JP2015225996A - モールド製造用構造体の製造方法、およびモールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】モールドの凹凸パターンの転写精度を改善できる、モールド製造用構造体の製造方法の提供。【解決手段】板状体の第１主面に、周囲が段差で囲まれるメサ部を形成するメサ部形成工程と、該メサ部形成工程の後に、前記メサ部の表面の形状を基準にして前記板状体の外周面を研削する外周面研削工程と、該外周面研削工程の後に、前記板状体の前記第１主面とは反対側の第２主面に、前記メサ部の前記表面の形状を基準にして凹部を形成する凹部形成工程とを有し、前記メサ部の前記表面は、インプリント用の凹凸パターンの形成面である、モールド製造用構造体の製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は、モールド製造用構造体の製造方法、およびモールドの製造方法に関する。

フォトリソグラフィ法の代替技術として、インプリント法が注目されている。インプリント法は、モールドと基材との間に転写材を挟み、モールドの凹凸パターンを転写材に転写する技術である。インプリント法は、半導体素子だけでなく、反射防止シート、バイオチップ、磁気記録媒体など様々な製品の製造に適用できる。

モールドは、板状体の第１主面に形成されるメサ部と、板状体の第１主面とは反対側の第２主面に形成される凹部とを有する（例えば特許文献１参照）。凹部の底面は蓋部で覆われ、蓋部における凹部の底面とは反対側の面からメサ部が突出する。メサ部の周囲は段差で囲まれ、メサ部の表面に凹凸パターンが形成される。

モールドと基材との間に転写材を挟む際、モールドに外力を加えることで、蓋部が弾性的に撓み、メサ部の表面が基材に向けて凸の曲面に変形される。メサ部と基材との間のガスが逃げやすく、ガスの閉じ込めが抑制できる。

特表２００９−５３６５９１号公報

モールド製造用構造体の製造方法は、板状体の第１主面にメサ部を形成する工程と、板状体の第２主面に凹部を形成する工程とを有する。モールド製造用構造体のメサ部の表面に凹凸パターンを形成することによりモールドが得られる。

従来、モールド製造用構造体において外周面、メサ部、および凹部の位置関係が適切ではなく、モールドに外力を加えたときのメサ部の表面形状に誤差が生じ、凹凸パターンの転写精度が低かった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、モールドの凹凸パターンの転写精度を改善できる、モールド製造用構造体の製造方法の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
板状体の第１主面に、周囲が段差で囲まれるメサ部を形成するメサ部形成工程と、
該メサ部形成工程の後に、前記メサ部の表面の形状を基準にして前記板状体の外周面を研削する外周面研削工程と、
該外周面研削工程の後に、前記板状体の前記第１主面とは反対側の第２主面に、前記メサ部の前記表面の形状を基準にして凹部を形成する凹部形成工程とを有し、
前記メサ部の前記表面は、インプリント用の凹凸パターンの形成面である、モールド製造用構造体の製造方法が提供される。

本発明の一態様によれば、モールドの凹凸パターンの転写精度を改善できる、モールド製造用構造体の製造方法が提供される。

本発明の一実施形態によるモールドの製造方法を示すフローチャートである。 図１のメサ部形成工程のうちの成膜工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちの露光工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちの現像工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちの１次エッチング工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちのレジスト膜除去工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちの２次エッチング工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のメサ部形成工程のうちのエッチング保護膜除去工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の保護膜形成工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の外周面研削工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の外周面研削工程完了時のガラス板の状態を示す平面図である。 図１の凹部形成工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹部形成工程完了時のガラス板の状態を示す平面図である。 図１の保護膜除去工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１のエッチング保護膜形成工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちのレジスト膜形成工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちの開口パターン形成工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちの１次エッチング工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちのレジスト膜除去工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちの２次エッチング工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 図１の凹凸パターン形成工程のうちのエッチング保護膜除去工程完了時のガラス板の状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるモールドの平面図である。 本発明の一実施形態によるモールドを用いたインプリント方法を示す断面図である。 変形例によるメサ部の表面の中心を求める第１工程を示す平面図である。 変形例によるメサ部の表面の中心を求める第２工程を示す平面図である。 変形例によるメサ部の表面の中心を求める第３工程を示す平面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。本明細書において、数値範囲を表す「〜」はその前後の数値を含む範囲を意味する。

