JP2013089939A - Template for imprint, manufacturing method therefor, and imprint method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、微細な凹凸パターンを、被転写基板上に形成された被転写樹脂に転写するインプリントリソグラフィに用いられるテンプレート、その製造方法、およびインプリント方法に関するものである。 The present invention relates to a template used in imprint lithography for transferring a fine concavo-convex pattern onto a transfer resin formed on a transfer substrate, a manufacturing method thereof, and an imprint method.
近年、特に半導体デバイスについては、微細化の一層の進展により高速動作、低消費電力動作が求められ、また、システムLSIという名で呼ばれる機能の統合化などの高い技術が求められている。このような中、半導体デバイスのパターンを作製する要となるリソグラフィ技術は、パターンの微細化が進むにつれ、露光装置などが極めて高価になってきており、また、それに用いるマスク価格も高価になっている。 In recent years, especially for semiconductor devices, high speed operation and low power consumption operation are required due to further progress in miniaturization, and high technology such as integration of functions called system LSIs is required. Under such circumstances, the lithography technology that is necessary for producing the pattern of the semiconductor device has become very expensive as the exposure apparatus and the like as the pattern becomes finer, and the price of the mask used therefor also becomes expensive. Yes.
これに対して、1995年Princeton大学のChouらによって提案されたナノインプリント法(インプリント法とも呼ばれる)は、装置価格や使用材料などが安価でありながら、10nm程度の高解像度を有する微細パターン形成技術として注目されている(特許文献1)。 On the other hand, the nanoimprint method (also called imprint method) proposed by Chou et al. In Princeton University in 1995 is a fine pattern forming technology having a high resolution of about 10 nm while the apparatus price and the materials used are low. (Patent Document 1).
インプリント法は、予め表面にナノメートルサイズの微細な凹凸パターンを形成したテンプレート(モールド、スタンパ、金型とも呼ばれる)を、半導体ウエハなどの被転写基板表面に形成された被転写樹脂に接触させて、前記被転写樹脂を力学的に変形させて前記凹凸パターンを転写し、このパターン転写された被転写樹脂をマスクとして被転写基板を加工する技術である。一度テンプレートを作製すれば、ナノ構造が簡単に繰り返して成型できるため高いスループットが得られて経済的であるとともに、有害な廃棄物が少ない加工技術であるため、近年、半導体デバイスに限らず、さまざまな分野への応用が期待されている。 In the imprint method, a template (also referred to as a mold, stamper, or mold) in which a nanometer-sized fine concavo-convex pattern is formed on the surface in advance is brought into contact with a transfer resin formed on the transfer substrate surface such as a semiconductor wafer. Then, the transferred resin is mechanically deformed to transfer the uneven pattern, and the transferred substrate is processed using the transferred resin as a mask. Once a template is made, nanostructures can be easily and repeatedly molded, resulting in high throughput and economics, and because it is a processing technology with little harmful waste, it is not limited to semiconductor devices in recent years. Application to various fields is expected.
このようなインプリント法には、熱可塑性樹脂を用いて熱により凹凸パターンを転写する熱インプリント法や、紫外線硬化性樹脂を用いて紫外線により凹凸パターンを転写する光インプリント法などが知られている(特許文献2)。
光インプリント法は、室温で、かつ、低い印加圧力で、パターン転写することができ、熱インプリント法のような加熱・冷却サイクルが不要であることから、テンプレートや樹脂が熱によって寸法変化を生じるリスクを低減でき、解像性、アライメント精度、生産性などの点で優れている。
As such an imprint method, there are known a thermal imprint method in which a concavo-convex pattern is transferred by heat using a thermoplastic resin, and an optical imprint method in which a concavo-convex pattern is transferred by ultraviolet rays using an ultraviolet curable resin. (Patent Document 2).
In the optical imprint method, patterns can be transferred at room temperature and at a low applied pressure, and the heating and cooling cycle unlike the thermal imprint method is not required. It can reduce the risk that occurs, and is excellent in terms of resolution, alignment accuracy, and productivity.
ここで、上述のようなインプリント法を用いて凹凸パターンを被転写基板に転写する際には、テンプレートと被転写基板との位置合わせを精密に行う必要がある。
一般的には、テンプレートに設けられているアライメントマークと、被転写基板に設けられているアライメントマークとを、テンプレート側から光学的に検出することにより位置合わせを行う。
Here, when the concavo-convex pattern is transferred to the transfer substrate using the imprint method as described above, it is necessary to precisely align the template and the transfer substrate.
Generally, alignment is performed by optically detecting the alignment mark provided on the template and the alignment mark provided on the transfer substrate from the template side.
図9は、従来のインプリント用テンプレートの例を示す説明図であり、(a)はテンプレート全体の模式的断面図を示し、(b)は(a)におけるアライメントマークの拡大図を示す。
図9(a)に示すように、一般に、インプリント用テンプレート101は、石英等の透明なテンプレート基板102からなるメサ構造をしており、このメサ構造のトップ面に転写パターン103とアライメントマーク104を有している。
そして、図9(b)に示すように、アライメントマーク104は、通常、テンプレート基板102を凹凸状に加工した段差構造のマークであり、凸部104aと凹部104bを有する。
このアライメントマークの平面形状は、例えば、矩形状、十字型状の形状が1個以上配設されたものや、モアレ縞等の周期構造のもの等がある。
FIG. 9 is an explanatory view showing an example of a conventional imprint template. FIG. 9A is a schematic cross-sectional view of the entire template, and FIG. 9B is an enlarged view of the alignment mark in FIG.
As shown in FIG. 9A, generally, the
As shown in FIG. 9B, the
Examples of the planar shape of the alignment mark include those in which one or more rectangular and cross-shaped shapes are arranged, and those having a periodic structure such as moire fringes.
次に、従来のインプリント用テンプレートにおけるアライメントマークの検出方法について説明する。図10は、従来のインプリント用テンプレートにおけるアライメントマークの検出方法を示す説明図である。ここで、図10(a)はアライメントマーク検出時のインプリント用テンプレート、被転写樹脂層、および被転写基板の状態を示し、図10(b)はアライメントマークにおける凸部と凹部の関係を示す。 Next, a method for detecting an alignment mark in a conventional imprint template will be described. FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a method for detecting an alignment mark in a conventional imprint template. Here, FIG. 10A shows the state of the imprint template, the resin layer to be transferred, and the substrate to be transferred when the alignment mark is detected, and FIG. 10B shows the relationship between the convex part and the concave part in the alignment mark. .
