JP2012009776A - 基板作製方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に形成されるアライメントマークと台座の相対的な位置ずれを低減する。
【解決手段】台座付き基板を作製する方法として、アライメントマーク５が形成された台座形成領域１ａと台座非形成領域１ｂを覆う状態でネガ型のレジスト層６を形成する第１工程と、均し基板１０の平坦面１０ａをレジスト層６の表面に密着させて均す第２工程と、均し基板１０側から露光光を照射してレジスト層６を露光する第３工程と、露光後のレジスト層６を現像して得られるレジストパターンをマスクに用いて基板１をエッチングすることにより台座を形成する第４工程とを有する。そして、第２工程でレジスト層６を均すことにより、台座形成領域１ａ上のレジスト層６と台座非形成領域１ｂ上のレジスト層６との間に、不溶化するのに必要な露光量の差を生じさせ、第４工程にて台座形成領域１ａにレジストパターンが形成されるように、第３工程にて露光光の露光条件を設定する。
【選択図】図４

Description

本発明は、たとえば、インプリント技術を実施する際に用いて好適な基板作製方法に関する。

フォトリソグラフィ法を用いたインプリント技術が知られている（たとえば、特許文献１を参照）。このインプリント技術は、元型基板と被転写基板とを用いて、凹凸のパターンを転写する技術である。かかる技術においては、予め、元型基板の一主面に凹凸のパターンを形成する一方、被転写基板の一主面にレジスト層を形成しておく。そして、被転写基板を加熱してレジスト層を軟化させ、この状態で元型基板の凹凸のパターンを被転写基板のレジスト層に接触させて加圧することによりレジスト層を変形させる。さらに、その状態で被転写基板を冷却または露光してレジスト層を硬化させる。そうすると、元型基板の凹凸のパターンの、凹と凸の関係を反転させたかたちのパターンが、被転写基板のレジスト層に転写（形成）される。

こうしたインプリント技術は、たとえば、サブマスターモールドと呼ばれる元型基板を利用してハードディスク用途の記録メディアを作製する場合や、マスターモールドと呼ばれる元型基板を利用して、上記のサブマスターモールドを作製する場合などに利用されている。また、サブマスターモールドは、プリメサ基板と呼ばれる基板を素材に製造される。プリメサ基板とは、記録メディア等の外径に対応した外径をもって基板の中央部分に凸状の台座が設けられた基板（以下、「台座付き基板」とも記す）をいう。サブマスターモールドは、このプリメサ基板にインプリント技術によってマスターモールドの凹凸のパターンを転写することにより作製される。

プリメサ基板は、光透過性を有するガラス基板を素材に用いて作製される。また、プリメサ基板には、位置合わせのためのマーク（以下、「アライメントマーク」とも記す）が設けられる。このアライメントマークは、たとえば、マスターモールドとプリメサ基板との相対的な位置合わせや、このプリメサ基板を素材として作製されるサブマスターモールドを利用して記録メディアを作製する場合に、この記録メディアとの位置合わせのために利用される。

上記のアライメントマークは、プリメサ基板を作製する工程で付される。このため、プリメサ基板の一連の作製工程のなかには、その素材となるガラス基板にアライメントマークを形成するための工程（以下、「アライメントマーク形成工程」と記す）と、上記ガラス基板に台座を形成するための工程（以下、「台座形成工程」と記す）がある。

特開２００９−２０６３３９号公報

従来のプリメサ基板の作製工程には、次のような問題があった。
すなわち、アライメントマーク形成工程では、アライメントマークの形状に対応した遮光パターンを有する露光マスクを用いてレジスト層を露光し、その後、現像によって得られるレジストのパターン（以下、「レジストパターン」と記す）をエッチングのマスクに用いて、ガラス基板にアライメントマークを形成している。同様に、台座形成工程では、台座の外径に対応した遮光パターンを有する露光マスクを用いてレジスト層を露光し、その後、現像によって得られるレジストのパターンをエッチングのマスクに用いて、ガラス基板に台座を形成している。

