压印方法和压印装置的制作方法

专利名称：压印方法和压印装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及把在表面具有微细的凹凸的压模和被转印体加压，在 所述被转印体表面转印所述压模的凹凸形状的压印方法和压印装置，背景技术近年，随着半导体集成电路的微细化、集成化的进展，作为用于 实现微细加工的图案转印技术，光刻装置的高精度化正在进展。可是， 加工方法接近光膝光的光源的波长，光刻技术也接近界限。因此，为 了推进进一步的微细化、高精度化，使用带电粒子束装置的一种即电 子束曝光装置来代替光刻技术。使用电子束的图案形成与使用i线、受激准分子激光器等光源的 图案形成的批量曝光方法不同，采取绘制掩模图案的方法，所以绘制 的图案越多，越花费曝光(绘制)时间，具有在图案形成上花费时间 的缺点。因此，伴随着图案的微细化、集成度飞跃地提高，图案形成 时间也飞跃地提高，生产能力显著恶化。因此，为了电子束膝光装置 的高速化，组合各种形状的掩模并批量照射电子束，形成复杂的形状 的电子束的批量图形照射法的开发正在进展。结果，图案的微细化进 展，除必须使电子束膝光装置大型化外，还必需以更高精度控制掩模 位置的机构，存在装置成本提高的缺点。与此相反，存在用于以低成本进行微细的图案的形成的压印技 术。它是通过把具有与要在衬底上形成的图案相同的图案的凹凸的压 模对被转印体表面按压，并剥离压模，来转印给定的图案的技术；通 过转印，可以形成25纳米以下的微细结构。另外，正在研究将压印技 术应用于大容量记录介质的记录凹陷的形成、以及半导体集成电路图 案的形成。
在利用压印技术在大容量记录介质衬底或半导体集成电路板上 形成微细图案时，在对形成在被转印体表面上的树脂薄膜层按压压模 之前，必须以高精度把所述压模和所述被转印体的相对位置对准。例 如，在以下的专利文献l中描述了在压模表面和被转印体表面分别设 置对准标记，用光学的手法观察压模和被转印体各自的对准标记，把 压模和被转印体的相对位置对准的技术。可是，必须在压模和被转印体的两者上设置对准标记，存在难以 在例如像磁记录介质用盘片衬底那样的被转印体设置对准标记的情 况。作为在被转印体不设置对准标记地把磁记录介质用盘片衬底对准的方法，例如已知像专利文献2那样，在盘片衬底的中心孔中穿过 对准用销来机械地对准的手法。可是，对准精度依存于中心孔和销的 加工精度，在磁记录介质用盘片衬底能取得的对准精度最多为30nm, 难以进行高精度的对准。另外，销与盘片衬底或压模机械地接触，所 以容易损伤接触部，对盘片衬底或压模带来损害。另一方面，在曝光装置中，作为对于膝光台的村底对准方法，已 知根据衬底端部的位置信息检测衬底的形状、中心位置信息的手法(专 利文献3)。可是，根本没有描述面向压印技术的压模和被转印体的 对准应用。专利文献1日本专利申请公开特开2005-116978号公报 [专利文献2US6757116B1[专利文献3日本专利申请'>开特开2001-264015号'〉报 压印技术作为能简便地转印纳米级的微细图案的技术而引人注 目，但是根据应用的制品，有时难以在被转印体上设置对准标记，有 时不希望形成对准标记。而为了把压模的凹凸形状转印到被转印体的 给定的图案形成区，要求压模和被转印体的高精度地对准。为了以高 精度实施对准，优选是光学手法，但是在以往的对准手法中，必须在 被转印体和压模两者上设置对准标记。在以往技术中，难以在被转印体不设置对准标记地以高精度进行压模和被转印体的对准
发明内容
本发明的目的在于，提供一种不在被转印体上设置对准标记、而 能以高精度把压模和被转印体的相对位置对准的压印方法和压印装 置。本发明是一种压印方法，包括调整在表面具有凹凸图案的压模和 被转印体的相对位置的步骤、使所述压模的凹凸图案面与所述被转印体接触加压并且在所述被转印体上转印所述压模的凹凸图案的步骤、从所述被转印体剥离所述压模的步骤，其特征在于作为调整所述压模和所述被转印体的相对位置的步骤，包括 至少检测2点以上的所述被转印体的端部位置，并根据检测的端部位置计算任意点的步骤；根据所述压模的端部或形成在压模上的对准标记检测压模的位置的步骤；根据所述任意点和压模的位置调整所述被转印体和所述压模的相对位置的步骤。这里，在本发明中，被转印体包括在石英或硅等衬底上形成有树 脂层的物体、或能直接对树脂基体材料或薄膜等进行图案转印的物体。 此外，被转印体端部是所述被转印体的外周端部，才艮据检测的端部求 出被转印体和所述压模的相对位置关系。此外，在被转印体的中心部加工有孔的情况下，检测所述中心孔端部，根据检测的端部求出被转 印体和所述压模的相对位置关系。所述压模或被转印体的至少任意一方优选是透明体。此外，本发明是一种压印装置，其特征在于，包括设置在被转 印体或压模的任意一方的背面方向、至少对所述被转印体的端部照射 光的光照射机构；设置在所述被转印体或压模的另一方的背面方向、构；根据所述光检测器的检测结果，检测所述被转印体的端部位置， 并根据端部位置计算任意点的位置检测部件；根据由所述位置检测部 件检领i] i 整机构，
