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1、10申请公布号CN104210046A43申请公布日20141217CN104210046A21申请号201410446835X22申请日20120618201113969220110623JP201118550420110829JP201118550520110829JP201128559720111227JP201128645320111227JP201201346620120125JP201202226720120203JP201203795720120223JP201203827320120224JP201280003345120120618B29C33/38200601B29C33/。
2、40200601B29C33/42200601G03F7/0020060171申请人旭化成电子材料株式会社地址日本国东京都千代田区神田神保町一丁目105番地72发明人古池润山口布士人前田雅俊有久慎司74专利代理机构上海市华诚律师事务所31210代理人李晓54发明名称微细图案形成用积层体57摘要本发明的目的在于为了在被处理体上形成高纵横比的微细图案,提供可容易地形成残留膜薄或无残留膜的微细图案的微细图案形成用积层体及微细图案形成用积层体的制造方法。本发明的微细图案形成用积层体1是用于在被处理体200上介由第1掩模层103形成微细图案220的微细图案形成用积层体1,其特征在于,具备在表面上具有凹凸。
3、结构101A的模具101和在凹凸结构101A上设置的第2掩模层102,第2掩模层102的距离LCC及凹凸结构101A的高度H满足下述式1,且距离LCV和高度H满足下述式2。式10首先,对本发明的第1形式详细说明。第1形式中,对通过上述第1生产线制造的微细图案形成用积层体的构成进行详细说明。此涉及第1形式的微细图案形成用积层体具有模具和在此模具上设置的第2掩模层。0041第1实施方式图4A是涉及本发明的第1形式的第1实施方式的微细图案形成用积层体以下,称之为“第1积层体1”的截面示意图。如图4A所示,第1积层体1具备在表面上具有凹凸结构以下,也称之为“微细图案”101A的模具101和在此模具10。
4、1的凹凸结构101A上设置的、在第1掩模层103上形成微细图案用的第2掩模层102。0042在模具101中,设置着在特定方向延伸的单个例如,线状或多个例如,网点状凸部101B,在凸部101B之间形成着凹部101C。凸部101B沿着与特定方向垂直相交的方向,被设置成互相以规定的间隔隔开。即,从平面视图来看,凸部101B遍布模具101的整个面形成多个。此外,凸部101B在沿着与第1积层体1的主面大致垂直相交的厚度方向的截面视图在与垂直相交方向垂直的截面上观察时中,其从模具101的表面向相对于模具的表面垂直的方向突出着。由此凸部101B及凹部101C构成着凹凸结构微细图案101A。0043第2掩模层。
5、102被设置成填充凹凸结构101A的凹部101C内,其一部分也被设置在凹凸结构的凸部101B上。此第2掩模层102在加工第1掩模层103或被处理体200时,至少具有掩蔽第1掩模层103的功能。第2掩模层102具有在凹凸结构101A的凹部101C内形成的第2掩模层102A以下,也称之为“凹部内掩模层102A”及在凸部101B上形成的第2掩模层102B以下,也称之为“凸部上掩模层102B”。此处,在本说明书中,凹凸结构101A的高度H是指凸部101B的高度或凹部101C的深度。此外,凹凸结构101A的高度H为凹部底部101D的位置与凸部顶部101E的位置后述凸部顶部位置S之间的最短距离。0044此。
6、外,凹凸结构101A的开口宽度与高度H的比率所表示的纵横比优选为0150的范围。从在被处理体200上形成具有高纵横比的微细掩模图案时的干蚀刻性的观点考虑,优选纵横比为01以上,更优选为05以上。另一方面,从掩模层第2掩模层102及第1掩模层103的转印精度的观点考虑,优选纵横比为30以下,更优选为25以下,进一步优选纵横比为15以下。0045第2实施方式图4B是涉及本发明的第1形式的第2实施方式的微细图案形成用积层体以下,称之为“第2积层体2”第2积层体2的截面示意图。如图4B所示,第2积层体2除了具有涉及上述第1实施方式的第1积层体1的构成,还具有设置成覆盖模具101的凹凸结构101A说明书。
