JP4612852B2 - Imprint master, imprint apparatus including the imprint master, and method for manufacturing the imprint master - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント用原盤、該インプリント用原盤を備えたインプリント装置、及び該インプリント用原盤の製造方法に関する。 The present invention relates to an imprint master, an imprint apparatus including the imprint master, and a method for manufacturing the imprint master.
近年、機能性材料および機能デバイスへ応用されうる微細構造体およびその作成方法への関心が高まっている。微細構造形成方法の一つに、特許文献1に記載されているナノインプリントによる方法がある。このナノインプリントによる方法は、電子線リソグラフィーなどにより加工された数十〜数百nmの凹凸パターンを有するインプリント用原盤を、平坦な基盤上の柔らかいレジスト薄膜表面を持つ被転写板に押しつけた後に、それを分離することによって、この微細な凹凸構造パターンの転写された被転写板を得るようにする微細構造形成方法である。
In recent years, there has been an increasing interest in microstructures that can be applied to functional materials and functional devices and methods for producing the same. One of the fine structure forming methods is a method using nanoimprinting described in
このようなナノインプリント法を含むインプリント法においては、凹凸パターン面積の増大、あるいはインプリント用原盤作成法の多様化に伴い、インプリント用原盤の強度及びインプリント用原盤全面に対して均一に圧力を印加すること、等の要請が一層高まってきている。このため、これまでにインプリント用原盤の強度を図るため、例えば、特許文献2のように、凹凸パターンを有するインプリント用原盤と、インプリント用原盤を補強する補強板とを単層金属によって接合して補強化するようにしたものが提案されている。
また、圧力の均一化を図るため、例えば、特許文献3のように、インプリント用原盤とプレス面の間にバッファ層を設けるようにした技術が提案されている。
In order to make the pressure uniform, for example, as in
ナノインプリント法を含むインプリント法においては、前述したようにインプリント用原盤の強度、あるいは原盤面に対する印加圧力の均一性、等が重要な課題となっており、上記した従来例の特許文献2、特許文献3のものにおいては、それらの一方への対応が図られているが、これらは上記多面的要請を同時に満たす上で、必ずしも十分なものではない。例えば、従来例のようにインプリント用原盤と、インプリント用原盤を補強する補強板とを単層金属によって接合しても、インプリント用原盤の持つ膜厚分布やインプリント時に生じる偶発的なキズ等による圧力分布を吸収するには不十分である。また、バッファの役割に樹脂シート等を用いた場合においても、樹脂シートが偶発的なたわみを生じて逆に印加圧力の均一性が落ちる、等の現象が起こることがある。
In the imprint method including the nanoimprint method, as described above, the strength of the imprint master, or the uniformity of the applied pressure to the master surface, is an important issue. Although the thing of
さらに、以上のようなインプリント法においては、上記した要請以外にも、インプリント過程における高精度の温度制御が重要な課題である。例えばPMMA等のレジスト膜をパターン転写膜として、微細パターンが形成されたインプリント用原盤を圧接する際、レジストを塗布した被転写板をレジストのガラス転移温度以上に加熱し、一定時間経過後、インプリント用原盤及び被転写板を室温まで冷却してインプリント用原盤を被転写板から剥がす工程が必要である。このため、パターン転写の高精度化、高スループット化のために、インプリント過程における高精度の温度制御が必要となる。例えば、バッファ層に樹脂シート等を用いたものでは、熱伝導性の低さのためにインプリント用原盤の温度調整を行うことは困難であり、またインプリントを行うたびにシートを取り替えることを必要とされ、高スループット化の妨げとなる。 Furthermore, in the imprint method as described above, in addition to the above-described request, highly accurate temperature control in the imprint process is an important issue. For example, when a resist film such as PMMA is used as a pattern transfer film and an imprint master plate on which a fine pattern is formed is pressed, the transfer plate coated with the resist is heated to a temperature equal to or higher than the glass transition temperature of the resist, A process of cooling the imprint master and the transfer target plate to room temperature and peeling the imprint master from the transfer target plate is required. For this reason, high-precision temperature control in the imprint process is required for high-precision pattern transfer and high throughput. For example, if a resin sheet is used for the buffer layer, it is difficult to adjust the temperature of the imprint master due to low thermal conductivity, and it is necessary to replace the sheet every time imprinting is performed. This is necessary and hinders high throughput.
