JP6540089B2 - Pattern forming method, pattern forming apparatus and program for pattern formation - Google Patents
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Description
本発明は、インプリント方法を用いて所望のパターンを形成する方法と、パターン形成装置、および、パターン形成用プログラムに関する。 The present invention relates to a method of forming a desired pattern using an imprint method, a pattern forming apparatus, and a program for forming a pattern.
近年、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、インプリント方法を用いたパターン形成技術、および、リソグラフィ技術が注目されている。インプリント方法は、微細な凹凸構造を備えた型部材(モールド)を用い、モールドが備える凹凸構造を被転写材料に転写することで、所望のパターン(線、模様等の凹凸構造からなる図形)および/またはパターンを有しない平滑面等の微細構造を等倍転写するパターン形成技術である。例えば、被転写材料として光硬化性樹脂組成物を用いたパターン形成方法では、転写基板の表面に光硬化性樹脂組成物の液滴を供給し、所望の凹凸構造を有するモールドと転写基板とを所定の距離まで近接させることにより凹凸構造内に光硬化性樹脂組成物を充填し、この状態でモールド側から光を照射することにより光硬化性樹脂組成物を硬化させて樹脂層とし、その後、モールドを樹脂層から引き離すことにより、モールドが備える凹凸が反転した凹凸構造(凹凸パターン)を有するパターン構造体を形成する。このようなパターン形成方法では、モールドの凹凸構造に被転写材料が完全に充填されることが重要であり、モールドの凹凸構造の凹部に気泡が閉じ込められた場合、この気泡は形成する微細構造パターンの欠陥の原因となる。 In recent years, as a pattern forming technology replacing the photolithography technology, a pattern forming technology using an imprint method and a lithography technology have attracted attention. The imprinting method uses a mold member (mold) having a fine concavo-convex structure, and transfers the concavo-convex structure of the mold to a material to be transferred to form a desired pattern (a figure consisting of a concavo-convex structure such as a line or a pattern) And / or a pattern forming technique for transferring a fine structure such as a smooth surface having no pattern at the same magnification. For example, in a pattern forming method using a photocurable resin composition as a material to be transferred, droplets of the photocurable resin composition are supplied to the surface of a transfer substrate, and a mold having a desired uneven structure and a transfer substrate are obtained. The photocurable resin composition is filled in the concavo-convex structure by bringing it close to a predetermined distance, and light is irradiated from the mold side in this state to cure the photocurable resin composition to form a resin layer, and then, By separating the mold from the resin layer, a pattern structure having a concavo-convex structure (concave-convex pattern) in which the concavities and convexities included in the mold are reversed is formed. In such a pattern formation method, it is important that the concavo-convex structure of the mold be completely filled with the material to be transferred, and when air bubbles are confined in the concave part of the concavo-convex structure of the mold, the air bubbles form a microstructure pattern Cause defects in
このため、例えば、窪み部を有するモールドを使用し、モールドの凹凸構造と被転写材料とを近接する際に、窪み部を湾曲させることによりモールド中央から接触させ、これにより、中央部分から外周に向かって気体を押し出すことにより気泡の閉じ込めを防止することが提案されている(特許文献1)。
また、転写基板において、モールドの凹凸構造が転写される被転写領域の全周囲に予めライン状の凹凸パターンからなる外接パターンを設けておき、転写基板に被転写材料の液滴を供給したときに、外接パターン上に供給された液滴がライン方向に濡れ広がることを利用し、被転写領域における液滴が相対的に高くなるような転写基板を使用することが提案されている(特許文献2)。このような転写基板を使用することにより、モールドと被転写材料とを近接させた際に、モールドを湾曲させなくても、被転写領域に供給された被転写材料の液滴とモールドとの接触が先に開始され、外接パターンに供給された被転写材料の液滴とモールドとの接触が遅れて開始されることとなり、気泡の閉じ込めが防止される。
For this reason, for example, when using a mold having a recess and bringing the concavo-convex structure of the mold and the material to be transferred close to each other, the recess is curved to make contact from the center of the mold. It has been proposed to prevent the confinement of air bubbles by pushing the gas toward the head (Patent Document 1).
Further, in the transfer substrate, a circumscribed pattern consisting of a line-shaped uneven pattern is provided in advance around the entire area of the transferred region to which the uneven structure of the mold is transferred, and when droplets of the transferred material are supplied to the transfer substrate. It has been proposed to use a transfer substrate such that droplets in the transfer region become relatively high by utilizing the fact that droplets supplied on the circumscribed pattern wet and spread in the line direction (Patent Document 2). ). By using such a transfer substrate, when the mold and the material to be transferred are brought close to each other, the droplet of the material to be transferred supplied to the region to be transferred contacts the mold without bending the mold. Is started earlier, and the contact between the droplet of the material to be transferred supplied to the circumscribed pattern and the mold is delayed and started to prevent the bubble from being trapped.
しかし、特許文献1に記載の方法では、モールドを湾曲させた状態で被転写材料と接触させるには、湾曲可能な構造を有するモールドと専用のインプリント装置が必要であり、パターン形成コストが増大するという問題があった。また、モールドを湾曲させることにより、凹凸構造に歪みが生じて、形成するパターンの高精度化に支障を来すおそれもあった。
また、特許文献2に記載の方法では、ライン状の凹凸パターンからなる外接パターンを形成する工程が必要となること、また、製品設計によっては、転写基板の転写領域の全周囲に位置する外接パターンの存在が許容されないといった問題があった。
However, in the method described in
In addition, the method described in Patent Document 2 requires the step of forming a circumscribed pattern consisting of a line-shaped concavo-convex pattern, and, depending on the product design, a circumscribed pattern located all around the transfer region of the transfer substrate. There was a problem that the existence of was unacceptable.
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、モールドの凹凸構造への気泡の閉じ込めを抑制することができ、インプリント方法を用いた安定したパターン形成が可能なパターン形成方法と、このようなパターン形成方法を使用するパターン形成装置、および、このパターン形成装置を駆動するためのパターン形成用プログラムを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and is capable of suppressing the confinement of air bubbles in the concavo-convex structure of a mold, and capable of forming a stable pattern using an imprint method. Another object of the present invention is to provide a patterning device using such a patterning method, and a patterning program for driving the patterning device.
このような目的を達成するために、本発明のパターン形成方法は、転写基板の被転写領域に配置された被転写材料の液滴に凹凸構造を備えるモールドを接触させることで前記転写基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な前記被転写材料の量を決定する被転写材料量決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定工程と、前記液滴供給位置及び回数決定工程により決定された前記被転写材料の供給位置及び供給回数に従い、前記転写基板の前記被転写領域に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成する液滴供給工程と、前記モールド及び前記転写基板を近接させることにより前記モールド及び前記液滴を接触させ、これにより前記転写基板及び前記モールドの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程と、前記被転写材料層を硬化させる硬化工程と、硬化させた前記被転写材料層及び前記モールドの引き離しを行う離型工程とを有し、前記液滴供給位置及び回数決定工程において、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定するような構成とした。 In order to achieve such an object, according to the pattern forming method of the present invention, a mold having an uneven structure is brought into contact with droplets of a transfer target material disposed in a transfer target region of a transfer substrate. A pattern forming method for forming a pattern, comprising: a unit transfer area defining step of defining the transfer target area of the transfer substrate into a plurality of unit transfer areas; and the transfer target material necessary for each of the plurality of unit transfer areas. Of determining the amount of transfer material, the number of drops determination of determining the total number of drops of the transfer material to be dropped to each of the plurality of unit transfer regions, and each of the plurality of unit transfer regions A contact order determination step of determining the first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each unit transfer area, and the contact order in which the droplet and the mold are placed in contact is determined; Droplet supply position and number determining step of determining the supply position of the transfer target material to be dropped to each of a plurality of unit transfer areas and the number of times of supply for dropping the transfer target material to each supply position; according supply position and supplying the number of the material to be transferred, which is determined by the position and number determination step, the droplet supplying step of forming the droplet by dropping the object transfer materials to the transfer target region of the transfer substrate When the mold and contacting the droplets, thereby forming a material layer to be transferred to expand the droplet during the transfer substrate and the molding de by approaching the mold and the transfer board a contact step, wherein includes a curing step of curing the material layer to be transferred, a releasing step for detachment of the material layer to be transferred and the molding de cured, the droplet supplying position and times In the determination step, the K-th contact sequence (K is 1) such that the number of drips of the material to be transferred dropped to each of the supply positions of the N-th unit transfer area in the contact sequence is minimized. The volume of one of the droplets disposed in the unit transfer area of an integer of to (N-1) is larger than the volume of one of the droplets disposed in the (K + 1) th unit transfer area So that the volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same, the N-th to the first in the unit transfer area It was configured to determine the supply position and the number of supplies of the material .
本発明の他の態様として、前記単位転写領域画定工程において、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記接触順位決定工程において、前記接触順位が前記第(K+1)番目の前記単位転写領域が、前記第K番目の前記単位転写領域よりも外側に位置するように前記接触順位を決定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記被転写材料量決定工程において、前記複数の単位転写領域のそれぞれに対応する前記モールドの領域に存在する凹凸構造の凹部の容積と、前記モールド及び前記転写基板の間に生じる残膜の厚みの設計値並びに前記単位転写領域の面積の値の積である体積と、に基づいて前記被転写材料量を決定するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記被転写材料量決定工程において、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置されてから前記モールドと接触するまでの前記液滴の揮発量に基づく補正を行って前記被転写材料量を決定するような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the unit transfer area defining step, when the minimum supply pitch of the material to be transferred is P, it is α times (α is 1 or more) the area of a square of P on one side An area having a rectangular outer peripheral shape is set as the unit transfer area.
As another aspect of the present invention, in the contact order determination step, the (K + 1) th unit transfer area in the contact order is positioned outside the Kth unit transfer area. It was configured to determine the contact order .
As another aspect of the present invention, in the step of determining the amount of transferred material , the volume of the concave portion of the concavo-convex structure present in the region of the mold corresponding to each of the plurality of unit transfer regions , the mold and the transfer substrate The amount of the material to be transferred is determined based on the design value of the thickness of the remaining film produced in the meantime and the volume which is the product of the value of the area of the unit transfer area .
Another aspect of the present invention, the in the transferred material amount determination step performs the correction from being disposed in each based on the volatilization amount of the droplet into contact with the mold of the plurality of unit transfer area the The configuration is such that the amount of material to be transferred is determined.
本発明の他の態様として、前記液滴供給位置及び回数決定工程において、前記転写基板の前記被転写領域に滴下される1滴の前記被転写材料の体積を一定とした上で、前記接触順位が前記第K番目の前記単位転写領域における前記各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数が、前記第(K+1)番目における前記各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数よりも多くなるように前記供給位置及び前記供給回数を決定するような構成とした。
本発明のパターン形成方法は、転写基板の被転写領域に配置された被転写材料の液滴に凹凸構造を備えるモールドを接触させることで前記転写基板上にパターンを形成するパターン形成方法において、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な前記被転写材料の量を決定する被転写材料量決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定工程と、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定工程と、前記液滴供給位置及び回数決定工程により決定された前記被転写材料の供給位置及び供給回数に従い、前記転写基板の前記被転写領域に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成する液滴供給工程と、前記モールド及び前記転写基板を近接させることにより前記モールド及び前記液滴を接触させ、これにより前記転写基板及び前記モールドの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程と、前記被転写材料層を硬化させる硬化工程と、硬化させた前記被転写材料層及び前記モールドの引き離しを行う離型工程とを有し、前記単位転写領域画定工程において、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定するような構成とした。
As another aspect of the present invention, in the droplet supply position and number-of-times determining step, the contact order is determined after making the volume of the one transfer material to be transferred dropped onto the transfer region of the transfer substrate constant. The number of times of dispensing the material to be transferred to each of the supply positions in the Kth unit transfer area is greater than the number of times of dispensing the material to be transferred to each of the (K + 1) th supply positions. The supply position and the number of times of supply are determined to increase.