7、CN104210046A1110/135页12上及第2掩模层102上的第1掩模层103。此第1掩模层103例如由有机材料构成,具有作为粘接被处理体200和第2掩模层102及模具101的凹凸结构101A之间的粘着层的功能。即,第2积层体2具有在上述第1积层体1的凹凸结构101A上预先设置的用于在被处理体200上放置第1积层体1的第1掩模层103的构成。第1掩模层103可以含有活性稀释材料及聚合引发剂。在第1掩模层103或被处理体200的加工时,此第2掩模层102至少具有掩蔽第1掩模层103的功能。0046此外,在第2积层体2中,第2掩模层102与第1掩模层103的界面的形状可以为平坦或弯曲。作为。
8、弯曲着的形状,可列举出第2掩模层102在第1掩模层103侧以凸状凸起着的形状、第1掩模层103在第2掩模层102侧以凸状凸起着的形状等。此外,还可列举出具有1个从第1掩模层103侧向第2掩模层102侧的凸状的凸起和2个从第2掩模层102侧向第1掩模层103侧的凸状的凸起的结构等。0047在第2积层体2中,第1掩模层103覆盖凹凸结构101A及第2掩模层102的上部是指,没有凸部上掩模层102B时,在凹部内掩模层102A上及凹凸结构101A的凸部101B上设置第1掩模层103。此外,存在凸部上掩模层102B时,其指在凹部内掩模层102A及凸部上掩模层102B上设置第1掩模层103。0048接着,。
9、对上述第1积层体1及上述第2积层体2的构成予以详细说明。而且,以下中,虽然举例示出第1积层体1进行说明,但只要无另行说明,就将第2积层体2作为也具有同样的构成的物品,将其视作同时进行了说明。0049在图4中显示的凸部顶部位置S是指凹凸结构101A的凸部101B的顶部的位置。而且,凹凸结构101A的高度H存在波动时,凸部顶部位置S是指各凸部101B的顶部位置的面内平均位置。作为求出凸部顶部位置S时的平均数,优选为10点以上。而且,凸部顶部位置S可以根据使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面图像观察来求出。0050图4中显示的界面位置SCC是指在凹凸结构101A的凹部101C内形成的第2掩。
10、模层102凹部内掩模层102A的界面的平均位置。第1积层体1的情况下,此界面位置SCC如图4A所示,指凹凸结构101A的凹部内掩模层102A的表面与空气层的界面的位置。凹部内掩模层102A的表面的位置存在波动的情况下,界面位置SCC是指凹部101C的第2掩模层102A的界面位置的面内平均位置。作为求出界面位置SCC时的平均数,优选为10点以上。而且,相对于第1积层体1,界面位置SCC可以根据使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面图像观察来求出。此外,从组合透射式电子显微镜和能量色散型X射线光谱法而得的截面观察也可求出界面位置。0051此外,凹部内掩模层102A的表面形成曲面、此曲面在下。
11、方凹凸结构101A的凹部底部101D侧形成凸曲面时,将第2掩模层102的厚度最薄的位置设为界面位置SCC。即,即使在凹部内掩模层102A在模具101的凹凸结构的凹部内壁局部附着的情况下,也将凹部内掩模层102A的最低位置设为界面位置SCC。此外,此曲面在上方凹凸结构101A的凸部顶部101E侧形成凸曲面时,将凹部内掩模层102A的厚度最厚的位置设为界面位置SCC。说明书CN104210046A1211/135页130052第2积层体2的情况下,如图4B所示,界面位置SCC是指在凹凸结构101A的凹部内掩模层102A中与第1掩模层103的界面位置。凹部内掩模层102A中与第1掩模层103的界面位。
12、置存在波动时,界面位置SCC是指凹部内掩模层102A与第1掩模层103的界面位置的面内平均位置。作为求出界面位置SCC时的平均数,优选为10点以上。而且,界面位置SCC可以根据对第2积层体2进行使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面图像观察求出。此外,由组合透射式电子显微镜和能量色散型X射线光谱法的截面观察也可求出界面位置。0053此外,凹部内掩模层102A与第1掩模层103的界面形成曲面、此曲面在下方凹凸结构101A的凹部底部101D侧形成凸曲面时,将凹部内掩模层102A的厚度最薄位置设为界面位置SCC。即,即使凹部内掩模层102A在凹凸结构101A的凹部内壁局部附着的情况下,也将凹。