本発明は、上記した課題に鑑み、インプリント用原盤の強度を高め、原盤面に対する印加圧力の均一性を向上させるインプリント用原盤、該インプリント用原盤を備えたインプリント装置、及び該インプリント用原盤の製造方法を提供することを目的とするものである。 In view of the above problems, the present invention provides an imprint master that increases the strength of the imprint master and improves the uniformity of the pressure applied to the master surface, an imprint apparatus including the imprint master, and the imprint It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a printing master.
本発明は上記課題を解決するために、以下のように構成したインプリント用原盤、該インプリント用原盤を備えたインプリント装置、及び該インプリント用原盤の製造方法を提供するものである。
すなわち、本発明のインプリント用原盤は、凹凸パターンを有するモールドと、該モールドを支持するモールド支持基板と、該モールドとモールド支持基板との間に金属接合層を備えたインプリント用原盤であって、前記金属接合層が、前記モールド側から第1の金属材料を含み構成される第1の層、及び該第1の金属材料よりも融点の高い第2の金属材料を含み構成される第2の層を有することを特徴としている。
また、本発明のインプリント装置は、インプリント用原盤と一対のプレス面を備え、該インプリント用原盤と被転写板とを該一対のプレス面間に挟んで圧力を印加し、該インプリント用原盤の凹凸パターンを該被転写板に転写するインプリント装置において、前記インプリント用原盤が上記したインプリント用原盤によって構成されていることを特徴としている。
また、本発明のインプリント装置は、インプリント用原盤を備え、該インプリント用原盤と被転写板とを一対のプレス面間に挟んで圧力をかけ、該インプリント用原盤の凹凸パターンを該被転写板に転写するインプリント装置において、前記一対のプレス面における一方のプレス面が上記したインプリント用原盤のモールド支持基板で構成されていることを特徴としている。
また、本発明のインプリント用原盤の製造方法は、凹凸パターンを有するモールドと、該モールドと一対のプレス面における一方のプレス面との間に介在させた第1の金属材料により構成される第1の層及び該第1の金属材料よりも融点の高い第2の金属材料により構成される第2の層を備えたインプリント用原盤の製造方法であって、前記一対のプレス面の一方のプレス面に、前記第2の層を接合する工程と、
前記第2の層と前記一対のプレス面の他方のプレス面との間に、前記第1の層と前記モールドとを、前記第1の層を前記第2の層側とし、前記モールドの凹凸パターン領域を前記他方のプレス面側として設置する工程と、
前記第2の金属材料よりも前記第1の金属材料の融点に近い温度の下で、前記一対のプレス面間に圧力を印加して、前記一方のプレス面に接合された前記第2の低融点金属材料による層に前記第1の低融点金属材料による層を介して前記モールドを接合する工程と、を有することを特徴としている。
また、本発明のインプリント用原盤の製造方法においては、凹凸パターンを有するモールドと、該モールドと一対のプレス面における一方のプレス面との間に介在させた第1の低融点金属材料による層及び該第1の低融点金属材料よりも融点の高い第2の低融点金属材料による層を備えたインプリント用原盤の製造方法であって、一対のプレス面間に、前記第1の低融点金属材料による層によって前記第2の低融点金属材料による層を挟み込んだ構造を有する金属接合層と前記モールドとを、前記金属接合層を前記一対のプレス面の一方のプレス面側とし前記モールドの凹凸パターン領域を前記他方のプレス面側として設置する工程と、
前記第1の低融点金属材料の融点に近い温度の下で、前記一対のプレス面間に圧力を印加して、前記一方のプレス面に前記金属接合層を介して前記モールドを接合する工程と、を有する構成を採ることができる。
In order to solve the above-described problems, the present invention provides an imprint master configured as follows, an imprint apparatus including the imprint master, and a method for manufacturing the imprint master.
That is, the imprint master of the present invention is an imprint master provided with a mold having an uneven pattern, a mold support substrate that supports the mold, and a metal bonding layer between the mold and the mold support substrate. The metal bonding layer includes a first layer configured to include a first metal material from the mold side and a second metal material having a melting point higher than that of the first metal material. It is characterized by having two layers.