根据本发明，能提供即使不在被转印体设置对准标记，也能以高 精度把压模和被转印体的相对位置对准的压印方法和压印装置。


下面简要说明附图。图l是说明本发明的压印装置的图。图2是说明本发明的被转印体和压模的配置的步骤图。 图3是说明把本发明的被转印体和压模的相对位置对准的步骤的图。图4是表示由本发明的对准机构取得的二维图像的图。 图5是表示由本发明的对准机构取得的一维压缩处理的信号水平 分布的图。图6是表示由本发明的对准机构取得的被转印体端部的对称计算 后的信号水平的图。图7是表示由本发明的对准机构取得的形成在压模上的对准标记 的对称计算后的信号水平的图。图8是由本发明的毫微打印装置形成的沟结构图案。图9是由本发明的毫微打印装置形成的柱状结构图案。图10 (a) ~ (d)是离散磁道介质的制造步骤的说明图。图11 (a) ~ (e)是离散磁道介质的制造步骤的说明图。图12 (a) ~ (e)是离散磁道介质用盘片衬底的制造步骤的说明图。图13 (a) (e)是离散磁道介质用盘片衬底的制造步骤的说明图。图14是表示本发明实施例的光回路的结构的概略平面图。 图15是表示图IO的光波导振荡部的结构的概略平面图。 图16是表示本发明实施例的细胞培养薄片的结构的平面图。 图17是说明图12的细胞培养的培养薄片的侧视图。 图18是说明本发明实施例的多层布线基板的形成步骤的图。
具体实施例方式
下面说明本发明的具体实施方式
。
图l概略地表示用于实施本发明的对准方法的压印装置的对准机
构部的结构。在安装在可动台105上的下部板103上真空吸附固定着 成为被转印体101的玻璃衬底。在被转印体101的表面涂敷有添加了 感光性物质的树脂材料。此外，在被转印体IOI的中心形成有孔。在 被转印体101的上部配置有在表面形成了凹凸形状的石英压模102和 保持压模的玻璃制的上部板104。此外，在下部板103的背面设置光 照射机构109。此外，在上部板104的背面设置搭载了 CCD相机106 的光检测机构108。
在本发明中所使用的压模102具有要被转印的微细的凹凸图案， 形成凹凸图案的方法没有特别的限制。例如，可以根据所需的加工精 度适当地选择光刻法、聚焦粒子束光刻法或电子束绘制法、镀敷法等。 压模地材料可以使用硅、玻璃、镍、树脂等，只要具有强度和所需地 加工性即可。
本发明中使用的被转印体101优选是可以获得涂敷在衬底上的树 脂薄膜、树脂制衬底、树脂薄片等衬底表面的所需的^t细加工精度。 作为适合的树脂材料，是主成分为环烯聚合体、聚甲基丙烯酸甲酯、 聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚对苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚乳酸、聚 丙烯、聚乙烯、聚乙烯醇等，也可以是在这些材料中添加了感光性物 质的合成材料。此外，作为涂敷树脂薄膜时的衬底，能加工并使用硅、 玻璃、铝合金、树脂等各种材料。
在本发明中，用于识别被转印体的光检测机构设置在所述被转印 体或压模的任意一方的背面方向，在不设置所述光检测机构的被转印 体或压模的背面方向配置光照射机构，用所述光检测机构检测从所述 光照射机构照射的光的透过强度。优选至少设置2个光检测机构，分 别检测不同位置的被转印体端部。此外，为了提高所述被转印体的端 部的检测精度，光检测机构的焦点深度设定为与所述被转印体的厚度
相同或者大于所述被转印体的厚度。压模102和被转印体101保持平行状态地保持在分别独立的上部 板104、下部板103上，任意一方的板安装于在平行面内移动的台上， 把压模102和被转印体101对准为所需的位置关系。使用图2具体说明被转印体101和压模102的配置方法。在压模 102上，形成环状的金属薄膜作为对准标记201，其直径cpb与被转印 体101的中心孔径(pa不同。此外，预先调整压模102和被转印体101 的倾斜度以使压模和被转印体的接触面变为平行。这时，压模102和 被转印体101可以隔开10nm 100nm的间隔，从而压模102和被转印 体101不相互摩擦。如图1所示，在下部板103的背面设置光照射机构109。此外， 在上部板104的背面设置搭栽了 CCD相机106的光检测机构108。须 指出的是，在图1中表示了 x-z面，在x轴上设置2台CCD相机106， 但是关于y-z面，在y轴上也设置2台CCD相机。使用合计4台CCD 相机，同时拍摄图2 (b)所示的观测区203、 204、 205、 206内被转 印体的中心孔端部202和压模102的对准标记201的二维图像。由二 维图像检测出玻璃衬底的中央孔端部202和压模102的对准标记201 的透过光强度差。