13、部内掩模层102A的最低位置设为界面位置SCC。此外,此曲面在上方凹凸结构101A的凸部顶部101E侧形成凸曲面时,将凹部内掩模层102A的厚度最厚位置设为界面位置SCC。0054图4中显示的顶部位置SCV是指在凹凸结构101A的凸部101B上形成的第2掩模层102凸部上掩模层102B的顶面位置。凸部上掩模层102B的顶面位置存在波动时,顶部位置SCV是指凸部上掩模层102B的顶面位置的面内平均位置。作为求出顶部位置SCV时的平均数,优选为10点以上。而且,顶部位置SCV可以根据使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面图像观察求出。此外,也可由组合透射式电子显微镜和能量色散型X射线光谱法。
14、的截面观察求出顶部位置。0055图4中显示的距离LCC是指凸部顶部位置S与界面位置SCC之间的距离。即,其是指由模具101的凹凸结构形成面内的多个凸部101B的凹凸结构101A的高度H减去模具101的凹凸结构101A的形成面内的凹部内掩模层102A的厚度后的值。因此,凹凸结构101A的形成面内的凸部顶部位置S或界面位置SCC存在波动时,使用凹凸结构101A的高度H的平均值及/或凹部内掩模层102A的厚度的平均值。而且,凹凸结构101A的高度H的平均值可以根据使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面图像观察求出。0056如图5所示,凹凸结构101A的凸部101B的侧面向相对于模具101的主。
15、面垂直的方向延伸时,无论距离LCC是否波动,形成的第2掩模层102的宽度保持一定,不具有分布。因此,在第2掩模层102中,为了在被处理体200上形成具有高纵横比的微细掩模图案,要求其具有耐干蚀刻性。从第2掩模层102的耐干蚀刻性及转印的容易性的观点考虑,优选距离LCC为LCC图4中显示的距离LCV是指凸部顶部位置S与顶部位置SCV之间的距离。即,距离LCV是指凸部上掩模层102B的厚度。因此,凸部顶部位置S或顶部位置SCV存在波动时,距离LCV采用凸部上掩模层102B的厚度的平均值。0060此外,从通过干蚀刻能更加容易地除去第2掩模层102凸部上掩模层102B、使在被处理体200上设置的具有高。
16、纵横比的微细掩模图案的加工精度提高的观点考虑,作为距离LCV,优选为LCV005H,优选为LCV002H,更优选为LCV001H。特别是没有凸部上掩模层102B时,即,距离LCV0时,对于在被处理体200上形成转印的第2掩模层102/第1掩模层103,将第2掩模层102作为掩模对第1掩模层103进行蚀刻时蚀刻精度和容易性大幅提高。0061从如上观点考虑,在涉及上述实施方式的第1积层体1及第2积层体2中,距离LCC和凹凸结构101A的高度H满足下述式1,并且距离LCC及凸部高度H满足下述式2。据此,对于在被处理体200上形成转印的第2掩模层102和第1掩模层103,通过进行干蚀刻,可容易地加工第。
17、1掩模层103。据此,变得可容易地在被处理体200上形成具有高纵横比的微细掩模图案。进一步,因凹部内掩模层102A的填充分布精度提高,故通过干蚀刻在被处理体200上形成的微细掩模图案结构体的高度及直径的分布精度提高。此外,因变得可降低干蚀刻引起的第2掩模层102的宽度的减少,故变得可制得物理性质稳定的微细掩模图案。通过使用物理性质稳定、高精度的微细掩模图案来加工被处理体200,变得可高精度地容易地完成在被处理体200上加工赋予微细图案220参照图10G。式101是指第2掩模层102比第1掩模层103还难被蚀刻,故优选越大越好。此外,从第2掩模层102对模具101的凹凸结构101A的凹部101C。
18、内部的配置性的观点考虑,优选VO1/VM11000,更优选VO1/VM1150,最优选VO1/VM1100。0083从如上的观点考虑,在第2积层体2中,优选第2掩模层102的蚀刻速率VM1与第1掩模层103的蚀刻速率VO1的比率VO1/VM1满足下述式7。据此,第2掩模层102的耐蚀刻性提高,第2掩模层102的蚀刻量降低,故变得可形成微细图案结构体202。式73VO1/VM10084此外,更优选比率VO1/VM1为10VO1/VM1,进一步优选为15VO1/VM1。通过使比率VO1/VM1满足上述范围,即使在使用厚的第1掩模层103的情况下,通过将第2掩模层102用作掩模的干蚀刻,可容易地对第。
