JP2009076550A - インプリントモールド、インプリントモールド製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多段の凹凸パターンを備えたインプリントモールドであっても、インプリントモールドと樹脂パターンの剥離性に優れ、繰り返しインプリント法を行っても剥離性が低下することのない光インプリント法を行うことが出来るインプリントモールドを提供することを目的とする。
【解決手段】複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドの場合、それぞれの段差のコーナー部について位相差が反転するため必要がある。このとき、位相差補正パターンのみで補正すると、位相差補正パターンも複数の段差を備える必要がある。本発明では、位相差補正パターンと、位相変位層と、を備えることにより、位相差補正パターンの段数を抑制することが出来るため、より好適に複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを製造することが出来る。
【選択図】 図６

Description

本発明は、インプリントモールド、インプリントモールド製造方法に関する。

基材（例えば、ガラス、樹脂、金属、シリコンなど）に特定の微細な３次元構造パターン（例えば、多段の階段状形状など）を形成したインプリントモールドは、広範な分野に用いられることが期待されている。例えば、半導体デバイス、光学素子、配線回路、記録デバイス（ハードディスクやＤＶＤなど）、医療検査用チップ（ＤＮＡ分析用途など）、ディスプレイパネル、マイクロ流路などが挙げられる。

近年、インプリントモールドにおいて、より微細なパターンや、より段数の多い構造に対する要求が増加している。

例えば、半導体分野において、特定の微細な３次元構造パターンを形成したデュアルダマシン構造を形成するにあたり、多段のインプリントモールドを用いることが提案されている（非特許文献１参照）。

インプリント法は、最終的に転写すべきパターンのネガポジ反転像に対応するパターンが形成されたインプリントモールド（テンプレートという場合もある）と呼ばれる金型を、樹脂に型押しし、その状態で樹脂を硬化させることにより、パターン転写を行うものである。このとき、露光光を照射することにより光硬化性樹脂を硬化させる光インプリント法が知られている（特許文献１参照）。

インプリント法において、インプリントモールドと基板上に生成した樹脂パターンとの剥離性は極めて重要である。図１を用いて説明する。一般的に、樹脂の硬化は樹脂収縮を引き起こし、インプリントモールドと樹脂パターンとの間に応力を発生させる。このため、樹脂を硬化させた後（図１（ａ））、インプリントモールドと樹脂パターンを引き離す工程において、インプリントモールド側に樹脂が移動すること（図１（ｂ））、パターンの一部分がインプリントモールド側に残留すること（図１（ｃ））などが起こり、樹脂パターンに欠陥が発生することが知られている。

このとき、剥離における樹脂パターンの欠陥は、剥離時に応力が集中する凹凸パターンの凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部で頻度よく発生することが報告されている（図１（ｄ））（非特許文献２参照）。

一方、剥離性を向上させる方法として、表面エネルギーの小さいフッ素ポリマーを剥離剤としてインプリントモールド表面に塗布する方法が提案されている（特許文献２参照）。
特開２０００−１９４１４２号公報 特開２００２−２８３３５４号公報 Proc. of SPIE.,vol.5992, pp.786-794 (2005) Y.Hirai, et al.J.Vac.Sci.Technol., vol.21,pp.6 (2003)

しかしながら、剥離剤を表面に塗布したとしても、剥離剤は繰り返しインプリント法を行うと、剥離剤がインプリントモールド表面から徐々に剥がれ、インプリントモールドと樹脂との剥離性が低下してしまう。特に、多段のインプリントモールドにおいては、複数の段差をそなえた凹凸パターン上の剥離剤の塗布に際し、凹凸パターン内の凸部上の剥離剤が薄くなったり、凹部に過剰に剥離剤が留まってしまうため、平坦な塗布を行うことが出来ず、均質な剥離性の向上は困難である。

そこで、本発明は、上述の問題を解決するためになされたものであり、多段の凹凸パターンを備えたインプリントモールドであっても、インプリントモールドと樹脂パターンの剥離性に優れ、繰り返しインプリント法を行っても剥離性が低下することのない光インプリント法を行うことが出来るインプリントモールドを提供することを目的とする。