The imprint apparatus of the present invention includes an imprint master and a pair of press surfaces, and applies pressure by sandwiching the imprint master and the transfer plate between the pair of press surfaces. In the imprint apparatus for transferring the concave / convex pattern of the master for printing onto the transfer target plate, the imprint master is constituted by the above-described master for imprint.
Further, the imprint apparatus of the present invention includes an imprint master, presses the imprint master and the transfer target plate between a pair of press surfaces, and applies an uneven pattern on the imprint master. In the imprint apparatus for transferring to a transfer target plate, one press surface of the pair of press surfaces is constituted by the mold support substrate of the above-described imprint master.
In addition, the method for manufacturing an imprint master according to the present invention includes a mold having a concavo-convex pattern and a first metal material interposed between the mold and one press surface of the pair of press surfaces. A method for manufacturing an imprint master comprising a first layer and a second layer composed of a second metal material having a melting point higher than that of the first metal material, wherein one of the pair of press surfaces is provided. Bonding the second layer to the press surface;
Between the second layer and the other press surface of the pair of press surfaces, the first layer and the mold, the first layer as the second layer side, and unevenness of the mold Installing the pattern area as the other press surface side;
The second low pressure material bonded to the one press surface by applying a pressure between the pair of press surfaces at a temperature closer to the melting point of the first metal material than the second metal material. Bonding the mold to the layer made of the melting point metal material through the layer made of the first low melting point metal material.
Further, in the method for producing an imprint master according to the present invention, a layer made of a first low-melting-point metal material interposed between a mold having a concavo-convex pattern and one press surface of the mold and a pair of press surfaces. And a method for manufacturing an imprinting master having a layer made of a second low-melting-point metal material having a higher melting point than the first low-melting-point metal material, wherein the first low-melting-point metal is interposed between a pair of press surfaces. A metal bonding layer having a structure in which a layer made of the second low-melting-point metal material is sandwiched between layers made of a metal material and the mold, the metal bonding layer being one press surface side of the pair of press surfaces, Installing the uneven pattern area as the other press surface side;
Applying a pressure between the pair of press surfaces at a temperature close to the melting point of the first low melting point metal material, and bonding the mold to the one press surface via the metal bonding layer; The structure which has these can be taken.
本発明によれば、インプリント用原盤の強度を高め、原盤面に対する印加圧力の均一性を向上させることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the intensity | strength of the master for imprint can be raised and the uniformity of the applied pressure with respect to a master surface can be improved.
以下、本発明の実施の形態におけるインプリント用原盤について説明する。
図1に、本実施の形態のインプリント用原盤の第1の実施形態の構成を示す。
図1において、1は凹凸パターンを有するモールド、2は第1の低融点金属材料(第1の層)、3は第2の低融点金属材料(第2の層)である。なお、ここでいう低融点金属材料とは、融点がおよそ300℃以下の材料を指す。本発明においては、金属材料と表現する場合には、金属材料自体は勿論、合金材料も含むものである。以下では、第1の低融点金属材料を単に第1の金属材料あるいは第1の層と表現する場合がある。
また、4は第1のプレス面(インプリント用原盤側)、5は第2のプレス面(被転写板側)、6は金属接合層、7はインプリント用原盤である。
The imprint master according to the embodiment of the present invention will be described below.
FIG. 1 shows the configuration of the first embodiment of the imprinting master according to the present embodiment.
In FIG. 1, 1 is a mold having an uneven pattern, 2 is a first low-melting-point metal material (first layer), and 3 is a second low-melting-point metal material (second layer). The low melting point metal material here refers to a material having a melting point of about 300 ° C. or less. In the present invention, the expression “metal material” includes not only the metal material itself but also an alloy material. Hereinafter, the first low-melting point metal material may be simply expressed as the first metal material or the first layer.
Further, 4 is a first press surface (imprint master side), 5 is a second press surface (transfer plate side), 6 is a metal bonding layer, and 7 is an imprint master.