使用由CCD相机106拍摄的二维图像，求出被转印体101和压 模102的中心位置。图3表示求出被转印体101和压模102的中心位 置，把被转印体101和压模102的相对位置对准的步骤。(a)拍摄二 维图像后，(b) —维压缩处理二维图像。然后，(c)对一维压缩处 理数据进行对称运算处理，(d )分别计算被转印体101的中心位置和 压模102的中心位置。然后，(e)移动可动台105，使被转印体IOI 的中心位置和压模102的中心位置一致，从而把被转印体101和压模 102的相对位置对准。在把被转印体101和压模102的相对位置对准后，使可动台105 上升，把压模102向被转印体101按压。按压压模102后，照射UV 光，把树脂硬化。树脂硬化后，剥离压模，从而把压模表面的凹凸形
状转印到树脂表面上。在本说明中，作为被转印体101，采用了加工有中心孔的衬底，利用中心孔端部进行对准，但是利用衬底的外周端部也能实施同样的对准。这时，可以在压模102上，在能与被转印体IOI的外周端部同 时观测的位置设置与被转印体101的外周端部不同直径的环状的对准 标记。在本说明中，采用了加工有中心孔的衬底，但是也可以使用未加 工中心孔的衬底。这时，可以利用衬底的外周端部进行对准。在本说明中，在压模102上形成了环状的对准标记201，但是压 模102的对准标记201并不局限于环状。例如，可以是直线、圆、多 边形、十字标记等能用光检测机构108检测的形状。在本说明中，用金属薄膜形成压模102的对准标记201，但是如 果检测光的透过率变化，就不局限于金属薄膜。例如，可以形成电介 质薄膜，把压模表面加工为凹状。在本说明中，在压模102上形成了对准标记201，但是也可以与 被转印体IOI同样检测压模端部，求出压模102的中心位置，把被转 印体101的中心和压模102的相对位置对准。在本说明中，根据作为可求出被转印体IOI的位置的任意点的被 转印体的中心孔端部求出被转印体的中心位置，根据作为可求出压模102的位置的任意点的压模的对准标记求出中心位置，并使被转印体 和压模的中心位置一致，来把相对位置对准，但是也可以不使中心位 置彼此对准。例如，被转印体的中心位置可以与对于压模的中心位置 向x轴方向错开+l毫米、向y轴方向错开+1毫米的位置对准，来实 施压印。在本发明中，用相同的CCD相机识别被转印体的端部和压模的 对准标记，但是也可以用不同的CCD相机识别被转印体的端部和压 模的对准标记。例如，可以分别设置拍摄识别的被转印体的衬底端部 的CCD相机、和拍才聂压模的对准标记的CCD相机。这时，可以预先 测定拍摄被转印体的CCD相机、和拍摄压模的对准标记的CCD相机的相对位置关系。在本说明中，在光检测机构108搭载了 CCD相机106，但是也 可以按照来自光照射机构109的输出光，改变光检测机构108。例如， 在把输出红外光的半导体激光器嵌入光照射机构的情况下，在光检测 机构设置红外线检测用传感器。在本说明中，检测被转印体端部的4处，以求出被转印体的中心， 但端部测定位置为2个以上就可以。在本说明中，作为被转印体101，釆用了添加有感光性物质的树 脂薄膜层，但是也可以是热可塑性树脂。这时，在把所述压模102向 所述被转印体101按压之前，把所述被转印体101加热到热可塑性树 脂的玻化温度以上。然后，按压压模102后，把被转印体101和压模 102冷却，使树脂硬化。所述树脂硬化后，剥离所述压模102，从而把 所述压模表面的凹凸形状转印到树脂表面。在本说明中，对被转印体101和压模102使用了透明材料，但是 至少任一方是透明的即可。例如，当被转印体101不透明时，准备透 明的压模102。另外，通过在压模102上设置直径cpb比被转印体的中 心孔径(pa还小的环状的对准标记201，可以同时检测被转印体101的 中心孔端部202和压模102的对准标记201。本发明的被转印体101和压模102的中心位置检测方法也能应用 于在被转印体上按压压模102之后和树脂硬化后，评价被转印体101 和压模102的相对位置偏移量时。以下，使用本发明的压印方法、压印装置，形成图案时的实施例。[实施例l:沟结构的形成l作为被转印体IOI，使用直径为65毫米、厚度0.6毫米、中心孔 径cpa=20毫米的玻璃衬底。所述被转印体101的外周端部和内圆端部 以宽度0.15毫米倒角。此外，在所述被转印体IOI的表面预先形成添 加了感光性树脂的树脂层。这里，作为形成树脂层的方法，能应用由 旋转涂敷法形成树脂层的方法、分配法等涂敷液滴的方法。须指出的 是，在涂敷液滴的情况下，在后面的将压模和被转印体按压在一起的
