JP2004288784A - Nanoprinting apparatus and fine structure transfer method - Google Patents
Nanoprinting apparatus and fine structure transfer method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004288784A JP2004288784A JP2003077318A JP2003077318A JP2004288784A JP 2004288784 A JP2004288784 A JP 2004288784A JP 2003077318 A JP2003077318 A JP 2003077318A JP 2003077318 A JP2003077318 A JP 2003077318A JP 2004288784 A JP2004288784 A JP 2004288784A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- stamper
- nanoprinting
- pattern
- pressing surface
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/32—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C43/52—Heating or cooling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C43/00—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor
- B29C43/02—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles
- B29C43/021—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
- B29C2043/023—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves
- B29C2043/025—Compression moulding, i.e. applying external pressure to flow the moulding material; Apparatus therefor of articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface having a plurality of grooves forming a microstructure, i.e. fine patterning
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/02—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor with incorporated heating or cooling means
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Shaping Of Tube Ends By Bending Or Straightening (AREA)
- Manufacturing Of Magnetic Record Carriers (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
【課題】微細な形状の構造体を形成するためのパターン転写技術であるナノプリント法において、昇温と冷却のサイクルを短縮して、スループットを向上させることを目的とする
【解決手段】基板上に微細構造を形成するために、基板と、表面に微細な凹凸が形成されたスタンパを、加熱・加圧するナノプリント装置において、前記スタンパの基板加圧面の断面積より、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造であることを特徴とするナノプリント装置、及び該ナノプリント装置を用いる微細構造転写方法。
【選択図】 図2An object of the present invention is to improve the throughput by shortening the cycle of heating and cooling in a nanoprinting method, which is a pattern transfer technique for forming a structure having a fine shape. In order to form a fine structure on a substrate, in a nanoprinting apparatus that heats and presses a stamper having fine irregularities formed on the surface, the substrate pressing surface of the stamper is determined based on the cross-sectional area of the stamper substrate pressing surface. A nano-printing device having a heat insulating structure in which a cross-sectional area of a portion for holding a microstructure is reduced, and a microstructure transfer method using the nano-printing device.
[Selection] Fig. 2
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱・加圧機構を有するスタンパを用い、基板上に微細構造体を形成するナノプリント転写法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、半導体集積回路は微細化,集積化が進んでおり、その微細加工を実現するためのパターン転写技術としてフォトリソグラフィ装置の高精度化が進められてきた。しかし、加工方法が光露光の光源の波長に近づき、リソグラフィ技術も限界に近づいてきた。そのため、さらなる微細化,高精度化を進めるために、リソグラフィ技術に代わり、荷電粒子線装置の一種である電子線描画装置が用いられるようになった。
【0003】
電子線を用いたパターン形成は、i線、エキシマレーザー等の光源を用いたパターン形成における一括露光方法とは異なり、マスクパターンを描画していく方法をとるため、描画するパターンが多ければ多いほど露光(描画)時間がかかり、パターン形成に時間がかかることが欠点とされている。そのため、256メガ、1ギガ、4ギガと、集積度が飛躍的に高まるにつれ、その分パターン形成時間も飛躍的に長くなることになり、スループットが著しく劣ることが懸念される。そこで、電子ビーム描画装置の高速化のために、各種形状のマスクを組み合わせそれらに一括して電子ビームを照射して複雑な形状の電子ビームを形成する一括図形照射法の開発が進められている。この結果、パターンの微細化が進められる一方で、電子線描画装置を大型化せざるを得ないほか、マスク位置をより高精度に制御する機構が必要になるなど、装置コストが高くなるという欠点があった。
【0004】
これに対し、微細なパターン形成を低コストで行うための技術が下記特許文献1及び2、非特許文献1などにおいて開示されている。これは、基板上に形成したいパターンと同じパターンの凹凸を有するスタンパを、被転写基板表面に形成されたレジスト膜層に対して型押しすることで所定のパターンを転写するものであり、特に特許文献2記載や非特許文献1のナノインプリント技術によれば、シリコンウエハをスタンパとして用い、25ナノメートル以下の微細構造を転写により形成可能であるとしている。
【0005】
また、下記特許文献3には、熱プレス成型時の加圧の均圧性を維持し、高品質な回路基板を製造することを目的として、上部に位置する固定盤または可動盤に上部断熱板を介して設けられた上部熱盤と、下部に位置する可動盤または固定盤に下部断熱板を介して接触設置された下部熱盤を用いて、積層構造物を加熱加圧する熱プレス装置が開示されている。
【0006】
【特許文献1】
米国特許5,259,926号公報
【特許文献2】
米国特許5,772,905号公報
【特許文献3】
特開2002−361500号公報
【非特許文献1】
S.Y.Chou et al.,Appl.Phys.Lett.,vol.67,p.3314(1995)
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、微細パターンを形成可能とされるインプリント技術では、加熱・加圧時の昇温と冷却サイクルに時間を要し、転写のスループットが十分ではなかった。
【0008】
上記特許文献3では、熱盤と固定盤の間や熱盤と可動盤の間に断熱材を配したプレス装置が開示されている。しかし、断熱材を配するだけでは、断熱性は十分ではなく、更に断熱性を向上させて、昇温と冷却のサイクルを短縮して、スループットを向上させる必要があった。
【0009】
以上の技術課題に鑑み、本発明は、微細な形状の構造体を形成するためのパターン転写技術であるナノプリント法において、昇温と冷却のサイクルを短縮して、スループットを向上させることを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、微細な形状の構造体を形成するためのパターン転写技術であるナノプリント法において、昇温と冷却のサイクルを短縮して、スループットを向上させる手法を考え、本発明に至った。
【0011】