インプリント用原盤7は、凹凸パターンを有するモールド1と、該モールドを支持する第1のプレス面4と、これらモールド1と第1のプレス面4との間に介在させた低融点の金属材料によって形成された金属接合層6によって構成されている。
ここで、金属接合層6は、二層以上の金属材料層により形成され、各層の材料が融点及び種類の異なる金属あるいは合金によって構成されおり、これらにおいて二種類の金属あるいは合金を含んでいれば、より多種多層構造を有していても良い。図1に示す第1の実施形態においては、第1の低融点金属材料2による層と、この第1の低融点金属材料2よりも融点の高い第2の低融点金属材料3による層とによって形成されている。
また、この第1の実施形態においては、前記第1の低融点金属材料はインプリント温度と比較してそれよりも90℃以内の範囲の高い温度領域に融点を有し、前記第2の低融点金属材料はインプリント温度と比較してそれよりも100℃以上300℃以下の高い温度領域に融点を有している。
また、ここでいう第1のプレス面4は、インプリントに用いるプレス機が有する一対のプレス面の片方であるが、必ずしもプレス機と一体である必要は無く、金属あるいは合金、あるいはSi等の基板による補強板であっても良い。
The
Here, the
In the first embodiment, the first low melting point metal material has a melting point in a high temperature range within 90 ° C. compared to the imprint temperature, and the second low melting point metal material has the second low melting point metal material. The melting point metal material has a melting point in a higher temperature range of 100 ° C. or more and 300 ° C. or less than the imprint temperature.
The
以上の構成において、前記金属接合層6の第1の低融点金属材料2は、モールド1と金属接合層6を接着する役割(接着機能)を果たし、第2の低融点金属3は、金属接合層6と第1のプレス面4の接着および、モールド1の持つ膜厚分布やインプリント時に生じる偶発的なキズ等によるインプリント時の圧力分布を吸収するバッファの役割(バッファ機能)を果たす。
バッファ層として第2の層を機能させるためにも、前記第1の層よりも第2の層を厚くしておくことが好ましい。
この第1の実施形態によれば、このように接着とバッファの両機能を融点の異なる2種類の金属材料層から得ると同時に、さらに、このような多層構造の金属材料層によって、より広い温度域に対して良好な熱伝導性による精密な温度制御を図ることができ、また、インプリントのたびにバッファ層を交換する必要も無くなるため、高スループット化を達成することが可能となる。
In the above configuration, the first low melting
In order to make the second layer function as the buffer layer, it is preferable to make the second layer thicker than the first layer.
According to the first embodiment, both the bonding and buffer functions are obtained from two types of metal material layers having different melting points, and at the same time, a wider temperature can be obtained by such a multilayer metal material layer. Precise temperature control with good thermal conductivity can be achieved with respect to the area, and it is not necessary to replace the buffer layer every time imprinting is performed, so that high throughput can be achieved.
インプリント実施の典型的な温度である130℃でインプリントを行う場合、第1の低融点金属材料2(第1の層)としては156℃の融点を持つInや150℃から220℃の融点を持つ半田を用いるのがより好ましく、第2の低融点金属材料3(第2の層)としては231℃の融点を持つSnや230℃から330℃の融点を持つ半田を用いるのがより好ましい。
ここで金属接合層6は、モールド1の凹凸パターン領域の裏側に設置し、その面積はモールド1の凹凸パターン領域程度以上のものを用いる。
When imprinting is performed at 130 ° C., which is a typical temperature for imprinting, the first low melting point metal material 2 (first layer) is In having a melting point of 156 ° C. or a melting point of 150 ° C. to 220 ° C. The second low melting point metal material 3 (second layer) is more preferably Sn having a melting point of 231 ° C. or a solder having a melting point of 230 ° C. to 330 ° C. .
Here, the
つぎに、図2により好ましいインプリント用原盤の構成である本発明の第2の実施形態の構成を示す。図2において図1に示した構成に対応する構成には同一の符号が付されており、重複する部分の説明は省略する。
この第2の実施形態においては、金属接合層6は、前記した第1の低融点金属材料による層2によって、前記した第1の低融点金属材料よりも融点の高い第2の低融点金属材料3による層を挟み込んだ構造を有している。
このとき、上層の第1の低融点金属2は第1のプレス面4と、また、下層の第1の低融点金属2はモールド1と、それぞれ接着する役割を果たし、第2の低融点金属3は、モールド1の持つ膜厚分布やインプリント時に生じる偶発的なキズ等によるインプリント時の圧力分布を吸収するバッファの役割を果たす。
このように、第2の実施形態によれば第1の低融点金属材料による層2によって強固に接着機能を果たすことができると共に、融点の異なるもう一方の第2の低融点金属3によりバッファの機能を得ることができると同時に、さらにこの多層構造の金属材料層によって、より広い温度域に対して良好な熱伝導性による精密な温度制御を図ることができ、また、インプリントのたびにバッファ層を交換する必要も無くなるため、高スループット化を達成することが可能となる。
Next, FIG. 2 shows the configuration of the second embodiment of the present invention, which is a preferable configuration of the master for imprinting. In FIG. 2, the same reference numerals are given to the components corresponding to those shown in FIG. 1, and the description of the overlapping parts is omitted.