図10(a)に示すように、インプリント用テンプレート101の転写パターンを転写する際には、まず、被転写基板111上に形成された硬化前の被転写樹脂層121に、インプリント用テンプレート101の転写パターン103を形成した側の面を接触させ、インプリント用テンプレート101の転写パターン103を形成した側とは反対側の面(裏面)から、検出器131により、テンプレート側のアライメントマーク104と、基板側のアライメントマーク領域114のアライメントマーク115とを光学的に検出し、その位置ズレを補正するように、テンプレート101と被転写基板111を相対的に移動させて両者の位置を合わせる。
そして、位置合わせした状態で被転写樹脂層121を硬化させることにより、前記テンプレート101の転写パターン103を被転写樹脂層121に転写する。
なお、基板側のアライメントマーク115は層状に基板中に形成され、銅、アルミなどからなり光学的に検出可能となっている。
As shown in FIG. 10A, when transferring the transfer pattern of the
Then, the transferred
The
上述のように、テンプレート101を被転写基板111上の被転写樹脂層121に接触させた状態で位置合わせを行う理由は、テンプレート101が被転写樹脂層121から離れた状態でアライメントを行った後にテンプレート101を被転写樹脂層121に接触させる方法では、テンプレート101を被転写樹脂層121に接触させる過程で位置ズレ(いわゆるロックズレ)が生じてしまうからである。
As described above, the alignment is performed in a state where the
上述のように、アライメントのためにテンプレート101を被転写樹脂層121に接触させると、図10(b)に示すように、テンプレート101のアライメントマークの凹部が、被転写樹脂層121を構成する樹脂によって充満された状態になる。
そして、このような状態になると、テンプレート101のアライメントマークを構成する材料(一般的には、石英)の屈折率と、被転写樹脂層121を構成する樹脂の屈折率とがほとんど同じ値であることから、テンプレート101のアライメントマークを光学的に識別することが困難になってしまうという問題がある。
As described above, when the
In such a state, the refractive index of the material (generally quartz) constituting the alignment mark of the
一般に、透明な物質からなる構造物において、屈折率が大きく異なる物質が接触している場合には、その界面における光の屈折や散乱、若しくは反射によって前記構造物の形状を認識することができる。しかしながら、上述のように屈折率の差が小さい場合は、前記構造物の形状を認識することは困難になる。 Generally, in a structure made of a transparent material, when a material having a significantly different refractive index is in contact, the shape of the structure can be recognized by light refraction, scattering, or reflection at the interface. However, when the difference in refractive index is small as described above, it is difficult to recognize the shape of the structure.
例えば、図10(b)に示すように、テンプレート101のアライメントマークの凸部と凹部に、テンプレート101の裏面側(図10(b)において上側)から入射し、被転写樹脂層121を通過して被転写基板111表面で反射する検出光132a、132bの光路長の差は、テンプレート101を構成する材料の屈折率をn1、被転写樹脂層121を構成する樹脂の屈折率をn2、テンプレート101のアライメントマークの凸部と凹部の段差をtとすると、2×t×|n2−n1|になる。
For example, as shown in FIG. 10 (b), the light enters the convex portion and concave portion of the alignment mark of the
ここで、検出光132a、132bには、被転写樹脂層121が硬化しない波長域の光が用いられ、一般的には可視光域の波長(380nm〜750nm)が用いられる。
そして、一般的なテンプレートの材料である石英(SiO2)の波長633nmの光における屈折率は1.45であり、インプリント法に用いられる被転写樹脂の屈折率は一般的には1.5程度である。
Here, as the
The refractive index of quartz (SiO 2 ), which is a general template material, at a wavelength of 633 nm is 1.45, and the refractive index of the transferred resin used in the imprint method is generally 1.5. Degree.
そこで、例えば、検出光の光源として、633nmの単波長の光源を用いる場合を仮定し、テンプレート101のアライメントマークの凸部と凹部の段差tを150nm、テンプレート101を構成する材料の屈折率n1を1.45、被転写樹脂層121を構成する樹脂の屈折率n2を1.50として、上式を計算すると、得られる光路長の差は15nmになり、この値は波長633nmの1/40程の違いしかないため、凹凸構造のアライメントマークを良好に識別することは困難になってしまう。
Therefore, for example, assuming that a light source having a single wavelength of 633 nm is used as the light source of the detection light, the step t between the convex portion and the concave portion of the alignment mark of the
この課題に対して、例えば、チタン酸化物(屈折率2.4)等の高屈折率材料でアライメントマークを構成し、アライメントマークの凹部に被転写樹脂が充填された状態でも、前記高屈折率材料の屈折率と、被転写樹脂の屈折率との間で差が出るようにして、凹凸構造のアライメントマークを光学的に識別する方法が提案されている(特許文献3)。 In response to this problem, for example, even when the alignment mark is made of a high refractive index material such as titanium oxide (refractive index 2.4) and the resin to be transferred is filled in the recess of the alignment mark, the high refractive index There has been proposed a method for optically identifying alignment marks having a concavo-convex structure so that a difference is generated between the refractive index of the material and the refractive index of the resin to be transferred (Patent Document 3).
しかしながら、上述のような方法では、従来のテンプレート製造技術に加えて、チタン酸化物等の高屈折率材料をテンプレート上に形成する技術や、アライメントマークの凹凸構造への加工技術が必要となり、製造工程が複雑化するため好ましくない。 However, the above-described method requires a technique for forming a high refractive index material such as titanium oxide on the template in addition to the conventional template manufacturing technique, and a technique for processing the alignment mark into the concavo-convex structure. This is not preferable because the process becomes complicated.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、前記高屈折率材料の形成技術や加工技術を要することなく、凹凸構造のアライメントマークを光学的に識別することを可能とし、高いアライメント精度で位置合わせすることができるインプリント用テンプレート、インプリント用テンプレートの製造方法、およびインプリント方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and enables the alignment mark of the concavo-convex structure to be optically identified without requiring the formation technique and processing technique of the high refractive index material, and has high alignment accuracy. It is an object of the present invention to provide an imprint template, an imprint template manufacturing method, and an imprint method that can be aligned with each other.
本発明者は、種々研究した結果、テンプレート基板に銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板を用い、アライメントマークの凸部における可視光域の光に対する光学濃度を、前記アライメントマークの凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高くすることにより、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。 As a result of various studies, the present inventor has used a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions as a template substrate, and the optical density with respect to light in the visible light region at the convex portion of the alignment mark, The present invention has been completed by finding that the above problem can be solved by making the optical density higher than the optical density of light in the visible light region in the concave portion of the alignment mark.
すなわち、本発明の請求項1に係る発明は、凹凸構造の転写パターンと凹凸構造のアライメントマークを有するインプリント用テンプレートであって、前記インプリント用テンプレートは、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板からなり、前記アライメントマークの凸部における可視光域の光に対する光学濃度が、前記アライメントマークの凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高いことを特徴とするインプリント用テンプレートである。
That is, the invention according to
また、本発明の請求項2に係る発明は、前記アライメントマークの凹部の深さが、前記イオン交換表面層の厚み以上の大きさであることを特徴とする請求項1に記載のインプリント用テンプレートである。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項3に係る発明は、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板をエッチングして、凹凸構造のアライメントマークを形成する工程と、前記凹凸構造のアライメントマークに高エネルギービームを照射する工程と、を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法である。
The invention according to
また、本発明の請求項4に係る発明は、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板の所定の部位に高エネルギービームを照射する工程と、前記高エネルギービームを照射した所定の部位をエッチングして、凹凸構造のアライメントマークを形成する工程と、を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a step of irradiating a predetermined part of a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions with a high energy beam, Etching the predetermined portion to form an alignment mark having a concavo-convex structure, and a method for producing an imprint template.
