side of the molding surface of the
・スタンパの製造方法
図2から図4はスタンパ1の製造工程を示す断面図である。
はじめに図2に示すように、透光性基板13の上に遮光性膜12、膜11、保護膜としてのフォトレジスト膜10を形成する。具体的には例えば次の通りである。透光性基板13の表面上にWSiからなる遮光性膜12を蒸着、スパッタなどによって形成する。次に遮光性膜12の表面上にSiN、AlN、SiCなどからなる凸部を形成するための膜11をスパッタなどによって形成する。次にポジ型フォトレジストを厚さ5μm塗布し、フォトマスクを用いて露光した後に現像して開口部101を有するフォトレジスト膜10を形成する。
Stamper Manufacturing Method FIGS. 2 to 4 are cross-sectional views showing the manufacturing process of the
First, as shown in FIG. 2, a light-shielding
次にフォトレジスト膜10を保護膜とする異方性エッチングにより、開口部101から露出している膜11に図3に示すように開口部111を形成する。具体的には例えばCF4、CHF3、CH2F2ガスを用いた反応性イオンエッチング(RIE)によってSiNからなる膜11に開口部111を形成する。
Next, an
次にフォトレジスト膜10を例えばアセトン、NMP(エヌ・メチル・ジ・ピロリドン)等の有機溶剤を用いて除去する。O2プラズマを用いたドライエッチングによりフォトレジスト膜10を除去してもよい。
Next, the
次に膜11を保護膜とする異方性エッチングにより開口部111から露出している遮光性膜12に図4に示すように開口部121を形成し、透光性基板13を遮光性膜12の開口部121から露出させる。具体的には例えばCCl4またはSF6のガスを用いたRIEによってWSiからなる遮光性膜12に開口部121を形成する。
Next, as shown in FIG. 4, an
最後に膜11を等方的にエッチングすると図1に示すスタンパ1が完成する。具体的には例えばSiNからなる膜11をWSiからなる遮光性膜12に対して選択性の高い熱硝酸(H3PO4)を用いて170℃の温度条件で等方的にエッチングする。
Finally, when the
・微細転写成形方法
図5から図9はスタンパ1を用いた微細転写成形方法を示す断面図である。
はじめに図5に示すように支持基板15の表面上にネガ型感光性成形対象膜14を形成する。具体的には例えば、ネガ型フォトレジスト、ネガ型感光性ポリイミドなどの光硬化性樹脂を支持基板15の表面に塗布する。塗膜の厚さはスタンパ1の成形面の凹部の深さによるが、例えば70μmとする。
Fine Transfer Molding Method FIGS. 5 to 9 are sectional views showing a fine transfer molding method using the
First, as shown in FIG. 5, a negative photosensitive
次に図6に示すようネガ型感光性成形対象膜14にスタンパ1を圧着する。このときスタンパ1を加圧してもスタンパ1の成形面16が支持基板15に接することはなく、成形面16の先端と支持基板15との間においてもネガ型感光性成形対象膜14が残る。
Next, as shown in FIG. 6, the
次に図7に示すようにスタンパ1の成形面の裏側から紫外線や可視光線などの光を照射し、スタンパ1を介してネガ型感光性成形対象膜14を露光する。このとき、遮光性膜12がネガ型感光性成形対象膜14に投影領域142を形成し、投影領域142においてネガ型感光性成形対象膜14は硬化しない。透光性基板13を透過し、遮光性膜12の開口部121を通過した光はネガ型感光性成形対象膜14を硬化させる。成形面の凸部の先端部112の側面は遮光性膜12の輪郭に内包されているため、成形面の凸部の先端部112の周囲においてネガ型感光性成形対象膜14は硬化しない。したがって、成形面の凸部の先端部112にネガ型感光性成形対象膜14の硬化した感光領域141が固着することはない。
Next, as shown in FIG. 7, light such as ultraviolet rays or visible light is irradiated from the back side of the molding surface of the