即ち、第1に、本発明は、ナノプリント装置の発明であり、基板上に微細構造を形成するために、基板と、表面に微細な凹凸が形成されたスタンパを、加熱・加圧するナノプリント装置において、前記スタンパの基板加圧面の断面積より、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造であることを特徴とする。本発明のように、スタンパの基板加圧面の断面積より、スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積を小さくすることにより、断熱性が向上し、昇温・冷却のサイクル時間を短縮させ、転写のスループットが向上する。
【0012】
ここで、スタンパの基板加圧面の断面積より、スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積を小さくする方法として、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位が、支柱構造であることが好ましい。
【0013】
第2に、本発明は、パターン転写方法の発明であり、ナノプリント装置を用い、基板上に微細構造を形成するために、基板と、表面に微細な凹凸が形成されたスタンパを加熱・加圧するパターン転写方法において、前記スタンパの基板加圧面の断面積より、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造で転写を行うことを特徴とする。
【0014】
第1の本発明と同様に、スタンパの基板加圧面の断面積より、スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積を小さくする方法として、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位が、支柱構造であることが好ましい。
ここで、樹脂基板または基板上の樹脂膜を成型させる方法としては、樹脂基板または基板上の樹脂膜を、加熱して変形させることが好ましい。
【0015】
【発明の実施の形態】
先ず、図1を参照しながら、ナノプリント方法について説明する。シリコン基板等の表面に微小なパターンを有するスタンパを作製する。これとは別の基板上に樹脂膜を設ける(図(a)。)図示しない加熱・加圧機構を有するプレス装置を用い、該樹脂のガラス転移温度(Tg)以上の温度で、所定の圧力でスタンパを樹脂膜上にプレスする(図(b))。冷却・硬化させる(図(c))。スタンパと基板を剥離して、スタンパの微細なパターンを基板上の樹脂膜に転写する(図(d))。
【0016】
ナノプリント方法によれば、▲1▼集積化された極微細パターンを効率良く転写できる、▲2▼装置コストがやすい、▲3▼複雑な形状に対応できピラー形成なども可能である、等の特徴がある。
【0017】
ナノプリント法の応用分野については、▲1▼DNAチップや免疫分析チップ等の各種バイオデバイス、特に使い捨てのDNAチップ等、▲2▼半導体多層配線、▲3▼プリント基板やRF MEMS、▲4▼光または磁気ストレージ、▲5▼導波路、回折格子、マイクロレンズ、偏光素子等の光デバイス、フォトニック結晶、▲6▼シート、▲7▼LCDディスプレイ、▲8▼FEDディスプレイ、等広く挙げられる。本発明はこれらの分野に好ましく適用される。
【0018】
本発明において、ナノプリントとは、数100μmから数nm程度の範囲の転写を言う。
本発明において、プレス装置は、加熱・加圧機構を有するものが、パターン転写を効率良く行う上で好ましい。
【0019】
本発明において、スタンパは、転写されるべき微細なパターンを有するものであり、スタンパに該パターンを形成する方法は特に制限されない。例えば、フォトリソグラフィや電子線描画法等、所望する加工精度に応じて、選択される。スタンパの材料としては、シリコンウエハ、各種金属材料、ガラス、セラミック、プラスチック等、強度と要求される精度の加工性を有するものであれば良い。具体的には、Si、SiC、SiN、多結晶Si、ガラス、Ni、Cr、Cu、及びこれらを1種以上含むものが好ましく例示される。
【0020】
本発明において、基板となる材料は特に限定されないが、所定の強度を有するものであれば良い。具体的には、シリコン、各種金属材料、ガラス、セラミック、プラスチック、等が好ましく例示される。
【0021】
本発明において、微細な構造が転写される樹脂膜は特に限定されないが、所望する加工精度に応じて、選択される。具体的には、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン、ABS樹脂、AS樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ガラス強化ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレンスルフィド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶性ポリマー、フッ素樹脂、ポリアレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリアミドイミド、ポリエーテルイミド、熱可塑性ポリイミド等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、ジアリルフタレート樹脂、ポリアミドビスマレイミド、ポリビスアミドトリアゾール等の熱硬化性樹脂、及びこれらを2種以上ブレンドした材料を用いることが可能である。
【0022】
【実施例】
以下、本発明の実施例と比較例を説明する。
[実施例1]
本発明の実施例の1つである、ステージに断熱構造を有するナノプリント装置および微細構造転写方法について、図2を用いて説明する。図2は概念図であり、パターン形状は単純化しかつ大きめに書かれていることを断っておく。はじめに装置の概要について説明する。
【0023】
まず、図2の1は装置本体のフレームである。2はヘッド水平化機構であり、ヘッドがステージと常に平行に接するように調整する働きを有する。3はヘッドであり円形で6inchφの加圧面積を持ち、ヘッド水平化機構2を介してフレームに固定されている。
【0024】
4はサンプルを搭載するステージで6inchφの円形であり、厚さは20mm程度である。このステージ4は、加熱、冷却が可能で室温から300℃まで自由に温度コントロールすることができる。また、サンプルを固定するための真空チャックも表面に形成されている。この上に微細な構造が形成されたスタンパ7およびサンプル8を搭載することで加熱、加圧することができる。このステージ4はSUS製の複数の支柱4−1(5mmφ×30mm)により本体加圧部の支持体5を介してステージ加圧機構6と接続されている。
【0025】
図3は、この部分AA’の断面図である。このように基板加圧面(ステージ4)よりも基板加圧面を保持する部位(支柱4−1)の断面積を小さくすることによりステージ4の熱容量が小さくなりステージ4の昇温、降温を急速に行うことができる。なお、前記支柱の一部個所内部にはヒートコントロール用の配線、冷却のための配管等が走っている。
【0026】
ステージ加圧機構6は、空気圧により最大7000kgfの推力を発生する。この推力は外部コントローラにより圧力および加圧時間をコントロールすることができる。また、本装置のステージ4、支柱4−1およびヘッド3は真空チャンバ9内に収められている。真空チャンバ9はSUS製で2つの部分から構成されており、サンプル出し入れ時、真空チャンバ開閉機構10により開閉することができる。また、真空チャンバは真空ポンプに接続されており、0.1torr以下にチャンバ内を減圧することが可能である。
【0027】
次に、上記装置を用い微細構造を転写する方法について具体的に説明する。はじめに被転写体であるサンプルはポリスチレン(679エイアンドエムポリスチレン製)をエチレングリコールモノエチルエーテルアセテートに10%溶解させたワニスを作成した後、厚さ0.5mmの5inch Si基板上にスピン塗布し、90℃/5分プリベークして500nm厚のポリスチレン層が形成されたサンプル7を作成した。次にステージ4上に厚さ50μm、直径5.5inchφのテフロンシート緩衝材13を載せた後、その上にサンプル7をセッティングした。
【0028】
次に、Ni電鋳法により作成されたパターン形成エリアが4inchφ、外形8inchφ、厚さ100μmの表面にnmオーダーの微細な凹凸が形成されたNiスタンパ7を緩衝材13上に置かれたサンプル8上にセットした。今回はサンプルをセットした後、スタンパをサンプル上にセットしたが、あらかじめ、スタンパとサンプルを別の場所で位置合わせをした後、緩衝材上に搭載してもかまわない。また、あらかじめ、スタンパを本装置のヘッドに固定し、サンプルのみを緩衝材上にセットする場合もある。
【0029】
次に、真空チャンバ9を閉じロータリーポンプにてチャンバ内部の圧力が0.1torr以下まで脱気した。次にサンプルを200℃まで加熱した後、10MPa加圧後、10分間保持した。次に、ステージ4を冷却し100℃まで強制冷却した後、チャンバを大気開放した。次に、サンプル8をステージ4に真空チャックにより固定し、スタンパ7をヘッド3に固定し、0.1mm/sの速度でステージを下げることによりスタンパ7とサンプル8とを剥離した。
【0030】
以上のプロセスによりサンプル表面にスタンパのパターンを転写した。この転写されたパターンをSEMにより観察したところスタンパの形状が転写されていることを確認した。また、図6に、ステージ温度と時間の関係について評価した結果を示した。
【0031】
図6より、昇温から100℃以下にもどるまでの時間は保持時間も含め15分であり、昇温時のオーバーシュートも5℃以下であり、基板加圧面を保持する部分を柱状構造にすることで、ステージの断熱性が向上し昇温、降温が迅速にできるようになったことが明らかである。更に、基板加圧面を保持する部分を柱状構造にすることで、熱容量が小さいため熱の慣性が小さくなり、昇温時、設定温度より高くなるオーバーシュートが小さく押さえられた。
【0032】
[実施例2]
実施例1の装置のヘッド部分を図4の様に改造した装置を用いパターン転写を行った。ヘッド部の具体的な内容を以下に示す。
【0033】