In the second embodiment, the
At this time, the first low
Thus, according to the second embodiment, the
つぎに、本発明の実施の形態における図1に示す構成のインプリント用原盤の製造方法について説明する。
図3に、図1に示す構成のインプリント用原盤の製造方法を説明する工程図を示す。
まず、一対のプレス面として第1のプレス面4と第2のプレス面5とを備えたプレス装置を用い、モールド1、第1の低融点金属材料2による層、第2の低融点金属材料3による層、プレス面保護用基板8等を準備する(図3(a))。
つぎに、前記第1のプレス面4に、前記した第2の低融点金属材料による層を接合し、これら第1のプレス面と第2の低融点金属材料による接着構成部9を作製する(図3(b))。
つぎに、前記第1のプレス面4と第2のプレス面5間において、前記第2の低融点金属材料による層の下に、第1の低融点金属材料2による層、モールド1、プレス面保護用基板8の順に設置し、第1の低融点金属材料2の融点に近い温度の下で、上記プレス面間に圧力を印加する(図3(c))。このときの圧力印加条件は、好ましくは実際にインプリントを行う温度以上であり、且つ第1の低融点金属材料2の融点よりも数十度低温度の下で、インプリント時に印加する程度の圧力を加える。
つぎに上記プレス面間の圧力を開放してインプリント用原盤7を得る(図3(d))。
Next, a method for manufacturing an imprint master having the configuration shown in FIG. 1 according to the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 3 is a process diagram illustrating a method for manufacturing an imprint master having the configuration shown in FIG.
First, using a press device having a
Next, the layer made of the second low-melting-point metal material is bonded to the
Next, between the
Next, the pressure between the press surfaces is released to obtain an imprint master 7 (FIG. 3D).
つぎに、本発明の実施の形態における図2に示す、より好ましい構成のインプリント用原盤の製造方法について説明する。
図4に、図2に示す構成のインプリント用原盤の製造方法を説明する工程図を示す。
まず、一対のプレス面として第1のプレス面4と第2のプレス面5とを備えたプレス装置を用い、これらのプレス面間に、上記第1のプレス面4側から、前記第1の低融点金属材料2による層、前記第2の低融点金属材料3による層、前記第1の低融点金属材料2による層、モールド1、プレス面保護用基板8の順に第2のプレス面5上に設置する。
つぎに、前記第1のプレス面4と第2のプレス面5間において、第1の低融点金属材料2の融点に近い温度の下で、上記プレス面間に圧力を印加する。このときの圧力印加条件は、好ましくは実際にインプリントを行う温度以上であり、且つ第1の低融点金属材料2の融点よりも数十度低温度の下で、インプリント時に印加する程度の圧力を加える。
つぎに上記プレス面間の圧力を開放してインプリント用原盤7を得る。
Next, a method for manufacturing an imprint master having a more preferable configuration shown in FIG. 2 in the embodiment of the present invention will be described.
FIG. 4 is a process diagram for explaining a method of manufacturing an imprint master having the configuration shown in FIG.