また、本発明の請求項5に係る発明は、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板の上に、被転写樹脂層を形成する工程と、前記被転写樹脂層に、マスター・テンプレートに形成された凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させる工程と、前記被転写樹脂層を硬化させる工程と、前記硬化した被転写樹脂層と前記マスター・テンプレートとを離型する工程と、前記硬化した被転写樹脂層をマスクに用いたエッチング加工により、前記マスター・テンプレートに形成された転写パターンとは凹凸が反転した転写パターンと、前記マスター・テンプレートに形成されたアライメントマークとは凹凸が反転したアライメントマークを、前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成する工程と、 前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成されたアライメントマークに高エネルギービームを照射する工程と、を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法である。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a process for forming a transferred resin layer on a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions, and the transferred resin layer. A step of contacting the concavo-convex structure transfer pattern and the concavo-convex structure alignment mark formed on the master template, a step of curing the transferred resin layer, the cured transferred resin layer and the master template, The transfer pattern formed on the master template is formed on the master template and the transfer pattern formed on the master template by etching using the cured transferred resin layer as a mask. The alignment mark with the irregularities reversed is the high energy beam sensitive glass substrate. Forming in a manufacturing method of the high-energy beam to alignment marks formed on the sensitive glass substrate high energy beams imprint template, characterized in that it comprises a step of irradiating.
また、本発明の請求項6に係る発明は、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板の所定の部位に高エネルギービームを照射する工程と、前記高エネルギービーム感受性ガラス基板の上に、被転写樹脂層を形成する工程と、前記被転写樹脂層に、マスター・テンプレートに形成された凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させる工程と、前記被転写樹脂層を硬化させる工程と、前記硬化した被転写樹脂層と前記マスター・テンプレートとを離型する工程と、前記硬化した被転写樹脂層をマスクに用いたエッチング加工により、前記マスター・テンプレートに形成された転写パターンとは凹凸が反転した転写パターンと、前記マスター・テンプレートに形成されたアライメントマークとは凹凸が反転したアライメントマークを、前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成する工程と、を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法である。
The invention according to
また、本発明の請求項7に係る発明は、前記被転写樹脂層を構成する樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記被転写樹脂層を硬化させる工程が、紫外線を照射して前記被転写樹脂層を硬化させる工程であることを特徴とする請求項5〜6のいずれかに記載のインプリント用テンプレートの製造方法である。
Further, in the invention according to
また、本発明の請求項8に係る発明は、前記凹凸のアライメントマークを形成する工程において、形成される前記アライメントマークの凹部の深さが、前記イオン交換表面層の厚み以上の大きさになるように前記銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板をエッチングすることを特徴とする請求項3〜7のいずれかに記載のインプリント用テンプレートの製造方法である。
In the invention according to
また、本発明の請求項9に係る発明は、請求項1〜2のいずれかに記載のインプリント用テンプレートを用い、被転写基板上に形成された被転写樹脂層に、前記テンプレートの凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させ、前記アライメントマークの凹部と凸部の光学濃度の差により、前記アライメントマークを光学的に検出して、前記テンプレートと被転写基板とを位置合わせした後に、前記被転写樹脂層を硬化させ、前記硬化した被転写樹脂層と前記テンプレートとを離型して、前記テンプレートの有する凹凸構造の転写パターンとは凹凸が反転したパターンを前記被転写樹脂層に形成することを特徴とするインプリント方法である。
The invention according to
また、本発明の請求項10に係る発明は、前記被転写樹脂層を構成する樹脂が紫外線硬化性樹脂であり、前記被転写樹脂層を硬化させる工程が、紫外線を照射して前記被転写樹脂層を硬化させる工程であることを特徴とする請求項9に記載のインプリント方法である。
In the invention according to claim 10 of the present invention, the resin constituting the transferred resin layer is an ultraviolet curable resin, and the step of curing the transferred resin layer is performed by irradiating ultraviolet rays to the transferred resin. The imprint method according to
本発明によれば、凹凸構造のアライメントマークの凸部と凹部の光学濃度の差により、アライメントマークを光学的に識別することができる。それゆえ、テンプレートと被転写基板とを高いアライメント精度で位置合わせすることができ、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板にインプリントすることができる。 According to the present invention, the alignment mark can be optically identified based on the difference in optical density between the convex portion and the concave portion of the alignment mark having the concavo-convex structure. Therefore, the template and the transferred substrate can be aligned with high alignment accuracy, and the transfer pattern of the template can be imprinted on the transferred substrate with high positional accuracy.
[インプリント用テンプレート]
まず、本発明に係るインプリント用テンプレートについて説明する。
図1は、本発明に係るインプリント用テンプレートの例を示す模式的断面図である。
図1に示すように、本発明に係るインプリント用テンプレート1は、メサ構造のテンプレート基板2からなり、このメサ構造のトップ面に凹凸構造の転写パターン3と、凹凸構造のアライメントマーク4とを有している。
そして、アライメントマーク4の凸部4aは、凹部4bよりも暗色化しているために、凸部4aにおける可視光域の光に対する光学濃度は、凹部4bにおける可視光域の光に対する光学濃度よりも高くなっている。
[Template for imprint]
First, an imprint template according to the present invention will be described.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of an imprint template according to the present invention.
As shown in FIG. 1, an
Since the
本発明に係るインプリント用テンプレートは、このアライメントマークの凸部と凹部の光学濃度の差により、凹凸構造のアライメントマークを光学的に識別することができるものである。そして、本発明に係るインプリント用テンプレートを用いることにより、高いアライメント精度で位置合わせすることを可能とし、高い位置精度でテンプレートの転写パターンを被転写基板にインプリントすることができる。 The imprint template according to the present invention can optically identify an alignment mark having a concavo-convex structure based on the difference in optical density between the convex portion and the concave portion of the alignment mark. By using the imprint template according to the present invention, it is possible to perform alignment with high alignment accuracy, and it is possible to imprint the template transfer pattern on the substrate to be transferred with high positional accuracy.
ここで、本発明に係るテンプレート基板2は、銀イオンを含有するイオン交換表面層5を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板(HEBSガラス基板)からなり、このイオン交換表面層に高エネルギービームを照射することにより、前記インプリント用テンプレート1のアライメントマークを暗色化させている。
Here, the
上述の銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板(HEBSガラス基板)とは、表面層のアルカリ金属イオンを銀イオンに置換したガラス基板であって、特表昭60−501950号公報(特許文献4)に示される高エネルギービーム感受性ガラス物品(HEBSガラス物品)からなるガラス基板に相当するものである。 The high energy beam sensitive glass substrate (HEBS glass substrate) having an ion exchange surface layer containing silver ions described above is a glass substrate in which alkali metal ions in the surface layer are replaced with silver ions. This corresponds to a glass substrate made of a high energy beam sensitive glass article (HEBS glass article) disclosed in Japanese Patent No. 501950 (Patent Document 4).
