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JP6136271B2 - Manufacturing method of imprint mold - Google Patents
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Description

本発明は、オリジナルとなるマスターモールドに形成された凹凸構造を少なくとも1回反転させた凹凸構造を備えるインプリントモールドを製造する方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an imprint mold having a concavo-convex structure obtained by inverting a concavo-convex structure formed on an original master mold at least once.

半導体集積回路の微細化、高集積化が進み、この半導体集積回路を製造するための微細加工を実現すべく、パターン形成技術としての種々のフォトリソグラフィ技術が開発されている。   With the progress of miniaturization and high integration of semiconductor integrated circuits, various photolithography techniques have been developed as pattern forming techniques in order to realize fine processing for manufacturing the semiconductor integrated circuits.

近年、種々のフォトリソグラフィ技術に替わるパターン形成技術として、インプリント方法に注目が集まっている。このインプリント方法とは、基板の表面に微細な凹凸構造を形成した型部材(モールド)を用い、当該凹凸構造を被転写材料に転写することで微細な凹凸構造を等倍転写するパターン形成技術である。インプリント方法は、半導体素子や磁気記録媒体等の製造に応用されることが期待されている。   In recent years, attention has been focused on an imprint method as a pattern formation technique that replaces various photolithography techniques. This imprint method is a pattern forming technology that uses a mold member (mold) with a fine concavo-convex structure formed on the surface of a substrate and transfers the concavo-convex structure to a transfer material to transfer the fine concavo-convex structure at the same magnification. It is. The imprint method is expected to be applied to the manufacture of semiconductor elements, magnetic recording media, and the like.

インプリント方法において用いられる微細な凹凸構造を有するモールドとしては、従来、電子線(EB)リソグラフィにより作製されてなるものが知られている(非特許文献1参照)。このようにして作製されるモールドは、凹凸構造の形状や寸法等が高精度のものである一方、作製コストが高くなってしまうとともに、所定回数の転写工程を経ると、被転写材料(インプリント用樹脂等)に形成される凹凸構造に欠陥が生じてしまったり、モールドの凹凸構造が損傷してしまったりすることがある。   As a mold having a fine concavo-convex structure used in the imprint method, a mold produced by electron beam (EB) lithography is conventionally known (see Non-Patent Document 1). The mold produced in this way has high accuracy in the shape and dimensions of the concavo-convex structure, while the production cost becomes high, and after a predetermined number of transfer steps, the material to be transferred (imprint In some cases, the concavo-convex structure formed on the resin or the like may be defective, or the concavo-convex structure of the mold may be damaged.

このようにして被転写材料に形成される凹凸構造の欠陥やモールドの凹凸構造の損傷が生じてしまった場合に、電子線(EB)リソグラフィにより作製された新たなモールドにその都度交換するとなると、インプリント方法を経て製造される半導体素子等の製品のコストアップにつながってしまう。   When defects in the concavo-convex structure formed in the material to be transferred in this way and damages to the concavo-convex structure of the mold have occurred, each time it is replaced with a new mold produced by electron beam (EB) lithography, This leads to an increase in the cost of products such as semiconductor elements manufactured through the imprint method.

そのため、産業規模でインプリント方法を実施する際には、一般に、電子線(EB)リソグラフィにより作製されたモールドをマスターモールドとし、当該マスターモールドを用いてマスターモールドの凹凸構造を反転させた凹凸構造を有する多数の第1コピーモールドや、当該第1コピーモールドを用いて第1コピーモールドの凹凸構造をさらに反転させた、マスターモールドの複製にあたる凹凸構造を有する多数の第2コピーモールドを作製し、それらのコピーモールドがインプリント方法におけるモールドとして用いられている(特許文献1参照)。   Therefore, when performing an imprint method on an industrial scale, generally, a concavo-convex structure in which a mold produced by electron beam (EB) lithography is used as a master mold and the concavo-convex structure of the master mold is inverted using the master mold. A large number of first copy molds having a concavo-convex structure equivalent to a replica of a master mold, wherein the concavo-convex structure of the first copy mold is further inverted using the first copy mold, Those copy molds are used as molds in the imprint method (see Patent Document 1).

このようにして得られるコピーモールドは、低コストでの大量生産が可能である。そのため、それらをインプリント方法におけるモールドとして用いることで、仮に当該モールドが損傷してしまったり、当該モールドにより被転写材料に形成される凹凸構造に欠陥が生じてしまったりしたとしても、次々と新しいモールドに交換しながらインプリント方法を実施することができ、インプリント方法を経て製造される半導体素子等の製品の製造コストを低減することができる。また、多数のコピーモールドを作製しておくことで、複数のインプリント装置のそれぞれにコピーモールドをセットして同時に使用することができ、半導体素子等の製品の生産性を向上させることができる。   The copy mold thus obtained can be mass-produced at a low cost. Therefore, by using them as a mold in the imprint method, even if the mold is damaged or a concavo-convex structure formed on the material to be transferred is caused by the mold, new one after another The imprint method can be performed while exchanging the mold, and the manufacturing cost of a product such as a semiconductor element manufactured through the imprint method can be reduced. In addition, by preparing a large number of copy molds, the copy molds can be set in each of a plurality of imprint apparatuses and used simultaneously, and the productivity of products such as semiconductor elements can be improved.

特開2010−282995号公報JP 2010-282959 A

谷口淳著,「はじめてのナノインプリント技術」,P180,2005年,工業調査会刊Author Taniguchi, “Nanoimprint Technology for the First Time”, P180, 2005, published by Industrial Research Committee

半導体素子や磁気記録媒体等の製品の製造に用いられるモールドは、その半導体素子等において要求されるパターン寸法に応じて、ナノオーダーの極微細な寸法の凹凸構造を有するものとなる。例えば、ビットパターンドメディアと称される磁気記録媒体においては、2Tb/inch2以上の記録密度を実現するために、1ビットに対応するパターンの寸法が20nm以下であることが要求されている。このような極微細な寸法のパターンに対応する凹凸構造を有するマスターモールドを、電子線リソグラフィを経て作製するためには、極小スポットビームを走査させる必要があるため、パターン潜像を作成するのに膨大な時間を要してしまい、生産性が低下するという問題がある。 A mold used for manufacturing a product such as a semiconductor element or a magnetic recording medium has a concavo-convex structure having an extremely fine dimension of nano order according to a pattern dimension required for the semiconductor element or the like. For example, a magnetic recording medium called a bit patterned medium is required to have a pattern size corresponding to one bit of 20 nm or less in order to realize a recording density of 2 Tb / inch 2 or more. In order to create a master mold having such an uneven structure corresponding to a pattern with such an extremely fine dimension through electron beam lithography, it is necessary to scan with a minimal spot beam. There is a problem that enormous time is required and productivity is lowered.

また、上述したようなパターン寸法の微細化の要求や、今後予想されるさらなる微細化の要求に応えるために、電子線リソグラフィにて用いられるレジスト材料として高解像度のものを用いる必要がある。しかしながら、レジスト材料の解像度が高くなればなるほど、電子線に対する感度が低くなるため、パターン潜像を作成するのにやはり膨大な時間を要することとなり、生産性がより低下してしまうおそれがある。   Further, in order to meet the above-described demands for fine pattern dimensions and further demands for further miniaturization, it is necessary to use a high-resolution resist material used in electron beam lithography. However, the higher the resolution of the resist material, the lower the sensitivity to the electron beam, so that enormous time is required to create the pattern latent image, and the productivity may be further reduced.

上述したように、マスターモールドの作製からコピーモールドの作製に至るまでを、特に極微細な寸法の凹凸構造を有するモールドの作製を、極めて高い生産性をもって実現する技術は提案されておらず、このような技術の開発が望まれているという現状がある。   As described above, no technology has been proposed to realize the production of a mold having an extremely fine concavo-convex structure with extremely high productivity from the production of a master mold to the production of a copy mold. There is a current situation that the development of such technology is desired.

本発明は、上記の実情のもとに創案されたものであって、生産性の高いインプリントモールドの製造方法を提供することを目的とする。   The present invention has been developed under the above circumstances, and an object thereof is to provide a method for producing an imprint mold with high productivity.

上記課題を解決するために、本発明は、凹凸構造が形成されたマスターモールドの一方の面と第1基板の一方の面との間に被転写材料を介在させて、前記マスターモールドの凹凸構造を反転させた第1反転凹凸構造を有する第1転写層を形成する第1転写層形成工程と、前記第1転写層と前記マスターモールドとを離し、前記第1転写層を備えた前記第1基板を得る第1剥離工程と、側壁法及び/又は自己組織化法により、前記第1転写層における前記第1反転凹凸構造の寸法を縮小してなる縮小凹凸構造を形成する縮小凹凸構造形成工程と、前記縮小凹凸構造をエッチングマスクとして前記第1基板の一方の面をエッチングし、前記第1基板の一方の面に前記マスターモールドの前記凹凸構造の寸法を縮小してなる第1凹凸構造を形成する工程とを含み、前記第1基板は、ガラス基板であり、前記マスターモールドの一方の面の外形で規定されるエリアSmと、前記第1基板の一方の面の外形で規定されるエリアSpとを対比した場合、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にあり、前記マスターモールドの凹凸構造は、フォトリソグラフィ法により前記マスターモールドの一方の面に形成されてなることを特徴とするインプリントモールドの製造方法を提供する(発明)。 In order to solve the above-described problems , the present invention provides a concavo-convex structure of the master mold by interposing a material to be transferred between one surface of the master mold on which the concavo-convex structure is formed and one surface of the first substrate. A first transfer layer forming step of forming a first transfer layer having a first inverted concavo-convex structure in which the first transfer layer is inverted, and the first transfer layer is provided with the first transfer layer by separating the first transfer layer and the master mold. Reduced concavo-convex structure forming step of forming a reduced concavo-convex structure obtained by reducing the size of the first inverted concavo-convex structure in the first transfer layer by a first peeling step for obtaining a substrate and a sidewall method and / or a self-organization method A first concavo-convex structure obtained by etching one surface of the first substrate using the reduced concavo-convex structure as an etching mask, and reducing the size of the concavo-convex structure of the master mold on one surface of the first substrate. Form The first substrate is a glass substrate, an area Sm defined by the outer shape of one surface of the master mold, and an area Sp defined by the outer shape of the one surface of the first substrate; The area Sm physically includes the area Sp, and the concave-convex structure of the master mold is formed on one surface of the master mold by photolithography. A method for producing a print mold is provided (Invention 1 ).

上記発明(発明)において、前記第1基板は、前記第1基板の前記一方の面に凸部を有するメサ構造の基板として構成され、前記第1転写層形成工程において、前記凹凸構造と前記凸部との間に前記被転写材料を介在させて、前記凸部上に前記第1反転凹凸構造を有する前記第1転写層を形成するのが好ましい(発明)。 In the above invention (Invention 1 ), the first substrate is configured as a mesa-structured substrate having a convex portion on the one surface of the first substrate. In the first transfer layer forming step, the uneven structure and the It is preferable to form the first transfer layer having the first inverted concavo-convex structure on the convex portion with the material to be transferred interposed between the convex portion (Invention 2 ).

上記発明(発明1,2)において、前記第1基板は、前記第1反転凹凸構造の形成される領域部分の厚みがその他の領域部分の厚みよりも薄く構成されていてもよく(発明)、上記発明(発明1〜)において、前記第1基板は、矩形状の外形を有していてもよい(発明)。 In the above inventions (Inventions 1 and 2 ), the first substrate may be configured such that the thickness of the region portion where the first inverted concavo-convex structure is formed is thinner than the thickness of other region portions (Invention 3 ). In the above inventions (Inventions 1 to 3 ), the first substrate may have a rectangular outer shape (Invention 4 ).

上記発明(発明1〜)において、前記第1転写層又は前記縮小凹凸構造をマスクとして前記第1基板をエッチングし、前記第1基板に第1凹凸構造を形成する第1凹凸構造形成工程をさらに含むのが好ましい(発明)。 In the above inventions (Inventions 1 to 4 ), a first concavo-convex structure forming step of forming the first concavo-convex structure on the first substrate by etching the first substrate using the first transfer layer or the reduced concavo-convex structure as a mask. Further inclusion is preferred (Invention 5 ).

上記発明(発明)において、前記第1凹凸構造が形成された前記第1基板の一方の面と、第2基板の一方の面との間に被転写材料を介在させて、前記第1基板の前記第1凹凸構造を反転させた第2反転凹凸構造を有する第2転写層を形成する第2転写層形成工程と、前記第2転写層と前記第1基板とを離し、前記第2転写層を備えた前記第2基板を得る第2剥離工程とをさらに含むのが好ましい(発明)。 In the above invention (invention 5 ), a material to be transferred is interposed between one surface of the first substrate on which the first concavo-convex structure is formed and one surface of the second substrate. A second transfer layer forming step of forming a second transfer layer having a second inverted concavo-convex structure obtained by inverting the first concavo-convex structure, separating the second transfer layer and the first substrate, and performing the second transfer It is preferable to further include a second peeling step for obtaining the second substrate having a layer (Invention 6 ).

上記発明(発明1〜)において、前記マスターモールドを構成する基材として、200mmウェハ又はそれよりも大きいウェハを用いることができ(発明)、前記第1基板として、石英基板を用いることができる(発明)。 In the said invention (invention 1-6 ), a 200 mm wafer or a larger wafer can be used as a base material which comprises the said master mold (invention 7 ), and a quartz substrate is used as said 1st board | substrate. (Invention 8 )

上記発明(発明1〜)において、前記第1転写層形成工程において、前記マスターモールドの一方の面上又は前記第1基板の一方の面上に、インクジェット方式により前記被転写材料を滴下し、前記マスターモールドの一方の面と前記第1基板の一方の面との間に前記被転写材料を介在させるのが好ましい(発明)。 In the said invention (invention 1-8 ), in the said 1st transcription | transfer layer formation process, the said to-be-transferred material is dripped by the inkjet system on one surface of the said master mold, or one surface of the said 1st board | substrate, It is preferable that the material to be transferred is interposed between one surface of the master mold and one surface of the first substrate (Invention 9 ).

本発明によれば、生産性の高いインプリントモールドの製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of an imprint mold with high productivity can be provided.

図1は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドの斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a master mold in the first embodiment of the present invention. 図2は、図1に示すマスターモールドのA−A線断面図である。2 is a cross-sectional view taken along line AA of the master mold shown in FIG. 図3は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドの作製工程(側壁法利用)を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 3 is a process flow diagram showing, in a cross-sectional view, a master mold manufacturing process (using a side wall method) in the first embodiment of the present invention. 図4は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドの作製工程のうち、自己組織化法を利用した作製工程を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 4 is a process flow diagram showing, in a cross-sectional view, a manufacturing process using a self-organization method among the master mold manufacturing processes according to the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドと第1基板との関係を模式的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing the relationship between the master mold and the first substrate in the first embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドの一方の面の外形で規定されるエリアSmと第1基板の一方の面の外形で規定されるエリアSpとの関係を説明する平面図である。FIG. 6 is a plane for explaining the relationship between the area Sm defined by the outer shape of one surface of the master mold and the area Sp defined by the outer shape of one surface of the first substrate in the first embodiment of the present invention. FIG. 図7は、本発明の第1の実施形態におけるマスターモールドと第1基板との関係を模式的に示す断面図(図7(A))及び平面図(図7(B))である。FIG. 7 is a cross-sectional view (FIG. 7A) and a plan view (FIG. 7B) schematically showing the relationship between the master mold and the first substrate in the first embodiment of the present invention. 図8は、本発明の第1の実施形態における第1転写層形成工程の一例を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing an example of the first transfer layer forming step in the first embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第1の実施形態における第1基板の構成例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a configuration example of the first substrate in the first embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第1の実施形態における第1モールドを製造する工程を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 10 is a process flow diagram showing the process of manufacturing the first mold in the first embodiment of the present invention in a sectional view. 図11は、本発明の第1の実施形態における第2モールドを製造する工程を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 11 is a process flow diagram showing the process of manufacturing the second mold in the first embodiment of the present invention in a sectional view. 図12は、本発明の第1の実施形態における第2転写層形成工程の一例を示す断面図である。FIG. 12 is a cross-sectional view showing an example of a second transfer layer forming step in the first embodiment of the present invention. 図13は、本発明の第2の実施形態における第1モールドを製造する工程(側壁法利用)を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 13: is a process flowchart which shows the process (side wall method utilization) which manufactures the 1st mold in the 2nd Embodiment of this invention with sectional drawing. 図14は、本発明の第2の実施形態における第1モールドの製造工程のうち、自己組織化法を利用した製造工程を断面図にて示す工程フロー図である。FIG. 14 is a process flow diagram showing, in a cross-sectional view, a manufacturing process using a self-organization method among the manufacturing processes of the first mold in the second embodiment of the present invention. 図15は、本発明の第3の実施形態におけるマスターモールドと第1基板との関係を模式的に示す斜視図である。FIG. 15 is a perspective view schematically showing the relationship between the master mold and the first substrate in the third embodiment of the present invention. 図16は、本発明の第4の実施形態におけるマスターモールドを示す斜視図である。FIG. 16 is a perspective view showing a master mold in the fourth embodiment of the present invention. 図17は、図16に示すマスターモールドのB−B線断面図である。FIG. 17 is a cross-sectional view of the master mold shown in FIG. 16 taken along line BB. 図18は、本発明の第4の実施形態におけるマスターモールドの具体的構成例を示す斜視図(図18(A))及びそのC−C線断面図(図18(B))である。FIG. 18 is a perspective view (FIG. 18A) showing a specific configuration example of a master mold in the fourth embodiment of the present invention and a cross-sectional view taken along the line C-C (FIG. 18B).

