JP2009224424A - インプリント用スタンパ - Google Patents

Abstract

【課題】コストをかけずに作業者が転写装置セットする方向を視認しやすいインプリント用スタンパを提供する。
【解決手段】本発明は、凹凸パターン部１３０を有する第１面１１０とこの第１面１１０と対向する第２面１２０とを有するインプリント用スタンパ１００であって、第１面１１０の四隅のいずれか1つにはノッチ部１１１が設けられることを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、樹脂材料に押しつけることによって、所定のパターン形状を転写するインプリント用スタンパに関する。

従来、半導体デバイスの製造プロセスなど、微細加工が要求されるパターンの形成には、光学的にパターンを転写するフォトリソグラフィ法が用いられていた。半導体回路をウエハに投影露光して転写する際に原版として用いられるフォトマスクはガラス基板上にＣｒ（クロム）等の金属からなる遮光パターンがその一面側に形成された構造をなしており、このフォトマスクの背面から光を照射して光の透過部分のレジストを選択的に感光させることにより、フォトマスクのパターンを感応基板に転写する。

しかしながら、フォトリソグラフィ法のパターン形成方法は、形成するパターンのサイズや形状は露光する光の波長に大きく依存する。例えば、昨今の先端半導体デバイスの製造においては、フォトリソグラフィに用いる露光波長は１５０ｎｍ以上であるのに対し、最小線幅は６５ｎｍ以下であり、光の回折現象による解像限界に達している。このため、レジストの解像度を増すために、近接効果補正（ＯＰＣ：O p t i c a l P r o x i m i t y C o r r e c t i o n）や位相シフトマスク、変形照明等の超解像技術を用いてはいるものの、マスクパターンを半導体基板上に忠実に転写することが困難となってきている。

そこで、近年、光の波長以下の微細構造を作製する手法として、インプリント加工技術（ナノインプリントリソグラフィー技術） が注目されている。この技術は、あらかじめ電子線リソグラフィーなどにより所定の微細凹凸パターンを形成したインプリント加工用のスタンパ（スタンプ、モールドなど型とも呼ばれる）を作製し、レジストを塗布した基板にスタンパーをプレスしてレジストに凹凸を転写する手法である。このようなインプリント加工技術によれば、一回の処理にかかる時間は、たとえば１平方インチ以上の領域では、電子線リソグラフィーや集束イオンビームリソグラフィーと比較して非常に短くて済む、というメリットもある。このようなナノインプリントリソグラフィー技術については、例えば特許文献１（特開２００７−２６６３８４号公報）などに記載がある。
特開２００７−２６６３８４号公報

上記のようなインプリント加工では、インプリント加工用スタンパを転写用の転写装置にセットして、スタンパの微細凹凸パターンが形成された面を、シリコン、ガラス、セラミック等の基板上面に設けられた紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層に押しつけるようにしている。

ところが、インプリント加工用スタンパは合成石英ガラスなどで作られており、なおかつこの合成石英ガラス上に形成される凹凸パターンは非常に微細であるために、作業者がインプリント加工用スタンパをどのような方向で転写装置にセットするかを見極めるのは非常に困難である、とう問題があった。この問題を解決するために、インプリント加工用スタンパに回折格子で形成された文字を形成し、これにより作業者が転写装置へのセット方向を視認できるようにする方法も考えられるが、このような方法はコストがかかる、という問題があった。

本発明は以上のような課題を解決するためのもので、請求項１に係る発明は、凹凸パターンを有する第１面とこの第１面と対向する第２面とを有するインプリント用スタンパにおいて、前記第１面の四隅のいずれか1つにはノッチが設けられることを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載のインプリント用スタンパにおいて、前記第１面には第１面の基準面から所定の高さを有するメサ部が形成されることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、請求項２に記載のインプリント用スタンパにおいて、前記凹凸パターンは前記メサ部に形成されることを特徴とする。

本発明の構成によれば、コストをかけずに作業者が転写装置にセットする方向を視認しやすいインプリント用スタンパを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパ全体を斜視的に示す図である。図１において、１００はインプリント用スタンパ、１１０は第１面、１１１はノッチ部、１１２はメサ部、１２０は第２面、１３０は凹凸パターン部をそれぞれ示している。

本発明のインプリント用スタンパ１００は、半導体デバイス、光導波路や回折格子等の光学部品、ハードディスクやＤＶＤ等の記録デバイス、ＤＮＡ分析等のバイオチップ、拡散版や導光版などのディスプレイといった各種製品の製造工程において、インプリント加工法を用いたパターン形成を行う際に用いることができる。

このようなインプリント用スタンパ１００は、シリコン、ニッケル、クロム、鉄、タンタル、タングステンなどの金属、及びそれらの酸化物、窒化物、炭化物を材料とすることができる。本実施形態においては、インプリント用スタンパ１００は合成石英ガラス基材を用いたものとして説明する。例えば、このようなインプリント用スタンパ１００の厚さは６．３５mmとすることができる。