The pattern forming method according to the present invention is a pattern forming method in which a pattern having a concavo-convex structure is brought into contact with droplets of a transferred material disposed in a transferred region of a transfer substrate to form a pattern on the transfer substrate. A unit transfer area demarcating step of demarcating the transfer target area of the transfer substrate into a plurality of unit transfer areas; a transfer material amount determining step of determining an amount of the transfer target material required for each of the plurality of unit transfer areas; A step of determining the number of drops of the transfer material dropped onto each of the plurality of unit transfer areas, and the droplet and the mold being placed on each of the plurality of unit transfer areas. Contact order determining step of determining first to Nth (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer areas, and the plurality of unit transfer areas. Droplet supply position and number determining step for determining the supply position of the transferred material to be transferred and the number of times of supply for dropping the transferred material to each of the supply positions, and determined by the droplet supply position and number determination step A droplet supplying step of forming the droplets by dropping the material to be transferred on the transfer target area of the transfer substrate according to the supply position and the number of times of supply of the material to be transferred, the mold and the transfer substrate Bringing the mold and the droplet into contact by bringing them close to each other, thereby spreading the droplet between the transfer substrate and the mold to form a transferred material layer, and curing the transferred material layer And a mold release process for separating the cured transfer material layer and the mold. In the unit transfer area definition process, the minimum size of the transfer material is determined. When feeding pitch is P, one side has a structure such as a alpha times the area of the square P (
本発明のパターン形成装置は、転写基板の被転写領域に配置された被転写材料の液滴に凹凸構造を備えるモールドを接触させ、これにより前記転写基板と前記モールドとの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成し、該被転写材料層を硬化させた後に前記モールドとの引き離しを行うことによりパターンを形成するパターン形成装置であって、前記モールドを保持するためのモールド保持部と、前記転写基板を保持するための基板保持部と、前記転写基板上に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成するための液滴供給部と、少なくとも前記液滴供給部を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定し、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定し、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定し、該供給位置及び供給回数で前記被転写材料を滴下するように前記液滴供給部を制御するような構成とした。 Pattern forming apparatus of the present invention comprises contacting a mall-de with a droplet uneven structure of the transferred material disposed on the transfer area of the transfer substrate, the droplet between Thereby the mold and the transfer substrate Is developed to form a transferred material layer, and after curing the transferred material layer, the pattern forming apparatus forms a pattern by performing separation with the mold, and a mold for holding the mold A holding unit, a substrate holding unit for holding the transfer substrate, a droplet supply unit for forming the droplets by dropping the material to be transferred onto the transfer substrate, and at least the droplet supply Control unit configured to control a unit, wherein the control unit defines the transfer target region of the transfer substrate in a plurality of unit transfer regions, and the droplets are disposed in each of the plurality of unit transfer regions And before The contact order with which the mold contacts is determined from the first to the Nth (N is an integer of 2 or more) for each unit transfer area, and each supply position of the Nth unit transfer area with the contact order The contact sequence is the K-th (K is an integer of 1 to (N-1)) unit transfer areas of the unit transfer area so as to minimize the number of drops of the material to be transferred to the One of the liquids in the unit transfer area having the same contact order so that the volume of the droplet is larger than the volume of one of the droplets arranged in the (K + 1) th unit transfer area The supply position and the number of times of supply of the material to be transferred in the unit transfer area are determined in order from the Nth to the first so that the volumes of the drops become the same, and the transfer position and the number of times of supply control the droplet supply unit to dripping material It was configured such that.
本発明のパターン形成用プログラムは、転写基板の被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な被転写材料の量を決定する被転写材料量決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記被転写材料の液滴及びモールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定ステップとを有し、前記液滴供給位置及び回数決定ステップにおいて、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定することを特徴とし、上述のパターン形成装置を制御する前記制御部のコンピュータ上で動作するような構成とした。 The program for pattern formation of the present invention determines a unit transfer area defining step of defining a transfer target area of a transfer substrate into a plurality of unit transfer areas, and determines an amount of transfer material required for each of the plurality of unit transfer areas. and the transfer material amount determination step, the dropping number determination step of determining the total number of drops of material to be transferred is dropped into each of the plurality of unit transfer area, the object is disposed in each of said plurality of unit transfer area A contact order determining step of determining first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer areas, and a contact order determining step for contacting the droplets of the transfer material and the mold; possess a said droplet supplying position and the number determining step determines the supply number of times of dropping the transfer material supply position and the respective supply position of the material to be transferred is dropped into each In the droplet supply position and number-of-times determining step, the contact order is such that the number of drops of the transfer material to be dropped to each of the supply positions of the Nth unit transfer area is minimized. A volume of one of the droplets disposed in the Kth (K is an integer of 1 to (N-1)) unit transfer regions is one in which the volume of one droplet is disposed in the (K + 1) th unit transfer region The Nth to the first in order so that the volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same so as to be larger than the volume of the droplet. characterized by determining the feed position and the supply times of the material to be transferred in the unit transfer area, and a configuration as to operate on a computer of the control unit for controlling the above-described pattern forming apparatus.
本発明の他の態様として、前記単位転写領域画定ステップでは、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定するような構成とした。 As another aspect of the present invention, in the unit transfer area defining step, when the minimum supply pitch of the material to be transferred is P, the area is α times the area of the square of P (α is 1 or more). An area having a rectangular outer peripheral shape is set as the unit transfer area.
本発明のパターン形成用プログラムは、転写基板の被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な被転写材料の量を決定する被転写材料量決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記被転写材料の液滴及びモールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定ステップと、前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定ステップとを有し、前記単位転写領域画定ステップでは、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定することを特徴とし、前記転写基板の前記被転写領域に配置された前記被転写材料の液滴に凹凸構造を備える前記モールドを接触させ、これにより前記転写基板と前記モールドとの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成し、該被転写材料層を硬化させた後に前記モールドとの引き離しを行うことによりパターンを形成するパターン形成装置であって、前記モールドを保持するためのモールド保持部と、前記転写基板を保持するための基板保持部と、前記転写基板上に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成するための液滴供給部と、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定し、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定し、前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、かつ前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定し、該供給位置及び供給回数で前記被転写材料を滴下するように少なくとも前記液滴供給部を制御する制御部とを有する前記パターン形成装置を制御する前記制御部のコンピュータ上で動作するような構成とした。The program for pattern formation of the present invention determines a unit transfer area defining step of defining a transfer target area of a transfer substrate into a plurality of unit transfer areas, and determines an amount of transfer material required for each of the plurality of unit transfer areas. A transfer material amount determination step, a drop number determination step of determining a total drop number of transfer material to be dropped in each of the plurality of unit transfer regions, and the transfer destination disposed in each of the plurality of unit transfer regions A contact order determining step of determining first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer areas, and a contact order determining step for contacting the droplets of the transfer material and the mold; A supply position of the transfer material to be dropped onto each of the plurality of droplets, and a droplet supply position and number determination step of determining the number of times of supply for dropping the transfer material onto the respective supply positions. In the unit transfer area defining step, when the minimum supply pitch of the material to be transferred is P, an area which is α times (α is 1 or more) an area of a square of P side and whose outer peripheral shape is rectangular The mold is set as the unit transfer region, and the mold having a concavo-convex structure is brought into contact with the droplets of the transfer target material disposed in the transfer target region of the transfer substrate, whereby the transfer substrate and the mold And a pattern forming apparatus for forming a pattern by forming the material to be transferred layer by developing the droplets between the layers and curing the layer to be transferred, and separating the material layer from the mold. A mold holding unit for holding a mold, a substrate holding unit for holding the transfer substrate, and a droplet for forming the droplet by dropping the material to be transferred onto the transfer substrate A feed unit and the transfer target region of the transfer substrate are defined in a plurality of unit transfer regions, and the order of contact with which the droplet and the mold are placed in each of the plurality of unit transfer regions is the unit transfer The first to Nth (N is an integer of 2 or more) are determined for each region, and the volume of one droplet in the unit transfer region having the same contact order is the same, and The volume of one of the droplets disposed in the Kth (K is an integer from 1 to (N-1)) unit transfer region in contact order is disposed in the (K + 1) th unit transfer region The supply position and the number of times of supply of the material to be transferred in the unit transfer area are determined so as to be larger than the volume of one droplet, and at least the material to be transferred is dropped at the supply position and number of times of supply. Control the droplet supply unit Was such that operational configuration on the controller of the computer that controls the patterning device and a control unit.
本発明の他の態様として、前記接触順位決定ステップでは、前記接触順位が前記第(K+1)番目の前記単位転写領域が、前記第K番目の前記単位転写領域よりも外側に位置するように前記接触順位を決定するような構成とした。 As another aspect of the present invention, in the contact order determination step, the (K + 1) th unit transfer area in the contact order is positioned outside the Kth unit transfer area. It was configured to determine the contact order.
本発明は、インプリント方法を用いたパターン形成におけるモールドの凹凸構造への気泡の閉じ込めを簡便に抑制することができ、安定したパターン形成が可能である。 According to the present invention, the confinement of air bubbles in the concavo-convex structure of the mold in pattern formation using the imprint method can be easily suppressed, and stable pattern formation is possible.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The drawings are schematic or conceptual, and the dimensions of the respective members, the ratio of the sizes among the members, and the like are not necessarily the same as the actual ones, and are the same members or the like. Even in some cases, the dimensions and ratios may differ depending on the drawings.
[パターン形成方法]
本発明のパターン形成方法は、転写基板の被転写領域に被転写材料の液滴を供給する液滴供給工程と、凹凸構造を備えるモールドと転写基板とを近接させることによりモールドと液滴とを接触させ、これにより転写基板とモールドとの間に液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程と、この被転写材料層を硬化させる硬化工程と、硬化させた被転写材料層とモールドとの引き離しを行う離型工程を有するものである。
本発明のパターン形成方法では、液滴供給工程に前に、使用する転写基板の被転写領域を、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)までのN種の接触領域に画定する接触領域画定工程を有する。
[Pattern formation method]
In the pattern forming method of the present invention, a droplet supplying step of supplying droplets of a material to be transferred to a region to be transferred of a transfer substrate, a mold having a concavo-convex structure and a transfer substrate are brought close to each other. A contact step of bringing a droplet into contact between the transfer substrate and the mold to form a transferred material layer, a curing step of curing the transferred material layer, and a cured transferred material layer It has a mold release process which performs separation with a mold.
In the pattern forming method of the present invention, the transfer substrate of the transfer substrate to be used has a first to Nth order (where N is an integer of 2 or more) in which the droplet and the mold come into contact with each other. Defining the contact area defining step up to N types of contact areas).