請求項１に記載の本発明は、微細な凹凸パターンを形成するための光インプリント法に用いるインプリントモールドにおいて、基板と、前記基板に設けられた凹凸パターンと、前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相差補正パターンと、前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相変位層と、を備え、前記凹凸パターンは、複数の段差を備えた凹凸パターンであることを特徴とするインプリントモールドである。

請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載のインプリントモールドであって、位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料であることを特徴とするインプリントモールドである。

請求項３に記載の本発明は、請求項１または２のいずれかに記載のインプリントモールドであって、位相変位層は、多層である位相変位層であることを特徴とするインプリントモールドである。

請求項４に記載の本発明は、インプリントモールドの製造方法において、基板表面に基板とは異なる屈折率を有する位相変位層を少なくとも１層以上積層する工程と、基板に多段の凹凸パターンとを形成する工程と、前記凹凸パターンが形成された基板表面と反対側の基板表面に位相差補正パターンを形成する工程と、前記位相変位層をパターニングする工程と、を備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法である。

本発明のインプリントモールドは、複数の段差を備えた凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に、位相差補正パターンと、位相変位層と、を備えたことを特徴とする。
本発明の構成によれば、位相差補正パターンと、位相変位層と、により、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分が、コヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長と等しいように調整できる。このため、露光強度を制御することで、特定部位の光硬化性樹脂について硬化の度合いを選択的に低くすることが出来、硬化による固着や収縮応力に起因するせん断力を低減出来、転写パターンの欠陥の発生を抑制することが出来る。このとき、光路長は位相差補正パターンと、位相変位層とにより調整が出来るため、コヒーレントな露光光の波長に依存せずに、転写パターンを決定することが出来る。
特に、複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドの場合、それぞれの段差のコーナー部について位相差が反転する必要がある。このとき、位相差補正パターンのみで補正すると、位相差補正パターンも複数の段差を備える必要がある。本発明では、位相差補正パターンと、位相変位層と、を備えることにより、位相差補正パターンの段数を抑制することが出来、より好適に複数の段差を備えた凹凸パターンが形成されたインプリントモールドを製造することが出来る。

以下、本発明のインプリントモールドについて説明を行う。

インプリントモールドと転写基板との接触面と、コヒーレントな露光光を発する露光光源と、の間に、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と、異なる屈折率を有する位相変位層を有することで、転写基板上の樹脂の硬化度合いを位相変位層の部位、厚み、屈折率などにより制御することが出来る。このため、インプリントモールドと樹脂パターンを剥離する工程において、樹脂パターンの欠陥が発生する部位を選択的に未硬化とすることが出来、転写パターンの欠陥の発生を抑制することが可能となる。

図２（Ａ）は、本発明の原理を説明するものであり、インプリントモールドにコヒーレントな露光光が照射された場合である。
図２（Ａ）（ａ）でモールド１００に対して入射したコヒーレント光２００の波面Ａは光透過材料７０の一部に形成した位相変位層９０の４１０、４２０部で示したモールド１００の凹凸パターン６０を含む距離Ａと、距離Ｂをそれぞれ通過する。この凹凸パターン６０部を含む断面寸法（距離Ａ）と基板断面寸法（距離Ｂ）の差分距離Ｃをコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長にすれば、波面Ｂでは隣り合った４１０、４２０で相対して位相反転した光となり、結果としてモールド１００から位相反転した光として波面Ｂ‘として射出される。

図２（Ａ）（ｂ）を用いて光強度に関して説明する。４１０、４２０を透過した光において、光強度は同一である（ここでは説明の便宜上位相変位層９０自体の透過率減衰は無視する）。位相が反転していることから、波面Ｂにおける４１０と４２０の光振幅（強度）を便宜上分離して相対的に縦軸を図面上下に対向させて示す。このとき、角部Ａ、Ｂによる回折影響により、すそ引き状の回折光４３０を生じる。回折光４３０において光強度は同一であり、図２（Ａ）（ｃ）に示す合成光強度４４０では反転した位相によって打ち消しあうため、角部Ａ，Ｂ部での光エネルギー強度はゼロに近くなる。この光エネルギーゼロの部分は、位相反転が発現する波面Ｂ位置で選択的に起こる。