19、1掩模层103进行微细加工。据此,可在被处理体200上形成微细加工过的微细掩模图案202A。通过使用这样的微细掩模图案202A,可对被处理体200容易地进行干蚀刻加工或在被处理体200上赋予超拒水性或超亲水性、粘着性、传感器等功能。例如,传感器的情况下,通过在第2掩模层102中选定以金或银为代表的金属,可制作传感器。在这样的金属表面上附着了微量物质成为测定规定的疾病的进展程度或感染度等的指标的分子等时,利用金属表面的表面等离子体表面等离子体激元,即使是在难以测定的PPM或PPB这样的微量浓度下,也变得可通过光学系统使灵敏说明书CN104210046A1817/135页19度增倍来检知。0085。
20、另一方面,第1掩模层103的蚀刻时的蚀刻各向异性优选横向蚀刻速率VO/与纵向蚀刻速率VO的比率VO/VO/为VO/VO/1,更优选为更大。而且,纵向是指第1掩模层103的膜厚方向,横向是指第1掩模层103的面内方向。此外,从在被处理体200上形成微细掩模图案202A的观点考虑,虽然也根据用途的不同而不同,但大概优选比率VO/VO/为VO/VO/2,更优选为VO/VO/35,进一步优选为VO/VO/10。使用制得的微细掩模图案202A,加工被处理体200时,节距在亚微米以下的区域内,从稳定地形成高度高的第1掩模层103的观点及容易地对被处理体200进行干蚀刻的观点考虑,必须使第1掩模层103的宽。
21、度直径保持得较大。通过满足上述范围,因可将干蚀刻后的第1掩模层103的宽度主干的粗细度保持得较大,故而优选。0086作为被处理体200,可根据微细图案结构体202的用途拒水性、亲水性、粘着性、传感器、基材加工用的掩模等进行适当选择,没有特别限制。因此,作为被处理体200,可以使用树脂薄膜、树脂板、树脂镜片、无机基材、无机薄膜、无机镜片等。0087特别是将微细掩模图案202A用作掩模对被处理体200进行加工时,作为被处理体200,可使用如以合成石英或熔融石英为代表的石英、以无碱玻璃、低碱玻璃、钠钙玻璃为代表的玻璃、硅晶片、镍板、蓝宝石、金刚石、SIC、云母、ZNO、半导体基板氮化物半导体基板等或。
22、ITO等无机基材。此外,第1积层体1及第2积层体2具有弹性时,作为被处理体200,还可选定具备具有曲率的外形的无机基材例如,镜片形、圆筒圆柱形、球形等。特别是第1积层体1及第2积层体2为薄膜状卷轴状时,通过裁剪可容易地改变第1积层体1及第2积层体2的宽度。据此,可在被处理体200的表面上任意地形成规定宽度的微细掩模图案202A。因此,例如,被处理体200为圆筒状时,变得可在圆筒侧面的全部或局部形成微细掩模图案202A。0088此外,第2积层体2中,优选进行干蚀刻的被处理体200的蚀刻速率VI2与第1掩模层103的蚀刻速率VO2的比率VO2/VI2为越小越好。若为VO2/VI21意味着第2掩模层。
23、102比第1掩模层103更难被蚀刻,故优选VO1/VM1越大越好。0278从第2掩模层102的涂覆性的观点考虑,优选VO1/VM1满足VO1/VM1150,更优选满足VO1/VM1100。此外,从耐蚀刻性的观点考虑,优选VO1/VM1满足3VO1/VM1式7,更优选满足10VO1/VM1,而且更优选满足15VO1/VM1。0279通过满足上述范围,籍由将第2掩模层102作为掩模对厚的第1掩模层103进行干蚀刻,可容易地进行微细加工。据此,可在被处理体200上形成由通过干蚀刻进行微细加工过的第2掩模层102及第1掩模层103构成的微细掩模图案202A。通过使用这样的微细图案结构体202,可获得上。
24、述说明的功能,此外,还可容易地对被处理体200进行干蚀刻加工。0280另一方面,优选第1掩模层103的蚀刻时的蚀刻各向异性横向的蚀刻速率VO/与纵向的蚀刻速率VO的比率VO/VO/满足VO/VO/1,更优选为更大。虽然也根据第1掩模层103的蚀刻速率与被处理体200的蚀刻速率的比率的不同而不同,但优选为满足VO/VO/2,更优选为满足VO/VO/35,而且更优选为满足VO/VO/10。0281而且,纵向是指第1掩模层103的膜厚方向,横向是指第1掩模层103的面方向。节距在亚微米以下的区域内,为了稳定地形成厚的第1掩模层103、容易地对被处理体200进行干蚀刻,必须将第1掩模层103的宽度保持。
25、得较大。通过满足上述范围,因可将干蚀刻后的第1掩模层103的宽度干的粗细度保持得较大故而优选。0282优选进行干蚀刻的被处理体200的蚀刻速率VI2与第1掩模层103的蚀刻速率说明书CN104210046A5049/135页51VO2的比率VO2/VI2为越小越好。若满足VO2/VI2接着,对本发明的第2形态进行详细说明。在第2形态中,对通过上述第2生产线制造的微细图案形成用积层体的构成进行详细说明。涉及此第2形态的微细图案形成用积层体具有被处理体、在此被处理体上设置的第1掩模层和在第1掩模层上设置的第2掩模层。0469第3实施方式图40是显示涉及本发明的第2形态的第3实施方式的微细图案形成用。
