[发明专利]细微结构体的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及采用细微图案的形成方法来制造细微结构体的方法、以及利用该制造细微结构体的方法制造的细微结构体，所述细微图案的形成方法适于在微平版印刷领域通过纳米压印加工高精度地形成细微图案。

背景技术

需要精确到小于1μm范围的分辨率的电子部件的小型化已经通过光刻技术基本上得以实现。对于更加微小的结构，正在基于ArF及其液体浸渍技术的进展逐步得以实现，从32nm左右起，已经接近所使用的树脂的尺寸，于是刻线边缘粗糙度等问题突显出来。另一方面，因为对分辨率、壁面倾斜和纵横比(分辨率相对于高度的比)越来越高的要求，在使用掩模、掩模对准机和步进曝光装置(stepper)等光刻结构化用途所必需的装置的情况下，造成了成本激增。特别是，最新式步进曝光装置的价格高达数10亿日元，这成为微芯片制造成本的一个重要因素。而且，对于使用电子线和X射线等短波放射线来实现精细化，虽然也进行了研究，但从生产性的观点来看还残留有诸多问题。

作为这些方法的替代方法，纳米压印法备受期待。作为纳米压印法，已知的主要是对热塑性树脂进行加热、软化后压上模子来形成图案的热纳米压印法，以及将光固化性化合物涂布在基体材料上后、压上模子并通过曝光使组合物固化来形成图案的UV-纳米压印法。这两种方法均是优异的方法，但UV-纳米压印法通过光来进行固化，而不存在热纳米压印法中的加热冷却过程，因而期待其能够实现更高生产量。此外，因为是用透明模子，所以能够简便地获得更高的位置精度，这也是该方法的一大特点。而且，UV-纳米压印法中的组合物主要是组合液状单体而获得的，与热纳米压印法相比，能够利用非常小的转印压力来形成图案，这也是该方法的一大特点。

专利文献1描述了一种纳米压印法，该纳米压印法基于附着在基板整个表面上的抗蚀剂在存在于刚性压模(stamp)上的浮凸的作用下发生热塑性变形。在该方法中使用热塑性树脂(聚甲基丙烯酸甲酯，PMMA)作为热压印(stamping)用抗蚀剂，在整个晶片表面上通常会有约100nm的厚度变化幅度，因而，使用刚性压模通过1个工序将6、8和12英寸晶片结构化是不可能的。因此，必须采用复杂的“工序重复(step and repeat)”法，这就需要对已经结构化的相邻区域进行再次加热，因而是不合适的。

在专利文献2、专利文献3和专利文献4中，将压模用UV固化性抗蚀剂(自组织单层膜、例如烷基硅氧烷)浸润，然后按压在平滑基板上。与传统的压印工艺一样，如果使压模离开基板表面而上升，就会有结构化的抗蚀剂材料残留。所使用的抗蚀剂材料对基板显示出充分的浸润，但其不适合剥离方法，而且不具有充分的蚀刻抗性。此外，结构体的尺寸在1μm的范围，因而大小超出了1个数量级，过于大了。

专利文献5中记载了使用干膜的图案形成方法。该方法中虽然以转印压力2.5MPa简便地得到了良好的图案形状，但膜的总厚度大，达10μm以上，转印后的残膜也大，因而不适于替代光刻。

上述的全部方法均不适于实现本发明的目的。

专利文献1：美国专利第5,772,905号说明书

专利文献2：美国专利第5,900,160号说明书

专利文献3：美国专利第5,925,259号说明书

专利文献4：美国专利第5,817,242号说明书

专利文献5：特开2007-73696号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明的目的在于提供一种细微结构体的制造方法，采用所述制造方法能够获得缺陷少的良好图案形状，当将本发明的细微结构体制造方法用于光刻法用途时，能够稳定地形成残膜厚度小的图案形成，这是非常重要的。

本发明的其它目的在于提供采用所述细微结构体的制造方法制造的细微结构体。

解决问题的方法

本发明人等进行了深入研究，结果发现：通过使用作为转印抗蚀剂(纳米压印抗蚀剂)的特定转印条件，即使对于薄膜，也能够通过机械转印冲压方法稳定地形成图案变形、图案缺失等缺陷少、残膜厚度小的良好细微图案，从而完成了本发明。

即，本发明的细微结构体制造方法是对树脂组合物实施纳米压印加工来获得细微结构体的细微结构体制造方法，该细微结构体制造方法包括下述工序：(1)在支持体上形成包含纳米压印用光固化性树脂组合物的覆膜，并通过使用纳米压模(nano stamper)且压力为5～100MPa的压印加工将图案转印至覆膜上的工序，所述纳米压印用光固化性树脂组合物含有包含阳离子聚合性化合物和/或自由基聚合性化合物的固化性化合物；以及(2)使已经转印上图案的覆膜固化来得到细微结构体的工序。