ヘッド3は6inchφで厚さ20mmφである。このヘッド3は加熱、冷却が可能で室温から300℃まで自由に温度コントロールすることができる。また、このヘッド3はSUS製の複数の支柱3−1(5mmφ×30mm)によりヘッド支持体3−2に固定されている。このヘッド支持体3−2はヘッド水平化機構に接続されている。このように基板加圧面(ステージ4とヘッド3)よりも基板加圧面を保持する部位(支柱3−1、4−1)の断面積を小さくすることによりステージおよびヘッド3の熱容量が小さくなりステージおよびヘッド3の昇温、降温を急速に行うことができる。なお、前記支柱3−2の一部個所にはヒートコントロール用の配線、冷却のための配管等が走っている。
【0034】
この装置を用い実施例1と同様の工程で転写実験を行った。この転写されたパターンをSEMにより観察したところスタンパの形状が転写されていることを確認した。また、ステージ温度と時間の関係について評価したところ昇温から100℃以下にもどるまでの時間は保持時間も含め13分であり、昇温時のオーバーシュートも5℃以下であり、ヘッドおよびステージの基板加圧面両方を保持する部分を柱状構造にすることで基板加圧面両方の断熱性が向上し昇温、降温が迅速にできるようになった。更に、熱容量が小さいため熱の慣性が小さくなり、昇温時、設定温度より高くなるオーバーシュートが小さく押さえられた。
【0035】
[比較例]
図5に示すようなステージ4が直接支持体5に接続されたナノプリント装置を用い転写実験を行った。この装置のステージサイズおよび加熱、冷却機構は実施例1の装置を同様とした。
【0036】
この装置を用い実施例1と同様の工程で転写実験を行った。この転写されたパターンをSEMにより観察したところスタンパの形状が転写されていることを確認した。また、ステージ温度と時間の関係について評価した。結果を図6に示した。昇温から100℃以下にもどるまでの時間は保持時間も含めおよそ30分であり、昇温時のオーバーシュートも約10℃であった。
実施例1と比較例を比べると、本発明により、昇温と冷却のサイクルが短縮され、スループットが向上されることが分る。
【0037】
【本発明の適用例】
以下、本発明の緩衝材を介してスタンパを用いるナノプリントが好ましく適用される幾つかの分野を説明する。
【0038】
[実施例3:バイオ(免疫)チップ]
図7はバイオチップ900の概略図である。ガラス製の基板901には深さ3マイクロメーター,幅20マイクロメーターの流路902が形成されており、DNA(デオキシリボ核酸),血液,蛋白質などが含まれる検体を導入孔903から導入し、流路902を流した後、排出孔904へ流す構造になっている。流路902には分子フィルター905が設置されている。分子フィルター905には直径250ナノメーターから300ナノメーター,高さ3マイクロメーターの突起物集合体100が形成されている。
【0039】
図8は分子フィルター905が形成されている近傍の断面鳥瞰図である。基板901には流路902が形成されており、流路902の一部には突起物集合体100が形成されている。基板901は上部基板1001によって蓋をされ、検体は流路902の内部を移動することになる。例えばDNAの鎖長解析の場合、DNAを含む検体が流路902を電気泳動する際にDNAの鎖長に応じて分子フィルター905によってDNAが高分解に分離される。分子フィルター905を通過した検体は基板901の表面に実装された半導体レーザー906からのレーザー光が照射される。DNAが通過する際に光検出器907への入射光は約4%低下するため光検出器907からの出力信号によって検体中のDNAの鎖長を解析することができる。光検出器907で検出された信号は信号配線908を介して信号処理チップ909に入力される。信号処理チップ909には信号配線910が結線されており、信号配線910は出力パッド911に結線され、外部からの端子に接続される。なお、電源は基板901の表面に設置された電源パッド912から各部品へ供給した。
【0040】
図9に分子フィルター905の断面図を示す。本実施例の分子フィルター905は、凹部を有する基板901と、基板901の凹部に形成された複数の突起物と、基板の凹部を覆うように形成された上部基板1001から構成されている。ここで、突起物の先端部は上部基板と接触するように形成されている。突起物集合体100の主な成分は有機物であるため、変形することが可能であり、よって上部基板1001を流路902にかぶせる際に突起物集合体100が破損することはない。従って、上部基板1001と突起物集合体100を密着させることが可能となる。このような構成とすることにより、検体が突起物と上部基板1001との隙間から漏れることがなく、高感度な分析が可能となる。実際にDNAの鎖長解析を実施した結果、ガラス製の突起物集合体100では塩基対の分解能が半値幅で10塩基対であったのに対し、有機物製の突起物集合体100では塩基対の分解能が半値幅で3塩基対に改善できることが分かった。本実施例の分子フィルターでは、突起物と上部基板が直接接触する構造としたが、例えば、上部基板に突起物と同じ材料の膜を形成し、突起物とこの膜が接触する構造とすれば密着性の向上を図ることができる。
【0041】
なお、本実施例では流路902は一本であったが、異なる大きさの突起物を設置した複数の流路902を配置することで同時に異なる分析を行うことも可能である。
【0042】
また、本実施例では検体としてDNAを調べたが、突起物集合体100の表面に糖鎖,蛋白質,抗原と反応する分子を予め修飾することで特定の糖鎖,蛋白質,抗原を分析してもよい。このように、突起物の表面に抗体を修飾させることで、免疫分析の感度を向上させることができる。
【0043】
本発明をバイオチップに適用することにより、直径がナノスケールの有機材料製の分析用突起物を簡便に形成できる効果を得られる。また、モールド表面の凹凸や有機材料薄膜の粘度を制御することで有機材料製突起物の位置,直径,高さを制御できる効果も得られる。高感度の分析用マイクロチップを提供することができる。
【0044】
[実施例4:多層配線基板]
図10は多層配線基板を作製するための工程を説明する図である。まず図10(a)に示すように、シリコン酸化膜1002と銅配線1003とで構成された多層配線基板1001の表面にレジスト702を形成した後にスタンパ(図示省略)によるパターン転写を行なう。次に、多層配線基板1001の露出領域703をCF4/H2ガスによってドライエッチングすると図10(b)に示すように多層配線基板1001表面の露出領域703が溝形状に加工される。次にレジスト702をRIEによりレジストエッチングして、段差の低い部分のレジストを除去することで図10(c)に示すように露出領域703が拡大して形成される。この状態から、先に形成した溝の深さが銅配線1002に到達するまで露出領域703のドライエッチングを行うと、図10(d)に示すような構造が得られ、次にレジスト702を除去することで図10(e)に示すような、表面に溝形状を有する多層配線基板1001が得られる。この状態から、多層配線基板1001の表面にスパッタにより金属膜を形成した後(図示省略)、電解メッキを行なうことで図10(f)に示すように金属メッキ膜1004が形成される。その後、多層配線基板1001のシリコン酸化膜1002が露出するまで金属メッキ膜1004の研磨を行なえば、図10(g)に示すように金属配線を表面に有する多層配線基板1001を得ることができる。
【0045】
また、多層配線基板を作製するための別な工程を説明する。図10(a)で示した状態から露出領域703のドライエッチングを行なう際に、多層配線基板1001内部の銅配線1003に到達するまでエッチングすることで、図10(h)に示す構造が得られる。次にレジスト702をRIEによりエッチングして、段差の低い部分のレジストを除去することで図10(i)に示す構造が得られる。この状態から、多層配線基板1001の表面にスパッタによる金属膜1005を形成すると図10(j)の構造が得られる。次にレジスト702をリフトオフで除去することで、図10(k)に示す構造が得られる。次に、残った金属膜1005を用いて無電解メッキを行なうことで図10(l)に示した構造の多層配線基板1001を得ることができる。
本発明を多層配線基板に適用することで、高い寸法精度を持つ配線を形成できる。
【0046】
[実施例5:磁気ディスク]
図11は本実施例による磁性記録媒体の全体図及び断面拡大図である。基板は微細な凹凸を有するガラスで構成される。基板上には、シード層、下地層、磁性層、保護層が形成されている。以下、図11を用いて、本実施例による磁性記録媒体の製造方法を説明する。図11にナノプリント法によるガラスへの凹凸形成方法を、半径方向に切った断面図で示す。まずガラス基板を準備する。本実施の形態ではソーダライムガラスを用いた。基板の材料については平坦性を有していれば特に限定されるものではなく、アルミノシリケートガラスなどの他のガラス基板材料やAlなどの金属基板を用いても良い。そして図11(a)のように樹脂膜を200nm厚みになるようにスピンコータを用いて形成した。ここで樹脂としては、PMMA(ポリメチルメタクリレート)を用いた。
【0047】
一方、金型としては、磁気記録媒体中央の穴に同心円状になるように溝を形成したSiウエハを用意する。溝寸法は幅88nm、深さ200nmとし、溝と溝の間隔は110nmとした。本金型の凹凸は非常に微細であるので、電子線ビームを用いたフォトリソグラフィで形成した。次に図12(b)のように250℃に加熱して樹脂粘度を下げた上で、金型をプレスする。金型を樹脂のガラス転移点以下の温度で離型すると図12(c)のような金型と凹凸が逆転したパターンが得られる。ナノプリント法を用いると、このように、可視光波長よりも小さい微細な、一般の光リソグラフィの露光可能寸法限界を超えたパターン形成が可能である。さらに、ドライエッチングにより、樹脂パターン底部に残った残膜を除去することにより、図12(d)のようなパターンが形成される。この樹脂膜をマスクとして用いて、さらに基板を弗酸でエッチングすることにより、図12(e)のように基板を加工することができ、樹脂を剥離液で除去することにより、図12(f)のような幅110nm深さ150nmの溝を形成した。この後、ガラス基板上にNiPからなるシード層を無電解めっきで形成する。一般的な磁気ディスクは、NiP層を10μm以上の厚みで形成するが、本実施の形態では、ガラス基板に形成した微細な凹凸形状を上層にも反映させるため、100nmに留めた。さらに一般的に磁気記録媒体形成に用いられているスパッタ法を用いて、Cr下地層15nm、CoCrPt磁性層14nm、C保護層10nmを順次成膜することにより、本実施の形態の磁気記録媒体を作製した。本実施の形態の磁気記録媒体は磁性体が幅88nmの非磁性層壁によって半径方向に隔離される。このことによって、面内磁気異方性を高めることができた。なお、研磨テープによる同心円状のパターン形成(テクスチャリング)は、従来から知られているが、パターン間隔はミクロンスケールと大きく、高密度記録媒体には適用困難である。本実施例の磁気記録媒体はナノプリント法を用いた微細パターンで磁気異方性を確保し、400Gb/平方インチもの高密度記録を実現できた。なお、ナノプリントによるパターン形成は、円周方向に限るものではなく、半径方向に非磁性隔壁を形成することができる。さらに本実施の形態で述べた磁気異方性付与効果は、シード層、下地層、磁性層、保護層の材料によって特に限定されるものではない。