次に図8に示すようにスタンパ1をネガ型感光性成形対象膜14から引き離す。このとき成形面16の凸部の先端部112にネガ型感光性成形対象膜14の感光領域141が固着していないため、硬化した感光領域141が変形したり破損しにくい。尚、スタンパ1をネガ型感光性成形対象膜14に圧着する前に、成形面16、ネガ型感光性成形対象膜14の表面のいずれかまたは両方に離型剤を成膜してもよい。この離型剤は成形面16の凸部の基端部122と感光性成形対象膜14との固着力を低下させ、離型性をさらに向上させる。
Next, as shown in FIG. 8, the
最後に図9に示すようにネガ型感光性成形対象膜14を現像し未感光領域142を除去すると感光領域141からなる成形膜が完成する。このような成形膜はエッチングやリフトオフの保護膜として用いることも出来るし、MEMS(Micro Electro Mechanical System)の構造体として用いることも出来る。
Finally, as shown in FIG. 9, when the negative photosensitive
以上説明したように本実施形態によると、遮光性膜12の輪郭が成形面16の凸部の先端部側面より外側にあるため、スタンパ1とネガ型感光性成形対象膜14の離型性が高く、硬化した成形膜が離型によって変形したり損傷しにくい。また成形面16の凸部を用いずに露光・現像によって成形膜に凹部を形成する場合に比べると、現像によって除去される成形対象膜の体積が小さくなるため、スループットが高くなる。また成形面16の先端と支持基板15との間の残膜を異方性エッチングで除去する必要がない。またスタンパ1に付着する成形対象膜は、硬化していない状態であるため、除去することが容易である。また、スタンパ1の凸部が硬化したネガ型感光性成形対象膜14に固着して破断しにくいため、スタンパ1の耐久寿命が延びる。
As described above, according to the present embodiment, since the contour of the light-shielding
2.第二実施形態
図10は、本発明の第二実施形態によるスタンパ2を示す断面図である。
スタンパ2において、遮光性膜12の開口部は透光性基板13の表面に接合されている透光性膜17で埋められており、太線で示す成形面16の凹部に遮光性膜12による段差がなく、成形面16の凸部全体が膜11で構成されている形状になっている。スタンパ2の遮光性膜12に重なっていない部分は、透光性基板13と透光性膜17とで構成され、これらが成形面16の裏面から成形面16に至る透光部を構成している。
2. Second Embodiment FIG. 10 is a cross-sectional view showing a
In the
スタンパ2では、成形面16の凸部全体が膜11で構成され、膜11からなる凸部の全体が遮光性膜12の輪郭に内包されているため、成形面の凸部のいずれの部分にも硬化したネガ型感光性成形対象膜が固着することがない。
したがって図11に示すように、スタンパ2を圧着した状態でネガ型感光性成形対象膜14を露光した後にネガ型感光性成形対象膜14からスタンパ2を引き離すとき、離型性がさらに良好になる。
In the
Therefore, as shown in FIG. 11, when the
図12、図13は、スタンパ2の製造方法を示す断面図である。
はじめに中間生成物として第一実施形態のスタンパ1を製造する。
12 and 13 are cross-sectional views showing a method for manufacturing the
First, the
次に図12に示すように透光性膜17を膜11が埋没する厚さに形成する。
Next, as shown in FIG. 12, a
次に図13に示すように透光性膜17の表面を研削および研磨の少なくともいずれか一方によって平坦化する。このとき、成形面の凸部を形成する膜11に達する手前で研削または研磨を終了してもよいし、膜11の表層もろとも研削又は研磨してもよい。また、透光性膜17の表面を研削又は研磨せずに次の工程に進んでもよい。
Next, as shown in FIG. 13, the surface of the
最後に透光性膜17の表面全体を選択的にエッチングすると図10に示すスタンパ2が完成する。エッチングの終点は、遮光性膜12が露出する手前か、遮光性膜12がちょうど露出する深さに設定し、成形面の凹部に遮光性膜12による段差が出ないように制御する。
Finally, when the entire surface of the
3.第三実施形態
図14は、本発明の第三実施形態によるスタンパ3を示す断面図である。
