ポストエクスポージャーベークによる微細ロールモールド作製手法

出典: BeansCM

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プロセス・インテグレーション プロセス リソグラフィ 電子ビームリソ
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 加工精度 1nm〜10nm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 加工精度 10nm〜100nm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 加工面積 10μm〜100μm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 加工面積 100μm〜1mm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 加工面積 1mm〜1cm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 膜厚 10nm〜100nm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 膜厚 100nm〜1μm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 深さ 10nm〜100nm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 深さ 100nm〜1μm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 アスペクト比 0.1〜1
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 アスペクト比 1〜10
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 2次元(ライン状) 10nm〜100nm
プロセス・インテグレーション 精度・形状+寸法 2次元(ライン状) 100nm〜1μm
プロセス・インテグレーション 材料 無機 シリコン
プロセス・インテグレーション 分類 トップダウン
プロセス・インテグレーション 応用 金型(ナノインプリントモールド、ソフトリソ、スタンプなど)


目次

項目の説明 【必須】

ナノパターンを有するデバイスを高スループットに作製するための技術として、ロールトゥロールナノインプリント(RTR-NIL)が期待されている。この時、シームレスなロールモールドを作製する技術として電子ビーム回転露光法が注目を集めている。電子ビーム回転露光法はナノオーダーの任意のパターンをシームレスに形成できうる技術であるが、真空内でロール基板を回転させるためブレを抑えることが難しい。よって、これまでに報告されていたパターンは200nm以上のものであった。

本研究で筆者らは、Spin on Glassと呼ばれる無機系電子ビームレジストに対して、ポストエクスポージャーベークを用いて線幅を縮小する手法を開発した。これは、熱プロセスであるため回転軸のブレ等によらず、スムーズなラインを均一に形成できる。図1にプロセス全体図を示す。まず、ロール基板上にレジストをディップコーティングし、ベークして成膜した後に電子ビーム回転露光を行う。露光後大気暴露し、大気中にてポストエクスポージャーベークを行った。室温まで冷ましたのちに、現像を行い得られたパターンをロールモールドとした。Spin on glassは硬度が高い材料であるため、ロール基板側にエッチング等をせずに直接使用することができる。図2はPET上に転写した光硬化樹脂パターンである。転写パターンは10cm以上にわたって形成できており、ロールは3cm直径なのでシームレスな転写が可能となっている。さらに、最適化することで線幅が190nmのラインパターンの形成に成功した。更なるプロセス最適化によって、100nm以下も可能になると筆者らは述べている。


図1 PEBを用いた微細ロールモールド作製プロセス


図2 RTR-NIL転写結果


図3 PET基板上にRTR転写された190 nmラインパターン


対象材料

電子ビームレジスト:NIMO-P0701, 東京応化工業株式会社

離型処理剤:オプツールDSX, ダイキン工業株式会社

転写基板:PETシート

転写材料:PAK-01, 東洋合成工業株式会社

装置

電子ビーム露光装置:ERA-8800FE(Elionix Co.)に回転ステージを取り付けたもの

条件

レジスト塗布条件:ディップコーティング,300 ℃で1時間焼成.

文献情報,参考文献

"Fabrication of a seamless roll mold using inorganic electron beam resist with postexposure bake", Noriyuki Unno, Jun Taniguchi, Kiyoshi Ishikawa, J. Vac. Sci. Technol. B 29 (2011) 06FC06.

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