[发明专利]无缝塑模的制造方法

说明书

本发明的无缝塑模的制造方法具备在套筒形状的塑模上形成热反应型抗蚀剂层的工序和通过使用激光对所述热反应型抗蚀剂层进行曝光显影形成微细的塑模图样的工序，其特征是，所述热反应型抗蚀剂层由在上述激光点径的光强度分布中，具有在规定的光强度以上进行反应的特性的热反应型抗蚀剂所构成。

本申请是以下发明专利申请案的分案申请：

申请日2009年01月23日；申请号200980103169.7(PCT/JP2009/051095)

技术领域

本发明涉及无缝塑模的制造方法，特别涉及纳米喷墨或者光学薄膜用无缝塑模的制造方法。

背景技术

历来，作为对纳米喷墨或者光学元件等进行微细形状的赋形方法，使用预先形成了微细形状的塑模，在玻璃基板、塑料基板或塑料薄膜等上转印形状的方法(专利文献1、专利文献2)。

这些技术可以列举，先形成微细的槽和孔等图样，将原版塑模(或者也称金属模具、样板)放到被转印材料上，机械地进行转印图样的方法；使用热塑性树脂进行转印的方法；或者使用光硬化性树脂进行光转印的方法等(专利文献3)。这些方法中的图样析像度，根据塑模的制造精度不同而不同。即，一旦塑模被制造出来，就能用低价的装置形成微细结构。上述原版塑模的形状已知有平行平板型塑模(也称薄片或者平板)和圆筒型(滚筒)的塑模等(专利文献4、非专利文献1)。

作为平行平板型塑模有使用半导体平板印刷技术，将紫外线抗蚀剂层、电子束抗蚀剂层或者X射线抗蚀剂层等涂在基板上，然后通过照射·曝光紫外线、电子束、X射线等，制造出所需要的图样原版的方法和通过预先描画好图样的掩膜(标度线)等制造原版的方法(专利文献5)。

这些方法是在平面上形成100nm左右的极微细的图样的非常有效的方法。但是，由于使用了利用光反应的光抗蚀剂层，形成微细图样时，原理上必须在比需要的图样更小的点下进行曝光处理。因此，由于使用波长短的KrF和ArF激光等作为曝光光源，就需要大型且结构复杂的曝光装置。进一步，在使用电子束、X射线等曝光光源时，曝光环境需要在真空状态下，故有必要将原版放进真空室中。因此，想要增大原版的尺寸非常困难。另一方面，使用这些方法制造大面积的塑模，可以考虑利用联接小曝光面积的步骤和重复的功能来进行制作的方法，但是，图样和图样的联接精度存在着问题(专利文献6)。

另一方面，制造圆筒型(滚筒)塑模的方法，历来都采取2种方法。首先，制造平行平板的原版，通过镍等薄膜构成的电铸法转印形状，将薄膜缠绕至滚筒的方法(专利文献7)。另一个方法是，通过激光加工和机械加工在滚筒上直接描写塑模图样的方法(无缝滚筒塑模)(非专利文献2)。前者需要缠绕比制造面积更大的镍薄膜塑模，缠绕部位有产生接缝的问题。另一方面，后者的方法，制造塑模出来后，虽然可以是进行高生产率的大规模生产的塑模，但是，使用激光加工和机械加工法，形成亚微米(1μm以下)大小的图样非常困难。

另外，滚筒塑模的问题点还有很难控制微细结构深度的问题。历来，为了控制平行平板型塑模的宽度和深度之比即纵横比，适合用具有各向异性的干燥蚀刻。这样，蚀刻时，可以使蚀刻部分和相对的相对电极间总是保持一致的距离，由于采用了配置成平板形状的塑模与相对电极方向相对的蚀刻方法，平板塑模面内可以在同一方向均一地进行蚀刻。使用具有这种装置设计的干燥蚀刻装置来控制蚀刻的深度。但是，由于无缝滚筒塑模必须蚀刻曲面，而此时使用通常的平板形状的相对电极时，会在蚀刻层和平板形状相对电极间产生距离不等的部分，导致曲面上部分地方的蚀刻方向和蚀刻速度不同，故使用这种方法控制纵横比在目前还比较困难。

至今为止，使用唯一的亚微米大小(1μm以下)的图样形成无缝滚筒塑模的方法，有采用阳极氧化多孔氧化铝的方法(专利文献8和专利文献9)。本方法形成具有规则排列细孔的阳极氧化多孔氧化铝层，再到卷状塑模上形成与上述细孔的排列相对应的凹凸形状。但是，此种方法所形成的微细形状仅限于相同尺寸的有规则的细孔形状，无法制作出像在相同卷上形成具有各种大小的细孔形状，或者是具有矩形和V字形的凹凸槽那样的形状。