図２（Ａ）で示した位相反転に必要な距離Ｃについて、図２（Ｂ）で説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長（λ）の２分の１または波長（λ）の２分の１の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ（ｎｍ）、位相変位層９０の屈折率をｎ_ｈｔ、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をＴ（距離Ｃ）、大気の屈折率をｎ_ａｉｒとした場合、関係式は「数１」で現される。

具体例として、例えば、下記の条件で、必要な位相変位層９０の膜厚である距離Ｃ＝Ｔは、「数１」より、６４．３ｎｍとなる。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ｈｔ：２．５（位相変位層９０の屈折率）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）

図３（Ａ）は、本発明の原理を説明するものであり、インプリントモールドの一例にコヒーレントな露光光が照射された図である。
図３（Ａ）（ａ）でモールド１００に対して入射したコヒーレント光２００の波面Ａは４１５、４２５部で示したモールド１００の凹凸パターン６０で距離Ａ、距離Ｂをそれぞれ通過する。この凸パターン部の断面寸法（距離Ａ）と凹凸パターン６０による断面寸法（距離Ｂ）の差分距離Ｃをコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当する光路長にすれば、波面Ｂでは隣り合った４１５、４２５で相対して位相反転した光として射出される。

図３（Ａ）（ｂ）、図３（Ａ）（ｃ）を用いて光強度に関して説明する。４１５、４２５を透過した光において、光強度は同一である。（ここでは説明の便宜上モールド１００自体の透過率減衰は無視する）。位相が反転していることから、波面Ｂにおける４１５と４２５の光振幅（強度）を便宜上分離して相対的に縦軸を図面上下に対向させて示す。このとき、角部Ｃ、Ｄによる回折影響により、すそ引き状の回折光４３０を生じる。回折光４３０において光強度は同一であり、図３（Ａ）（ｃ）に示す合成光強度４４０では反転した位相によって打ち消しあうため、角部Ｃ，Ｄ部での光エネルギー強度はゼロに近くなる。この光エネルギーゼロの部分は、位相反転が発現する波面Ｂ位置で選択的に起こる。

図３（Ａ）で示した位相反転に必要な距離Ｃについて説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長（λ）の２分の１または波長（λ）の２分の１の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ（ｎｍ）、インプリントモールド材質の屈折率をｎ_ｑ、凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をＴ、大気の屈折率をｎ_ａｉｒとした場合、関係式は前記同様に「数２」で現される。

具体例として、例えば、下記の条件で、必要な距離Ｃ（＝Ｔ）は、「数１」より、１９３ｎｍとなる。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ｑ：１．５（インプリントモールド材質の屈折率の屈折率）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）

ここで、図３（Ａ）において、距離Ｃは図３（Ｂ）に示すとおり、ｔ_１＋ｔ_２に分割しても良い。
さらに、距離ｔ２については図２（Ａ）で説明した原理から、図３（Ｃ）に示すとおり、位相変位層９０で、その等価光路長を代替することが可能である。
図３（Ｃ）で示した位相反転に必要なｔ_２について説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長（λ）の２分の１または波長（λ）の２分の１の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ（ｎｍ）、インプリントモールド材質／位相変位層の屈折率をｎｑ、ｎｈｔ凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をＴ（ｔ_１、ｔ_２）、大気の屈折率をｎ_ａｉｒとした場合、基本となる関係式は前記「数２」同様に現される。
まず、数２を数３に変形する。

図３（Ｃ）の場合、距離Ｔと屈折率ｎが各々ｔ_１とｎ_ｑ、ｔ_２とｎ_ｈｔに分割されるため、

上記「数４」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は１８０°位相が反転する。
具体例として、例えば、下記の条件で、ｔ_１＝１００ｎｍとした場合に必要なｔ_２は、「数４」より、ｔ_２について解くと３１ｎｍとなる。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ｈｔ：２．５
ｎ_ｑ：１．５（インプリントモールド材質の屈折率の屈折率）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）
ｔ_１：１００ｎｍ