本発明の実施形態を説明する前に、本発明の特徴部分がより明確、かつ容易に理解されるように、本発明に至る経緯について従来技術との関係を示しながら簡単に説明する。   Before describing the embodiments of the present invention, the background to the present invention will be briefly described while showing the relationship with the prior art so that the features of the present invention can be understood more clearly and easily.

<本発明に至る経緯>
従来、マスターモールド用基板としては、6インチ四方の石英基板や、口径(直径)2〜6インチの基板が用いられていた。これは、極微細なパターンを有するインプリントモールドを製造するといえば、常識的に電子線描画装置が用いられることに起因するものである。一般的に汎用されている電子線描画装置の多くは、描画対象基板として使用可能な基板サイズとして6インチ以下(矩形状基板であれば一辺の長さ、円形基板であれば直径)と規定されているからである。
<Background to the Present Invention>
Conventionally, as a master mold substrate, a 6-inch square quartz substrate or a substrate having a diameter (diameter) of 2 to 6 inches has been used. Speaking of producing an imprint mold having an extremely fine pattern, this is due to the common use of an electron beam drawing apparatus. Most of the electron beam drawing apparatuses that are generally used are defined as 6 inches or less (the length of one side for a rectangular substrate, the diameter for a circular substrate) as a substrate size usable as a drawing target substrate. Because.

また、一般的なインプリント装置で使用される複数のコピーモールドを、一のマスターモールドを元にしたインプリントリソグラフィを経て作製することを想定したとき、コピーモールド用基板としては、いわゆるステップアンドリピートにより作製される場合マスターモールドよりも大きいものが用いられ、いわゆる一括転写により作製する場合マスターモールドと同等の大きさのものが用いられるというのが常識とされていた。   In addition, when assuming that a plurality of copy molds used in a general imprint apparatus are manufactured through imprint lithography based on one master mold, so-called step-and-repeat is used as a copy mold substrate. It has been common knowledge that a material larger than the master mold is used in the case of manufacturing by the above-mentioned method, and that a size equivalent to that of the master mold is used in the case of manufacturing by so-called batch transfer.

本発明者は、このような従来の常識にとらわれることなく、マスターモールドの作製において電子線リソグラフィ以外の最先端のフォトリソグラフィ技術を採用可能とする新規なインプリントモールドの製造方法を提案するに至った。   The present inventor has come to propose a novel imprint mold manufacturing method capable of adopting a state-of-the-art photolithography technique other than electron beam lithography in manufacturing a master mold without being bound by such conventional common sense. It was.

<第1の実施形態>
本発明の第1の実施形態を、図面を参照しながら説明する。
<First Embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

〔マスターモールド〕
まずは、第1の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法において用いられるマスターモールドについて説明する。図1は、第1の実施形態におけるマスターモールドの斜視図であり、図2は、図1に示すマスターモールドのA−A線断面図である。
[Master mold]
First, a master mold used in the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment will be described. FIG. 1 is a perspective view of a master mold in the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of the master mold shown in FIG.

図1及び図2に示すように、マスターモールド10は、例えば半導体ウェハ等のウェハ12の片側である一方の面10aに凹凸構造14が形成されている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the master mold 10 has a concavo-convex structure 14 formed on one surface 10 a on one side of a wafer 12 such as a semiconductor wafer.

凹凸構造14は、例えば、後述する被転写材料にその形状を転写するための構造体である。図1及び図2においては、凹凸構造14として6本の凸状ラインが例示されているが、凹凸構造14の凸部の高さ(凹部の深さ)、ピッチ、数、配置面積(ウェハ12の一方の面10aに対する凹凸構造14の形成領域の占有面積)、形状(ライン状、ドット状等)等は特に限定されるものではなく、使用する場面に応じてそれらは適宜設定され得る。また、凹凸構造14の寸法(凹凸構造14がラインアンドスペース状である場合、ライン又はスペースの短手方向の幅)は、特に限定されるものではないが、後述するフォトリソグラフィ法により形成困難又は形成不可能な寸法であるのが好ましく、例えば、40nm以下、好ましくは10〜30nmである。   The concavo-convex structure 14 is a structure for transferring the shape to a material to be transferred, which will be described later, for example. In FIG. 1 and FIG. 2, six convex lines are illustrated as the concavo-convex structure 14, but the height of the convex portion (depth of the concave portion), pitch, number, arrangement area (wafer 12) of the concavo-convex structure 14. The area occupied by the formation region of the concavo-convex structure 14 with respect to the one surface 10a), the shape (line shape, dot shape, etc.) and the like are not particularly limited, and can be appropriately set according to the scene to be used. Further, the dimension of the concavo-convex structure 14 (when the concavo-convex structure 14 is a line-and-space shape, the width of the line or space in the short direction) is not particularly limited, but is difficult to form by a photolithography method described later or It is preferable that it is a dimension which cannot be formed, for example, 40 nm or less, Preferably it is 10-30 nm.

半導体ウェハ等のウェハ12としては、最先端のフォトリソグラフィ法により常用されている大口径ウェハを用いることができ、例えば、200mm(8インチ)ウェハ、又はそれよりも大きいウェハ(例えば300mm(12インチ)ウェハ等)を用いるのが好ましい。特に300mm(12インチ)ウェハは、微細パターン形成用途としての汎用性が高く、適用可能な装置及び設備が充実しているという観点から好適に使用され得る。なお、200mmウェハとは、直径の規格値が200mmのウェハであり、300mmウェハとは、直径の規格値が300mmのウェハである。直径の規格値が200mm又は300mmであるとは、厳密な意味での200mm又は300mmではなく、200mm又は300mmを中心として±1mmの許容範囲を有することを意味する。   As the wafer 12 such as a semiconductor wafer, a large-diameter wafer which is commonly used by a state-of-the-art photolithography method can be used. For example, a 200 mm (8 inch) wafer or a larger wafer (for example, 300 mm (12 inch) It is preferable to use a wafer). In particular, a 300 mm (12 inch) wafer has high versatility as a fine pattern forming application, and can be suitably used from the viewpoint that applicable apparatuses and facilities are enriched. The 200 mm wafer is a wafer having a diameter standard value of 200 mm, and the 300 mm wafer is a wafer having a diameter standard value of 300 mm. The standard value of the diameter being 200 mm or 300 mm means not having a strict meaning of 200 mm or 300 mm but having an allowable range of ± 1 mm around 200 mm or 300 mm.

ウェハ12の厚さは、特に制限されるものではないが、強度や取扱性を考慮して300μm〜1mmの範囲であるのが好ましい。ウェハ12を構成する材料としては、シリコン、ガリウム砒素、窒化ガリウム等の半導体、石英、これらの積層体等が用いられ得る。凹凸構造14がドライエッチングにより形成される場合には、微細加工を容易に、かつ高精度に行うことが可能なシリコンウェハが好適に用いられ得る。ウェハ12は、半導体基板にガラス等からなる支持基板が接合されたものであってもよい。なお、ウェハとは、円盤状の板体であって、例えば、組成管理された素材で作製された円柱状のインゴットを薄くスライスすることによって得られるものである。また、ウェハの周縁付近の側面にはノッチが形成されていてもよい。   The thickness of the wafer 12 is not particularly limited, but is preferably in the range of 300 μm to 1 mm in consideration of strength and handleability. As a material constituting the wafer 12, a semiconductor such as silicon, gallium arsenide, and gallium nitride, quartz, a laminate of these, and the like can be used. When the concavo-convex structure 14 is formed by dry etching, a silicon wafer capable of performing microfabrication easily and with high accuracy can be suitably used. The wafer 12 may be obtained by bonding a support substrate made of glass or the like to a semiconductor substrate. The wafer is a disc-shaped plate body, and is obtained, for example, by thinly slicing a cylindrical ingot made of a material whose composition is controlled. Further, a notch may be formed on the side surface near the periphery of the wafer.

〔マスターモールドの作製方法〕
上述のようなウェハ12をベースとするマスターモールド10において、凹凸構造14は、フォトリソグラフィ法と、側壁法及び/又は自己組織化法との組み合わせにより形成される。具体的には、図3又は図4に示す工程を経て形成される。図3は、第1の実施形態におけるマスターモールド10の作製工程であって、フォトリソグラフィ法と側壁法との組み合わせにより凹凸構造14を形成する工程を概略的に示す断面図であり、図4は、第1の実施形態におけるマスターモールド10の作製工程であって、フォトリソグラフィ法と自己組織化法との組み合わせにより凹凸構造14を形成する工程を概略的に示す断面図である。
[Manufacturing method of master mold]
In the master mold 10 based on the wafer 12 as described above, the concavo-convex structure 14 is formed by a combination of a photolithography method and a sidewall method and / or a self-organization method. Specifically, it is formed through the process shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing a process for forming the concavo-convex structure 14 by a combination of a photolithography method and a sidewall method, which is a manufacturing process of the master mold 10 in the first embodiment. FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing a process for forming the concavo-convex structure 14 by a combination of a photolithography method and a self-assembly method, which is a manufacturing process of the master mold 10 in the first embodiment.

まず、フォトリソグラフィ法と側壁法との組み合わせにより凹凸構造14を形成する工程を説明する。まずは、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンRpを形成する。図3(A)に示すように、ウェハ12の一方の面10a上に形成されたレジスト膜に、従来公知の露光方法によりパターン潜像を形成し、現像してレジストパターンRpを形成する。なお、ウェハ12の一方の面10a上には、少なくとも一層のハードマスク層(図示せず)等が設けられていてもよい。   First, a process of forming the concavo-convex structure 14 by a combination of a photolithography method and a sidewall method will be described. First, a resist pattern Rp is formed by photolithography. As shown in FIG. 3A, a pattern latent image is formed on the resist film formed on one surface 10a of the wafer 12 by a conventionally known exposure method, and developed to form a resist pattern Rp. Note that at least one hard mask layer (not shown) or the like may be provided on one surface 10 a of the wafer 12.

露光方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、液浸露光、多重露光及び極端紫外線露光のいずれかを採用するのが好ましい。   Although it does not specifically limit as an exposure method, For example, it is preferable to employ | adopt any of immersion exposure, multiple exposure, and extreme ultraviolet exposure.

なお、液浸露光とは、半導体露光装置のレンズとウェハとの間を空気よりも屈折率の高い媒質(液体)で満たし、当該液体自体をレンズのようにして使用することにより、より高精度のパターニングを行う技術である。液体の取扱性を考慮して、半導体装置のレンズとウェハとの間を水で満たして露光するのが好ましい。   Immersion exposure is more accurate by filling the space between the lens of the semiconductor exposure apparatus and the wafer with a medium (liquid) having a higher refractive index than air and using the liquid itself like a lens. This is a technique for performing patterning. In consideration of the handling of the liquid, it is preferable to perform exposure by filling the space between the lens of the semiconductor device and the wafer with water.

多重露光とは、所望のパターンを得るために、第1回目〜第N回目露光用フォトマスクのN枚のフォトマスクに当該パターンを分割し、各フォトマスクにて得られるパターン潜像をウェハ上で1つに合成する技術である。なお、Nは2以上の整数である。   In multiple exposure, in order to obtain a desired pattern, the pattern is divided into N photomasks for the first to Nth exposure photomasks, and a pattern latent image obtained by each photomask is placed on the wafer. This is a technology that combines them into one. N is an integer of 2 or more.

極端紫外線露光とは、波長100nm以下のEUV(Extreme Ultra Violet)光を使う縮小投影リソグラフィである。極端紫外線露光では、当該波長域で透明な物質が存在しないため反射光学系が用いられる。EUV光の波長は、所望のパターン寸法や光学系に用いられる材料により適宜選択され得るが、多層膜反射鏡として安定かつ材料の取扱性に優れるMo−Si多層膜を用いるのであれば、波長13〜14nmの範囲のEUV光を使用するのが好ましい。   Extreme ultraviolet exposure is reduction projection lithography that uses EUV (Extreme Ultra Violet) light with a wavelength of 100 nm or less. In extreme ultraviolet exposure, a reflective optical system is used because there is no transparent material in the wavelength range. The wavelength of the EUV light can be appropriately selected depending on the desired pattern size and the material used for the optical system. However, if a Mo-Si multilayer film that is stable and has excellent material handling properties is used as the multilayer film reflector, the wavelength 13 It is preferred to use EUV light in the range of -14 nm.

レジストパターンRpの寸法は、特に限定されるものではないが、マスターモールド10の凹凸構造14の寸法の約2倍程度に設定することができる。例えば、マスターモールド10の凹凸構造14の寸法が20nmである場合、レジストパターンRpの寸法は40nm程度である。   The dimension of the resist pattern Rp is not particularly limited, but can be set to about twice the dimension of the concavo-convex structure 14 of the master mold 10. For example, when the size of the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 is 20 nm, the size of the resist pattern Rp is about 40 nm.

レジストパターンRpは、後述する側壁パターン形成工程(図3(D))により側壁パターンWpを形成するための芯材Cとしての役割を果たすものであり、側壁パターンWpは芯材Cの側壁に形成されることから、側壁パターン形成工程(図3(D))後の芯材C及び側壁パターンWpの高さ(厚さ)は略同一となる。   The resist pattern Rp serves as a core material C for forming the side wall pattern Wp by a side wall pattern forming step (FIG. 3D) described later, and the side wall pattern Wp is formed on the side wall of the core material C. Therefore, the height (thickness) of the core material C and the side wall pattern Wp after the side wall pattern forming step (FIG. 3D) is substantially the same.

この側壁パターンWpは、後述するエッチング工程(図3(F))においてウェハ12をエッチングするためのエッチングマスクとしての役割を果たすものである。そのため、側壁パターンWpの高さ(厚さ)は、側壁パターンWp及びウェハ12のそれぞれを構成する材料のエッチング選択比にもよるが、ウェハ12のエッチング処理中に側壁パターンWpが消失してしまわない程度の高さ(厚さ)であることが要求される。   This sidewall pattern Wp serves as an etching mask for etching the wafer 12 in an etching process (FIG. 3F) described later. Therefore, the height (thickness) of the sidewall pattern Wp depends on the etching selectivity of the material constituting the sidewall pattern Wp and the wafer 12, but the sidewall pattern Wp disappears during the etching process of the wafer 12. The height (thickness) is not required.

一方で、後述する芯材形成工程(図3(B))において、レジストパターンRpをスリミング処理に付することで芯材Cが形成されるため、芯材Cの高さ(厚さ)は、レジストパターンRpの高さ(厚さ)よりも低く(薄く)なる。したがって、レジストパターンRpの高さ(厚さ)は、後述する芯材形成工程(図3(B))におけるスリミング量等を考慮して、側壁パターンWpに要求される高さ(厚さ)よりも高く(厚く)しておく必要がある。   On the other hand, since the core material C is formed by subjecting the resist pattern Rp to the slimming process in the core material forming step (FIG. 3B) described later, the height (thickness) of the core material C is: It becomes lower (thinner) than the height (thickness) of the resist pattern Rp. Therefore, the height (thickness) of the resist pattern Rp is greater than the height (thickness) required for the sidewall pattern Wp in consideration of the slimming amount and the like in the core material forming step (FIG. 3B) described later. Must be high (thick).