インプリント用スタンパ１００は、紫外線硬化樹脂等からなるレジストなどに押しつけるときに、判の役割をなす微細な凹凸パターンが形成される第１面１１０と、転写装置に取り付けられる面である第２面１２０とを有している。このような凹凸パターンにおける凸部に対する凹部の深さは、１００ｎｍ前後とすることができる。

第１面１１０と第２面１２０のそれぞれは図１に示すような第１基準面及び第２基準面を有している。第２基準面は完全な平面であるが、第１面１１０の第１基準面には高さｄの台状部であるメサ部１１２が形成されている。このメサ部１１２の第1基準面からの高さはおよそ１５μｍ程度である。

また、第１面１１０の四隅のいずれか１つにはノッチ部１１１が形成されている。このようなノッチ部１１１や前記のメサ部１１２によって、作業者はインプリント加工用スタンパ１００を、どのように転写装置にセットすればよいかを目視によって把握することができる。また、ノッチ部１１１やメサ部１１２は、回折格子などを形成するようなものではないので安価に形成することが可能となる。

なお、図示の例では、ノッチ部１１１は第１面１１０の四隅の１箇所に設けられているが、２箇所、３箇所に設けるようにしてもよい。また、インプリント用スタンパ１００毎に、ノッチ部１１１を設ける箇所を変えることによって、インプリント用スタンパ１００の種類を視認することができるようにしてもよい。

また、このようなノッチ部１１１によって、作業者が把握することができるのは、インプリント用スタンパ１００の表裏、転写装置へセットする方向性を規定する天地などである。

次に、本発明のインプリント用スタンパ１００が転写時においてセットされる転写装置の概略構成について説明する。図２は本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパが用いられる転写装置の概略構成を示す図である。

図２において、２００は被成形品、２０１は基板、２０２は被成形層、３００は可動テーブル、４０１はスタンパ装着部、４１１、４１２は排気管をそれぞれ示している。

被成形品（ 被成形対象）２００は、例えば、シリコン、ガラス、セラミック等の適宜な材料よりなる基板２０１の上面に紫外線硬化樹脂等からなるレジストを用いた被成形層（成形材料）２０２ を数１０ｎｍ〜数μｍの厚さに塗布した薄膜を備えた構成である。

可動テーブル３００はＸ、Ｙ方向（図面の前後左右方向） へ移動可能なＸＹ テーブル等であり、上部に載置した被成形品２００を微調整の上位置決め可能に構成されている。可動テーブル３００は、例えば、リニアガイドとスライダにより案内され、サーボモータにより駆動される公知の構成を利用することができる。

転写装置におけるスタンパ装着部４０１を含む空間Ｒは、不図示の真空ポンプなどが接続される排気管４１１、４１２によって真空引きされており、インプリント用スタンパ１００の第２面１２０側を真空吸着するようになっている。このように転写装置は、インプリント用スタンパ１００の第２面側を真空吸着するようになっているので、ノッチ部１１１やメサ部１１２は第１面１１０側に設けられる構成とし、真空吸着時の空気漏れ等の障害とならないように工夫されている。

転写装置のスタンパ装着部４０１に、上記のように真空吸着によってセットされたインプリント用スタンパ１００は、転写装置の不図示の駆動機構によって上下に可動するようになっており、インプリント用スタンパ１００が下降することによって、その凹凸パターン部１３０が被成形品２００の被成形層２０２を押圧する。また、これに伴い、不図示の光源から紫外線が照射されて、被成形層２０２を形成する紫外線硬化樹脂等からなるレジストをキュアすることによって、凹凸パターン部１３０のパターン形状が被成形層２０２に転写されるようになっている。

以上のような構成によれば、コストをかけずに作業者が転写装置にセットする方向を視認しやすいインプリント用スタンパを提供することが可能となる。

本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパ全体を斜視的に示す図である。 本発明の実施の形態に係るインプリント用スタンパが用いられる転写装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１００・・・インプリント用スタンパ、１１０・・・第１面、１１１・・・ノッチ部、１１２・・・メサ部、１２０・・・第２面、１３０・・・凹凸パターン部、２００・・・被成形品、２０１・・・基板、２０２・・・被成形層、３００・・・可動テーブル、４０１・・・スタンパ装着部、４１１、４１２・・・排気管

Claims (3)

1. 凹凸パターンを有する第１面とこの第１面と対向する第２面とを有するインプリント用スタンパにおいて、
   前記第１面の四隅のいずれか1つにはノッチが設けられることを特徴とするインプリント用スタンパ。
2. 前記第１面には第１面の基準面から所定の高さを有するメサ部が形成されることを特徴とする請求項１に記載のインプリント用スタンパ。
3. 前記凹凸パターンは前記メサ部に形成されることを特徴とする請求項２に記載のインプリント用スタンパ。

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