さらに、図３（Ｂ）の場合について、説明を加える。実際のモールドでは距離ｔ_１の部位は光硬化樹脂が充填され、屈折率が上述した大気ではなく、図３（Ｄ）に示すとおり、樹脂の屈折率となる。図３（Ｄ）で示した位相反転に必要なｔ２について説明する。位相反転のメカニズムは前述の通り、光路長で波長（λ）の２分の１または波長（λ）の２分の１の奇数倍変化をつければよい。光源波長をλ（ｎｍ）、インプリントモールド材質／位相変位層の屈折率をｎ_ｑ、ｎ_ｈｔ凸パターン部の断面寸法と凹パターン部の断面寸法の差分をＴ（ｔ_１、ｔ_２）、大気の屈折率をｎ_ａｉｒとした場合、基本となる関係式は「数４」におけるｔ_１の項の屈折率がｎ_ｒとなる「数５」で現される。

上記「数５」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は１８０°位相が反転する。
具体例として、例えば、下記の条件で、ｔ_１＝５０ｎｍとした場合に必要なｔ_２は、「数５」より、ｔ_２について解くと１７３ｎｍとなる。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ｒ：１．７
ｎ_ｑ：１．５（インプリントモールド材質の屈折率の屈折率）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）
ｔ_１：５０ｎｍ

本発明のインプリントモールドは基板に微細な凹凸パターンが形成され、前記凹凸パターンが形成された基板表面とは逆側の基板表面に、位相変位層を少なくとも一層以上積層し、前記位相変位層は、前記凹凸パターンと相対するようにパターニングされていることが好ましい。表裏の凹凸パターンが相対することにより、特に、欠陥が頻度良く発生することが知られている凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部に対応する部位の樹脂を未硬化とすることが出来る。このため、凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部の剥離時の欠陥を抑制することが出来る。

位相変位層は、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と異なることが求められ、光インプリント法に用いるコヒーレントな露光光に応じて、適宜選択することが出来る。

前記位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料であることが好ましい。前記材料を用いることで、膜厚、屈折率などの制御を好ましく行うことが出来る。これにより任意のモールド寸法が実現できる。

また、図３（Ｃ）に示すとおり、モールドとして所望する凹凸パターンの寸法にｔ_１よらず、位相変位層９０の厚さｔ_２、屈折率ｎ_２を制御することで、ｔ_１のみでは過不足する光路長を、位相変位層９０の厚さｔ_２にてコヒーレントな露光光の半波長または半波長の奇数倍に相当させ、１８０度位相反転することが出来る。この原理は図２（Ａ）でも説明した。

図４にて位相変位層を有するインプリントモールドの原理を説明する。図４において、所望するパターンの寸法をｔ_１、位相変位層９０の厚さをｔ_２とする。
図４の場合、数１において、Ｔがｔ_１とｔ_２の２つに分かれることに該当し、Ｔとｎは別々のｔ_１とｎ_ｒ、ｔ_２とｎ_ｈｔに分割される。また、位相反転を発現させる光の伝播媒体の屈折率が波面Ａの段階では一般に大気中（屈折率ｎ_ａｉｒ＝１）であり、波面Ｂでは光硬化性樹脂中（屈折率ｎ_ｒ）となる。

上記「数６」式を満たす関係のとき、凸パターン部と凹パターン部の境界において、露光光は１８０°位相が反転する。

具体例として、例えば、下記の条件で、石英ガラス製とするインプリントモールド１００（ｔ_１，ｎ_ｑ）に１００ｎｍの凹凸パターンを有するモールドに必要な位相変位層９０（ｎ_２）の膜厚ｔ_２は、「数６」より、５１ｎｍとなる。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ｑ：１．５（石英ガラス基板１０の屈折率）
ｔ_１：１００ｎｍ（凹凸パターンの寸法）
ｎ_ｈｔ：２．５（位相変化層９０の屈折率）
ｎ_ｒ：１．７（光硬化樹脂の屈折率）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）

このとき、位相変位層９０は、位相変位層９０を通過した露光光が光硬化性樹脂を硬化させるのに必要な光強度とならない程度の、露光光に対する透過率を有する位相変位層であることが好ましい。上記の場合について図５を用いて説明を行う。