步骤中，液滴被按压并铺开，形成所需的图案。液滴的涂敷优选是多 处，根据树脂的粘度等物理特性，考虑树脂的扩展，来决定涂敷位置 和涂敷量。对压模102使用直径100毫米、厚度0.5毫米的石英衬底。然后， 形成成膜了金属薄膜的、直径(|^=20.7毫米、宽度0.02毫米的环状对 准标记201。在与所述被转印体101接触的面内，用公知的电子束直 接绘制(EB)法把宽度50纳米、深度100纳米、间距100纳米的沟 形成为同心圆状。这时，用EB法绘制图案，从而使同心圆状的沟的 中心轴与对准标记201的中心轴一致。使用图1和图2说明所述被转印体101和压模102的设置方法。 在安装在可动台105上的下部板103上真空吸附所述被转印体101， 在玻璃制的上部板104上保持所述压模102。下部板103的一部分由 玻璃形成，是透过来自后面描述的光照射机构109的光的结构。预先 调整所述压模102和被转印体101的倾斜度以使压模102和被转印体 101的接触面变为平行。这时，所述压模102和所述被转印体101的 间隔设定为约50jim。此外，可动台105设置有在x轴方向、y轴方向 分别以O.l微米步幅工作的台。在下部板103的背面配置光照射机构109,在上部板104的背面 配置搭载了 CCD相机106的光检测机构108,从而观察被转印体101 的中心孔端部202的4处。此外，以能同时观察被转印体101的中心 孔端部202和压模102的对准标记201的方式配置压模102。这里， 作为光照射机构109的光源，使用一般的卣素光源107，在光学系统 中插入遮断波长500nm以下的光的滤光片。此外，在光检测机构108 嵌入了投影倍率为4倍、焦点深度lmm的光学系统。另外，CCD相 机106使用有效像素数768x494、摄像面积3.6mmx2.7mm的市售品。 这时，CCD的一像素为1.46微米宽度。将由CCD相机106拍摄的二 维图像提供给未图示的运算处理装置。在把所述二维图像提供给运算处理装置后，在图3所示的步骤中， 求出被转印体101和压模102的中心位置，进行被转印体101和压模102的相对位置对准。作为一个例子，使用在观察区203和观察区205 拍摄的像，说明x轴方向的相对位置对准方法。对由所述CCD相机 106拍摄的二维图像(图4 )进行一维压缩处理，从而获得图5所示的 信号水平分布。通过对与被转印体的中心孔端部202有关的波形301 进行对称性运算，获得图6所示的信号波形，通过对与压模102的对 准标记201有关的波形302进行对称运算，取得图7所示的信号波形。 根据所述对称计算后的信号水平，计算出被转印体的x轴方向的中心 坐标位置为922.1微米，压模102的x轴方向的中心坐标位置为912.0 微米，被转印体101和压模102的相对位置偏移量为10.1微米。最后， 通过使可动台105在补偿x轴方向的被转印体101和压模102的相对 位置偏移的方向上移动，把x轴方向的被转印体101和压模102的相 对位置对准。另外，使用在观测区204和观测区206拍摄的像，与把所述的x 轴方向的被转印体101和压模102的相对位置对准的方法同样，把y 轴方向的^L转印体101和压模102的相对位置对准。在把被转印体101和压模102的相对位置对准后，使所述可动台 105在z轴方向上升，在所述被转印体101上按压所述压模102。在按 压压模102的状态下，照射UV光使树脂硬化后，剥离所述压模102, 确认了转印在压模102上形成的宽度50纳米、深度100纳米、间隔 IOO纳米的结构体。图8表示转印的结构的电子显微镜相片。须指出的是，在所述被转印体101上按压所述压模102后，使用 所述光检测机构108评价所述被转印体101和所述压模102的相对位 置，但是未观测到从按压所述压模102之前的相对位置的偏离。即、 即使按压所述压模102，也保持了对准位置。须指出的是，为了评价压模102和被转印体101的相对位置检测 再现性，重复20次测定压模102和被转印体101的相对位置关系，确 i^了检测到3<y=10纳米相对位置。在本实施例中，作为被转印体IOI，采用了加工有中心孔的衬底， 利用中心孔端部202进行对准，但是利用衬底的外周端部(直径65mm(p)也能实施同样的对准。这时，可以在压模102上形成成膜了 金属薄膜的、直径65.7毫米、宽度0.02毫米的环状对准标记201。在本实施例中，在压模102形成环状的对准标记201，但是压模 102的对准标记201并不局限于环状。例如，也可以形成与直径(pb=20.7 毫米的圆周相切的切线。在本说明中，用金属薄膜形成压模102的对准标记201，但是如 果检测光的透过率变化，就不局限于金属薄膜。例如可以在压模102 的表面上加工直径q)b-20.7毫米、宽度0.02毫米、深度0.5微米的沟。 这时，沟底部可以适度地粗糙。在本说明中，在压模102上形成对准标记201，但是也可以与被 转印体同样地检测压模102的端部，求出压模102的中心位置，并把 被转印体101和压模102的相对位置对准。例如，作为压模102，可 以使用直径65毫米、厚度0.6毫米、中心孔径cpb-19.55毫米的石英 衬底。