図1〜図5を参照して、本発明のパターン形成方法の一実施形態について説明する。
図1は、N=2の場合を例とする転写基板の被転写領域に画定された接触領域を説明するための部分平面図である。図1において、転写基板11の一の平面11aには、正方形状の被転写領域12(外周を二点鎖線で示している)が設定されており、この被転写領域12には、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目である接触領域A1(外周を一点鎖線で示している)と、接触する順位が第2番目である接触領域A2の2種の接触領域が画定されている。図示のように、接触する順位が第2番目である接触領域A2は、接触する順位が第1番目である接触領域A1よりも外側に位置している。このような接触順位が第1番目の接触領域A1、第2番目の接触領域A2の平面視形状、面積、位置は、例えば、接触領域から被転写領域12の外周までの距離、モールドと転写基板11との間隙における液滴の濡れ広がりの方向、速さ等を指標として画定することができる。モールドと転写基板11との間隙における液滴の濡れ広がりの方向、速さは、例えば、モールドの凹凸構造のパターンの形状(例えば、ライン/スペース形状、ドット形状、ホール形状等)、パターンの寸法(例えば、凹部の深さ、幅等)、使用する被転写材料の濡れ性、転写基板やモールドの材質、表面状態を考慮して検討することができる。
One embodiment of the pattern formation method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
FIG. 1 is a partial plan view for illustrating a contact area defined in a transfer target area of a transfer substrate in the case of N = 2. In FIG. 1, a square to-be-transferred area 12 (the outer periphery is shown by a two-dot chain line) is set on one
使用する転写基板11の材質は、例えば、石英やソーダライムガラス、ホウ珪酸ガラス等のガラス、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基板、あるいは、これらの材料の任意の組み合わせからなる複合材料基板であってよい。また、例えば、半導体やディスプレイ等に用いられる微細配線や、フォトニック結晶構造、光導波路、ホログラフィのような光学的構造等の所望のパターン構造物が形成されたものであってもよい。
The material of the
次に、本発明のパターン形成方法における液滴供給工程では、上記の接触領域画定工程において画定した接触する順位が第1番目である接触領域A1、接触する順位が第2番目である接触領域A2において、それぞれ供給が必要な被転写材料量を決定する。この被転写材料量は、対象となる接触領域に対応するモールドの領域内に存在する凹凸構造の凹部の容積と、モールドと転写基板11との間に生じる残膜の厚みの設定値と接触領域の面積の値との積である体積と、に基づいて決定することができる。例えば、接触領域A1に対応するモールドの領域内に存在する凹凸構造の凹部の容積がV1Mであり、モールドと転写基板11との間に生じる残膜の厚みの設定値と接触領域A1の面積の値との積である体積がV1Gであるときに、両者の和(V1M+V1G)を接触領域A1に供給する被転写材料量とすることができる。同様に、接触領域A2に対応するモールドの領域内に存在する凹凸構造の凹部の容積V2Mと、モールドと転写基板11との間に生じる残膜の厚みの設定値と接触領域A2の面積の値との積である体積V2Gとの和(V2M+V2G)を、接触領域A2に供給する被転写材料量とすることができる。さらに、被転写領域12に液滴として供給されてからモールドと接触するまでの液滴からの揮発量を上記のように決定した接触領域A1に供給する被転写材料量、接触領域A2に供給する被転写材料量に加える補正を行って、最終的な被転写材料量を決定してもよい。
Next, in the droplet supply step in the pattern formation method of the present invention, the contact area A1 having the first contact order defined in the contact area definition process described above, and the contact area A2 having the second contact order In the above, each determines the amount of transferred material that needs to be supplied. The transferred material amount is determined by the volume of the concave portion of the concavo-convex structure present in the area of the mold corresponding to the target contact area, the setting value of the thickness of the residual film generated between the mold and the
図2は、図1に示されるように画定された接触する順位が第1番目である接触領域A1と、接触する順位が第2番目である接触領域A2への被転写材料の液滴供給の例を示す図であり、図2(A)は平面図、図2(B)は図2(A)のI−I線における縦断面図である。尚、この図2では、単位面積当りの被転写材料量が、接触領域A1と接触領域A2とにおいて同じである場合を例としている。図2(A)に示される例では、鎖線で囲まれた1個の領域の面積を単位面積としており、接触領域A1は4個の単位面積からなり、接触領域A2は32個の単位面積からなる例としている。
液滴供給工程では、上記のように決定された接触領域A1と接触領域A2に供給が必要な被転写材料量に基づいて、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目から第N番目までのN種の接触領域において、接触する順位が同じである接触領域における一の液滴の体積が同じものとなり、かつ、順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の接触領域における一の液滴の体積が、第(K+1)番目の接触領域における一の液滴の体積よりも大きくなるように、被転写材料の液滴を供給する。ここで、「一の液滴」とは、他の液滴から独立している液滴のことである。
FIG. 2 shows the contact area A1 having the first order of contact defined as shown in FIG. 1 and the droplet supply of the material to be transferred onto the contact area A2 having the second order of contact. It is a figure which shows an example, FIG. 2 (A) is a top view, FIG. 2 (B) is a longitudinal cross-sectional view in the II line of FIG. 2 (A). In FIG. 2, the case where the amount of transferred material per unit area is the same in the contact area A1 and the contact area A2 is taken as an example. In the example shown in FIG. 2A, the area of one region surrounded by a chain line is a unit area, the contact area A1 is composed of four unit areas, and the contact area A2 is composed of 32 unit areas. Example.
In the droplet supply step, the first to N-th order in which the droplet and the mold come in contact with each other is determined based on the contact area A1 determined as described above and the transfer target material amount required to be supplied to the contact area A2. In the N contact areas up to, the volume of one droplet in the contact areas having the same order of contact is the same, and the order is the K-th (K is an integer of 1 to (N-1)) The droplet of the material to be transferred is supplied such that the volume of one droplet in the contact area is larger than the volume of one droplet in the (K + 1) th contact area. Here, "a droplet" is a droplet that is independent of other droplets.
図2に示される例では、図示しないインクジェットヘッドから被転写材料の液滴が供給されることにより、接触領域A1に複数の液滴21aが均等な配置となるように形成され、また、接触領域A2に複数の液滴21bが均等な配置となるように形成される。尚、図2では、図面が煩雑となることを避けるために、接触領域A2の32個の単位面積の中で一部の単位面積に液滴21bを示している。
接触領域A1に形成される液滴21aは、接触領域A1における一の液滴であり、各液滴21aは体積が同じである。また、接触領域A2に形成される液滴21bは、接触領域A2における一の液滴であり、各液滴21bは体積が同じである。さらに、接触領域A1に形成される一の液滴21aの体積は、接触領域A2に形成される一の液滴21bの体積の略整数倍である。上述のように、この図2では、単位面積当りの被転写材料量が、接触領域A1と接触領域A2とにおいて同じである場合を例としており、図2(A)では、便宜的に、一の液滴21aの体積が一の液滴21bの体積の16倍としている。したがって、接触領域A1に1個の一の液滴21aが供給されるのに対して、接触領域A2では16個の一の液滴21bが供給される。尚、図2では、液滴21a、液滴21bの均等な配置が、正方格子の交点に位置するような配置であるが、均等な配置はこれに限定されるものではなく、例えば、所定のピッチで六方最密となるような配置等であってもよい。
In the example shown in FIG. 2, by supplying droplets of the material to be transferred from an inkjet head (not shown), the plurality of
The
本発明のパターン形成方法の液滴供給工程では、転写基板11の被転写領域12に供給する被転写材料の1滴の液滴の体積を一定とし、液滴とモールドとが接触する順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の接触領域における一の液滴を形成するための液滴供給回数が、第(K+1)番目の接触領域における一の液滴を形成するための液滴供給回数よりも多くなるようにすることが好ましい。したがって、図2に示される例では、インクジェットヘッドから吐出される1滴の液滴の体積が一定であり、x滴(xは1以上の整数)の液滴の体積が、一の液滴21bの体積と同じ場合、接触領域A2に一の液滴21bを形成するためには、同一箇所にx滴の液滴を供給する。また、接触領域A1に一の液滴21aを形成するためには、同一箇所にx滴の16倍の数の液滴を供給することとなる。尚、インクジェットヘッドから同一箇所に液滴を供給するとは、座標上で同じ座標に液滴を供給する厳密な場合を意味することは勿論であるが、本発明では、インクジェットヘッドを含むパターン形成装置の駆動制御の誤差を許容するものでもある。
このように接触領域A1と接触領域A2に被転写材料の液滴が供給されることにより、接触領域A1における一の液滴21aの高さh1は、接触領域A2における一の液滴21bの高さh2よりも大きいものとなる。
In the droplet supplying step of the pattern forming method of the present invention, the volume of one droplet of the transferred material supplied to the transferred
By supplying the droplets of the material to be transferred to the contact area A1 and the contact area A2 in this manner, the height h1 of one
本発明のパターン形成方法における接触工程では、凹凸構造を備えるモールドと転写基板とを近接させることによりモールドと液滴とを接触させ、これにより転写基板とモールドとの間に液滴を展開して被転写材料層を形成する。図3は、本発明のパターン形成方法における接触工程を説明するための図である。尚、図3では、モールドが備える凹凸構造は省略している。
図3に示されるように、接触領域A1における一の液滴21aの高さh1よりも間隙Gが小さくなるようにモールド1と転写基板11とを近接することにより、まず、液滴21aがモールド1と接触する(図3(A))。さらにモールド1と転写基板11とを近接させることにより間隙Gを小さくし、これにより接触領域A1に供給された液滴21aが押し潰される(図3(B))。図4は、この状態を示す図2(A)相当の平面であり、モールドは省略している。
In the contact step in the pattern formation method of the present invention, the mold and the transfer substrate are brought close to each other by bringing the mold and the transfer substrate into contact with each other, thereby spreading the droplet between the transfer substrate and the mold. A transfer material layer is formed. FIG. 3 is a figure for demonstrating the contact process in the pattern formation method of this invention. In addition, the uneven structure with which a mold is equipped is abbreviate | omitted in FIG.