前記HEBSガラス基板のガラス本体部分は、モル%で表わして、5%〜25%の一種以上のアルカリ金属酸化物、0.5%〜35%の感光性阻止剤(PI剤)、自然赤方シフト抑制剤(RS−抑制剤)およびその混合物、0%〜6%のCl並びに50%〜89%のSiO2 を包含するベースガラス組成を有している。 The glass main body portion of the HEBS glass substrate is expressed in mol%, 5% to 25% of one or more alkali metal oxides, 0.5% to 35% photosensitive inhibitor (PI agent), natural red. shift inhibitor (RS- inhibitor) and mixtures thereof, has a base glass composition including SiO 2 of 0% to 6% Cl and 50% to 89%.
一方、前記HEBSガラス基板のイオン交換表面層は、前記ガラス本体部分のベースガラス組成におけるアルカリ金属イオンが銀イオンに置換された組成を有するものである。
前記イオン交換表面層は、例えば、次のようにして形成される。
On the other hand, the ion exchange surface layer of the HEBS glass substrate has a composition in which alkali metal ions in the base glass composition of the glass body portion are replaced with silver ions.
The ion exchange surface layer is formed as follows, for example.
前記ベースガラス組成を有するイオン交換前のHEBSガラス基板を、銀イオンを含有する酸性水溶液に浸漬し、オートクレープ中に密閉し、水溶液中の銀イオンとガラス基板表面層中のアルカリ金属イオンとの間のイオン交換反応をもたらすのに充分な温度で保持し(通常、200℃以上で1分間以上)、その後、前記ガラス基板をオートクレーブから取り出して、蒸留水で洗浄する。 The HEBS glass substrate before ion exchange having the base glass composition is immersed in an acidic aqueous solution containing silver ions, sealed in an autoclave, and the silver ions in the aqueous solution and the alkali metal ions in the surface layer of the glass substrate. The glass substrate is held at a temperature sufficient to cause an ion exchange reaction in the meantime (usually at 200 ° C. or higher for 1 minute or longer), and then the glass substrate is taken out of the autoclave and washed with distilled water.
前記イオン交換後のガラス基板の表面層(すなわち、イオン交換表面層)は、例えば、銀イオンおよび/あるいは銀塩並びに約0.01重量%H2O を越える濃度におけるシラノール及び/あるいは水を含み、イオン交換表面層のアルカリ金属酸化物の濃度は、ガラス本体部分のガラス組成における濃度より低い。 The surface layer of the glass substrate after the ion exchange (ie, the ion exchange surface layer) contains, for example, silver ions and / or a silver salt and silanol and / or water at a concentration exceeding about 0.01 wt% H 2 O. The concentration of the alkali metal oxide in the ion exchange surface layer is lower than the concentration in the glass composition of the glass body portion.
前記イオン交換表面層の厚さは、前記イオン交換反応の温度や時間を制御することにより調整できる。
本発明においては、前記イオン交換表面層の厚さは、前記凹凸構造のアライメントマークの凸部と凹部の光学濃度の差により、アライメントマークを光学的に識別することができる厚さであれば良い。
ただし、前記光学濃度の差をより大きくするためには、前記イオン交換表面層の厚みを、前記アライメントマークの凹部の深さと同じ大きさにするか、若しくは、前記アライメントマークの凹部の深さよりも小さく(浅く)することが好ましい。言い換えれば、前記アライメントマークの凹部の深さは、前記イオン交換表面層の厚み以上の大きさであることが好ましい。
その理由について、図2を用いて説明する。
The thickness of the ion exchange surface layer can be adjusted by controlling the temperature and time of the ion exchange reaction.
In the present invention, the thickness of the ion exchange surface layer may be a thickness that allows the alignment mark to be optically identified by the difference in optical density between the convex portion and the concave portion of the alignment mark having the concavo-convex structure. .
However, in order to further increase the difference in optical density, the thickness of the ion exchange surface layer is made the same as the depth of the recess of the alignment mark, or the depth of the recess of the alignment mark It is preferable to make it small (shallow). In other words, the depth of the recess of the alignment mark is preferably greater than or equal to the thickness of the ion exchange surface layer.
The reason will be described with reference to FIG.
図2は、本発明に係るインプリント用テンプレートのアライメントマークの凹部の深さとイオン交換表面層の厚みの関係を説明する図である。ここで、図2(a)は、アライメントマークの凹部4bの深さ(D1)が、イオン交換表面層の厚み(D2)よりも小さい形態を示し、図2(b)は、アライメントマークの凹部4bの深さ(D1)が、イオン交換表面層の厚み(D2)以上の大きさである形態を示している。
なお、本発明においては、転写パターンの凸部3aや凹部3bは、いずれも暗色化されておらず、インプリント法を用いて紫外線硬化性樹脂を硬化させる際に照射される紫外線に対して、十分な透過性を有している。
FIG. 2 is a diagram for explaining the relationship between the depth of the recess of the alignment mark of the imprint template according to the present invention and the thickness of the ion exchange surface layer. 2A shows a form in which the depth (D 1 ) of the
In the present invention, neither the
例えば、図2(a)に示すように、アライメントマークの凹部4bの深さ(D1)が、イオン交換表面層の厚み(D2)よりも小さい形態では、アライメントマークの凸部4aと凹部4bの光学濃度の差は、D1/D2に相当する光学濃度となり、D1に比べてD2が大きくなるにつれ、その識別は困難になる。また、光学濃度を高くするために、イオン交換表面層の暗色化を促進すると、アライメントマークの凸部4aのみならず、凹部4bも暗色化が進行するため、両者を識別することが困難になる。
For example, as shown in FIG. 2A, in the form in which the depth (D 1 ) of the
一方、図2(b)に示すように、アライメントマークの凹部4bの深さ(D1)が、イオン交換表面層の厚み(D2)以上の大きさである形態であれば、アライメントマークの凸部4aと凹部4bの光学濃度の差は、D2の厚みに相当する光学濃度に依存し、D1には影響されないため、アライメントマークの加工自由度が増す。また、このような形態であれば、イオン交換表面層の暗色化を促進することによって、凸部4aと凹部4bとの光学濃度の差を大きくすることも容易である。
前記暗色化の促進は、例えば、高エネルギービームをより長い時間照射することにより達成できる。ここで、上述の高エネルギービームとは、例えば、電子ビームであり、市販の電子線顕微鏡や電子線マスク描画装置を用いることができる。
On the other hand, as shown in FIG. 2B, if the depth (D 1 ) of the
The promotion of darkening can be achieved, for example, by irradiating with a high energy beam for a longer time. Here, the above-mentioned high energy beam is, for example, an electron beam, and a commercially available electron beam microscope or electron beam mask drawing apparatus can be used.
次に、本発明に係るインプリント用テンプレートにおけるアライメントマークの検出方法について説明する。図3は、本発明に係るインプリント用テンプレートにおけるアライメントマークの検出方法を示す説明図である。ここで、図3(a)はアライメントマーク検出時のインプリント用テンプレート、被転写樹脂層、および被転写基板の状態を示し、図3(b)はアライメントマークにおける凸部と凹部の関係を示す。 Next, a method for detecting an alignment mark in the imprint template according to the present invention will be described. FIG. 3 is an explanatory diagram showing a method for detecting an alignment mark in an imprint template according to the present invention. Here, FIG. 3A shows the state of the imprint template, the resin layer to be transferred, and the substrate to be transferred when the alignment mark is detected, and FIG. 3B shows the relationship between the convex part and the concave part in the alignment mark. .