【0048】
[実施例6:光導波路]
本実施例では入射光の進行方向が変わる光デバイス100を光情報処理装置に適用した一例を述べる。
図13は作製した光回路500の概略構成図である。光回路500は縦30ミリメートル,横5ミリメートル,厚さ1ミリメートルの窒化アルミニウム製の基盤501の上に、インジウムリン系の半導体レーザーとドライバ回路からなる10個の発信ユニット502,光導波路503,光コネクタ504から構成されている。なお、10個の半導体レーザーの発信波長は50ナノメートルずつ異なっており、光回路500は光多重通信系のデバイスの基本部品である。
【0049】
図14は光導波路503内部での突起物406の概略レイアウト図である。発信ユニット502と光導波路503とのアライメント誤差を許容できるように、光導波路503の端部は幅20マイクロメーターのラッパ状になっており、フォトニックバンドギャップによって信号光が幅1マイクロメーターの領域に導かれる構造になっている。なお、突起物406は間隔0.5 マイクロメーターで配列したが、図14では簡略化し実際の本数よりも突起物406を少なく記載している。
【0050】
光回路500では10種類の異なる波長の信号光を重ね合わせて出力できるが、光の進行方向を変更できるために光回路500の横幅を5ミリメートルと非常に短くでき、光通信用デバイスを小型化できる効果がある。また、モールドのプレスによって突起物406を形成できるため、製造コストを下げられる効果も得られる。本実施例では、入力光を重ね合わせるデバイスであったが、光の経路を制御する全ての光デバイスに光導波路503が有用であることは明らかである。
【0051】
本発明を光導波路に適用することにより、有機物を主成分とする突起物を周期的に配列した構造体の中に信号光を進行させることで光の進行方向を変更できる効果を得られる。また、突起物をモールドのプレスという簡便な製造技術で形成できることから、低コストに光デバイスを製造できる効果を得られる。
【0052】
【発明の効果】
本発明によれば、スタンパの基板加圧面の断面積より、スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造であることにより、高スループットの転写が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】ナノプリントの各工程を示す模式図。
【図2】本発明のステージに断熱構造を有するナノプリント装置。
【図3】部分AA’の断面図。
【図4】ヘッド部分を改造した装置。
【図5】従来のステージが直接支持体に接続されたナノプリント装置。
【図6】ステージ温度と時間の関係について評価した結果。
【図7】バイオチップの概略図。
【図8】分子フィルターが形成されている近傍の断面鳥瞰図。
【図9】分子フィルターの断面図。
【図10】多層配線基板を作製するための工程を説明する図。
【図11】磁性記録媒体の全体図及び断面拡大図。
【図12】ナノプリント法によるガラスへの凹凸形成方法を、半径方向に切った断面図。
【図13】光回路500の概略構成図。
【図14】光導波路内部での突起物の概略レイアウト図。
【符号の説明】
1 フレーム
2 ヘッド水平化機構
3 ヘッド
4 ステージ
5 支持体
6 ステージ加圧機構
7 スタンパ
8 サンプル
9 真空チャンバ
10 真空チャンバ開閉機構
13 緩衝材[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a nanoprint transfer method for forming a fine structure on a substrate using a stamper having a heating / pressing mechanism.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, miniaturization and integration of semiconductor integrated circuits have been advanced, and photolithography apparatuses have been improved in precision as a pattern transfer technique for realizing the microfabrication. However, the processing method is approaching the wavelength of the light source for light exposure, and the lithography technique is approaching its limit. For this reason, an electron beam lithography apparatus, which is a kind of charged particle beam apparatus, has come to be used in place of the lithography technique in order to achieve further miniaturization and higher precision.
[0003]
The pattern formation using an electron beam is different from the collective exposure method in pattern formation using a light source such as an i-line or an excimer laser, and is based on a method of drawing a mask pattern. It is a drawback that exposure (drawing) takes time and pattern formation takes time. Therefore, as the degree of integration is dramatically increased to 256 mega, 1 giga, and 4 giga, the pattern formation time is drastically increased correspondingly, and there is a concern that the throughput may be significantly inferior. Therefore, in order to increase the speed of the electron beam lithography system, the development of a collective pattern irradiation method that combines masks of various shapes and irradiates them collectively with an electron beam to form an electron beam of a complicated shape is being advanced. . As a result, while the pattern miniaturization is advanced, the electron beam lithography system must be increased in size, and a mechanism for controlling the mask position with higher accuracy is required. was there.
[0004]
On the other hand, techniques for forming a fine pattern at low cost are disclosed in
[0005]
Patent Document 3 below discloses that an upper heat insulating plate is provided on a fixed platen or a movable platen located at an upper portion for the purpose of maintaining high pressure equalization during hot press molding and manufacturing a high-quality circuit board. A hot press device that heats and presses a laminated structure using an upper hot plate provided via a lower hot plate that is provided in contact with a movable plate or a fixed plate located below via a lower heat insulating plate is disclosed. ing.