As shown in FIG. 3, by bringing the
さらにモールド1と転写基板11とを近接させることにより間隙Gを小さくし、これによりモールド1と転写基板11との間隙において作用する毛細管力により、接触領域A1内を液滴21aが展開し、モールド1の凹凸構造内への液滴の充填が行われる(図3(C))。図5は、この状態を示す図2(A)相当の平面であり、モールドは省略している。図5では、液滴の展開により形成されつつある被転写材料層21に斜線を付して示している。そして、モールド1と転写基板11が、接触領域A2における一の液滴21bの高さh2よりも間隔Gが小さくなるような所定位置まで近接することにより、液滴21bがモールド1と接触し、接触領域A2におけるモールド1の凹凸構造内への液滴の充填が行われ、転写基板11とモールド1との間に被転写材料層21が形成される(図3(D))。このような転写基板11とモールド1との間での液滴の展開では、仮に気泡が存在したとしても、接触領域A1から接触領域A2に向かう液滴の展開により、気泡は被転写領域12の周縁方向へ運ばれ、接触領域A2における液滴の展開が完了するとともに被転写領域12から排除される。
Further, the gap G is reduced by bringing the
使用するモールド1は、インプリントにより形成するパターンに応じた凹凸構造を備えるものであればよい。また、モールド1の材質は、使用する被転写材料が光硬化性である場合には、これらを硬化させるための照射光が透過可能な材料を用いることができ、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類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。また、使用する被転写材料が光硬化性ではない場合や、転写基板11側から被転写材料を硬化させるための光を照射可能である場合には、モールド1は光透過性を具備しなくてもよく、上記の材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)等の炭素材料、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。
The
本発明のパターン形成方法における硬化工程では、被転写材料層21を硬化させる。この硬化工程では、使用する被転写材料が光硬化性樹脂であれば、モールド1側から光照射を行うことにより被転写材料層21を硬化させることができる。また、転写基板11が光透過性の材料からなる場合、転写基板11側から光照射を行ってもよく、また、転写基板11とモールド1の両側から光照射を行ってもよい。一方、使用する被転写材料が熱硬化性樹脂であれば、被転写材料層21に対して加熱処理を施すことにより硬化させることができる。
本発明のパターン形成方法における離型工程では、硬化させた被転写材料層21とモールド1を引き離し、転写基板11上にパターン構造体を位置させた状態として、パターン形成が完了する。また、上記のように形成したパターン構造体を介して転写基板11をエッチングすることにより、モールド1が有する凹凸構造が逆転したパターン構造体を転写基板11に形成してもよい。さらに、本発明では、このようにエッチングでパターン構造体が形成された転写基板11をレプリカモールドとして使用し、上記のように、凹凸構造を備えたパターン形成を行うこともできる。
In the curing step in the pattern formation method of the present invention, the transferred
In the mold release step in the pattern formation method of the present invention, pattern formation is completed in a state where the cured
次に、図6〜図10を参照して、本発明のパターン形成方法の他の実施形態について説明する。
図6は、本発明のパターン形成方法の接触領域画定工程において転写基板の被転写領域に画定された接触領域の他の例を説明するための部分平面図であり、N=2の場合を例とするものである。図6において、転写基板41の一の平面41aに設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)には、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目である接触領域A1(外周を一点鎖線で示している)と、接触する順位が第2番目である接触領域A2の2種の接触領域が画定されている。図示のように、接触する順位が第2番目である接触領域A2は、接触する順位が第1番目である接触領域A1よりも外側に位置している。液滴とモールドとが接触する順位が異なる接触領域A1と接触領域A2の画定は、上述の図1に示される例と同様に、例えば、接触領域から被転写領域42の外周までの距離、モールドと転写基板41との間隙における液滴の濡れ広がりの方向、速さ等を指標として行うことができる。
尚、使用する転写基板41の材質は、上述の転写基板11の材質と同様とすることができる。
Next, another embodiment of the pattern forming method of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 6 is a partial plan view for explaining another example of the contact area defined in the transfer target area of the transfer substrate in the contact area definition step of the patterning method of the present invention, where N = 2 It is said that. In FIG. 6, in the square transfer target region 42 (the outer periphery is indicated by a two-dot chain line) set on one
The material of the
次に、液滴供給工程では、接触する順位が第1番目である接触領域A1、接触する順位が第2番目である接触領域A2において、それぞれ供給が必要な被転写材料量を決定する。この被転写材料量の決定は、上述の実施形態と同様に行うことができる。上記の図6に示される例では、同じ接触順位の接触領域において、接触領域の単位面積当りで供給が必要とされる被転写材料量が異なる場合を例としている。すなわち、接触領域A1は、単位面積当りの被転写材料の必要量が多い接触領域A1−1と、単位面積当りの被転写材料の必要量が少ない接触領域A1−2に区分され、便宜的に、接触領域A1−1の被転写材料量を、接触領域A1−2の被転写材料量の4倍とする。接触領域A1−1と接触領域A1−2の境界は、三点鎖線で示している。また、接触領域A2は、単位面積当りの被転写材料の必要量が多い接触領域A2−1と、単位面積当りの被転写材料の必要量が少ない接触領域A2−2に区分され、便宜的に、接触領域A2−1の被転写材料量を、接触領域A2−2の被転写材料量の4倍とする。接触領域A2−1と接触領域A2−2の境界も、三点鎖線で示している。したがって、図6において、三点鎖線で区分された左側の領域(接触領域A1−1と接触領域A2−1)の被転写材料量は、三点鎖線で区分された右側の領域(接触領域A1−2と接触領域A2−2)の被転写材料量の4倍となる。但し、図6において、三点鎖線で区分された左側に位置し、接触順位が異なる接触領域A1−1と接触領域A2−1は、単位面積当りの被転写材料の必要量が同じであり、また、三点鎖線で区分された右側に位置し、接触順位が異なる接触領域A1−2と接触領域A2−2は、単位面積当りの被転写材料の必要量が同じものとする。 Next, in the droplet supply step, in the contact area A1 having the first order of contact and the contact area A2 having the second order of contact, the amount of transferred material that needs to be supplied is determined. The determination of the amount of material to be transferred can be performed in the same manner as in the above-described embodiment. In the example shown in FIG. 6 described above, the case where the amount of transferred material required to be supplied per unit area of the contact area is different in the contact area of the same contact order is taken as an example. That is, the contact area A1 is divided into a contact area A1-1 in which the required amount of transferred material per unit area is large and a contact area A1-2 in which the required amount of transferred material per unit area is small. The amount of transferred material in the contact area A1-1 is set to four times the amount of transferred material in the contact area A1-2. The boundary between the contact area A1-1 and the contact area A1-2 is indicated by a three-dot chain line. The contact area A2 is divided into a contact area A2-1 in which the required amount of transferred material per unit area is large, and a contact area A2-2 in which the required amount of transferred material per unit area is small. The amount of transferred material in the contact area A2-1 is set to four times the amount of transferred material in the contact area A2-2. The boundary between the contact area A2-1 and the contact area A2-2 is also indicated by a three-dot chain line. Therefore, in FIG. 6, the transferred material amount of the left area (contact area A1-1 and contact area A2-1) divided by the three-dot chain line is the right area (contact area A1 divided by the three-dot chain line). -2 and 4 times the transferred material amount of the contact area A2-2). However, in FIG. 6, the contact area A1-1 and the contact area A2-1, which are located on the left side divided by the three-dot chain line and have different contact orders, have the same necessary amount of transferred material per unit area, Further, in the contact area A1-2 and the contact area A2-2 located on the right side divided by the three-dot chain line and having different contact orders, the necessary amount of the transferred material per unit area is the same.
図7は、図6に示されるように画定された接触する順位が第1番目である接触領域A1と、接触する順位が第2番目である接触領域A2への被転写材料の液滴供給の例を示す図であり、図7(A)は平面図、図7(B)は図7(A)のII−II線における縦断面図である。図7(A)では、鎖線で囲まれた1個の領域の面積を単位面積としており、接触領域A1は4個の単位面積からなり、接触領域A2は12個の単位面積からなる例としている。液滴供給工程では、上記のように決定された接触領域A1と接触領域A2に供給が必要な被転写材料量、および、単位面積当りの被転写材料の必要量に基づいて、接触する順位が同じ接触領域における一の液滴の体積が同じであり、かつ、順位が第1番目の接触領域A1−1,A1−2における一の液滴の体積が、第2番目の接触領域A2−1,A2−2における一の液滴の体積よりも大きくなるように、被転写材料の液滴を供給する。 FIG. 7 shows the contact area A1 having the first order of contact defined as shown in FIG. 6 and the drop supply of the material to be transferred to the contact area A2 having the second order of contact. It is a figure which shows an example, FIG. 7 (A) is a top view, FIG. 7 (B) is a longitudinal cross-sectional view in the II-II line of FIG. 7 (A). In FIG. 7A, the area of one region surrounded by a chain line is taken as a unit area, the contact area A1 consists of four unit areas, and the contact area A2 consists of 12 unit areas. . In the droplet supply step, the order of contact is based on the amount of transferred material that needs to be supplied to the contact area A1 and the contact area A2 determined as described above, and the required amount of transferred material per unit area. The volume of one droplet in the same contact area is the same, and the volume of one droplet in the first contact area A1-1, A1-2 is the second contact area A2-1. , A2-2 to supply a droplet of the transfer material so as to be larger than the volume of one droplet.
図7に示される例では、図示しないインクジェットヘッドから被転写材料の液滴を供給することにより、接触領域A1−1に複数の液滴51aが均等な配置となるように形成され、接触領域A1−2にも複数の液滴51aが均等な配置となるように形成される。また、図示しないインクジェットヘッドから被転写材料の液滴を供給することにより、接触領域A2−1に複数の液滴51bが均等な配置となるように形成され、接触領域A2−2にも複数の液滴51bが均等な配置となるように形成される。接触領域A1−1,A1−2に形成される一の液滴51aの体積は、接触領域A2−1,A2−2に供給される一の液滴51bの体積の略整数倍であり、図7では一の液滴51aの体積が一の液滴51bの体積の16倍である例を示している。尚、図7(A)では、図面が煩雑となることを避けるために、接触領域A2−1,A2−2の12個の単位面積の中で一部の単位面積に液滴51bを示している。また、図7では、接触領域A1−1における液滴51aの均等な配置、接触領域A2−1、接触領域A2−2における液滴51bの均等な配置が、正方格子の交点に位置するような配置であるが、均等な配置はこれに限定されるものではなく、例えば、所定のピッチで六方最密となるような配置等であってもよい。
In the example shown in FIG. 7, by supplying droplets of the material to be transferred from an inkjet head (not shown), the plurality of
接触領域A1−1,A1−2に形成される液滴51aは、接触領域A1における一の液滴であり、各液滴51aは体積が同じである。そして、上記のように、接触領域A1−1の被転写材料量を、接触領域A1−2の被転写材料量の4倍としているので、図7では、便宜的に、接触領域A1−1では単位面積当り4個の液滴51aを供給し、接触領域A1−2では単位面積当り1個の液滴51aを供給する例として記載している。
また、接触領域A2−1,A2−2に形成される液滴51bは、接触領域A2における一の液滴であり、各液滴51bは体積が同じである。そして、上記のように、接触領域A2−1の被転写材料量を、接触領域A2−2の被転写材料量の4倍としているので、図7では、便宜的に、接触領域A2−1では単位面積当り64個の液滴51bを供給し、接触領域A2−2では単位面積当り16個の液滴51bを供給する例として記載している。
The
Further, the
インクジェットヘッドから吐出される1滴の液滴の体積は、一定であることが好ましい。この場合、図7に示される例では、x滴(xは1以上の整数)の液滴の体積が、一の液滴51bの体積と同じとなり、接触領域A2−1,A2−2に一の液滴51bを形成するためには、同一箇所にx滴の液滴を供給する。また、接触領域A1−1,A1−2に一の液滴51aを形成するためには、同一箇所にx滴の16倍の数の液滴を供給することとなる。
このように接触領域A1−1,A1−2と接触領域A2−1,A2−2に被転写材料の液滴が供給されることにより、接触領域A1−1,A1−2における一の液滴51aの高さh1は、接触領域A2−1,A2−2における一の液滴51bの高さh2よりも大きいものとなる。
The volume of one droplet ejected from the inkjet head is preferably constant. In this case, in the example shown in FIG. 7, the volume of the droplet of x droplets (x is an integer of 1 or more) is the same as the volume of one
Thus, by supplying the droplets of the material to be transferred to the contact areas A1-1 and A1-2 and the contact areas A2-1 and A2-2, one droplet in the contact areas A1-1 and A1-2 is provided. The height h1 of 51a is larger than the height h2 of one
図8は、液滴供給工程にて被転写材料の液滴が供給された後の転写基板とモールドとを近接させることによりモールドと液滴とを接触させ、これにより転写基板とモールドとの間に液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程を説明するための図である。尚、図8では、モールドが備える凹凸構造は省略している。
図8に示されるように、接触領域A1−1,A1−2における一の液滴21aの高さh1よりも間隙Gが小さくなるようにモールド31と転写基板41とを近接することにより、まず、液滴51aがモールド31と接触する(図8(A))。使用するモールド31は、インプリントにより形成するパターンに応じて凹凸構造を備えるものであればよく、モールド31の材質は、上述のモールド1と同様とすることができる。
In FIG. 8, the mold and the droplet are brought into contact by bringing the transfer substrate and the mold close to each other after the droplet of the material to be transferred is supplied in the droplet supply step, whereby the space between the transfer substrate and the mold is obtained. FIG. 6 is a view for explaining a contacting step of developing a droplet on the surface of the substrate to form a transferred material layer. In addition, the uneven structure with which a mold is equipped is abbreviate | omitted in FIG.