First, a
Next, a pressure is applied between the
Next, the pressure between the press surfaces is released to obtain an
ここで、上記の作成工程を経ずに、例えば前記図3(a)に示した構成を持つ装置において、プレス面保護用基板8の代わりに被転写板を設置して圧力印加を行うと、第1の低融点金属材料2が圧力印加時に大きく延びて、圧力印加中にモールド1の位置にずれが生じ、被転写板へのパターン転写においてキズやパターンのゆがみが生じることとなる。
また、上記の作成工程を経ずに、圧力印加を実際のインプリント条件よりも低温、低圧にて行った場合、インプリント時に第1の低融点金属材料2が大きく延びて、モールド1の位置にずれが生じ、被転写板へのパターン転写においてキズやパターンのゆがみが生じることとなる。
Here, without passing through the above creation process, for example, in the apparatus having the configuration shown in FIG. 3A, when a pressure plate is applied by installing a transfer plate instead of the press
Further, when the pressure application is performed at a lower temperature and lower pressure than the actual imprinting conditions without passing through the above-described production process, the first low melting
[実施例1]
実施例1は、本発明の図3に示すインプリント用原盤の製造方法を適用して図1に示す構成のインプリント用原盤を作製した。
具体的には、モールド1として、サブミクロンのピッチで凹凸構造をもつ、Niめっきによる直径2.5インチのディスク型モールドと、第1の低融点金属材料2として厚さ0.05mm程度のInシートと、第2の低融点金属材料3として厚さ0.1mm程度のSnシートと、プレス面保護用基板として厚さ0.5mmのAl基板を用意した。ここで、第1の低融点金属材料2のInシートおよび第2の低融点金属材料3のSnシートは、モールド1のパターン領域にあわせて準備する。但し、それぞれの融点は、Inが156℃であり、Snは231℃である。
[Example 1]
In Example 1, an imprint master having the configuration shown in FIG. 1 was produced by applying the method for manufacturing an imprint master shown in FIG. 3 of the present invention.
Specifically, the
第2の低融点金属材料3のSnシートを第1のプレス面4の上に設置し、Snの融点に近いおよそ180℃にて第2の低融点金属材料3のSnシートと第1のプレス面4を密着させ、図3(b)に示す9に対応する第1のプレス面と第2の低融点金属材料3のSnシートによる接着構成部9を作製した。
つぎに、第2のプレス面5上に、プレス面保護のためのAl基板8、モールド1、第1の低融点金属材料2のInシートを、この順に図3(b)に示すように設置した。
つぎに、前記第1のプレス面4と第2のプレス面5間において、実際のインプリント温度以上で、且つInの融点よりも数十度低い温度の下で、インプリントと同じ程度の圧力を印加した。本実施例では、130℃、750kgf/cm2で圧力を印加して、図3(c)に示すインプリント用原盤を作製した。
The Sn sheet of the second low-melting-
Next, an
Next, the pressure between the
このとき、接着層にInシートのみを用いると、圧力印加時にInが延びて逃げ出てしまい、パターン部の裏面に残る量が少なくなり、金属接合層のバッファ効果が不十分となり、インプリント時に被転写板が割れてしまうなどの問題が生じる。
また、金属層の代替に樹脂シートを用いた場合、インプリント用原盤の持つ膜厚分布を充分に補えず、偶発的なたわみを生じて逆にインプリント時に印加圧力の均一性が落ちる、等の現象が生じる。さらに、樹脂シートを用いると、熱伝導性の低さのためにインプリント用原盤の温度調整に時間を要することになる。
さらに、Inの代わりにAl(融点660℃)を用いると、インプリント用原盤と金属接着層の接着が行えず、インプリント時に位置ズレなどが生じる。
At this time, if only the In sheet is used for the adhesive layer, the In extends and escapes when pressure is applied, the amount remaining on the back surface of the pattern portion decreases, the buffer effect of the metal bonding layer becomes insufficient, and imprinting Problems such as breakage of the transferred plate occur.
In addition, when a resin sheet is used as an alternative to the metal layer, the film thickness distribution of the master for imprinting cannot be sufficiently compensated, causing accidental deflection and conversely, the uniformity of the applied pressure during imprinting decreases. The phenomenon occurs. Furthermore, when a resin sheet is used, it takes time to adjust the temperature of the imprinting master due to low thermal conductivity.
Further, when Al (melting point: 660 ° C.) is used instead of In, the imprint master and the metal adhesive layer cannot be bonded, and misalignment occurs during imprinting.
また、Inの膜厚を1μ未満で行うと、インプリント用原盤と金属接着層の接着が充分に行えず、インプリント時に位置ズレなどが生じる。
Inの膜厚を100μよりも厚くすると、In膜の持つ膜厚分布により、大きなゆがみが生じ、更に圧力印加時に大量のInが金属接合層から排出されることになる。
さらに、Snの代わりにAl(融点660℃)を用いると、充分なバッファ効果が得られず、インプリント時に被転写板が割れるなどの問題が生じる。
Snの膜厚をインプリント用原盤のもつ膜厚分布幅以下にすると、充分なバッファ効果が得られず、インプリント時に被転写板が割れるなどの問題が生じる。
Further, if the In film thickness is less than 1 μm, the imprint master and the metal adhesive layer cannot be sufficiently bonded, resulting in misalignment during imprinting.