このため、アライメントマークの位置と台座の位置を相対的に合わせるには、先行して形成されるアライメントマークの位置に合わせて、台座形成用の露光マスクを位置合わせする必要がある。その際、露光装置の精度上、どうしても位置合わせの誤差が生じる。こうした誤差は、アライメントマーク形成用の露光マスクと、台座形成用の露光マスクとの相対的な位置ずれとなる。そして、この位置ずれが、プリメサ基板の主面と平行な面内において、アライメントマークと台座の相対的な位置ずれとなって現れる。この位置ずれは、プリメサ基板からサブマスターモールドを作製する際のパターン位置などの精度、ひいてはサブマスターモールドにより生産される製品の精度にも少なからず影響を与える。

本発明の主たる目的は、アライメントマークが形成された台座付き基板を作製するにあたって、アライメントマークと台座の相対的な位置ずれを低減し、パターン精度を向上させることができる技術を提供することにある。

本発明の第１の態様は、
基板中央部の台座形成領域に凸状の台座が設けられ、かつ、前記台座の上面にアライメントマークが形成された台座付き基板を作製する基板作製方法であって、
前記台座付き基板の元になる基板の一主面を、前記台座を形成するための台座形成領域とそれ以外の台座非形成領域とに区分し、前記アライメントマークが形成される部分以外の前記台座形成領域をマスクで覆った状態で前記基板をエッチングする第１の工程と、
前記アライメントマークが形成された前記台座形成領域および前記台座非形成領域を覆う状態で、ネガ型のレジストからなるレジスト層を形成する第２の工程と、
平坦面を有する光透過性の均し基板を用いて、前記均し基板の平坦面を前記基板の一主面と平行に配置しつつ前記レジスト層の表面に密着させることにより、前記台座形成領域上および台座非形成領域上のレジスト層を均す第３の工程と、
前記レジスト層に前記均し基板を密着させた状態のもとで、前記均し基板側から露光光を照射することにより前記レジスト層を露光する第４の工程と、
前記露光後の前記レジスト層を現像することで前記台座形成領域に形成されたレジストパターンをマスクに用いて、前記基板をエッチングすることにより、前記基板の一主面上に前記台座を形成する第５の工程と、
を有し、
前記第３の工程にてレジスト層を均すことにより、前記台座形成領域上のレジスト層と前記台座非形成領域上のレジスト層との間に、不溶化するのに必要な露光量の差を生じさせ、前記第５の工程にて前記台座形成領域にレジストパターンが形成されるように、前記第４の工程にて前記レジスト層に照射される露光光の露光条件を設定する
ことを特徴とする基板作製方法である。

本発明の第２の態様は、
前記第４の工程において、
前記台座形成領域を覆っている前記レジスト層を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ１とし、前記台座非形成領域を覆っている前記レジスト層を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ２とし、前記レジスト層に露光光を照射したときに当該レジスト層に蓄積される露光量をＥ３とした場合に、
Ｅ１≦Ｅ３＜Ｅ２
の条件を満たすように、前記レジスト層に照射される露光光の露光条件を設定する
ことを特徴とする上記第１の態様に記載の基板作製方法である。

本発明の第３の態様は、
前記第１の工程においては、前記アライメントマークをサブミクロンオーダーまたはミクロンオーダーの幅で形成する
ことを特徴とする上記第１または第２の態様に記載の基板作製方法である。

本発明の第４の態様は、
前記第１の工程において、前記台座非形成領域のエッチング深さ寸法は、前記アライメントマークの深さ寸法よりも大きい
ことを特徴とする上記第１、第２または第３の態様に記載の基板作製方法である。

本発明の第５の態様は、
前記第１の工程においては、前記基板の一主面よりも前記露光光の反射率が高いマスク材料を用いて形成したマスクで前記台座形成領域を覆った状態で前記基板をエッチングし、
前記第２の工程においては、前記マスク材料を用いて形成したマスクを覆う状態で前記レジスト層を形成する
ことを特徴とする上記第１〜第４の態様のいずれか一つに記載の基板作製方法である。

本発明の第６の態様は、
前記第１の工程においては、前記アライメントマークを０．１μｍ以上、２μｍ以下の幅で形成する
ことを特徴とする上記第３の態様に記載の基板作製方法。

本発明によれば、アライメントマークが形成された台座付き基板を作製するにあたって、アライメントマークと台座の相対的な位置ずれを低減し、パターン精度を向上させることができる。