図3(a)に示すように、インプリント用テンプレート1の転写パターン3を転写する際には、まず、被転写基板11上に形成された硬化前の被転写樹脂層21に、インプリント用テンプレート1の転写パターン3を形成した側の面を接触させ、次いで、インプリント用テンプレート1の転写パターン3を形成した側とは反対側の面(裏面)から、検出器31により、テンプレート側のアライメントマーク4と、基板側のアライメントマーク領域14のアライメントマーク15とを光学的に検出し、その位置ズレを補正するようにテンプレート1と被転写基板11を相対的に移動させて両者の位置を合わせる。
As shown in FIG. 3A, when the
ここで、アライメントのためにテンプレート1を被転写樹脂層21に接触させると、図3(b)に示すように、テンプレート1のアライメントマークの凹部が、被転写樹脂層21を構成する樹脂によって充満された状態になる。このような状態になると、従来のインプリント用テンプレートにおいては、アライメントマークの凸部を構成する材料も、被転写樹脂21を構成する樹脂も、ともに可視光域の検出光(例えば波長633nm)に対して透明であり、かつ、両者の屈折率がほとんど同じ値であることから、テンプレート側のアライメントマークを光学的に識別することが困難であった。
Here, when the
一方、本発明に係るインプリント用テンプレート1においては、アライメントマーク4の凸部における可視光域の光に対する光学濃度は、凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高くなっている。
それゆえ、図3(b)に示すように、アライメントマーク4の凸部に入射し、被転写樹脂層21を通過して被転写基板11表面で反射し、検出器31によって検出される検出光32aの強度は、アライメントマーク4の凹部に入射し、被転写樹脂層21を通過して被転写基板11表面で反射し、検出器31によって検出される検出光32bの強度に比べて小さくなる。
この検出光の強度差を検出することにより、本発明に係るインプリント用テンプレート1においては、アライメントマークの凹部と凸部とを、良好に識別することができる。
On the other hand, in the
Therefore, as shown in FIG. 3B, the detection light that is incident on the convex portion of the
By detecting this difference in intensity of the detection light, the
そして、上述のように検出したテンプレート側のアライメントマーク4からの位置情報と、被転写基板側のアライメントマーク15からの位置情報から、本発明に係るインプリント用テンプレート1と被転写基板11とは、高いアライメント精度で位置合わせされることになる。
さらに、前記位置合わせされた状態で、被転写樹脂層21を硬化させることにより、テンプレート1の転写パターン3を、高い位置精度で、被転写基板11上に形成された被転写樹脂層21に転写することができる。
The
Further, by curing the transferred
[インプリント用テンプレートの製造方法]
次に、本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法について説明する。
(第1の実施形態)
図4は、本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法の一例を示す模式的工程図である。
本実施形態における本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法においては、まず、図4(a)に示すように、上述の銀イオンを含有するイオン交換表面層5を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板からなるテンプレート基板2を準備し、次いで、図4(b)に示すように、所定の領域を上面に有するメサ構造を形成する。
[Method for manufacturing imprint template]
Next, a method for manufacturing an imprint template according to the present invention will be described.
(First embodiment)
FIG. 4 is a schematic process diagram showing an example of a method for producing an imprint template according to the present invention.
In the method for manufacturing an imprint template according to the present invention in the present embodiment, first, as shown in FIG. 4A, a high energy beam sensitive glass provided with the above-described ion
次に、図4(c)に示すように、レジスト製版工程やエッチング工程を施すことにより、前記メサ構造のトップ面に、凹凸構造の転写パターン3、および、凹凸構造のアライメントマーク4を形成し、その後、図4(d)に示すように、凹凸構造のアライメントマーク4に高エネルギービーム41を照射して、凹凸構造のアライメントマーク4を構成するイオン交換表面層5を暗色化させ、アライメントマーク4の凸部における可視光域の光に対する光学濃度を、アライメントマーク4の凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高くして本発明に係るインプリント用テンプレート1を得る(図4(e))。
Next, as shown in FIG. 4C, a resist plate-making process and an etching process are performed to form a concavo-convex
ここで、前記アライメントマークの凹部の深さは、前記イオン交換表面層5の厚み以上の大きさになるようにエッチングすることが好ましい。
上述のように形成されたアライメントマークであれば、アライメントマーク全体に高エネルギービームを照射することで、アライメントマークの凸部のみを暗色化させることができ、上述したように、アライメントマークの凸部と凹部との識別を容易にすることができるからである
Here, it is preferable that etching is performed so that the depth of the concave portion of the alignment mark is greater than or equal to the thickness of the ion
If the alignment mark is formed as described above, only the convex portion of the alignment mark can be darkened by irradiating the entire alignment mark with a high energy beam, and as described above, the convex portion of the alignment mark. This is because it is possible to easily identify the recess and the recess.
また、本発明において、上述の転写パターンおよびアライメントマークの形成は、インプリント法により形成することが好ましい。すなわち、本発明に係るインプリント用テンプレートは、テンプレート原版(マスター・テンプレート)から複製されるレプリカ・テンプレートであることが好ましい。1枚のマスター・テンプレートから複数のインプリント用テンプレート(レプリカ・テンプレート)を、高いスループットで製造することができ、経済的に有益だからである。 In the present invention, the transfer pattern and the alignment mark are preferably formed by an imprint method. That is, the imprint template according to the present invention is preferably a replica template that is duplicated from a template master (master template). This is because a plurality of imprint templates (replica templates) can be manufactured from a single master template with high throughput, which is economically beneficial.
本実施形態における本発明に係るインプリント用テンプレートの転写パターンおよびアライメントマークを、上述のインプリント法により製造する方法としては、例えば、以下のような方法がある。
図5は、図4に示す本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法における製版工程の例を示す模式的工程図である。すなわち、図5は、図4(b)から図4(c)に至る製造工程の例を示すものである。
まず、図5(a)に示すように、メサ構造に形成された前記テンプレート基板2を準備し、次に、図5(b)に示すように、別途準備したマスター・テンプレート6と前記テンプレート基板2を対向配置し、前記テンプレート基板2のイオン交換表面層5上に被転写樹脂層7を形成する。
次いで、図5(c)に示すように、被転写樹脂層7に、マスター・テンプレート6に形成された凹凸構造の転写パターン、および凹凸構造のアライメントマークを接触させ、次に、紫外線9を照射する方法等により被転写樹脂層7を硬化させる。
その後、図5(d)に示すように、前記被転写樹脂層7が硬化して形成された被転写樹脂パターン8とマスター・テンプレート6とを離型し、次に、図5(e)に示すように、前記被転写樹脂パターン8をマスクに用いて、イオン交換表面層5を有するテンプレート基板2をエッチングすることにより、前記凹凸構造の転写パターン3および前記凹凸構造のアライメントマーク4を形成することができる(図5(f))。
As a method for manufacturing the imprint template transfer pattern and the alignment mark according to the present invention in the present embodiment by the above-described imprint method, for example, there are the following methods.