这时，把嵌入光检测机构108中的光学系统的焦点深度设定为 把被转印体ioi的厚度和压模102的厚度相加的厚度以上。例如焦点 深度可以i殳定为1.3mm。在本说明中，对被转印体101和压模102使用透明材料，但是至 少任一方是透明的即可。例如，对被转印体101使用直径65毫米、厚 度0.6毫米、中心孔径cpa-20毫米的金属性衬底时，使用石英制的压 模102。在压模102上形成成膜了金属薄膜的、直径cpb^9.58毫米、 宽度0.02毫米的环状对准标记201,从而能检测被转印体的中心孔端 部202和压模102的对准标记201。[实施例2:柱状结构的形成用与实施例1同样的方法制作形成了微小的凹凸形状的被转印 体。对压模使用在直径100毫米、厚度l毫米的石英衬底地整个面用 公知的光刻法形成直径0.18微米、深度1微米、间距360纳米的凹陷 的压模。另外，在压模上形成直径95.5毫米、宽度0.2毫米的环状的 对准标记。对被转印体使用在直径100毫米、厚度0.5毫米的玻璃衬 底表面形成了厚度500纳米的添加有感光性物质的树脂层的被转印 体。通过使用该压模和被转印体，取得在被转印体表面形成了直径0.18 微米、深度1微米、间隔360纳米的柱状结构的被转印体。图9表示 本实施例中形成的凹凸形状的SEM相片。 [实施例3-l:记录介质用与实施例1同样的方法制作形成了微细的凹凸形状的被转印 体，制作大容量磁记录介质(离散磁道介质)用衬底。把形成了实施 例1中制作的玻璃衬底上的微细结构的树脂薄膜层作为掩模，用公知 的千法蚀刻法在玻璃衬底表面形成与树脂薄膜层表面上形成的微细结 构相同的结构体。在加工有所述微细结构体的玻璃衬底上，使用一般 在磁记录介质的形成中使用的溅射法，依次成膜Cr底层15nm、 CoCrPt磁性层14nm、 C保护层10nm，以制作相当于面记录密度 200Gbpsi的离散磁道介质。在磁记录介质上，在成为被转印体的盘片衬底的中心部进行孔的 加工，从盘片衬底的中心，把凹凸形状形成同心圆状。通常，在盘片 衬底上，在中心孔上固定盘片衬底， 一边旋转， 一边进行与凹凸形状 对应的磁记录信息的读写。因此，重要的是在盘片衬底上形成的同心 圆状的凹凸图案的中心位置与盘片衬底的旋转中心(相当于中心孔的 中心位置) 一致。盘片衬底的孔加工精度(盘片衬底的外周圆的中心 和中心孔的中心的偏移)是3 10jim左右。因此，在形成磁记录介质 用衬底的图案时，从盘片衬底的中心孔的端部位置求出中心位置，进行与压模的对准的做法在进行高精度的对准上是优选的。 [实施例3-2:记录介质在本实施例中，参照附图，说明使用本发明的压印方法的离散磁 道介质的制造方法。在参照的附图中，图10的(a) ~ (d)是离散磁 道介质的制造步骤的说明图。首先，如图10 U)所示，准备在实施例1中取得的玻璃衬底22 上具有转印了压模2的表面形状的光硬化性树脂6构成的图案形成层 21的物体。接着，把图案形成层21作为掩模，用公知的干法蚀刻法加工玻 璃衬底22的表面。结果如图10 (b)所示，在玻璃衬底22的表面刻 出与图案形成层21的图案对应的凹凸。须指出的是，在这里的干法蚀 刻中使用氟系气体。此外，干法蚀刻可以在用氧等离子体蚀刻除去图 案形成层21的薄层部分后，用氟系气体蚀刻露出的玻璃衬底22。接着，如图10 (c)所示，在形成了凹凸的玻璃衬底22上，通过 DC磁控管溅射法(例如参照日本专利申请公开特开2005-038596号公 报)，形成由预涂层、磁区控制层、软磁性底层、中间层、垂直记录 层、和保护层构成的磁记录介质形成层23。须指出的是，这里的磁区 控制层由非磁性层和反强磁性层形成。接着，如图10 (d)所示，通过在磁记录介质形成层23上施加 非磁性体27，把玻璃衬底22的表面平坦化。结果，获得面相当于记 录密度200Gbpsi的离散磁道介质Ml。[实施例3-3:记录介质在本实施例中，参照附图，说明使用本发明的压印方法的离散磁 道介质的制造方法。在参照的附图中，图11的(a) ~ (e)是离散磁 道介质的制造步骤的说明图。在本实施例中，代替由实施例1获得的具有图案形成层21的玻 璃衬底22，准备以下的衬底。该衬底如图ll(b)所示，在玻璃衬底22 上形成了软磁性底层25。另外，在该衬底上，与实施例l同样，形成 了由转印有压模2的表面形状的光硬化性树脂6构成的图案形成层 21。接着，把图案形成层21作为掩模，用公知的干法蚀刻法加工软 磁性底层25的表面。结果，如图11 (c)所示，在软磁性底层25的 表面刻出与图案形成层21的图案对应的凹凸。须指出的是，对这里的 干法蚀刻使用氟系气体。接着如图11 (d)所示，在形成了凹凸的软磁性底层25的表面， 通过DC磁控管濺射法(例如参照日本专利申请公开特开2005-038596 号公报)，形成由预涂层、磁区控制层、软磁性底层、中间层、垂直 记录层、和保护层构成的磁记录介质形成层23。须指出的是，这里的17