When the In film thickness is made larger than 100 μm, a large distortion occurs due to the film thickness distribution of the In film, and a large amount of In is discharged from the metal bonding layer when pressure is applied.
Further, when Al (melting point: 660 ° C.) is used instead of Sn, a sufficient buffer effect cannot be obtained, and there arises a problem that the transfer plate breaks during imprinting.
If the Sn film thickness is less than or equal to the film thickness distribution width of the master for imprinting, a sufficient buffer effect cannot be obtained, causing problems such as cracking of the transferred plate during imprinting.
以上に対して、本実施例で作製されたインプリント用原盤を用いてインプリントを行うと、補強によりインプリント用原盤の耐久性が増し、被転写板の割れ等も1/10以下に抑えられ、温度調整もスムーズに行える結果が得られた。 On the other hand, when imprinting is performed using the imprinting master produced in this example, the durability of the imprinting master is increased by reinforcement, and cracks of the transferred plate are suppressed to 1/10 or less. As a result, the temperature could be adjusted smoothly.
なお、第1のプレス面4への第2の低融点金属材料3のSnシートの接合手段としては、実施例1で述べた手段に限られるものではなく、スパッタ、あるいは蒸着、めっき、あるいは樹脂や接着剤等を用いたシート貼り付け、等にてプレス面に成膜したものを用いても、同様の効果が得られる。また実施例1で用いた第2の低融点金属材料3のSnシートの代わりに、スパッタ、蒸着、めっき、シート貼り付けにより成膜した半田を用いても、同様の効果が得られる。
また、実施例1で用いたモールド1に接合する第1の低融点金属材料2のInは、モールド1の裏面あるいは第1のプレス面4上に成膜した第2の低融点金属材料3のSn膜に対する、スパッタ、あるいは蒸着、めっき、あるいはシート貼り付け、等にて成膜したものを用いても、同様の効果が得られる。
また、実施例1において用いたモールド1に貼り付ける第1の低融点金属材料2のInの代わりに、モールド1の裏面あるいは第1のプレス面4上に成膜した第2の低融点金属材料3のSnに対してはんだをスパッタ、蒸着、めっき、シート貼り付け、等により成膜したものを用いても、同様の効果が得られる。
The means for joining the Sn sheet of the second low melting
Further, the In of the first low melting
In addition, instead of In of the first low melting
[実施例2]
実施例2は、本発明の図4に示すインプリント用原盤の製造方法を適用して図2に示す構成のインプリント用原盤を作製した。
まず、一対のプレス面として第1のプレス面4と第2のプレス面5とを備えたプレス装置を用い、これらのプレス面間に、上記第1のプレス面4側から、前記第1の低融点金属材料2による層、前記第2の低融点金属材料3による層、前記第1の低融点金属材料2による層、モールド1、プレス面保護用基板8の順に、図4に示すように第2のプレス面5上に設置する。
つぎに、前記第1のプレス面4と第2のプレス面5間において、実際のインプリント温度以上で、且つInの融点よりも数十度低い温度の下で、インプリントと同じ程度の圧力を印加した。
本実施例では、130℃、750kgf/cm2で圧力を印加して、図2に示すインプリント用原盤を作製した。
[Example 2]
In Example 2, an imprint master having the configuration shown in FIG. 2 was produced by applying the method for manufacturing an imprint master shown in FIG. 4 of the present invention.
First, a
Next, the pressure between the
In this example, pressure was applied at 130 ° C. and 750 kgf / cm 2 to produce the imprint master shown in FIG.