スタンパ3の成形面には、テーパー形状の凸部162が形成されている。凸部162の先端部はテーパー形状の開口部113を有する膜11で形成されている。
図15に示すように、スタンパ3をネガ型感光性成形対象膜14に圧着した状態でスタンパ3を介してネガ型感光性成形対象膜14を露光しても、遮光性膜12の投影領域142ではネガ型感光性成形対象膜14は硬化しない。ネガ型感光性成形対象膜14の硬化する感光領域141のパターンは遮光性膜12のパターンによって決まる。成形しようとするパターンが同一である場合、膜11によって構成される成形面の凸部をその基端の輪郭が遮光性膜12の輪郭に重なるテーパー形状にした方が、成形面の凸部を柱形状にするときに比べて未感光領域142の体積が小さくできる。したがって、膜11によって構成される成形面の凸部がテーパー形状である方が、成形面の凸部が柱形状である場合に比べて、ネガ型感光性成形対象膜14の未感光領域142を現像によって除去する時間を短縮することが出来る。また成形面の凸部がテーパー形状である方が、成形面の凸部が柱形状である場合に比べ、離型性がよくなる。
3. Third Embodiment FIG. 14 is a cross-sectional view showing a
A tapered
As shown in FIG. 15, even if the negative photosensitive
図16、図17はスタンパ3の製造方法を示す断面図である。
はじめに図16に示すように透光性基板13の上に遮光性膜12、膜11を形成した後に、テーパー形状の開口部102を有するフォトレジスト膜10を形成する。テーパー形状の開口部102は、開口部がテーパー形状になるフォトレジスト材料と現像液とを用いることにより形成することが出来る。フォトレジスト膜10の厚さは例えば30μmとする。尚、フォトレジスト膜10にはテーパー形状の開口部102に代えてテーパー形状の凹部を形成してもよい。
16 and 17 are cross-sectional views showing a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 16, after the light-shielding
次に図17に示すようにフォトレジスト膜10もろともに膜11を例えばRIEなどで異方性エッチングすることにより膜11にテーパー形状の開口部113を形成する。フォトレジスト膜10と膜11との選択比によって開口部113の壁面斜度が決定される。
Next, as shown in FIG. 17, both the
最後に、残存したフォトレジスト膜10を除去すると図14に示すスタンパ3が完成する。
Finally, when the remaining
4.第四実施形態
図18は、本発明の第四実施形態によるスタンパ4を示す断面図である。
スタンパ4の成形面のテーパー形状の凸部162は、柱形状の芯を形成する膜11とテーパー形状の側壁部18とで構成される。側壁部18は、膜11に接合されており、透光性であっても遮光性であってもよい。成形面の裏面からスタンパ4の透光性基板13に入射した光は、遮光性膜12の開口部を埋めている透光性膜17を透過して成形面に至る。すなわち、スタンパ4の透光部は透光性基板13と透光性膜17とによって構成されている。
4). Fourth Embodiment FIG. 18 is a cross-sectional view showing a stamper 4 according to a fourth embodiment of the present invention.
The taper-shaped
図19は、スタンパ4を用いた微細転写成形方法を示す断面図である。遮光性膜12の輪郭が膜11と側壁部18とで構成される成形面の凸部162の先端の輪郭を内包しており、遮光性膜12の投影領域に凸部162の全体が含まれるため、成形面の凸部162とネガ型感光性成形対象膜14の硬化した感光領域141とが固着することがない。
FIG. 19 is a cross-sectional view showing a fine transfer molding method using the stamper 4. The contour of the light-shielding
図20、図21、図22は、スタンパ4の製造方法を示す断面図である。
はじめに図20に示すように、透光性基板13の表面上に遮光性膜12を形成し、遮光性膜12の表面上に開口部111を有する膜11を形成する。
20, 21, and 22 are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing the stamper 4.
First, as shown in FIG. 20, the
次に図21に示すように、側壁部18を形成するための膜181を膜11の表面上と開口部111から露出している遮光性膜12の表面上とに形成する。具体的には例えばCVD、スパッタ、蒸着などによってSiO2からなる膜181を形成する。
Next, as shown in FIG. 21, a
次に図22に示すように、膜181の表面全体を異方性エッチングすることにより、膜11の側面に接合されたテーパー形状の側壁部18を成形する。
Next, as shown in FIG. 22, the entire surface of the
続いて膜11と膜181とからなる成形面の凸部を保護膜として膜181の開口部から露出している遮光性膜12をエッチングすることにより開口部を形成し、遮光性膜12の開口部を埋める透光性膜17を形成すると図18に示すスタンパ4が完成する。
Subsequently, an opening is formed by etching the light-shielding
この製造方法によると、膜11からなる成形面の凸部の芯に対して遮光性膜12が自己整合的に形成される。具体的には、膜11からなる成形面の凸部の芯の輪郭と遮光性膜12の輪郭の間の幅が精度よく均一になる。その理由は、膜11の側面に接合されている膜181が異方性エッチングによってテーパー形状の側壁部18に成形されるからである。その結果、成形面の凸部の周囲において硬化しない未感光領域142(図19参照)の厚さ(幅)が精度よく均一になる。
According to this manufacturing method, the light-shielding
5.第五実施形態
図23は本発明の第五実施形態によるスタンパ5を示す断面図である。
スタンパ5は、ポジ型感光性成形対象膜を成形するためのものであり、透光性基板20と遮光部としての遮光性膜21とで構成されている。太線で示す成形面22の凹部221は、透光性基板20の表面と遮光性膜21の表面とからなる。
透光性基板20は、成形対象である光分解性樹脂の露光波長に対して十分な透光性のある材料である例えば樹脂、SiO2、低融点ガラスなどからなる。
5. Fifth Embodiment FIG. 23 is a sectional view showing a
The
The
遮光性膜21は、成形対象である光分解性樹脂の露光波長に対して十分な遮光性のある材料である例えばCrなどからなる。遮光性膜21の輪郭は成形面の凹部221の底の輪郭に内包されている。換言すると、遮光性膜21の輪郭は成形面の凸部の輪郭の外側にある。
スタンパ5の成形面22の裏側から光を照射すると、遮光性膜21に重なっていない領域Tにおいて光は成形面22に到達し、遮光性膜21は成形面22の凹部221の内側に影を形成する。透光性基板20の遮光性膜21に重なっていない領域Tがスタンパ5の透光部である。
The
When light is irradiated from the back side of the
図24、図25、図26はスタンパ5を用いた微細成形転写方法を示す断面図である。
はじめに図24に示すように、支持基板15の表面上にポジ型感光性成形対象膜23を形成し、スタンパ5をポジ型感光性成形対象膜23に圧着した状態で、スタンパ5を介してポジ型感光性成形対象膜23を露光する。具体的には例えばポジ型フォトレジスト、ポジ型感光性ポリイミドなどの光分解性樹脂を支持基板15の表面に塗布する。次にスタンパ5を加圧してポジ型感光性成形対象膜23に圧着し、紫外線や可視光線などの光をスタンパ5の成形面の裏側から照射する。このとき、遮光性膜21がポジ型感光性成形対象膜23に投影領域232を形成し、ポジ型感光性成形対象膜23は投影領域232において分解せず、感光領域231において分解する。
24, 25, and 26 are cross-sectional views showing a fine molding transfer method using the
First, as shown in FIG. 24, a positive photosensitive
次に図25に示すように、ポジ型感光性成形対象膜23からスタンパ5を引き離す。このとき、ポジ型感光性成形対象膜23の硬化している未感光領域232とスタンパ5の成形面の凹部221の側壁面との間にはポジ型感光性成形対象膜23の感光して軟化した部分が存在する。このため、スタンパ5の成形面の凹部221にはまりこんで硬化した部分がスタンパ5の離型によって変形しにくい。
Next, as shown in FIG. 25, the
最後に図26に示すようにポジ型感光性成形対象膜23を現像し感光領域231を除去すると未感光領域232からなる成形膜が完成する。このような成形膜はエッチングやリフトオフの保護膜として用いることも出来るし、MEMS(Micro Electro Mechanical System)の構造体として用いることも出来る。
Finally, as shown in FIG. 26, when the positive photosensitive
図27から図35はスタンパ5の製造方法を示す断面図である。
はじめに図27に示すように支持膜としての犠牲膜26、シード層25、犠牲基板24、遮光性膜21、フォトレジスト膜28がこの順に積層された積層体を形成する。具体的には例えば、まずSiN、AlN、SiCなどからなる犠牲基板24の表面上にCuからなる厚さ0.3μmのシード層25をスパッタで形成する。犠牲基板24とシード層25との間にCr、Tiなどからなる厚さ0.05μm程度の密着層を形成してもよい。次に電解めっきによりCuなどからなる厚さ1mm程度の犠牲膜26を形成する。次に犠牲基板24の裏面上にCrなどからなる厚さ0.1μm程度の遮光性膜21を蒸着やスパッタなどで形成する。次に遮光性膜21の表面上にポジ型フォトレジスト材料などを塗布し、露光・現像して厚さ5μm程度のフォトレジスト膜28を形成する。