インプリント技術を用いたサブマスターモールドの作製工程と、インプリント技術を用いた記録メディアの作製工程とを説明する概略図である。 本発明の実施の形態に係る基板作製方法の工程フロー図（その１）である。 本発明の実施の形態に係る基板作製方法の工程フロー図（その２）である。 本発明の実施の形態に係る基板作製方法の工程フロー図（その３）である。 本発明の実施の形態に係る基板作製方法の工程フロー図（その４）である。

まず、本発明の実施の形態を説明するのに先立って、インプリント技術を用いたサブマスターモールドの作製工程と、インプリント技術を用いた記録メディアの作製工程について、図１を用いて説明する。

サブマスターモールド１０１を作製する工程では、予め凸状の台座１０２が形成されたプリメサ基板１０３を基材とする。そして、プリメサ基板１０３の台座１０２の部分に、マスターモールド１００を元型基板としたインプリント技術により微細な凹凸のパターン１０１ａを形成(転写）する。

その際、マスターモールド１００全体をプリメサ基板１０３に密着させて、マスターモールド１００のパターン１００ａを転写すると、その後で基板を剥離しづらくなる。このため、プリメサ基板１０３側にたとえば１５μｍ程度の台座１０２を形成して基板を剥離しやすくしている。また、基板相互の位置合わせを行うために、プリメサ基板１０３の台座１０２の上面に図示しないアライメントマークを形成している。

一方、記録メディア１０４を作製する工程では、上記のサブマスターモールド１０１を元型基板として、当該サブマスターモールド１０１の凹凸のパターン（マスターモールド１００のパターン１００ａの凹凸を反転したパターン）１０１ａをインプリント技術により記録メディア１０４に形成（転写）する。これにより、マスターモールド１００のパターン１００ａと同様のパターンをもつ記録メディア１０４が得られる。

続いて、本発明の実施の形態について説明する。本発明の実施の形態に係る基板作製方法は、好適には、上述のようにインプリント技術を用いて記録メディアを作製する場合に、元型基板として用いられるサブマスターモールドの元になるプリメサ基板を作製する方法として適用されるものである。ただし、本発明はこれに限らず、記録メディアを作製する用途以外の用途、あるいはインプリント技術以外の用途で、台座付き基板を作製する場合に適用してもかまわない。以下、プリメサ基板を作製する場合について説明する。

本発明の実施の形態に係る基板作製方法は、以下に記述する複数の工程を含む。
１．ハードマスク層形成工程
２．第１のレジスト層形成工程
３．第１の露光工程
４．第１の現像工程
５．ハードマスクエッチング工程
６．第１の基板エッチング工程（アライメントマーク形成）
７．第１のレジスト除去工程
８．第２のレジスト層形成工程
９．レジスト層の均し工程
１０．第２の露光工程
１１．第２の現像工程
１２．第２の基板エッチング工程（台座形成）
１３．第２のレジスト除去工程
１４．ハードマスク除去工程
以下、各工程について順に説明する。

＜１．ハードマスク層形成工程＞
まず、図２（Ａ）に示すように、プリメサ基板の素材（元）となる基板１を用意して、この基板１の第１の主面上にハードマスク層２を形成する。ここでは、基板１の表裏２つの主面のうち、基板１の一方の主面を「第１の主面」とし、他方の主面を「第２の主面」とする。基板１としては、たとえば、光透過性を有するガラス基板を用いる。基板１は、一般にプリメサ基板用途では円形の基板が用いられる。ただし、本発明を実施するにあたっては、円形の基板に限らず、たとえば、四角形等を含む多角形の基板であってもよい。ハードマスク層２としては、たとえば、クロムからなる単層の金属層、またはクロムを含む単層の金属層（合金層）を形成する。

＜２．第１のレジスト層形成工程＞
次に、図２（Ｂ）に示すように、基板１の第１の主面上に、上記のハードマスク層２を覆う状態で、レジスト層３を形成する。レジスト層３は、後述する「ハードマスクエッチング工程」でエッチングに用いるマスク（レジストパターン）を形成するためのものである。レジスト層３は、たとえば、ポジ型のレジストを用いて、スピンコート法等によって形成する。

＜３．第１の露光工程＞
次に、図２（Ｃ）に示すように、基板１の第１の主面側に露光マスク４を配置し、この状態で基板１の第１の主面側（図の上側）から露光マスク４を介して露光光を照射することにより、上記のレジスト層３を露光する。図中の点線の矢印は、露光光を示している。露光マスク４は、たとえば、光透過性の基板（ガラス基板等）に、遮光性の成膜材料（たとえば、クロム等）を用いて、露光用の遮光パターン４ａを形成した構造になっている。本実施の形態においては、レジスト層３がポジ型のレジストで形成されている。このため、露光マスク４を通して露光したレジスト層３の一部（感光された部分）が可溶化する。そこで、露光マスク４の遮光パターン４ａは、基板１の第１の主面上において、後述するアライメントマークと台座の形成位置に対応した所定のパターン形状をもって形成されている。具体的には、遮光パターン４ａの中央部分には、アライメントマークの形状に対応した開口パターンが形成されている。また、遮光パターン４ａは、全体的にみると台座の外径に対応した円形のパターンとなっており、この遮光パターン４ａの内側に上記アライメントマークの形状に対応する開口パターンが形成されている。

＜４．第１の現像工程＞
次に、図２（Ｄ）に示すように、上記第１の露光工程で露光されたレジスト層３の一部を現像によって除去することにより、レジストパターン３ａを形成する。この場合は、上記第１の露光工程で露光されなかったレジスト層３の他部が、現像後にレジストパターン３ａとなって残る。このレジストパターン３ａは、上述した遮光パターン４ａの外形にならって平面視円形のパターンとなり、その外径は、上述した遮光パターン４ａの外径（台座の外径）に対応したものとなる。そして、基板１の第１の主面上においては、レジストパターン３ａの外形（最外周部）で規定される円形の領域が、後述する台座を形成するための台座形成領域１ａとなり、それ以外のドーナツ型の領域が台座非形成領域１ｂとなる。また、レジストパターン３ａは、後述するアライメントマークの形状に対応した開口部Ｈを含んだものとなる。

＜５．ハードマスクエッチング工程＞
次に、図３（Ａ）に示すように、上記のレジストパターン３ａをマスクに用いて、ハードマスク層２をクロムエッチング液でエッチングする。これにより、レジストパターン３ａと同様の平面形状をもってハードマスク層２の一部がエッチングされる。そして、このエッチング後においては、ハードマスク層２の他部（エッチングされなかった部分）がハードマスク２ａとなって残り、このハードマスク２ａの上にレジストパターン３ａが積層された状態となる。この場合、ハードマスク２ａの外径は、後述する台座の外径に対応したものとなる。なぜなら、ハードマスク層２のエッチングに用いたレジストパターン３ａの外径が、上述した露光マスク４の遮光パターン４ａに対応し、さらにこの遮光パターン４ａの外径が、上述した台座の外径に対応しているからである。また、ハードマスク層２のエッチングに際しては、上述した開口部Ｈがハードマスク層２の厚みに応じて掘り下げられる。このため、エッチングによって得られるハードマスク２ａの開口形状は、アライメントマークの形状に対応したものとなる。また、基板１の台座形成領域１ａにおいては、アライメントマークが形成される部分（開口部Ｈ）以外の部分が、ハードマスク２ａによって覆われた状態となる。

＜６．第１の基板エッチング工程（アライメントマーク形成）＞
次に、図３（Ｂ）に示すように、上記のレジストパターン３ａとハードマスク２ａとを用いて、基板１をたとえばドライエッチングする。これにより、基板１の第１の主面（表面）にアライメントマーク５が形成される。このアライメントマーク５は、上述した開口部Ｈを掘り下げるかたちで断面凹状に形成される。このため、アライメントマーク５は、開口部Ｈの開口形状にならったものとなる。また、アライメントマーク５は、基板１のエッチング量に応じて、たとえば、０．１μｍの深さで形成される。さらに、基板１の第１の主面上において、ハードマスク２ａおよびレジストパターン３ａが積層されていない台座非形成領域１ｂは、アライメントマーク５の形成と同時進行でエッチングされる。このため、基板１の第１の主面には、台座形成領域１ａと台座非形成領域１ｂの境界に位置して段付き部９が形成される。この段付き部９は、ハードマスク２ａの外周部に沿うように平面視円形に形成される。

また、上述したようにアライメントマーク５が形成される部分以外の台座形成領域１ａをハードマスク２ａで覆った状態で基板１をエッチングすると、段付き部９の段差で規定される台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法が、アライメントマーク５の深さ寸法よりも大きくなる。その理由を以下に記述する。

まず、本実施の形態においては、アライメントマーク５をサブミクロンオーダーまたはミクロンオーダーの幅で形成する。サブミクロンオーダーとは、０μｍ超、１μｍ未満のサイズのオーダーをいう。また、ミクロンオーダーとは、１μｍ以上、１０μｍ以下のサイズのオーダーをいう。アライメントマーク５の幅は、たとえば、アライメントマーク５の平面視形状が、長方形、十字形、弧状などであれば、マークの短手方向の寸法で規定されるものである。

このようにアライメントマーク５を微細なパターンで形成すると、台座形成領域１ａと台座非形成領域１ｂでエッチング量（エッチング深さ）に差が生じる。さらに詳説すると、台座形成領域１ａでは、上記の微細な寸法でアライメントマーク５を形成すべく局所的にエッチングすることになる。これに対して、台座非形成領域１ｂでは、ミリオーダー以上の広い面積を一様にエッチングすることになる。このため、たとえば、基板１のエッチングにドライエッチング法を適用すると、台座形成領域１ａのアライメントマーク形成部位では、その微細さゆえにエッチングガスが供給されにくくなる。一方、台座非形成領域１ｂでは、上記アライメント形成部位よりもエッチングガスが供給されやすくなる。したがって、台座形成領域１ａ（アライメントマーク形成部位）と台座非形成領域１ｂでエッチング速度を比較すると、台座形成領域１ａのほうがエッチング速度が速くなり、その分だけエッチング量（エッチング深さ寸法）が大きくなる。その結果、台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法が、アライメントマーク５の深さ寸法よりも大きくなる。

＜７．第１のレジスト除去工程＞
次に、図３（Ｃ）に示すように、基板１の第１の主面上から上記のレジストパターン３ａを除去する。レジストパターン３ａの除去は、たとえば、レジスト剥離液によって行う。

＜８．第２のレジスト層形成工程＞
次に、図３（Ｄ）に示すように、上記のハードマスク２ａを含めて、台座形成領域１ａおよび台座非形成領域１ｂを覆う状態で、基板１の第１の主面上にレジスト層６を形成する。レジスト層６の形成は、ネガ型のレジストを用いて行う。レジスト層６の膜厚については、少なくとも台座形成領域１ａおよび台座非形成領域１ｂを含む基板１の全面がレジスト層６によって覆われるように設定する。また、レジスト層６は、スピンコート法等によって形成する。これにより、基板１の第１の主面全域にわたってレジスト層６が形成される。このとき、レジスト層６の表面は、上述した段付き部９とハードマスク２ａによる凸形状にならって、基板１の台座形成領域１ａ上が高位となり、それよりも外側の台座非形成領域１ｂ上が低位となる。ちなみに、台座形成領域１ａにおいては、上述のようにアライメントマーク５を微細なパターンで形成しておけば、アライメントマーク５の形成部位でレジスト層６の表面が局所的にへこむことがなく、仮にへこんだとしても無視しうる程度の僅かなへこみにとどまる。

＜９．レジスト層の均し工程＞
次に、図４（Ａ）に示すように、均し基板１０を用いてレジスト層６を平坦に均す。均し基板１０は、光透過性を有する基板であって、たとえば、石英ガラスを用いて構成される。均し基板１０としては、基板１の外径と同じか、基板１の外径よりも大きい外径を有する平らな基板を用いるとよい。均し基板１０は、少なくとも一方の主面を平坦面１０ａとしたものである。

均し基板１０を用いてレジスト層６を均す場合は、上記図４（Ａ）に示すように、均し基板１０の平坦面１０ａが基板１の第１の主面と対向する向きで均し基板１０を配置する。次に、その状態から均し基板１０と基板１を相対的に接近移動させる。そうすると、この移動の途中で、図４（Ｂ）に示すように、均し基板１０の平坦面１０ａが基板１のレジスト層６の表面に接触する。このとき、均し基板１０の平坦面１０ａを基板１の第１の主面と平行に配置しつつ、均し基板１０の平坦面１０ａをレジスト層６の表面に接触させる。さらに、その接触状態を維持したまま、均し基板１０の平坦面１０ａをレジスト層６に押し付けるようにして、均し基板１０の平坦面１０ａをレジスト層６の表面に密着させる。この「密着状態」においては、均し基板１０と基板１とが対向する部分において、均し基板１０の平坦面１０ａがレジスト層６の表面に隙間なく均一に接触（密着）した状態となる。

＜１０．第２の露光工程＞
次に、図４（Ｃ）に示すように、均し基板１０を用いて均した状態のレジスト層６を露光光の照射により露光する。図中の点線の矢印は、露光光を示している。この露光工程においては、上述した「密着状態」のもとで、図示のように均し基板１０側から露光光を照射することによりレジスト層６を露光する。この露光に先立って、上述のように均し基板１０でレジスト層６を均すことにより、台座形成領域１ａ上のレジスト層６と台座非形成領域１ｂ上のレジスト層６との間に、不溶化するのに必要な露光量の差を生じさせる。そして、後述する「第２の現像工程」において、台座形成領域１ａだけにレジストパターンが形成されるように、レジスト層６に照射される露光光の露光条件を設定する。この露光条件は、たとえば、露光光の強度、露光時間（照射時間）などを調整パラメータとして設定すればよい。

また、レジスト層６に照射される露光光の露光条件に関しては、以下の条件を満たすように設定する。
すなわち、台座形成領域１ａを覆っているレジスト層６を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ１とし、台座非形成領域１ｂを覆っているレジスト層６を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ２とし、レジスト層６に露光光を照射したときにレジスト層６に蓄積される露光量をＥ３とした場合に、「Ｅ１≦Ｅ３＜Ｅ２」の条件を満たすように、レジスト層６に照射される露光光の露光条件を設定する。

実際に上記の露光量の関係を満たすように露光条件を設定してレジスト層６を露光した場合は、台座非形成領域１ｂを覆っているレジスト層６が不溶化せず、台座形成領域１ａを覆っているレジスト層６だけが不溶化する。これは、台座非形成領域１ｂを覆っているレジスト層６の膜厚が、台座形成領域１ａを覆っているレジスト層６の膜厚よりも厚く、その分だけ不溶化に必要とされる露光量が多くなるためである。

ちなみに、アライメントマーク５の形成部位（断面が凹状となる部分）については、そこにレジスト材料が入り込むことによって、局所的にレジスト層６の膜厚が厚くなる。このため、台座形成領域１ａ内において、アライメントマーク５の形成部位におけるレジスト層６の膜厚は、台座非形成領域１ｂを覆っているレジスト層６の膜厚に近いものとなる。ただし、アライメントマーク５の開口縁では、露光光の反射が顕著になり、この反射によってアライメントマーク５の開口縁におけるレジスト材料の不溶化が促進される。このため、仮にアライメントマーク５の形成部位（凹状部分）に入り込んだレジスト材料が不溶化しなくても、そこを閉塞するかたちで台座形成領域１ａ上のレジスト層６が不溶化する。また、前述したように、アライメントマーク５を微細な幅で形成しておけば、アライメントマーク５の深さ寸法に比べて、段付き部９の段差寸法（台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法）が大きくなる。このため、上述した露光条件の設定を最適化すれば、台座非形成領域１ｂを覆っているレジスト層６を不溶化することなく、アライメントマーク５の形成部位に入り込んだレジスト材料を不溶化することができる。

＜１１．第２の現像工程＞
次に、図５（Ａ）に示すように、上記第２の露光工程で不溶化しなかった台座非形成領域１ｂ上のレジスト層６を現像によって除去することにより、上記ハードマスク２ａの上にレジストパターン６ａを形成する。これにより、現像後においては、上記第２の露光工程で不溶化したレジスト層６が、台座形成領域１ａにレジストパターン６ａとして残る。このレジストパターン６ａの外径は、ハードマスク２ａの外径に対応したものとなる。また、前述したように、ハードマスク２ａの外径は、後述する台座の外径に対応したものとなっている。このため、レジストパターン６ａの外径は、台座の外径に対応したものとなる。

＜１２．第２の基板エッチング工程（台座形成）＞
次に、図５（Ｂ）に示すように、レジストパターン６ａをマスクに用いて、基板１をエッチングする。これにより、基板１の第１の主面に、凸状に台座７が形成される。この場合、エッチングによって形成される台座７の段差（エッチング量）は、たとえば前述したように１５μｍに設定されるため、このエッチングを短時間で行うにはウェットエッチングを採用することが望ましい。ウェットエッチングを採用した場合、基板１のエッチングは、基板１の厚み方向だけでなく、基板１の半径（縮径）方向にも進行する。このため、エッチングによって形成される台座７の外径は、ハードマスク２ａおよびレジストパターン６ａの外径よりも小さくなる。したがって、ハードマスク２ａの外径については、エッチングよって縮径する分をあらかじめ見込んで設定しておけばよい。また、基板１のエッチングに際しては、台座７の部分に形成されているアライメントマーク５がハードマスク２ａとレジストパターン６ａに覆われた状態で保護される。このため、アライメントマーク５は、エッチングによって消失することなく、元の形状および深さのままに維持される。

＜１３．第２のレジスト除去工程＞
次に、図５（Ｃ）に示すように、基板１の第１の主面上から上記のレジストパターン６ａを除去する。レジストパターン６ａの除去は、たとえば、硫酸過水によって行う。

＜１４．ハードマスク除去工程＞
次に、図５（Ｄ）に示すように、基板１の第１の主面上から上記のハードマスク２ａを除去する。ハードマスク２ａの除去は、たとえば、クロムエッチング液によって行う。

以上の工程により、アライメントマーク５と台座７を第１の主面側に有する基板（プリメサ基板）１が得られる。

＜実施の形態の効果＞
本発明の実施の形態に係る基板作製方法においては、次のような効果が得られる。

すなわち、基板１の第１の主面を、台座形成領域１ａと台座非形成領域１ｂとに区分し、アライメントマーク５が形成される部分以外の台座形成領域１ａをハードマスク２ａで覆った状態で基板１をエッチングしている。そして、その後の工程で、基板１の第１の主面全域を覆うレジスト層６を均し基板１０で均すことで、台座形成領域１ａ上のレジスト層６と台座非形成領域１ｂ上のレジスト層６との間に、不溶化するのに必要な露光量の差を生じさせ、その状態でレジスト層６を露光・現像して得られるレジストパターン６ａをマスクに用いて台座７を形成している。このため、アライメントマーク５の形成位置にあわせて自己整合的に台座７が形成される。したがって、従来のようにアライメントマークと台座を別々の露光マスクを用いて形成する場合に比べて、アライメントマーク５と台座７の相対的な位置ずれを低減することができる。

また、上記実施の形態においては、基板１と別体の露光マスクを用いたマスク露光が１回で済むため、従来は２回必要とされていたマスク露光における露光マスク相互の位置合わせが不要になる。このため、位置合わせのずれが生じる機会がなくなる。したがって、マスク露光にかかる位置ずれを低減してパターン精度の向上を図ることができる。

また、従来においては、先行して形成されるアライメントマークの位置に合わせて、台座形成用の露光マスクを位置合わせするため、アライメント機能付きの露光装置が必要となる。この種の露光装置は、高い位置合わせの精度が要求されるため、非常に高価なものとなる。これに対して、本発明の実施の形態に係る基板作製方法では、露光マスクを用いたレジスト層の露光処理が１回で済むため、そうした高価な露光装置が不要になる。このため、設備コストの低減によって基板作製プロセスの低コストを図ることができる。

また、本発明の実施の形態においては、上記の「第１の基板エッチング工程」にて、台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法が、アライメントマーク５の深さ寸法よりも大きくなる状態で基板１をエッチングするため、双方の寸法が等しい状態で基板１をエッチングする場合に比較して、以下のような効果が得られる。
すなわち、台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法がアライメントマーク５の深さ寸法よりも大きくなると、台座形成領域１ａを覆うレジスト層６の膜厚に対して、台座非形成領域１ｂを覆うレジスト層６の膜厚が相対的に厚くなる。このため、台座形成領域１ａと台座非形成領域１ｂの間で生じるレジスト層６の膜厚差が大きくなる。したがって、レジスト層６の露光に適用する露光条件を設定するにあたって、条件設定の適正範囲を広げることができる。

また、前述したようにアライメントマーク５をサブミクロンオーダーまたはミクロンオーダーの微細な幅で形成すれば、台座形成領域１ａのアライメントマーク形成部位と台座非形成領域１ｂのエッチング速度に差をつけて、台座非形成領域１ｂのエッチング深さ寸法を、アライメントマーク５の深さ寸法よりも大きくすることができる。このため、特別な処理を行わなくても、露光条件の設定の適正範囲を広げることができる。