磁区控制层由非磁性层和反强磁性层形成。接着，如图11 (e)所示，通过在磁记录介质形成层23上施加非 磁性体27,把软磁性底层25的表面平坦化。结果，获得相当于面记 录密度200Gbpsi的离散磁道介质M2。[实施例3-4:记录介质在本实施例中，参照附图，说明使用本发明的压印方法的离散磁 道介质用盘片衬底的制造方法。在参照的附图中，图12的(a) (e) 是离散磁道介质用盘片衬底的制造步骤的说明图。如图12 ( a )所示，在玻璃衬底22的表面上预先涂敷酚醛系树脂 材料，形成平坦层26。平坦层26能列举旋转涂敷法或用平板按压树 脂的方法。接着如图12(b)所示，在平坦层26上形成图案形成层21。 在图案形成层21上涂敷含有硅的树脂材料，利用本发明的压印方法形 成图案形成层21。然后，如图21 (c)所示，使用氟系气体的干法蚀刻除去图案形 成层21的薄层部分。接着，如图12 (d)所示，把剩下的图案形成层 21部分作为掩模，用氧等离子体蚀刻除去平坦层26。然后，用氟系气 体蚀刻玻璃衬底22的表面，除去剩下的图案形成层21，据此如图12 (e)所示，获得在相当于面记录密度200Gbpsi的离散磁道介质中使 用的盘片衬底M3。实施例3-S:记录介质在本实施例中，参照附图，说明使用本发明的压印方法的离散磁 道介质用盘片衬底的制造方法。在参照的附图中，图13的(a) (e) 是离散磁道介质用盘片衬底的制造步骤的说明图。如图13(a)所示，在玻璃衬底22的表面涂敷添加了感光性物质 的丙烯酸系树脂，并且使用本发明的压印方法在玻璃衬底22上形成图 案形成层21。在本实施例中，在玻璃衬底22上形成具有与要形成的 图案把凹凸颠倒的凹凸的图案。接着如图13 (b)所示，在图案形成 层21的表面涂敷包含硅和感光性物质的树脂材料，形成平坦层26。 作为平坦层26的形成方法，能列举旋转涂敷法或用平板按压树脂的方
法。然后，如图13(c)所示，如果用氟系气体蚀刻平坦层26的表面， 就露出图案形成层21的最上表面。接着，如图13(d)所示，把剩下 的平坦层26作为掩模，用氧等离子体蚀刻除去图案形成层21，露出 玻璃衬底22的表面。然后，如图13(e)所示，用氟系气体蚀刻露出 的玻璃衬底22的表面，获得在相当于面记录密度200Gbpsi的离散磁 道介质中使用的盘片衬底M4。 [实施例4:光器件在本实施例中描述把入射光的行进方向改变的光器件200在光信 息处理装置中应用的一个例子。图14是由本发明制作的光回路500 的概略结构图。光回路500形成在长(1) 30毫米、宽(w)5毫米、 厚度1毫米的氮化铝制的衬底501上。光回路500包括由铟磷系的半 导体激光器和驱动电路构成的10个发送部件502、光波导503和503，、 光连接器504和504，。须指出的是，IO个半导体激光器各自的发送波长分别为2~50纳 米不等。光回路500是光多路复用通信系统的器件的基本部件。本发 明应用于波导503、 503，的部分。波导503利用连接部振荡部503，接 收从发送部件502输入的光信号，把它依次经过副波导506、主波导 505从连接部504，发送给光连接器504。这时，输入光信号被各个副 波导合波。振荡部503，的结构如图15所示，连接部504，的结构成为把图11 的左右翻转的结构。连接部504，的柱状微小突起群与图15反向配置。图15是光波导503内部的柱状微小突起物508的概略布局图。 为了能允许发送部件502和光波导503的对准误差，光波导503，的输 入部的宽度为20微米，平截面为喇叭状。另外，在平直部分的中央部， 只除去1列的柱状微小突起群，形成没有光子学能带隙的区域，据此， 成为将信号光导向宽度l微米的区域(wl)的结构。须指出的是，柱 状微小突起物突起508之间的间隔(间距)是0.5nm。在图11中简化 了，所表示的柱状突起群508比实际的个数少。在本实施例中，在所述发送部件502内形成柱状微小突起群508 时，在所需的发送部件上形成所需的柱状微细突起部时，应用与实施 例1同样的对准方法，制造光信息处理装置。这里，根据与半导体激光器中使用的光源的波长的关系，可以在10纳米到10微米之间任意调整微小突起物的等效直径(直径或者一 边)的尺寸。此外，微小突起物的高度优选是50纳米到IO微米。微 小突起物的距离(间距)大约为使用的信号波长的一半。在光回路500中，能重叠IO种不同的波长的信号光并输出，但 是由于可以变更光的行进方向，可以使光回路500的横向宽度非常短 地为5毫米，可以使光通信用器件小型化。此外，由于可以通过压模 的加压形成柱状微小突起物508，所以制造成本下降。在本实施例中， 是重叠输入光的器件，但是对于所有控制光的路线的光器件，光波导 503是有用的。[实施例5:生物器件]图16是细胞培养薄片600的平面图。