27 to 35 are cross-sectional views showing a method for manufacturing the
First, as shown in FIG. 27, a
次にフォトレジスト膜28を保護膜として遮光性膜21をエッチングすることにより図28に示すように開口部211を形成した後に、フォトレジスト膜28を除去する。例えばCrからなる遮光性膜21を硝酸第二セリウムアンモニウム溶液に浸して湿式でエッチングしてもよいし、Cl2ガス又はCCl4ガスを用いて遮光性膜21をドライエッチングしてもよい。
Next, the light-shielding
次に図29に示すように第二の犠牲膜27を遮光性膜21の表面の上と開口部211から露出した犠牲基板24の表面の上とに形成する。具体的には例えばSiO2、多結晶Siなどからなる第二の犠牲膜27をCVD、スパッタ、蒸着などによって形成する。
Next, as shown in FIG. 29, the second
次に図30に示すように第二の犠牲膜27を全面的に異方性エッチングすることにより開口部271を形成するとともに遮光性膜21の周囲において犠牲基板24を一定幅保護するための形状に第二の犠牲膜27を成形する。具体的には例えばCF4ガスまたはCH2F2ガスを用いたRIEによって第二の犠牲膜27を成形する。
Next, as shown in FIG. 30, an
次に図31に示すように遮光性膜21と第二の犠牲膜27とを保護膜とする異方性エッチングにより犠牲基板24に開口部241を形成する。具体的には例えばRIEによって開口部241を形成する。その結果、犠牲基板24は成形面の凹部の反転形状に成形される。
Next, as shown in FIG. 31, an
次に図32に示すように第二の犠牲膜27をエッチングにより除去する。
Next, as shown in FIG. 32, the second
次に図33に示すように、遮光性膜21の表面上と、遮光性膜21の開口部から露出している犠牲基板24の表面上と、犠牲基板24の開口部から露出しているシード層25の表面上とに、犠牲基板24の開口部を埋める透光性膜201を形成し、透光性膜201の表面を研削および研磨の少なくとも一方により平坦化することにより透光性基板20を成形する。透光性基板20の材料としては例えば樹脂、SiO2、低融点ガラスを用いる。CIM(Ceramic Injection Molding)によって透光性基板20を形成してもよい。
Next, as shown in FIG. 33, the seed exposed on the surface of the light-shielding
次に、犠牲膜26、シード層25を図34、図35に示すように順次除去する。Crからなるシード層25には例えば硝酸第二セリウムアンモニウム液をエッチャントに用いる。Cl2ガスまたはCCl4ガスを用いたドライエッチングによってシード層25を除去してもよい。
Next, the
最後に犠牲基板24をエッチングにより除去すると図23に示すスタンパ5が完成する。具体的には例えば熱燐酸(H3PO4)を用いて170℃の温度条件でSiNからなる犠牲基板24を除去することができる。
Finally, when the
以上説明したスタンパ5(図23参照)の製造方法によると、遮光性膜21の輪郭に対して成形面22の凹部221を自己整合的に形成することができる。その理由は、凹部221の側壁面と遮光性膜21の輪郭との間の幅は、遮光性膜21の周囲に成形される第二の犠牲膜27の形状によって決まり、第二の犠牲膜27は遮光性膜21の側面に接合された状態で異方性エッチングによって成形されるからである。
According to the manufacturing method of the stamper 5 (see FIG. 23) described above, the
6.第六実施形態
尚、図29に示した第二の犠牲膜27が透光性材料からなる場合、図30に示したように第二の犠牲膜27を成形し、犠牲基板24をエッチングした後に、第二の犠牲膜27を除去することなく、第二の犠牲膜27を図36に示すようにスタンパ6の一部として残存させてもよい。
6). Sixth Embodiment When the second
7.他の実施形態
本発明の技術的範囲は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、上記実施形態で示した材質や寸法や成膜方法やパターン転写方法はあくまで例示であるし、当業者であれば自明である工程の追加や削除や工程順序の入れ替えについては説明が省略されている。
7). Other Embodiments The technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention. For example, the materials, dimensions, film forming methods, and pattern transfer methods shown in the above embodiments are merely examples, and descriptions of addition and deletion of processes and replacement of process orders that are obvious to those skilled in the art are omitted. ing.