As shown in FIG. 8, the
さらにモールド31と転写基板41とを近接させることにより間隙Gを小さくし、これにより接触領域A1に供給された液滴51aを押し潰す(図8(B))。図9は、この状態を示す図7(A)相当の平面であり、モールドは省略している。さらにモールド31と転写基板41とを近接させることにより間隙Gを小さくし、これによりモールド31と転写基板41との間隙において作用する毛細管力により、接触領域A1(接触領域A1−1および接触領域A1−2)内に液滴51aが展開し、モールド31の凹凸構造内への液滴の充填が行われる(図8(C))。図10は、この状態を示す図7(A)相当の平面であり、モールドは省略している。図10では、液滴の展開により形成されつつある被転写材料層51に斜線を付して示している。そして、モールド31と転写基板41が、接触領域A2における一の液滴51bの高さh2よりも間隔Gが小さくなるような所定位置まで近接することにより、液滴51bがモールド31と接触し、接触領域A2(接触領域A2−1および接触領域A2−2)におけるモールド31の凹凸構造内への液滴の充填が行われ、転写基板41とモールド31との間に被転写材料層51が形成される(図8(D))。このような転写基板41とモールド31との間での液滴の展開において、仮に気泡が存在したとしても、接触領域A1から接触領域A2に向かう液滴の展開により、気泡は被転写領域42の周縁方向へ運ばれ、接触領域A2における液滴の展開が完了するとともに被転写領域42から排除される。
Further, the gap G is made smaller by bringing the
このような接触工程の後に、上述の硬化工程と同様に、被転写材料層51を硬化させる。その後、上述の離型工程と同様に、硬化させた被転写材料層51とモールド31を引き離し、転写基板41上にパターン構造体を位置させた状態として、パターン形成が完了する。また、上記のように形成したパターン構造体を介して転写基板41をエッチングすることにより、モールド31が有する凹凸構造が逆転したパターン構造体を転写基板41に形成してもよい。さらに、本発明では、このようにエッチングでパターン構造体が形成された転写基板41をレプリカモールドとして使用し、上記のように、凹凸構造を備えたパターン形成を行うこともできる。
上述のような本発明のパターン形成方法は、接触する順位が第1番目の接触領域から第N番目(Nは2以上の整数)の接触領域へ、この順序で液滴とモールドとを接触させるので、転写基板とモールドとの間隙への被転写材料の液滴の展開において、気泡の閉じ込めを確実に阻止することができる。これにより、転写基板の外周域に気泡の閉じ込め防止を目的とした凹凸パターンを設ける必要がなく、製品設計の制約を受けることがない。また、モールドを湾曲させるような専用のパターン形成装置が不要であり、パターン形成のコストの低減が可能である。
After the contact step, the
According to the patterning method of the present invention as described above, the droplet and the mold are brought into contact in this order from the first contact area to the Nth (N is an integer of 2 or more) contact areas in order of contact Therefore, in the development of the droplets of the material to be transferred in the gap between the transfer substrate and the mold, the air bubble can be reliably prevented from being trapped. As a result, it is not necessary to provide a concavo-convex pattern for the purpose of prevention of air bubble confinement in the outer peripheral area of the transfer substrate, and there is no restriction on product design. In addition, a dedicated patterning device that curves the mold is not necessary, and the cost of patterning can be reduced.
上述のパターン形成方法の実施形態は例示であり、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
例えば、本発明のパターン形成方法の接触領域画定工程において転写基板の被転写領域に画定する接触領域は3種以上であってもよい。図11に示される例では、転写基板61の一の平面61aに設定された被転写領域62(外周を三点鎖線で示している)に、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目である接触領域A1(外周を一点鎖線で示している)、接触する順位が第2番目である接触領域A2(外周を二点鎖線で示している)、接触する順位が第3番目である接触領域A3の3種の接触領域が画定されている。この場合も、接触する順位が第2番目である接触領域A2は、接触する順位が第1番目である接触領域A1よりも外側に位置し、接触する順位が第3番目である接触領域A3は、接触する順位が第2番目である接触領域A2よりも外側に位置している。
The embodiments of the pattern formation method described above are exemplary, and the present invention is not limited to these embodiments.
For example, three or more types of contact areas may be defined in the transfer target area of the transfer substrate in the contact area definition step of the patterning method of the present invention. In the example shown in FIG. 11, the order in which the droplet and the mold come in contact with the transferred region 62 (the outer periphery is indicated by a three-dot chain line) set on one
また、本発明のパターン形成方法の接触領域画定工程において転写基板の被転写領域に画定する第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)までの各接触領域の外周形状の中心は、使用するモールドが有する凹凸構造のパターン形状等を考慮して、一致しないものであってもよい。図12に示される例では、転写基板71の一の平面71aに設定された被転写領域72(外周を二点鎖線で示している)に、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目である接触領域A1(外周を一点鎖線で示している)、接触する順位が第2番目である接触領域A2が画定されており、接触領域A1の外周形状の中心C1と、接触領域A2の外周形状の中心C2は一致していない。
さらに、被転写領域12,42,62,72の外周形状は正方形状であるが、これに限定されるものではなく、また、各接触領域の外周形状も正方形状に限定されるものでなく、例えば、長方形、菱形、楕円形、円形、これらの任意の組み合わせ等の形状であってもよい。
Further, the center of the outer peripheral shape of each of the first to Nth (N is an integer of 2 or more) defined in the transferred area of the transfer substrate in the contact area defining step of the pattern forming method of the present invention is In consideration of the pattern shape and the like of the concavo-convex structure of the mold to be used, they may not match. In the example shown in FIG. 12, the order in which the droplet and the mold come in contact with the transferred region 72 (the outer periphery is indicated by a two-dot chain line) set in one
Furthermore, although the outer peripheral shape of the transferred
[パターン形成装置およびパターン形成用プログラム]
本発明のパターン形成装置は、転写基板の被転写領域に被転写材料の液滴を供給し、次いで、凹凸構造を備えるモールドと転写基板とを近接させることによりモールドと液滴とを接触させ、これにより転写基板とモールドとの間に液滴を展開して被転写材料層を形成し、この被転写材料層を硬化させた後にモールドとの引き離しを行い、これにより転写基板上にパターンを形成するパターン形成装置である。
[Pattern Forming Apparatus and Pattern Forming Program]
The pattern forming apparatus of the present invention supplies droplets of a material to be transferred to a region to be transferred of a transfer substrate, and then brings the mold and the droplets into contact by bringing a mold having a concavo-convex structure and the transfer substrate close to each other. As a result, droplets are developed between the transfer substrate and the mold to form a transferred material layer, and after curing the transferred material layer, separation from the mold is performed to form a pattern on the transfer substrate. Pattern forming apparatus.
図13は、本発明のパターン形成装置の一実施形態の実施形態を示す概略側面図であり、図14は、図13に示されるパターン形成装置の概略平面図である。図13、図14において、本発明のパターン形成装置81は、モールドを保持するためのモールド保持部82と、転写基板を保持するための基板保持部84と、転写基板上に被転写材料の液滴を供給するための液滴供給部87と、モールド保持部82、基板保持部84および液滴供給部87を制御する制御部88と、を備えている。尚、この図13および図14は、上述のモールド31および転写基板41を使用する例としている。
FIG. 13 is a schematic side view showing an embodiment of an embodiment of the patterning device of the present invention, and FIG. 14 is a schematic plan view of the patterning device shown in FIG. 13 and 14, the
(モールド保持部82)
パターン形成装置81を構成するモールド保持部82は、モールド31を保持するものであり、モールド31の保持機構は、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構、静電気による保持機構等であってよく、保持機構には特に制限はない。また、モールド保持部82は、昇降機構83により図示の矢印Z方向で昇降可能とされていてもよい。このようなモールド保持部82の上方には、被成形樹脂として光硬化性樹脂を使用した場合の樹脂硬化のための図示しない光源、光学系が配設されていてもよい。
(Mold holding portion 82)
The
(基板保持部84)
パターン形成装置81を構成する基板保持部84は、インプリント用の転写基板41を保持するものであり、転写基板41の保持機構は、例えば、吸引による保持機構、機械挟持による保持機構、静電気による保持機構等であってよく、保持機構には特に制限はない。この基板保持部84は、水平駆動機構86によってXYステージ85上を水平面内で移動可能とされている。尚、図13では、基板保持部84は液滴供給位置にあり、XYステージ85上を水平面内で移動させることにより、モールド保持部82下方の転写位置に移動可能である。
(Substrate holder 84)
The
(液滴供給部87)
パターン形成装置81を構成する液滴供給部87は、基板保持部84に保持された転写基板41上に被転写材料の液滴を供給するものであり、インクジェット装置(図示例ではインクジェットヘッド87aのみを示している)を備えている。液滴供給部87が備えるインクジェット装置は、基板保持部84に保持された転写基板41上に被転写材料の液滴を供給するためのインクジェットヘッド87aの所望の動作、例えば、XYステージ85の水平面に平行な面内での往復動作等を可能とする駆動部、インクジェットヘッド87aへのインク供給部等を具備している。
(Droplet supply unit 87)
The
(制御部88)
パターン形成装置81を構成する制御部88は、インプリント時の転写基板41に近接する降下位置、転写基板41が移動する際に退避する上昇位置等、所望の位置にモールド31を移動させるために、昇降機構83によるモールド保持部82の矢印Z方向の昇降を制御するものである。また、液滴供給部87からの液滴供給を受ける位置、インプリント時のモールド保持部82下方の転写位置等、所望の位置に転写基板41を移動させるために、水平駆動機構86による基板保持部84のXYステージ85上での移動を制御するものである。さらに、液滴供給部87が備えるインクジェット装置による液滴供給を制御するものである。このような制御部88は、例えば、コンピュータであり、プログラム格納部(図示せず)を有しており、上記のような制御を実行するプログラムが格納されている。このプログラムは、例えば、ハードディスク(HD)、コンパクトディスク(CD)、DVD、フラッシュメモリ等のコンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録されたものであって、その記録媒体から制御部88にインストールされたものであってもよい。
(Control unit 88)
The
この制御部88における液滴供給部87の制御では、制御部88は、パターン形成用プログラムを実行することにより、転写基板の被転写領域を、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)までのN種の接触領域に画定し、次いで、液滴とモールドとが接触する順位が同じである接触領域における一の液滴の体積が同じものとなり、かつ、順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の接触領域における一の液滴の体積が、第(K+1)番目の接触領域における一の液滴の体積よりも大きくなるように、液滴の供給位置、供給回数を設定する。そして、このように設定した供給位置、供給回数で液滴を供給するように液滴供給部87を制御する。
In the control of the
図15は、制御部88のコンピュータ上で上記のような液滴供給部87の制御を行うための本発明のパターン形成用プログラムの一例を示すフローチャート図である。また、図16〜図21は、上述の図6、図7に示される転写基板41を例として本発明のパターン形成用プログラムを説明するための部分平面図である。
本発明のパターン形成用プログラムでは、転写基板の被転写領域を複数の単位転写領域に画定する(ステップS1)。単位転写領域は、例えば、被転写材料の液滴の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)の面積であって外周形状が矩形である領域として設定することができる。ここで、最小供給ピッチPは、液滴供給部あるいはインクジェット装置等の液滴供給装置の液滴配置の解像度で決定される値であり、液滴供給部あるいは液滴供給装置において、互いに離間して供給することができる液滴間の距離のうち、最小のピッチを意味する。
図16に示される例では、被転写材料の液滴111の最小供給ピッチPが一辺となっている正方形の面積の64倍の面積である正方形(一辺がPの正方形を8行×8列で配列した正方形(α=64))を単位転写領域101としている。そして、この例では、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)は、4行×4列で配列されたU1−1からU4−4までの16個の単位転写領域101に画定されている。図16では、16個の単位転写領域101を鎖線で区画して示しており、図面が煩雑になるのを避けるために、1個の単位転写領域101(U1−1)において、一辺がPの正方形が8行×8列で配列された状態を示している。
FIG. 15 is a flowchart showing an example of the pattern formation program of the present invention for controlling the
In the program for pattern formation of the present invention, the transfer target area of the transfer substrate is defined in a plurality of unit transfer areas (step S1). For example, when the minimum supply pitch of the droplets of the material to be transferred is P, the unit transfer area has an area of α times (α is 1 or more) the area of the square of P on one side, and the outer peripheral shape is rectangular. It can be set as a certain area. Here, the minimum supply pitch P is a value determined by the resolution of the droplet arrangement of the droplet supply unit such as the droplet supply unit or the inkjet device, and is separated from each other in the droplet supply unit or the droplet supply unit. This means the minimum pitch of the distance between droplets that can be supplied.