FIG. 5 is a schematic process diagram showing an example of a plate making process in the method for manufacturing an imprint template according to the present invention shown in FIG. That is, FIG. 5 shows an example of the manufacturing process from FIG. 4 (b) to FIG. 4 (c).
First, as shown in FIG. 5A, the
Next, as shown in FIG. 5 (c), the transferred
Thereafter, as shown in FIG. 5 (d), the transferred
光インプリント法を用いて前記転写パターンおよびアライメントマークを形成する場合は、前記被転写樹脂層を構成する樹脂に紫外線硬化性樹脂を用い、前記被転写樹脂層を硬化させる工程において、紫外線を照射することにより前記被転写樹脂層を硬化させればよい。
光インプリント法は、熱インプリント法のような加熱・冷却サイクルが不要であることから、テンプレートや樹脂が熱によって寸法変化を生じるリスクを低減でき、解像性、アライメント精度、生産性などの点で優れている。
When the transfer pattern and the alignment mark are formed using a photoimprint method, an ultraviolet curable resin is used as a resin constituting the transferred resin layer, and ultraviolet rays are irradiated in the step of curing the transferred resin layer. Thus, the transferred resin layer may be cured.
Since the optical imprint method does not require a heating / cooling cycle like the thermal imprint method, the risk of dimensional change of the template or resin due to heat can be reduced, and resolution, alignment accuracy, productivity, etc. can be reduced. Excellent in terms.
なお、図示しないが、上述の工程において、テンプレート基板2のイオン交換表面層5上に、予めクロム(Cr)等を含む材料からなるハードマスク層を形成しておき、その上に被転写樹脂層7を形成し、上述のようにして形成した被転写樹脂パターン8をマスクに用いて、まず、前記ハードマスク層をエッチングし、次いで、前記エッチングにより得られたハードマスク・パターンをマスクに用いて、イオン交換表面層5を有するテンプレート基板2をエッチングすることにより、前記凹凸構造の転写パターン3および前記凹凸構造のアライメントマーク4を形成してもよい。
Although not shown, in the above-described steps, a hard mask layer made of a material containing chromium (Cr) or the like is formed in advance on the ion
前記マスター・テンプレートは、従来のインプリント用テンプレートの製造方法により製造することができる。例えば、テンプレート基板に石英基板を用い、この石英基板の一主面上に、電子線レジストを塗布し、電子線描画により転写パターンおよびアライメントマークの各レジストパターンを形成し、現像後、フッ素系のガスを用いてドライエッチングし、その後、残存するレジストパターンを除去することにより、凹凸構造の転写パターンおよびアライメントマークを有するマスター・テンプレートを得ることができる。 The master template can be manufactured by a conventional method for manufacturing an imprint template. For example, a quartz substrate is used as a template substrate, an electron beam resist is applied on one main surface of the quartz substrate, and a resist pattern of transfer patterns and alignment marks is formed by electron beam drawing. By performing dry etching using a gas and then removing the remaining resist pattern, a master template having a concavo-convex structure transfer pattern and an alignment mark can be obtained.
なお、上述のインプリント法により製造される本発明に係るインプリント用テンプレートの転写パターンは、前記マスター・テンプレートに形成された転写パターンとは凹凸が反転した転写パターンであり、同様に、上述のインプリント法により製造されるインプリント用テンプレートのアライメントマークは、前記マスター・テンプレートに形成されたアライメントマークとは凹凸が反転したアライメントマークになる。 Note that the imprint template transfer pattern according to the present invention manufactured by the above-described imprint method is a transfer pattern in which irregularities are reversed from the transfer pattern formed on the master template. The alignment mark of the imprint template manufactured by the imprint method is an alignment mark with the concavities and convexities reversed from the alignment mark formed on the master template.
(第2の実施形態)
次に、本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法の他の例について説明する。
本実施形態における本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法は、上述の銀イオンを含有するイオン交換表面層5を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板からなるテンプレート基板2をメサ構造に加工した後に、まず、高エネルギービーム41を照射して、所定の部位(後にアライメントマーク4を形成する部位)のイオン交換表面層5を暗色化させ、その後、前記所定の部位をエッチングして、凹凸構造のアライメントマーク4を形成することを特徴とする。
(Second Embodiment)
Next, another example of the imprint template manufacturing method according to the present invention will be described.
In the embodiment, the imprint template manufacturing method according to the present invention is obtained by processing the
以下、図6を用いて、本実施形態の製造方法について具体的に説明する。
図6は、本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法の他の例を示す模式的工程図である。
まず、図6(a)に示すように、上述の銀イオンを含有するイオン交換表面層5を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板からなるテンプレート基板2を準備し、次いで、図6(b)に示すように、所定の領域を上面に有するメサ構造を形成する。
次に、図6(c)に示すように、後にアライメントマーク4を形成する部位となる所定の部位に高エネルギービーム41を照射して、前記所定の部位のイオン交換表面層5を暗色化させる(図6(d))。
その後、レジスト製版工程やエッチング工程を施すことにより、前記メサ構造のトップ面に、凹凸構造の転写パターン3、および、凹凸構造のアライメントマーク4を形成し、凸部における可視光域の光に対する光学濃度が、凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高い凹凸構造のアライメントマーク4を有する本発明に係るインプリント用テンプレート1を得る(図6(e))。
Hereinafter, the manufacturing method of the present embodiment will be specifically described with reference to FIG.
FIG. 6 is a schematic process diagram showing another example of a method for producing an imprint template according to the present invention.
First, as shown in FIG. 6 (a), a
Next, as shown in FIG. 6 (c), a high-
Thereafter, a resist plate-making process and an etching process are performed to form the concavo-convex
ここで、前記アライメントマークの凹部の深さは、前記イオン交換表面層5の厚み以上の大きさになるようにエッチングすることが好ましい。
上述のように形成されたアライメントマークであれば、アライメントマーク全体に高エネルギービームを照射することで、アライメントマークの凸部のみを暗色化させることができ、上述したように、アライメントマークの凸部と凹部との識別を容易にすることができるからである
Here, it is preferable that etching is performed so that the depth of the concave portion of the alignment mark is greater than or equal to the thickness of the ion
If the alignment mark is formed as described above, only the convex portion of the alignment mark can be darkened by irradiating the entire alignment mark with a high energy beam, and as described above, the convex portion of the alignment mark. This is because it is possible to easily identify the recess and the recess.
また、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、上述の転写パターンおよびアライメントマークの形成は、インプリント法により形成することが好ましい。1枚のマスター・テンプレートから複数のインプリント用テンプレート(レプリカ・テンプレート)を、高いスループットで製造することができ、経済的に有益だからである。 Also in this embodiment, as in the first embodiment, the transfer pattern and the alignment mark are preferably formed by an imprint method. This is because a plurality of imprint templates (replica templates) can be manufactured from a single master template with high throughput, which is economically beneficial.
本実施形態における本発明に係るインプリント用テンプレートの転写パターンおよびアライメントマークを、インプリント法により製造する方法としては、例えば、以下のような方法がある。
図7は、図6に示す本発明に係るインプリント用テンプレートの製造方法における製版工程の例を示す模式的工程図である。すなわち、図7は、図6(d)から図6(e)に至る製造工程の例を示すものである。
Examples of a method for manufacturing the imprint template transfer pattern and the alignment mark according to the present invention in the present embodiment by the imprint method include the following methods.
