微细图案成形方法、压印用模具制造方法及压印用模具、以及光学设备技术

本发明专利技术提供一种按被成形物的规定位置形成控制了方向或位置的微细图案的成形方法、使用该成形方法的压印用模具制造方法、压印用模具、以及光学设备。所述成形方法包括：第1掩模图案形成工序，通过压印，在被成形物(2)的至少包含未形成有微细图案(21)的区域的表面形成用于形成微细图案(21)的第1掩模图案(31)；第2掩模图案形成工序，在被成形物(2)及第1掩模图案(31)上形成抗蚀膜(4)，通过光照射进行曝光并且进行显影，以使未形成有微细图案(21)且形成有第1掩模图案(31)的区域露出的方式形成第2掩模图案(41)；以及微细图案形成工序，对该被成形物(2)进行蚀刻，形成微细图案(21)，将第1掩模图案形成工序、第2掩模图案形成工序、微细图案形成工序按该顺序反复进行。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】微细图案成形方法、压印用模具制造方法及压印用模具、以及光学设备
本专利技术涉及一种微细图案成形方法、压印用模具制造方法及压印用模具、以及光学设备。
技术介绍
聚光用的透镜或防反射用的蛾眼、调节偏振光用的线栅等的以控制光学特性为目的而在表面具有微细的凹凸构造的光学部件一直以来被使用。作为形成该微细的凹凸构造的方法，如下所述的纳米压印受到了关注：使用在表面形成有该凹凸构造的反转构造的模具(金属模具)，将该模具向被成形物进行加压，利用热或光将该图案转印于被成形物的表面(例如参照专利文献1)。这里，关于用于压印的模具，首先通过激光加工来制作主模，接着基于该主模对树脂直接进行压印来制作模具。另外，还存在下述情况：基于主模通过电铸来制作模具，并基于该电铸模具对树脂进行压印来制作模具。专利文献1：国际公开号WO2004/062886
技术实现思路
近年来，液晶显示器对大面积的线栅偏振器的要求正在提高。但是，液晶大画面的曝光装置难以进行线栅偏振器所需要的200nm间距以下的图案形成。另外，虽然通过使用纳米压印能够形成微细图案，但是主模的大小最大也只有300mm，在大面积基板形成图案的情况下，需要进行多次的压印。但是，压印因对准精度不够而难以形成无接缝的图案。另外，例如存在下述情况：如在图像传感器等光学元件上分别形成偏振方向相差90度的线栅的情况那样，要按基板上的规定位置形成控制了方向或位置的图案。另外，在光学透镜的领域中还存在下述情况：为了防止莫尔条纹等，要按规定位置形成控制了方向或位置的图案。但是，在这些情况下也如上述的那样，压印因对准精度不够而难以控制方向或位置来形成图案。因此，在本专利技术中，其目的在于提供一种能够按被成形物的规定位置形成控制了方向或位置的微细图案的成形方法、使用了该方法的压印用模具制造方法、压印用模具、以及光学设备。为了实现上述目的，本专利技术提供一种成形方法，用于形成微细图案，所述成形方法的特征在于，包括：第1掩模图案形成工序，通过压印法，在被成形物的至少包含未形成有所述微细图案的区域的表面形成用于形成所述微细图案的第1掩模图案；第2掩模图案形成工序，在所述被成形物及所述第1掩模图案上形成抗蚀膜，对该抗蚀膜通过光照射进行曝光并且进行显影来形成第2掩模图案，所述第2掩模图案使未形成有所述微细图案且形成有所述第1掩模图案的区域露出；以及微细图案形成工序，利用所述第1掩模图案及所述第2掩模图案进行蚀刻，在所述被成形物上形成微细图案，将所述第1掩模图案形成工序、所述第2掩模图案形成工序及所述微细图案形成工序按该顺序反复进行来形成微细图案。在该情况下，所述第2掩模图案形成工序中的所述光照射能够使用激光描画。另外，通过将所述第1掩模图案形成工序、所述第2掩模图案形成工序及所述微细图案形成工序反复进行3次，能够成形出最短且没有间隙的微细图案的区域。另外，更优选至少第2次以后的所述第2子掩模图案形成工序中的所述光照射使用形成于所述被成形物的对准标记来进行。另外，本专利技术的成形方法也可以包括对准标记形成工序：在所述被成形物上形成抗蚀膜，对该抗蚀膜通过光照射进行曝光并且进行显影，形成对准标记用掩模图案，并利用该对准标记用掩模图案进行蚀刻，在所述被成形物上形成对准标记。另外，该对准标记形成工序也可以是，对通过第1次的所述第2掩模图案形成工序形成的抗蚀膜通过光照射进行曝光，通过该第2掩模图案形成工序的显影在形成所述第2掩模图案的同时形成所述对准标记用掩模图案，通过第1次的所述微细图案形成工序的蚀刻形成所述对准标记。另外，更优选所述微细图案的间距为200nm以下。另外，更优选所述压印法包括：涂敷工序，使具有使所述第1掩模图案反转而得到的反转图案的模型与形成有采用膜厚为200nm以下的树脂形成的膜的印台接触，对该模型的表面涂敷所述树脂；以及转印工序，对所述被成形物按压所述模型，使所述树脂固化之后进行脱模，在所述被成形物的表面形成所述第1掩模图案。进而，本专利技术的另一成形方法的特征在于，包括：硬掩膜形成工序，在基板上的所述被成形物用上述的本专利技术的成形方法形成具有第1所述微细图案的硬掩膜；以及第2微细图案形成工序，利用所述硬掩膜进行蚀刻，在所述基板上形成第2微细图案。该成形方法例如能够适用于用于形成压印用模具的压印模具制造方法。另外，本专利技术的压印用模具的特征在于：将多个线与间隙状的微细图案连接并且在形成有该微细图案的区域的周边部具有对准标记。另外，本专利技术的光学设备的特征在于：在形成于基板的多个光学元件上形成有多个种类的线栅。专利技术效果本专利技术的成形方法能够按被成形物的规定位置形成控制了方向或位置的微细图案。另外，如果使用本专利技术的成形方法，就能够制造大面积的压印用模具或光学设备等。附图说明图1是用于对压印法进行说明的概略截面图。