JP7379775B2 - 高さ変調式回折マスタプレート及びその製造方法 - Google Patents
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Description
周期的な初期表面プロファイルを有する基板を提供することと;
前記初期表面プロファイルを少なくとも部分的に、充填材料で均一に充填することと;
前記充填材料を部分的に除去して、前記基板及び前記充填材料で形成される周期的な高さ変調式表面プロファイルを有するマスタプレートを作製することと、
により製造される。
フィーチャと前記フィーチャ間の間隙とによる周期的パターンを有する基板;及び
マスタプレートが高さ変調式表面プロファイルを有するように、前記間隙内に不均一な量で提供される充填材料、
を含む。
本明細書において、「バイナリ表面プロファイル」は、本質的には、2つの高さからなるレリーフ構造を有する表面を意味する。線格子の場合、可能な高さは、リッジの上部及びリッジに隣接する溝の底部により画定される。したがって、プロファイルは、断面が略長方形の表面フィーチャ(完全に垂直な側壁を有する)からなる。以下の考察及び図面では、バイナリ表面プロファイルを例として用いるが、上述のように、他のプロファイルも可能である。
本方法は、その好ましい実施形態では、基板の高異方性高分解能バイナリプロセスと、追加される充填材料の低横方向分解能グレースケールリソグラフィによる高さ変調とが併用される。したがって、垂直側壁の実現が困難なダイレクトグレースケールリソグラフィと比較して、高分解能垂直フィーチャ及び側壁プロファイルの制御性を改良することができる。以下、2つの基本的な実施形態について説明する。
なお、本開示に係る態様は以下の態様も含む。
<1>
回折構造体を製造するためのマスタプレートを作製する方法であって:
周期的な初期表面プロファイルを有する基板を提供することと;
前記初期表面プロファイルを少なくとも部分的に、充填材料で均一に充填することと;
前記充填材料を部分的に除去して、前記基板及び前記充填材料で形成される周期的な高さ変調式表面プロファイルを有するマスタプレートを作製することと、
を含み、前記初期表面プロファイルは、前記高さ変調式表面プロファイルに関連する充填率変調性を有する、方法。
<2>
前記充填材料の除去は、前記充填材料の除去にグレースケールリソグラフィを用いて、前記高さ変調式表面プロファイルを形成することを部分的に含む、<1>に記載の方法。
<3>
前記充填材料の除去は:
前記充填材料上に、不均一な高さプロファイルを有する物理的マスク層を設けることと;
各位置において前記マスク層及び下にある充填材料を除去し、前記マスク層の前記高さプロファイルを前記充填材料の対応箇所に複製して、前記高さ変調式表面プロファイルを形成することと、
を部分的に含む、<1>又は<2>に記載の方法。
<4>
前記高さ変調式表面プロファイルは、異なるプロファイル高さを有する2以上の別個のセグメントを含む、<1>~<3>のいずれか1つに記載の方法。
<5>
前記高さ変調式表面プロファイルは、線形プロファイル等の横方向高さ勾配プロファイルを有する、<1>~<4>のいずれか1つに記載の方法。
<6>
前記高さ変調式表面プロファイルの高さ変調は、前記表面プロファイルの少なくとも周期的一元的方向において生じる、<1>~<5>のいずれか1つに記載の方法。
<7>
前記初期表面プロファイルは前記除去の前に前記充填材料で完全に満たされ、前記基板が平坦にされる、<1>~<6>のいずれか1つに記載の方法。
<8>
基板プレートを提供すること、及び前記基板プレートから例えば電子ビームリソグラフィにより材料を除去すること又は前記プレートに例えばナノインプリンティングにより材料を付与することによって、前記基板に前記周期的な初期表面プロファイルを提供することを含む、<1>~<7>のいずれか1つに記載の方法。
<9>
前記初期表面プロファイルは、バイナリプロファイルである、<1>~<8>のいずれか1つに記載の方法。
<10>
前記初期表面プロファイルは、三角形プロファイル又は傾斜したプロファイル等の非バイナリプロファイルである、<1>~<9>のいずれか1つに記載の方法。
<11>
前記充填材料は異なる横方向セグメント内で異なる量を、一元的方向のみで除去され、一元的方向に高さ変調された表面プロファイルが形成される、<1>~<10>のいずれか1つに記載の方法。
<12>
前記充填材料は異なる横方向セグメント内で異なる量を、二元的横方向で除去され、二元的方向に高さ変調された表面プロファイルが形成される、<1>~<10>のいずれか1つに記載の方法。
<13>
前記初期表面プロファイルは、一元的方向又は二元的方向において周期的である、<1>~<12>のいずれか1つに記載の方法。
<14>
回折構造体を製造するためのマスタプレートであって:
フィーチャと前記フィーチャ間の間隙とによる周期的パターンを有する基板;及び
マスタプレートが高さ変調式表面プロファイルを有するように、前記間隙内に不均一な量で提供される充填材料;
を含み、前記フィーチャの周期的パターンは充填率変調式である、マスタプレート。
<15>
前記高さ変調式表面プロファイルは、前記間隙内の前記充填材料の量により画定される異なるプロファイル高さを有する、2以上の別個の横方向セグメントを含む、<14>に記載のマスタプレート。