细胞培养薄片600由厚度 0.5微米的以PMMA为主成分的薄膜(薄片)602、从薄膜延伸的以 PMMA为主成分的等效直径2nm的柱状微小突起群604构成。除去柱状微小突起群的一部分，形成间隙605。在玻璃培养i等 容器中放入该细胞培养薄片600，并浸在容器内的培养液中进行培养。 如图17所示，在细胞培养薄片600的柱状微小突起群604上安放例如 皮肤、骨、血液等的细胞(组织)和培养基、营养素等培养液603， 进行细胞等的培养。优选在柱状微小突起群中设置除去了其一部分的固定的间隙，在 本实施例中，如图16所示，把间隙设置为十字形状。通过这样形成间 隙，培养液变得容易流动，能高效率地对细胞供给营养素。此外，能 高效排出细胞培养时的细胞的废物。在本实施例中，在薄片上的任意图案形成区中形成柱状微小突起 群时应用实施例1的对准方法。在形成所述柱状微小突起群后，把薄 片切断为所需的尺寸、形状来使用。通过使用本细胞培养薄片，能大幅度减轻使用通常的玻璃培养亚 时产生的因从器皿的剥离引起的对薄片状的表皮细胞的损伤，能提高 把薄片状的表皮细胞向皮肤移植时的固定率。此外，通过在利用细胞 培养薄片上的柱状微小突起物而形成的薄片状的表皮细胞的下部形成 的间隙，培养液容易流向薄片状的表皮细胞全体。结果，能高效地进 行营养素向细胞的供给或细胞的废物的排出，能抑制以往产生的细胞 培养中的表皮细胞的死亡。柱状微小突起群的形状是高度3微米，以l微米的周期(间隔) 排列。柱状微小突起物的高度方向的中间位置的等效直径为300纳米， 在根部为330纳米。此外，柱状微小突起物的顶端部的截面积比底面 部的截面积小，是末端扩展形状。把本实施例中形成的细胞培养薄片在浸入培养液中的状态下放 入玻璃培养亚中，在细胞培养薄片上，通过通常方法培养正常人表皮 角化细胞(使用培养基HuMedia-KB2(夕，求々(林式会社)制)， 在37。C、 5% C02流下培养)。结果，在细胞培养薄片上，人表皮角 化细胞正常附着，增殖为薄片形状。培养开始14天后，在培养的细胞上覆盖直径2cm的聚偏二氟乙 稀(PVDF)膜，吸引培养基，据此把纳米柱薄片上成长的薄片状的 表皮角化细胞与PVDF膜一起从细胞培养薄片剥离。能从覆盖的 PVDF膜上容易地剥离薄片状的表皮角化细胞。与使用通常的玻璃培 养皿时相比，能大幅度减轻从细胞培养薄片的剥离引起的对薄片状的 表皮角化细胞的损伤。可以通过等离子体处理对高分子材料进行亲水化处理。此外，高 分子材料虽然未特别限定，但是优选对培养的细胞(组织)影响少的 材料，例如聚苯乙烯、PMMA、聚乳酸等。[实施例6:多层布线基板图18是用于说明制作多层布线基板的形成步骤的图。首先，如 图18(a)所示，在由氧化硅膜1002和铜布线1003构成的多层布线 基板IOOI的表面形成抗蚀剂702后，进行基于压模(省略图示)的图 案转印。在进行图案转印之前，通过与实施例1同样的手法，进行压
模和衬底的相对位置对准，把所需的布线图案转印到衬底上的所需的位置。接着，如果通过CF4/H2气体干法蚀刻多层布线基板1001的露 出区域703，就如图18(b)所示，把多层布线基板1001表面的露出 区域703加工为沟形状。接着，通过RIE蚀刻抗蚀剂702，除去台阶 低的部分的抗蚀剂，从而如图18(c)所示，扩大并形成露出区域703。 从该状态，进行露出区域703的千法蚀刻，直到先前形成的沟的深度 到达铜布线1003为止，获得图18 (d)所示的结构；接着除去抗蚀剂 702，从而获得如图18 (e)所示的在表面具有沟形状的多层布线基板 1001。从该状态，在多层布线基板IOOI的表面，通过溅射形成金属膜 后(省略图示)，进行电解镀，从而如图18 (f)所示，形成金属镀 膜1004。然后，如果进行金属镀膜1004的研磨，直到多层布线基板 1001的氧化硅膜1002露出为止，就可以如图18 (g)所示，获得在表 面具有金属布线的多层布线基板1001。此外，说明用于制作多层布线基板的其他步骤。从图18 (a)所 示的状态进行露出区域703的千法蚀刻时，进行蚀刻直到到达多层布 线基板IOOI内部的铜布线1003为止，从而获得图18 (h)所示的结 构。接着，通过RIE蚀刻抗蚀剂702，除去台阶低的部分的抗蚀剂， 从而取得图18 (i)所示的结构。从该状态，在多层布线基板IOOI的 表面形成基于溅射的金属膜1005，就获得图18(j)的结构。接着， 通过剥离抗蚀剂702，获得图18(k)所示的结构。接着，使用剩下的 金属膜1005，进行无电解镀，从而获得图18 (1)所示结构的多层布 线基板IOOI。通过在多层布线基板应用本发明，能形成具有高尺寸精 度的布线。本发明的压印方法和装置作为大容量记录介质的记录凹陷、光学 部件、半导体集成电路图案、生物器件等必需超微细结构体的高功能器件的制造方法和装置极为有效。
权利要求