In the example shown in FIG. 16, the square having an area 64 times the area of the square of which the minimum supply pitch P of the
次に、単位転写領域101毎に、必要な被転写材料量を決定する(ステップS2)。この被転写材料量は、対象となる単位転写領域101に対応するモールド31(図8参照)の領域内に存在する凹凸構造の凹部の容積と、モールド31と転写基板41との間に生じる残膜(図8(D)参照)の厚みの設定値と単位転写領域101の面積の値との積である体積と、に基づいて決定することができる。例えば、対象となる単位転写領域101に対応するモールド31の領域内に存在する凹凸構造の凹部の容積がVMであり、モールド31と転写基板41との間に生じる残膜の厚みの設定値と単位転写領域101の面積の値との積である体積がVGであるときに、両者の和(VM+VG)を、当該単位転写領域101に必要な被転写材料量とすることができる。さらに、単位転写領域101に供給されてからモールドと接触するまでの液滴からの揮発量を、上記のように決定した被転写材料量(VM+VG)に加える補正を行って、最終的な被転写材料量としてもよい。このように16個の単位転写領域101のそれぞれについて被転写材料量が決定される。
Next, the necessary amount of material to be transferred is determined for each unit transfer area 101 (step S2). The amount of material to be transferred is the volume of the concave portion of the concavo-convex structure present in the area of the mold 31 (see FIG. 8) corresponding to the target
図17では、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)の左半分を占める領域Iに位置する8個の単位転写領域101(U1−1,U2−1,U1−2,U2−2,U1−3,U2−3,U1−4,U2−4)において決定された被転写材料量がVIで共通しており、被転写領域42の右半分を占める領域IIに位置する8個の単位転写領域101(U3−1,U4−1,U3−2,U4−2,U3−3,U4−3,U3−4,U4−4)において決定された被転写材料量がVIIで共通しており、被転写材料量VIは被転写材料量VIIの4倍である場合を例としている。尚、図17では、領域Iと領域IIの境界を三点鎖線で示している。
次に、単位転写領域101毎に、供給する被転写材料の液滴の滴下数を決定する(ステップS3)。この滴下数は、対象となる単位転写領域に必要な被転写材料量を、供給する1滴の液滴量で除すことにより決定することができる。上記のように、被転写材料量VIは被転写材料量VIIの4倍であることから、図18に示される例では、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)の左半分を占める領域Iに位置する8個の各単位転写領域101における滴下数を64とし、被転写領域42の右半分を占める領域IIに位置する8個の各単位転写領域101における滴下数を16としている。
In FIG. 17, eight unit transfer regions 101 (U1-1) are located in a region I that occupies the left half of the square transfer region 42 (the outer periphery is indicated by a two-dot chain line) set on the
Next, for each
次いで、単位転写領域101毎に、液滴とモールドとの接触が生じる順位を第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する(ステップS4)。このような接触順位は、対象となる単位転写領域101の中心から最も近い被転写領域42の外周までの距離、モールド31と転写基板41との間隙における液滴の濡れ広がりの方向、速さ、寸法を指標として決定することができる。液滴の濡れ広がりの方向、速さは、モールド31の凹凸構造のパターンの形状(例えば、ライン/スペース形状、ドット形状、ホール形状等)、寸法(例えば、凹部の深さ、幅等)、使用する被転写材料の濡れ性、転写基板やモールドの材質、表面状態を考慮して推定することができる。また、液滴とモールドとが接触する順位が第(K+1)番目(Kは1〜(N−1)の整数)の単位転写領域101が、第K番目の単位転写領域101よりも外側に位置することを指標として、接触順位を決定することができる。ここで、対比する2個の単位転写領域101において、その外周端から被転写領域42の外周端までの距離が小さい方を、外側に位置する単位転写領域とする。
Next, for each
図19は、このように決定されたN=2の場合における接触順位を示す例であり、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)の中央に位置する4個の単位転写領域101(U2−2,U3−2,U2−3,U3−3)が、接触順位第1番目の接触領域A1(外周を一点鎖線で示している)であり、その周囲に位置する12個の単位転写領域101(U1−1,U2−1,U3−1,U4−1,U4−2,U4−3,U1−2,U1−3,U1−4,U2−4,U3−4,U4−4)が、接触順位第2番目の接触領域A2として決定されている。
次に、液滴とモールドとが接触する順位が第N番目の単位転写領域における液滴の供給位置と供給回数を決定する(ステップS5)。このステップでは、複数の液滴が単位転写領域内に均等に分散し、複数の液滴を構成する一の液滴を形成するための液滴の滴下数が最小となるように、被転写材料の液滴の供給位置と供給回数を決定する。接触順位が第N番目の単位転写領域における液滴の滴下数を最小となるように設定するのは、後述する接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の単位転写領域における一の液滴の体積を、第(K+1)番目の単位転写領域における一の液滴の体積よりも大きくなるように設定することを容易とするためであり、また、液滴を単位転写領域内に出来るだけ分散させて供給することにより残膜厚みを均一にするためである。
FIG. 19 is an example showing the contact order in the case of N = 2 determined in this way, and in the case of a square transfer region 42 (the outer periphery is indicated by a two-dot chain line) set on the
Next, the order of contact of the droplet and the mold determines the supply position and the number of times of droplet supply in the Nth unit transfer region (step S5). In this step, the material to be transferred is such that the plurality of droplets are uniformly dispersed in the unit transfer area, and the number of droplets to form one droplet constituting the plurality of droplets is minimized. Determine the position and number of times of droplet supply. The K-th unit (K is an integer from 1 to (N-1)) of the contact order described later is set so as to minimize the number of droplets dropped in the Nth unit transfer region in the contact order. This is to facilitate setting the volume of one droplet in the transfer region to be larger than the volume of one droplet in the (K + 1) th unit transfer region, and also to make a droplet unit The reason is to make the thickness of the remaining film uniform by dispersing and supplying as much as possible in the transfer region.
図20は、接触順位が第2番目(N=2)である単位転写領域において、上記のように決定された液滴の供給位置と供給回数を示す例である。図20において、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)の左半分を占める領域Iに位置する8個の単位転写領域101における被転写材料量は、上記のように共通で被転写材料量=VIであり、1個の単位転写領域101当りの滴下数は64である。この8個の単位転写領域101の中で、被転写領域42の周辺に位置する6個の単位転写領域101(U1−1,U2−1,U1−2,U1−3,U1−4,U2−4)が、上記のように接触順位第2番目の接触領域A2として決定されている。図示例では、これらの接触順位が第2番目である6個の単位転写領域101において、一の液滴を形成するための供給回数が1回であり、1滴で一の液滴が形成される。そして、64滴の供給位置111bは単位転写領域101内に均等に設定されている。尚、図20では、図面が煩雑となることを避けるために、6個の単位転写領域101(U1−1,U2−1,U1−2,U1−3,U1−4,U2−4)の中でU1−4においてのみ64滴の供給位置111bを示している。
FIG. 20 is an example showing the supply position and the number of times of supply of droplets determined as described above in the second transfer unit (N = 2) in which the contact order is the second (N = 2). In FIG. 20, the material to be transferred in eight
一方、図20において、被転写領域42の右半分を占める領域IIに位置する8個の単位転写領域101における被転写材料量は、上記のように共通で被転写材料量=VIIであり、1個の単位転写領域101当りの滴下数は16である。この8個の単位転写領域101の中で、被転写領域42の周辺に位置する6個の単位転写領域101(U3−1,U4−1,U4−2,U4−3,U4−4,U3−4)が、上記のように接触順位第2番目の接触領域A2として決定されている。図示例では、これらの接触順位が第2番目である6個の単位転写領域101において、一の液滴を形成するための供給回数が1回であり、1滴で一の液滴が形成される。そして、16滴の供給位置111bは単位転写領域101内に均等に設定されている。尚、図20では、図面が煩雑となることを避けるために、6個の単位転写領域101(U3−1,U4−1,U4−2,U4−3,U4−4,U3−4)の中でU4−4においてのみ16滴の供給位置を示している。
次に、液滴とモールドとが接触する順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の単位転写領域における液滴の供給位置と供給回数を決定する(ステップS6)。このステップでは、接触する順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の単位転写領域における一の液滴の体積が、第(K+1)番目の単位転写領域における一の液滴の体積よりも大きく、かつ、液滴とモールドとが接触する順位が第K番目の単位転写領域内では一の液滴を形成するための液滴の滴下数が同じで、単位転写領域内に一の液滴が均等に分散するように、被転写材料の液滴の供給位置と供給回数を決定する。
On the other hand, in FIG. 20, the amount of transferred material in the eight
Next, the supply position and the number of times of supply of droplets in the Kth (K is an integer of 1 to (N-1)) unit transfer area in which the droplets and the mold come in contact with each other are determined (step S6). In this step, the volume of one droplet in the Kth (K is an integer from 1 to (N-1)) unit transfer area in contact order is one liquid in the (K + 1) th unit transfer area. Within the unit transfer area, the number of droplets to form one drop is the same in the Kth unit transfer area, which is larger than the drop volume and in which the drop and the mold come in contact order The position and number of times of supply of the droplets of the material to be transferred are determined so that one droplet is evenly dispersed.
図21は、接触順位が第1番目(K=1)である単位転写領域において、上記のように決定された液滴の供給位置と供給回数を示す例である。図21において、転写基板41に設定された正方形状の被転写領域42(外周を二点鎖線で示している)の左半分を占める領域Iに位置する8個の単位転写領域101における被転写材料量は、上記のように共通で被転写材料量=VIであり、1個の単位転写領域101当りの滴下数は64である。この8個の単位転写領域101の中で、被転写領域42の中央寄りに位置する2個の単位転写領域101(U2−2,U2−3)が、上記のように接触順位第1番目の接触領域A1として決定されている。図示例では、これらの接触順位が第1番目である各単位転写領域101において、供給位置111aを単位転写領域101内に均等となるように4箇所設定しており、したがって、1箇所の供給位置111aに16滴が供給されることにより、単位転写領域101内に一の液滴が4個形成される。
FIG. 21 is an example showing the supply position and the number of times of supply of droplets determined as described above in the unit transfer area where the contact order is the first (K = 1). In FIG. 21, the transfer material in eight
一方、図21において、被転写領域42の右半分を占める領域IIに位置する8個の単位転写領域101における被転写材料量は、上記のように共通で被転写材料量=VIIであり、1個の単位転写領域101当りの滴下数は16である。この8個の単位転写領域101の中で、被転写領域42の中央寄りに位置する2個の単位転写領域101(U3−2,U3−3)が、上記のように接触順位第1番目の接触領域A1として決定されている。図示例では、これらの接触順位が第1番目である各単位転写領域101において、供給位置111aを単位転写領域101内の中心に1箇所設定しており、したがって、1箇所の供給位置111aに16滴が供給されることにより、単位転写領域101内に一の液滴が1個形成される。
次いで、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目の単位転写領域における一の液滴の体積が被転写材料量以下かを判断する(ステップS7)。上記のステップS6では、接触する順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の単位転写領域における一の液滴の体積が、第(K+1)番目の単位転写領域における一の液滴の体積よりも多くなるように液滴の供給位置と供給回数が決定される。したがって、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目の単位転写領域に対して決定された液滴の供給位置と供給回数は、この液滴の供給位置と供給回数から算出される一の液滴の体積が、上述のステップS2で決定された単位転写領域における被転写材料量を超えるものとなるおそれがある。このため、ステップS7で、第1番目の単位転写領域における一の液滴の体積が被転写材料量以下であることを確認し、被転写材料量以下ではない(No)と判断された場合、ステップ6に戻り、接触順位が第(N−1)番目の単位転写領域まで遡って液滴の供給位置と供給回数を再度決定する。一方、ステップS7で、第1番目の単位転写領域における一の液滴の体積が被転写材料量以下である(Yes)と判断された場合は、パターン形成用プログラムを終了する。
On the other hand, in FIG. 21, the amount of transferred material in the eight
Subsequently, it is determined whether the volume of one droplet in the first unit transfer area is equal to or less than the amount of the material to be transferred in the order in which the droplet and the mold come into contact (step S7). In step S6 above, the volume of one droplet in the Kth (K is an integer from 1 to (N-1)) unit transfer area in the order of contact is one in the (K + 1) th unit transfer area. The supply position and the number of times of supply of the droplets are determined so as to be greater than the volume of the droplets. Therefore, the supply position and the number of times of supply of the droplets determined for the first unit transfer area in the order of the contact of the droplets and the mold are calculated from the supply position and the number of times of supply of the droplets. The volume of the droplet may exceed the amount of the transferred material in the unit transfer area determined in step S2 described above. Therefore, in step S7, it is confirmed that the volume of one droplet in the first unit transfer area is equal to or less than the amount of transferred material, and it is determined that the volume is not equal to or less than the transferred amount (No). Returning to step 6, the order of contact is determined back to the (N-1) th unit transfer area, and the position and number of times of droplet supply are determined again. On the other hand, if it is determined in step S7 that the volume of one droplet in the first unit transfer area is equal to or less than the transfer material amount (Yes), the pattern forming program is ended.