位相変位層９０の透過率を減じた場合、モールド１００を透過した４１０部の光強度は図５（ａ）に示す分布となり、光強度は４２０部に比べ減少する。合成光強度は図５（ｂ）となる。４２０部を透過した露光光の光強度では光硬化性樹脂１２０は硬化し、４１０部を透過した露光光の光強度では硬化しない感度の光硬化性樹脂を用いることで、位相変位層９０を透過した部位の光硬化性樹脂を選択的に硬化しないことが出来る。これにより、後述する転写基板とモールドの引き剥がしにおいて、硬化による樹脂収縮による固着影響が点線部Ｅでは緩和されることになる。

図６に、本発明のインプリントモールドの一例として、位相反転を２回発現させる２段凹凸パターンを備えたインプリントモールドについて説明する。便宜上前記した図２（Ａ）から図５での説明を引用することとし、同じ記号を用いて説明する。図６では４１５、４２５部をモールド１００とし、図３（Ｂ）と同一構造とする。モールド１００部では前記図３（Ａ）及び３Ａで説明した通り位相反転が波面Ｂで発現する。さらに２段目の凹凸パターンについては４２０、４１０部をモールド２００とし、位相反転は前記図３（Ｃ）で説明した通り波面Ｃで発現する。

さらに図７（Ａ）に図６における図５で説明した位相変位層９０の透過率を制御し、光硬化樹脂１２０の硬化感度を制御した場合を示す。
図７（Ｂ）に図６または８における事例として、所望する２段階のモールド寸法Ｍ１＝１００ｎｍ、Ｍ２＝５０ｎｍとした場合の位相反転に必要なＭ３，Ｍ４寸法を算出する。図７（Ｂ）における領域Ａは、図３（Ｄ）であり、領域Ｂは、図４と同じである。Ｍ３は１７３ｎｍ、Ｍ４は５１ｎｍである。基板自体の厚さＭ_ｓｕｂであるが、位相反転は屈折率差によって生じる効果である。このため、基板の厚さを透過すること自体は屈折率が不変であり、位相反転には寄与しない中間媒体でしかない。よって、基板自体の厚さＭ_ｓｕｂは、任意寸法でよい。
λ：１９３ｎｍ（ＡｒＦエキシマレーザーの波長）
ｎ_ａｉｒ：１（大気の屈折率）
ｎ_ｑ：１．５（石英ガラス基板１０の屈折率）
ｎ_ｈｔ：２．５（位相変化層９０の屈折率）
ｎ_ｒ：１．７（光硬化樹脂１２０の屈折率）
Ｍ１：１段目のモールド寸法＝１００ｎｍ
Ｍ２：２段目のモールド寸法＝５０ｎｍ

以下、本発明のインプリントモールド製造方法について説明を行う。

＜基板に凹凸パターンを形成する工程＞
まず、基板に凹凸パターンを形成する。
基板は、光インプリント法に用いる露光光を透過する材料であることが求められる。一般的な露光光を透過する材料としては、例えば、石英ガラスなどが挙げられる。
凹凸パターンを形成する方法としては、所望する凹凸パターンの寸法、形状に応じて適宜公知の微細加工技術を用いて形成してよい。例えば、フォトリソグラフィ法、ドライエッチング法、ウェットエッチング法、レーザ加工方法、微細機械加工方法、などを適宜組み合わせることにより形成しても良い。

＜位相変位層を積層する工程＞
次に、凹凸パターンを形成した基板表面とは逆側の基板表面に位相変位層を積層する。
この位相変位層は、インプリントモールドに用いた材料の屈折率と異なることが求められ、光インプリント法に用いるコヒーレントな露光光の波長に応じて、適宜選択することが出来る。また、位相の反転に必要な光路差に応じて、複数層積層しても良い。

このとき、位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料（例えば、酸化窒化モリブデンシリサイド（ＭｏＳｉＯｘＮｙ））であることが好ましい。前記材料を用いることで、膜厚、屈折率などの制御を好ましく行うことが出来る。

位相変位層を積層する方法としては、適宜公知の薄膜形成法を用いて良い。例えば、ＰＶＤ法、ＣＶＤ法、スピンコート法、スリットコート法、スプレーコート法、ディップコート法などを用いて形成しても良い。