特に、アライメントマークを０．１μｍ以上、２μｍ以下といった非常に微細な幅で形成すれば、ミリオーダー以上の広い面積をエッチングする場合に比較して、上述したエッチング速度の差をより大きく広げることができる。このため、上述した露光条件の設定の適正範囲をより拡大し、条件設定のさらなる容易化を図ることができる。

なお、本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。

たとえば、上記実施の形態においては、レジスト層３をポジ型のレジストを用いて形成するものとしたが、これに限らず、ネガ型のレジストを用いて形成してもよい。その場合は、レジスト層３の露光された部分が不溶化するため、露光マスク４の遮光パターンの形状を変えればよい。

また、上記実施の形態においては、ハードマスク層２を、クロムからなる金属層、またはクロムを含む金属層（合金層）で形成するものとしたが、これに限らず、ハードマスク層２を、クロムを含まない金属層（合金層を含む）によって形成してもよい。

１…基板、２ａ…ハードマスク、４…露光マスク、５…アライメントマーク、６…レジスト層、６ａ…レジストパターン、７…台座、１０…均し基板、１０ａ…平坦面

Claims (6)

1. 基板中央部の台座形成領域に凸状の台座が設けられ、かつ、前記台座の上面にアライメントマークが形成された台座付き基板を作製する基板作製方法であって、
   前記台座付き基板の元になる基板の一主面を、前記台座を形成するための台座形成領域とそれ以外の台座非形成領域とに区分し、前記アライメントマークが形成される部分以外の前記台座形成領域をマスクで覆った状態で前記基板をエッチングする第１の工程と、
   前記アライメントマークが形成された前記台座形成領域および前記台座非形成領域を覆う状態で、ネガ型のレジストからなるレジスト層を形成する第２の工程と、
   平坦面を有する光透過性の均し基板を用いて、前記均し基板の平坦面を前記基板の一主面と平行に配置しつつ前記レジスト層の表面に密着させることにより、前記台座形成領域上および台座非形成領域上のレジスト層を均す第３の工程と、
   前記レジスト層に前記均し基板を密着させた状態のもとで、前記均し基板側から露光光を照射することにより前記レジスト層を露光する第４の工程と、
   前記露光後の前記レジスト層を現像することで前記台座形成領域に形成されたレジストパターンをマスクに用いて、前記基板をエッチングすることにより、前記基板の一主面上に前記台座を形成する第５の工程と、
   を有し、
   前記第３の工程にてレジスト層を均すことにより、前記台座形成領域上のレジスト層と前記台座非形成領域上のレジスト層との間に、不溶化するのに必要な露光量の差を生じさせ、前記第５の工程にて前記台座形成領域にレジストパターンが形成されるように、前記第４の工程にて前記レジスト層に照射される露光光の露光条件を設定する
   ことを特徴とする基板作製方法。
2. 前記第４の工程において、
   前記台座形成領域を覆っている前記レジスト層を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ１とし、前記台座非形成領域を覆っている前記レジスト層を露光により不溶化するのに必要な最小の露光量をＥ２とし、前記レジスト層に露光光を照射したときに当該レジスト層に蓄積される露光量をＥ３とした場合に、
   Ｅ１≦Ｅ３＜Ｅ２
   の条件を満たすように、前記レジスト層に照射される露光光の露光条件を設定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の基板作製方法。
3. 前記第１の工程においては、前記アライメントマークをサブミクロンオーダーまたはミクロンオーダーの幅で形成する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板作製方法。
4. 前記第１の工程において、前記台座非形成領域のエッチング深さ寸法は、前記アライメントマークの深さ寸法よりも大きい
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の基板作製方法。
5. 前記第１の工程においては、前記基板の一主面よりも前記露光光の反射率が高いマスク材料を用いて形成したマスクで前記台座形成領域を覆った状態で前記基板をエッチングし、
   前記第２の工程においては、前記マスク材料を用いて形成したマスクを覆う状態で前記レジスト層を形成する
   ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の基板作製方法。
6. 前記第１の工程においては、前記アライメントマークを０．１μｍ以上、２μｍ以下の幅で形成する
   ことを特徴とする請求項３に記載の基板作製方法。

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