[0006]
[Patent Document 1]
US Patent No. 5,259,926 [Patent Document 2]
US Patent No. 5,772,905 [Patent Document 3]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-361500 [Non-Patent Document 1]
S. Y. Chou et al. , Appl. Phys. Lett. , Vol. 67, p. 3314 (1995)
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the imprint technique capable of forming a fine pattern, time is required for a temperature increase and a cooling cycle during heating and pressurization, and the transfer throughput is not sufficient.
[0008]
Patent Document 3 discloses a press device in which a heat insulating material is arranged between a hot platen and a fixed platen or between a hot platen and a movable platen. However, simply arranging the heat insulating material is not sufficient in the heat insulating property, and it is necessary to further improve the heat insulating property, shorten the cycle of heating and cooling, and improve the throughput.
[0009]
In view of the above technical problems, an object of the present invention is to improve the throughput by shortening the cycle of heating and cooling in the nanoprinting method, which is a pattern transfer technique for forming a structure having a fine shape. And
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The present inventors have thought of a technique for shortening the cycle of heating and cooling and improving the throughput in the nanoprinting method, which is a pattern transfer technique for forming a structure having a fine shape, and have reached the present invention. .
[0011]
That is, first, the present invention is an invention of a nanoprinting apparatus, in which a substrate and a stamper having fine irregularities formed on the surface are heated and pressed to form a fine structure on the substrate. The apparatus is characterized in that it has a heat insulating structure in which a cross-sectional area of a portion of the stamper that holds the substrate pressing surface is smaller than a cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper. As in the present invention, by reducing the cross-sectional area of the portion holding the substrate pressing surface of the stamper from the cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper, heat insulation is improved, and the cycle time of temperature rise / cooling is reduced. Thus, the transfer throughput is improved.
[0012]
Here, as a method of reducing the cross-sectional area of a portion of the stamper that holds the substrate pressing surface, the cross-sectional area of the portion that holds the substrate pressing surface of the stamper is preferably a column structure that holds the substrate pressing surface of the stamper. .
[0013]
Secondly, the present invention is an invention of a pattern transfer method. In order to form a fine structure on a substrate using a nanoprinting apparatus, the substrate and a stamper having fine irregularities formed on the surface are heated and heated. In the pattern transfer method of pressing, the transfer is performed by an adiabatic structure in which a cross-sectional area of a portion holding the substrate pressing surface of the stamper is smaller than a cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper.
[0014]
Similarly to the first aspect of the present invention, as a method of making the cross-sectional area of the portion holding the substrate pressing surface of the stamper smaller than the cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper, the portion holding the substrate pressing surface of the stamper is a column. It is preferably a structure.
Here, as a method of molding the resin substrate or the resin film on the substrate, it is preferable to heat and deform the resin substrate or the resin film on the substrate.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
First, the nanoprinting method will be described with reference to FIG. A stamper having a fine pattern on the surface of a silicon substrate or the like is manufactured. A resin film is provided on another substrate (FIG. (A)). A pressing device having a heating / pressing mechanism (not shown) is used at a temperature equal to or higher than the glass transition temperature (Tg) of the resin and a predetermined pressure is applied. Press the stamper on the resin film (FIG. (B)). It is cooled and hardened (Fig. (C)). The stamper and the substrate are separated, and the fine pattern of the stamper is transferred to the resin film on the substrate (FIG. (D)).