1:スタンパ、2:スタンパ、3:スタンパ、4:スタンパ、5:スタンパ、6:スタンパ、10:フォトレジスト膜、11:成形面の凸部を形成するための膜、12:遮光性膜、13:透光性基板、14:ネガ型感光性成形対象膜、15:支持基板、16:成形面、17:透光性膜、18:側壁部、20:透光性基板、21:遮光性膜、22:成形面、23:ポジ型感光性成形対象膜、24:犠牲基板、25:シード層、26:犠牲膜、27:第二の犠牲膜、28:フォトレジスト膜、101:開口部、102:開口部、111:開口部、112:先端部、113:開口部、121:開口部、122:基端部、141:感光領域、142:投影領域、161:凸部、162:凸部、181:膜、201:透光性膜、211:開口部、221:凹部、231:感光領域、232:投影領域、241:開口部、271:開口部 1: stamper, 2: stamper, 3: stamper, 4: stamper, 5: stamper, 6: stamper, 10: photoresist film, 11: film for forming convex portions of the molding surface, 12: light-shielding film, 13: Translucent substrate, 14: Negative photosensitive molding target film, 15: Support substrate, 16: Molding surface, 17: Translucent film, 18: Side wall, 20: Translucent substrate, 21: Light shielding property Film: 22: molding surface, 23: positive photosensitive molding target film, 24: sacrificial substrate, 25: seed layer, 26: sacrificial film, 27: second sacrificial film, 28: photoresist film, 101: opening , 102: opening, 111: opening, 112: distal end, 113: opening, 121: opening, 122: base end, 141: photosensitive region, 142: projection region, 161: convex portion, 162: convex Part, 181: film, 201: translucent film, 211: opening, 221 Recess 231: photosensitive region, 232: projection area, 241: opening, 271: opening
Claims (13)
凸部を有する成形面と、
前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、
前記凸部の先端を内包し前記凸部の先端からはみ出す投影領域を前記ネガ型感光性成形対象膜に形成する遮光部と、
を備える微細成形モールド。 A fine molding mold for molding a negative photosensitive molding target film,
A molding surface having a convex part;
A translucent part extending from the rear surface of the molding surface to the molding surface;
A light-shielding portion that forms a projection region that includes the tip of the convex portion and protrudes from the tip of the convex portion on the negative photosensitive molding target film;
A fine molding mold comprising:
請求項1に記載の微細成形モールド。 The convex portion is tapered.
The fine mold according to claim 1.
請求項2に記載の微細成形モールド。 The outline of the base end of the convex part overlaps the outline of the light shielding part,
The fine mold according to claim 2.
柱状の芯と、
前記芯の外側に接合されているテーパー形状の側壁部と、
を備える請求項3に記載の微細成形モールド。 The convex portion is
Columnar core,
A tapered sidewall joined to the outside of the core;
A fine mold according to claim 3.
請求項1に記載の微細成形モールド。 The outline of the base end of the convex part is included in the outline of the light shielding part,
The fine mold according to claim 1.
少なくとも一部が前記透光部の一部を構成し表面が前記成形面の一部を構成し前記透光性基板に接合している透光性膜と、
前記遮光部の少なくとも一部を構成し前記透光性基板に接合している遮光性膜と、
前記凸部の少なくとも一部を構成し前記遮光性膜に接合している膜と、
を備え、
前記遮光性膜の開口部は前記透光性膜で埋められている、
請求項5に記載の微細成形モールド。 A translucent substrate at least part of which constitutes part of the translucent part;
A translucent film in which at least a part constitutes a part of the translucent part and a surface constitutes a part of the molding surface and is bonded to the translucent substrate;
A light-shielding film that constitutes at least a part of the light-shielding part and is bonded to the light-transmitting substrate;
A film constituting at least a part of the convex portion and bonded to the light-shielding film;
With
The opening of the light-shielding film is filled with the light-transmitting film;
The fine mold according to claim 5.