図１は、本発明の一実施形態によるモールドの製造方法を示すフローチャートである。図１に示すように、モールドの製造方法は、メサ部形成工程Ｓ１１、保護膜形成工程Ｓ１２、外周面研削工程Ｓ１３、凹部形成工程Ｓ１４、外周面研磨工程Ｓ１５、凹部研磨工程Ｓ１６、保護膜除去工程Ｓ１７、エッチング保護膜形成工程Ｓ１８、および凹凸パターン形成工程Ｓ１９を有する。

メサ部形成工程Ｓ１１では、例えば図２〜図８に示すように、板状体としてのガラス板１０の第１主面１１に、周囲が段差で囲まれるメサ（mesa）部１３を形成する。メサ部形成工程Ｓ１１では、ガラス板１０の第１主面１１に、フォトマスク２０を用いてエッチングマスクを形成し、エッチングマスクを用いてエッチングを行うことによりメサ部１３を形成する。メサ部１３の表面１３ａは、インプリント用の凹凸パターンの形成面である。メサ部１３の表面１３ａの形状は、図１１では長方形であるが、円形、楕円形、多角形などでもよい。

ガラス板１０は、ＳｉＯ_２ガラス、またはＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスで形成されてよい。ＳｉＯ_２ガラスやＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、紫外線の透過率が高い。また、ＳｉＯ_２ガラスやＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスは、一般的なソーダライムガラスに比べて、線膨張係数が小さく、温度変化による凹凸パターンの寸法変化が小さい。ＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスは、ＴｉＯ_２を５〜１２質量％含むことが好ましい。ＴｉＯ_２含有量が５〜１２質量％であると、室温付近での線膨張係数が略ゼロであり、室温付近での寸法変化がほとんど生じない。

平面視（ガラス板１０の板厚方向視）におけるガラス板１０の形状は、図１１では長方形（詳細には正方形）であるが、円形、楕円形、多角形などでもよい。

尚、本実施形態では、板状体として、ガラス板が用いられるが、金属板、樹脂板、セラミック板などが用いられてもよい。

メサ部形成工程Ｓ１１は、図２に示す成膜工程、図３に示す露光工程、図４に示す現像工程、図５に示す１次エッチング工程、図６に示すレジスト膜除去工程、図７に示す２次エッチング工程、および図８に示すエッチング保護膜除去工程を有する。

図２に示す成膜工程では、ガラス板１０の第１主面１１に、エッチング保護膜３１、およびレジスト膜３２をこの順で成膜する。エッチング保護膜３１は、クロムまたはクロム化合物で形成されてよい。エッチング保護膜３１は、多層膜であってもよく、例えばクロムまたはクロム化合物の薄膜と、タンタルまたはタンタル化合物の薄膜とで構成されてもよい。タンタルまたはタンタル化合物の薄膜の代わりに、ケイ素またはケイ素化合物の薄膜が用いられてもよい。エッチング保護膜３１は、例えばスパッタリング法で形成される。レジスト膜３２は、本実施形態ではポジ型であるが、ネガ型でもよい。レジスト膜３２は、例えばスピンコート法で形成される。

図３に示す露光工程では、フォトマスク２０のパターンをレジスト膜３２に投影露光する。この投影露光は、等倍露光、縮小投影露光のいずれでもよい。

図４に示す現像工程では、レジスト膜３２の露光部を除去する。フォトマスク２０の開口パターンに対応する開口パターンがレジスト膜３２に形成される。尚、レジスト膜３２がネガ型の場合、レジスト膜３２の非露光部が除去される。

尚、本実施形態では、レジスト膜３２に開口パターンを形成するため、露光装置が用いられるが、電子線描画装置、レーザ描画装置などが用いられてもよい。また、レジスト膜３２の開口パターンは、インプリント法でも作製できる。

図５に示す１次エッチング工程では、開口パターン付きのレジスト膜３２を用いて、エッチング保護膜３１のエッチングを行う。このエッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでもよい。レジスト膜３２の開口パターンに対応する開口パターンがエッチング保護膜３１に形成される。

図６に示すレジスト膜除去工程では、不要になったレジスト膜３２を除去する。

図７に示す２次エッチング工程では、開口パターン付きのエッチング保護膜３１をエッチングマスクとして用いて、ガラス板１０のエッチングを行う。このエッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでもよい。ガラス板１０の第１主面１１に、周囲が段差で囲まれるメサ部１３が形成される。

図８に示すエッチング保護膜除去工程では、不要になったエッチング保護膜３１を除去する。

尚、本実施形態では、メサ部形成用のエッチングマスクとして、エッチング保護膜３１が用いられるが、エッチング保護膜３１とレジスト膜３２との積層膜、またはレジスト膜３２が用いられてもよい。

保護膜形成工程Ｓ１２（図１参照）では、図９に示すように、ガラス板１０を保護する保護膜４０を形成する。保護膜４０は、ガラス板１０から剥離されるまで、ガラス板１０に傷やゴミが付くのを防止する。保護膜４０は、金属膜、セラミック膜、ガラス膜などでもよいが、衝撃吸収性および剥離性に優れた樹脂膜であってもよい。樹脂膜は、液状の樹脂をガラス板１０に塗布して熱処理したもの、シート状の樹脂をガラス板１０に接着したものなどであってよい。

保護膜４０は、図９に示すようにメサ部形成後の第１主面１１に形成される。保護膜４０は、少なくともメサ部１３を保護してよく、メサ部成形後の第１主面１１全体を保護してもよい。保護膜４０の形成により、メサ部形成後の第１主面１１を平坦化してもよい。この場合研削機や研磨機などのステージが、保護膜４０を介してガラス板１０を安定的に保持できる。

また、保護膜４０は、図９に示すようにメサ部形成後の第１主面とは反対側の第２主面１２に形成される。保護膜４０は、第２主面１２全体を保護してもよいし、第２主面１２のうち凹部形成部分を除く部分を保護してもよい。

尚、本実施形態の保護膜４０は、メサ部形成後の第１主面１１および第２主面１２の両面に形成されるが、いずれか片面に形成されてもよい。

外周面研削工程Ｓ１３（図１参照）では、図１０および図１１に示すように、メサ部１３の表面１３ａの形状を基準にしてガラス板１０の外周面を研削する。図１０および図１１において、２点鎖線は研削前のガラス板１０および保護膜４０の輪郭線を示す。

ガラス板１０の外周面の研削には、マシニングセンターなどの研削機が用いられる。研削機は、ガラス板１０の画像を撮像し、撮像した画像を画像処理することにより、研削工具に対するメサ部１３の位置情報を取得する。研削機は、研削工具に対するメサ部１３の位置情報を補正するため、研削工具でガラス板１０の外周部などを試験的に研削してよい。尚、研削機は、研削工具に取り付けられるタッチプローブなどで、研削工具に対するメサ部１３の位置情報を取得してもよい。

研削機は、メサ部１３の表面１３ａの形状が長方形の場合、当該長方形の頂点Ｖ１、Ｖ２を結ぶ直線Ｌ１１上に、ガラス板１０の研削の目標点Ｔ１、Ｔ２を設定する。目標点Ｔ１と頂点Ｖ１との距離と、目標点Ｔ２と頂点Ｖ２との距離は等距離とする。同様に、研削機は、長方形の頂点Ｖ２、Ｖ３を結ぶ直線Ｌ１２上に、目標点Ｔ３、Ｔ４を設定する。目標点Ｔ３と頂点Ｖ２との距離と、目標点Ｔ４と頂点Ｖ３との距離は等距離とする。また、研削機は、長方形の頂点Ｖ３、Ｖ４を結ぶ直線Ｌ１３上に、目標点Ｔ５、Ｔ６を設定する。目標点Ｔ５と頂点Ｖ３との距離と、目標点Ｔ６と頂点Ｖ４との距離は等距離とする。さらに、研削機は、長方形の頂点Ｖ４、Ｖ１を結ぶ直線Ｌ１４上に、目標点Ｔ７、Ｔ８を設定する。目標点Ｔ７と頂点Ｖ４との距離と、目標点Ｔ８と頂点Ｖ１との距離は等距離とする。このように、研削機は、メサ部１３の表面１３ａの外周を基準にして目標点Ｔ１〜Ｔ８を設定する。そうして、研削機は、ガラス板１０の外周面を目標点Ｔ１〜Ｔ８に研削し、メサ部１３の表面１３ａの中心とガラス板１０の中心とを一致させる。

尚、本実施形態の外周面研削工程Ｓ１３では、研削の目標点Ｔ１〜Ｔ８を設定するが、研削の目標線を設定してもよい。研削の目標線は、メサ部１３の表面１３ａのいずれかの辺に対して平行に設定される。

凹部形成工程Ｓ１４（図１参照）では、図１２および図１３に示すように、ガラス板１０の第２主面１２に、メサ部１３の表面１３ａの形状を基準にして凹部１５を形成する。尚、ガラス板１０の外周面の形状を基準に凹部１５を形成することで、メサ部１３の表面１３ａの形状を基準に凹部１５を形成してもよい。

凹部１５の底面は蓋部１６で覆われ、凹部１５の側面は第２主面１２に対して垂直とされる。尚、凹部１５の側面は第２主面１２に対して斜めとされてもよい。凹部１５の深さは略一定であってよく、蓋部１６の厚みは略一定であってよい。蓋部１６における凹部１５の底面とは反対側の面からメサ部１３が突出する。メサ部１３の周囲は段差で囲まれる。メサ部１３は、図１３に示すように平面視において凹部１５の底面よりも小さく、凹部１５の底面からはみ出さないように形成される。平面視において、凹部１５の形状は、図１３では円形であるが、楕円形、長方形、多角形などでもよい。

凹部１５の形成には、外周面の研削に用いられる研削機がそのまま用いられてよい。研削機は、メサ部１３の表面１３ａの形状が長方形の場合、当該長方形の４つの頂点Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４の位置情報を取得する。長方形の角が丸い場合、長方形の各辺の延長線同士の交点が頂点として用いられてよい。次いで、研削機は、互いに平行な２辺の中点Ｍ１、Ｍ２を結ぶ線Ｌ１と、残りの互いに平行な２辺の中点Ｍ３、Ｍ４を結ぶ線Ｌ２との交点Ｐを、メサ部１３の表面１３ａの中心として求める。研削機は、メサ部１３の表面１３ａの中心を基準にして凹部１５を形成し、メサ部１３の表面１３ａの中心と凹部１５の中心とを一致させる。

外周面研磨工程Ｓ１５（図１参照）では、ガラス板１０の外周面を研磨し、外周面研削工程Ｓ１３などで生じた傷を除去する。研磨砥粒としては、例えばセリア砥粒やシリカ砥粒、ジルコニア砥粒などが用いられる。研磨方式は、倣い研磨であってよい。倣い研磨の場合、研磨による芯ずれが抑制できる。

外周面研磨工程Ｓ１５は、外周面研削工程Ｓ１３の後に行われる限り、凹部形成工程Ｓ１４の前に行われてもよいが、凹部形成工程Ｓ１４の後に行われてもよい。外周面研削工程Ｓ１３および凹部形成工程Ｓ１４が続けて行われる場合、研削機に対するガラス板１０のセッティングが１回で済み、研削工具に対するメサ部１３の位置情報が共通で使用できる。研削機に対するガラス板１０のセッティングが１回で済むように、図１０に示すように第２主面１２を上に向けてガラス板１０の外周面を研削してよい。

凹部研磨工程Ｓ１６（図１参照）では、凹部１５の表面（側面、底面）を研磨し、凹部形成工程Ｓ１４などで生じた傷を除去する。研磨砥粒としては、例えばセリア砥粒やシリカ砥粒、ジルコニア砥粒などが用いられる。研磨方式は、倣い研磨であってよい。倣い研磨の場合、研磨による芯ずれが抑制できる。

尚、外周面研磨工程Ｓ１５と凹部研磨工程Ｓ１６との順序は逆でもよい。また、外周面研磨工程Ｓ１５と凹部研磨工程Ｓ１６とは同時に行われてもよい。

保護膜除去工程Ｓ１７（図１参照）では、図１４に示すように、ガラス板１０から保護膜４０を剥離し、ガラス板１０を露出させる。保護膜除去工程Ｓ１７は、外周面研削工程Ｓ１３の後に行われる限り、いつ行われてもよい。保護膜除去工程Ｓ１７は、図１に示すように凹部形成工程Ｓ１４、外周面研磨工程Ｓ１５、および凹部研磨工程Ｓ１６の後に行われてもよい。この場合研削や研磨による傷の発生が抑制できる。

エッチング保護膜形成工程Ｓ１８（図１参照）では、図１５に示すように、凹凸パターンの形成用のエッチング保護膜５１を形成する。エッチング保護膜５１は、メサ部形成後の第１主面１１全体に形成されてよい。

エッチング保護膜形成工程Ｓ１８は、メサ部形成工程Ｓ１１の後に行われる限り、いつ行われてもよく、例えば保護膜形成工程Ｓ１２の前に行われてもよく、保護膜除去工程Ｓ１７の後に行われてもよい。

エッチング保護膜５１は、クロムまたはクロム化合物で形成されてよい。エッチング保護膜５１は、多層膜であってもよく、例えばクロムまたはクロム化合物の薄膜と、タンタルまたはタンタル化合物の薄膜とで構成されてもよい。タンタルまたはタンタル化合物の薄膜の代わりに、ケイ素またはケイ素化合物の薄膜が用いられてもよい。エッチング保護膜５１は、例えばスパッタリング法で形成される。

メサ部１３および凹部１５が形成されたガラス板１０とエッチング保護膜５１とで、モールド製造用構造体が構成される。尚、モールド製造用構造体は、メサ部１３および凹部１５が形成されたガラス板１０のみで構成されてもよい。

尚、本実施形態のエッチング保護膜形成工程Ｓ１８は、凹凸パターン形成工程Ｓ１９とは別の工程であるが、凹凸パターン形成工程Ｓ１９の一部であってもよい。また、エッチング保護膜５１は、レジスト膜であってもよく、この場合、凹凸パターン形成工程Ｓ１９において、レジスト膜形成工程は不要である。

凹凸パターン形成工程Ｓ１９（図１参照）では、例えば図１６〜図２１に示すように、メサ部１３の表面１３ａに、インプリント用の凹凸パターンを形成する。凹凸パターン形成工程Ｓ１９は、図１６に示すレジスト膜形成工程、図１７に示す開口パターン形成工程、図１８に示す１次エッチング工程、図１９に示すレジスト膜除去工程、図２０示す２次エッチング工程、および図２１に示すエッチング保護膜除去工程を有する。

図１６に示すレジスト膜形成工程では、エッチング保護膜５１の上にレジスト膜５２を成膜する。レジスト膜５２は、本実施形態ではポジ型であるが、ネガ型でもよい。レジスト膜５２は、例えばスピンコート法で形成される。

図１７に示す開口パターン形成工程では、凹凸パターンに対応する開口パターンをレジスト膜５２に形成する。レジスト膜５２の開口パターンは、フォトリソグラフィ法、電子線リソグラフィ法、インプリント法などで形成される。

インプリント法で開口パターンを形成する場合、図１６に示すレジスト膜形成工程において、インクジェット法などでレジスト液の液滴をドット状に塗布してもよい。

図１８に示す１次エッチング工程では、開口パターン付きのレジスト膜５２を用いて、エッチング保護膜５１のエッチングを行う。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでもよい。レジスト膜５２の開口パターンに対応する開口パターンがエッチング保護膜５１に形成される。

図１９に示すレジスト膜除去工程では、不要になったレジスト膜５２を除去する。

図２０に示す２次エッチング工程では、開口パターン付きのエッチング保護膜５１をエッチングマスクとして用いて、メサ部１３の表面１３ａのエッチングを行う。エッチングは、ドライエッチング、ウェットエッチングのいずれでもよい。エッチング保護膜５１の開口パターンに対応する凹凸パターンがメサ部１３の表面１３ａに形成される。

図２１に示すエッチング保護膜除去工程では、不要になったエッチング保護膜５１を除去する。

このようにして、凹凸パターン付きのガラス板１０が得られる。凹凸パターン付きのガラス板１０は、モールドとして用いられる。モールドの凹凸パターンは、多種多様であってよく、図２２に示すラインアンドスペースのパターンに限定されない。

図２３は、本発明の一実施形態によるモールドを用いたインプリント方法を示す図である。インプリント方法は、モールドとしてのガラス板１０と基材６０との間に転写材７０を挟み、ガラス板１０の凹凸パターンを転写材７０に転写する。転写材７０の凹凸パターンは、ガラス板１０の凹凸パターンが略反転したものとなる。

基材６０としては、例えばシリコンウエハが用いられる。シリコンウエハは素子、回路、端子などが形成されたものであってよく、シリコンウエハに形成された素子などに転写材７０が塗布されてよい。尚、基材６０として、ガラス板、セラミック板、樹脂板、金属板などが用いられてもよい。

転写材７０としては、例えば光硬化性樹脂が用いられる。光硬化性樹脂は、光インプリント法に用いられる一般的なものが使用できる。

転写材７０は、液体の状態でガラス板１０と基材６０との間に挟まれ、その状態で固化される。固化の方法は、転写材７０の種類に応じて適宜選択される。転写材７０が光硬化性樹脂の場合、光（例えば紫外線）が用いられる。

光硬化性樹脂は、光の照射によって液体から固体に変化する。光硬化性樹脂は非ニュートン流体や粘弾性を有する液体であってもよい。光は、ガラス板１０を透過して転写材７０に照射されてよい。尚、基材６０が光透過性を有する場合、基材６０側から転写材７０に光が照射されてもよく、この場合、ガラス板１０は光透過性を有しなくてもよい。ガラス板１０と基材６０の両側から転写材７０に光が照射されてもよい。

光インプリント法では、室温での成型が可能であり、ガラス板１０と基材６０との線膨張係数差による歪みが発生しにくく、転写精度が良い。尚、硬化反応の促進のため、光硬化性樹脂は加熱されてもよい。

尚、本実施形態では、光インプリント法が用いられるが、熱インプリント法が用いられてもよい。熱インプリント法の場合、転写材７０として、熱可塑性樹脂、または熱硬化性樹脂が用いられる。熱可塑性樹脂は、加熱によって溶融し、冷却によって固化する。熱硬化性樹脂は、加熱によって液体から固体に変化する。熱硬化性樹脂は非ニュートン流体や粘弾性を有する液体であってもよい。

転写材７０の固化後、転写材７０とガラス板１０とが分離される。転写材７０を固化してなる凹凸層と、基材６０とで構成される製品が得られる。製品の凹凸パターンは、ガラス板１０の凹凸パターンが略反転したものである。

図２３に示すように、ガラス板１０と基材６０との間に転写材７０を挟む際、ガラス板１０に外力を加えることで、蓋部１６が弾性的に撓み、メサ部１３の表面１３ａが基材６０に向けて凸の曲面に変形される。メサ部１３と基材６０との間のガスが逃げやすく、ガスの閉じ込めが抑制できる。

メサ部１３の表面１３ａが基材６０に向けて凸の曲面に変形するように、例えば、ガラス板１０の外周面や凹部１５の底面が押圧される。凹部１５の底面は、凹部１５内に形成されるガス室の気圧で押圧されてよい。

メサ部１３の表面１３ａの変形は、転写材７０の固化前に解除されてよく、固化した転写材７０とガラス板１０とを剥離する際に再び行われてよい。転写材７０の外周から中心に向けて順次剥離を行うことができる。

ところで、本実施形態によれば、メサ部１３の表面１３ａの形状を基準にして、ガラス板１０の外周面を研削し、且つ、凹部１５を形成する。よって、平面視において、メサ部１３の中心と、凹部１５の中心と、ガラス板１０の中心とを一致させることができる。

そのため、ガラス板１０の外周面や凹部１５の底面を押圧したとき、メサ部１３と基材６０との間隔は、メサ部１３の中心において最も狭く、メサ部１３の外周において最も広い。よって、メサ部１３の中心から外周に向けて、メサ部１３と基材６０との間のガスが逃げやすく、ガスの閉じ込めが抑制できる。

また、ガラス板１０の外周面や凹部１５の底面を押圧したとき、メサ部１３の表面１３ａは、その中心を頂点とする凸の曲面に変形し、その中心に対して対称に変形する。よって、凹凸パターンの複数の凸部と、基材６０との間に形成される残膜の厚みムラが低減できる。

このように、ガスの閉じ込めが抑制でき、残厚の厚みムラが低減できるため、モールドの転写精度が向上できる。

また、本実施形態によれば、メサ部１３の形成後に、外周面の研削、および凹部１５の形成が行われるため、メサ部形成工程Ｓ１１におけるメサ部１３の形成位置の要求精度が緩和できる。例えば、メサ部１３の形成にフォトマスク２０が使用される場合、フォトマスク２０とガラス板１０との位置合わせの要求精度が緩和でき、アライメントマークあるいは外形の厳密な測定による位置合わせではなく、位置決めピンなどによる位置合わせが使用できる。

また、本実施形態によれば、フォトマスク２０を用いて、エッチングマスクのパターンが形成される。レーザや電子線による線描でパターンを形成する場合に比べて、パターン形成に要する時間が短縮できる。また、レーザ描画装置や電子線描画装置よりも安価な露光装置が使用でき、モールドの製造コストが削減できる。

さらに、本実施形態によれば、凹部１５の形成前に外周面の研削が行われるため、外周面の研削時に凹部１５の形成による剛性低下の影響がなく、外周面の研削精度が向上できる。

以上、モールドの製造方法、モールド製造用構造体の製造方法の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、メサ部１３の表面１３ａの中心を求める方法は、図１３に示す方法に限定されない。図２４〜図２６は、変形例によるメサ部の表面の中心を求める第１工程〜第３工程を示す図である。変形例において、メサ部１３の表面１３ａの形状は長方形である。

図２４に示す第１工程では、長方形の一辺に２つの点Ｐ１、Ｐ２を設定し、当該２つの点Ｐ１、Ｐ２を結ぶ線分と垂直に交わる垂線Ｌ２１を引く。そうして、垂線Ｌ２１と、長方形の輪郭とが交わる交点Ｐ３、Ｐ４を結ぶ線分の垂直二等分線Ｌ２２を引く。