＜位相変位層をパターニングする工程＞
次に、位相変位層を、凹凸パターンと相対するようにパターニングする。

位相変位層をパターニングする工程としては、適宜公知のパターニング方法を用いることができ、例えば、リソグラフィ技術、エッチング技術などを用いてパターンを形成しても良い。

＜位相差補正パターンを形成する工程＞
次に、パターニングされた位相変位層の領域外とする基板表面上に位相差補正パターンを形成する。上述した＜基板に凹凸パターンを形成する工程＞と同様に構造パターンを形成してよい。

以下、本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法について説明を行う。

本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法では、露光光がコヒーレントな光であり、位相変位層を備えたインプリントモールドを用いることが好ましい。位相変位層を通過した露光光と、該位相変位層を通過しなかった露光光は、位相が異なり、位相が１８０°異なる箇所においては、露光光の光強度はゼロに近しいものとなる。これにより、凹凸パターンの凸パターン部と凹パターン部の境界であるコーナー部を未硬化の部位とすることが出来る。さらに、位相変位層では、位相変位層を通過した露光光が光硬化樹脂を硬化させるのに必要な光強度とならない程度の、露光光に対する透過率を持った位相変位層であるインプリントモールドを用いることにより、転写パターンに不要な残膜の部位を未硬化とすることが出来る。これは、露光量を制御することが出来ることを意味し、特定部位の光硬化性樹脂について硬化の度合いを選択的に低くすることが出来る。よって、樹脂の硬化による固着や収縮応力に起因するせん断力を低減出来、これは離型性を良好にし、結果として転写パターンの欠陥の発生を抑制することが可能となる。

＜実施例１＞
以下、本発明のインプリントモールド製造方法の実施の一例を示す。当然のことながら、本発明のインプリントモールド製造方法は下記実施例に限定されず、各工程において類推することの出来る他の製造方法であっても良い。

まず、モールド材料となる石英ガラス基板１０に導電性金属であるクロム（Ｃｒ）を材料とした犠牲膜２０をスパッタリング法により形成した（図８（ａ））。犠牲膜２０は次工程での電子線リソグラフィにて荷電子のチャージアップを避けるためであり、導電性が好ましい。

次に、電子線反応型のレジスト３０を犠牲膜２０に塗布し、リソグラフィ法による露光、現像処理により犠牲膜２０上にレジストパターン４０を形成した（図８（ｂ））。

次に、レジストパターン４０をマスクとして塩素と酸素の混合ガスによるリアクティブエッチング（ＲＩＥ）法によるドライエッチング法で犠牲膜２０にマスクパターン５０を形成した（図８（ｃ））。

次に、Ｃ_２Ｆ_６と酸素混合ガスによるリアクティブエッチング（ＲＩＥ）法によるドライエッチング法で石英ガラス基板１０に凹凸パターン６０を形成した（図８（ｄ））。

次に、レジストパターン４０を酸素プラズマ処理による灰化により除去した（図８（ｅ））

次に、レジスト３０を再度塗布し、モールドパターン６０にレジストパターン４０を形成した（図８（ｆ））。

次に、Ｃ２Ｆ６と酸素混合ガスによるリアクティブエッチング（ＲＩＥ）法によるドライエッチング法で凹凸パターン６５を形成した（図８（ｇ））。

次に、レジストパターン４０とマスクパターン５０（犠牲膜２０）を除去し、石英ガラス基板１０にモールドパターン６０及び６１を得た（図８（ｈ））。

次に、凹凸パターンが形成された基板表面とは逆側の基板表面に、スパッタ法を用いて光透過材料７０を成膜し、レジスト３０を塗布し、レジストパターン４０を得た（図８（ｉ））。

次に、レジストパターン４０をマスクとして光透過材料７０を腐食性ガスによるドライエッチング法によりエッチングを行うことにより、モールドパターン６０に対応した位相変位層９０（モールドパターン６２）を形成した（図８（ｊ）。

次に、酸素プラズマ処理による灰化によりレジストパターン４０を一旦除去し、再度レジスト３０を塗工しレジストパターン４０を得た。（図３（Ａ）（ｋ））。

次に、Ｃ_２Ｆ_６と酸素混合ガスによるリアクティブエッチング（ＲＩＥ）法によるドライエッチング法でレジストパターン４０をマスクとしてモールドパターン６３を形成した（図８（ｌ））。