FIG. 7 is a schematic process diagram showing an example of a plate making process in the method for manufacturing an imprint template according to the present invention shown in FIG. That is, FIG. 7 shows an example of the manufacturing process from FIG. 6 (d) to FIG. 6 (e).
まず、図7(a)に示すように、メサ構造に形成され、後にアライメントマーク4が形成される部位となる所定の部位のイオン交換表面層5が暗色化された前記テンプレート基板2を準備し、次に、図7(b)に示すように、別途準備したマスター・テンプレート6と前記テンプレート基板2を対向配置し、前記テンプレート基板2のイオン交換表面層5上に被転写樹脂層7を形成する。
次いで、図7(c)に示すように、被転写樹脂層7に、マスター・テンプレート6に形成された凹凸構造の転写パターン、および凹凸構造のアライメントマークを接触させ、次に、紫外線9を照射する方法等により被転写樹脂層7を硬化させる。
その後、図7(d)に示すように、前記被転写樹脂層7が硬化して形成された被転写樹脂パターン8とマスター・テンプレート6とを離型し、次に、図7(e)に示すように、前記被転写樹脂パターン8をマスクに用いて、イオン交換表面層5を有するテンプレート基板2をエッチングすることにより、前記凹凸構造の転写パターン3および前記凹凸構造のアライメントマーク4を形成することができる(図7(f))。
First, as shown in FIG. 7A, the
Next, as shown in FIG. 7 (c), the transferred
Thereafter, as shown in FIG. 7 (d), the transferred
本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、光インプリント法を用いて前記転写パターンおよびアライメントマークを形成する場合は、前記被転写樹脂層を構成する樹脂に紫外線硬化性樹脂を用い、前記被転写樹脂層を硬化させる工程において、紫外線を照射することにより前記被転写樹脂層を硬化させればよい。 Also in the present embodiment, as in the first embodiment, when the transfer pattern and the alignment mark are formed using the optical imprint method, an ultraviolet curable resin is used as the resin constituting the transferred resin layer. In the step of curing the transferred resin layer, the transferred resin layer may be cured by irradiating with ultraviolet rays.
なお、図示しないが、本実施形態においても、第1の実施形態と同様に、上述の工程において、テンプレート基板2のイオン交換表面層5上に、予めクロム(Cr)等を含む材料からなるハードマスク層を形成しておき、その上に被転写樹脂層7を形成し、上述のようにして形成した被転写樹脂パターン8をマスクに用いて、まず、前記ハードマスク層をエッチングし、次いで、前記エッチングにより得られたハードマスク・パターンをマスクに用いて、イオン交換表面層5を有するテンプレート基板2をエッチングすることにより、前記凹凸構造の転写パターン3および前記凹凸構造のアライメントマーク4を形成してもよい。
Although not shown, in this embodiment as well as in the first embodiment, in the above-described steps, a hard material made of a material containing chromium (Cr) or the like is formed on the ion
[インプリント方法]
次に、本発明に係るインプリント方法について説明する。
本発明に係るインプリント方法は、上述のような構成を有する本発明に係るインプリント用テンプレートを用い、被転写基板上に形成された被転写樹脂層に、前記テンプレートの凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させ、前記アライメントマークの凹部と凸部の光学濃度の差により、前記アライメントマークを光学的に検出して、前記テンプレートと被転写基板とを位置合わせした後に、前記被転写樹脂層を硬化させ、前記硬化した被転写樹脂層と前記テンプレートとを離型して、前記テンプレートの有する凹凸構造の転写パターンとは凹凸が反転したパターンを前記被転写樹脂層に形成するものである。
[Imprint method]
Next, the imprint method according to the present invention will be described.
The imprint method according to the present invention uses a template for imprinting according to the present invention having the above-described configuration, and a transfer pattern of the concavo-convex structure of the template on a transferred resin layer formed on the transferred substrate. An alignment mark having a concavo-convex structure is brought into contact, the alignment mark is optically detected based on a difference in optical density between the concave portion and the convex portion of the alignment mark, and the template and the transfer substrate are aligned. The transfer resin layer is cured, the cured transfer resin layer and the template are released, and a pattern in which the unevenness is reversed from the transfer pattern of the uneven structure of the template is formed on the transfer resin layer It is.
なお、上述のように、インプリント法には、光インプリント法と熱インプリント法があるが、本発明に係るインプリント方法においては、特に、光インプリント法を用いることが好ましい。
本発明に係るインプリント用テンプレートにおけるイオン交換表面層は、上述のように、高エネルギービームの照射により暗色化されるが、この暗色化部分は熱により復元される(透明化される)性質を有している(特許文献5)。
それゆえ、熱インプリント法を用いた場合、その加熱条件によっては、前記暗色化部分が透明化してしまい、以降、アライメントマークを検出することができなくなってしまうという恐れ、すなわち、インプリント用テンプレートとして繰り返し使用することができなくなるという恐れがあるからである。
As described above, the imprint method includes an optical imprint method and a thermal imprint method. In the imprint method according to the present invention, it is particularly preferable to use the optical imprint method.
As described above, the ion-exchange surface layer in the imprint template according to the present invention is darkened by irradiation with a high-energy beam, but this darkened portion is restored by heat (made transparent). (Patent Document 5).
Therefore, when the thermal imprint method is used, depending on the heating conditions, the darkened portion may become transparent, and thereafter, the alignment mark cannot be detected, that is, an imprint template. This is because there is a fear that it cannot be used repeatedly.
図8は、本発明に係るインプリント方法の例を示す模式的工程図である。
本発明に係るインプリント方法においては、まず、図8(a)に示すように、本発明に係るインプリント用テンプレート1を準備し、被転写基板11上に未硬化の被転写樹脂層21を形成する。なお、この例においては、被転写樹脂層21を構成する樹脂は紫外線硬化性樹脂である。
FIG. 8 is a schematic process diagram showing an example of an imprint method according to the present invention.
In the imprint method according to the present invention, first, as shown in FIG. 8A, an
次に、図8(b)に示すように、テンプレート1と被転写樹脂層21とを接触させ、テンプレート側アライメントマークと相対する基板側アライメントマークの位置情報を、検出光32を用いて検出器31で検出することにより、テンプレート1と被転写基板11との位置合わせを行う。
Next, as shown in FIG. 8B, the
ここで、本発明に係るインプリント用テンプレート1の前記アライメントマークの凸部における可視光域の光に対する光学濃度は、前記アライメントマークの凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高いため、この光学濃度の差により、テンプレート1のアライメントマークを良好に識別することができる。
それゆえ、本発明に係るインプリント方法においては、高いアライメント精度でテンプレートと被転写基板とを位置合わせすることが可能であり、テンプレートの転写パターンを高い位置精度で被転写基板に転写することができる。
Here, since the optical density with respect to the light in the visible light region at the convex portion of the alignment mark of the
Therefore, in the imprint method according to the present invention, it is possible to align the template and the transferred substrate with high alignment accuracy, and it is possible to transfer the template transfer pattern to the transferred substrate with high positional accuracy. it can.