[0016]
According to the nanoprinting method, (1) the integrated ultra-fine pattern can be efficiently transferred, (2) the apparatus cost is easy, (3) it is possible to cope with complicated shapes and pillars can be formed, and the like. There are features.
[0017]
The application fields of the nanoprint method include (1) various biodevices such as DNA chips and immunoassay chips, especially disposable DNA chips, (2) semiconductor multilayer wiring, (3) printed circuit boards and RF MEMS, (4). Optical or magnetic storage, (5) optical devices such as waveguides, diffraction gratings, microlenses, polarizing elements, photonic crystals, (6) sheets, (7) LCD displays, (8) FED displays, etc. The present invention is preferably applied to these fields.
[0018]
In the present invention, nanoprinting refers to transfer in the range from several hundreds of μm to several nm.
In the present invention, it is preferable that the press device has a heating / pressing mechanism in order to efficiently transfer the pattern.
[0019]
In the present invention, the stamper has a fine pattern to be transferred, and a method of forming the pattern on the stamper is not particularly limited. For example, it is selected according to a desired processing accuracy such as photolithography or electron beam lithography. As the material of the stamper, any material having strength and required workability such as silicon wafer, various metal materials, glass, ceramic, plastic, etc. may be used. Specifically, Si, SiC, SiN, polycrystalline Si, glass, Ni, Cr, Cu, and those containing at least one of them are preferably exemplified.
[0020]
In the present invention, the material used as the substrate is not particularly limited, but may be any material having a predetermined strength. Specifically, silicon, various metal materials, glass, ceramic, plastic, and the like are preferably exemplified.
[0021]
In the present invention, the resin film to which the fine structure is transferred is not particularly limited, but is selected according to a desired processing accuracy. Specifically, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, polyvinylidene chloride, polyethylene terephthalate, polyvinyl chloride, polystyrene, ABS resin, AS resin, acrylic resin, polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, glass reinforced polyethylene terephthalate, polycarbonate, modified Thermoplastic resins such as polyphenylene ether, polyphenylene sulfide, polyether ether ketone, liquid crystal polymer, fluororesin, polyalate, polysulfone, polyethersulfone, polyamideimide, polyetherimide, thermoplastic polyimide, phenolic resin, melamine resin, urea Resin, epoxy resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, silicone resin, diallyl phthalate resin, poly Bromide bismaleimide, poly bisamide thermosetting resin triazole and the like, and it is possible to use two or more kinds of these blended material.
[0022]
【Example】
Hereinafter, examples of the present invention and comparative examples will be described.
[Example 1]
A nanoprinting apparatus having a heat insulating structure on a stage and a method for transferring a fine structure, which are one embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a conceptual diagram, and it is rejected that the pattern shape is simplified and written in a relatively large size. First, an outline of the apparatus will be described.
[0023]
First,
[0024]
[0025]
FIG. 3 is a cross-sectional view of the portion AA ′. As described above, the heat capacity of the
[0026]
The stage pressurizing mechanism 6 generates a maximum thrust of 7000 kgf by air pressure. This thrust can control the pressure and pressurization time by an external controller. Further, the
[0027]
Next, a method for transferring a fine structure using the above-described apparatus will be specifically described. First, a varnish prepared by dissolving 10% of polystyrene (made by A & M polystyrene) in ethylene glycol monoethyl ether acetate was prepared as a sample to be transferred, and then spin-coated on a 0.5-inch 5-inch Si substrate.
[0028]
Next, a sample 8 in which a pattern forming area created by Ni electroforming was 4 inchφ, an outer diameter of 8 inchφ, and a
[0029]
Next, the vacuum chamber 9 was closed, and the pressure inside the chamber was evacuated to 0.1 torr or less using a rotary pump. Next, the sample was heated to 200 ° C., and after pressing at 10 MPa, held for 10 minutes. Next, after the
[0030]
The stamper pattern was transferred to the sample surface by the above process. Observation of the transferred pattern by SEM confirmed that the shape of the stamper was transferred. FIG. 6 shows the results of evaluating the relationship between the stage temperature and time.
[0031]
As shown in FIG. 6, the time from the temperature rise to 100 ° C. or less is 15 minutes including the holding time, the overshoot at the time of temperature rise is 5 ° C. or less, and the portion holding the substrate pressing surface has a columnar structure. This clearly shows that the heat insulating property of the stage has been improved and the temperature can be raised and lowered quickly. Further, by forming the portion holding the substrate pressing surface in a columnar structure, the heat capacity is small, so that the thermal inertia is reduced, and the overshoot that becomes higher than the set temperature during the temperature rise is suppressed.
[0032]
[Example 2]
Pattern transfer was performed using an apparatus in which the head portion of the apparatus of Example 1 was modified as shown in FIG. The specific contents of the head section are shown below.
[0033]
The head 3 is 6 inches in diameter and 20 mm in thickness. The head 3 can be heated and cooled, and the temperature can be freely controlled from room temperature to 300 ° C. The head 3 is fixed to the head support 3-2 by a plurality of SUS columns 3-1 (5 mmφ × 30 mm). The head support 3-2 is connected to a head leveling mechanism. As described above, the heat capacity of the stage and the head 3 is reduced by reducing the cross-sectional area of the portion (the columns 3-1 and 4-1) holding the substrate pressing surface more than the substrate pressing surface (the
[0034]
Using this apparatus, a transfer experiment was performed in the same steps as in Example 1. Observation of the transferred pattern by SEM confirmed that the shape of the stamper was transferred. When the relationship between the stage temperature and the time was evaluated, the time from the rise in temperature to the return to 100 ° C. or less was 13 minutes including the holding time, and the overshoot at the time of temperature rise was 5 ° C. or less. By making the portion holding both the substrate pressing surfaces into a columnar structure, the heat insulating properties of both the substrate pressing surfaces are improved, and the temperature can be raised and lowered quickly. Furthermore, since the heat capacity is small, the inertia of the heat is small, and the overshoot that becomes higher than the set temperature during the temperature rise is suppressed to a small value.
[0035]
[Comparative example]
A transfer experiment was performed using a nanoprinting apparatus in which the
[0036]
Using this apparatus, a transfer experiment was performed in the same steps as in Example 1. Observation of the transferred pattern by SEM confirmed that the shape of the stamper was transferred. In addition, the relationship between the stage temperature and time was evaluated. The results are shown in FIG. The time required for the temperature to return to 100 ° C. or lower was about 30 minutes including the holding time, and the overshoot during the temperature increase was about 10 ° C.