前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部を形成するための膜を形成し、
前記凸部を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、
前記保護膜にテーパー形状の開口部または凹部を形成し、
前記保護膜もろともに異方性エッチングすることにより前記凸部を形成するための膜にテーパー形状の開口部を形成し、
前記凸部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成する、
ことを含む微細成形モールドの製造方法。 Forming a light-shielding film on the surface of the light-transmitting substrate;
Forming a film for forming convex portions of the molding surface on the surface of the light-shielding film;
Forming a protective film on the surface of the film for forming the convex part,
Forming a tapered opening or recess in the protective film;
A tapered opening is formed in the film for forming the convex portion by anisotropic etching together with the protective film,
Forming an opening by anisotropic etching in the light-shielding film exposed from the opening of the film for forming the convex part,
The manufacturing method of the fine mold which contains this.
前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部を形成するための膜を形成し、
前記凸部を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、
前記保護膜に開口部を形成し、
前記保護膜の開口部から露出した前記凸部を形成するための膜に異方性エッチングにより開口部を形成し、
前記凸部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成した後に、前記凸部を形成するための膜を等方性エッチングする、
ことを含む微細成形モールドの製造方法。 Forming a light-shielding film on the surface of the light-transmitting substrate;
Forming a film for forming convex portions of the molding surface on the surface of the light-shielding film;
Forming a protective film on the surface of the film for forming the convex part,
Forming an opening in the protective film;
Forming an opening by anisotropic etching in the film for forming the convex portion exposed from the opening of the protective film;
Forming an opening by anisotropic etching in the light-shielding film exposed from the opening of the film for forming the convex, and then isotropically etching the film for forming the convex;
The manufacturing method of the fine mold which contains this.
前記遮光性膜の表面上に成形面の凸部の芯を形成するための膜を形成し、
前記凸部の芯を形成するための膜の表面上に保護膜を形成し、
前記保護膜に開口部を形成し、
前記保護膜の開口部から露出した前記凸部の芯を形成するための膜に異方性エッチングにより開口部を形成し、
前記凸部の芯を形成するための膜の表面上と前記遮光性膜との表面上とに、前記凸部の側壁部を形成するための膜を形成し、
前記凸部の側壁部を形成するための膜の異方性エッチングにより、前記凸部の側壁部をテーパー形状に成形するとともに前記凸部の側壁部を形成するための膜に開口部を形成し、
前記凸部の側壁部を形成するための膜の開口部から露出した前記遮光性膜に異方性エッチングによって開口部を形成する、
ことを含む微細成形モールドの製造方法。 Forming a light-shielding film on the surface of the light-transmitting substrate;
Forming a film for forming the core of the convex portion of the molding surface on the surface of the light-shielding film;
Forming a protective film on the surface of the film for forming the core of the convex part,
Forming an opening in the protective film;
Forming an opening by anisotropic etching in the film for forming the core of the convex portion exposed from the opening of the protective film;
On the surface of the film for forming the core of the convex part and on the surface of the light-shielding film, a film for forming the side wall part of the convex part is formed,
By anisotropic etching of the film for forming the side wall part of the convex part, the side wall part of the convex part is formed into a tapered shape and an opening is formed in the film for forming the side wall part of the convex part. ,
Forming an opening by anisotropic etching in the light-shielding film exposed from the opening of the film for forming the side wall of the convex part;
The manufacturing method of the fine mold which contains this.