なお、第1の実施形態において、レジストパターンRpを構成するレジスト材料としては、ネガ型、ポジ型のいずれであってもよく、またこれらの化学増幅型であってもよい。
続いて、側壁法により微細な側壁パターンWpを形成する。図3(B)に示すように、ウェハ12の一方の面10a上に形成したレジストパターンRpに対しスリミング処理を施して、当該レジストパターンRpを細らせた芯材Cを形成する(芯材形成工程)。レジストパターンRpのスリミング処理は、例えば、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、それらの組み合わせ等により実施することができる。
In the first embodiment, the resist material constituting the resist pattern Rp may be either a negative type or a positive type, or may be a chemical amplification type thereof.
Subsequently, a fine sidewall pattern Wp is formed by a sidewall method. As shown in FIG. 3B, the resist pattern Rp formed on one surface 10a of the wafer 12 is subjected to a slimming process to form a core material C in which the resist pattern Rp is thinned (core material). Forming step). The slimming process of the resist pattern Rp can be performed by, for example, a wet etching method, a dry etching method, a combination thereof, or the like.

レジストパターンRpのスリミング量は、特に限定されるものではないが、マスターモールド10の凹凸構造14がラインアンドスペース状である場合、当該凹凸構造14におけるスペース寸法(短手方向の幅)がレジストパターンRpのスリミング処理により形成される芯材Cの寸法に依存するため、当該凹凸構造14におけるスペース寸法に応じてレジストパターンのスリミング量を設定すればよい。通常、芯材Cの寸法がレジストパターンRpの約半分となるように、スリミング量が設定される。   The slimming amount of the resist pattern Rp is not particularly limited, but when the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 has a line and space shape, the space dimension (width in the short direction) of the concavo-convex structure 14 is the resist pattern. Since it depends on the size of the core material C formed by the Rp slimming process, the slimming amount of the resist pattern may be set according to the space size in the concavo-convex structure 14. Usually, the slimming amount is set so that the dimension of the core material C is about half of the resist pattern Rp.

続いて、図3(C)に示すように、芯材Cを含むウェハ12の一方の面10a上に、側壁パターンWpを構成する側壁材料膜Wmを形成し(側壁材料膜形成工程)、図3(D)に示すように、RIE(Reactive Ion Etching)等の異方性エッチングによりエッチバックして、芯材Cの側壁に側壁パターンWpを形成する(側壁パターン形成工程)。   Subsequently, as shown in FIG. 3C, a side wall material film Wm constituting the side wall pattern Wp is formed on one surface 10a of the wafer 12 including the core material C (side wall material film forming step). As shown in FIG. 3D, the sidewall pattern Wp is formed on the sidewall of the core material C by etching back by anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching) (sidewall pattern forming step).

側壁材料膜Wmは、シリコン系材料(シリコン酸化物等)の側壁材料をALD法(Atomic layer deposition)、CVD法、スパッタリング法等の従来公知の成膜法により堆積させることで形成され得る。第1の実施形態のように、芯材Cの構成材料としてレジスト材料を用いる場合、より低温で成膜可能であり、かつ原子層レベルで膜厚コントロールが可能なALD法により側壁材料膜Wmを形成するのが望ましい。   The sidewall material film Wm can be formed by depositing a sidewall material of a silicon-based material (silicon oxide or the like) by a conventionally known film formation method such as an ALD method (Atomic layer deposition), a CVD method, or a sputtering method. When a resist material is used as the constituent material of the core material C as in the first embodiment, the sidewall material film Wm can be formed by the ALD method which can be formed at a lower temperature and can be controlled at the atomic layer level. It is desirable to form.

マスターモールド10における凹凸構造14の寸法(凹凸構造14がラインアンドスペース状である場合、ライン又はスペースの短手方向の幅)は、この側壁材料膜Wmの成膜厚さに依存するため、側壁材料膜Wmの成膜厚さは、凹凸構造14の設計寸法に応じて設定され得る。   Since the dimension of the concavo-convex structure 14 in the master mold 10 (when the concavo-convex structure 14 is a line and space shape, the width in the short direction of the line or space) depends on the film thickness of the side wall material film Wm, The film thickness of the material film Wm can be set according to the design dimension of the concavo-convex structure 14.

エッチバックにより形成される側壁パターンWpは、ウェハ12のエッチングマスクとして用いられるものであるため、側壁パターンWpの高さTWP(ウェハ12の厚さ方向に平行な方向の長さ)は、ウェハ12の構成材料に対応したエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。 Since the sidewall pattern Wp formed by the etch back is used as an etching mask for the wafer 12, the height T WP of the sidewall pattern Wp (the length in the direction parallel to the thickness direction of the wafer 12) is It is set as appropriate in consideration of the etching selectivity corresponding to the 12 constituent materials.

その後、図3(E)に示すように、側壁に側壁パターンWpが形成された芯材Cをアッシング(酸素含有ガスを用いたプラズマアッシング等)により除去する(芯材除去工程)。これにより、芯材Cのみが除去され、ウェハ12の一方の面10a上に側壁パターンWpを残存させることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 3E, the core material C having the side wall pattern Wp formed on the side walls is removed by ashing (plasma ashing using an oxygen-containing gas or the like) (core material removing step). Thereby, only the core material C is removed, and the side wall pattern Wp can be left on the one surface 10 a of the wafer 12.

続いて、図3(F)に示すように、側壁パターンWpをマスクとして用いてウェハ12をドライエッチング法により選択的にエッチングし、凹凸構造14を形成する(エッチング工程)。ウェハ12がシリコン製である場合、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行うのが好ましい。   Subsequently, as shown in FIG. 3F, the wafer 12 is selectively etched by a dry etching method using the sidewall pattern Wp as a mask to form a concavo-convex structure 14 (etching step). When the wafer 12 is made of silicon, it is preferable to perform dry etching using a fluorine-based gas.

このようにして、ウェハ12の一方の面10a上に凹凸構造14が形成されてなるマスターモールド10を得ることができる。そして、マスターモールド10の作製に電子線リソグラフィを用いないため、従来に比してマスターモールドの作製に要する時間を短縮することができる。また、図3に示すように、フォトリソグラフィ法と側壁法とを組み合わせることで、フォトリソグラフィ法により形成可能な凹凸構造の寸法の縮小化を図ることができ、最先端のフォトリソグラフィ法により形成困難又は形成不可能な寸法の凹凸構造14であっても形成することができる。   In this way, the master mold 10 in which the concavo-convex structure 14 is formed on the one surface 10a of the wafer 12 can be obtained. And since electron beam lithography is not used for preparation of master mold 10, time required for preparation of a master mold can be shortened compared with the former. In addition, as shown in FIG. 3, by combining the photolithography method and the sidewall method, the size of the concavo-convex structure that can be formed by the photolithography method can be reduced, and it is difficult to form by the most advanced photolithography method. Alternatively, even the concavo-convex structure 14 having a size that cannot be formed can be formed.

なお、上述した工程において、一例としてレジストパターンRpを芯材Cとして利用する態様を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではない。例えば、レジストパターンをもとに、シリコン酸化物等の無機材料により構成される芯材Cを形成してもよい。   In addition, although the aspect which utilizes resist pattern Rp as the core material C was shown as an example in the process mentioned above, this invention is not limited to such an aspect. For example, the core material C made of an inorganic material such as silicon oxide may be formed based on the resist pattern.

続いて、フォトリソグラフィ法と自己組織化法との組み合わせにより凹凸構造14を形成する工程を説明する。   Subsequently, a process of forming the concavo-convex structure 14 by a combination of a photolithography method and a self-organization method will be described.

まずは、フォトリソグラフィ法によりレジストパターンRpを形成する。図4(A)に示すように、ウェハ12の一方の面10a上に形成されたレジスト膜に、従来公知の露光方法によりパターン潜像を形成し、現像してレジストパターンRpを形成する。露光方法としては、特に限定されるものではないが、例えば、上述した液浸露光、多重露光及び極端紫外線露光のいずれかを採用するのが好ましい。   First, a resist pattern Rp is formed by photolithography. As shown in FIG. 4A, a pattern latent image is formed on the resist film formed on one surface 10a of the wafer 12 by a conventionally known exposure method, and developed to form a resist pattern Rp. Although it does not specifically limit as an exposure method, For example, it is preferable to employ | adopt one of the liquid immersion exposure mentioned above, multiple exposure, and extreme ultraviolet exposure.

得られるレジストパターンRpは、後述する自己組織化材料の相分離によるパターン形成のためのガイドパターンとしての役割を果たすものである。そのため、マスターモールド10の一方の面10aに形成される凹凸構造14が実質的に等ピッチのラインアンドスペース形状である場合、隣接するレジストパターンRp,Rpの間隔DRPが当該凹凸構造14の寸法(ライン又はスペースの短手方向の幅)の整数倍、好ましくは奇数の整数倍となるようにレジストパターンRpを形成する。 The resulting resist pattern Rp serves as a guide pattern for pattern formation by phase separation of a self-organizing material described later. Therefore, when the concavo-convex structure 14 formed on one surface 10a of the master mold 10 has a substantially equal pitch line and space shape, the distance D RP between the adjacent resist patterns Rp and Rp is the dimension of the concavo-convex structure 14. The resist pattern Rp is formed so as to be an integer multiple of (the width of the line or space in the short direction), preferably an odd integer multiple.

また、形成されるレジストパターンRpは、後述する工程においてエッチングにより除去され(図4(C)参照)、ウェハ12がエッチングされる(図4(D)参照)。そのため、上記凹凸構造14が実質的に等ピッチのラインアンドスペース形状である場合、レジストパターンRpの寸法(ラインの短手方向の幅)と凹凸構造14のスペース寸法(短手方向の幅)と略同一となる。したがって、レジストパターンRpの寸法がマスターモールド10の一方の面10aに形成される凹凸構造14の寸法と略同一となるようにレジストパターンRpを形成する。   Further, the formed resist pattern Rp is removed by etching in a process described later (see FIG. 4C), and the wafer 12 is etched (see FIG. 4D). Therefore, when the concavo-convex structure 14 has a line and space shape with substantially equal pitches, the dimension of the resist pattern Rp (width in the short direction of the line) and the space dimension of the concavo-convex structure 14 (width in the short direction) It becomes almost the same. Therefore, the resist pattern Rp is formed so that the dimension of the resist pattern Rp is substantially the same as the dimension of the concavo-convex structure 14 formed on the one surface 10 a of the master mold 10.

なお、凹凸構造14の寸法と略同一寸法のレジストパターンRpは、上述した露光方法を採用したフォトリソグラフィ法により形成されてなるものであってもよいし、凹凸構造14の寸法よりも大きい寸法のレジストパターンの形成後、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、それらの組み合わせ等によるスリミング処理を当該レジストパターンに施すことで形成されてなるものであってもよい。   Note that the resist pattern Rp having substantially the same dimension as that of the concavo-convex structure 14 may be formed by a photolithography method employing the above-described exposure method, or may have a dimension larger than the dimension of the concavo-convex structure 14. After the resist pattern is formed, the resist pattern may be formed by subjecting the resist pattern to a slimming process using a wet etching method, a dry etching method, or a combination thereof.

続いて、自己組織化法により微細なパターンを形成する。
図4(B)に示すように、ウェハ12の一方の面10a上のレジストパターンRp,Rp間に、異なる2成分を含む自己組織化材料を塗布し、所定の温度でベークすることにより、自己組織化材料の相分離を引き起こす。自己組織化材料の相分離の際にレジストパターンRpがガイドパターンとしての役割を果たすため、自己組織化材料は、ガイドパターンであるレジストパターンRpに対して親和性の高い一方の成分からなるパターンSA1と、他方の成分からなるパターンSA2とに相分離され、各パターンSA1,SA2がレジストパターンRpに沿って交互に整列する。
Subsequently, a fine pattern is formed by a self-organization method.
As shown in FIG. 4B, a self-organizing material containing two different components is applied between the resist patterns Rp and Rp on one surface 10a of the wafer 12, and is baked at a predetermined temperature. Causes phase separation of the structured material. Since the resist pattern Rp serves as a guide pattern during phase separation of the self-assembled material, the self-assembled material is a pattern SA made of one component having a high affinity for the resist pattern Rp that is the guide pattern. 1 and the pattern SA 2 composed of the other component, and the patterns SA 1 and SA 2 are alternately aligned along the resist pattern Rp.

自己組織化材料としては、相互に溶解し難い構造を有する異なる2種類のポリマーからなるブロック共重合体を用いることができ、例えば、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート(PS−PMMA)、ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン(PS−PDMS)等のブロック共重合体等を用いることができる。なお、ブロック共重合体を構成する2種類のポリマーは、エッチング耐性の異なるもの(特定のエッチャントに対するエッチング耐性の高いものと低いもの)であるのが好ましい。   As the self-assembling material, a block copolymer composed of two different types of polymers having structures that are difficult to dissolve each other can be used. For example, polystyrene-polymethyl methacrylate (PS-PMMA), polystyrene-polydimethylsiloxane. A block copolymer such as (PS-PDMS) can be used. The two types of polymers constituting the block copolymer are preferably those having different etching resistances (one having high and low etching resistance to a specific etchant).

自己組織化材料の相分離により形成されるパターンSA1,SA2の寸法は、自己組織化材料としてのブロック共重合体の分子量により決定される。そのため、マスターモールド10の凹凸構造14の寸法に応じて、自己組織化材料として用いるブロック共重合体の分子量は適宜設定され得る。 The dimensions of the patterns SA 1 and SA 2 formed by phase separation of the self-assembled material are determined by the molecular weight of the block copolymer as the self-assembled material. Therefore, the molecular weight of the block copolymer used as the self-organizing material can be appropriately set according to the size of the concavo-convex structure 14 of the master mold 10.

次に、図4(C)に示すように、レジストパターンRp及び他方の成分からなるパターンSA2をエッチングにより除去し、一方の成分からなるパターンSA1のみをウェハ12の一方の面10a上に残存させる。 Next, as shown in FIG. 4C, the resist pattern Rp and the pattern SA 2 composed of the other component are removed by etching, and only the pattern SA 1 composed of one component is formed on the one surface 10 a of the wafer 12. Remain.

続いて、図4(D)に示すように、パターンSA1をマスクとして用いてウェハ12をドライエッチング法により選択的にエッチングし、凹凸構造14を形成する(エッチング工程)。ウェハ12がシリコン製である場合、フッ素系のガスを用いたドライエッチングを行うのが好ましい。 Subsequently, as shown in FIG. 4D, the wafer 12 is selectively etched by a dry etching method using the pattern SA 1 as a mask to form a concavo-convex structure 14 (etching step). When the wafer 12 is made of silicon, it is preferable to perform dry etching using a fluorine-based gas.

このようにして、ウェハ12の一方の面10a上に凹凸構造14が形成されてなるマスターモールド10を得ることができる。そして、マスターモールド10の作製に電子線リソグラフィを用いないため、従来に比してマスターモールドの作製に要する時間を短縮することができる。また、図4に示すように、フォトリソグラフィ法と自己組織化法とを組み合わせることで、フォトリソグラフィ法により形成可能な凹凸構造の寸法の縮小化を図ることができ、最先端のフォトリソグラフィ法により形成困難又は形成不可能な寸法の凹凸構造14であっても形成することができる。   In this way, the master mold 10 in which the concavo-convex structure 14 is formed on the one surface 10a of the wafer 12 can be obtained. And since electron beam lithography is not used for preparation of master mold 10, time required for preparation of a master mold can be shortened compared with the former. Further, as shown in FIG. 4, by combining the photolithography method and the self-organization method, the size of the concavo-convex structure that can be formed by the photolithography method can be reduced, and the state-of-the-art photolithography method can be used. Even a concavo-convex structure 14 having a dimension that is difficult or impossible to form can be formed.

なお、上述のようにして得られるマスターモールド10は、凹凸構造14の形成領域全体が非凹凸構造の領域(凹凸構造14の非形成領域)に対して凸構造13となっている、いわゆるメサ構造を有していてもよい(図7(A)参照)。マスターモールド10がメサ構造(凸構造13)を有している場合、メサ構造(凸構造13)の段差の数は1段に限定されるものではなく、複数段であってもよい。メサ構造(凸構造13)を有するマスターモールド10についての詳細は後述する。   The master mold 10 obtained as described above has a so-called mesa structure in which the entire formation region of the concavo-convex structure 14 has a convex structure 13 with respect to a region with a non-concave structure (non-formation region of the concavo-convex structure 14). (See FIG. 7A). When the master mold 10 has a mesa structure (convex structure 13), the number of steps in the mesa structure (convex structure 13) is not limited to one step, and may be a plurality of steps. Details of the master mold 10 having the mesa structure (convex structure 13) will be described later.