26、积层体以下,称作“第3积层体3”的截面示意图。如图40所示,第3积层体3具备被处理体200,在被处理体200的一个主面上设置的、在表面上具有凹凸结构的第1掩模层301和在第1掩模层301的凹凸结构301A的凸部301B上设置的第2掩模层302。在加工第1掩模层301或被处理体200时,第2掩模层302至少具有掩蔽第1掩模层301的功能。0470第1掩模层301与涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体2的第1掩模层103同样地作为被处理体200的掩模层起作用。第1掩模层301及第2掩模层302可以使用与涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体2分别相同的物品。此外,被处理体200可以使用与。
27、涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体2相同的被处理体200例如,无机基材等。此外,第1掩模层301、第2掩模层302及被处理体200间的各蚀刻速率比满足在涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体2中说明的范围。0471第1掩模层301可以是N层N2以上的多层结构。例如,可以在被处理体200的主面上设置第1掩模层3011、在此第1掩模层3011上设置另一第1掩模层3012。此时,在距被处理体200最远的第1掩模层3012的表面上形成微细图案301A。同样地,可在第N层的第1掩模层301N上设置第N1第1掩模层最外层301N1。此时,在作为距被处理体200最远的最外层的第N1层第1掩模层3。
28、01的表面上形成微细图案301A。通过采用这样的N层构成的第1掩模层301,对于第3积层体3,从第2掩模层302的表面侧进行蚀刻干蚀刻时,因第1掩模层301具有的倾斜角度等的控制性提高,故接着,被处理体200的加工的自由度提高。0472将第1掩模层301制成多层结构的情况下,从发挥上述效果的观点考虑,若多层度N还包括单层N1的情况,则优选其为1以上、10以下,更优选为1以上、5以下,最优选为1以上、4以下。此外,将第1掩模层301制成多层结构的情况下,设第N层的体积为VN时,第1掩模层301的总体积V为V1V2VN。此处,满足在涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体2中说明的第1掩模层30。
29、1的选择比干蚀刻速率比范围的第1掩模层301,优选具有相对于第1掩模层301的总体积V的50以上的体积。例如,3层构成的第1掩模层301的情况下,第一层第1掩模层301体积为V1、第二层第1掩模层301的体积为V2、第三层第1掩模层301的体积为V3。满足上述选择比的第1掩模层301为第二层及第三层时,优选V2V3/V1V2V3为05以上。同样地,仅第三层满足上述选择比范围时,优选V3/V1V2V3为05以上。特别是从多层结构的第1掩模层301的加工精度和被处理体200的加工精度的观点考虑,更优选体积比率为06565以上,最优选为0770以上。而且,通过N层全部满足选择比范围,因可大幅提高被处。
30、理体200的加工精度,故希望体积比率为1100。0473第1掩模层301中,在特定方向延伸的单个例如,线状或多个例如,网点状凸部301B沿着与特定方向垂直相交的方向,被设置成互相以规定的间隔隔开。即,在平面说明书CN104210046A7574/135页76视图中,遍布被处理体200的整个面形成多个凸部301B。此外,在沿着第3积层体3的厚度方向的截面视图以与垂直相交方向垂直的截面观察时中,如图40所示,凸部301B在相对于被处理体200的主面的垂直的方向上突出着。在凸部301B之间,形成着凹部301C。由此凸部301B及凹部301C构成微细图案凹凸结构301A。0474图40中,若在第1掩模。
31、层301上设置第2掩模层302,则在凸部301A的顶部上形成凸部上掩模层302B的同时,在凸部301B的侧面部的至少一部分上也形成侧面掩模层302C。侧面掩模层302C从凸部上掩模层302B开始连续地仅覆盖凸部301B的侧面部的一部分,也可以覆盖整个凸部301B的侧面部。此处,凹凸结构的高度H0是指凸部301B的高度或凹部301C的深度。此外,凹凸结构的高度H0是凹部301C底部的位置后述位置VB与凸部301B顶部的位置后述位置VT之间的最短距离。0475图40中的凸部顶部位置VT是指凹凸结构的凸部301B的顶部位置。此处,凹凸结构的凸部301B具有曲率的情况或在凸部301B上具有凹凸的情况下。
