JP2017022416A - ナノインプリント用テンプレートの製造方法及びテンプレート - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 1段の段差構造を備える第1のテンプレートから、2段の段差構造を備える第2のテンプレートを製造するナノインプリント用テンプレートの製造方法であって、第1のテンプレートの1段の段差構造の外周領域をエッチングして、パターン領域を上面に有する中央部と、中央部よりも高さが低い外周部から構成される2段の段差構造を形成する工程と、を備え、前記外周領域が、第1のテンプレートの1段の段差構造において、局所的なパターン歪みを生じる領域を含むことを特徴とする。
【選択図】 図2
Description
(実施形態1)
図1及びそれに続く図2は、本発明のナノインプリント用テンプレートの製造方法の一実施形態を示す工程断面図である。
ここで、本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板10の製造方法について、図面を用いて説明する。図3は、本発明のレプリカテンプレートの製造方法に用いる被転写基板10の製造工程の一例を示す工程断面図である。図3では、図1と同じ部位を示す場合には、同じ符号を用いている。
図1(b)に示すように、準備された上記の被転写基板10の第1の主面11の段差構造14上に光硬化性樹脂層17を形成する。一方、転写すべき凹凸パターン19を設けたマスターテンプレート18を用意する。
最終的に残したい段差構造(B)の領域は、所望するCのパターン領域と同一もしくは近接しており、ステップアンドリピート(S&R)による複数転写をする上で、より高密度になるように適宜決められる大きさをもつ。
パターン領域(C)は、回路パターン、アライメント用マーク、位置精度計測用のマーク、ダミーパターン等を含む領域である。
図7(a)及び図7(b)は、マスターテンプレート71を用いて長さ32mmの段差構造(メサ構造)とくぼみを有する被転写基板72にナノインプリントしてパターン転写したとき、被転写基板72の変形を説明する断面模式図である。図7(b)は、図7(a)に示す円形内の段差構造の境界付近の変形の水平方向成分の大きさを、白黒濃度で表示した拡大図である。水平方向の変形を示す白黒濃度はシミュレーション(本発明においては、変形シミュレーションと言う。)により求めており、黒濃度が高いほど図7(b)において矢印で示す左方向の変形が大きく、黒濃度が低いほど右方向の変形が大きいことを示している。
本実施形態のテンプレートの製造方法は、実施形態1で説明した段差構造の外周部のエッチングする領域に、少なくとも1箇所以上の外周部の角部が含まれるものである。段差構造の外周部のみならず、角部にも大きなパターン歪みが生じることが多いからである。
段差構造の外周部に加えて、パターン歪みの大きい1箇所以上の外周部の角部をエッチングすることにより、パターン位置精度の良好なテンプレートを製造することができる。
図5は、本発明のナノインプリント用テンプレートの実施形態を示す平面模式図及び断面模式図であり、図6は他の実施形態を示す平面模式図及び断面模式図である。図5及び図6で、図1、図2と同じ箇所を示す場合には、同じ符号を用いている。
本実施形態のナノインプリント用のレプリカテンプレートは、ナノインプリント用テンプレートの製造方法の第1の実施形態で作製した図2(h)に示すテンプレート24である。図5(a)は、テンプレート24の平面模式図、図5(b)は、図5(a)におけるD−D線の断面模式図である。図5に示すテンプレート24は、くぼみ15が正方形状、段差構造及びパターン領域が正方形状の場合を例示している。
図6に示すテンプレートは、第1の主面11と第2の主面12を有する被転写基板の第1の主面11上に凹凸パターン23よりなるパターン領域が形成されている。図6(a)は、テンプレート24の平面模式図、図6(b)は、図6(a)におけるE−E線の断面模式図である。第1の主面11に相対する第2の主面12に、第1の主面11のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面11のパターン領域よりも広い面積のくぼみ15を備え、くぼみ15が円形状をなし、第1の主面11のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造(メサ構造)を有し、パターン領域が正方形状であり、段差構造が2段構造をなし、段差構造の外周部が、凹凸パターンを形成する段差構造の中央部よりも厚みが小さく、段差構造の正方形状外周部の4箇所の角部が除かれている。
次に、実施例により本発明を説明する。