次に、酸素プラズマ処理による灰化によりレジストパターン４０を除去した。
以上より、本発明のインプリントモールドの一例であるモールド３００を製造することが出来た。

＜実施例２＞
以下、本発明のインプリントモールドを用いた光インプリント法の実施の一例を、図９を用いて具体的に説明を行う。

まず、実施例１で製造されたモールド３００と、一定間隔を設けて対向位置に転写基板１１０を配置し、転写基板１１０上に光硬化性樹脂１２０を塗布した（図９（ａ））。

次に、モールド３００を光硬化性樹脂１２０が塗布された転写基板１１０を大気中または減圧雰囲気中で接合し、樹脂硬化のための所定波長のコヒーレント光２００を照射、光硬化性樹脂１２０を硬化した（図９（ｂ））。

次に、モールド３００と転写基板１１０を接合方向とは反対側に引き戻し、転写基板１１０上に光硬化性樹脂１２０からなる転写パターン１３０を得た（図９（ｃ））。

次に、未硬化部分１４０に対してコヒーレント光２００もしくは光硬化性樹脂を硬化させる波長の光２１０を照射し、硬化させた（図９（ｄ））。

次に、所望する転写パターン１３０に不要な残膜１５０を酸素プラズマなどにより灰化除去した（図９（ｅ））。
以上より、転写基板１１０に転写パターン１３０を形成することが出来た。

本発明のインプリントモールドは、微細なパターン形成が所望される広範な分野に用いることが期待され、例えば、半導体デバイス、光導波路や回折格子等の光学部品、ハードディスクやＤＶＤなどの記録デバイス、ライフサイエンス分野でＤＮＡ分析等に用いるバイオチップ、ディスプレイ分野などで画像・映像表示器に用いる拡散板、および導光板、などの製品の製造工程に用いることが期待される。

インプリントモールドの剥離工程において欠陥の発生を示す図である。 インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 インプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 本発明のインプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 本発明のインプリントモールドにコヒーレントな露光光を照射した場合の光強度を示す図である。 本発明のインプリントモールド製造方法の実施の一例を示す図である。 本発明の光インプリント法の実施の一例を示す図である。

符号の説明

１０ 石英ガラス基板
２０ 犠牲膜２０
３０ レジスト
４０ レジストパターン
５０ マスクパターン
６０ モールドパターン
６１ モールドパターン
６２ モールドパターン
６３ モールドパターン
７０ 光透過材料
９０ 位相変位層
１００ モールド
１１０ 転写基板
１２０ 光硬化性樹脂
１３０ 転写パターン
１４０ 未硬化部分
１５０ 残膜
２００ コヒーレント光
２１０ 硬化光
３００ モールド

Claims (4)

1. 微細な凹凸パターンを形成するための光インプリント法に用いるインプリントモールドにおいて、
   基板と、
   前記基板に設けられた凹凸パターンと、
   前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相差補正パターンと、
   前記凹凸パターンが形成された基板面と逆側の基板面に設けられた位相変位層と、を備え、
   前記凹凸パターンは、複数の段差を備えた凹凸パターンであること
   を特徴とするインプリントモールド。
2. 請求項１に記載のインプリントモールドであって、
   位相変位層は、モリブデン、タングステン、タンタル、シリコン、酸素、窒素、からなる群より選ばれた少なくとも一つ以上の元素を含む材料であること
   を特徴とするインプリントモールド。
3. 請求項１または２のいずれかに記載のインプリントモールドであって、
   位相変位層は、多層である位相変位層であること
   を特徴とするインプリントモールド。
4. インプリントモールドの製造方法において、
   基板表面に基板とは異なる屈折率を有する位相変位層を少なくとも１層以上積層する工程と、
   基板に多段の凹凸パターンとを形成する工程と、
   前記凹凸パターンが形成された基板表面と反対側の基板表面に位相差補正パターンを形成する工程と、
   前記位相変位層をパターニングする工程と、
   を備えたことを特徴とするインプリントモールド製造方法。

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