JP2009206519A - ナノプリント用スタンパ、及び微細構造転写方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するためのスタンパにおいて、前記スタンパが剥離機構を有することを特徴とするナノプリント用スタンパ、及び該スタンパを用いるパターン転写方法。
【選択図】図3
Description
なお、前記プレス装置は、加熱・加圧機構を有するものを用いることができる。
また、前記支持体は、長方形、正方形、円または楕円の枠構造であることが好ましい。
本発明において、ナノプリントとは、数100μmから数nm程度の範囲の転写を言う。
[実施例1]
本発明の実施例の1つである、可撓性を有し弾性体を介して支持枠に固定されたスタンパについて、その作製方法を図2、3を用いて説明する。図2、3は概念図であり、パターン形状は単純化しかつ大きめに書かれていることを断っておく。まず、図2(a)のように縦100mm×横100mm×厚さ0.5mmのSi基板1を準備した。次に図2(b)のようにスピンコーターを用いて、電子線露光用のフォトレジスト2(OEBR1000、東京応化製)を塗布した。続いて、図2(c)のように電子線描画装置JBX6000FS(日本電子製)を用い、電子線ビーム3で直接描画することにより露光し、現像することにより、図2(d)のような凹凸を形成した。レジストは、直径100nmの円形パターンがピッチ150nmでマトリクス状に並ぶように残した。なお、パターンが数百nmオーダー以上であれば、電子線ではなく、Krレーザ(波長351nm)等を用いても良い。図2(d)の凹凸をマスクパターンとしてSi基板1のドライエッチングを行い、図2(e)のようにSi基板1に凹凸を形成後、O2アッシングにより、レジスト2を除去した。以上の工程で、直径100nmの円柱状突起が1面に形成されたシリコン製のマスタ原盤を得た。このシリコン原盤に図2(f)のようにNiを数十nmの厚みでスパッタ成膜し、さらに図2(g)のようにNiめっきで100μmにまで成膜を行った。図2(f)と(g)の工程は無電解めっきを用いても差し支えない。最後にSi原盤を剥離することにより直径100nmの穴がマトリクス状に形成されたNiスタンパを得た。この薄く作られたNiスタンパは、可撓性を有する。なお、Niスタンパはシリコン原盤と凹凸が逆転したパターンとなるので、原盤は逆転パターンで作製しておく必要がある。また、シリコン原盤から直接スタンパを作製せず、シリコン基盤パターンをサブマスタに転写した後で、サブマスタからNiスタンパを作製することもできる。
本発明の実施例の1つである、曲面スタンパについて、その作製方法を図5、6、7を用いて説明する。
本発明の実施の形態の1つである、スタンパ表面を曲面にするとともに、スタンパ表面に深溝を設けた場合の、その作製方法を図8、9、10を用いて説明する。
なお、図10のような深溝付き凹曲面スタンパでも同様の効果が得られた。
本発明の実施例の1つである、端部弾性体付きスタンパの作製方法を図11、12を用いて説明する。
なお、図12のような、端部にテーパを設けたNiスタンパに弾性体を貼り付けたものを用いても同様の効果が得られた。
本発明の実施例の1つである、可撓性を有し弾性体を介して支持枠に固定された光透過型スタンパによるスタンプを図13を用いて説明する。
以下、本発明の剥離機構付きスタンパを用いるナノプリントが好ましく適用される幾つかの分野を説明する。
図14はバイオチップ900の概略図である。ガラス製の基板901には深さ3マイクロメーター,幅20マイクロメーターの流路902が形成されており、DNA(デオキシリボ核酸),血液,蛋白質などが含まれる検体を導入孔903から導入し、流路902を流した後、排出孔904へ流す構造になっている。流路902には分子フィルター905が設置されている。分子フィルター905には直径250ナノメーターから300ナノメーター,高さ3マイクロメーターの突起物集合体100が形成されている。
図17は多層配線基板を作製するための工程を説明する図である。まず図17(a)に示すように、シリコン酸化膜1002と銅配線1003とで構成された多層配線基板1001の表面にレジスト702を形成した後にスタンパ(図示省略)によるパターン転写を行なう。次に、多層配線基板1001の露出領域703をCF4/H2ガスによってドライエッチングすると図17(b)に示すように多層配線基板1001表面の露出領域703が溝形状に加工される。次にレジスト702をRIEによりレジストエッチングして、段差の低い部分のレジストを除去することで図17(c)に示すように露出領域703が拡大して形成される。この状態から、先に形成した溝の深さが銅配線1003に到達するまで露出領域703のドライエッチングを行うと、図17(d)に示すような構造が得られ、次にレジスト702を除去することで図17(e)に示すような、表面に溝形状を有する多層配線基板1001が得られる。この状態から、多層配線基板1001の表面にスパッタにより金属膜を形成した後(図示省略)、電解メッキを行なうことで図17(f)に示すように金属メッキ膜1004が形成される。その後、多層配線基板1001のシリコン酸化膜1002が露出するまで金属メッキ膜1004の研磨を行なえば、図17(g)に示すように金属配線を表面に有する多層配線基板1001を得ることができる。
本発明を多層配線基板に適用することで、高い寸法精度を持つ配線を形成できる。
図18は本実施例による磁性記録媒体の全体図及び断面拡大図である。基板は微細な凹凸を有するガラスで構成される。基板上には、シード層、下地層、磁性層、保護層が形成されている。以下、図19を用いて、本実施例による磁性記録媒体の製造方法を説明する。図19にナノプリント法によるガラスへの凹凸形成方法を、半径方向に切った断面図で示す。まずガラス基板を準備する。本実施の形態ではソーダライムガラスを用いた。基板の材料については平坦性を有していれば特に限定されるものではなく、アルミノシリケートガラスなどの他のガラス基板材料やAlなどの金属基板を用いても良い。そして図19(a)のように樹脂膜を200nm厚みになるようにスピンコータを用いて形成した。ここで樹脂としては、PMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いた。
本実施例では入射光の進行方向が変わる光デバイスを光情報処理装置に適用した一例を述べる。
Claims (4)
- プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するためのスタンパにおいて、
前記スタンパは可撓性を有するパターン部と枠状の支持体と前記支持体と前記パターン部の間に介在する弾性体から構成されることを特徴とするナノプリント用スタンパ。 - プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するためのスタンパにおいて、
前記スタンパの凹凸形成面側の周辺部の一部が基板中心部が薄くなるような傾斜を有するものであることを特徴とするナノプリント用スタンパ。 - プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するためのナノプリント用スタンパを用いるパターン転写方法において、
前記スタンパは可撓性を有するパターン部と枠状の支持体と前記支持体と前記パターン部の間に介在する弾性体から構成されるナノプリント用スタンパを用いることを特徴とするパターン転写方法。 - プレス装置を用い、基板上に微細構造を形成するためのナノプリント用スタンパを用いるパターン転写方法において、
前記スタンパの凹凸形成面側の周辺部の一部が基板中心部が薄くなるような傾斜を有するナノプリント用スタンパを用いることを特徴とするパターン転写方法。
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