32、,将最高位置设为顶部。而且,凹凸结构的高度存在波动时,凸部顶部位置VT是指各凸部301B的顶部位置的面内平均位置。作为求出凸部顶部位置VT时的平均数,优选为10点以上。而且,凸部顶部位置VT可以通过使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面观察进行测定。此外,还可以通过并用透射式电子显微镜及能量色散型X射线光谱法进行测定。0476图40中的凹部底部位置VB是指凹凸结构的凹部301C的底部的位置。此处,凹部301C具有曲率的情况或凹部301C中存在凹凸的情况下,将最低位置设为底部。而且,凹凸结构的高度存在波动时,凹部底部位置VB是指各凹部301C的底部位置的面内平均位置。作为求出凹部底部位置。
33、VB时的平均数,优选为10点以上。而且,凹部底部位置VB可以通过使用了扫描式电子显微镜或透射式电子显微镜的截面观察进行测定。0477图40中的顶面位置VM是指在凹凸结构的凸部301B上部形成的第2掩模层302B的顶面位置。在凸部301B上部形成的凸部上掩模层302B的顶面位置存在波动时,顶面位置VM是指凸部301B的凸部上掩模层302B的顶面位置的面内平均位置。作为求出顶面位置VM时的平均数,优选为10点以上。此外,在凸部301B上部形成的凸部上掩模层302B的顶面形成曲面、此曲面向上形成凸曲面的情况下,将掩模层的厚度最厚的位置设为顶面位置VM。而且,顶面位置VM可以通过使用了扫描式电子显微镜。
34、或透射式电子显微镜的截面观察进行测定。此外,还可以通过并用透射式电子显微镜及能量色散型X射线光谱法进行测定。0478图40中的界面位置VI是指被处理体200与第1掩模层301的界面位置。0479图40中的界面轮廓位置LR是指凹凸结构的侧面部凸部301B的外面与凹部301C的内面的界面的轮廓位置。此处,凹凸结构除了朝相对于第1掩模层301的主面垂直的方向延伸设置的情况以外,还有着从相对于第1掩模层301的主面垂直的方向倾斜设置的情况。因此,轮廓位置LR既有为相对于第1掩模层301的主面垂直的方向的位置的情况,也有为从相对于第1掩模层301的主面垂直的方向倾斜的位置的情况。0480图40中的表面轮。
35、廓位置LM是指在凹凸结构的侧面上配置的侧面上掩模层302C露出的表面轮廓的位置。表面轮廓位置LM也与界面轮廓位置LR同样地,对应于凹凸结构的形状,既有为相对于第1掩模层301的主面垂直的方向的位置的情况,也有为从相对于第1掩模层301的主面垂直的方向倾斜的位置的情况。说明书CN104210046A7675/135页770481图40中的顶部中央位置LMT是表示凹凸结构的凸部301B的顶部中央的位置。此外,图40中的顶部中央位置LMT1是表示与决定顶部中央位置LMT的凸部301B邻接的凸部301B中的凸部301B的顶部中央的位置。0482图40中的底部中央位置LMB是表示凹凸结构的凹部301C的。
36、底部中央的位置。此外,图40中的底部中央位置LMB1是表示与决定底部中央位置LMB的凹部301C邻接的凹部301C中的凹部301C的底部中央的位置。0483图40中的距离HMV是指在第1掩模层301的凸部301B上配置的凸部上掩模层302B的厚度。此距离HMV是指顶面位置VM与凸部顶部位置VT之间的距离。膜厚方向中顶面位置VM或凸部顶部位置VT存在波动时,使用任意的凸部301B中的顶面位置VM与凸部顶部位置VT之间的距离的平均值。作为求出距离HMV时的平均点数,优选为10点以上。0484此距离HMV,从容易形成加工被处理体200时的顶面位置VM与界面位置VI之间的距离具有高度的微细图案结构体2。
37、02的观点考虑,优选距离HMV与凹凸结构的高度H0的比HMV/H0为0图42中显示的凸部顶部位置S与上述第1积层体1同样地指凹凸结构401A的凸部401B的顶部的位置。可以与上述第1积层体1同样地求出此凸部顶部位置S。0499图42中显示的界面位置SCC与上述第1积层体1同样地指在凹凸结构401A的凹部401C的内部形成的凹部内掩模层402A的表面与空气层的界面位置。此界面位置SCC可以与上述第1积层体1同样地求出。0500图42中显示的顶面位置SCV与上述第1积层体1同样地指在凹凸结构401A的凸部401B的顶部形成的凸部顶部掩模层402B的顶面位置。可以与上述第1积层体1同样地求出此顶面位。