<16>
前記高さ変調式表面プロファイルは、前記間隙内の前記充填材料の量により画定される横方向高さ勾配を有する、<14>又は<15>に記載のマスタプレート。
<17>
前記高さ変調式表面プロファイルは、完全に前記基板に画定される垂直側壁及びフィーチャ上部と、完全に前記充填材料により画定される間隙底部と、を含む、<14>~<16>のいずれか1つに記載のマスタプレート。
<18>
前記フィーチャは、バイナリフィーチャ、三角形フィーチャ、又は傾斜したフィーチャである、<14>~<17>のいずれか1つに記載のマスタプレート。
<19>
<1>~<13>のいずれか1つに記載の方法を用いて作製される、<14>~<18>のいずれか1つに記載のマスタプレート。
Claims (15)
- 回折構造体を製造するためのマスタプレートを作製する方法であって、
周期的な初期表面プロファイルを有する基板を提供することと、
前記初期表面プロファイルを少なくとも部分的に、充填材料(16B)で均一に充填することと、
前記充填材料(16B)上に、不均一な高さプロファイルを有する物理的なマスク層(18B)を設けることと、
各位置において前記マスク層(18B)及びその下にある充填材料(16B)をエッチングにより除去することにより、前記マスク層(18B)の前記不均一な高さプロファイルを充填材料(16B’)の対応位置に複製するように充填材料(16B)を部分的に除去して、前記基板及び前記充填材料(16B’)で形成される周期的な高さ変調式表面プロファイルを有するマスタプレートを作製することと、
を含み、
前記初期表面プロファイルは、前記高さ変調式表面プロファイルに関連する充填率変調性を有する、
方法。 - 前記高さ変調式表面プロファイルは、異なるプロファイル高さを有する2以上の別個のセグメント(S1-S3)を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記高さ変調式表面プロファイルは、横方向高さ勾配プロファイルを有する、請求項1又は請求項2に記載の方法。
- 前記高さ変調式表面プロファイルの高さ変調は、前記高さ変調式表面プロファイルの少なくとも周期的一元的方向において生じる、請求項1~請求項3のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期表面プロファイルは前記除去の前に前記充填材料(16B)で満たされ、前記基板が平坦にされる、請求項1~請求項4のいずれか1項に記載の方法。
- 基板プレートを提供すること、及び前記基板プレートから材料を除去すること又は前記基板プレートに材料を付与することによって、前記基板に前記周期的な初期表面プロファイルを提供することを含む、請求項1~請求項5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期表面プロファイルは、バイナリプロファイルである、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記初期表面プロファイルは、非バイナリプロファイルである、請求項1~請求項6のいずれか1項に記載の方法。
- 前記充填材料(16B)は異なる横方向セグメント内で異なる量を、一元的方向のみで除去され、一元的方向に高さ変調された表面プロファイルが形成され、
前記初期表面プロファイルは、一元的方向において周期的である、
請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記充填材料(16B)は異なる横方向セグメント内で異なる量を、二元的横方向で除去され、二元的方向に高さ変調された表面プロファイルが形成され、
前記初期表面プロファイルは、二元的方向において周期的である、
請求項1~請求項8のいずれか1項に記載の方法。 - 請求項1~請求項10のいずれか1項に記載の方法によりマスタプレートを作製することを含み、
前記マスタプレートは、
フィーチャ(14B)と前記フィーチャ(14B)間の間隙とによる周期的パターンを有する基板、及び
マスタプレートが高さ変調式表面プロファイルを有するように、前記間隙内に不均一な量で提供される充填材料(16B’)
を含み、
前記フィーチャ(14B)の周期的パターンは充填率変調式である、
回折構造体を製造するためのマスタプレートの製造方法。 - 前記高さ変調式表面プロファイルは、前記間隙内の前記充填材料(16B’)の量により画定される異なるプロファイル高さを有する、2以上の別個の横方向セグメント(S1-S3)を含む、請求項11に記載のマスタプレートの製造方法。
- 前記高さ変調式表面プロファイルは、前記間隙内の前記充填材料(16B’)の量により画定される横方向高さ勾配を有する、請求項12に記載のマスタプレートの製造方法。
- 前記高さ変調式表面プロファイルは、前記基板に画定される垂直側壁及びフィーチャ上部と、前記充填材料(16B’)により画定される間隙底部と、を含む、請求項12又は請求項13に記載のマスタプレートの製造方法。
- 前記フィーチャ(14B)は、バイナリフィーチャ、三角形フィーチャ、又は傾斜したフィーチャである、請求項12~請求項14のいずれか1項に記載のマスタプレートの製造方法。
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