ナノインプリント用レプリカテンプレート用の被転写基板として、外形が6インチ角、厚さ0.25インチの合成石英ガラス基板の第1の主面に、周囲よりも30μm高い面積28mm×32mmの段差構造(メサ構造)を有し、第2の主面に、第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、第1の主面のパターン領域よりも広い面積を有する直径60mmの円形状のくぼみを有する基板を準備した。尚、最終的な段差構造(メサ構造)の狙いを25mm×30mmとし、エッチングで取り除く領域をあらかじめシミュレーションにより計算し、長辺については、片側1mm、短辺については片側1.5mmとした。くぼみを形成している箇所の石英ガラス基板の厚さは1mmとした。
実施例1で得られたレプリカテンプレートを基準にして、さらにシミュレーションにより、図11(a)において、まだ位置座標の変位が特に大きいパターン領域の外周部右上の角部(コーナー部)を削除したときの位置座標の変位を求めた。
11 第1の主面
12 第2の主面
13 パターン領域
14 段差構造(メサ構造)
15 くぼみ
16 くぼみの底面
17 光硬化性樹脂層
18 マスターテンプレート
19 凹凸パターン
20 光(紫外光)
21 硬化した光硬化性樹脂
22 硬化した光硬化性樹脂パターン
23 凹凸の転写パターン
24、24a レプリカテンプレート
25 レジストパターン
26 段差構造の外周部
27 所定のエッチング深さの外周部
28 段差構造の中央部
A 段差構造
B 最終的に残したい段差構造
C パターン領域
61、71、81 マスターテンプレート
62、72、82 被転写基板
63、73、83 ナノインプリント(段差構造)領域
64、74、84 段差構造の境界
91 マスターテンプレート
92 被転写基板
93 光硬化性樹脂層
131 パターン形成装置
132 基板
133 ステージ
134 モールド
135 テンプレートチャック
136 高分子材料
137 アクチュエータ・システム
Claims (7)
- 1段の段差構造を備える第1のテンプレートから、2段の段差構造を備える第2のテンプレートを製造するナノインプリント用テンプレートの製造方法であって、
前記第1のテンプレートとして、凹凸の転写パターンが形成されたパターン領域と該パターン領域の外側の外周領域を上面に有する前記1段の段差構造を、第1の主面に備え、前記第1の主面に相対する前記第2の主面に、平面視において、前記パターン領域と重なり、かつ、前記パターン領域よりも広い面積のくぼみを備えた第1のテンプレートを準備する工程と、
前記第1のテンプレートの前記1段の段差構造の前記外周領域をエッチングして、前記パターン領域を上面に有する中央部と、前記中央部よりも高さが低い外周部から構成される2段の段差構造を形成する工程と、
を備え、
前記外周領域が、前記第1のテンプレートの前記1段の段差構造において、局所的なパターン歪みを生じる領域を含むことを特徴とする、ナノインプリント用テンプレートの製造方法。 - 前記局所的なパターン歪みを生じる領域を、変形シミュレーションと位置ずれ量の計測により定め、前記外周領域をエッチングすることを特徴とする、請求項1に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
- 前記外周領域に、前記1段の段差構造の角部が含まれることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
- 前記外周領域のエッチング深さが、5μmより大きく30μm以下の範囲であることを特徴とする、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
- 前記2段の段差構造の前記外周部の外縁と前記中央部の外縁との距離を、前記中央部の平面形状に応じて、増加もしくは減少させることを特徴とする、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載のナノインプリント用テンプレートの製造方法。
- 第1の主面と第2の主面を有する光透過性の被転写基板の前記第1の主面の上に凸状の段差構造を備え、該凸状の段差構造の上面に凹凸パターンから構成されるパターン領域が形成されたナノインプリント用のテンプレートであって、
前記テンプレートが、
前記第1の主面に相対する前記第2の主面に、平面視において、前記パターン領域と重なり、かつ、前記パターン領域よりも広い面積のくぼみを備え、
前記凸状の段差構造が、
前記パターン領域を上面に有する平面視矩形状の中央部と、前記中央部の外周に形成され、前記中央部よりも厚みが小さい平面視矩形状の外周部から構成される2段構造を有し、
前記外周部の外縁を構成する1の辺と該1の辺に最も近い前記中央部の外縁を構成する辺との距離が、前記外周部の外縁を構成する他の辺と該他の辺に最も近い前記中央部の外縁を構成する辺との距離と異なることを特徴とする、ナノインプリント用テンプレート。 - 前記中央部と前記外周部の厚みの差が、5μmより大きく30μm以下の範囲であることを特徴とする、請求項6に記載のナノインプリント用テンプレート。
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