38、置SCV。0501图42中显示的距离LCC与上述第1积层体1同样地指凸部顶部位置S与界面位置SCC之间的距离。此距离LCC可与上述第1积层体1同样地求出。此外,距离LCC与凹凸结构的高度H的关系也与第1积层体1相同。0502图42中显示的距离LCV是凸部顶部位置S与顶面位置SCV之间的距离,其是指凸部上掩模层402B的厚度。因此,凸部顶部位置S或顶面位置SCV存在波动时,使用凸部上掩模层402B的厚度的平均值。从由干蚀刻引起的第2掩模层402的宽度减少的观点考虑,优选距离LCV、凹凸结构的高度H及距离LCC满足下述式20,更优选满足下述式21。式200LCV接着,参照图43,对使用了使用上述第。
39、1积层体1第4积层体4制作的被处理体200的半导体发光元件进行说明。图43是使用了使用第1积层体1第4积层体4制作的被处理体200的半导体发光元件40的截面示意图。而且,图43中,显示着在作为被处理体200的蓝宝石基材41上,使用第1积层体1第4积层体4来设置微细图案41A的例子。此处,作为半导体发光元件,对LED元件进行说明。而且,使用上述第1积层体1第4积层体4制作的被处理体200不限于应用于LED元件,可应用于各种半导体发光元件。0509作为蓝宝石基材41,例如,可使用2英寸蓝宝石基材,4英寸蓝宝石基材,6英寸蓝宝石基材,8英寸蓝宝石基材等。0510如图43所示,半导体发光元件40由在蓝。
40、宝石基材41的一个主面上设置的微细图案41A上依次积层的N型半导体层42、发光半导体层43及P型半导体层44、在P型半导体层44上形成的阳极电极45、在N型半导体层42上形成的阴极电极46构成。如图43所示,半导体发光元件40具有双异质结构,但发光半导体层43的积层结构不限于此。此外,在蓝宝石基材41与N型半导体层42之间,还可设置未图示的缓冲层。0511通过使用在表面上具备这样的微细图案41A的蓝宝石基材41来制造半导体发光说明书CN104210046A8079/135页81元件,可实现对应于微细图案41A的外量子效率的提高,半导体发光元件的效率提高。特别是若微细图案的节距为100NM500。
41、NM、微细图案的高度为50NM500NM左右,则可改善半导体发光层的结晶性,更具体地,可大幅减小位错数,可使内量子效率提高。进一步,推断通过将排列设置成周期性混乱的在图8B中举例示出的那样的结构,还可同时使光萃取效率提高。由此,外量子效率大幅提高。进一步,认为通过制成形成纳米级规则排列且对具有微米级的大的周期性的节距加入了具有微米级周期的变频的网点形状,上述效果进一步提高,可制造效率更高的半导体发光元件。实施例0512以下,对用于明确本发明的效果而进行的实施例加以说明。而且,本发明不受以下的实施例及比较例的任何制限。0513在以下实施例及比较例中,使用以下材料及测定方法。DACHP含氟氨基甲酸。
42、酯甲基丙烯酸酯OPTOOLDACHP大金工业社制M350三羟甲基丙烷EO改性三丙烯酸酯东亚合成社制M350M309三羟甲基丙烷三丙烯酸酯东亚合成社制M309I1841羟基环己基苯基酮巴斯夫社制艳佳固注册商标184I3692苄基2二甲基氨基14吗啉苯基1丁酮巴斯夫社制艳佳固注册商标369TTB四丁氧基钛IV单体和光纯药工业社制DEDFS二乙氧基二苯基硅烷信越硅酮社制LS5990TEOS四乙氧基硅烷X215841末端OH改性硅酮信越硅酮社制SH710苯基改性硅酮东丽道康宁社制3APTMS3丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷KBM5103信越硅酮社制M211B双酚AEO改性二丙烯酸酯东亚合成社制ARONIX。
43、M211BM101A苯酚EO改性丙烯酸酯ARONIXM101A东亚合成社制M313异氰脲酸EO改性二及三丙烯酸酯二丙烯酸酯3040ARONIXM313东亚合成社制OXT2213乙基33乙基3氧杂环丁基甲氧基甲基氧杂环丁烷ARONEOXETANEOXT221东亚合成社制CEL2021P3,4环氧基环己烯甲酸3,4环氧基环己烯基甲酯DTS102二苯基4苯硫基苯基硫鎓六氟磷酸盐绿化学社制DBA9,10二丁氧基蒽ANTHRACURE注册商标UVS1331川崎化成社制PGME丙二醇单甲醚MEK甲基乙基酮MIBK甲基异丁基酮POA丙烯酸苯氧基乙酯共荣社化学社制LIGHTACRYLATEPOAES/EB在表。
44、面上具备微细图案的树脂模具通过XPS法测定的表层氟元素浓度ES与平均氟元素浓度EB的比率。说明书CN104210046A8180/135页820514通过X射线光电子光谱法XRAYPHOTOELECTRONSPECTROSCOPYXPS在下述测定条件下测定树脂模具的表层氟元素浓度ES。XPS中的X射线对样品表面的穿透长度为几NM,非常浅,故将XPS的测定值作为树脂模具表层的氟元素浓度ES采用。将树脂模具切成约2MM正方形的小片,用1MM2MM的狭缝型的掩模将其覆盖,在下述条件下供于XPS测定。使用机器;赛默飞世尔ESCALAB250激发源;MONOALK15KV10MA分析尺寸;约1MM形状为。
45、椭圆撷取区域全谱扫描;01,100EV窄扫描;F1S、C1S、O1S、N1S通能全谱扫描;100EV窄扫描;20EV0515另一方面,为了测定构成树脂模具的树脂中的平均氟元素浓度EB,将用物理方法从支撑基材剥离的切片通过氧瓶燃烧法进行分解,接着,通过置于离子色谱分析下,测定树脂中的平均氟元素浓度EB。0516首先,本发明者们制作涉及上述第1形态的第1积层体1及第2积层体,使用制作的第1积层体1及第2积层体在被处理体上转印微细图案,对转印微细图案的效果进行了调查。以下,对本发明者们调查的内容进行说明。0517实施例1A圆筒状模具的制作树脂模具制作用铸模的制作使用石英玻璃作为圆筒状模具的基材。在此。
46、石英玻璃的表面上通过使用了半导体激光的直写光刻法形成微细图案。对形成了微细凹凸表面的石英玻璃辊表面涂布氟素涂层剂HD1101Z大金化学工业社制,在60下加热1小时后,在室温下静置24小时,固定化。之后,用氟素涂层剂HDZV大金化学工业社制洗涤3次,实施脱模处理。0518B树脂模具的制作混合DACHP、M350、I184及I369,将固化性树脂组合物调制成溶液。相对于100质量份M350,添加10质量份20质量份DACHP。而且,在后述的由树脂模具A制作树脂模具B的工序中,使用与在制作树脂模具A时使用过的树脂相同的树脂,制作树脂模具B。0519通过微凹版涂布机廉井精机社制,PET膜在A4100东。
47、洋纺社制宽度300MM、厚度100M的易粘接面上将固化性树脂组合物涂布成涂布膜厚6M。接着,对圆筒状模具,用轧辊01MPA压住涂布了固化性树脂组合物的PET膜,在大气下、温度25、湿度60的条件下,使用UV曝光装置H灯胆,UV社制照射紫外线使灯中心下的积算曝光量变成600MJ/CM2,连续地实施光固化制得在表面上转印了微细图案的卷轴状的树脂模具A。此卷轴状树脂模具A长度为200M、宽度为300MM。通过扫描式电子显微镜观察确认,结果,卷轴状树脂模具A的微细图案的形状为凸部之说明书CN104210046A8281/135页83间的邻接距离为460NM、凸部高度为460NM。0520通过微凹版涂布。
48、机廉井精机社制,在PET膜A4100东洋纺社制宽度300MM、厚度100M的易粘接面上将与制作树脂模具A时使用的树脂相同的固化性树脂组合物涂布成涂布膜厚6M。接着,对于由圆筒状模具直接转印制得的树脂模具A的微细图案面,用轧辊01MPA压住涂布了固化性树脂组合物的PET膜,在大气下、温度25、湿度60的条件下,使用UV曝光装置H灯胆,UV社制照射紫外线使灯中心下的积算曝光量变成600MJ/CM2,连续地实施光固化制得多个在表面上转印了微细图案的卷轴状树脂模具B。这些卷轴状树脂模具B具备与圆筒状模具相同的微细图案,长度为200M、宽度为300MM。通过扫描式电子显微镜观察确认,结果,卷轴状树脂模具。
49、B的微细图案的形状为凹部的开口宽度为凹部之间的邻接距离为460NM、凹部深度为460NM。0521根据DACHP的投料量可将制得的树脂模具B的表层氟元素浓度ES及平均氟元素浓度EB的比率ES/EB在4080之间调整。以下的树脂模具B具有网点图案的微细图案,将以下的树脂模具B称为树脂模具孔。此外,在使用以下的树脂模具孔的研究中,选定ES/EB的值为741、554、490的树脂模具孔,对它们全部进行研究。0522此外,通过上述同样的条件,还制作了在表面上具备线宽和线间距的微细图案的树脂模具B。以下,将此树脂模具B称为树脂模具L/S。制得的树脂模具L/S的微细图案的节距为130NM、高度为150NM。根据DACHP的投料量可将制得的树脂模具L/S的表层氟元素浓度ES及平均氟元素浓度EB的比率ES/EB在4090之间调整。在使用以下树脂模具L/S的研究中,选定ES/EB的值为805、576、477的树脂模具L/S,对它们全部进行研究。0523C第1积层体1的制作孔使用树脂模具孔,如下制作第1积层体1。对于第2掩模材料,调。