图2是表示本专利技术的被成形物的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图3是表示本专利技术的第1掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图4是表示本专利技术的抗蚀膜的成膜的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图5是表示本专利技术的第2掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图6是表示本专利技术的微细图案形成工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图7是表示本专利技术的树脂及抗蚀膜的剥离工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图8是表示本专利技术的第2次的第1掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图9是表示本专利技术的第2次的第2掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图10是表示本专利技术的第2次的微细图案形成工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图11是表示本专利技术的第2次的树脂及抗蚀膜的剥离工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图12是表示本专利技术的第3次的第1掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图13是表示本专利技术的第3次的第2掩模图案的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图14是表示本专利技术的第3次的微细图案形成工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图15是表示本专利技术的第3次的树脂及抗蚀膜的剥离工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图16是表示本专利技术的第2微细图案形成工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图17是表示本专利技术的硬掩膜剥离工序的(a)概略俯视图及(b)～(d)概略截面图。图18是表示形成有光学元件的基板的一部分的(a)概略俯视图及(b)概略截面图。图19是表示本专利技术的第1次的第1掩模图案形成工序、第2掩模图案形成工序、微细图案形成工序的概略俯视图。图20是表示本专利技术的第2次的第1掩模图案形成工序、第2掩模图案形成工序、微细图案形成工序的概略俯视图。图21是表示本专利技术的光学设备的概略俯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成形方法，用于形成微细图案，所述成形方法的特征在于，包括：/n第1掩模图案形成工序，通过压印法，在被成形物的至少包含未形成有所述微细图案的区域的表面形成用于形成所述微细图案的第1掩模图案；/n第2掩模图案形成工序，在所述被成形物及所述第1掩模图案上形成抗蚀膜，对该抗蚀膜通过光照射进行曝光并且进行显影来形成第2掩模图案，所述第2掩模图案使未形成有所述微细图案且形成有所述第1掩模图案的区域露出；以及/n微细图案形成工序，利用所述第1掩模图案及所述第2掩模图案进行蚀刻，在所述被成形物上形成微细图案，/n将所述第1掩模图案形成工序、所述第2掩模图案形成工序及所述微细图案形成工序按该顺序反复进行来形成微细图案。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181016 JP 2018-1952141.一种成形方法，用于形成微细图案，所述成形方法的特征在于，包括：
第1掩模图案形成工序，通过压印法，在被成形物的至少包含未形成有所述微细图案的区域的表面形成用于形成所述微细图案的第1掩模图案；
第2掩模图案形成工序，在所述被成形物及所述第1掩模图案上形成抗蚀膜，对该抗蚀膜通过光照射进行曝光并且进行显影来形成第2掩模图案，所述第2掩模图案使未形成有所述微细图案且形成有所述第1掩模图案的区域露出；以及
微细图案形成工序，利用所述第1掩模图案及所述第2掩模图案进行蚀刻，在所述被成形物上形成微细图案，
将所述第1掩模图案形成工序、所述第2掩模图案形成工序及所述微细图案形成工序按该顺序反复进行来形成微细图案。


2.根据权利要求1所述的成形方法，其特征在于：
所述第2掩模图案形成工序中的所述光照射使用激光描画。


3.根据权利要求1或2所述的成形方法，其特征在于：
将所述第1掩模图案形成工序、所述第2掩模图案形成工序及所述微细图案形成工序反复进行3次。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的成形方法，其特征在于：
至少第2次以后的所述第2子掩模图案形成工序中的所述光照射使用形成于所述被成形物的对准标记来进行。


5.根据权利要求4所述的成形方法，其特征在于，包括：
对准标记形成工序，在所述被成形物上形成抗蚀膜，对该抗蚀膜通过光照射进行曝光并且进行显影，形成对准标记用掩模图案，利用该对准标记用掩模图案进行蚀刻，在所述被成形物上形成对准标记。...

【专利技术属性】
技术研发人员：田边大二，粟屋信义，田中觉，
申请(专利权)人：SCIVAX株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP