JP2014212266A - インプリントモールドの製造方法および基材 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマを用いたドライエッチングにより、面内において厚さの異なる部分を有する基材の一側に高精度の微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを製造する方法、および、このインプリントモールドの製造に用いる基材を、提供する。【解決手段】第１の側１０ａと、第１の側に対向する第２の側１０ｂとを有し、第２の側に窪み部１３が形成された第１の誘電体を含む基材１０を用いてインプリントモールドを製造する方法において、第２の側から誘電率調整部材３０を支持する支持構造を基材に形成しておき、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を基材の窪み部内に配置した後に、基材の第１の側に微細凹凸パターン２を形成する。【選択図】図１

Description

本発明は、インプリントモールドを製造する方法、および、インプリントモールドの製造に用いる基材に関するものである。

微細加工技術としてのナノインプリント技術は、基材の表面に微細凹凸パターンが形成されてなる型部材（インプリントモールド）を用い、当該微細凹凸パターンをインプリント樹脂等の被加工物に等倍転写するパターン形成技術である（特許文献１参照）。特に、半導体デバイスにおける配線パターン等のさらなる微細化の進行等に伴い、半導体デバイスの製造プロセス等においてナノインプリント技術が益々注目されている。

このナノインプリント技術として、光インプリント技術及び熱インプリント技術が知られているが、一般に、光インプリント技術が用いられている。光インプリントは、室温で低い印加圧力により微細凹凸パターンの転写が可能であり、熱インプリントのような加熱・冷却サイクルが不要であることでマスターモールドや樹脂の熱による寸法変化が生じないため、熱インプリントに比して、解像性、アライメント精度、生産性等の点で優れていると言われている。そのため、インプリントモールドを構成する基材としては、光インプリントにおける露光光を透過可能な石英基板が主に用いられている。

ナノインプリント技術に用いられるインプリントモールドとして、図１０（ｃ）に示すように、第１の側１１００ａと、第１の側１１００ａに対向する第２の側１１００ｂとを有し、第１の側１１００ａに微細凹凸パターン１２００が形成され、第２の側１１００ｂに窪み部１１３０が形成されてなるインプリントモールド１１００が知られている（特許文献２参照）。このインプリントモールド１１００においては、第１の側１１００ａは、基材のほぼ中央に位置する肉薄領域１１４０と、その周囲に位置する肉厚領域１１５０とにより構成される。そして、第１の側１１００ａの微細凹凸パターン１２００が形成されているパターン領域１１２０は、平面視において窪み部１１３０に包摂されている。

このインプリントモールド１１００によれば、微細凹凸パターン１２００の形成されているパターン領域１１２０が肉薄領域１１４０に位置することで、微細凹凸パターン１２００を被加工物としてのインプリント樹脂に押し当てるときに第１の側１１００ａに向かって凸状に湾曲させることができるため、インプリント樹脂が濡れ広がるときに気泡を閉じ込めてしまうことなく微細凹凸パターン１２００を転写することができる。また、微細凹凸パターン１２００が転写されたインプリント樹脂からインプリントモールド１１００を引き離す際にも同様に湾曲させることができるため、インプリント樹脂からのインプリントモールド１１００の剥離容易性を向上させることができる。そのため、インプリント樹脂に形成される転写パターンの破損等を生じさせることなく、高精度に微細凹凸パターン１２００を転写することができる。

このようなインプリントモールド１１００は、以下のようにして製造され得る。
まず、第２の側１１００ｂに窪み部１１３０が形成されてなる基材１０１０を用意する。なお、第１の側１１００ａには、微細凹凸パターン１２００に対応する所定の開口部を有するエッチングマスク１１６０が設けられている。そして、当該基材１０１０の第１の側１１００ａにおけるパターン領域１１２０に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターン１２００を形成し、エッチングマスク１１６０を除去する（図１０参照）。

米国特許第５，７７２，９０５号 特表２００９−５３６５９１号公報 特開２０１１−２４５７８７号公報

上述したように、上記インプリントモールド１１００は、第２の側１１００ｂに窪み部１１３０が形成されてなる基材１０１０の第１の側１１００ａ（パターン領域１１２０）に、反応性プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターン１２００を形成することで製造される。

ドライエッチングにより微細凹凸パターン１２００を形成する際、ドライエッチング装置内の一対の電極（アノード及びカソード）間に基材１０１０が載置される。このとき、基材１０１０の第２の側１１００ｂに窪み部１１３０が形成されていることにより、基材１０１０の肉薄領域１１４０部分は、基材１０１０の厚さ方向に見たときに、基材１０１０と気相（空気）との積層体とみなすことができる。よって、基材１０１０の肉薄領域１１４０部分における誘電率は、基材１０１０を構成する材料（誘電体）と気相（空気）との平均誘電率となる。一方、基材１０１０の肉厚領域１１５０部分の誘電率は、基材を構成する材料（誘電体）の誘電率となる。そのため、肉薄領域１１４０と肉厚領域１１５０とで誘電率が異なることになる。
これにより、基材１０１０の肉薄領域１１４０（特に、パターン領域１１２０）内におけるエッチング選択比の悪化、基材１０１０の第１の側１１００ａ（特に、パターン領域１１２０）におけるイオンやラジカルの分布や指向性の均一性の悪化、微細凹凸パターン１２００の断面形状の悪化（微細凹凸パターン１２００の側壁の立ち上がり角度（微細凹凸パターン１２００の凹部上面に対する凸部側壁の角度）の悪化）等が生じ、エッチング精度が低下するという問題がある。

このように、面内における厚さが均一ではない、誘電体により構成される基材の一の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成する場合には、基材の厚さの違いにより、基材とドライエッチング装置の下部電極間に部分的に気相が存在し、その気相に起因する誘電率差によってエッチング精度の低下が生じ得るという問題がある。

かかる実情に鑑み、本発明は、プラズマを用いたドライエッチングにより、面内において厚さの異なる部分を有する基材の一側に高精度の微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを製造する方法、および、このインプリントモールドの製造に用いる基材を、提供することを目的とする。

本発明者は種々研究した結果、第１の側と、第１の側に対向する第２の側とを有し、第２の側に窪み部が形成された第１の誘電体を含む基材を用いてインプリントモールドを製造する方法において、第２の側から誘電率調整部材を支持する支持構造を基材に形成しておき、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を基材の窪み部内に配置した後に、基材の第１の側に微細凹凸パターンを形成することで、上記課題を解決できることを見出して本発明を完成したものである。

すなわち、本発明の請求項１に係る発明は、第１の側と、前記第１の側に対向する第２の側とを有し、前記第２の側に窪み部が形成され、第１の誘電体を含む基材を用いてインプリントモールドを製造する方法であって、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を前記窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、前記誘電率調整部材が前記窪み部内に配置された前記基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、を含み、前記誘電率調整部材配置工程において、前記基材に形成された支持構造により、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持することを特徴とするインプリントモールドの製造方法である。

また、本発明の請求項２に係る発明は、前記誘電率調整部材配置工程が、前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凹部に、前記誘電率調整部材の一部を挿入することにより、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法である。

また、本発明の請求項３に係る発明は、前記誘電率調整部材配置工程が、前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凸部により、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリントモールドの製造方法である。

また、本発明の請求項４に係る発明は、前記誘電率調整部材配置工程が、前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凹凸部に、前記誘電率調整部材の側面に形成されている誘電率調整部材側面凹凸部をはめ合わせることにより、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法である。

また、本発明の請求項５に係る発明は、前記誘電率調整部材配置工程が、断面視上、前記基材の前記窪み部において対向する側面に形成されている傾斜面であって、前記傾斜面の間の距離を、前記第１の側よりも前記第２の側を小さく形成されている傾斜面により、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法である。

また、本発明の請求項６に係る発明は、インプリントモールドに用いられる基材であって、第１の側と、前記第１の側に対向する第２の側とを有し、前記第２の側に窪み部が形成されており、プラズマを用いたドライエッチングにより前記第１の側に微細凹凸パターンを形成する際に前記窪み部に配置される誘電率調整部材を、前記第２の側から支持する支持構造を有することを特徴とする基材である。

また、本発明の請求項７に係る発明は、前記窪み部の側面に窪み部側面凹部を有することを特徴とする請求項６に記載の基材である。

また、本発明の請求項８に係る発明は、前記窪み部の側面に窪み部側面凸部を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基材である。

また、本発明の請求項９に係る発明は、前記窪み部の側面に窪み部側面凹凸部を有することを特徴とする請求項６に記載の基材である。

また、本発明の請求項１０に係る発明は、前記窪み部の側面が傾斜面を有しており、断面視上、前記窪み部において対向する前記傾斜面の間の距離が、前記第１の側よりも前記第２の側が小さいことを特徴とする請求項６に記載の基材である。

本発明によれば、プラズマを用いたドライエッチングにより、面内において厚さの異なる部分を有する基材の一側に高精度の微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを製造する方法、および、このインプリントモールドの製造に用いる基材を、提供することができる。

本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の一例を概略的に示す工程図である。 本発明の第１の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 本発明の第１の実施形態に係る窪み部側面凹部を形成する方法を説明する図である。 本発明の第１の実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 本発明の第２の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 本発明の第２の実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 本発明の第３の実施形態において用いられる基材および誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は基材の切断端面図、（ｂ）は誘電率調整部材の切断端面図を示す。 本発明の第４の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 本発明の第４の実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。 従来のインプリントモールドの製造方法を概略的に示す工程図である。

［インプリントモールドの製造方法］
まず、本発明に係るインプリントモールドの製造方法を、図面を参照しながら説明する。
本発明に係るインプリントモールドの製造方法は、第１の側と、前記第１の側に対向する第２の側とを有し、前記第２の側に窪み部が形成され、第１の誘電体を含む基材を用いてインプリントモールドを製造する方法であって、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を前記窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、前記誘電率調整部材が前記窪み部内に配置された前記基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、を含み、前記誘電率調整部材配置工程において、前記基材に形成された支持構造により、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持することを特徴とするものである。
これによれば、高精度の微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを製造することができ、また、基材に形成された支持構造により、基材の搬送時等に誘電率調整部材が窪み部から脱落してしまうことを防止することができる。

（第１の実施形態）
＜基材準備工程＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るインプリントモールドの製造方法の一例を概略的に示す工程図である。
本実施形態においては、図１（ａ）に示すように、まず、第１の側１０ａと、第１の側１０ａに対向する第２の側１０ｂを有し、第２の側１０ｂに窪み部１３が形成されており、窪み部１３の側面１３ｂに窪み部側面凹部２１ａを有する基材１０を準備する。
なお、基材１０は、石英、酸化チタン、フッ化カルシウム、シリコン、樹脂等の第１の誘電体により構成されている。
また、基材１０の第１の側１０ａには、その上面がパターン領域１２である凸構造１１が形成されており、本実施形態においては、パターン領域１２に所定のパターン（インプリントモールド１が有する微細凹凸パターン２に対応するパターン）を有する、エッチングマスク１６が、基材１０の第１の側１０ａに形成されている。
エッチングマスク１６は、クロム、クロム酸化物、クロム窒化物、酸化シリコン、窒化シリコン、レジスト材料等により構成される。

図２は、本発明の第１の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。
図２に示すように、基材１０の第１の側１０ａの略中央には、平面視略方形状のメサ構造と呼ばれる凸構造１１が設けられており、この凸構造１１の上面が、微細凹凸パターン２が形成される領域（パターン領域１２）に相当する。
また、第２の側１０ｂの略中央には、平面視略円形状の窪み部１３が形成されている。すなわち、基材１０の第２の側１０ｂの略中央に窪み部１３が形成されることで、基材１０の平面視における略中央が肉薄領域１４として構成され、その周囲が肉厚領域１５として構成される。

なお、肉薄領域１４の厚さは概ね１ｍｍ程度であり、肉厚領域１５の厚さ（Ｔ₁₂）が概ね６ｍｍ程度であるのに対し、凸構造１１の厚さＴ₁₁は、３０μｍ程度であることから、この凸構造１１の厚さが微細凹凸パターンを形成する際のドライエッチングに与える影響は無視できる。

図２に示すように、基材１０における凸構造１１及び窪み部１３は、窪み部１３が形成されている第２の側１０ｂを上方に位置させるようにした平面視にて、凸構造１１が窪み部１３の底面部１３ａに包摂される関係を有する。すなわち、窪み部１３は、その底面部１３ａの面積が凸構造１１の外形により規定される面積よりも大きくなるように、第２の側１０ｂに形成されている。
一例として、基材１０の外形サイズ（Ｌ₁₁）が１５０ｍｍ程度の場合、窪み部１３の開口直径（Ｌ₁₂）は６０ｍｍ程度とすることができる。

窪み部１３の深さＤ₁₁は、基材１０の肉薄領域１４部分がインプリント時（転写時、剥離時等）に第１の側１０ａに向かって凸状に湾曲可能な程度の厚さを有するように設定され得る。例えば、窪み部１３の深さＤ₁₁は、基材１０の肉厚領域１５部分の厚さＴ₁₂の７０％〜９０％程度に設定され得る。

また、基材１０は、窪み部１３の側面１３ｂに窪み部側面凹部２１ａを有している。
すなわち、基材１０において、この窪み部１３の側面１３ｂに形成されている窪み部側面凹部２１ａが、基材１０に形成された支持構造に相当し、本実施形態においては、後述する誘電率調整部材３０の一部を、この窪み部側面凹部２１ａに挿入することにより、第２の側１０ｂから誘電率調整部材３０を支持する。
本実施形態においては、上記のような支持構造を有するため、基材１０の搬送時等に誘電率調整部材３０が窪み部１３から脱落してしまうことを防止することができる。

図３は、窪み部側面凹部２１ａを形成する方法を説明する図である。
上記の窪み部側面凹部２１ａを形成する方法としては、例えば、図３（ａ）に示すように、窪み部１３０を有する従来の基材１１０を準備し、その窪み部１３０の側面１３０ｂの所定の箇所を、回転軸４１の先端に研削ディスク４２を有する研削治具を用いて研削する方法を挙げることができる（例えば、特許文献３）。
上記のような研削治具を用いて、窪み部の側面に沿って周回するように研削することで、図３（ｂ）に示すような、窪み部１３の側面１３ｂに窪み部側面凹部２１ａを有する基材１０を得ることができる。

一例として、図２に示す窪み部１３の開口直径（Ｌ₁₂）が６０ｍｍ程度の場合、窪み部側面凹部２１ａの奥行（Ｌ₁₃）は５ｍｍ程度とすることができる。また、窪み部側面凹部２１ａの高さ（Ｓ₁₁）は、窪み部１３の深さＤ₁₁の１０〜９０％程度に設定され得る。

なお、本実施形態においては、例えば、図３（ｃ）に示すように、窪み部側面凹部２１ａの有する第１の側１０ａの側（図２に示すＺ方向の側）の面が、窪み部１３の底面部１３ａと一致する高さ位置に形成されている形態であってもよい。

＜誘電率調整部材配置工程＞
次に、図１（ｂ）に示すように、基材１０全体の厚さ方向における誘電率差を小さくすることのできる、第２の誘電体により構成される誘電率調整部材３０を、窪み部１３内に配置する。窪み部１３内に誘電率調整部材３０が配置されることで、基材１０の肉薄領域１４部分と肉厚領域１５部分との間の誘電率差を小さくすることができ、誘電率差に起因するエッチング精度の低下を抑制することができる。

誘電率調整部材３０を構成する第２の誘電体の誘電率ε２は、基材１０に含まれる第１の誘電体の誘電率ε１と実質的に等しい。具体的には、第１の誘電体の誘電率ε１と第２の誘電体の誘電率ε２とは、下記式に示す関係を有するのが望ましい。
０．８≦ε１／ε２≦１．２

なお、本実施形態において、基材１０及び誘電率調整部材３０に含まれる第１の誘電体及び第２の誘電体の誘電率ε１、ε２は、例えば、誘電体測定システム（１２６０９６型、東洋テクニカ社製）等を用いて測定される値である。

第１の誘電体と第２の誘電体とは、同一材料であってもよいし、互いに異なる材料であってもよい。第２の誘電体としては、例えば、石英、シリコン、アルマイト、ＰＥＥＫ（ポリエチルエーテルケトン）、ポリイミド、テフロン（登録商標）、塩化ビニル等を用いることができる。中でも、プラズマを用いたドライエッチングの際に、発塵性やガス発生が少ない、プラズマ耐食性を有する材料（石英、ＰＥＥＫ、ポリイミド等）が好ましい。

また、本実施形態においては、この誘電率調整部材配置工程において、誘電率調整部材３０の一部を、基材１０の窪み部側面凹部２１ａに挿入することにより、基材１０の第２の側１０ｂから誘電率調整部材３０を支持する。これにより、基材１０の搬送時等に誘電率調整部材３０が窪み部１３から脱落してしまうことを防止することができる。

図４は、本実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。
例えば、図４に示すように、誘電率調整部材３０は、円形状の上面３０ａと底面３０ｂを有し、側面には側面凸部３１を有している。そして、この側面凸部３１を基材１０の窪み部側面凹部２１ａに挿入することにより、基材１０の第２の側１０ｂから誘電率調整部材３０を支持することができる。

より具体的に説明すると、誘電率調整部材の配置工程においては、まず、誘電率調整部材３０の側面凸部３１が、図２（ｂ）に示す基材１０の窪み部１３の縁に設けられた切欠き部２１ｂを通過するようにして、誘電率調整部材３０全体を窪み部１３に挿入し、その後、誘電率調整部材３０の側面凸部３１が基材１０の窪み部側面凹部２１ａに沿って周回するように、誘電率調整部材３０を回転させて、側面凸部３１と切欠き部２１ｂとが互いに重ならない位置に配置する。
このような配置工程を経ることにより、基材１０の第２の側１０ｂから誘電率調整部材３０を支持することができる。

なお、誘電率調整部材３０を基材１０から取り外すには、上記の配置工程と逆の手順を行えばよい。具体的には、誘電率調整部材３０を回転させて、側面凸部３１と切欠き部２１ｂとが互いに重なる位置にした後に、側面凸部３１が切欠き部２１ｂを通過するようにして、誘電率調整部材３０全体を窪み部１３から取り出せばよい。

ここで、誘電率調整部材３０の各寸法は、基材１０の窪み部１３の各寸法よりも僅かに小さくなるように構成されていることが好ましい。
誘電率調整部材３０の窪み部１３内への配置や取り外しを容易にしつつ、窪み部１３内に誘電率調整部材３０を配置したときの窪み部１３と誘電率調整部材３０との間隙の体積を低減化することで、肉薄領域１４部分と肉厚領域１５部分との誘電率差をより小さくすることができるからである。

具体的には、図４に示す誘電率調整部材３０の上面３０ａおよび底面３０ｂの直径Ｗ₃₁は、図２に示す窪み部１３の開口の直径Ｌ₁₂よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図４に示す誘電率調整部材３０の高さＨ₃₁は、図２に示す窪み部１３の深さＤ₁₁よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図４に示す誘電率調整部材３０の側面凸部３１の高さＨ₃₂、奥行Ｗ₃₂、および幅Ｗ₃₃は、それぞれ、図２に示す窪み部１３の窪み部側面凹部２１ａの高さＳ₁₁、奥行Ｌ₁₃、および切欠き部２１ｂの幅Ｌ₁₄よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。

なお、図４に示す誘電率調整部材３０においては、側面凸部３１を２個有する形態の例を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、側面凸部３１を３個以上有する形態であってもよい。
このような場合には、対応する基材１０においても、誘電率調整部材３０が有する側面凸部３１の数や形状に応じた切欠き部２１ｂを備えることになる。

また、図４に示す誘電率調整部材３０においては、側面凸部３１が固定された形態の例を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、側面凸部が側面から伸縮可能な可動性（例えば、可動ネジ機構）を有していてもよい。この場合、誘電率調整部材３０を窪み部１３内に挿入する際、側面凸部が誘電率調整部材の側面の中に収納され、一方、誘電率調整部材３０が窪み部１３内に収容された後で側面凸部を側面から突出するように調整するものであってもよい。
このような場合には、対応する基材においても、窪み部側面凹部は誘電率調整部材の側面凸部が挿脱可能な形状やサイズを備えていればよく、図２に示す基材１０の窪み部側面凹部２１ａのような円周溝である必要は無い。また、図２に示す基材１０のような切欠き部２１ｂを設ける必要もない。

以上より、誘電率調整部材３０が窪み部１３に収容されて支持されたときに、誘電率調整部材３０の平面投影図形と、窪み部１３の開口の平面投影図形とを比較して、誘電率調整部材３０の平面投影図形が窪み部１３の開口の平面投影図形から突出する部分が複数存在することにより、誘電率調整部材３０が窪み部１３から脱落してしまうことを防止することができる。

＜パターン形成工程＞
続いて、図１（ｃ）に示すように、窪み部１３内に誘電率調整部材３０が配置された基材１０を、プラズマを用いたドライエッチング装置内に搬送し、プラズマを用いたドライエッチングによりパターン領域１２に微細凹凸パターン２を形成する。その後、エッチングマスク１６を除去するとともに、誘電率調整部材３０を窪み部１３内から取り外すことで、パターン領域１２に微細凹凸パターン２が形成されてなるインプリントモールド１を製造することができる（図１（ｄ）参照）。

本実施形態において用いられるドライエッチング装置は、チャンバーと、チャンバー内に配置される上部電極及び下部電極とを有する。このドライエッチング装置においては、チャンバー内で発生させた反応性プラズマにより、チャンバー内に導入されたＣＦ₄等のエッチングガスをイオン化させる。そして、下部電極側にイオンやラジカル等の反応種が引き寄せられ、当該反応種と下部電極上に載置された基材１０との反応により微細凹凸パターン２を形成することができる。

本実施形態においては、基材１０の窪み部１３内に誘電率調整部材３０が配置されていることで、基材１０の肉薄領域１４部分と肉厚領域１５部分とにおける誘電率差が小さくなっている。そのため、ドライエッチング装置内でプラズマにより生じたイオン等の肉薄領域１４部分における指向性を向上させることができ、側壁の立ち上がり角度が良好な微細凹凸パターン２を形成することができる。
よって、本実施形態によれば、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するときに、基材１０の肉薄領域１４（特に、パターン領域１２）内におけるエッチング選択比の悪化、基材１０の第１の側１０ａ（特に、パターン領域１２）におけるイオンやラジカルの分布や指向性の均一性の悪化、微細凹凸パターン２の断面形状の悪化（微細凹凸パターン２の側壁の立ち上がり角度の悪化）等が生じるのを防止し、エッチング精度を向上させることができる。よって、微細凹凸パターン２を有するインプリントモールド１を高い精度で製造することができる。

また、本実施形態によれば、誘電率調整部材配置工程において、誘電率調整部材３０の一部を基材１０の窪み部側面凹部２１ａに挿入することにより、基材１０の第２の側１０ｂから誘電率調整部材３０を支持することができる。基材１０がこのような支持構造を有することにより、基材１０の搬送時等に誘電率調整部材３０が窪み部１３から脱落してしまうことを防止することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明に係る第２の実施形態について説明する。
本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を、第１の誘電体を含む基材の窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、誘電率調整部材が窪み部内に配置された基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、を備えているが、基材に形成された支持構造、対応する誘電率調整部材の構造、および、誘電率調整部材を支持する方法が、上述の第１の実施形態と異なる。

まず、本実施形態において用いられる基材の構成について説明する。
図５は、本発明の第２の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。
図５に示すように、本実施形態においても、上述の第１の実施形態における基材１０と同様に、基材５０の第１の側５０ａの略中央には、平面視略方形状の凸構造５１が設けられており、この凸構造５１の上面が、微細凹凸パターンが形成される領域（パターン領域５２）に相当する。
また、第２の側５０ｂの略中央には、平面視略円形状の窪み部５３が形成されている。すなわち、基材５０の第２の側５０ｂの略中央に窪み部５３が形成されることで、基材５０の平面視における略中央が肉薄領域５４として構成され、その周囲が肉厚領域５５として構成される。

ただし、本実施形態においては、基材５０の窪み部５３の側面５３ｂに窪み部側面凸部６１が形成されており、この窪み部側面凸部６１により第２の側５０ｂから、後述する誘電率調整部材７０を支持する構成になっている。
この窪み部側面凸部６１を形成する方法としては、上述の第１の実施形態で説明した方法と同様に、図３（ａ）に示すような、回転軸４１の先端に研削ディスク４２を有する研削治具を用いて研削する方法を挙げることができる。

一例として、図５に示す窪み部５３の開口直径（Ｌ₅₂）が６０ｍｍ程度の場合、窪み部側面凸部６１の突出長さ（Ｌ₅₃）は５ｍｍ程度とすることができる。また、窪み部側面凸部６１の高さ（Ｓ₅₁）は、窪み部５３の深さＤ₅₁の１０〜９０％程度に設定され得る。

次に、本実施形態において用いられる誘電率調整部材の構成について説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。
本実施形態においても、上述の第１の実施形態における誘電率調整部材３０と同様に、誘電率調整部材７０は、窪み部５３の平面視における外形に実質的に相似する形状を有する。誘電率調整部材７０の平面視外形が窪み部５３の平面視外形に実質的に相似することで、窪み部５３内に誘電率調整部材７０を配置したときに、窪み部５３と誘電率調整部材７０との間隙の体積をより低減することができ、肉薄領域５４部分と肉厚領域５５部分との誘電率差をより小さくすることができるからである。

ただし、上述の第１の実施形態における誘電率調整部材３０が側面凸部３１を有していたのに対し、本実施形態における誘電率調整部材７０は側面凹部７１ａおよび切欠き部７１ｂを有する点で相違する。
例えば、図６に示すように、誘電率調整部材７０は、円形状の上面７０ａと底面７０ｂを有し、その縁の一部に、上面７０ａから底面７０ｂにおよぶ切欠き部７１ｂを有している。また、側面には側面凹部７１ａを有している。
そして、この側面凹部７１ａに基材５０の窪み部側面凸部６１を挿入することにより、基材５０の第２の側５０ｂから誘電率調整部材７０を支持する。

より具体的に説明すると、誘電率調整部材の配置工程においては、まず、基材５０の窪み部側面凸部６１が、図６（ｂ）に示す誘電率調整部材７０の縁に設けられた切欠き部７１ｂを通過するようにして、誘電率調整部材７０全体を窪み部５３に挿入し、その後、基材５０の窪み部側面凸部６１が誘電率調整部材７０の側面凹部７１ａに沿って周回するように、誘電率調整部材７０を回転させて、窪み部側面凸部６１と切欠き部７１ｂとが互いに重ならない位置に配置する。
このような配置工程を経ることにより、基材５０の第２の側５０ｂから誘電率調整部材７０を支持することができる。

なお、誘電率調整部材７０を基材５０から取り外すには、上記の配置工程と逆の手順を行えばよい。具体的には、誘電率調整部材７０を回転させて、窪み部側面凸部６１と切欠き部７１ｂとが互いに重なる位置にした後に、窪み部側面凸部６１が切欠き部７１ｂを通過するようにして、誘電率調整部材７０全体を窪み部５３から取り出せばよい。

ここで、誘電率調整部材７０の各寸法は、基材５０の窪み部５３の各寸法よりも僅かに異なるように構成されていることが好ましい。
誘電率調整部材７０の窪み部５３内への配置や取り外しを容易にしつつ、窪み部５３内に誘電率調整部材７０を配置したときの窪み部５３と誘電率調整部材７０との間隙の体積を低減化することで、肉薄領域５４部分と肉厚領域５５部分との誘電率差をより小さくすることができるからである。

具体的には、図６に示す誘電率調整部材７０の上面７０ａおよび底面７０ｂの直径Ｗ₇₁は、図５に示す窪み部５３の開口の直径Ｌ₅₂よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図６に示す誘電率調整部材７０の高さＨ₇₁は、図５に示す窪み部５３の深さＤ₅₁よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図５に示す基材５０の窪み部側面凸部６１の高さＳ₅₁、奥行Ｌ₅₃、および幅Ｌ₅₄は、それぞれ、図６に示す誘電率調整部材７０の側面凹部７１ａの高さＨ₇₂、奥行Ｗ₇₂、および切欠き部７１ｂの幅Ｗ₇₃よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。

なお、図５に示す基材５０においては、窪み部側面凸部６１を２個有する形態の例を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、窪み部側面凸部６１を３個以上有する形態であってもよい。
このような場合には、対応する誘電率調整部材７０においても、基材５０が有する窪み部側面凸部６１の数や形状に応じた切欠き部７１ｂを備えることになる。

本実施形態においても、基材５０の窪み部５３内に誘電率調整部材７０を配置することで、パターン形成工程に際し、基材５０の肉薄領域５４部分と肉厚領域５５部分とにおける誘電率差を小さくすることができる。
よって、本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、パターン形成工程におけるエッチング精度を向上させることができ、微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを高い精度で製造することができる。

また、本実施形態においては、誘電率調整部材配置工程において、基材５０の窪み部側面凸部６１を、誘電率調整部材７０の側面凹部７１ａに挿入することにより、基材５０の第２の側５０ｂから誘電率調整部材７０を支持することができる。このような支持構造により、本実施形態においても、上述の第１の実施形態と同様に、基材５０の搬送時等に誘電率調整部材７０が窪み部５３から脱落してしまうことを防止することができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明に係る第３の実施形態について説明する。
本実施形態においても、上述の第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を、第１の誘電体を含む基材の窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、誘電率調整部材が窪み部内に配置された基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、を備えているが、基材に形成された支持構造、対応する誘電率調整部材の構造、および、誘電率調整部材を支持する方法が、上述の第１の実施形態や第２の実施形態と異なる。

図７は、本発明の第３の実施形態において用いられる基材および誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は基材の切断端面図、（ｂ）は誘電率調整部材の切断端面図を示す。
図７に示すように、本実施形態においては、基材８０の窪み部８３の側面８３ｂに窪み部側面凹凸部９１が形成されており、誘電率調整部材１００の側面に誘電率調整部材側面凹凸部１０１が形成されており、誘電率調整部材側面凹凸部１０１を窪み部側面凹凸部９１にはめ合わせることにより、第２の側８０ｂから誘電率調整部材１００を支持する。

誘電率調整部材側面凹凸部１０１を窪み部側面凹凸部９１にはめ合わせる方法としては、例えば、誘電率調整部材側面凹凸部１０１と窪み部側面凹凸部９１を、互いの凹凸部が対応する１本のらせん状の構造となるように構成し、ボルトをナットにはめ合わせる（螺合する）ようにして、誘電率調整部材１００を基材８０の窪み部８３にはめ合わせる方法を、好適に用いることができる。

窪み部側面凹凸部９１を形成する方法としては、上述の第１の実施形態で説明した方法と同様に、図３（ａ）に示すような、回転軸４１の先端に研削ディスク４２を有する研削治具を用いて研削する方法を挙げることができる。一例として、窪み部側面凹凸部９１の凹凸差（Ｌ₉₁）は５ｍｍ程度とすることができる。

なお、図７（ａ）に示す例においては、窪み部８３の側面８３ｂの全面に窪み部側面凹凸部９１が形成されている形態を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、窪み部８３の側面８３ｂの一部にのみ窪み部側面凹凸部９１が形成されている形態であってもよい。
同様に、図７（ｂ）に示す例においては、誘電率調整部材１００の側面全面に誘電率調整部材側面凹凸部１０１が形成されている形態を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、誘電率調整部材１００の側面の一部にのみ誘電率調整部材側面凹凸部１０１が形成されている形態であってもよい。

本実施形態においても、基材８０の窪み部８３内に誘電率調整部材１００を配置することで、パターン形成工程に際し、基材８０の肉薄領域部分と肉厚領域部分とにおける誘電率差を小さくすることができる。
よって、本実施形態においても、上述の第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、パターン形成工程におけるエッチング精度を向上させることができ、微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを高い精度で製造することができる。

また、本実施形態においては、誘電率調整部材配置工程において、誘電率調整部材１００の誘電率調整部材側面凹凸部１０１を、基材８０の窪み部側面凹凸部９１にはめ合わせることにより、基材８０の第２の側８０ｂから誘電率調整部材１００を支持することができる。このような支持構造により、本実施形態においても、上述の第１の実施形態や第２の実施形態と同様に、基材８０の搬送時等に誘電率調整部材１００が窪み部８３から脱落してしまうことを防止することができる。

（第４の実施形態）
次に、本発明に係る第４の実施形態について説明する。
本実施形態においても、上述の第１〜第３の実施形態と同様に、第２の誘電体を含む誘電率調整部材を、第１の誘電体を含む基材の窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、誘電率調整部材が窪み部内に配置された基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、を備えているが、基材に形成された支持構造、対応する誘電率調整部材の構造、および、誘電率調整部材を支持する方法が、上述の第１〜第３の実施形態と異なる。

図８は、本発明の第４の実施形態において用いられる基材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。また、図９は、本発明の第４の実施形態において用いられる誘電率調整部材の一例を示す説明図であり、（ａ）は切断端面図、（ｂ）は底面図を示す。
図８に示すように、本実施形態においては、基材１１０の窪み部１１３の側面１１３ｂが傾斜面を有しており、断面視上、窪み部１１３において対向する傾斜面の間の距離が、第１の側１１０ａよりも第２の側１１０ｂが小さくなっている。
一方、図９に示す誘電率調整部材１３０においては、側面凸部１３１の側面が傾斜面を有しており、側面凸部１３１を含む断面において、誘電率調整部材１３０の上面１３０ａの寸法（Ｗ₁₃₁＋Ｗ₁₃₂＋Ｗ₁₃₂）が、底面１３０ｂの寸法（Ｗ₁₃₁）よりも大きくなっている形態を有している。

本実施形態においては、基材１１０が上記のような構成を有することにより、例えば、図９に示すような、側面凸部１３１を有する誘電率調整部材１３０を基材１１０の第２の側１１０ｂから支持することができる。

より具体的に説明すると、誘電率調整部材の配置工程においては、まず、図９に示す誘電率調整部材１３０の側面凸部１３１が、図８（ｂ）に示す基材１１０の窪み部１１３の縁に設けられた切欠き部１２１を通過するようにして、誘電率調整部材１３０全体を窪み部１１３に挿入し、その後、誘電率調整部材１３０を回転させて、側面凸部１３１と切欠き部１２１とが互いに重ならない位置に配置する。
このような配置工程を経ることにより、基材１１０の第２の側１１０ｂから誘電率調整部材１３０を支持することができる。

なお、誘電率調整部材１３０を基材１１０から取り外すには、上記の配置工程と逆の手順を行えばよい。具体的には、誘電率調整部材１３０を回転させて、側面凸部１３１と切欠き部１２１とが互いに重なる位置にした後に、側面凸部１３１が切欠き部１２１を通過するようにして、誘電率調整部材１３０全体を窪み部１１３から取り出せばよい。

基材１１０の窪み部１１３の側面１１３ｂに傾斜面を形成する方法としては、上述の第１の実施形態で説明した方法と同様に、図３（ａ）に示すような、回転軸４１の先端に研削ディスク４２を有する研削治具を用いて研削する方法を挙げることができる。

傾斜面の角度（θ₁₁₀）の範囲としては、９°＜θ₁₁₀＜９０°が適用可能であるが、基材１１０のパターン領域１１２の下の位置における窪み部１１３が、誘電率調整部材１３０の肉厚部（高さＨ₁₃₀）で埋められるようにすること、すなわち、基材１１０のパターン領域１１２が誘電率調整部材１３０の底面１３０ｂと重複すること、を考慮すると、２３°＜θ₁₁₀＜９０°が好ましい。

ここで、図９に示す誘電率調整部材１３０においては、側面凸部１３１の側面が傾斜面を有しているが、その角度（θ₁₃₀）は、基材１１０の窪み部１１３の側面１１３ｂの傾斜面の角度（θ₁₁₀）と一致していなくても良く、９°＜θ₁₃₀＜９０°の範囲で適用可能である。
さらには、本実施形態においては、誘電率調整部材の側面凸部の側面は傾斜面を有していなくても良く、例えば、上述の図４に示したような形態の誘電率調整部材も用いることができる。

ただし、窪み部１１３内に誘電率調整部材を配置したときに、窪み部１１３と誘電率調整部材との間隙の体積をより低減するためには、誘電率調整部材の形態は、図９に示す誘電率調整部材１３０のような形態であって、誘電率調整部材１３０の側面凸部１３１の側面が有する傾斜面の角度（θ₁₃₀）は、基材１１０の窪み部１１３の側面１１３ｂの傾斜面の角度（θ₁₁₀）と一致していることが好ましい。
また、上述の第１の実施形態と同様に、誘電率調整部材１３０の各寸法は、基材１１０の窪み部１１３の各寸法よりも僅かに小さくなるように構成されていることが好ましい。

具体的には、図９に示す誘電率調整部材１３０の底面１３０ｂの直径Ｗ₁₃₁は、図８に示す窪み部１１３の開口の直径Ｌ₁₁₂よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図９に示す誘電率調整部材１３０の高さＨ₁₃₀は、図８に示す窪み部１１３の深さＤ₁₁₀よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。
また、図９に示す誘電率調整部材１３０の側面凸部１３１の奥行Ｗ₁₃₂、および幅Ｗ₁₃₃は、それぞれ、図８に示す窪み部１１３の開口から底面部１１３ａに至る奥行Ｌ₁₁₃、および切欠き部１２１の幅Ｌ₁₁₄よりも、１％〜１０％程度小さいことが好ましい。

なお、図８に示す例においては、窪み部１１３の側面１１３ｂの全面が傾斜面になっている形態を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、窪み部１１３の側面１１３ｂの一部にのみ傾斜面が形成されている形態であってもよい。

また、図９に示す誘電率調整部材１３０においては、側面凸部１３１を２個有する形態の例を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、側面凸部１３１を３個以上有する形態であってもよい。
このような場合には、対応する基材１１０においても、誘電率調整部材１３０が有する側面凸部１３１の数や形状に応じた切欠き部１２１を備えることになる。

また、図９に示す誘電率調整部材１３０においては、側面凸部１３１が固定された形態の例を示しているが、本実施形態においては、この形態に限定されず、側面凸部１３１が可動性を有しており、例えば、側面凸部１３１が誘電率調整部材１３０の側面の中に収納されるようなものであってもよい。このような場合には、基材１１０には切欠き部１２１を設ける必要はない。

本実施形態においても、基材１１０の窪み部１１３内に誘電率調整部材１３０を配置することで、パターン形成工程に際し、基材１１０の肉薄領域部分と肉厚領域部分とにおける誘電率差を小さくすることができる。
よって、本実施形態においても、上述の第１〜第３の実施形態と同様に、パターン形成工程におけるエッチング精度を向上させることができ、微細凹凸パターンを有するインプリントモールドを高い精度で製造することができる。

また、本実施形態においては、基材１１０の窪み部１１３の側面１１３ｂが傾斜面を有しており、断面視上、窪み部１１３において対向する傾斜面の間の距離が、第１の側１１０ａよりも第２の側１１０ｂが小さくなっているため、誘電率調整部材配置工程において、例えば、図９に示すような、側面凸部１３１を有する誘電率調整部材１３０を基材１１０の第２の側１１０ｂから支持することができる。
このような支持構造により、本実施形態においても、上述の第１〜第３の実施形態と同様に、基材１１０の搬送時等に誘電率調整部材１３０が窪み部１１３から脱落してしまうことを防止することができる。

以上、本発明に係るインプリントモールドの製造方法および基材についてそれぞれの実施形態を説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。

１・・・インプリントモールド
２・・・微細凹凸パターン
１０、５０、８０、１１０・・・基材
１０ａ、５０ａ、８０ａ、１１０ａ・・・第１の側
１０ｂ、５０ｂ、８０ｂ、１１０ｂ・・・第２の側
１１、５１、８１、１１１・・・凸構造
１２、５２、８２、１１２・・・パターン領域
１３、５３、８３、１１３・・・窪み部
１３ａ、５３ａ、８３ａ、１１３ａ・・・底面部
１３ｂ、５３ｂ、８３ｂ、１１３ｂ・・・側面
１４、５４、１１４・・・肉薄領域
１５、５５、１１５・・・肉厚領域
１６・・・エッチングマスク
２１ａ・・・窪み部側面凹部
２１ｂ、１２１・・・切欠き部
３０、７０、１００、１３０・・・誘電率調整部材
３０ａ、７０ａ、１００ａ、１３０ａ・・・上面
３０ｂ、７０ｂ、１００ｂ、１３０ｂ・・・底面
３１、１３１・・・側面凸部
４１・・・回転軸
４２・・・研削ディスク
６１・・・窪み部側面凸部
７１ａ・・・側面凹部
７１ｂ・・・切欠き部
９１・・・窪み部側面凹凸部
１０１・・・誘電率調整部材側面凹凸部
１０１０・・・基材
１１００・・・インプリントモールド
１１００ａ・・・第１の側
１１００ｂ・・・第２の側
１１２０・・・パターン領域
１１３０・・・窪み部
１１４０・・・肉薄領域
１１５０・・・肉厚領域
１１６０・・・エッチングマスク
１２００・・・微細凹凸パターン

Claims (10)

1. 第１の側と、前記第１の側に対向する第２の側とを有し、前記第２の側に窪み部が形成され、第１の誘電体を含む基材を用いてインプリントモールドを製造する方法であって、
   第２の誘電体を含む誘電率調整部材を前記窪み部内に配置する誘電率調整部材配置工程と、
   前記誘電率調整部材が前記窪み部内に配置された前記基材の第１の側に、プラズマを用いたドライエッチングにより微細凹凸パターンを形成するパターン形成工程と、
   を含み、
   前記誘電率調整部材配置工程において、前記基材に形成された支持構造により、前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持することを特徴とするインプリントモールドの製造方法。
2. 前記誘電率調整部材配置工程が、
   前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凹部に、
   前記誘電率調整部材の一部を挿入することにより、
   前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法。
3. 前記誘電率調整部材配置工程が、
   前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凸部により、
   前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインプリントモールドの製造方法。
4. 前記誘電率調整部材配置工程が、
   前記基材の前記窪み部の側面に形成されている窪み部側面凹凸部に、
   前記誘電率調整部材の側面に形成されている誘電率調整部材側面凹凸部をはめ合わせることにより、
   前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法。
5. 前記誘電率調整部材配置工程が、
   断面視上、前記基材の前記窪み部において対向する側面に形成されている傾斜面であって、前記傾斜面の間の距離を、前記第１の側よりも前記第２の側を小さく形成されている傾斜面により、
   前記第２の側から前記誘電率調整部材を支持する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載のインプリントモールドの製造方法。
6. インプリントモールドに用いられる基材であって、
   第１の側と、前記第１の側に対向する第２の側とを有し、
   前記第２の側に窪み部が形成されており、
   プラズマを用いたドライエッチングにより前記第１の側に微細凹凸パターンを形成する際に前記窪み部に配置される誘電率調整部材を、前記第２の側から支持する支持構造を有することを特徴とする基材。
7. 前記窪み部の側面に窪み部側面凹部を有することを特徴とする請求項６に記載の基材。
8. 前記窪み部の側面に窪み部側面凸部を有することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の基材。
9. 前記窪み部の側面に窪み部側面凹凸部を有することを特徴とする請求項６に記載の基材。
10. 前記窪み部の側面が傾斜面を有しており、
    断面視上、前記窪み部において対向する前記傾斜面の間の距離が、前記第１の側よりも前記第２の側が小さいことを特徴とする請求項６に記載の基材。
    

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