Comparing Example 1 with Comparative Example, it can be seen that the present invention shortens the cycle of heating and cooling and improves throughput.
[0037]
[Application example of the present invention]
Hereinafter, several fields to which the nanoprint using the stamper via the cushioning material of the present invention is preferably applied will be described.
[0038]
[Example 3: Bio (immune) chip]
FIG. 7 is a schematic diagram of a
[0039]
FIG. 8 is a bird's-eye view in cross section of the vicinity where the
[0040]
FIG. 9 shows a cross-sectional view of the
[0041]
In this embodiment, the number of the
[0042]
In this example, DNA was examined as a specimen, but specific sugar chains, proteins, and antigens were analyzed by previously modifying molecules that react with sugar chains, proteins, and antigens on the surface of the
[0043]
By applying the present invention to a biochip, it is possible to obtain an effect of easily forming a projection for analysis made of an organic material having a nanoscale diameter. Further, by controlling the unevenness of the mold surface and the viscosity of the organic material thin film, the position, diameter, and height of the organic material projection can be controlled. A highly sensitive microchip for analysis can be provided.
[0044]
[Example 4: Multilayer wiring board]
FIG. 10 is a diagram illustrating a process for manufacturing a multilayer wiring board. First, as shown in FIG. 10A, a resist 702 is formed on the surface of a
[0045]
Another process for manufacturing a multilayer wiring board will be described. When dry etching of the exposed
By applying the present invention to a multilayer wiring board, a wiring having high dimensional accuracy can be formed.
[0046]
[Example 5: Magnetic disk]
FIG. 11 is an overall view and an enlarged cross-sectional view of the magnetic recording medium according to the present embodiment. The substrate is made of glass having fine irregularities. On the substrate, a seed layer, an underlayer, a magnetic layer, and a protective layer are formed. Hereinafter, the method for manufacturing the magnetic recording medium according to the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a cross-sectional view of a method of forming concavities and convexities on glass by a nanoprinting method, taken in a radial direction. First, a glass substrate is prepared. In the present embodiment, soda lime glass is used. The material of the substrate is not particularly limited as long as it has flatness, and another glass substrate material such as aluminosilicate glass or a metal substrate such as Al may be used. Then, as shown in FIG. 11A, a resin film was formed using a spin coater so as to have a thickness of 200 nm. Here, PMMA (polymethyl methacrylate) was used as the resin.
[0047]
On the other hand, as a mold, an Si wafer having a groove formed so as to be concentric with a hole at the center of the magnetic recording medium is prepared. The groove dimensions were 88 nm in width and 200 nm in depth, and the distance between grooves was 110 nm. Since the irregularities of this mold were very fine, they were formed by photolithography using an electron beam. Next, as shown in FIG. 12B, the resin is heated to 250 ° C. to lower the resin viscosity, and then the mold is pressed. When the mold is released at a temperature equal to or lower than the glass transition point of the resin, a pattern as shown in FIG. By using the nanoprinting method, it is possible to form a pattern that is smaller than the wavelength of visible light and that exceeds the limit of the size that can be exposed by general photolithography. Further, a pattern as shown in FIG. 12D is formed by removing the residual film remaining on the bottom of the resin pattern by dry etching. By using the resin film as a mask and further etching the substrate with hydrofluoric acid, the substrate can be processed as shown in FIG. 12 (e). ), A groove having a width of 110 nm and a depth of 150 nm was formed. Thereafter, a seed layer made of NiP is formed on the glass substrate by electroless plating. In a general magnetic disk, the NiP layer is formed with a thickness of 10 μm or more, but in the present embodiment, the thickness is set to 100 nm in order to reflect the fine irregularities formed on the glass substrate also in the upper layer. Further, by using a sputtering method generally used for forming a magnetic recording medium, a Cr underlayer 15 nm, a CoCrPt magnetic layer 14 nm, and a C
[0048]
[Example 6: Optical waveguide]
In this embodiment, an example is described in which the
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of the manufactured
[0049]
FIG. 14 is a schematic layout diagram of the
[0050]
The
[0051]
By applying the present invention to an optical waveguide, it is possible to obtain an effect that the traveling direction of light can be changed by propagating signal light in a structure in which protrusions mainly composed of an organic substance are periodically arranged. In addition, since the projection can be formed by a simple manufacturing technique of pressing a mold, an effect of manufacturing an optical device at low cost can be obtained.
[0052]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, high throughput transfer is attained by the heat insulation structure which made the area | region which hold | maintains the board | substrate pressurizing surface of a stamper smaller than the cross-sectional area of the board | substrate pressurizing surface.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic view showing each step of nanoprinting.
FIG. 2 is a nanoprinting apparatus having a heat insulating structure on a stage according to the present invention.
FIG. 3 is a sectional view of a portion AA ′.
FIG. 4 is a device in which a head portion is modified.
FIG. 5 shows a nanoprinting apparatus in which a conventional stage is directly connected to a support.
FIG. 6 shows the results of evaluating the relationship between stage temperature and time.
FIG. 7 is a schematic diagram of a biochip.
FIG. 8 is a sectional bird's-eye view of the vicinity where a molecular filter is formed.
FIG. 9 is a cross-sectional view of a molecular filter.
FIG. 10 illustrates a step for manufacturing a multilayer wiring board.
FIG. 11 is an overall view and an enlarged cross-sectional view of a magnetic recording medium.
FIG. 12 is a cross-sectional view of a method of forming concavities and convexities on glass by a nanoprinting method, cut in a radial direction.
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of an
FIG. 14 is a schematic layout diagram of protrusions inside the optical waveguide.
[Explanation of symbols]
Claims (5)
前記スタンパの基板加圧面の断面積より、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造であることを特徴とするナノプリント装置。In order to form a fine structure on the substrate, in a nanoprinting device that heats and presses the substrate and a stamper with fine irregularities on the surface,
A nanoprinting apparatus having a heat insulating structure in which a cross-sectional area of a portion holding the substrate pressing surface of the stamper is smaller than a cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper.
前記スタンパの基板加圧面を保持する部位が、支柱構造であることを特徴とするナノプリント装置。The nanoprinting apparatus according to claim 1,
A portion of the stamper, which holds a substrate pressing surface, has a pillar structure.
前記スタンパの基板加圧面の断面積より、前記スタンパの基板加圧面を保持する部位の断面積が小さくした断熱構造で転写を行うことを特徴とするパターン転写方法。In order to form a fine structure on the substrate using a nanoprinting device, in the pattern transfer method of heating and pressing a substrate and a stamper with fine irregularities formed on the surface,
A pattern transfer method, wherein the transfer is performed by a heat insulating structure in which a cross-sectional area of a portion holding the substrate pressing surface of the stamper is smaller than a cross-sectional area of the substrate pressing surface of the stamper.