また、上述のようにして得られるマスターモールド10の凹凸構造14として、凸状の構造を例に挙げて説明しているが、このような態様に限定されるものではなく、当該凹凸構造14が凹状の構造であってもよい。   Moreover, although the convex-shaped structure is mentioned as an example as the uneven structure 14 of the master mold 10 obtained as mentioned above, it is not limited to such an aspect, The uneven structure 14 is A concave structure may be used.

〔コピーモールドの製造方法〕
次に、上述のようにして得られるマスターモールド10を用いてインプリントモールド(コピーモールド)を製造する方法について説明する。図5は、第1の実施形態におけるマスターモールド10と第1基板22との関係を模式的に示す斜視図である。
[Production method of copy mold]
Next, a method for manufacturing an imprint mold (copy mold) using the master mold 10 obtained as described above will be described. FIG. 5 is a perspective view schematically showing the relationship between the master mold 10 and the first substrate 22 in the first embodiment.

(マスターモールド・第1基板準備工程)
図5に示すように、マスターモールド10の一方の面10aに形成された凹凸構造14が第1基板22の一方の面22aに対向するように、マスターモールド10を配置する。なお、第1基板22は、マスターモールド10の凹凸構造14を反転させた第1凹凸構造24が形成されてなるコピーモールド20(図10(E)参照)を構成する基板である。
(Master mold / first substrate preparation process)
As shown in FIG. 5, the master mold 10 is arranged so that the concavo-convex structure 14 formed on the one surface 10 a of the master mold 10 faces the one surface 22 a of the first substrate 22. In addition, the 1st board | substrate 22 is a board | substrate which comprises the copy mold 20 (refer FIG.10 (E)) by which the 1st uneven structure 24 which reversed the uneven structure 14 of the master mold 10 was formed.

第1の実施形態においては、マスターモールド10を用いて、マスターモールド10よりも寸法の小さい第1基板22の一方の面22a上に、凹凸構造14を反転させた第1凹凸構造パターン19が形成される(図10(C)参照)。すなわち、図6に示すように、マスターモールド10と第1基板22とは、マスターモールド10の一方の面10aの外形で規定されるエリアSmと、第1基板22の一方の面22aの外形で規定されるエリアSpとを対比したときに、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にある。   In the first embodiment, a first concavo-convex structure pattern 19 in which the concavo-convex structure 14 is inverted is formed on one surface 22 a of the first substrate 22 having a smaller dimension than the master mold 10 using the master mold 10. (See FIG. 10C). That is, as shown in FIG. 6, the master mold 10 and the first substrate 22 have an area Sm defined by the outer shape of the one surface 10 a of the master mold 10 and the outer shape of the one surface 22 a of the first substrate 22. When compared with the defined area Sp, the area Sm is in a relationship of physically including the area Sp.

第1の実施形態において「エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係」とは、図6に示すように、マスターモールド10の一方の面10aの外形で規定されるエリアSmと、第1基板22の一方の面22aの外形で規定されるエリアSpとを重ね合わせたときに、エリアSpがエリアSmに完全に覆われ(包摂され)、かつエリアSmの面積(一方の面10a側から見たときの面積)が、エリアSpの面積(一方の面22a側から見たときの面積)よりも大きい関係を意味する。   In the first embodiment, the “relationship that the area Sm physically includes the area Sp” refers to the area Sm defined by the outer shape of the one surface 10a of the master mold 10, as shown in FIG. When the area Sp defined by the outer shape of the one surface 22a of the substrate 22 is overlaid, the area Sp is completely covered (included) by the area Sm, and the area of the area Sm (from the one surface 10a side) This means that the area when viewed is larger than the area Sp of the area Sp (area when viewed from the one surface 22a side).

図7に示すように、マスターモールド10に形成された凹凸構造14の領域全体が凸構造13となっている、いわゆるメサ構造である場合、マスターモールド10の一方の面10aの外形で規定されるエリアSmとは、メサ構造である凸構造13の外形(図示例の場合、寸法βの矩形)で規定されるエリアではなく、マスターモールド10の最外部の外形(図示例の場合、寸法αの円形)で規定されるエリアを意味する。メサ構造が複数段である場合も同様であって、最外部の外形(図示例の場合、寸法αの円形)で規定されるエリアを意味する。なお、図7(A)は、マスターモールド10と第1基板22との関係を模式的に示す断面図であり、図7(B)は、図6に相当する図面であって、マスターモールド10の一方の面10aの外形(図示例の場合、寸法αの円形)で規定されるエリアSmと、第1基板22の一方の面22aの外形(図示例の場合、寸法γの矩形)で規定されるエリアSpとの関係において、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にあることを説明する平面図である。   As shown in FIG. 7, in the case of a so-called mesa structure in which the entire area of the concavo-convex structure 14 formed in the master mold 10 is a convex structure 13, it is defined by the outer shape of one surface 10a of the master mold 10. The area Sm is not an area defined by the outer shape of the convex structure 13 that is a mesa structure (in the illustrated example, a rectangle having a dimension β), but is the outermost outer shape of the master mold 10 (in the illustrated example, having a dimension α). It means an area defined by (circle). The same applies to the case where the mesa structure has a plurality of stages, which means an area defined by the outermost outer shape (in the example shown, a circle of dimension α). 7A is a cross-sectional view schematically showing the relationship between the master mold 10 and the first substrate 22, and FIG. 7B is a drawing corresponding to FIG. The area Sm defined by the outer shape of the one surface 10a (in the example shown, a circle having a dimension α) and the outer shape of the one surface 22a of the first substrate 22 (in the example shown, a rectangle having a dimension γ). It is a top view explaining that area Sm has the relation which includes area Sp physically in relation to area Sp to be performed.

マスターモールド10の一方の面10aの外形と第1基板22の一方の面22aの外形とは、例えば相互に円形状(○形状)のような相似形であってもよいし、円形状(○形状)と矩形状(□形状)のような全く異なる外形であってもよい。特に好ましくは、ウェハにより構成されるマスターモールド10の一方の面10aの外形が円形状(○形状)であり、第1基板22の一方の面22aの外形が矩形状(□形状)である。すなわち、ウェハにより構成されるマスターモールド10の一方の面10aに形成された凹凸構造14が、矩形状の第1基板22の一方の面22aに転写されるのが好ましい。   The outer shape of the one surface 10a of the master mold 10 and the outer shape of the one surface 22a of the first substrate 22 may be similar to each other, for example, a circular shape (◯ shape) or a circular shape (◯ The shape may be completely different, such as a shape) and a rectangular shape (□ shape). Particularly preferably, the outer shape of one surface 10a of the master mold 10 formed of a wafer is circular (◯ shape), and the outer shape of one surface 22a of the first substrate 22 is rectangular (□ shape). That is, it is preferable that the concavo-convex structure 14 formed on one surface 10 a of the master mold 10 constituted by a wafer is transferred to the one surface 22 a of the rectangular first substrate 22.

第1基板22が矩形状(□形状)であることで、第1基板22により構成されるコピーモールド20をインプリント処理に用いるとき、第1基板22の側壁22b(図10(E)参照)を加圧して保持することができ、それによりコピーモールド20と他の基板(インプリント処理によりコピーモールド20の第1凹凸構造24が転写される基板)との位置合わせ精度を確保することができる。なお、矩形状とは、四辺が実質的に直線により構成された図形であって、頂点がラウンド形状になっている形状等も包含する。好適な外形を備える第1基板22としては、いわゆる「6025基板」を挙げることができる。「6025」基板とは、6インチ角で厚さが0.25インチの規格に沿って作製された基板である。   Since the first substrate 22 has a rectangular shape (□ shape), the side wall 22b of the first substrate 22 (see FIG. 10E) is used when the copy mold 20 constituted by the first substrate 22 is used for imprint processing. Can be held under pressure, thereby ensuring the alignment accuracy between the copy mold 20 and another substrate (the substrate onto which the first uneven structure 24 of the copy mold 20 is transferred by the imprint process). . Note that the rectangular shape includes a figure in which the four sides are substantially constituted by straight lines, and the apex has a round shape. An example of the first substrate 22 having a suitable outer shape is a so-called “6025 substrate”. The “6025” substrate is a substrate manufactured in accordance with the standard of 6 inch square and 0.25 inch thickness.

このように、第1の実施形態においては、電子線リソグラフィではないフォトリソグラフィにて常用される大口径ウェハ12に形成された凹凸構造14を、一般的なインプリント装置でモールドとして用いられる矩形状の基板22に転写することで、扱う基板の寸法及び外形を変換することができる。   As described above, in the first embodiment, the concavo-convex structure 14 formed on the large-diameter wafer 12 commonly used in photolithography other than electron beam lithography is a rectangular shape used as a mold in a general imprint apparatus. By transferring to the substrate 22, the size and shape of the substrate to be handled can be converted.

第1基板22にマスターモールド10の凹凸構造14を転写してパターンを形成するに際しては、光インプリント法、熱インプリント法のいずれかを採用することができる。光インプリント法を採用する場合、マスターモールド10を構成するウェハ12として汎用の半導体ウェハが用いられている場合には光(紫外線)を透過することができないため、第1基板22として、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラスや、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン等の樹脂等、又はこれらの任意の積層材からなる透明基板を用いるのが好ましい。   When the pattern 14 is formed by transferring the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 to the first substrate 22, either the optical imprint method or the thermal imprint method can be employed. When the optical imprint method is employed, when a general-purpose semiconductor wafer is used as the wafer 12 constituting the master mold 10, light (ultraviolet rays) cannot be transmitted. It is preferable to use a transparent substrate made of glass such as quartz glass, silicate glass, calcium fluoride, magnesium fluoride, and acrylic glass, resin such as polycarbonate, polypropylene, and polyethylene, or any laminated material thereof.

一方、熱インプリント法を採用する場合には、第1基板22は必ずしも透明基板である必要はなく、例えば、ニッケル、チタン、アルミニウム等の金属基板、シリコン、窒化ガリウム等の半導体基板等を用いてもよい。   On the other hand, when the thermal imprint method is adopted, the first substrate 22 does not necessarily need to be a transparent substrate. For example, a metal substrate such as nickel, titanium, or aluminum, or a semiconductor substrate such as silicon or gallium nitride is used. May be.

第1基板22の一方の面22a上には、図示しないハードマスク層が形成されていてもよい。ハードマスク層を構成する材料としては、Cr、Ti、Ta、Al等の金属材料、シリコン酸化物等を例示することができる。ハードマスク層は、蒸着法、スパッタ法、CVD法等を用いて形成され得る。   A hard mask layer (not shown) may be formed on one surface 22 a of the first substrate 22. Examples of the material constituting the hard mask layer include metal materials such as Cr, Ti, Ta, and Al, silicon oxide, and the like. The hard mask layer can be formed using a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like.

また、第1基板22は、その一方の面22a上に、マスターモールド10に形成された凹凸構造14に対向する凸構造27、いわゆるメサ構造を有するものであってもよい(図8参照)。このように、第1基板22の一方の面22a上に、マスターモールド10の凹凸構造14に対向する凸構造27が形成されていることで、後述する第1転写層形成工程(図10(B)参照)において、第1基板22が、被転写材料100を介してマスターモールド10の凹凸構造14のみに接触され得る。なお、メサ構造(凸構造27)の段差の数は、1段に限定されるものではなく、複数段であってもよい。   Moreover, the 1st board | substrate 22 may have the convex structure 27 which opposes the uneven structure 14 formed in the master mold 10, so-called mesa structure on the one surface 22a (refer FIG. 8). Thus, the convex structure 27 facing the concave-convex structure 14 of the master mold 10 is formed on the one surface 22a of the first substrate 22, so that a first transfer layer forming step (FIG. 10B) described later is performed. )), The first substrate 22 can be brought into contact only with the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 via the material to be transferred 100. Note that the number of steps of the mesa structure (convex structure 27) is not limited to one step, and may be a plurality of steps.

第1基板22がいわゆるメサ構造である凸構造27を有する場合、第1基板22の一方の面22aの外形で規定されるエリアSpは、メサ構造である凸構造27の外形で規定されるエリアではなく、第1基板22の最外部の外形(図8における寸法γの矩形)で規定されるエリアである。メサ構造(凸構造27)が複数段であっても同様である。   When the first substrate 22 has a convex structure 27 having a so-called mesa structure, the area Sp defined by the outer shape of the one surface 22a of the first substrate 22 is an area defined by the outer shape of the convex structure 27 having a mesa structure. Instead, it is an area defined by the outermost outer shape of the first substrate 22 (rectangular dimension γ in FIG. 8). The same applies even if the mesa structure (convex structure 27) has a plurality of stages.

第1基板22の厚みは、特に制限されるものではなく、基板の強度、取扱適性等を考慮して設定され得るものであって、例えば、300μm〜10mm程度の範囲で適宜設定され得る。   The thickness of the first substrate 22 is not particularly limited, and may be set in consideration of the strength of the substrate, the suitability for handling, and the like, and may be appropriately set within a range of about 300 μm to 10 mm, for example.

さらに、第1基板22は、その一方の面22aに対向する他方の面22c側に凹構造28が形成されてなる、いわゆるザグリ構造を有するものであってもよい(図9(A)参照)。この場合において、凹構造28の平面視における大きさは、第1基板22の一方の面22a上における第1凹凸構造が形成されるべき領域AR1を他方の面22c側に投影した投影領域PA1が凹構造28の外形で規定される領域に物理的に包含される大きさであるのが好ましい(図9(B)参照)。さらにまた、第1基板22は、その一方の面22aに凸構造27が形成され、他方の面22cに凹構造28が形成されてなるものであってもよい(図9(C)参照)。この場合において、凹構造28の平面視における大きさは、第1基板22の一方の面22aに形成されている凸構造27の外形で規定される領域が凹構造28の外形で規定される領域に物理的に包含される大きさであるのが好ましい(図9(D)参照)。このように、第1基板22として、いわゆるザグリ構造を有する基板を用いることで、第1基板22により構成されるコピーモールド(第1モールド)20を、インプリント処理時における取扱性に優れたものとすることができる。 Further, the first substrate 22 may have a so-called counterbore structure in which a concave structure 28 is formed on the other surface 22c side facing the one surface 22a (see FIG. 9A). . In this case, the size of the concave structure 28 in plan view is a projection area PA obtained by projecting the area AR 1 where the first uneven structure on the one surface 22a of the first substrate 22 is to be formed on the other surface 22c side. It is preferable that 1 is a size physically included in the region defined by the outer shape of the concave structure 28 (see FIG. 9B). Furthermore, the first substrate 22 may have a convex structure 27 formed on one surface 22a and a concave structure 28 formed on the other surface 22c (see FIG. 9C). In this case, the size of the concave structure 28 in plan view is such that the region defined by the outer shape of the convex structure 27 formed on the one surface 22 a of the first substrate 22 is defined by the outer shape of the concave structure 28. It is preferable that the size is physically included in (see FIG. 9D). As described above, by using a substrate having a so-called counterbore structure as the first substrate 22, the copy mold (first mold) 20 constituted by the first substrate 22 is excellent in handleability during imprint processing. It can be.

第1基板22が凹構造28を有する場合において、凹構造28の形成されている部分における第1基板22の厚みTh1は、基板の強度や剛性等を考慮して、500〜1500μmの範囲で適宜設定され得る。 When the first substrate 22 has the concave structure 28, the thickness Th 1 of the first substrate 22 in the portion where the concave structure 28 is formed is in the range of 500 to 1500 μm in consideration of the strength and rigidity of the substrate. It can be set appropriately.

なお、第1の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法において、インプリント処理として光インプリントを例に挙げて説明するが、熱インプリントを採用してもよいことは上述したとおりである。   In the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment, optical imprinting will be described as an example of imprint processing, but thermal imprinting may be employed as described above.

(被転写材料配設工程)
続いて、図10(A)に示すように、第1基板22の一方の面22a上に被転写材料100を配設する。被転写材料100としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。なお、図10(A)においては、被転写材料100をインクジェット法により配設した例を示しているが、スピンコート法等の周知の塗布方法により被転写材料を配設してもよい。また、被転写材料100は、第1基板22側ではなくマスターモールド10の一方の面10a上に配設されてもよい。
(Transfer material placement process)
Subsequently, as illustrated in FIG. 10A, the transfer material 100 is disposed on one surface 22 a of the first substrate 22. As the material to be transferred 100, for example, an ultraviolet curable resin can be used. FIG. 10A shows an example in which the material to be transferred 100 is disposed by an ink jet method, but the material to be transferred may be disposed by a known coating method such as a spin coating method. Further, the transfer material 100 may be disposed not on the first substrate 22 side but on one surface 10a of the master mold 10.