このような本発明のパターン形成用プログラム、パターン形成装置を使用したパターン形成方法では、被転写材料への気泡の閉じ込めが確実に阻止されるので、専用のパターン形成装置が不要である。また、転写基板の外周域に気泡の閉じ込め防止を目的とした凹凸パターンを設ける必要がなく、製品設計の制約を受けることがない。
上述のパターン形成方法、パターン形成装置およびパターン形成用プログラムの実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)までの液滴とモールドとの接触が生じる順位を便宜的にN=2として説明しているが、Nは3以上とすることができる。
In such a pattern formation program and pattern formation method using the pattern formation device of the present invention, since confinement of air bubbles in the material to be transferred is surely prevented, a dedicated pattern formation device is not necessary. In addition, it is not necessary to provide a concavo-convex pattern for the purpose of prevention of air bubble confinement in the outer peripheral area of the transfer substrate, and there is no restriction on product design.
The embodiments of the pattern formation method, the pattern formation apparatus and the program for pattern formation described above are examples, and the present invention is not limited thereto. For example, in the above embodiment, the order in which the contact between the first to N-th (N is an integer of 2 or more) droplets and the mold occur is described as N = 2 for convenience. Can be 3 or more.
次に、より具体的な実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
[実施例]
転写基板として、シリコンウエハ(直径150mm)を準備した。この転写基板の一方の面の中央部に、図22に示されるように、40mm×40mmの被転写領域を設定した。
また、10mm×10mmの正方形を単位転写領域とし、上記の被転写領域を16個の単位転写領域に画定した(ステップS1)。ここで、使用する画像認識装置は、解像度が600dpiに設定されており、このため使用するインクジェット装置のインクジェットヘッドから液滴を互いに離間して供給することができる最小供給ピッチPは、25.4mm/600=0.042333mmであった。
次いで、単位転写領域毎に、以下のように、必要な被転写材料量を23000pLに決定した(ステップS2)。すなわち、使用するモールドが、幅1000nm、深さ100nmのライン状の凹部をピッチ2000nmで配列した凹凸構造を備えることから、単位転写領域に対応したモールドの領域に存在する凹凸構造の凹部の容積VMを5000pLと算出した。また、残膜厚みが180nmとなるようにインプリントを行うために、この設定値180nmと単位転写領域の面積100mm2の値との積である体積VGを18000pLと算出した。そして、容積VMと体積VGの和(VM+VG)を、1個の単位転写領域に必要な被転写材料量として決定した。このように必要な被転写材料量は、全ての単位転写領域で共通したものとなった。
Next, the present invention will be described in more detail by showing more specific examples.
[Example]
A silicon wafer (diameter 150 mm) was prepared as a transfer substrate. As shown in FIG. 22, a 40 mm × 40 mm transferred area was set at the center of one surface of the transfer substrate.
Further, a square of 10 mm × 10 mm was used as a unit transfer area, and the above-described transfer area was defined in 16 unit transfer areas (step S1). Here, the resolution of the image recognition apparatus used is set to 600 dpi, and the minimum supply pitch P at which droplets can be supplied separately from the ink jet head of the used ink jet apparatus is 25.4 mm. It was / 600 = 0.042333 mm.
Next, for each unit transfer area, the necessary amount of transferred material was determined to be 23000 pL as follows (step S2). That is, since the mold to be used has a concavo-convex structure in which linear concave portions having a width of 1000 nm and a depth of 100 nm are arranged at a pitch of 2000 nm, the volume V of the concave portions of the concavo-convex structure present in the region of the mold corresponding to the unit transfer region M was calculated to be 5000 pL. Further, in order to imprint such residual film thickness is 180nm, the volume V G is the product of the value of the
次いで、使用するインクジェット装置のインクジェットヘッドから供給される1滴の液滴量が6pLであることから、必要な被転写材料量が23000pLである各単位転写領域に供給する液滴数を3833個とした(ステップS3)。
次に、図22に示されるように、上記の40mm×40mmの被転写領域の中央の20mm×20mmの領域に位置する単位転写領域を、液滴とモールドとが接触する順位が第1番目の単位転写領域とし、この20mm×20mmの領域を接触領域A1とした。また、この接触領域A1の周囲に位置する単位転写領域を、液滴とモールドとが接触する順位が第2番目の領域(接触領域A2)とした(ステップS4)。
次に、接触順位が第2番目である接触領域A2を構成する単位転写領域への液滴供給を、図22に示されるように、一の液滴が0.3mmピッチの六方最密配置となり、かつ、一の液滴の液量が18pLとなるように決定した(ステップS5)。この場合、単位転写領域に複数の液滴が均等に分散するように一の液滴を形成するための最小滴下数を求め、一の液滴を形成するために必要な液滴数を3滴とした。
Next, since the drop volume of one drop supplied from the inkjet head of the inkjet apparatus used is 6 pL, the number of droplets to be supplied to each unit transfer area having a necessary transfer material amount of 23000 pL is 3833 (Step S3).
Next, as shown in FIG. 22, in the unit transfer area located in the center 20 mm × 20 mm area of the 40 mm × 40 mm transfer area described above, the order of contact of the droplet with the mold is the first. The area of 20 mm × 20 mm was taken as a contact area A1. Further, the unit transfer area located around the contact area A1 is set to the second area (contact area A2) in which the droplet and the mold come in contact with each other (step S4).
Next, as shown in FIG. 22, one droplet has a hexagonal close-packed arrangement with a 0.3 mm pitch, as shown in FIG. The amount of one droplet was determined to be 18 pL (step S5). In this case, the minimum number of drops for forming one droplet is determined so that a plurality of droplets are uniformly dispersed in the unit transfer area, and the number of droplets required for forming one droplet is three And
また、接触順位が第1番目である接触領域A1を構成する単位転写領域への液滴供給を、図22に示されるように、一の液滴が0.6mmピッチの六方最密配置となり、かつ、一の液滴の液量が72pLとなるように決定した(ステップS6)。この場合、一の液滴を形成するために必要な液滴数は12滴となった。この一の液滴の液量72pLは、1個の単位転写領域に必要な上記の被転写材料量23000pL以下であることを確認した(ステップS7)。
次いで、シリコンウエハの被転写領域(40mm×40mm)に、上記のように決定した供給位置、供給回数で、市販の光硬化性レジストをインクジェットヘッドから液滴として供給した。
Further, as shown in FIG. 22, the droplet supply to the unit transfer area constituting the contact area A1 having the first contact order is a hexagonal close-packed arrangement in which one droplet has a pitch of 0.6 mm, Also, the liquid volume of one droplet was determined to be 72 pL (step S6). In this case, the number of droplets required to form one droplet was 12 droplets. It was confirmed that the
Then, a commercially available photo-curable resist was supplied as droplets from the ink jet head to the transfer region (40 mm × 40 mm) of the silicon wafer at the supply position and the number of times of supply determined as described above.
このように光硬化性レジストを供給したシリコンウエハに、直ちにモールドを近接させて、光硬化性レジストの液滴をシリコンウエハとモールドとの間に展開させた。
このように展開した光硬化性レジストの状態をモールド側からデジタルカメラを用いて撮影し、図23(A)に示した。図23(A)に示されるように、シリコンウエハとモールドとの間に形成された光硬化性レジスト層は、気泡残りがなく、良好な状態であることが確認された。尚、図23(A)に数個存在する約1.5mm角の矩形の映像は、インプリントに使用したマーク等であり、気泡とは関係のないものである。下記の図23(B)、図23(C)においても同様である。
The mold was immediately brought close to the silicon wafer supplied with the photocurable resist as described above, and droplets of the photocurable resist were developed between the silicon wafer and the mold.
The state of the photocurable resist developed in this manner was photographed from the mold side using a digital camera, and is shown in FIG. As shown in FIG. 23A, it was confirmed that the photocurable resist layer formed between the silicon wafer and the mold was in a good state with no air bubbles remaining. In addition, the rectangular image of about 1.5 mm square which exists several pieces in FIG. 23A is a mark etc. which was used for imprint, and is a thing which has nothing to do with air bubbles. The same applies to FIGS. 23 (B) and 23 (C) below.
[比較例1]
実施例における接触順位が第2番目である接触領域A2を設定せず、全ての単位転写領域への液滴供給を、一の液滴が0.6mmピッチの六方最密配置となり、かつ、一の液滴の液量が72pLとなるように決定した他は、実施例と同様にして、光硬化性レジストの液滴をシリコンウエハとモールドとの間に展開させた。
このように展開した光硬化性レジストの状態を実施例と同様に撮影し、図23(B)に示した。図23(B)に示されるように、シリコンウエハとモールドとの間に形成された光硬化性レジスト層には気泡(図中で周囲よりも白っぽく見える領域)が存在し、良好なパターン形成が困難であることが確認された。
Comparative Example 1
In the embodiment, the contact area A2 having the second contact order is not set, and the droplet supply to all unit transfer areas is achieved by one droplet having a hexagonal close-packed arrangement with a pitch of 0.6 mm, and The liquid droplet of the photocurable resist was developed between the silicon wafer and the mold in the same manner as in the example except that the liquid volume of the liquid crystal droplet was determined to be 72 pL.
The state of the photocurable resist developed in this manner was photographed in the same manner as in the example, and is shown in FIG. As shown in FIG. 23B, air bubbles (areas that look whiter than the surroundings in the figure) exist in the photocurable resist layer formed between the silicon wafer and the mold, and good pattern formation is obtained. It was confirmed to be difficult.
[比較例2]
実施例における接触順位が第1番目である接触領域A1を設定せず、全ての単位転写領域への液滴供給を、一の液滴が0.3mmピッチの六方最密配置となり、かつ、一の液滴の液量が18pLとなるように決定した他は、実施例と同様にして、光硬化性レジストの液滴をシリコンウエハとモールドとの間に展開させた。
このように展開した光硬化性レジストの状態を実施例と同様に撮影し、図23(C)に示した。図23(C)に示されるように、シリコンウエハとモールドとの間に形成された光硬化性レジスト層には気泡(図中で周囲よりも白っぽく見える領域)が存在し、良好なパターン形成が困難であることが確認された。
Comparative Example 2
In the embodiment, the contact area A1 having the first contact order is not set, and the droplet supply to all unit transfer areas is achieved by the hexagonal close-packed arrangement of one droplet having a pitch of 0.3 mm, and The photocurable resist droplets were spread between the silicon wafer and the mold in the same manner as in the example except that the liquid volume of the droplets was determined to be 18 pL.
The state of the photocurable resist developed in this manner was photographed in the same manner as in the example, and is shown in FIG. 23 (C). As shown in FIG. 23C, the photo-curable resist layer formed between the silicon wafer and the mold has air bubbles (areas that look whiter than the surroundings in the figure), and good pattern formation is obtained. It was confirmed to be difficult.
インプリント方法を用いた種々のパターン構造体の製造、基板等の被加工体への微細加工等に適用可能である。 The present invention is applicable to the manufacture of various pattern structures using an imprint method, and the fine processing to a workpiece such as a substrate.