次に、図8(c)に示すように、紫外線51を所定量照射することにより、被転写樹脂21を硬化させ、その後、図8(d)に示すように、テンプレート1を離型して、硬化した被転写樹脂パターン22を得る。
Next, as shown in FIG. 8C, the resin to be transferred 21 is cured by irradiating a predetermined amount of ultraviolet rays 51, and then the
以上、本発明に係るインプリント用テンプレート、インプリント用テンプレートの製造方法、およびインプリント方法について、それぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 As mentioned above, although each embodiment was described about the imprint template concerning this invention, the manufacturing method of the imprint template, and the imprint method, this invention is not limited to the said embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.
1・・・テンプレート
2・・・テンプレート基板
3・・・転写パターン
3a・・・凸部
3b・・・凹部
4・・・アライメントマーク
4a・・・凸部
4b・・・凹部
5・・・イオン交換表面層
5a・・・暗色部
6・・・マスター・テンプレート
7・・・被転写樹脂層
8・・・被転写樹脂パターン
9・・・紫外線
11・・・被転写基板
13・・・被転写パターン領域
14・・・基板側アライメントマーク領域
15・・・基板側アライメントマーク
21・・・被転写樹脂層
22・・・被転写樹脂パターン
31・・・検出器
32、32a、32b・・・検出光
41・・・高エネルギービーム
51・・・紫外線
101・・・テンプレート
102・・・テンプレート基板
103・・・転写パターン
104・・・アライメントマーク
104a・・・凸部
104b・・・凹部
111・・・被転写基板
113・・・被転写パターン領域
114・・・基板側アライメントマーク領域
115・・・基板側アライメントマーク
121・・・被転写樹脂層
131・・・検出器
132、132a、132b・・・検出光
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記インプリント用テンプレートは、銀イオンを含有するイオン交換表面層を備えた高エネルギービーム感受性ガラス基板からなり、
前記アライメントマークの凸部における可視光域の光に対する光学濃度が、前記アライメントマークの凹部における可視光域の光に対する光学濃度よりも高いことを特徴とするインプリント用テンプレート。 An imprint template having an uneven structure transfer pattern and an uneven structure alignment mark,
The imprint template comprises a high energy beam sensitive glass substrate with an ion exchange surface layer containing silver ions,
An imprint template, wherein an optical density for light in a visible light region at a convex portion of the alignment mark is higher than an optical density for light in a visible light region at a concave portion of the alignment mark.
前記凹凸構造のアライメントマークに高エネルギービームを照射する工程と、
を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法。 Etching a high energy beam sensitive glass substrate with an ion exchange surface layer containing silver ions to form an alignment mark of a concavo-convex structure;
Irradiating the alignment mark of the concavo-convex structure with a high energy beam;
A method of manufacturing an imprint template, comprising:
前記高エネルギービームを照射した所定の部位をエッチングして、凹凸構造のアライメントマークを形成する工程と、
を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法。 Irradiating a predetermined portion of a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions with a high energy beam;
Etching a predetermined portion irradiated with the high energy beam to form an alignment mark having a concavo-convex structure;
A method of manufacturing an imprint template, comprising:
前記被転写樹脂層に、マスター・テンプレートに形成された凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させる工程と、
前記被転写樹脂層を硬化させる工程と、
前記硬化した被転写樹脂層と前記マスター・テンプレートとを離型する工程と、
前記硬化した被転写樹脂層をマスクに用いたエッチング加工により、前記マスター・テンプレートに形成された転写パターンとは凹凸が反転した転写パターンと、前記マスター・テンプレートに形成されたアライメントマークとは凹凸が反転したアライメントマークを、前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成する工程と、
前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成されたアライメントマークに高エネルギービームを照射する工程と、
を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法。 Forming a transferred resin layer on a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions;
Contacting the transferred resin layer with a concavo-convex structure transfer pattern and an concavo-convex structure alignment mark formed on a master template;
Curing the transferred resin layer;
Releasing the cured transferred resin layer and the master template;
Due to the etching process using the cured resin layer to be transferred as a mask, the transfer pattern formed on the master template is reversed with the transfer pattern, and the alignment mark formed on the master template is uneven. Forming an inverted alignment mark on the high energy beam sensitive glass substrate;
Irradiating the alignment mark formed on the high energy beam sensitive glass substrate with a high energy beam;
A method of manufacturing an imprint template, comprising:
前記高エネルギービーム感受性ガラス基板の上に、被転写樹脂層を形成する工程と、
前記被転写樹脂層に、マスター・テンプレートに形成された凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させる工程と、
前記被転写樹脂層を硬化させる工程と、
前記硬化した被転写樹脂層と前記マスター・テンプレートとを離型する工程と、
前記硬化した被転写樹脂層をマスクに用いたエッチング加工により、前記マスター・テンプレートに形成された転写パターンとは凹凸が反転した転写パターンと、前記マスター・テンプレートに形成されたアライメントマークとは凹凸が反転したアライメントマークを、前記高エネルギービーム感受性ガラス基板に形成する工程と、
を備えることを特徴とするインプリント用テンプレートの製造方法。 Irradiating a predetermined portion of a high energy beam sensitive glass substrate having an ion exchange surface layer containing silver ions with a high energy beam;
Forming a transferred resin layer on the high energy beam sensitive glass substrate;
Contacting the transferred resin layer with a concavo-convex structure transfer pattern and an concavo-convex structure alignment mark formed on a master template;
Curing the transferred resin layer;
Releasing the cured transferred resin layer and the master template;
Due to the etching process using the cured resin layer to be transferred as a mask, the transfer pattern formed on the master template is reversed with the transfer pattern, and the alignment mark formed on the master template is uneven. Forming an inverted alignment mark on the high energy beam sensitive glass substrate;
A method of manufacturing an imprint template, comprising:
被転写基板上に形成された被転写樹脂層に、前記テンプレートの凹凸構造の転写パターンおよび凹凸構造のアライメントマークを接触させ、
前記アライメントマークの凹部と凸部の光学濃度の差により、
前記アライメントマークを光学的に検出して、前記テンプレートと被転写基板とを位置合わせした後に、
前記被転写樹脂層を硬化させ、
前記硬化した被転写樹脂層と前記テンプレートとを離型して、
前記テンプレートの有する凹凸構造の転写パターンとは凹凸が反転したパターンを前記被転写樹脂層に形成することを特徴とするインプリント方法。 Using the imprint template according to claim 1,
The transferred resin layer formed on the transferred substrate is brought into contact with the concavo-convex structure transfer pattern of the template and the concavo-convex structure alignment mark,
Due to the difference in optical density between the concave and convex portions of the alignment mark,
After optically detecting the alignment mark and aligning the template and the transferred substrate,
Curing the transferred resin layer;
Release the cured resin layer to be transferred and the template,
An imprinting method comprising forming a pattern in which unevenness is reversed from a transfer pattern having an uneven structure of the template on the transferred resin layer.
The resin constituting the transferred resin layer is an ultraviolet curable resin, and the step of curing the transferred resin layer is a step of curing the transferred resin layer by irradiating with ultraviolet rays. Item 10. The imprint method according to Item 9.
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