[發明專利]納米壓印用塑模

無效

• 申請號: 200980137974.1
• 申請日: 2009-09-24
• 公開（公告）號: CN102164733A
• 公開（公告）日: 2011-08-24
• 發明（設計）人: 渡邊順次;西村涼;關隆史;平井知生
• 申請（專利權）人: 國立大學法人東京工業大學;吉坤日礦日石能源株式會社
• 主分類號: B29C59/02
• 分類號: B29C59/02;B29C33/40;C08G77/60;H01L21/027;B29K83/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇;李茂家

技術領域

本發明涉及納米壓印用塑模及其制造方法，進一步涉及使用了納米壓印用塑模的材料的加工方法。

背景技術

在半導體集成電路的制造工序中，需要形成線寬100nm～數十納米這樣的極細微的圖案。就最新的電場效果型晶體管而言，澆口線寬45nm的電場效果型晶體管已經批量生產，并且正在進行以工業上實現32nm或其以下的澆口線寬為目標的開發。

以往，為了形成這樣的極細微的圖案，大多使用了光刻(lithography)法。就光刻法而言，作為光源使用KrF準分子激光(氟化氪，248nm)、ArF準分子激光(氟化氬，193nm)。為了更進一步細微化，需要縮短光源的波長，但是現狀在于難以進一步使光源短波長化。

因此，納米壓印法作為一種超越光刻法界限的技術已受到注目。納米壓印法是以1995年美國明尼蘇達大學Chou教授所提倡的納米壓印光刻技術為基礎、近年發展顯著的細微加工技術(非專利文獻1)。

納米壓印法為如下加工方法：準備具有以必要的線寬的圖案而形成的凹凸面的塑模(鋳型)，將凹凸面的圖案轉印于所希望的材料表面上，從而制作其復型(複制)。作為復型的材料可使用玻璃、塑料等。存在有：通過加熱和加壓而轉印塑模的形狀的熱納米壓印法；使紫外線固化樹脂流入于塑模的凹凸面，通過光照射而固化之后從塑模脫模的紫外線納米壓印法(光納米壓印法)。進一步，最近亦開發有使用HSQ(Hydrogen?Silsequioxane(氫基倍半硅氧烷))等材料的室溫納米壓印法。

納米壓印用塑模通過在例如Si、石英(SiO₂)、SiC、Ta、玻璃碳以及Ni等材料的表面形成規定的凹凸圖案的方法來制作。在圖案形成時，可使用電子射線蝕刻技術、放射線光刻技術、EUV蝕刻技術以及電鑄技術。

現有技術文獻

非專利文獻

非專利文獻1：平井義彥，“ナノインプリントの基礎と技術開発·応用展開(納米壓印的基礎和技術開發、應用展開)”，(株)frontier出版，2006年7月7日，ISBN4-902410-09-5?C3054

發明內容

發明要解決的問題

以往的蝕刻技術能夠形成具有10nm左右非常高的分辨率的圖案。然而存在如下問題：一般的蝕刻裝置能夠加工的面積為8英寸見方左右，一次曝光所能形成的圖案的面積僅為20cm見方左右。進一步存在如下問題：圖案越細密則描繪時間越顯著變長，導致制造費用上升。

即，在利用了蝕刻技術的塑模的情況下，制造具有超過20cm見方的大面積的凹凸面的塑模在技術上或在經濟方面皆不現實。在需要進行更大面積的加工的情況下，也考慮接合多個塑模而使用，但是在此情況下無法避免接頭所導致的不良現象的產生。

因此，本發明的目的在于提供一種納米壓印用塑模，其即使在轉印用的凹凸面的面積大的情況下，也可以不設置接頭而容易地制造。另外，本發明的目的在于提供一種制造所述納米壓印用塑模的方法。

用于解決問題的方案

本發明人等為了解決上述問題點而銳意努力，結果發現一種與以往完全不同的方法、即利用了應用液晶性聚硅烷形成近晶相的性質來形成凹凸結構的方法是有效的，并基于相關知識從而完成了本發明。

即，本發明涉及一種納米壓印用塑模，其含有液晶性聚硅烷，并具有通過該液晶性聚硅烷取向而形成近晶相從而形成的凹凸面。

本發明的納米壓印用塑模基于液晶性聚硅烷的自組織性質而在表面形成凹凸面，因此不會如光刻技術那樣限制凹凸面的面積，即使在轉印用的凹凸面的面積大的情況下，也能夠不設置接頭而容易地制造。

為了有效且穩定地形成凹凸面，上述液晶性聚硅烷的重均分子量優選為10000以上。從同樣的觀點來看，上述液晶性聚硅烷優選一邊形成螺旋結構一邊取向而形成近晶相。

本發明的納米壓印用塑模也可以為具有凹凸面的金屬成型品或樹脂成型品，所述凹凸面轉印自上述納米壓印用塑模的凹凸面。

本發明的另一方面涉及納米壓印用塑模的制造方法。本發明的制造方法具備如下工序：形成含有液晶性聚硅烷的膜的工序；獲得納米壓印用塑模的工序，所述工序使液晶性聚硅烷取向以形成近晶相，固定該液晶性聚硅烷的取向，從而在膜的表面形成凹凸面，獲得具有凹凸面的膜，并將該膜作為納米壓印用塑模。