(第1転写層形成工程)
次に、図10(B)に示すように、第1基板22の一方の面22a上の被転写材料100にマスターモールド10の一方の面10aを接触させる。被転写材料100の粘度にもよるが、毛管現象の働きによりマスターモールド10の凹凸構造14内に被転写材料100が充填される。なお、必要に応じて、マスターモールド10又は第1基板22を他方の面22a,10a側に押圧して、凹凸構造14内への被転写材料100の充填をアシストしてもよい。
(First transfer layer forming step)
Next, as shown in FIG. 10B, the one surface 10 a of the master mold 10 is brought into contact with the material to be transferred 100 on the one surface 22 a of the first substrate 22. Depending on the viscosity of the material to be transferred 100, the material to be transferred 100 is filled into the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 by the action of capillary action. If necessary, the master mold 10 or the first substrate 22 may be pressed toward the other surfaces 22a and 10a to assist the filling of the material to be transferred 100 into the concavo-convex structure 14.

このようにしてマスターモールド10と第1基板22との間に被転写材料100を介在させた状態で、第1基板22側から紫外線を照射して被転写材料100を硬化させ、凹凸構造14が転写された第1凹凸構造パターン19を有する第1転写層110を形成する。   In this way, with the material to be transferred 100 interposed between the master mold 10 and the first substrate 22, the material to be transferred 100 is cured by irradiating ultraviolet light from the first substrate 22 side, so that the concavo-convex structure 14 is formed. A first transfer layer 110 having the transferred first concavo-convex structure pattern 19 is formed.

上述したように、第1基板22は、その一方の面22a上に凸構造(いわゆるメサ構造)27を有するものであってもよい。この場合において、凸構造27がマスターモールド10の凹凸構造14に対向するようにして、マスターモールド10及び第1基板22が配置され、第1基板22は、マスターモールド10における転写されるべき構造としての凹凸構造14のみに被転写材料100を介して接触することになる(図8参照)。なお、第1基板22が凸構造27を有するメサ構造の基板として構成される場合、第1基板22の一方の面22aの外形で規定されるエリアSpは、メサ構造としての凸構造27の外形で規定されるエリアではなく、第1基板22の最外部の外形(図8における寸法γの矩形)で規定されるエリアである。メサ構造が複数段の場合も同様である。   As described above, the first substrate 22 may have a convex structure (so-called mesa structure) 27 on one surface 22a thereof. In this case, the master mold 10 and the first substrate 22 are arranged so that the convex structure 27 faces the concave-convex structure 14 of the master mold 10, and the first substrate 22 is a structure to be transferred in the master mold 10. Only the concavo-convex structure 14 is contacted via the material to be transferred 100 (see FIG. 8). In addition, when the 1st board | substrate 22 is comprised as a board | substrate of the mesa structure which has the convex structure 27, the area Sp prescribed | regulated by the external shape of the one surface 22a of the 1st board | substrate 22 is the external shape of the convex structure 27 as a mesa structure. Is an area defined by the outermost outer shape of the first substrate 22 (a rectangle having a dimension γ in FIG. 8). The same applies when the mesa structure has a plurality of stages.

(第1剥離工程)
次いで、図10(C)に示すように、被転写材料100を硬化させた後、マスターモールド10と第1転写層110とを引き離す。かかる引き離し操作の際、マスターモールド10側及び第1基板22側のいずれか一方から引き離しのための力を加えてもよいし、両方から引き離しのための力を加えてもよい。
(First peeling step)
Next, as shown in FIG. 10C, after the material to be transferred 100 is cured, the master mold 10 and the first transfer layer 110 are separated. In the separation operation, a force for separation may be applied from either the master mold 10 side or the first substrate 22 side, or a force for separation may be applied from both.

マスターモールド10側に引き離しのための力を加える場合、第1転写層110に均一に力が伝わるようにしてもよいが、より引き離しを容易にするために第1転写層110に不均一に力が伝わるようにするのが好ましい。第1転写層110に不均一に力が伝わることで、マスターモールド10(第1転写層110)の剥離の開始点を作ることができ、それを起点としてスムーズな剥離操作を行うことができる。第1転写層110に不均一に力が伝わるような剥離方法として、以下の方法を好適に採用することができる。   When applying a separation force to the master mold 10 side, the force may be uniformly transmitted to the first transfer layer 110. However, in order to facilitate the separation, a non-uniform force is applied to the first transfer layer 110. Is preferably transmitted. By transmitting force to the first transfer layer 110 in a non-uniform manner, it is possible to create a starting point of peeling of the master mold 10 (first transfer layer 110), and a smooth peeling operation can be performed from that starting point. The following method can be suitably employed as a peeling method in which force is transmitted non-uniformly to the first transfer layer 110.

(a)マスターモールド10側に引き離しのための力を加える力点の位置を調整する。
平面視において第1転写層110の最外周からの距離が異なる位置であって、マスターモールド側の位置に複数の力点を設定し、当該複数の力点に対して一律に引き離しのための力を加えることで、第1転写層110の最外周から最も離れた力点と第1転写層110の平面視における重心とを結ぶ線分上に剥離の起点が発生する。この剥離の起点から徐々にマスターモールド10と第1転写層110との剥離が進行する。
(A) The position of the force point for applying a pulling force to the master mold 10 side is adjusted.
A plurality of force points are set at positions on the master mold side at different distances from the outermost periphery of the first transfer layer 110 in a plan view, and a force for pulling is uniformly applied to the plurality of force points. As a result, a separation starting point is generated on a line segment connecting the force point farthest from the outermost periphery of the first transfer layer 110 and the center of gravity of the first transfer layer 110 in plan view. From the starting point of the peeling, the peeling between the master mold 10 and the first transfer layer 110 proceeds gradually.

(b)マスターモールド10と第1基板22との合せ位置を調整する。
図10(B)〜(C)においては、マスターモールド10の中央部(平面視における中央部)に凹凸構造14が形成され、この凹凸構造14が第1基板22の中央部(平面視における中央部)に転写されるように、マスターモールド10と第1基板22とが配置されている。すなわち、第1転写層形成工程(図10(B)参照)において、マスターモールド10と第1基板22との互いの中央部が平面視にて実質的に一致している。これに対し、第1転写層形成工程(図10(B)参照)において、マスターモールド10と第1基板22との互いの中央部を平面視にてずらすようにする。例えば、凹凸構造14をマスターモールド10の中央部から少しずれた位置に形成し、この中央部からずれた凹凸構造14が第1基板の中央部に転写されるように第1基板22を配置する。そして、マスターモールド10の外周部に複数の力点を設定すると、第1転写層110の最外周から最も離れた力点と第1転写層110の平面視における重心とを結ぶ線分上に剥離の起点が発生する。この剥離の起点から徐々にマスターモールド10と第1転写層110との剥離が進行する。
(B) The alignment position of the master mold 10 and the first substrate 22 is adjusted.
10B to 10C, a concavo-convex structure 14 is formed in the central portion (central portion in plan view) of the master mold 10, and the concavo-convex structure 14 is formed in the central portion (center in plan view) of the first substrate 22. The master mold 10 and the first substrate 22 are disposed so as to be transferred to the portion. That is, in the first transfer layer forming step (see FIG. 10B), the center portions of the master mold 10 and the first substrate 22 substantially coincide with each other in plan view. In contrast, in the first transfer layer forming step (see FIG. 10B), the center portions of the master mold 10 and the first substrate 22 are shifted in plan view. For example, the concavo-convex structure 14 is formed at a position slightly shifted from the central portion of the master mold 10, and the first substrate 22 is arranged so that the concavo-convex structure 14 shifted from the central portion is transferred to the central portion of the first substrate. . Then, when a plurality of force points are set on the outer peripheral portion of the master mold 10, the separation starting point is formed on a line segment connecting the force point farthest from the outermost periphery of the first transfer layer 110 and the center of gravity of the first transfer layer 110 in plan view. Occurs. From the starting point of the peeling, the peeling between the master mold 10 and the first transfer layer 110 proceeds gradually.

(残膜除去工程)
マスターモールド10と第1転写層110とを引き離した後、第1転写層110の残膜部分をエッチングにより除去する。これにより、図10(D)に示すように、被転写材料の硬化物により構成されるマスク120が第1基板22の一方の面22a上に形成される。
(Residual film removal process)
After separating the master mold 10 and the first transfer layer 110, the remaining film portion of the first transfer layer 110 is removed by etching. As a result, as shown in FIG. 10D, a mask 120 made of a cured material of the transfer material is formed on one surface 22a of the first substrate 22.

(第1凹凸構造形成工程)
マスク120をエッチングマスクとして、第1基板22の一方の面22a上をエッチングする。所定のエッチングが終了した後、マスク120を除去することで、図10(E)に示すように、第1基板22の一方の面22aに第1凹凸構造24が形成されたコピーモールド(第1モールド)20を製造することができる。
(First uneven structure forming step)
The first surface 22a of the first substrate 22 is etched using the mask 120 as an etching mask. After the predetermined etching is completed, the mask 120 is removed, and as shown in FIG. 10 (E), the copy mold (first mold) in which the first concavo-convex structure 24 is formed on one surface 22a of the first substrate 22 is shown. Mold) 20 can be manufactured.

第1モールド20の第1凹凸構造24と、マスターモールド10の凹凸構造14は、凹と凸、凸と凹がそれぞれ反転した関係にある。   The first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 and the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 are in a relationship in which concave and convex, and convex and concave are inverted.

なお、第1の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法において、使用する被転写材料100によっては、上記の残膜除去工程(図10(D)参照)、第1凹凸構造形成工程(図10(E)参照)を必須の工程としなくてもよい。被転写材料100として、主鎖がケイ素原子のみからなる高分子、溶媒、高分子と溶媒とを相溶させるシリコーン化合物、高分子化合物のSi−Si結合間に効率よく酸素を挿入可能な増感剤、金属等の硬度調整材料を含むものを使用し、第1転写層110と第1基板22とを合わせて第1モールド20とすることもできる。   In the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment, depending on the material to be transferred 100 used, the remaining film removing step (see FIG. 10D) and the first uneven structure forming step (FIG. 10) are performed. (See (E)) may not be an essential process. As the material to be transferred 100, a polymer whose main chain is composed only of silicon atoms, a solvent, a silicone compound that compatibilizes the polymer and the solvent, and a sensitization that can efficiently insert oxygen between Si-Si bonds of the polymer compound. A material including a hardness adjusting material such as an agent or metal may be used, and the first transfer layer 110 and the first substrate 22 may be combined to form the first mold 20.

第1の実施形態においては、図11に示すように、上述のようにして得られる第1モールド20を用い、第1モールド20の第1凹凸構造24をさらに反転させた第2凹凸構造34(マスターモールド10の凹凸構造14に対応する凹凸構造)を第2基板32上に形成してなるコピーモールド(第2モールド)30を製造してもよい。当該コピーモールド(第2モールド)30の製造方法を、以下に説明する。   In the first embodiment, as shown in FIG. 11, a second concavo-convex structure 34 (using the first mold 20 obtained as described above and further inverting the first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 ( A copy mold (second mold) 30 formed by forming a concavo-convex structure corresponding to the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 on the second substrate 32 may be manufactured. A method for manufacturing the copy mold (second mold) 30 will be described below.

(第1モールド・第2基板準備工程)
図11(A)に示すように、第1モールド20の第1凹凸構造24が第2基板32の一方の面32aに対向するように、第1モールド20を配置する。なお、第2基板32は、第1モールド20の凹凸構造24を反転させた第2凹凸構造34が形成されてなるコピーモールド30(図11(F)参照)を構成する基板である。
(First mold / second substrate preparation process)
As shown in FIG. 11A, the first mold 20 is arranged so that the first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 faces one surface 32 a of the second substrate 32. In addition, the 2nd board | substrate 32 is a board | substrate which comprises the copy mold 30 (refer FIG.11 (F)) by which the 2nd uneven structure 34 which reversed the uneven structure 24 of the 1st mold 20 was formed.

第2基板32の外形は、第1モールド20のベースとなる第1基板22の外形と一致するものであってもよいし、異なるものであっていてもよい。また、第2基板32を構成する材料、その厚さ等に関しては、第1基板22のそれらと略同様のものを例示することができる。   The outer shape of the second substrate 32 may be the same as or different from the outer shape of the first substrate 22 that is the base of the first mold 20. Further, regarding the material constituting the second substrate 32, the thickness thereof, and the like, substantially the same materials as those of the first substrate 22 can be exemplified.

第2基板32の一方の面32a側には、図示しないハードマスク層が形成されていてもよい。ハードマスク層を構成する材料としては、Cr,Ti,Ta,Al等の金属材料、シリコン酸化物等が挙げられる。ハードマスク層は、蒸着法、スパッタ法、CVD法等を用いて形成され得る。   A hard mask layer (not shown) may be formed on the one surface 32 a side of the second substrate 32. Examples of the material constituting the hard mask layer include metal materials such as Cr, Ti, Ta, and Al, and silicon oxide. The hard mask layer can be formed using a vapor deposition method, a sputtering method, a CVD method, or the like.

第2基板32は、第2凹凸構造34が形成される領域が凸構造となっている、いわゆるメサ構造を有する基板であってもよい。この場合において、1段の凸構造を有するものに限らず、複数段の凸構造を有するものであってもよい。   The second substrate 32 may be a substrate having a so-called mesa structure in which a region where the second uneven structure 34 is formed has a convex structure. In this case, it is not limited to having a one-stage convex structure, but may have a plurality of stages of convex structures.

(被転写材料配設工程)
続いて、図11(B)に示すように、第2基板32の一方の面32a上に被転写材料200を配設する。被転写材料200としては、例えば、紫外線硬化性樹脂を用いることができる。なお、図11(B)においては、被転写材料200をインクジェット法により配設した例を示しているが、スピンコート法等の周知の塗布方法により被転写材料を配設してもよい。また、被転写材料200は、第2基板32側ではなく、第1モールド20における第1凹凸構造24の形成されている面(第1基板22における一方の面22a)上に配設されてもよい。
(Transfer material placement process)
Subsequently, as illustrated in FIG. 11B, the transfer material 200 is disposed on the one surface 32 a of the second substrate 32. As the material to be transferred 200, for example, an ultraviolet curable resin can be used. FIG. 11B shows an example in which the material to be transferred 200 is arranged by an ink jet method, but the material to be transferred may be arranged by a known coating method such as a spin coating method. Further, the material to be transferred 200 may be disposed not on the second substrate 32 side but on the surface of the first mold 20 where the first uneven structure 24 is formed (one surface 22a of the first substrate 22). Good.

(第2転写層形成工程)
次に、図11(C)に示すように、第2基板32の一方の面32a上の被転写材料200に第1モールド20を接触させる。被転写材料200の粘度にもよるが、毛管現象の働きにより第1モールド20の第1凹凸構造24内に被転写材料200が充填される。なお、必要に応じて、第1モールド20又は第2基板32を他方の面側に押圧して、第1凹凸構造24内への被転写材料300の充填をアシストしてもよい。
(Second transfer layer forming step)
Next, as shown in FIG. 11C, the first mold 20 is brought into contact with the material to be transferred 200 on the one surface 32 a of the second substrate 32. Depending on the viscosity of the material to be transferred 200, the material to be transferred 200 is filled into the first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 by the action of capillary action. If necessary, the first mold 20 or the second substrate 32 may be pressed to the other surface side to assist the filling of the material to be transferred 300 into the first concavo-convex structure 24.

特に、第1モールド20(第1基板22)がいわゆるザグリ構造を有する(他方の面22cに凹構造28を備える)場合(図9参照)、第2基板32の一方の面32a上の被転写材料200に第1モールド20を接触させる際に、第1モールド20(第1基板22)の一方の面22a側が凸になるように第1モールド20を湾曲させた状態で第2基板32の一方の面32a上の被転写材料200に接触させることができる(図12参照)。これにより、第1モールド20の接触により第2基板32の一方の面32a上に塗れ広がる被転写材料200内に気泡が取り込まれること等による転写欠陥の発生を抑制することができる。   In particular, when the first mold 20 (first substrate 22) has a so-called counterbore structure (the other surface 22c is provided with the concave structure 28) (see FIG. 9), the transferred object on the one surface 32a of the second substrate 32 is transferred. When the first mold 20 is brought into contact with the material 200, one side of the second substrate 32 in a state where the first mold 20 is curved so that the one surface 22a side of the first mold 20 (first substrate 22) is convex. Can be brought into contact with the transfer material 200 on the surface 32a (see FIG. 12). Thereby, generation | occurrence | production of the transfer defect by a bubble being taken in into the to-be-transferred material 200 spread on the one surface 32a of the 2nd board | substrate 32 by the contact of the 1st mold 20 can be suppressed.