前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、
前記凸部の先端を内包し前記凸部の先端からはみ出す投影領域を形成する遮光部と、
を備える微細成形モールドを、ネガ型感光性成形対象膜に圧着し、
前記微細成形モールドの前記成形面の裏側から前記ネガ型感光性成形対象膜を露光し、
前記ネガ型感光性成形対象膜から前記微細成形モールドを引き離し、
前記ネガ型感光性成形対象膜の前記遮光部の投影領域を現像により除去する、
ことを含む微細転写成形方法。 A molding surface having a convex part;
A translucent part extending from the rear surface of the molding surface to the molding surface;
A light-shielding portion that forms a projection region that includes the tip of the convex portion and protrudes from the tip of the convex portion;
A fine molding mold comprising a negative-type photosensitive molding target film,
Exposing the negative photosensitive molding target film from the back side of the molding surface of the fine molding mold,
The fine mold is separated from the negative photosensitive molding target film,
Removing the projection area of the light-shielding portion of the negative photosensitive molding target film by development;
A fine transfer molding method.
凹部を有する成形面と、
前記成形面の裏面から前記成形面に至る透光部と、
前記凹部の底に内包される投影領域を前記ポジ型感光性成形対象膜に形成する遮光部と、
を備える微細成形モールド。 A fine molding mold for molding a positive photosensitive molding target film,
A molding surface having a recess;
A translucent part extending from the rear surface of the molding surface to the molding surface;
A light-shielding portion for forming a projection region included in the bottom of the concave portion on the positive photosensitive molding target film;
A fine molding mold comprising:
犠牲基板の表面上に遮光性膜を形成し、
前記犠牲基板の裏面上に支持膜を形成し、
前記遮光性膜に開口部を形成して前記遮光性膜からなる前記遮光部を形成し、
前記遮光性膜の開口部から露出した前記犠牲基板の表面上と前記遮光性膜の表面上とに、前記遮光部の輪郭と前記凹部の底の輪郭との間の幅を規定するための犠牲膜を形成し、
前記犠牲膜を異方性エッチングすることにより前記犠牲膜に開口部を形成するとともに前記犠牲膜を前記遮光部の周囲に所定幅だけ残存させ、
前記犠牲膜と前記遮光性膜とを保護膜として異方性エッチングすることにより前記犠牲基板に開口部を形成するとともに前記犠牲基板を前記凹部の反転形状に成形し、
前記犠牲基板と前記遮光部とを埋め前記透光部となる透光性膜を前記支持膜の表面上に形成し、
前記支持膜と前記犠牲基板とを除去する、
ことを含む微細成形モールドの製造方法。 A method for producing the fine mold according to claim 11, comprising:
Form a light-shielding film on the surface of the sacrificial substrate,
Forming a support film on the back surface of the sacrificial substrate;
Forming an opening in the light-shielding film to form the light-shielding part made of the light-shielding film;
A sacrifice for defining a width between the contour of the light shielding portion and the contour of the bottom of the recess on the surface of the sacrificial substrate exposed from the opening of the light shielding film and on the surface of the light shielding film. Forming a film,
The sacrificial film is anisotropically etched to form an opening in the sacrificial film and leave the sacrificial film a predetermined width around the light shielding part,
Forming an opening in the sacrificial substrate by anisotropic etching using the sacrificial film and the light-shielding film as a protective film, and forming the sacrificial substrate into an inverted shape of the recess,
Forming a light-transmitting film that fills the sacrificial substrate and the light-shielding portion and serves as the light-transmitting portion on the surface of the support film;
Removing the support film and the sacrificial substrate;
The manufacturing method of the fine mold which contains this.
前記成形面の裏面から前記成形面に至る遮光部と、
前記凹部の底に内包される投影領域を形成する遮光部と、
を備える微細成形モールドを、ポジ型感光性成形対象膜に圧着し、
前記微細成形モールドの前記成形面の裏側から前記ポジ型感光性成形対象膜を露光し、
前記ポジ型感光性成形対象膜から前記微細成形モールドを引き離し、
前記ポジ型感光性成形対象膜の前記遮光部の投影領域を現像により除去する、
ことを含む微細転写成形方法。 A molding surface having a recess;
A light shielding portion from the back surface of the molding surface to the molding surface;
A light-shielding portion that forms a projection region contained in the bottom of the recess;
A fine molding mold comprising a positive type photosensitive molding target film,
Exposing the positive photosensitive molding target film from the back side of the molding surface of the fine molding mold,
The fine mold is separated from the positive photosensitive molding target film,
Removing the projection area of the light-shielding portion of the positive-type photosensitive molding target film by development;
A fine transfer molding method.
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