同様に、図２５に示す第２工程では、長方形の他の一辺に２つの点Ｐ５、Ｐ６を設定し、当該２つの点Ｐ５、Ｐ６を結ぶ線分と垂直に交わる垂線Ｌ２３を引く。そうして、垂線Ｌ２３と、長方形の輪郭とが交わる交点Ｐ７、Ｐ８を結ぶ線分の垂直二等分線Ｌ２４を引く。

第１工程と第２工程は、どちらが先に行われてもよく、同時に行われてもよい。

その後、図２６に示す第３工程では、図２４に示す垂直二等分線Ｌ２２と、図２５に示す垂直二等分線Ｌ２４との交点Ｐ９を、メサ部１３の表面１３ａの中心として求める。

そうして、メサ部１３の表面１３ａの中心と凹部１５の中心とが一致するように、凹部１５が形成される。また、メサ部１３の中心とガラス板１０の中心とが一致するように、ガラス板１０の外周面が研削される。平面視において、研削後のガラス板１０の形状が長方形の場合、当該長方形のいずれか２辺は垂直二等分線Ｌ２２に対して平行とされ、残りの２辺は垂直二等分線Ｌ２４に対して平行とされる。

尚、メサ部１３の表面１３ａの中心は、メサ部１３の表面１３ａの形状が長方形の場合、当該長方形の対角線同士の交点として求められてもよい。

１０ ガラス板
１１ 第１主面
１２ 第２主面
１３ メサ部
１３ａ メサ部の表面
１５ 凹部
１６ 蓋部
２０ フォトマスク
３１ 凹部の形成用のエッチング保護膜
３２ 凹部の形成用のレジスト膜
４０ 保護膜
５１ 凹凸パターンの形成用のエッチング保護膜
５２ 凹凸パターンの形成用のレジスト膜
６０ 基材
７０ 転写材

Claims (8)

1. 板状体の第１主面に、周囲が段差で囲まれるメサ部を形成するメサ部形成工程と、
   該メサ部形成工程の後に、前記メサ部の表面の形状を基準にして前記板状体の外周面を研削する外周面研削工程と、
   該外周面研削工程の後に、前記板状体の前記第１主面とは反対側の第２主面に、前記メサ部の前記表面の形状を基準にして凹部を形成する凹部形成工程とを有し、
   前記メサ部の前記表面は、インプリント用の凹凸パターンの形成面である、モールド製造用構造体の製造方法。
2. 前記メサ部形成工程では、前記板状体の第１主面に、フォトマスクを用いてエッチングマスクを形成し、該エッチングマスクを用いてエッチングを行うことにより前記メサ部を形成する、請求項１に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
3. 前記メサ部形成工程の後、前記外周面研削工程の前に、前記板状体を保護する保護膜を形成する保護膜形成工程と
   前記外周面研削工程の後に、前記板状体から前記保護膜を剥離する保護膜除去工程とをさらに有する、請求項１または２に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
4. 前記メサ部形成工程の後に、前記凹凸パターンの形成用のエッチング保護膜を形成するエッチング保護膜形成工程をさらに有する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
5. 前記板状体はガラス板である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
6. 前記ガラス板は、ＳｉＯ_２ガラス、またはＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスで形成される、請求項５に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
7. 前記ガラス板は、ＴｉＯ_２−ＳｉＯ_２ガラスで形成され、ＴｉＯ_２を５〜１２質量％含む、請求項６に記載のモールド製造用構造体の製造方法。
8. 板状体の第１主面に、周囲が段差で囲まれるメサ部を形成するメサ部形成工程と、
   該メサ部形成工程の後に、前記メサ部の表面の形状を基準にして前記板状体の外周面を研削する外周面研削工程と、
   該外周面研削工程の後に、前記板状体の前記第１主面とは反対側の第２主面に、前記メサ部の前記表面の形状を基準にして凹部を形成する凹部形成工程と、
   前記メサ部形成工程の後に、前記メサ部の前記表面に、インプリント用の凹凸パターンを形成する凹凸パターン形成工程とを有する、モールドの製造方法。

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