このようにして第1モールド20と第2基板32との間に被転写材料200を介在させた状態で、第1モールド20側又は第2基板32側から紫外線を照射して被転写材料200を硬化させ、第1凹凸構造24が転写された第2凹凸構造パターン29を有する第2転写層210を形成する。   In this manner, with the material to be transferred 200 interposed between the first mold 20 and the second substrate 32, the material to be transferred 200 is irradiated with ultraviolet rays from the first mold 20 side or the second substrate 32 side. The second transfer layer 210 having the second uneven structure pattern 29 to which the first uneven structure 24 is transferred is cured.

(第2剥離工程)
次いで、被転写材料200を硬化させた後、図11(D)に示すように、第1モールド20と第2転写層210とを引き離す。かかる引き離し操作の際、第1モールド20側及び第2基板32側のいずれか一方から引き離しのための力を加えてもよいし、両方から引き離しのための力を加えてもよい。
(Second peeling step)
Next, after the material to be transferred 200 is cured, as shown in FIG. 11D, the first mold 20 and the second transfer layer 210 are separated. In such a separation operation, a force for separation may be applied from one of the first mold 20 side and the second substrate 32 side, or a force for separation may be applied from both.

第1モールド20側に引き離しのための力を加える場合、第2転写層210に均一に力が伝わるようにしてもよいが、より引き離しを容易にするために第2転写層210に不均一に力が伝わるようにするのが好ましい。第2転写層210に不均一に力が伝わることで、第1モールド20(第2転写層210)の剥離の開始点を作ることができ、それを起点としてスムーズな剥離操作を行うことができる。   In the case of applying a separation force to the first mold 20 side, the force may be uniformly transmitted to the second transfer layer 210, but in order to make the separation easier, the second transfer layer 210 may be unevenly distributed. It is preferable to transmit power. Since the force is transmitted non-uniformly to the second transfer layer 210, a starting point of peeling of the first mold 20 (second transfer layer 210) can be created, and a smooth peeling operation can be performed starting from the starting point. .

特に、第1モールド20(第1基板22)がいわゆるザグリ構造を有する(他方の面22cに凹構造28を備える)場合(図9参照)、第1モールド20と第2転写層210とを引き離す際に、第1モールド20(第1基板22)の一方の面22a側が凸になるように第1モールド20を湾曲させながら第1モールド20と第2転写層210とを引き離すことができる。これにより、第1モールド20(第2転写層210)の剥離の開始点を作ることができ、それを起点としたスムーズな剥離操作が可能となる。   In particular, when the first mold 20 (first substrate 22) has a so-called counterbore structure (including the concave structure 28 on the other surface 22c) (see FIG. 9), the first mold 20 and the second transfer layer 210 are pulled apart. At this time, the first mold 20 and the second transfer layer 210 can be separated while the first mold 20 is curved so that the one surface 22a side of the first mold 20 (first substrate 22) is convex. Thereby, the starting point of the peeling of the first mold 20 (second transfer layer 210) can be created, and a smooth peeling operation can be performed starting from the starting point.

(残膜除去工程)
第1モールド20と第2転写層210とを引き離した後、第2転写層210の残膜部分をエッチングにより除去する。これにより、図11(E)に示すように、被転写材料の硬化物により構成されるマスク220が第2基板32の一方の面32a上に形成される。
(Residual film removal process)
After separating the first mold 20 and the second transfer layer 210, the remaining film portion of the second transfer layer 210 is removed by etching. Thereby, as shown in FIG. 11E, a mask 220 made of a cured product of the transfer material is formed on one surface 32a of the second substrate 32.

(第2凹凸構造形成工程)
マスク220をエッチングマスクとして、第2基板32の一方の面32a上をエッチングする。所定のエッチングが終了した後、マスク220を除去することで、図11(F)に示すように、第2基板32の一方の面32aに第2凹凸構造34が形成されたコピーモールド(第2モールド)30を製造することができる。
(Second uneven structure forming step)
Using the mask 220 as an etching mask, the one surface 32a of the second substrate 32 is etched. After the predetermined etching is completed, the mask 220 is removed, whereby a copy mold (second mold) in which the second concavo-convex structure 34 is formed on one surface 32a of the second substrate 32 as shown in FIG. Mold) 30 can be manufactured.

第2モールド30の第2凹凸構造34と、マスターモールド10の凹凸構造14は、凹と凹、凸と凸がそれぞれ対応した関係にある。   The second concavo-convex structure 34 of the second mold 30 and the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 have a relationship in which concave and convex, convex and convex correspond, respectively.

なお、第1の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法において、使用する被転写材料200によっては、上記の残膜除去工程(図11(E)参照)、第2凹凸構造形成工程(図11(F)参照)を必須の工程としなくてもよい。被転写材料200として、主鎖がケイ素原子のみからなる高分子、溶媒、高分子と溶媒とを相溶させるシリコーン化合物、高分子化合物のSi−Si結合間に効率よく酸素を挿入可能な増感剤、金属等の硬度調整材料を含むものを使用し、第2転写層210と第2基板32とを合わせて第2モールド30とすることもできる。   In the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment, depending on the material to be transferred 200 used, the remaining film removing step (see FIG. 11E) and the second uneven structure forming step (FIG. 11). (See (F)) may not be an essential process. As the material to be transferred 200, a polymer whose main chain is composed only of silicon atoms, a solvent, a silicone compound that compatibilizes the polymer and the solvent, and a sensitization capable of efficiently inserting oxygen between the Si-Si bonds of the polymer compound. A material including a hardness adjusting material such as an agent or metal may be used, and the second transfer layer 210 and the second substrate 32 may be combined to form the second mold 30.

上述したように、第1の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法によれば、一連の製造工程において、マスターモールド10の作製に電子線リソグラフィを用いないため、一連の工程作業時間を大幅に短縮することができる。また、製造された第1モールド20及び第2モールド30は、一般的なインプリント装置で使用可能であるため、インプリントの生産性向上が期待できる。さらに、大口径のウェハにより構成されるマスターモールド10は、切断されることなくそのまま、第1モールド20を製造するためのインプリントモールドとして使用されるため、ウェハが有する平坦性を維持した状態で第1転写層形成工程(図10(B)参照)を実施することができ、より高精度なパターン形成が可能となる。   As described above, according to the imprint mold manufacturing method according to the first embodiment, the electron beam lithography is not used for the production of the master mold 10 in a series of manufacturing processes, so that a series of process work time is greatly reduced. It can be shortened. Moreover, since the manufactured 1st mold 20 and 2nd mold 30 can be used with a general imprint apparatus, the productivity improvement of imprint can be expected. Furthermore, since the master mold 10 composed of a large-diameter wafer is used as an imprint mold for producing the first mold 20 without being cut, it maintains the flatness of the wafer. The first transfer layer forming step (see FIG. 10B) can be performed, and more accurate pattern formation is possible.

<第2の実施形態>
次に、第2の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法について説明する。
第2の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法は、使用されるマスターモールド10’の凹凸構造14’は実質的にフォトリソグラフィ法のみによって形成され、当該凹凸構造14’を反転させて第1基板22の一方の面22aに転写する過程において、側壁法及び/又は自己組織化法を利用する点において第1の実施形態と異なるが、それ以外は第1の実施形態と略同様である。そのため、第1の実施形態におけるマスターモールド10、第1モールド20(第1基板22)及び第2モールド30(第2基板32)と同様の構成については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
<Second Embodiment>
Next, an imprint mold manufacturing method according to the second embodiment will be described.
In the imprint mold manufacturing method according to the second embodiment, the uneven structure 14 ′ of the master mold 10 ′ used is substantially formed only by the photolithography method, and the uneven structure 14 ′ is inverted to be the first. The process of transferring to one surface 22a of the substrate 22 is different from the first embodiment in that a side wall method and / or a self-organization method is used, but is otherwise substantially the same as the first embodiment. Therefore, the same reference numerals are given to the same configurations as those of the master mold 10, the first mold 20 (first substrate 22), and the second mold 30 (second substrate 32) in the first embodiment, and detailed description thereof will be given. Is omitted.

まず、マスターモールド10’は、第1の実施形態とは異なり、ウェハ12の一方の面10a上に形成されたレジスト膜に、従来公知の露光方法によりパターン潜像を形成し、現像をしてレジストパターンRpを形成した後(図3(A)参照)、当該レジストパターンRpをマスクとして用いてウェハ12をドライエッチング法により選択的にエッチングし、凹凸構造14’を形成することで得られる。   First, unlike the first embodiment, the master mold 10 ′ forms a pattern latent image on a resist film formed on one surface 10a of the wafer 12 by a conventionally known exposure method, and develops it. After the resist pattern Rp is formed (see FIG. 3A), the wafer 12 is selectively etched by a dry etching method using the resist pattern Rp as a mask to form the concavo-convex structure 14 ′.

上述のようにして得られるマスターモールド10’を用いて第1モールド20を製造する方法を説明する。図13は、第2の実施形態に係るインプリントモールド(コピーモールド,第1モールド20)を製造する工程を断面図にて示す工程フロー図である。   A method for manufacturing the first mold 20 using the master mold 10 ′ obtained as described above will be described. FIG. 13 is a process flow diagram showing a process of manufacturing an imprint mold (copy mold, first mold 20) according to the second embodiment in a cross-sectional view.

(マスターモールド・第1基板準備工程)
まず、マスターモールド10’の一方の面10aに形成された凹凸構造14’が第1基板22の一方の面22aに対向するように、マスターモールド10’を配置する(図5参照)。なお、第1の実施形態と同様に、マスターモールド10’と第1基板22とは、マスターモールド10’の一方の面10aの外形で規定されるエリアSmと、第1基板22の一方の面22aの外形で規定されるエリアSpとを対比したときに、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にある(図6、図7参照)。また、第1基板22としては、第1の実施形態において説明したものと同様のものを使用することができる。
(Master mold / first substrate preparation process)
First, the master mold 10 ′ is arranged so that the concavo-convex structure 14 ′ formed on the one surface 10a of the master mold 10 ′ faces the one surface 22a of the first substrate 22 (see FIG. 5). As in the first embodiment, the master mold 10 ′ and the first substrate 22 include an area Sm defined by the outer shape of one surface 10 a of the master mold 10 ′ and one surface of the first substrate 22. When compared with the area Sp defined by the outer shape of 22a, the area Sm is physically included in the area Sp (see FIGS. 6 and 7). Moreover, as the 1st board | substrate 22, the thing similar to what was demonstrated in 1st Embodiment can be used.

(被転写材料配設工程)
続いて、第1基板22の一方の面22a上に被転写材料100を配設する(図10(A)参照)。
(Transfer material placement process)
Subsequently, the material to be transferred 100 is disposed on one surface 22a of the first substrate 22 (see FIG. 10A).

(第1転写層形成工程)
次に、図13(A)に示すように、第1基板22の一方の面22a上の被転写材料100にマスターモールド10’の一方の面10aを接触させる。このようにしてマスターモールド10’と第1基板22との間に被転写材料100を介在させた状態で、第1基板22側から紫外線を照射して被転写材料100を硬化させ、凹凸構造14’が転写された第1凹凸構造パターン19’を有する第1転写層110’を形成する。
(First transfer layer forming step)
Next, as shown in FIG. 13A, the one surface 10a of the master mold 10 ′ is brought into contact with the material to be transferred 100 on the one surface 22a of the first substrate 22. In this manner, with the material to be transferred 100 interposed between the master mold 10 ′ and the first substrate 22, the material to be transferred 100 is cured by irradiating ultraviolet light from the first substrate 22 side, and the concavo-convex structure 14. A first transfer layer 110 ′ having a first concavo-convex structure pattern 19 ′ to which “is transferred is formed.

(第1剥離工程)
次いで、図13(B)に示すように、被転写材料100を硬化させた後、マスターモールド10’と第1転写層110’とを引き離す。
(First peeling step)
Next, as shown in FIG. 13B, after the material to be transferred 100 is cured, the master mold 10 ′ and the first transfer layer 110 ′ are pulled apart.

(残膜除去工程)
マスターモールド10’と第1転写層110’とを引き離した後、第1転写層110’の残膜部分をエッチングにより除去する。これにより、図13(C)に示すように、被転写材料100の硬化物により構成されるパターン130が第1基板22の一方の面22a上に形成される。
(Residual film removal process)
After separating the master mold 10 ′ and the first transfer layer 110 ′, the remaining film portion of the first transfer layer 110 ′ is removed by etching. As a result, as shown in FIG. 13C, a pattern 130 made of a cured product of the material to be transferred 100 is formed on one surface 22a of the first substrate 22.

続いて、以下のようにして側壁法を利用することで、マスターモールド10’の凹凸構造14’の寸法を縮小化してなる第1凹凸構造24を第1基板22の一方の面22a上に形成する。   Subsequently, a first concavo-convex structure 24 formed by reducing the size of the concavo-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′ is formed on the one surface 22 a of the first substrate 22 by using the sidewall method as follows. To do.

図13(D)に示すように、第1基板22の一方の面22a上に形成したパターン130に対しスリミング処理を施して、当該パターン130を細らせた芯材C’を形成する。パターン130のスリミング処理は、例えば、ウェットエッチング法、ドライエッチング法、それらの組み合わせ等により実施することができる。   As shown in FIG. 13D, a slimming process is performed on the pattern 130 formed on the one surface 22a of the first substrate 22 to form a core material C ′ in which the pattern 130 is thinned. The slimming process of the pattern 130 can be performed by, for example, a wet etching method, a dry etching method, a combination thereof, or the like.

パターン130のスリミング量は、特に限定されるものではないが、通常、芯材C’の寸法がパターン130の約半分となるように、スリミング量が設定される。   The slimming amount of the pattern 130 is not particularly limited, but the slimming amount is usually set so that the dimension of the core material C ′ is about half that of the pattern 130.

なお、マスターモールド10’の凹凸構造14’が、図13(D)に示す芯材C’の凹部(溝部)に対応するように形成されていれば、上述のスリミング処理(図13(D)に示す工程)を省略することができる。   If the concave-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′ is formed so as to correspond to the concave portion (groove portion) of the core material C ′ shown in FIG. 13D, the above-described slimming treatment (FIG. 13D) is performed. Step) can be omitted.

続いて、図13(E)に示すように、芯材C’を含む第1基板22の一方の面22a上に、側壁パターンWpを構成する側壁材料膜Wmを形成し、図13(F)に示すように、RIE(Reactive Ion Etching)等の異方性エッチングによりエッチバックして、芯材C’の側壁に側壁パターン(縮小凹凸構造)Wpを形成する。   Subsequently, as shown in FIG. 13E, a sidewall material film Wm constituting the sidewall pattern Wp is formed on one surface 22a of the first substrate 22 including the core material C ′, and FIG. As shown in FIG. 2, the etching is performed by anisotropic etching such as RIE (Reactive Ion Etching) to form a sidewall pattern (reduced uneven structure) Wp on the sidewall of the core material C ′.

側壁材料膜Wmは、シリコン系材料(シリコン酸化物等)の側壁材料をALD法(Atomic layer deposition)、CVD法、スパッタリング法等の従来公知の成膜法により堆積させることで形成され得る。第1の実施形態のように、芯材C’の構成材料としてレジスト材料を用いる場合、より低温で成膜可能であり、かつ原子層レベルで膜厚コントロールが可能なALD法により側壁材料膜Wmを形成するのが望ましい。   The sidewall material film Wm can be formed by depositing a sidewall material of a silicon-based material (silicon oxide or the like) by a conventionally known film formation method such as an ALD method (Atomic layer deposition), a CVD method, or a sputtering method. When a resist material is used as the constituent material of the core material C ′ as in the first embodiment, the sidewall material film Wm can be formed at a lower temperature and can be controlled at the atomic layer level by the ALD method. It is desirable to form.

第1モールド20における第1凹凸構造24の寸法は、この側壁材料膜Wmの成膜厚さに依存するため、側壁材料膜Wmの成膜厚さは、第1凹凸構造24の設計寸法に応じて設定され得る。   Since the dimension of the first concavo-convex structure 24 in the first mold 20 depends on the film thickness of the sidewall material film Wm, the film thickness of the sidewall material film Wm depends on the design dimension of the first concavo-convex structure 24. Can be set.

エッチバックにより形成される側壁パターンWpは、第1基板22のエッチングマスクとして用いられるものであるため、側壁パターンWpの高さTWP(第1基板22の厚さ方向に平行な方向の長さ)は、第1基板22の構成材料に対応したエッチング選択比等を考慮して適宜設定される。 Since the sidewall pattern Wp formed by the etch back is used as an etching mask for the first substrate 22, the height T WP of the sidewall pattern Wp (the length in the direction parallel to the thickness direction of the first substrate 22). ) Is appropriately set in consideration of the etching selectivity corresponding to the constituent material of the first substrate 22.

その後、図13(G)に示すように、側壁に側壁パターンWpが形成された芯材C’をアッシング(酸素含有ガスを用いたプラズマアッシング等)により除去する。これにより、芯材C’のみが除去され、第1基板22の一方の面22a上に側壁パターンWpを残存させることができる。   Thereafter, as shown in FIG. 13G, the core material C ′ having the sidewall pattern Wp formed on the sidewalls is removed by ashing (plasma ashing using an oxygen-containing gas or the like). Thereby, only the core material C ′ is removed, and the sidewall pattern Wp can remain on the one surface 22 a of the first substrate 22.

(第1凹凸構造形成工程)
最後に、図13(H)に示すように、側壁パターンWpをマスクとして用いて第1基板22をドライエッチング法により選択的にエッチングし、第1凹凸構造24を形成する。これにより、第1基板22の一方の面22aに第1凹凸構造24が形成されたコピーモールド(第1モールド)20を製造することができる。
(First uneven structure forming step)
Finally, as shown in FIG. 13H, the first substrate 22 is selectively etched by a dry etching method using the sidewall pattern Wp as a mask to form a first concavo-convex structure 24. Thereby, the copy mold (first mold) 20 in which the first concavo-convex structure 24 is formed on the one surface 22a of the first substrate 22 can be manufactured.

上述したように、フォトリソグラフィ法により凹凸構造14’が形成されたマスターモールド10’を用いて第1モールド20を製造する過程において側壁法を利用することで、マスターモールド10’の凹凸構造14’よりも寸法が縮小されてなる第1凹凸構造24を形成することができる。   As described above, by using the side wall method in the process of manufacturing the first mold 20 using the master mold 10 ′ in which the concavo-convex structure 14 ′ is formed by photolithography, the concavo-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′ is used. Thus, it is possible to form the first concavo-convex structure 24 having a reduced size.

なお、第2の実施形態においては、以下のようにして自己組織化法を利用することで、マスターモールド10’の凹凸構造14’の寸法を縮小化してなる第1凹凸構造24を第1基板22の一方の面22a上に形成してもよい。   In the second embodiment, the first concavo-convex structure 24 formed by reducing the size of the concavo-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′ by using the self-organization method as follows is used as the first substrate. It may be formed on one surface 22 a of 22.

図13(D)に示すような、被転写材料の硬化物により構成されるパターン130を第1基板22の一方の面22a上に形成した後、図14(A)に示すように、第1基板22の一方の面22a上のパターン130,130間に、異なる2成分を含む自己組織化材料を塗布し、所定の温度でベークすることにより、自己組織化材料の相分離を引き起こす。自己組織化材料の相分離の際にパターン130がガイドパターンとしての役割を果たすため、自己組織化材料は、ガイドパターンであるパターン130に対して親和性の高い一方の成分からなるパターンSA1と、他方の成分からなるパターンSA2とに相分離され、各パターンSA1,SA2がパターン130に沿って交互に整列する。 After forming a pattern 130 made of a cured product of the material to be transferred as shown in FIG. 13D on one surface 22a of the first substrate 22, as shown in FIG. A self-organizing material containing two different components is applied between the patterns 130 and 130 on one surface 22a of the substrate 22 and baked at a predetermined temperature, thereby causing phase separation of the self-organizing material. Since the pattern 130 serves as a guide pattern during phase separation of the self-assembled material, the self-assembled material has a pattern SA 1 composed of one component having high affinity for the pattern 130 that is the guide pattern. The phase is separated into the pattern SA 2 composed of the other component, and the patterns SA 1 and SA 2 are alternately aligned along the pattern 130.

自己組織化材料としては、相互に溶解し難い構造を有する異なる2種類のポリマーからなるブロック共重合体を用いることができ、例えば、ポリスチレン−ポリメチルメタクリレート(PS−PMMA)、ポリスチレン−ポリジメチルシロキサン(PS−PDMS)等のブロック共重合体等を用いることができる。なお、ブロック共重合体を構成する2種類のポリマーは、エッチング耐性の異なるもの(特定のエッチャントに対するエッチング耐性の高いものと低いもの)であるのが好ましい。   As the self-assembling material, a block copolymer composed of two different types of polymers having structures that are difficult to dissolve each other can be used. For example, polystyrene-polymethyl methacrylate (PS-PMMA), polystyrene-polydimethylsiloxane. A block copolymer such as (PS-PDMS) can be used. The two types of polymers constituting the block copolymer are preferably those having different etching resistances (one having high and low etching resistance to a specific etchant).

自己組織化材料の相分離により形成されるパターンSA1,SA2の寸法は、自己組織化材料としてのブロック共重合体の分子量により決定される。そのため、第1モールド20の第1凹凸構造24の寸法に応じて、自己組織化材料として用いるブロック共重合体の分子量は適宜設定され得る。 The dimensions of the patterns SA 1 and SA 2 formed by phase separation of the self-assembled material are determined by the molecular weight of the block copolymer as the self-assembled material. Therefore, the molecular weight of the block copolymer used as the self-organizing material can be appropriately set according to the size of the first uneven structure 24 of the first mold 20.

次に、図14(B)に示すように、パターン130及び他方の成分からなるパターンSA2をエッチングにより除去し、一方の成分からなるパターンSA1のみを第1基板22の一方の面22a上に残存させる。 Next, as shown in FIG. 14B, the pattern 130 and the pattern SA 2 made of the other component are removed by etching, and only the pattern SA 1 made of one component is on the one surface 22 a of the first substrate 22. To remain.

最後に、パターン130をマスクとして用いて第1基板22をドライエッチング法により選択的にエッチングし、第1凹凸構造24を形成する(図13(H)参照)。これにより、第1基板22の一方の面22aに第1凹凸構造24が形成されたコピーモールド(第1モールド)20を製造することができる。   Finally, the first substrate 22 is selectively etched by a dry etching method using the pattern 130 as a mask to form the first concavo-convex structure 24 (see FIG. 13H). Thereby, the copy mold (first mold) 20 in which the first concavo-convex structure 24 is formed on the one surface 22a of the first substrate 22 can be manufactured.

上述のようにして得られる第1モールド20の第1凹凸構造24は、凸状パターンであって、マスターモールド10’の凹凸構造14’よりも寸法が縮小されている。   The first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 obtained as described above is a convex pattern, and the size is smaller than that of the concavo-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′.

なお、第2の実施形態において、上述のようにして得られる第1モールド20を用い、第1モールド20の第1凹凸構造24を反転させた第2凹凸構造34を第2基板32上に形成してなるコピーモールド(第2モールド)30を製造してもよい。当該コピーモールド(第2モールド)30の製造方法は、第1の実施形態と同様であるので、詳細な説明を省略する(図11参照)。   In the second embodiment, the first mold 20 obtained as described above is used, and the second uneven structure 34 obtained by inverting the first uneven structure 24 of the first mold 20 is formed on the second substrate 32. A copy mold (second mold) 30 may be manufactured. Since the manufacturing method of the copy mold (second mold) 30 is the same as that of the first embodiment, detailed description thereof is omitted (see FIG. 11).

上述のように、第2の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法によれば、一連の製造工程において、マスターモールド10’の作製に電子線リソグラフィを用いないため、一連の工程作業時間を大幅に短縮することができる。また、一連の製造工程においてフォトリソグラフィ法と側壁法又は自己組織化法とが組み合わせて利用されるため、フォトリソグラフィ法により形成困難又は形成不可能な寸法の第1凹凸構造24を有する第1モールド20の生産性向上に資する。さらに、製造された第1モールド20及び第2モールド30は、一般的なインプリント装置で使用可能であるため、インプリントの生産性向上が期待できる。さらにまた、大口径のウェハにより構成されるマスターモールド10’は、切断されることなくそのまま、第1モールド20を製造するためのインプリントモールドとして使用されるため、ウェハが有する平坦性を維持した状態で第1転写層形成工程(図13(A)参照)を実施することができ、より高精度なパターン形成が可能となる。   As described above, according to the imprint mold manufacturing method according to the second embodiment, the electron beam lithography is not used for the production of the master mold 10 ′ in a series of manufacturing processes, so that a series of process work time is greatly increased. Can be shortened. In addition, since the photolithography method and the sidewall method or the self-organization method are used in combination in a series of manufacturing processes, the first mold having the first concavo-convex structure 24 having a size that is difficult or impossible to form by the photolithography method. Contributes to 20 productivity improvements. Furthermore, since the manufactured first mold 20 and second mold 30 can be used in a general imprint apparatus, it is possible to expect an improvement in imprint productivity. Furthermore, since the master mold 10 ′ composed of a large-diameter wafer is used as an imprint mold for manufacturing the first mold 20 without being cut, the flatness of the wafer is maintained. In this state, the first transfer layer forming step (see FIG. 13A) can be performed, and a pattern can be formed with higher accuracy.

<第3の実施形態>
次に、図15を参照して、第3の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法について説明する。
<Third Embodiment>
Next, with reference to FIG. 15, the manufacturing method of the imprint mold which concerns on 3rd Embodiment is demonstrated.

第3の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法において、マスターモールド10,10’と第1基板25とは、ともにシリコン単結晶基板により構成されている。そして、図15に示すように、マスターモールド10,10’の一方の面10aに形成された凹凸構造14,14’が、第1基板25の一方の面25aに対向するように、マスターモールド10,10’及び第1基板25が配置される。なお、図15において、実線矢印は劈開が起こる結晶方向を示している。   In the imprint mold manufacturing method according to the third embodiment, the master molds 10, 10 ′ and the first substrate 25 are both composed of a silicon single crystal substrate. Then, as shown in FIG. 15, the master mold 10 so that the concavo-convex structure 14, 14 ′ formed on one surface 10 a of the master mold 10, 10 ′ faces the one surface 25 a of the first substrate 25. , 10 ′ and the first substrate 25 are disposed. In FIG. 15, the solid line arrow indicates the crystal direction in which cleavage occurs.

また、第1基板25上に描かれている点線Lは、マスターモールド10,10’を構成する基板の劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分を、第1基板25に投影して示したものである。なお、劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分とは、基板の主面と劈開面とが交わって形成される線分のことを意味する。   Further, a dotted line L drawn on the first substrate 25 is shown by projecting a virtual line segment along the crystal direction in which cleavage of the substrate constituting the master mold 10 or 10 ′ occurs to the first substrate 25. Is. Note that the imaginary line segment along the crystal direction in which cleavage occurs means a line segment formed by intersecting the main surface of the substrate and the cleavage plane.

第3の実施形態においては、マスターモールド10,10’と第1基板25とが互いに口径の異なる半導体ウェハであり、第1基板25は、マスターモールド10,10’との間で、マスターモールド10,10’の所定のエリアSmが第1基板25の所定のエリアSpを物理的に包含する関係にある。さらに、第3の実施形態においては、互いに口径の異なる半導体ウェハの各主面の結晶面方位に対する劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分を平面視上互いに異ならせた状態で第1モールド20の作製工程が実施される。劈開が起こる結晶方向に沿った仮想線分を平面視上互いに異ならせることで、第1転写層形成工程(図10(B),図13(A)参照)における押付け(マスターモールド10,10’の第1基板25に対する押付け)や、第1剥離工程(図10(C),図13(B)参照)における引き離し力の印加時に、マスターモールド10,10’及び/又は第1基板25が破損するのを防止することができる。   In the third embodiment, the master molds 10 and 10 ′ and the first substrate 25 are semiconductor wafers having different diameters, and the first substrate 25 is between the master molds 10 and 10 ′. , 10 ′ has a relationship that physically includes the predetermined area Sp of the first substrate 25. Furthermore, in the third embodiment, the first mold 20 is in a state in which imaginary line segments along the crystal direction in which cleavage with respect to the crystal plane orientation of the respective main surfaces of the semiconductor wafers having different diameters are different from each other in plan view. The manufacturing process is performed. Pressing (master molds 10, 10 ′) in the first transfer layer forming step (see FIG. 10B and FIG. 13A) by making the virtual line segments along the crystal direction where cleavage occurs differ from each other in plan view. Or the first substrate 25 is damaged when a separation force is applied in the first peeling step (see FIGS. 10C and 13B). Can be prevented.

例えば、各種面が結晶方位{100}のシリコン単結晶である場合には、結晶方向<110>に沿った仮想線分を互いに異ならせてマスターモールド10,10’と第1基板25とを対向させるのが好ましい。結晶面方位は{100}のように表され、これは(100)に代表され、結晶構造の対称性により(100)と等価となる面方位を表す。結晶方向は<100>のように表され、これは[100]に代表され、結晶構造の対称性により[100]と等価となる方向を表す。   For example, when the various surfaces are silicon single crystals having a crystal orientation {100}, the virtual lines along the crystal direction <110> are made different from each other so that the master molds 10 and 10 ′ and the first substrate 25 face each other. It is preferable to do so. The crystal plane orientation is represented as {100}, which is represented by (100) and represents a plane orientation equivalent to (100) due to the symmetry of the crystal structure. The crystal direction is represented as <100>, which is represented by [100] and represents a direction equivalent to [100] due to the symmetry of the crystal structure.

<第4の実施形態>
次に、図16〜18を参照して、第4の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法について説明する。図16は、第4の実施形態におけるマスターモールドを示す斜視図であり、図17は、第4の実施形態におけるマスターモールドの構成を示す、図16におけるB−B線断面図である。
<Fourth Embodiment>
Next, with reference to FIGS. 16-18, the manufacturing method of the imprint mold which concerns on 4th Embodiment is demonstrated. FIG. 16 is a perspective view showing a master mold in the fourth embodiment, and FIG. 17 is a sectional view taken along line BB in FIG. 16 showing the configuration of the master mold in the fourth embodiment.

第4の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法においては、マスターモールド10,10’の所定のエリアSmが第1基板22の所定のエリアSpを物理的に包含する関係であることに加え、マスターモールド10,10’の凹凸構造14,14’の周囲に、被転写材料がマスターモールド10,10’の表面に沿って展開されやすい領域が設定されている。   In the imprint mold manufacturing method according to the fourth embodiment, in addition to the relationship that the predetermined area Sm of the master mold 10, 10 ′ physically includes the predetermined area Sp of the first substrate 22, A region where the material to be transferred is easily developed along the surface of the master mold 10 or 10 ′ is set around the concavo-convex structure 14 or 14 ′ of the master mold 10 or 10 ′.

図16及び図17に示すように、マスターモールド10,10’を構成するウェハ12の一方の面10aには、被転写材料にその形状を転写するための構造である凹凸構造14,14’を内側に含む第1領域16と、第1領域16の周囲に存在する第2領域18とが設定されている。第2領域18は、第1領域16に比べて被転写材料がマスターモールド10,10’の表面に沿って展開されやすい領域である。   As shown in FIGS. 16 and 17, on one surface 10a of the wafer 12 constituting the master mold 10, 10 ′, the concavo-convex structure 14, 14 ′, which is a structure for transferring the shape to the material to be transferred, is provided. A first area 16 included inside and a second area 18 existing around the first area 16 are set. The second region 18 is a region where the transfer material is more easily developed along the surfaces of the master molds 10 and 10 ′ than the first region 16.

第1領域16と第2領域18とは互いに離隔して配置されていてもよいし、両者が隣接していてもよい。このような双方の領域16,18の配置は、マスターモールド10,10’に対向させる第1基板22の外形や口径に応じて適宜設定されればよい。   The first region 16 and the second region 18 may be arranged separately from each other, or may be adjacent to each other. The arrangement of both the regions 16 and 18 may be appropriately set according to the outer shape and the diameter of the first substrate 22 opposed to the master molds 10 and 10 '.

第2領域18を被転写材料が展開されやすい領域とするために、第2領域18を、表面の濡れ性が第1領域16のそれよりも良好な領域とすることができる。例えば、第2領域18の表面を親水化処理することにより、第2領域18の表面の濡れ性を良好にすることができる。具体的には、ウェハ12の表面のうち少なくとも第2領域18に光触媒層が備えられ、当該光触媒層に光照射を行うことで、第2領域18の表面の水接触角を低下させることができる。また、第1領域16の表面に、選択的に疎水化処理を施してもよい。具体的には、第1領域16の表面に選択的に離型剤層を形成することで、第1領域16の表面を選択的に疎水化処理することができる。   Since the second region 18 is a region where the material to be transferred is easily developed, the second region 18 can be a region having better surface wettability than that of the first region 16. For example, the wettability of the surface of the second region 18 can be improved by hydrophilizing the surface of the second region 18. Specifically, at least the second region 18 of the surface of the wafer 12 is provided with a photocatalyst layer, and by irradiating the photocatalyst layer with light, the water contact angle on the surface of the second region 18 can be reduced. . Further, the surface of the first region 16 may be selectively subjected to a hydrophobic treatment. Specifically, the surface of the first region 16 can be selectively hydrophobized by selectively forming a release agent layer on the surface of the first region 16.

また、第2領域18を被転写材料が展開されやすい領域とするために、第2領域18に流路が備えられていてもよい。流路による毛管現象を利用して、被転写材料がマスターモールド10,10’の表面に沿って展開されやすいものとすることができる。例えば、ダミーパターンのように被転写材料を内部に取り込むことのできる構造も、第4の実施形態における流路に含まれるものとする。このようなダミーパターンについて、図18を参照しつつ説明する。図18(A)は、マスターモールド10,10’の斜視図であり、図18(B)は、図18(A)のマスターモールド10,10’の一方の面10aに形成された凹凸構造14,14’が第1基板22の一方の面22aに対向するようにマスターモールド10,10’及び第1基板22を配置した後における、図18(A)のC−C線断面図である。   Further, in order to make the second region 18 a region where the material to be transferred is easily developed, a flow path may be provided in the second region 18. By utilizing the capillary phenomenon due to the flow path, the material to be transferred can be easily developed along the surface of the master mold 10, 10 '. For example, a structure that can take in a material to be transferred, such as a dummy pattern, is also included in the flow path in the fourth embodiment. Such a dummy pattern will be described with reference to FIG. 18A is a perspective view of the master mold 10, 10 ′, and FIG. 18B is a concavo-convex structure 14 formed on one surface 10a of the master mold 10, 10 ′ of FIG. 18A. , 14 ′ is a cross-sectional view taken along line CC in FIG. 18A after the master molds 10, 10 ′ and the first substrate 22 are arranged so as to face one surface 22 a of the first substrate 22.

図18(A)及び(B)に示すように、第4の実施形態におけるマスターモールド10,10’は、一方の面10aに形成された、被転写材料に転写されるべき構造としての凹凸構造14,14’の周囲に、凹凸構造14,14’と同様のパターンからなるダミーパターン14’’が複数形成されている。このようなダミーパターン14’’は、マスターモールド10,10’を作製する過程において、凹凸構造14,14’を形成するためのマスクパターン(側壁パターンWp,パターンSA1等)と同時にダミーパターン14’’を形成するためのマスクパターン(側壁パターンWp,パターンSA1等)を形成し、エッチングにより凹凸構造14,14’とともに形成され得る。このエッチング時に、凹凸構造14,14’とともにダミーパターン14’’も形成されることにより、凹凸構造14,14’のエッチング精度を向上させることができる。また、形成されたダミーパターン14’’は、被転写材料を内部に取り込む流路としても活用され得る。 As shown in FIGS. 18A and 18B, the master mold 10, 10 ′ according to the fourth embodiment has a concavo-convex structure formed on one surface 10a as a structure to be transferred to a material to be transferred. A plurality of dummy patterns 14 '' having the same pattern as the concavo-convex structures 14, 14 'are formed around the 14, 14'. Such a dummy pattern 14 ″ is formed simultaneously with the mask pattern (side wall pattern Wp, pattern SA 1 etc.) for forming the concavo-convex structure 14, 14 ′ in the process of manufacturing the master mold 10, 10 ′. '' mask pattern (sidewall patterns Wp, pattern SA 1, etc.) for forming a forming a concavo-convex structure 14, 14 by etching 'may be formed with. The etching accuracy of the concavo-convex structures 14, 14 ′ can be improved by forming the dummy patterns 14 ″ together with the concavo-convex structures 14, 14 ′ during this etching. Further, the formed dummy pattern 14 '' can be used as a flow path for taking in the material to be transferred.

なお、図18(A)においては、凹凸構造14,14’の周囲に、4個のダミーパターン14’’を略均等に配置した構造を示しているが、ダミーパターン14’’の個数や配置形態に関し、このような態様に限定されるものではなく、種々の個数や配置形態を採択することができる。また、凹凸構造14,14’とダミーパターン14’’とのパターン形状は相互に同一であってもよいし、異なっていてもよい。   FIG. 18A shows a structure in which four dummy patterns 14 ″ are arranged approximately evenly around the concavo-convex structures 14, 14 ′. However, the number and arrangement of dummy patterns 14 ″ are shown. The form is not limited to such an aspect, and various numbers and arrangements can be adopted. Further, the pattern shapes of the concavo-convex structures 14 and 14 ′ and the dummy pattern 14 ″ may be the same or different from each other.

さらに、図18(B)において、第1基板22は、好ましい態様として、マスターモールド10,10’に形成された凹凸構造14,14’に対向させ得る凸構造13を有する基板(メサ構造の基板)として構成されている。そのため、第1転写層形成工程(図10(B),図13(A)参照)において、第1基板22は、転写されるべき構造としての凹凸構造14,14’のみに被転写材料100を介して接触することになる。   Further, in FIG. 18B, as a preferred embodiment, the first substrate 22 is a substrate having a convex structure 13 (mesa structure substrate) that can be opposed to the concave and convex structures 14 and 14 ′ formed on the master molds 10 and 10 ′. ). Therefore, in the first transfer layer forming step (see FIGS. 10B and 13A), the first substrate 22 has the material 100 to be transferred only on the concavo-convex structures 14 and 14 ′ as the structure to be transferred. Will come in contact.

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。   The embodiment described above is described for facilitating understanding of the present invention, and is not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

上記実施形態において、マスターモールド10の凹凸構造14又は第1モールド20の第1凹凸構造24を、フォトリソグラフィ法と、側壁法又は自己組織化法との組み合わせにより形成する例を示したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、フォトリソグラフィ法と、側壁法と、自己組織化法とを組み合わせて凹凸構造14又は第1凹凸構造24を形成してもよい。   In the above embodiment, the example has been shown in which the concavo-convex structure 14 of the master mold 10 or the first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 is formed by a combination of a photolithography method and a sidewall method or a self-organization method. The invention is not limited to such an embodiment, and the concavo-convex structure 14 or the first concavo-convex structure 24 may be formed by combining a photolithography method, a sidewall method, and a self-organization method.

また、側壁法又は自己組織化法を2回以上繰り返して行い、凹凸構造14又は第1凹凸構造24を形成してもよい。この場合において、マスターモールド10及び第1モールド20の作製工程のいずれかにおいて、側壁法又は自己組織化法を2回以上繰り返し行ってもよいし、マスターモールド10及び第1モールド20の作製工程のそれぞれにおいて、側壁法又は自己組織化法を1回以上行ってもよい。特に、フォトリソグラフィ法により作製される凹凸構造14から、第1モールド20における第1凹凸構造24の目的寸法を得るために複数回の側壁法を実施する必要がある場合、マスターモールド10及び第1モールド20の作製工程のそれぞれに側壁法の必要回数を分散させることで、側壁パターンWpを構成する側壁材料の選択の幅を広げることも可能である。   Further, the concavo-convex structure 14 or the first concavo-convex structure 24 may be formed by repeating the sidewall method or the self-organization method twice or more. In this case, in either of the manufacturing steps of the master mold 10 and the first mold 20, the sidewall method or the self-assembly method may be repeated twice or more, or the manufacturing steps of the master mold 10 and the first mold 20. In each case, the sidewall method or the self-organization method may be performed one or more times. In particular, when it is necessary to perform the sidewall method a plurality of times in order to obtain the target dimensions of the first concavo-convex structure 24 in the first mold 20 from the concavo-convex structure 14 produced by photolithography, the master mold 10 and the first mold By distributing the required number of side wall methods in each of the fabrication steps of the mold 20, it is possible to widen the selection range of the side wall material constituting the side wall pattern Wp.

上記第2の実施形態において、第1モールド20の第1凹凸構造24を、フォトリソグラフィ法と、側壁法又は自己組織化法との組み合わせにより、マスターモールド10’の凹凸構造14’の寸法を縮小化する方法を例に挙げて説明したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、第1モールド20の第1凹凸構造24は、マスターモールド10’の凹凸構造14’と略同寸法のものとして形成され、第1モールド20を用いて第2モールド30を製造する際に、側壁法及び/又は自己組織化法を利用して、寸法を縮小させた第2凹凸構造34を形成してもよい。   In the second embodiment, the size of the concavo-convex structure 14 ′ of the master mold 10 ′ is reduced by combining the first concavo-convex structure 24 of the first mold 20 with a photolithography method and a sidewall method or a self-organization method. However, the present invention is not limited to such an embodiment, and the first uneven structure 24 of the first mold 20 is substantially the same as the uneven structure 14 ′ of the master mold 10 ′. When the second mold 30 is formed using the first mold 20 by using the first mold 20, the second concavo-convex structure 34 having a reduced size is formed by using a sidewall method and / or a self-organization method. It may be formed.

上記実施形態において、マスターモールド10が、いわゆるザグリ構造を有するウェハにより構成されていてもよい。   In the said embodiment, the master mold 10 may be comprised with the wafer which has what is called a counterbore structure.

本発明は、種々の微細加工を要する技術分野において有用である。   The present invention is useful in technical fields that require various fine processing.

10,10’…マスターモールド
12…ウェハ
13,27…凸構造(メサ構造,凸部)
14,14’…凹凸構造
19,19’…第1凹凸構造パターン(第1反転凹凸構造)
29…第2凹凸構造パターン(第2反転凹凸構造)
20…第1基板
24…第1凹凸構造
30…第2基板
34…第2凹凸構造
100,200…被転写材料
110,110’…第1転写層
210…第2転写層
10, 10 '... Master mold 12 ... Wafer 13, 27 ... Convex structure (mesa structure, convex part)
14, 14 '... uneven structure 19, 19' ... first uneven structure pattern (first reverse uneven structure)
29 ... 2nd uneven structure pattern (2nd inversion uneven structure)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 20 ... 1st board | substrate 24 ... 1st uneven structure 30 ... 2nd board | substrate 34 ... 2nd uneven structure 100,200 ... Transfer material 110,110 '... 1st transfer layer 210 ... 2nd transfer layer

Claims (9)

凹凸構造が形成されたマスターモールドの一方の面と第1基板の一方の面との間に被転写材料を介在させて、前記マスターモールドの凹凸構造を反転させた第1反転凹凸構造を有する第1転写層を形成する第1転写層形成工程と、
前記第1転写層と前記マスターモールドとを離し、前記第1転写層を備えた前記第1基板を得る第1剥離工程と、
側壁法及び/又は自己組織化法により、前記第1転写層における前記第1反転凹凸構造の寸法を縮小してなる縮小凹凸構造を形成する縮小凹凸構造形成工程と、
前記縮小凹凸構造をエッチングマスクとして前記第1基板の一方の面をエッチングし、前記第1基板の一方の面に前記マスターモールドの前記凹凸構造の寸法を縮小してなる第1凹凸構造を形成する工程と
を含み、
前記第1基板は、ガラス基板であり、
前記マスターモールドの一方の面の外形で規定されるエリアSmと、前記第1基板の一方の面の外形で規定されるエリアSpとを対比した場合、エリアSmがエリアSpを物理的に包含する関係にあり、
前記マスターモールドの凹凸構造は、フォトリソグラフィ法により前記マスターモールドの一方の面に形成されてなる
ことを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
A first reversing concavo-convex structure in which the concavo-convex structure of the master mold is reversed by interposing a transfer material between one surface of the master mold having the concavo-convex structure and one surface of the first substrate. A first transfer layer forming step of forming one transfer layer;
Separating the first transfer layer and the master mold to obtain the first substrate provided with the first transfer layer;
A reduced concavo-convex structure forming step of forming a reduced concavo-convex structure formed by reducing the size of the first inverted concavo-convex structure in the first transfer layer by a sidewall method and / or a self-organization method;
Using the reduced concavo-convex structure as an etching mask, one surface of the first substrate is etched to form a first concavo-convex structure formed by reducing the size of the concavo-convex structure of the master mold on one surface of the first substrate. Including a process,
The first substrate is a glass substrate;
When the area Sm defined by the outer shape of the one surface of the master mold and the area Sp defined by the outer shape of the one surface of the first substrate are compared, the area Sm physically includes the area Sp. In relation
The method for producing an imprint mold, wherein the uneven structure of the master mold is formed on one surface of the master mold by a photolithography method.
前記第1基板は、前記第1基板の前記一方の面に凸部を有するメサ構造の基板として構成され、
前記第1転写層形成工程において、前記凹凸構造と前記凸部との間に前記被転写材料を介在させて、前記凸部上に前記第1反転凹凸構造を有する前記第1転写層を形成する
ことを特徴とする請求項1に記載のインプリントモールドの製造方法。
The first substrate is configured as a mesa structure substrate having a convex portion on the one surface of the first substrate,
In the first transfer layer forming step, the first transfer layer having the first inverted concavo-convex structure is formed on the convex portion by interposing the material to be transferred between the concavo-convex structure and the convex portion. The method of manufacturing an imprint mold according to claim 1 .
前記第1基板は、前記第1反転凹凸構造の形成される領域部分の厚みがその他の領域部分の厚みよりも薄く構成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載のインプリントモールドの製造方法。 3. The imprint mold according to claim 1, wherein the first substrate is configured such that a thickness of an area portion where the first inverted concavo-convex structure is formed is thinner than thicknesses of other area portions. Manufacturing method. 前記第1基板は、矩形状の外形を有することを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 The first substrate, the manufacturing method of the imprint mold according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it has a rectangular outer shape. 前記第1転写層又は前記縮小凹凸構造をマスクとして前記第1基板をエッチングし、前記第1基板に第1凹凸構造を形成する第1凹凸構造形成工程をさらに含むことを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 2. The method according to claim 1, further comprising: forming a first concavo-convex structure by etching the first substrate using the first transfer layer or the reduced concavo-convex structure as a mask to form the first concavo-convex structure on the first substrate. method for manufacturing an imprint mold according to any one of 1 to 4. 前記第1凹凸構造が形成された前記第1基板の一方の面と、第2基板の一方の面との間に被転写材料を介在させて、前記第1基板の前記第1凹凸構造を反転させた第2反転凹凸構造を有する第2転写層を形成する第2転写層形成工程と、
前記第2転写層と前記第1基板とを離し、前記第2転写層を備えた前記第2基板を得る第2剥離工程と
をさらに含むことを特徴とする請求項に記載のインプリントモールドの製造方法。
The material to be transferred is interposed between one surface of the first substrate on which the first uneven structure is formed and one surface of the second substrate, and the first uneven structure of the first substrate is inverted. A second transfer layer forming step of forming a second transfer layer having a second inverted concavo-convex structure,
The imprint mold according to claim 5 , further comprising a second peeling step of separating the second transfer layer and the first substrate to obtain the second substrate having the second transfer layer. Manufacturing method.
前記マスターモールドは、200mmウェハ又はそれよりも大きいウェハにより構成されることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 The master mold, 200 mm wafer or manufacturing process of the imprint mold according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it is constituted by larger wafers than. 前記第1基板は、石英基板であることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 The first substrate, the manufacturing method of the imprint mold according to any one of claims 1 to 7, characterized in that a quartz substrate. 前記第1転写層形成工程において、前記マスターモールドの一方の面上又は前記第1基板の一方の面上に、インクジェット方式により前記被転写材料を滴下し、前記マスターモールドの一方の面と前記第1基板の一方の面との間に前記被転写材料を介在させることを特徴とする請求項1〜のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。 In the first transfer layer forming step, the transfer material is dropped on one surface of the master mold or one surface of the first substrate by an inkjet method, and the one surface of the master mold and the first surface are method for manufacturing an imprint mold according to any one of claims 1-8, characterized in that interposing said material to be transferred between one one side of the substrate.
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