JP6028413B2 - 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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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 (10)
- 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の主面上に光硬化性樹脂層を形成し、前記光硬化性樹脂層に凹凸パターンを有する光透過性のマスターテンプレートを押し付け、前記マスターテンプレートを介して光を照射して前記光硬化性樹脂層を硬化させ、前記マスターテンプレートを前記硬化した光硬化性樹脂層から離型して、前記被転写基板の第1の主面に前記硬化した光硬化性樹脂層を形成し、前記硬化した光硬化性樹脂層及び前記被転写基板をエッチングして、前記被転写基板の第1の主面に凹凸の転写パターンを形成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、
前記被転写基板が、前記第1の主面に相対する前記第2の主面に、前記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、前記第1の主面のパターン領域よりも広い面積のくぼみを備え、前記転写パターンを形成する前記第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造を有し、
前記段差構造が前記パターン領域を含む最終的に残したい段差構造の大きさよりも広く形成されており、
前記被転写基板の第1の主面に前記凹凸の転写パターンを形成後に、前記段差構造の局所的なパターン歪みを有する外周部をエッチングして取り除き、前記段差構造を前記最終的に残したい段差構造の大きさとする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。 - 前記段差構造の外周部の形状及びエッチングす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、前記転写パターンを形成後に、前記段差構造の外周部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箇所以上の前記外周部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。
- 前記段差構造の外周部のエッチングする領域のエッチング深さが、5μm〜30μm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。
- 前記段差構造の外周部のエッチングする領域の前記パターン領域端からの長さが、最終的に残す前記パターン領域の形状に応じて、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。
- 前記マスターテンプレートが、大きさ6インチ角、厚さ0.25インチの平行平面石英基板上に凹凸パターンが形成され、段差構造及びくぼみを有していないマスターテンプレートであることを特徴とする請求項1から請求項5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。
- 前記被転写基板が、前記第1の主面に金属膜が形成されていることを特徴とする請求項1から請求項6までのうちのいずれか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。
- 前記被転写基板が、石英ガラス基板であることを特徴とする請求項1から請求項7までのうちのいずれか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の主面上に凹凸パターンよりな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、前記第1の主面のパターン領域と重なり、かつ、前記第1の主面のパターン領域よりも広い面積のくぼみを備え、前記第1の主面のパターン領域が周囲よりも高い凸状の段差構造を有し、
前記段差構造が矩形状で、かつ、2段構造をなし、前記2段構造が、前記第1の主面のパターン領域の全周囲に形成され、前記段差構造の外周部が、前記凹凸パターンを形成する前記段差構造の中央部よりも厚みが小さく、該外周部の厚みの小さい部分の少なくとも1辺の前記パターン領域端からの長さが、他の辺のパターン領域端からの長さ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2段構造をなす前記段差構造の厚みの差が、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9に記載のナノインプリント用テンプレート。
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