本実施例で作製されたインプリント用原盤によれば、金属接着層6と第1のプレス面4の密着が強まるため、インプリント時に実施例1と同様の効果が得られる上に、さらに実施例1よりも数倍の耐久性の向上と、対応するインプリント温度域の下限が数十度拡大される効果が得られる。
According to the master for imprint produced in this example, the adhesion between the
なお、実施例2において用いた第1のプレス面4およびモールド1の後ろに貼り付ける第1の低融点金属材料2のInは、第1のプレス面4およびインプリント用原盤の裏面に対するスパッタ、あるいは蒸着、めっき、あるいはシート貼り付け、等によって成膜したものを用いても、同様の効果が得られる。
また、実施例2において用いた第1のプレス面4およびモールド1の後ろに貼り付ける第1の低融点金属材料2のInの代わりに、第1のプレス面4およびモールド1の裏面に対してはんだをスパッタ、蒸着、めっき、シート貼り付け、等によって成膜したものを用いても、同様の効果が得られる。
Note that the In of the first low melting
Further, instead of In of the first low melting
1:モールド
2:第1の低融点金属材料
3:第2の低融点金属材料
4:第1のプレス面(インプリント用原盤側)
5:第2のプレス面(被転写板側)
6:金属接合層
7:インプリント用原盤
8:プレス面保護用基板
9:第1のプレス面と第2の低融点金属材料による接着構成部
1: Mold 2: First low-melting-point metal material 3: Second low-melting-point metal material 4: First press surface (on imprint master side)
5: Second press surface (transfer plate side)
6: Metal bonding layer 7: Master substrate for imprint 8: Substrate for protecting the press surface 9: Bonding component made of the first press surface and the second low melting point metal material
Claims (8)
前記金属接合層が、前記モールド側から第1の金属材料を含み構成される第1の層、及び該第1の金属材料よりも融点の高い第2の金属材料を含み構成される第2の層を有することを特徴とするインプリント用原盤。 A mold having a concavo-convex pattern, a mold support substrate for supporting the mold, and an imprint master provided with a metal bonding layer between the mold and the mold support substrate,
The metal bonding layer includes a first layer configured to include a first metal material from the mold side, and a second layer configured to include a second metal material having a melting point higher than that of the first metal material. An imprinting master having a layer.
前記インプリント用原盤が請求項1〜5のいずれか1項に記載のインプリント用原盤によって構成されていることを特徴とするインプリント装置。 An imprinting master and a pair of press surfaces are provided, and pressure is applied by sandwiching the imprinting master and the transferred plate between the pair of press surfaces, and the uneven pattern of the imprinting master is transferred to the transferred plate. In the imprint apparatus for transferring to
An imprint apparatus, wherein the imprint master is constituted by the imprint master according to any one of claims 1 to 5 .
前記一対のプレス面における一方のプレス面が、請求項1〜5のいずれか1項に記載のインプリント用原盤のモールド支持基板で構成されていることを特徴とするインプリント装置。 In an imprint apparatus comprising an imprint master, applying pressure by sandwiching the imprint master and a transferred plate between a pair of press surfaces, and transferring the uneven pattern of the imprint master to the transferred plate ,
6. An imprint apparatus, wherein one press surface of the pair of press surfaces is constituted by the mold support substrate of the imprint master according to any one of claims 1 to 5 .
前記一対のプレス面の一方のプレス面に、前記第2の層を接合する工程と、
前記第2の層と前記一対のプレス面の他方のプレス面との間に、前記第1の層と前記モールドとを、前記第1の層を前記第2の層側とし、前記モールドの凹凸パターン領域を前記他方のプレス面側として設置する工程と、
前記第2の金属材料よりも前記第1の金属材料の融点に近い温度の下で、前記一対のプレス面間に圧力を印加して、前記一方のプレス面に接合された前記第2の低融点金属材料による層に前記第1の低融点金属材料による層を介して前記モールドを接合する工程と、
を有することを特徴とするインプリント用原盤の製造方法。 A first layer composed of a mold having a concavo-convex pattern, a first metal material interposed between the mold and one press surface of the pair of press surfaces, and a melting point higher than that of the first metal material A method for manufacturing an imprint master having a second layer composed of a high second metal material,
Bonding the second layer to one press surface of the pair of press surfaces;
Between the second layer and the other press surface of the pair of press surfaces, the first layer and the mold, the first layer as the second layer side, and unevenness of the mold Installing the pattern area as the other press surface side;
The second low pressure material bonded to the one press surface by applying a pressure between the pair of press surfaces at a temperature closer to the melting point of the first metal material than the second metal material. Bonding the mold to the layer made of the melting point metal material through the layer made of the first low melting point metal material;
A method for producing an imprint master, comprising:
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