1.一种压印方法，包括调整在表面具有凹凸图案的压模和被转印体的相对位置的步骤、使所述压模的凹凸图案面与所述被转印体接触加压并且在所述被转印体上转印所述压模的凹凸图案的步骤、从所述被转印体剥离所述压模的步骤，其特征在于作为调整所述压模和所述被转印体的相对位置的步骤，包括至少检测2点以上的所述被转印体的端部位置，并根据检测的端部位置计算任意点的步骤；根据所述压模的端部或形成在压模上的对准标记检测压模的位置的步骤；根据所述任意点和压模的位置调整所述被转印体和所述压模的相对位置的步骤。
2. 根据权利要求l所述的压印方法，其特征在于 利用透过光强度的差，检测所述被转印体的端部位置、和所述压模的端部或对准标记的位置。
3. 根据权利要求2所述的压印方法，其特征在于 由光检测器检测从光照射机构对所述被转印体和所述压模照射的照射光的透过光强度，根据所述光检测器的检测结果，检测所述被 转印体的端部位置、和所述压模的对准标记或端部位置。
4. 根据权利要求3所述的压印方法，其特征在于至少设置2个所述光检测器，分别检测所述被转印体的不同位置 的端部。
5. 根据权利要求l所述的压印方法，其特征在于 在检测压模的位置时，根据所述压模的端部或者形成在压模上的对准标记的位置计算任意点，通过使根据所述被转印体的端部位置计 算出的任意点和根据所述压模的位置计算出的任意点一致，进行所述 被转印体和所述压模的位置对准。
6. 根据权利要求l所述的压印方法，其特征在于 在所述被转印体的中心形成孔，所检测的端部是所述中心孔端部。
7. 根据权利要求6所述的压印方法，其特征在于形成在所述压模上的凹凸图案是具有同心圆状的图案形状。
8. 根据权利要求l所述的压印方法，其特征在于 所述压模或所述被转印体的任一方是透明体。
9. 根据权利要求l所述的压印方法，其特征在于 在检测所述压模的位置的步骤中，检测所述压模的端部或形成在压模上的对准标记的2点以上并计算所述压模的任意的位置；根据所述被转印体的任意的位置和所述压模的任意的位置调整 所述被转印体和所述压模的相对位置。
10. —种压印装置，用于把具有凹凸图案的压模按压在被转印体 上以在被转印体上转印所述压模的凹凸图案，其特征在于，包括设置在被转印体或压模的任意一方的背面方向、至少对所述被转 印体的端部照射光的光照射机构；设置在所述被转印体或压模的另一方的背面方向、检测从所述光 照射机构对所述被转印体的端部照射的光的光检测机构；根据所述光检测器的检测结果，检测所述被转印体的端部位置， 并根据端部位置计算任意点的位置检测部件；根据由所述位置检测部件检测出的位置信息调整所述被转印体 和所述压模的相对位置的位置调整机构。
11. 根据权利要求10所述的压印装置，其特征在于 检测所述被转印衬底的2点以上的端部位置。
12. 根据权利要求10所述的压印装置，其特征在于 至少设置2个所述光检测机构，所述光检测机构分别检测不同地方的端部位置。
13. 根据权利要求9所述的压印装置，其特征在于 所述光检测机构的焦点深度大于等于所述被转印体的厚度。
14. 根据权利要求10所述的压印装置，其特征在于 所述光检测机构检测从所述光照射机构照射出的光。
15. 根据权利要求10所述的压印装置，其特征在于 在所述被转印衬底的中心部形成有孔，利用所述位置检测部件检测所述被转印衬底的中心孔端部的位置。
16. 根据权利要求10所述的压印装置，其特征在于 利用所述光照射机构，同时用光照射所述被转印体的端部、和形成在所述压模上的对准标记或压模的端部；利用所述光检测机构，检测基于来自所述光照射机构的照射光的 所述被转印体的端部、和形成在所述压模上的对准标记或压模的端部 的透过光强度；利用所述位置检测部件根据由所述光检测机构检测出的透过光 强度的差检测所述被转印体的端部位置、和所述压模的对准标记的位 置或压模的端部位置。
17. —种信息记录介质，其特征在于 使用权利要求1所述的压印方法制成。
18. —种光学部件，其特征在于 使用权利要求1所述的压印方法制成。
19. 一种半导体集成电路，其特征在于 使用权利要求1所述的压印方法制成。
20. —种生物器件，其特征在于 使用权利要求1所述的压印方法制成。
全文摘要
本发明是一种压印方法，其特征在于，包括在调整所述压模和所述被转印体的相对位置时，至少检测2点以上所述被转印体的端部位置，根据检测的端部位置计算任意点的步骤；根据所述压模的端部或形成在压模上的对准标记检测压模的位置的步骤；根据所述任意点和压模的位置调整所述被转印体和所述压模的相对位置的步骤。在压印方法和装置中，不在被转印体设置对准图案，能以高精度把被转印体和压模的相对位置对准。
文档编号H01L21/027GK101118380SQ20071013995
公开日2008年2月6日 申请日期2007年8月3日 优先权日2006年8月4日
发明者安藤拓司, 宮内昭浩, 小森谷进, 荻野雅彦 申请人:株式会社日立制作所