JP2021186979A - 個体認証用構造体及びその製造方法並びに個体認証方法 - Google Patents
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Abstract
Description
1.合成石英ガラス基板の表面部の少なくとも一部に、合成石英ガラスで形成された複数のナノピラーを含むピラーパターン領域が形成された個体認証用構造体であって、
前記ピラーパターン領域において、ナノインデンテーション法により測定される前記ナノピラーの押込み弾性率が35〜100GPaであり、
前記ナノピラーが、塑性変形することを特徴とする個体認証用構造体。
2.前記ナノピラーの高さHが20〜1,500nm、幅Wが10〜500nm、アスペクト比(H/W)が0.5〜6である1に記載の個体認証用構造体。
3.1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に無機膜を形成する工程と、
前記無機膜の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記無機膜上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜のパターンをエッチングマスクとして、前記無機膜をエッチングして無機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。
4.1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び露出した合成石英ガラス基板の面の上に無機膜を形成する工程と、
前記有機膜パターンを、該有機膜のパターンの上に形成された無機膜と共に除去する工程と、
前記合成石英ガラス基板の面の上に形成された無機膜により形成された無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。
5.前記有機膜パターンを形成する工程において、電子線リソグラフィ、フォトリソグラフィ又はナノインプリントリソグラフィにより、有機膜パターンを形成する3又は4に記載の製造方法。
6.1又は2に記載の個体認証用構造体のピラーパターン領域に形成された少なくとも一部のナノピラーを高さ方向に押圧して塑性変形させ、変形したナノピラーを含むピラーパターンを識別することを特徴とする個体認証方法。
以下において、本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、図面は模式的又は概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさ、比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を示す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
(1)合成石英ガラス基板のピラーパターン領域が形成される面の上に無機膜を形成する工程(第1工程)と、
(2)無機膜の上に有機膜を形成する工程(第2工程)と、
(3)有機膜をパターニングして、無機膜上に有機膜パターンを形成する工程(第3工程)と、
(4)有機膜のパターンをエッチングマスクとして、無機膜をエッチングして無機膜パターンを形成する工程(第4工程)と、
(5)有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンをエッチングマスクとして、合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、ピラーパターン領域を形成する工程(第5工程)と、
(6)有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンを除去する工程(第6工程)
とを含む方法により製造することができる。
(11)合成石英ガラス基板のピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜を形成する工程(第11工程)と、
(12)有機膜をパターニングして、合成石英ガラス基板のピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜パターンを形成する工程(第12工程)と、
(13)有機膜パターン及び露出した合成石英ガラス基板の面の上に無機膜を形成する工程(第13工程)と、
(14)有機膜パターンを、有機膜のパターンの上に形成された無機膜と共に除去する工程(第14工程)と、
(15)合成石英ガラス基板の面の上に形成された無機膜により形成された無機膜パターンをエッチングマスクとして、合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、ピラーパターン領域を形成する工程(第15工程)と、
(16)無機膜パターンを除去する工程(第16工程)
とを含む方法により製造することができる。
まず、有機膜のナノインプリントリソグラフィに用いるインプリントモールドを作製した。20mm×20mm、厚さ0.525mmの正方形の合成石英ガラス基板上に、スパッタリング法により厚さ10nmのCrN層を形成した。その後、CrN層上に、ポジ型電子線レジスト(日本ゼオン(株)製、ZEP520A)をスピンコートし、180℃で10分間プリベークして、厚さ80nmのポジ型電子線レジスト層を形成した。その後、導電性高分子のチャージアップ防止剤(昭和電工(株)製、エスペイサー300Z)をスピンコートし、厚さ10nmの帯電防止層を形成した。
インプリントモールドに形成したホールパターンの直径(レジスト膜パターンのドットパターンの直径)を50nmとした以外は、実施例1と同様の方法により個体認証用構造体を得た。図7に、得られた個体認証用構造体のピラーパターン領域の走査型電子顕微鏡像を示す。この場合、ナノピラーの高さHは200nm、幅(直径)Wは50nm、アスペクト比(H/W)は4である。また、ナノピラーの配列は正方格子状の規則的周期であり、ナノピラーの配列周期は250nmである。一方、ナノインデンテーション法により測定されたピラーパターン領域のナノピラーの押込み弾性率は44GPaであった。
20mm×20mm、厚さ0.525mmの正方形の合成石英ガラス基板上に、ポジ型電子線レジスト(日本ゼオン(株)製、ZEP520A)をスピンコートし、180℃で10分間プリベークして、厚さ80nmのポジ型電子線レジスト膜(有機膜)を形成した。その後、導電性高分子のチャージアップ防止剤(昭和電工(株)製、エスペイサー300Z)をスピンコートし、厚さ10nmの帯電防止層を形成した。
レジスト膜パターンのホールパターンの直径を100nmとした以外は、実施例3と同様の方法により個体認証用構造体を得た。図9に、得られた個体認証用構造体のピラーパターン領域の走査型電子顕微鏡像を示す。この場合、ナノピラーの高さHは300nm、幅(直径)Wは100nm、アスペクト比(H/W)は3である。また、ナノピラーの配列は正方格子状の規則的周期であり、ナノピラーの配列周期は500nmである。一方、ナノインデンテーション法により測定されたピラーパターン領域のナノピラーの押込み弾性率は47GPaであった。
ダイヤモンド製球状圧子((株)エリオニクス製、曲率半径200μm)を装備したナノインデンテーション試験機((株)エリオニクス製、ENT−2100)を用いて、実施例1で作製した個体認証用構造体のピラーパターン領域に、ダイヤモンド製球状圧子(剛体)をピラーパターン領域に接触させて押し込むことにより、ピラーパターン領域に形成された一部のナノピラーを高さ方向に押圧して塑性変形させた。具体的には、座標(X,Y)=(0,0)にあるL字形状の原点マークから、圧子を座標(30,30)に移動させ、5mN/sの押圧速度、100mNの荷重で押圧した。
合成石英ガラスのドライエッチング時間を2倍とした以外は、実施例1と同様の方法により個体認証用構造体を得た。図13に、得られた個体認証用構造体のピラーパターン領域の走査型電子顕微鏡像を示す。この場合、ナノピラーの高さHは200nm、幅(直径)Wは100nm、アスペクト比(H/W)は2である。また、ナノピラーの配列は正方格子状の規則的周期であり、ナノピラーの配列周期は500nmである。一方、ナノインデンテーション法により測定されたピラーパターン領域のナノピラーの押込み弾性率は31GPaであった。
比較例1で作製した個体認証用構造体を用い、実施例1と同様の方法により、ピラーパターン領域に形成された一部のナノピラーを高さ方向に押圧して塑性変形させた。
101 ピラーパターン領域
102、102a、102b、102c、102d、102e、102f ナノピラー
1.合成石英ガラス基板の表面部の少なくとも一部に、合成石英ガラスで形成された複数のナノピラーを含むピラーパターン領域が形成された個体認証用構造体であって、
前記ピラーパターン領域において、ナノインデンテーション法により測定される前記ナノピラーの押込み弾性率が35〜100GPaであり、
前記ナノピラーが、塑性変形することを特徴とする個体認証用構造体。
2.前記ナノピラーの高さHが20〜1,500nm、幅Wが10〜500nm、アスペクト比(H/W)が0.5〜6である1に記載の個体認証用構造体。
3.1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に無機膜を形成する工程と、
前記無機膜の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記無機膜上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターンをエッチングマスクとして、前記無機膜をエッチングして無機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。
4.1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び露出した合成石英ガラス基板の面の上に無機膜を形成する工程と、
前記有機膜パターンを、該有機膜パターンの上に形成された無機膜と共に除去する工程と、
前記合成石英ガラス基板の面の上に形成された無機膜により形成された無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。
5.前記有機膜パターンを形成する工程において、電子線リソグラフィ、フォトリソグラフィ又はナノインプリントリソグラフィにより、有機膜パターンを形成する3又は4に記載の製造方法。
6.1又は2に記載の個体認証用構造体のピラーパターン領域に形成された少なくとも一部のナノピラーを高さ方向に押圧して塑性変形させ、変形したナノピラーを含むピラーパターンを識別することを特徴とする個体認証方法。
Claims (6)
- 合成石英ガラス基板の表面部の少なくとも一部に、合成石英ガラスで形成された複数のナノピラーを含むピラーパターン領域が形成された個体認証用構造体であって、
前記ピラーパターン領域において、ナノインデンテーション法により測定される前記ナノピラーの押込み弾性率が35〜100GPaであり、
前記ナノピラーが、塑性変形することを特徴とする個体認証用構造体。 - 前記ナノピラーの高さHが20〜1,500nm、幅Wが10〜500nm、アスペクト比(H/W)が0.5〜6である請求項1に記載の個体認証用構造体。
- 請求項1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に無機膜を形成する工程と、
前記無機膜の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記無機膜上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜のパターンをエッチングマスクとして、前記無機膜をエッチングして無機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記有機膜パターン及び無機膜パターン、又は無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。 - 請求項1又は2に記載の個体認証用構造体を製造する方法であって、
前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜を形成する工程と、
前記有機膜をパターニングして、前記合成石英ガラス基板の前記ピラーパターン領域が形成される面の上に有機膜パターンを形成する工程と、
前記有機膜パターン及び露出した合成石英ガラス基板の面の上に無機膜を形成する工程と、
前記有機膜パターンを、該有機膜のパターンの上に形成された無機膜と共に除去する工程と、
前記合成石英ガラス基板の面の上に形成された無機膜により形成された無機膜パターンをエッチングマスクとして、前記合成石英ガラス基板の表面部をエッチングして、前記ピラーパターン領域を形成する工程と、
前記無機膜パターンを除去する工程
とを含むことを特徴とする個体認証用構造体の製造方法。 - 前記有機膜パターンを形成する工程において、電子線リソグラフィ、フォトリソグラフィ又はナノインプリントリソグラフィにより、有機膜パターンを形成する請求項3又は4に記載の製造方法。
- 請求項1又は2に記載の個体認証用構造体のピラーパターン領域に形成された少なくとも一部のナノピラーを高さ方向に押圧して塑性変形させ、変形したナノピラーを含むピラーパターンを識別することを特徴とする個体認証方法。
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