11,41,61,71…転写基板
12,42,62,72…被転写領域
A1,A2,A3…接触領域
21a,21b,51a,51b…被転写材料の液滴
21,51…被転写材料層
1,31…モールド
81…パターン形成装置
82…モールド保持部
84…基材保持部
87…液滴供給部
88…制御部
11, 41, 61, 71:
Claims (12)
前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定工程と、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な前記被転写材料の量を決定する被転写材料量決定工程と、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定工程と、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定工程と、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定工程と、
前記液滴供給位置及び回数決定工程により決定された前記被転写材料の供給位置及び供給回数に従い、前記転写基板の前記被転写領域に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成する液滴供給工程と、
前記モールド及び前記転写基板を近接させることにより前記モールド及び前記液滴を接触させ、これにより前記転写基板及び前記モールドの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程と、
前記被転写材料層を硬化させる硬化工程と、
硬化させた前記被転写材料層及び前記モールドの引き離しを行う離型工程と
を有し、
前記液滴供給位置及び回数決定工程において、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定することを特徴とするパターン形成方法。 In the pattern forming method, a pattern is formed on the transfer substrate by bringing a mold having a concavo-convex structure into contact with droplets of the transfer target material disposed in the transfer target region of the transfer substrate .
A unit transfer area defining step of defining the transfer target area of the transfer substrate into a plurality of unit transfer areas;
A transfer material amount determining step of determining the amount of the transfer material required for each of the plurality of unit transfer regions;
A drop number determination step of determining a total drop number of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer regions;
A contact that determines the first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer areas, the contact order in which the droplets and the mold come into contact with each other is arranged in each of the plurality of unit transfer areas. Order determination process,
A droplet supply position and number determining step of determining a supply position of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer regions and a supply frequency of dropping the transfer target material to each of the supply positions;
According count supply position and the supply of the material to be transferred, which is determined by the droplet supplying position and number determination step, to form the droplets by dropping the object transfer materials to the transfer target region of the transfer substrate A droplet supply process,
Contacting step the mold and into contact with the mold and the liquid droplets by approaching the transfer board, thereby forming a material layer to be transferred to expand the droplet during the transfer substrate and the molding de When,
A curing step of curing the material layer to be transferred,
The cured and a release step for detachment of the transfer material layer and the molding de,
In the droplet supply position and number-of-times determining step, the contact order is such that the number of drops of the transfer material to be dropped to the respective supply positions of the Nth unit transfer area is the smallest. A volume of one of the droplets disposed in the Kth (K is an integer of 1 to (N-1)) unit transfer regions is one in which the volume of one droplet is disposed in the (K + 1) th unit transfer region The Nth to the first in order so that the volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same so as to be larger than the volume of the droplet. A pattern forming method comprising: determining a supply position and a supply number of times of the material to be transferred in a unit transfer area .
前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定する単位転写領域画定工程と、A unit transfer area defining step of defining the transfer target area of the transfer substrate into a plurality of unit transfer areas;
前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な前記被転写材料の量を決定する被転写材料量決定工程と、A transfer material amount determining step of determining the amount of the transfer material required for each of the plurality of unit transfer regions;
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定工程と、A drop number determination step of determining a total drop number of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer regions;
前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定工程と、A contact that determines the first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer areas, the contact order in which the droplets and the mold come into contact with each other is arranged in each of the plurality of unit transfer areas. Order determination process,
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定工程と、A droplet supply position and number determining step of determining a supply position of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer regions and a supply frequency of dropping the transfer target material to each of the supply positions;
前記液滴供給位置及び回数決定工程により決定された前記被転写材料の供給位置及び供給回数に従い、前記転写基板の前記被転写領域に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成する液滴供給工程と、A liquid for forming the droplet by dropping the transfer material onto the transfer target area of the transfer substrate in accordance with the supply position and the supply frequency of the transfer material determined by the droplet supply position and the number determination process. Drop supply process,
前記モールド及び前記転写基板を近接させることにより前記モールド及び前記液滴を接触させ、これにより前記転写基板及び前記モールドの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成する接触工程と、Contacting the mold and the droplet by bringing the mold and the transfer substrate close to each other, thereby spreading the droplet between the transfer substrate and the mold to form a transferred material layer;
前記被転写材料層を硬化させる硬化工程と、A curing step of curing the transferred material layer;
硬化させた前記被転写材料層及び前記モールドの引き離しを行う離型工程とA releasing step for separating the cured material layer to be transferred and the mold;
を有し、Have
前記単位転写領域画定工程において、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定することを特徴とするパターン形成方法。In the unit transfer area defining step, when the minimum supply pitch of the material to be transferred is P, an area which is α times (α is 1 or more) of the area of the square of P one side and whose outer peripheral shape is rectangular A pattern forming method characterized by setting as the unit transfer area.
前記モールドを保持するためのモールド保持部と、
前記転写基板を保持するための基板保持部と、
前記転写基板上に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成するための液滴供給部と、
少なくとも前記液滴供給部を制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定し、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定し、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定し、該供給位置及び供給回数で前記被転写材料を滴下するように前記液滴供給部を制御することを特徴とするパターン形成装置。 The droplets of the transfer material disposed on the transfer area of the transfer substrate into contact with mall-de having an uneven structure, thereby the transfer material layer to expand the droplet between the mold and the transfer substrate In a pattern forming apparatus for forming a pattern, forming a pattern by forming the pattern, curing the transfer target material layer, and separating the transfer material layer from the mold.
A mold holding unit for holding the mold;
A substrate holding unit for holding the transfer substrate;
A droplet supply unit for forming the droplets by dropping the material to be transferred onto the transfer substrate;
A control unit that controls at least the droplet supply unit;
Have
The control unit defines the transfer target area of the transfer substrate in a plurality of unit transfer areas, and the contact order with which the droplet and the mold are arranged in each of the plurality of unit transfer areas is the unit The first to N-th (N is an integer of 2 or more) is determined for each transfer area, and the drop of the material to be transferred is dropped on the respective supply positions of the unit transfer area of the N-th contact order The volume of one of the droplets disposed in the unit transfer area of the Kth (K is an integer of 1 to (N-1)) is the (K + 1) th so that the number is minimized. The volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same so as to be larger than the volume of the one droplet arranged in the unit transfer region of In the order from the Nth to the first, the unit transfer Wherein determining the feed position and the supply times of the transfer material in the range, the pattern forming apparatus characterized by controlling the droplet supply unit to dropping the material to be transferred at the feed position and the supply count.
前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な被転写材料の量を決定する被転写材料量決定ステップと、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定ステップと、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記被転写材料の液滴及びモールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定ステップと、
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定ステップと
を有し、
前記液滴供給位置及び回数決定ステップにおいて、前記接触順位が第N番目の前記単位転写領域の前記各供給位置に滴下される前記被転写材料の滴下数が最小となるように、前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、かつ前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、前記第N番目から第1番目の順に、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定することを特徴とし、請求項8に記載のパターン形成装置を制御する前記制御部のコンピュータ上で動作するパターン形成用プログラム。 A unit transfer area defining step of defining a transfer target area of the transfer substrate into a plurality of unit transfer areas;
A transfer material amount determining step of determining the amount of transfer material required for each of the plurality of unit transfer regions;
A drop number determination step of determining a total drop number of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer areas;
Contact rank droplets and the mold of the material to be transferred which are respectively located in the plurality of unit transfer area in contact, from the first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each of the unit transfer area Contact order determination step to determine
Have a said droplet supplying position and the number determining step determines the supply number of times of dropping the transfer material supply position and the respective supply position of the material to be transferred is dropped into each of the plurality of unit transfer area,
In the droplet supply position and number-of-times determining step, the contact order is such that the number of drops of the transfer material to be dropped to each of the supply positions of the Nth unit transfer area is minimized. A volume of one of the droplets disposed in the Kth (K is an integer of 1 to (N-1)) unit transfer regions is one in which the volume of one droplet is disposed in the (K + 1) th unit transfer region The Nth to the first in order so that the volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same so as to be larger than the volume of the droplet. wherein in the unit transfer area is characterized by determining the feed position and the supply times of the transfer material, wherein the control unit operates to pattern program on a computer for controlling the pattern forming apparatus according to claim 8.
前記複数の単位転写領域のそれぞれに必要な被転写材料の量を決定する被転写材料量決定ステップと、A transfer material amount determining step of determining the amount of transfer material required for each of the plurality of unit transfer regions;
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される被転写材料の総滴下数を決定する滴下数決定ステップと、A drop number determination step of determining a total drop number of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer areas;
前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記被転写材料の液滴及びモールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定する接触順位決定ステップと、The first to N-th (N is an integer of 2 or more) for each unit transfer area, for the contact order with which the droplets of the transfer material and the mold come in contact with each of the plurality of unit transfer areas Contact order determination step to determine
前記複数の単位転写領域のそれぞれに滴下される前記被転写材料の供給位置及び当該各供給位置に前記被転写材料を滴下する供給回数を決定する液滴供給位置及び回数決定ステップとA droplet supply position and number determining step of determining a supply position of the transfer target material to be dropped to each of the plurality of unit transfer areas and a supply frequency of dropping the transfer target material to each of the supply positions;
を有し、Have
前記単位転写領域画定ステップでは、前記被転写材料の最小供給ピッチがPであるときに、一辺がPの正方形の面積のα倍(αは1以上)であって外周形状が矩形である領域を前記単位転写領域として設定することを特徴とし、In the unit transfer area defining step, when the minimum supply pitch of the material to be transferred is P, an area which is α times (α is 1 or more) an area of a square of P side and whose outer peripheral shape is rectangular It is characterized in that it is set as the unit transfer area,
前記転写基板の前記被転写領域に配置された前記被転写材料の液滴に凹凸構造を備える前記モールドを接触させ、これにより前記転写基板と前記モールドとの間に前記液滴を展開して被転写材料層を形成し、該被転写材料層を硬化させた後に前記モールドとの引き離しを行うことによりパターンを形成するパターン形成装置であって、前記モールドを保持するためのモールド保持部と、前記転写基板を保持するための基板保持部と、前記転写基板上に前記被転写材料を滴下することで前記液滴を形成するための液滴供給部と、前記転写基板の前記被転写領域を複数の単位転写領域に画定し、前記複数の単位転写領域のそれぞれに配置される前記液滴及び前記モールドが接触する接触順位を、前記単位転写領域毎に第1番目から第N番目(Nは2以上の整数)まで決定し、前記接触順位が同じである前記単位転写領域における一の前記液滴の体積が同じになるように、かつ前記接触順位が第K番目(Kは1〜(N−1)の整数)の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積が第(K+1)番目の前記単位転写領域に配置される一の前記液滴の体積よりも大きくなるように、前記単位転写領域における前記被転写材料の供給位置及び供給回数を決定し、該供給位置及び供給回数で前記被転写材料を滴下するように少なくとも前記液滴供給部を制御する制御部とを有する前記パターン形成装置を制御する前記制御部のコンピュータ上で動作するパターン形成用プログラム。The mold having a concavo-convex structure is brought into contact with droplets of the transferred material disposed in the transferred region of the transfer substrate, whereby the droplets are spread between the transfer substrate and the mold to be transferred A pattern forming apparatus for forming a transfer material layer, curing the transfer material layer, and separating the transfer material layer from the mold to form a pattern, and a mold holding portion for holding the mold; A substrate holding unit for holding a transfer substrate; a droplet supply unit for forming the droplet by dropping the transfer material onto the transfer substrate; and a plurality of the transfer regions of the transfer substrate The first to Nth contact positions of the droplets and the mold, which are defined in the unit transfer area of each of the plurality of unit transfer areas, are defined in each of the unit transfer areas. The contact order is K th (K is 1 to (N-so that the volume of one droplet in the unit transfer area having the same contact order is the same). The volume of one of the droplets disposed in the unit transfer area of the integer 1) is larger than the volume of one of the droplets disposed in the (K + 1) th unit transfer area A control unit configured to determine a supply position and a supply frequency of the transfer target material in the unit transfer region, and control at least the droplet supply unit to drop the transfer target material according to the supply position and the supply frequency; A program for forming a pattern that operates on a computer of the control unit that controls a pattern forming apparatus.
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