前記スタンパの基板加圧面を保持する部位が、支柱構造であることを特徴とするパターン転写方法。The pattern transfer method according to claim 3,
A pattern transfer method, wherein a portion of the stamper that holds a substrate pressing surface has a pillar structure.
前記パターン転写が、樹脂基板または基板上の樹脂膜を、加熱して変形させるものであることを特徴とするパターン転写方法。The pattern transfer method according to claim 3,
A pattern transfer method, wherein the pattern transfer is performed by heating and deforming a resin substrate or a resin film on the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003077318A JP4220282B2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003077318A JP4220282B2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004288784A true JP2004288784A (en) | 2004-10-14 |
| JP4220282B2 JP4220282B2 (en) | 2009-02-04 |
Family
ID=33292099
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003077318A Expired - Fee Related JP4220282B2 (en) | 2003-03-20 | 2003-03-20 | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4220282B2 (en) |
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006082867A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Scivax Corporation | Hybrid contacting/detaching system |
| WO2006090682A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Machining method of microstructure and machining system of microstructure |
| JP2006318973A (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Toshiba Mach Co Ltd | Transfer device |
| JP2006323387A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-30 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography |
| WO2007069519A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Scivax Corporation | Microstructure and method for manufacturing same |
| WO2007089012A1 (en) | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor |
| JP2007196434A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Fine structure transfer apparatus and fine structure transfer method |
| US7448865B2 (en) | 2005-04-19 | 2008-11-11 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transcript apparatus |
| US7448862B2 (en) | 2005-05-25 | 2008-11-11 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transcript apparatus |
| US7648354B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-01-19 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus having gimbal mechanism and transfer method using the transfer apparatus |
| JP2013184382A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Pattern formation method and pattern formation device |
| US9114565B2 (en) | 2010-11-26 | 2015-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for forming uneven structure on surface of surface layer of cylindrical electrophotographic photosensitive member, and process for producing cylindrical electrophotographic photosensitive member having uneven structure formed on surface of surface layer of same |
| KR20210018154A (en) | 2019-08-09 | 2021-02-17 | 아이메카테크 가부시키가이샤 | Microstructure transfer device and microstructure transfer method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4862768B2 (en) | 2007-07-12 | 2012-01-25 | パナソニック電工株式会社 | Electric razor |
-
2003
- 2003-03-20 JP JP2003077318A patent/JP4220282B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006082867A1 (en) * | 2005-02-02 | 2006-08-10 | Scivax Corporation | Hybrid contacting/detaching system |
| JP4784601B2 (en) * | 2005-02-25 | 2011-10-05 | 住友電気工業株式会社 | Fine structure processing method and fine structure processing apparatus |
| KR100892801B1 (en) * | 2005-02-25 | 2009-04-10 | 스미토모덴키고교가부시키가이샤 | Processing method of fine structure and processing equipment for fine structure |
| WO2006090682A1 (en) * | 2005-02-25 | 2006-08-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Machining method of microstructure and machining system of microstructure |
| US7713052B2 (en) | 2005-02-25 | 2010-05-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Processing method of fine structure and processing equipment for fine structure |
| US7448865B2 (en) | 2005-04-19 | 2008-11-11 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transcript apparatus |
| US8318074B2 (en) | 2005-04-28 | 2012-11-27 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus having gimbal mechanism and transfer method using the transfer apparatus |
| US7648354B2 (en) | 2005-04-28 | 2010-01-19 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transfer apparatus having gimbal mechanism and transfer method using the transfer apparatus |
| US7465162B2 (en) | 2005-05-10 | 2008-12-16 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transcript apparatus |
| JP2006318973A (en) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Toshiba Mach Co Ltd | Transfer device |
| US7931844B2 (en) | 2005-05-16 | 2011-04-26 | Asml Netherlands B.V. | Imprint lithography |
| JP2006323387A (en) * | 2005-05-16 | 2006-11-30 | Asml Netherlands Bv | Imprint lithography |
| US7448862B2 (en) | 2005-05-25 | 2008-11-11 | Toshiba Kikai Kabushiki Kaisha | Transcript apparatus |
| WO2007069519A1 (en) * | 2005-12-13 | 2007-06-21 | Scivax Corporation | Microstructure and method for manufacturing same |
| JP2007196434A (en) * | 2006-01-24 | 2007-08-09 | Sumitomo Electric Ind Ltd | Fine structure transfer apparatus and fine structure transfer method |
| US7622238B2 (en) | 2006-01-31 | 2009-11-24 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for producing electrophotographic photosensitive member |
| WO2007089012A1 (en) | 2006-01-31 | 2007-08-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for manufacturing electrophotographic photoreceptor |
| US9114565B2 (en) | 2010-11-26 | 2015-08-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Process for forming uneven structure on surface of surface layer of cylindrical electrophotographic photosensitive member, and process for producing cylindrical electrophotographic photosensitive member having uneven structure formed on surface of surface layer of same |
| JP2013184382A (en) * | 2012-03-08 | 2013-09-19 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | Pattern formation method and pattern formation device |
| KR20210018154A (en) | 2019-08-09 | 2021-02-17 | 아이메카테크 가부시키가이샤 | Microstructure transfer device and microstructure transfer method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4220282B2 (en) | 2009-02-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4061220B2 (en) | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method | |
| CN100584636C (en) | Nano-printing mold, manufacturing method thereof, nano-printing device and method | |
| US7520742B2 (en) | Nanoprint equipment and method of making fine structure | |
| JP4340086B2 (en) | Nanoprinting stamper and fine structure transfer method | |
| JP4090374B2 (en) | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method | |
| CN101377618B (en) | Dual-side imprinting lithography system | |
| US7374417B2 (en) | Stamper and transfer apparatus | |
| US8113816B2 (en) | Imprint device and imprint method | |
| KR101409248B1 (en) | Imprinting method | |
| JP4220282B2 (en) | Nanoprint apparatus and fine structure transfer method | |
| JP2005153091A (en) | Transfer method and transfer device | |
| US20080229948A1 (en) | Imprint device and method of manufacturing imprinted structure | |
| JP4073343B2 (en) | Light-transmitting nanostamp method | |
| US8845320B2 (en) | Imprint lithography apparatus | |
| JP4944158B2 (en) | Nanoprinting stamper and fine structure transfer method | |
| JP4244207B2 (en) | Press transfer mold with buffer layer and press transfer method | |
| JP2007042969A (en) | Nanoimprint pattern forming mold and method for producing member having nano-level pattern |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20050217 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20060920 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20060926 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060929 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20060921 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20071211 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20080212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080519 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20080829 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20081111 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20081113 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111121 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121121 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131121 Year of fee payment: 5 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |