JP2016066791A - パターン形成基板の製造方法、慣らし用基板、及び基板の組合体 - Google Patents

Abstract

【課題】パターン形成基板の歩留まりを向上させることができるパターン形成基板の製造方法を提供する。【解決手段】基板本体２１と、基板本体２１から突出するとともに表面にパターン領域２２が設けられた段差構造２３とを有する慣らし用基板２０の段差構造２３を、平面視で、被転写基板１０の段差構造１３よりも大きくする。慣らし用基板２０を用いた慣らしインプリント工程の後に、被転写基板１０に対する本番インプリント工程を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、インプリント法を行って製造されるパターン形成基板の製造方法、及び、インプリント法を行って製造されるパターン形成基板の製造過程において行われる慣らしインプリント工程に用いられる慣らし用基板、並びに基板の組合体に関する。

インプリント法は、表面に微細な凹凸パターンが形成された型（テンプレート）を、例えば、樹脂材料等の被成形材料を塗布したウエハ等の基板に押し付ける（押印する）ことにより、被成形材料を力学的に変形させ、被成形材料にパターンを転写する技術である。

インプリント法において用いられるテンプレートは、一度作製すれば、微細な凹凸パターンが転写された成形体を繰り返し製造できるため、高いスループットが得られて経済的であるとともに、有害な廃棄物の排出を少なく抑えることができる。このため、近年、種々の分野で応用が進められている。

このようなインプリント法で用いられるテンプレートは、一般的に、電子線リソグラフィ法によって製造されている。電子線リソグラフィ法によれば、テンプレート用基板の表面に電子線レジストを塗布し、電子線レジストに電子線描画を行ってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてテンプレート用基板をエッチングして凹凸パターンを形成することができる。

上記のようにして電子線リソグラフィ法により製造されるテンプレートは、高価な電子線描画装置によって長時間かけて描画を行うことにより製造されるため、非常に製造コストが高くなるという問題がある。そのため、電子線リソグラフィ法により製造されたテンプレートをインプリント法に実際に用いたときに、テンプレートが直ぐに破損して再使用できなくなると、非常に大きな損失が生じる。

そのため、インプリント法においては、電子線リソグラフィ法によって製造されたテンプレートを母型（マスターテンプレート）として扱い、このマスターテンプレートからインプリント法によりレプリカテンプレートを製造し、このレプリカテンプレートからインプリント法により、製造対象の基板等の物品を製造する手法が一般的に採用されている。

このようにマスターテンプレートからレプリカテンプレートを製造する手法によれば、レプリカテンプレートを低コストで大量に製造可能である。そのため、レプリカテンプレートが破損した場合でもあっても製造コストを抑制することができ、直ぐに在庫のレプリカテンプレートに交換することができるため、生産性の低下も抑制することができる。

ところで、インプリント法による典型的な製造手順は、概略として、被成形材料が塗布される前の基材に被成形材料を塗布する工程と、被成形材料とテンプレートとを接触させて被成形材料にパターンを転写する工程と、被成形材料を硬化させ、当該硬化した被成形材料とテンプレートとを離型する工程と、を含む。このようなインプリント法による製造手順は、上記のようにマスターテンプレートからレプリカテンプレートを製造する場合であっても、レプリカテンプレートから製造対象の物品を製造する場合であっても、基本的に、同様である。なお、マスターテンプレートからレプリカテンプレートを製造する場合には、離型の後に、パターンが転写され硬化された被成形材料をマスクとして基材をエッチングすることが一般的である。

ところで、従来から、インプリント法における上記のような各種工程を効率良く実施するための技術が、種々提案されている。

例えば、特許文献１には、被成形材料を介してマスターテンプレートの凹凸パターンに接触されてパターンを転写された後、エッチングされることでレプリカテンプレートを構成する基材としてのレプリカテンプレート用基板（以下、被転写基板と呼ぶ。）が開示されている。この被転写基板は、中央に設けられ、マスターテンプレートの凹凸パターンに接触されるパターン領域を周囲よりも高く位置させる凸状の段差構造を有している。このような段差構造を有する被転写基板によれば、パターン領域に塗布された被成形材料をマスターテンプレートの凹凸パターンに接触させる際に、パターン領域の周囲とマスターテンプレートの凹凸パターンの外側の領域とが接触することを防止できるため、被成形材料とマスターテンプレートとの接触面積を小さく抑えることができる。このことにより、離型を容易化することができる。

また、特許文献２には、テンプレートに押し付けられる被成形材料として、離型剤である界面活性剤等を含有させる材料を用いることが開示されている。

特開２０１３−１７５６７１号公報 特表２００７−５２３２４９号公報

ところで、マスターテンプレートからレプリカテンプレートを製造する場合においては、マスターテンプレートとレプリカテンプレート用基板、すなわち被転写基板に塗布された被成形材料との離型を容易化するために、被転写基板とは別の基板（以下、慣らし用基板）を用意し、インプリント法を行ってレプリカテンプレートを製造する前に、前記慣らし用基板に離型剤（界面活性剤）を含有した被成形材料を塗布して、マスターテンプレートによりインプリントする（以下、慣らしインプリント工程と呼ぶ。）ことがある。

しかしながら、従来、慣らしインプリント工程の実施時に、マスターテンプレートの凹凸パターンの外周に被成形材料が付着しマスターテンプレート上に残存してしまう場合がある。この場合、付着した被成形材料（以下、残存樹脂と呼ぶ。）が続いてインプリントされる被転写基板の一部と干渉し、レプリカテンプレートの歩留まりが低下するおそれがある。なお、このような慣らしインプリントでは、慣らし用基板に供給する被成形材料の膜厚が、通常被転写基板に塗布する被成形材料の膜厚よりも厚く設定される場合がある。この場合、被成形材料の量が多くなる為、インプリント中にマスターテンプレートの凹凸パターンからはみ出す被成形材料の量が多くなり、これがマスターテンプレート上に残りやすく、慣らしインプリントでは、特に残存樹脂が生じ易い傾向がある。

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであって、その目的は、被転写基板に供給された被成形材料とテンプレートとを適正に接触させることができ、テンプレートによってパターンが転写された被成形材料及び被転写基板から得られるパターン形成基板の歩留まりを向上させることができるパターン形成基板の製造方法及び慣らし用基板を提供することにある。

本発明は、凹凸パターンを有するテンプレートを用いたパターン形成基板の製造方法であって、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する慣らし用基板を準備する慣らし用基板準備工程と、前記慣らし用基板の前記パターン領域に、第１被成形材料を供給する第１供給工程と、前記慣らし用基板の前記パターン領域に供給された前記第１被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる慣らしインプリント工程と、前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第１被成形材料と前記テンプレートとを離型する第１離型工程と、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する被転写基板を準備する被転写基板準備工程と、前記被転写基板の前記パターン領域に、第２被成形材料を供給する第２供給工程と、前記被転写基板の前記パターン領域に供給された前記第２被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる本番インプリント工程と、前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第２被成形材料と前記テンプレートとを離型する第２離型工程と、前記凹凸パターンによって前記パターンが転写された前記第２被成形材料及び前記被転写基板からパターン形成基板を得る仕上げ工程と、を備え、前記慣らし用基板の前記段差構造は平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも大きいことを特徴とするパターン形成基板の製造方法、である。

前記第１被成形材料は、離型剤を含有していてもよい。

前記慣らし用基板の前記パターン領域には、クロム層が形成されていてもよい。

前記第１被成形材料と、前記第２被成形材料とは、それぞれ光硬化性樹脂を含有していてもよい。

前記第１被成形材料の光硬化性樹脂と、前記第２被成形材料の光硬化性樹脂とは、同一の材料であってもよい。

当該パターン形成基板の製造方法は、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有し、その段差構造が平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも小さい第２被転写基板を準備する工程と、前記第２被転写基板の前記パターン領域に、第３被成形材料を供給する第３供給工程と、前記第２被転写基板の前記パターン領域に供給された前記第３被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる第２本番インプリント工程と、前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第３被成形材料と前記テンプレートとを離型する第３離型工程と、をさらに備えていてもよい。

前記第１被成形材料の膜厚が、前記第２被成形材料の膜厚よりも厚くなっていてもよい。

また、本発明は、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する被転写基板を準備し、テンプレートの凹凸パターンと、前記被転写基板の前記パターン領域に供給された被成形材料とを接触させて、前記被成形材料にパターンを転写する前に用いられる慣らし用基板であって、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有し、その段差構造が平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも大きくなっており、前記被転写基板の前記パターン領域に供給された前記被成形材料にパターンを転写する前に、そのパターン領域に被成形材料が供給されて、前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触されることを特徴とする慣らし用基板、である。

また、本発明は、慣らし用基板と、被転写基板とを備えた基板の組合体であって、前記慣らし用基板は、第１の基板本体と、前記第１の基板本体から突出するとともに表面に第１のパターン領域が設けられた第１の段差構造とを有し、前記被転写基板は、第２の基板本体と、前記第２の基板本体から突出するとともに表面に第２のパターン領域が設けられた第２の段差構造とを有し、平面視で、前記慣らし用基板の前記第１の段差構造は、前記被転写基板の前記第２の段差構造よりも大きくなっていることを特徴とする基板の組合体である。

また、本発明は、凹凸パターンを有するテンプレートを用い、メサ部を有する被転写基板又は当該被転写基板上に配置される被成形材料にパターンを形成し、パターン形成基板を製造するパターン形成基板の製造方法であって、前記被転写基板のメサ部よりも平面視で大きいメサ部を有する基板を準備し、当該基板のメサ部に離型剤を含有する第１被成形材料を供給し、前記第１被成形材料に、前記テンプレートを接触させ、その後、離型し、前記テンプレートに前記第１被成形材料に含有された離型剤を付着させる工程と、前記被転写基板のメサ部に、第２被成形材料を供給し、前記第２被成形材料に、離型剤を付着された前記テンプレートを接触させ、その後、離型し、前記第２被成形材料にパターンを形成する工程と、を備え、パターンが形成された前記第２被成形材料及び前記被転写基板からパターン形成基板を得ることを特徴とするパターン形成基板の製造方法、である。
当該製造方法は、パターンが形成された前記第２被成形材料をマスクとして、前記被転写基板をエッチングする工程をさらに備え、前記被転写基板をエッチングして、前記パターン形成基板を得てもよい。

本発明によれば、被転写基板に供給された被成形材料とテンプレートとを適正に押し付けることができ、テンプレートによってパターンが転写された被成形材料及び被転写基板から得られるパターン形成基板の歩留まりを向上させることができる。

本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法に用いられるインプリント処理装置の概略図である。 図１に示すインプリント処理装置に装着されたマスターテンプレートの底面図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法に用いられる基板を示し、（Ａ）は、被成形材料を供給されてパターンが形成される前の基板である被転写基板の側面図であり、（Ｂ）は、被転写基板の平面図であり、（Ｃ）は、慣らしインプリント工程で用いられる慣らし用基板の側面図であり、（Ｄ）は、慣らし用基板の平面図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法を説明する工程図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法を説明する工程図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法を説明する工程図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法における慣らしインプリント工程で、マスターテンプレートに被成形材料が付着した様子を示した図である。 本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法における慣らしインプリント工程で、マスターテンプレートに被成形材料が付着した様子を示した図である。

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。図面は例示であり、説明のために特徴部を誇張することがあり、実物とは異なる場合がある。なお、以下の各図において、同一部分には同一の符号を付しており、一部詳細な説明を省略する場合がある。

（インプリント処理装置）
図１は、本発明の実施の形態に係るパターン形成基板の製造方法に用いられるインプリント処理装置１００の概略構成を示す図である。本実施の形態では、インプリント処理装置１００に装着されたマスターテンプレート１１０を用いて、パターン形成基板としてのレプリカテンプレートを製造する例を説明する。なお、パターン形成基板とは、パターンを有する基板のことを意味する。

図１に示すように、このインプリント処理装置１００は、ウエハ等の基板を保持するとともに基板を所定の位置に位置決めするステージ１０１と、ステージ１０１に保持される基板の上方に配置され、前述したマスターテンプレート１１０を支持するチャック１０２と、を有している。

図１においては、ステージ１０１に保持される基板が二点鎖線で示されている。ステージ１０１は、保持する基板を、図中矢印Ｈに示すように水平移動させることにより、当該基板を所定位置に移動させるものである。

図２は、マスターテンプレート１１０の底面図である。図１及び図２に示すように、マスターテンプレート１１０は、その外形形状が矩形状に形成されており、その下面の中央領域に微細な凹凸パターン１１１が形成されている。ここで、底面および下面とは、マスターテンプレート１１０の、後述する慣らし用基板２０または被転写基板１０と接触する側の面であり、図１において下側の面である。凹凸パターン１１１は、電子線リソグラフィ法によって形成されている。すなわち、マスターテンプレート１１０は、テンプレート用基板の表面に電子線レジストを塗布し、電子線レジストに電子線描画を行ってレジストパターンを形成し、このレジストパターンをエッチングマスクとしてテンプレート用基板をエッチングして凹凸パターン１１１を形成することで、製造されている。

凹凸パターン１１１は、図中では概略的に示されているが、凹凸パターン１１１の凸部の高さ（凹部の深さ）、ピッチ、数、配置面積（マスターテンプレート１１０の主面に対する凹凸パターンの占有面積）、形状（ライン形状、ドット形状（モスアイ状）等）は、特に限定されるものではなく、製造の対象となるパターン形成基板に応じて適宜設定され得る。また、凹凸パターン１１１の寸法は、特に限定されるものではないが、例えば、凸部の幅が４０ｎｍ以下、好ましく１０〜３０ｎｍであり、隣接する凸部の間の間隔は、４０ｎｍ以下、好ましく１０〜３０ｎｍである。なお、本実施の形態では、マスターテンプレート１１０の外形形状が矩形状であるが、マスターテンプレート１１０の外形形状は、例えば円形状等であっても構わない。

また、チャック１０２は、マスターテンプレート１１０を、図中矢印Ｖに示すように上下方向に移動させることにより、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１とステージ１０１に保持された基板に供給される被成形材料とを接触させるものである。なお、本実施の形態では、被成形材料として液状の光硬化性樹脂を含有する組成物が用いられる。

図示省略するが、このインプリント処理装置１００には、ステージ１０１に保持された基板に対して上方から、被成形材料を供給するディスペンサヘッドと、マスターテンプレート１１０の上方に配置され、ステージ１０１に配置された基板に対して紫外線等の光を照射する光源と、が設けられている。当該光源は、光硬化性樹脂を含有する被成形材料を硬化させるために光を照射するようになっている。この光源がマスターテンプレート１１０の上方に配置される場合には、光がマスターテンプレート１１０を透過するように、マスターテンプレート１１０が、例えば光を透過可能な石英基板等から形成される。

本実施の形態では、ステージ１０１に、後述する被転写基板１０（図３（Ａ），（Ｂ）参照）及び慣らし用基板２０（図３（Ｃ），（Ｄ）参照）が配置され、これら基板には、上記ディスペンサヘッドから被成形材料が供給されるようになっている。その後、チャック１０２によってマスターテンプレート１１０を移動させることにより、基板上の被成形材料に凹凸パターン１１１が押し付けられるようになっている。すなわち、本実施の形態では、インプリント法として、光インプリント法を採用している。

なお、以上に説明したインプリント処理装置１００としては、典型的には従来公知のインプリント装置を用いることができる。

（被転写基板及び慣らし用基板）
次に、前述した本実施の形態に用いられる被転写基板１０及び慣らし用基板２０について説明する。図３（Ａ），（Ｂ）には、被転写基板１０の側面図と平面図とが示され、図３（Ｃ），（Ｄ）には、慣らし用基板２０の側面図と平面図とが示されている。

被転写基板
先ず、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、被転写基板１０は、対向する一対の主面を有する基板本体１１と、基板本体１１から突出するとともにその表面にパターン領域１２が設けられた段差構造１３（メサ部）と、を有している。なお、パターン領域１２は、段差構造１３の表面全域、すなわち図中上面全域に設けられている。被転写基板１０は、被成形材料（後述する、第２の被成形材料４５）を介してマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触されてパターンを転写された後、本実施の形態ではエッチングされることでレプリカテンプレートを構成する基板である。他の実施形態として、被成形材料をインプリントで成形し、基板はエッチングせずに、被成形材料からなるパターンを有する、パターン形成基板としても良い。

この被転写基板１０では、パターン領域１２の全体に被成形材料が供給されるようになっており、段差構造１３が設けられることによって、パターン領域１２に供給された被成形材料をマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触させる際に、パターン領域１２の周囲（パターン領域１２よりも外側の部分）とマスターテンプレート１１０とが接触することを防止できるようになっている。これにより、被成形材料とマスターテンプレート１１０との接触面積を小さく抑えることができることで、接触後の離型を容易化することができるようになっている。

本実施の形態の基板本体１１及び段差構造１３（パターン領域１２）は平面視で、矩形状に形成されており、段差構造１３は、基板本体１１の一方の主面の中央領域に形成されている。段差構造１３は、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に対向するように重ね合わされた際に、凹凸パターン１１１の全体を、その内側に包含可能な形状に形成されている。なお、本実施の形態では、基板本体１１及び段差構造１３が平面視で矩形状に形成されているが、基板本体１１及び段差構造１３は、例えば円形状等に形成されていてもよい。また、基板本体１１と段差構造１３との形状が互いに異なっていてもよく、例えば、基板本体１１が矩形状に形成され、段差構造１３が円形状に形成される等の態様であってもよい。

被転写基板１０としては、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラスや、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン等の樹脂等、またはこれらの任意の積層材からなる透明基板等を用いることができる。また、被転写基板１０としては、ニッケル、チタン、アルミニウム等の金属基板、シリコン、窒化ガリウム等の半導体基板等も用いることができる。

また、被転写基板１０の主面のうちの段差構造１３（パターン領域１２）が形成される主面上には、パターン領域１２も含む全体に、ハードマスク層が形成されていてもよい。ハードマスク層を構成する材料としては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ等の金属材料、シリコン酸化物等を用いることができる。ハードマスク層は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等によって形成することができる。

また、被転写基板１０は、段差構造１３が形成された一方の主面とは反対側の主面側に、くぼみ部が形成されていてもよい。この場合、くぼみ部の平面視における大きさは、段差構造１３（パターン領域１２）よりも大きいことが好ましい。このようなくぼみ部を形成した場合には、マスターテンプレート１１０からの離型の際に、被転写基板１０にある程度の変形を許容することで、離型の容易化を図ることができる。

慣らし用基板
次いで、図３（Ｃ），（Ｄ）に示すように、慣らし用基板２０は、対向する一対の主面を有する基板本体２１と、基板本体２１から突出するとともにその表面にパターン領域２２が設けられた段差構造２３（メサ部）と、を有している。なお、パターン領域２２は、段差構造２３の表面全域、すなわち図中上面全域に設けられている。

この慣らし用基板２０は、慣らしインプリント工程において用いられる基板である。詳細は後述するが、この慣らしインプリント工程において、この慣らし用基板２０は、被成形材料（後述する、第１の被成形材料４０）を介してマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触され、この際に、被成形材料に含有される離型剤を凹凸パターン１１１に供給する。

この慣らし用基板２０では、パターン領域２２の全体に被成形材料が供給されるようになっており、被成形材料として、前述したように離型剤（界面活性剤）を含有する被成形材料が供給される。当該被成形材料には、光硬化性樹脂も含有されている。なお、慣らし用基板２０に供給される離型剤を含有する被成形材料と、被転写基板１０に供給される被成形材料とは、同一のものでも、異なるものでもよい。本実施の形態では、後述の製造方法で説明するように、慣らし用基板２０に供給される被成形材料と、被転写基板１０に供給される被成形材料とは、同一である。製造効率の向上のためには、慣らし用基板２０に供給される被成形材料の光硬化性樹脂と、被転写基板１０に供給される被成形材料の光硬化性樹脂とが、同一の材料であることが好ましい。

また、この慣らし用基板２０では、被転写基板１０と同様に、段差構造２３が設けられることによって、パターン領域２２に供給された被成形材料をマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触させる際に、パターン領域２２の周囲（パターン領域２２よりも外側の部分）とマスターテンプレート１１０とが接触することを防止できるようになっている。これにより、被成形材料とマスターテンプレート１１０との接触面積を小さく抑えることができることで、接触後の離型を容易化することができるようになっている。

また、本実施の形態の基板本体２１及び段差構造２３（パターン領域２２）は平面視で、矩形状に形成されており、段差構造２３は、基板本体２１の一方の主面の中央領域に形成されている。段差構造２３は、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に対向するように重ね合わされた際に、凹凸パターン１１１の全体を、その内側に包含可能な形状に形成されている。なお、本実施の形態では、基板本体２１及び段差構造２３が平面視で矩形状に形成されているが、基板本体２１及び段差構造２３は、例えば円形状等に形成されていてもよい。また、基板本体２１と段差構造２３との形状が互いに異なっていてもよく、例えば、基板本体２１が矩形状に形成され、段差構造２３が円形状に形成される等の態様であってもよい。

また、図３（Ａ），（Ｂ）と、図３（Ｃ），（Ｄ）とを対比して明らかなように、本実施の形態の慣らし用基板２０の段差構造２３は平面視で、被転写基板１０の段差構造１３よりも大きくなっている。より詳しくは、段差構造２３は、段差構造１３に対向するように重ね合わされた際に、段差構造１３の全体を、その内側に包含可能な形状に形成されている。なお、本実施の形態では、段差構造２３と段差構造１３とがともに矩形状で、且つ、相似形状になっている。しかしながら、段差構造２３が、段差構造１３に対向するように重ね合わされた際に、段差構造１３の全体を、その内側に包含可能な形状に形成されていれば、段差構造２３と段差構造１３とは互いに異なる形状であってもよい。例えば、段差構造２３が円形状に形成され、段差構造１３が矩形状に形成されるような態様であってもよい。

このような慣らし用基板２０としては、被転写基板１０と同様に、例えば、石英ガラス、珪酸系ガラス、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、アクリルガラス等のガラスや、ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエチレン等の樹脂等、またはこれらの任意の積層材からなる透明基板等を用いることができる。また、慣らし用基板２０としては、ニッケル、チタン、アルミニウム等の金属基板、シリコン、窒化ガリウム等の半導体基板等も用いることができる。

また、この慣らし用基板２０の主面のうちの段差構造２３（パターン領域２２）が形成される主面上には、パターン領域２２を含む全体に、ハードマスク層が形成されていてもよい。ハードマスク層を構成する材料としては、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｔａ、Ａｌ等の金属材料、シリコン酸化物等を用いることができる。ハードマスク層は、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等によって形成することができる。

また、慣らし用基板２０は、被転写基板１０と同様に、段差構造２３が形成された一方の主面とは反対側の主面側に、くぼみ部が形成されていてもよい。この場合、くぼみ部の平面視における大きさは、段差構造２３（パターン領域２２）よりも大きいことが好ましい。このようなくぼみ部を形成した場合には、マスターテンプレート１１０からの離型の際に、慣らし用基板２０にある程度の変形を許容することで、離型の容易化を図ることができる。

本実施の形態においては、被転写基板１０のパターン領域１２を被成形材料を介してマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触させてパターンを転写する前に、以上に説明した慣らし用基板２０のパターン領域２２に被成形材料を供給して、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触させる慣らしインプリント工程を行う。この慣らしインプリント工程においては、被成形材料に含有される離型剤が凹凸パターン１１１に供給される。これにより、被転写基板１０にパターンを転写する本番インプリント工程を行った後の離型の容易化を図ることができる。また、慣らし用基板２０は、慣らしインプリント工程後にエッチングされず、被成形材料を剥離することで、再利用することが出来る。以下では、慣らしインプリント工程を含む、本実施の形態に係るパターン形成基板としてのレプリカテンプレートの製造方法について詳述する。

（レプリカテンプレート（パターン形成基板）の製造方法）
図４乃至図６は、本実施の形態に係るパターン形成基板としてのレプリカテンプレートの製造方法の工程を示した図である。図４は、主に、慣らしインプリントに関する工程を示し、図５は、主に、本番インプリントに関する工程を示し、図６は、主に、仕上げ工程を示している。

慣らしインプリントに関する工程
本実施の形態に係るパターン形成基板としてのレプリカテンプレートの製造方法では、先ず、図４（Ａ）に示すように、上述した慣らし用基板２０を準備する（慣らし用基板準備工程）。そして、慣らし用基板２０を、インプリント処理装置１００におけるステージ１０１に保持する。

次いで、図４（Ｂ）に示すように、慣らし用基板２０のパターン領域２２に、離型剤と光硬化性樹脂とを含有する第１の被成形材料４０（第１被成形材料）を供給する（第１供給工程）。第１の被成形材料４０は、前述したインプリント処理装置１００におけるディスペンサヘッドから供給される。

本実施の形態に係る第１供給工程では、第１の被成形材料４０の膜厚がＴ１となるように第１の被成形材料４０が供給される。なお、前記ディスペンサヘッドからは、インクジェット式にて第１の被成形材料４０が供給されてもよいし、ディスペンサヘッドから第１の被成形材料４０を供給した後、スピンコート法によって膜厚が一定となるようにしてもよい。インクジェット式にて第１の被成形材料４０が供給される場合には、多数の液滴が点在する状態となる場合がある。この場合、液滴の厚さが、膜厚Ｔ１に相当する。

第１の被成形材料４０の膜厚Ｔ１は、第１の被成形材料４０とマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１とを接触させる後述する慣らしインプリント工程の際に、第１の被成形材料４０に含有される離型剤がマスターテンプレート１１０側に引き寄せられて、凹凸パターン１１１に十分に供給される程度の厚さに設定される。

その後、マスターテンプレート１１０の下方に、慣らし用基板２０が配置される。具体的に、パターン領域２２上の第１の被成形材料４０が、同図４（Ｂ）に示すように、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に対向するように、慣らし用基板２０がステージ１０１によって位置決めされる。

次いで、図４（Ｃ）に示すように、慣らし用基板２０のパターン領域２２に供給された第１の被成形材料４０と、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１と、を接触させる（慣らしインプリント工程、プライミング工程）。この際、第１の被成形材料４０に含有される離型剤がマスターテンプレート１１０側に引き寄せられて、凹凸パターン１１１に供給（付着）される。この際、慣らし用基板２０の主面のうちのパターン領域２２が形成される主面上に、Ｃｒ等のハードマスク層を形成して、マスターテンプレート１１０との間で表面自由エネルギーに差を生じさせれば、離型剤がマスターテンプレート１１０側に効率的に引き寄せられ得るため、慣らし用基板２０のパターン領域２２が形成される主面上にはＣｒ等のハードマスク層が形成されることが好ましい。具体的に、本実施の形態では、クロム層をハードマスク層として、慣らし用基板２０のパターン領域２２が形成される主面上に形成している。

次いで、図４（Ｄ）に示すように、光を照射して第１の被成形材料４０を硬化させる。光は、前述したインプリント処理装置１００における光源から照射される。

次いで、図４（Ｅ）に示すように、凹凸パターン１１１に接触した第１の被成形材料４０とマスターテンプレート１１０とを離型する（第１離型工程）。その後、図４（Ｆ）に示すように、慣らし用基板２０をステージ１１０から取り外す。

以上の工程により、第１の被成形材料４０に含有される離型剤が、凹凸パターン１１１に供給されて、以下で説明する本番インプリント工程後の離型を容易化することができる。

本番インプリントに関する工程
続いて、本番インプリントに関する工程では、先ず、図５（Ａ）に示すように、上述した被転写基板１０を準備する（被転写基板準備工程）。そして、被転写基板１０を、インプリント処理装置１００におけるステージ１０１に保持する。

次いで、図５（Ｂ）に示すように、被転写基板１０のパターン領域１２に、この例では、離型剤と光硬化性樹脂とを含有する第２の被成形材料４５（第２被成形材料）を供給する（第２供給工程）。第２の被成形材料４５は、前述したインプリント処理装置１００におけるディスペンサヘッドから供給される。また、この例では、被転写基板１０のパターン領域１２に供給される第２の被成形材料４５が、慣らし用基板２０のパターン領域２２に供給された第１の被成形材料４０と同一である。しかしながら、前述したように、第２の被成形材料４５と第１の被成形材料４０とは異なっていてもよい。

本実施の形態に係る第２供給工程では、第２の被成形材料４５の膜厚がＴ２となるように第２の被成形材料４５が供給される。なお、前記ディスペンサヘッドからは、インクジェット式にて第２の被成形材料４５が供給されてもよいし、ディスペンサヘッドから第２の被成形材料４５を供給した後、スピンコート法によって膜厚が一定となるようにしてもよい。インクジェット式にて第２の被成形材料４５が供給される場合には、多数の液滴が点在する状態となる場合がある。この場合、液滴の厚さが、膜厚Ｔ２に相当する。

第２の被成形材料４５の膜厚Ｔ２は、第２の被成形材料４５とマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１とを接触させる後述する本番インプリント工程の際に、第２の被成形材料４５が凹凸パターン１１１の外周側にはみ出さない程度に設定される。ここで、本実施の形態においては、上述した第１供給工程において慣らし用基板２０のパターン領域２２に供給した第１の被成形材料４０の膜厚Ｔ１が、第２供給工程における第２の被成形材料４５の膜厚Ｔ２よりも大きく設定される。これにより、本実施の形態では、慣らし用基板２０のパターン領域２２に供給した第１の被成形材料４０が凹凸パターン１１１に接触された際に、第１の被成形材料４０に含有される離型剤が凹凸パターン１１１に十分に供給されることが図られている。一方で、このように慣らしインプリントでは、膜厚Ｔ１が厚く設定される為に、被成形材料４０の量が多くなる為、インプリント中にマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１からはみ出す被成形材料４０の量が多くなり、これがマスターテンプレート１１０上に残りやすく、特に残存樹脂が生じ易い傾向がある。

その後、マスターテンプレート１１０の下方に、被転写基板１０が配置される。具体的に、パターン領域１２上の第２の被成形材料４５が、同図５（Ｂ）に示すように、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に対向するように、被転写基板１０がステージ１１０によって位置決めされる。

次いで、図５（Ｃ）に示すように、被転写基板１０のパターン領域１２に供給された第２の被成形材料４５と、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１と、を接触させる（本番インプリント工程）。

次いで、図５（Ｄ）に示すように、光を照射して第２の被成形材料４５を硬化させる。光は、前述したインプリント処理装置１００における光源から照射される。

次いで、図５（Ｅ）に示すように、凹凸パターン１１１に接触した第２の被成形材料４５とマスターテンプレート１１０とを離型する（第２離型工程）。この際、凹凸パターン１１１には、上述の慣らしインプリン工程により、離型剤が供給されているので、この第２離型工程における第２の被成形材料４５とマスターテンプレート１１０との離型は、容易に行われ得る。

以上の工程により、凹凸パターン１１１に対応するパターンが転写された第２の被成形材料４５からなる成形体５０（図５（Ｆ）参照）と、この成形体５０を保持した被転写基板１０が得られる。

仕上げ工程
続いて、本実施の形態では、パターンが転写された第２の被成形材料４５からなる成形体５０と、この成形体５０を保持した被転写基板１０からレプリカテンプレート１２０を加工する仕上げ工程を行う。本実施の形態では、図６（Ａ）に示すように、成形体５０を保持した被転写基板１０上に、凹凸パターン１１１の凸部に相当する部分の第２の被成形材料４５が薄い残膜として残る。

本実施の形態の仕上げ工程においては、先ず、図６（Ｂ）に示すように、酸素ガスを用いたイオンエッチング処理などで、上記薄い残膜を除去し、凸部が点在した成形体５０を得る。次いで、凸部が点在した成形体５０をマスクとし、ＣＦ_４ガス等を用いて、被転写基板１０をドライエッチングする。これにより、図６（Ｃ）に示すように、凹凸パターンが転写されたレプリカテンプレート１２０が製造される。

以上に説明した本実施の形態によれば、慣らしインプリン工程において用いられる慣らし用基板２０の段差構造２３が平面視で、被転写基板１０の段差構造１３よりも大きくなっている。詳しくは、段差構造２３が、段差構造１３に対向するように重ね合わされた際に、段差構造１３の全体を、その内側に包含可能な形状に形成されている。この場合、慣らしインプリント工程の後の離型の際に、仮に、慣らし用基板２０のパターン領域２２に供給された第１の被成形材料４０が、図７に示すように、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１の外周に付着した場合であっても、その後、被転写基板１０のパターン領域１２とマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１とを接触させる際に、段差構造１３（パターン領域１２）よりも外側に、凹凸パターン１１１の外周に付着した第１の被成形材料４０が位置する。これにより、凹凸パターン１１１との接触の際に、パターン領域１２が凹凸パターン１１１の外周に付着した第１の被成形材料４０に干渉することを容易に回避することができる。なお、図７において、破線で示した領域は、被転写基板１０の段差構造１３（パターン領域１２）の外形を示している。また、図５においても、凹凸パターン１１１の外周に付着した第１の被成形材料４０が示されている。特に、図５（Ｃ）に示すように、パターン領域１２が凹凸パターン１１１の外周に付着した第１の被成形材料４０に干渉することを回避することができる。

他方、比較例として、被転写基板と慣らし用基板とで同一の基板を用いた場合には、慣らしインプリント工程の実施時に、マスターテンプレートの凹凸パターンの外周に被成形材料が付着し易くなってしまう。仮に、マスターテンプレートの外周に被成形材料（残存樹脂）が付着すると、その後の被転写基板に対するインプリント工程において、被転写基板のパターン領域の縁部が前記残存樹脂に干渉して、被転写基板に塗布された被成形材料を適正にマスターテンプレートに接触させることが困難となり、その結果、レプリカテンプレートの歩留まりが低下し得る。

これに対して、本実施の形態によれば、被転写基板１０に供給された第２の被成形材料４５とマスターテンプレート１１０とを適正に接触させることができるので、マスターテンプレート１１０によってパターンが転写された第２の被成形材料４５及び被転写基板１０から得られるパターン形成基板としてのレプリカテンプレート１２０の歩留まりを向上させることができる。

なお、図８は、慣らしインプリント工程の後の離型の際に、第１の被成形材料４０がマスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１の外周に付着した場合において、付着した第１の被成形材料４０の一部４１が、凹凸パターン１１１側に紐状に飛び出した状態を示している。このような状況が生じた場合においても、段差構造１３が光硬化性樹脂４０と干渉することを回避し得るように、段差構造２３と段差構造１３との大小関係が決定されることが好ましい。
例えば、本実施の形態においては、段差構造１３が短辺２５ｍｍ長辺３５ｍｍ程度である場合、慣らしインプリント工程で、はみ出し得る第１の被成形材料４０の幅は、１〜１０μｍ程度であり、加えて装置のアライメント精度は、１〜１０μｍであり、高精度である。この場合、前述した、はみ出し得る第１の被成形材料４０の幅及びアライメント精度を考慮すると、段差構造２３と段差構造１３との間の離間幅は、１０μｍ以上であることが好ましい。
さらに、図８で示したように、紐状に剥がれる現象が起こることを考慮すると、更に離間幅を広くすることが好ましい。紐状に剥がれる現象が起きた場合、紐状に剥がれた第１の被成形材料４０は、長さが１〜３ｍｍ程度までに及ぶことがあり、離型時の剥離帯電によりパターン中心方向に向かって伸びる傾向がある。これを考慮すると、紐状に剥がれ得る第１の被成形材料４０に、被転写基板１０の段差構造１３が干渉しない為には、段差構造２３が段差構造１３をその内側に包含するように重ね合わされた際に、例えば、段差構造１３の輪郭線から段差構造２３の輪郭線までの距離（離間幅）が、２〜４ｍｍに設定されることが好ましい。一方、この場合、離型力が５〜１０％程度も大きくなる傾向が認められる為、インプリントに支障きたさないように幅を設定することが必要である。

また、本実施の形態では、慣らし用基板２０のパターン領域２２に、クロム層が形成されている。これによれば、慣らし用基板２０のパターン領域２２とマスターテンプレート１１０との間で表面自由エネルギーに差を生じさせることにより、離型剤がマスターテンプレート１１０側に効率的に引き寄せることができる。このことにより、離型性を向上させることができる。

また、本実施の形態では、慣らし用基板２０に供給する第１の被成形材料４０の光硬化性樹脂と、被転写基板１０に供給する第２の被成形材料４５の光硬化性樹脂とを同一の材料としている。これによれば、製造効率を向上させることができる。また、慣らし用基板２０及び被転写基板１０に供給する被転写材料がそれぞれ光硬化性樹脂を含有する。光硬化性樹脂でインプリントを行う場合には、室温で小さい接触圧力でインプリントを行うことが可能である。このため、生産性を向上することができる。

（変形例）
本実施の形態では、本発明をレプリカテンプレート１２０を製造する場合に適用した例を説明したが、レプリカテンプレート１２０から製造対象の基板（パターン形成基板に対応する。）を製造する際に、慣らしインプリン工程を行う場合にも、本発明は適用可能である。また、上述の実施の形態では、光インプリントを採用する例を説明したが、本発明は、熱インプリント法を採用した場合でも、適用可能である。

また、基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有し、その段差構造が平面視で、被転写基板１０の段差構造１３よりも小さい第２被転写基板を準備して、上述した被転写基板１０の離型の後に、前記第２被転写基板の前記パターン領域に、第３被成形材料を供給する第３供給工程と、前記第２被転写基板の前記パターン領域に供給された前記第３被成形材料と、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１と、を接触させる第２本番インプリント工程と、マスターテンプレート１１０の凹凸パターン１１１に接触した前記第３被成形材料とマスターテンプレート１１０とを離型する第３離型工程と、を行ってもよい。この場合には、被転写基板１０が第２被転写基板の慣らし用基板となって、被転写基板１０と凹凸パターン１１１との接触で凹凸パターン１１１の外周に樹脂が付着したとしても、第２被転写基板と凹凸パターン１１１を適正に接触させ得るとともに離型が容易化される。このため、第２被転写基板から好適にパターン形成基板を製造し得る。

１０ 被転写基板
１１ 基板本体
１２ パターン領域
１３ 段差構造（メサ部）
２０ 慣らしインプリント基板
２１ 基板本体
２２ パターン領域
２３ 段差構造
４０ 第１の被成形材料
４５ 第２の被成形材料
５０ 成形体
１００ インプリント処理装置
１０１ ステージ
１０２ チャック
１１０ マスターテンプレート
１２０ レプリカテンプレート

Claims (11)

1. 凹凸パターンを有するテンプレートを用いたパターン形成基板の製造方法であって、
   基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する慣らし用基板を準備する慣らし用基板準備工程と、
   前記慣らし用基板の前記パターン領域に、第１被成形材料を供給する第１供給工程と、
   前記慣らし用基板の前記パターン領域に供給された前記第１被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる慣らしインプリント工程と、
   前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第１被成形材料と前記テンプレートとを離型する第１離型工程と、
   基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する被転写基板を準備する被転写基板準備工程と、
   前記被転写基板の前記パターン領域に、第２被成形材料を供給する第２供給工程と、
   前記被転写基板の前記パターン領域に供給された前記第２被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる本番インプリント工程と、
   前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第２被成形材料と前記テンプレートとを離型する第２離型工程と、
   前記凹凸パターンによって前記パターンが転写された前記第２被成形材料及び前記被転写基板からパターン形成基板を得る仕上げ工程と、
   を備え、
   前記慣らし用基板の前記段差構造は平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも大きい
   ことを特徴とするパターン形成基板の製造方法。
2. 前記第１被成形材料は、離型剤を含有する
   ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板の製造方法。
3. 前記慣らし用基板の前記パターン領域に、クロム層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のパターン形成基板の製造方法。
4. 前記第１被成形材料と、前記第２被成形材料とは、それぞれ光硬化性樹脂を含有する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のパターン形成基板の製造方法。
5. 前記第１被成形材料の光硬化性樹脂と、前記第２被成形材料の光硬化性樹脂とは、同一の材料である
   ことを特徴とする請求項４に記載のパターン形成基板の製造方法。
6. 基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有し、その段差構造が平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも小さい第２被転写基板を準備する工程と、
   前記第２被転写基板の前記パターン領域に、第３被成形材料を供給する第３供給工程と、
   前記第２被転写基板の前記パターン領域に供給された前記第３被成形材料と、前記テンプレートの前記凹凸パターンと、を接触させる第２本番インプリント工程と、
   前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触した前記第３被成形材料と前記テンプレートとを離型する第３離型工程と、をさらに備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のパターン形成基板の製造方法。
7. 前記第１被成形材料の膜厚が、前記第２被成形材料の膜厚よりも厚い
   ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のパターン形成基板の製造方法。
8. 基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有する被転写基板を準備し、テンプレートの凹凸パターンと、前記被転写基板の前記パターン領域に供給された被成形材料とを接触させて、前記被成形材料にパターンを転写する前に用いられる慣らし用基板であって、
   基板本体と、前記基板本体から突出するとともに表面にパターン領域が設けられた段差構造とを有し、その段差構造が平面視で、前記被転写基板の前記段差構造よりも大きくなっており、
   前記被転写基板の前記パターン領域に供給された前記被成形材料にパターンを転写する前に、そのパターン領域に被成形材料が供給されて、前記テンプレートの前記凹凸パターンに接触される
   ことを特徴とする慣らし用基板。
9. 慣らし用基板と、被転写基板とを備えた基板の組合体であって、
   前記慣らし用基板は、第１の基板本体と、前記第１の基板本体から突出するとともに表面に第１のパターン領域が設けられた第１の段差構造とを有し、
   前記被転写基板は、第２の基板本体と、前記第２の基板本体から突出するとともに表面に第２のパターン領域が設けられた第２の段差構造とを有し、
   平面視で、前記慣らし用基板の前記第１の段差構造は、前記被転写基板の前記第２の段差構造よりも大きくなっている
   ことを特徴とする基板の組合体。
10. 凹凸パターンを有するテンプレートを用い、メサ部を有する被転写基板又は当該被転写基板上に配置される被成形材料にパターンを形成し、パターン形成基板を製造するパターン形成基板の製造方法であって、
    前記被転写基板のメサ部よりも平面視で大きいメサ部を有する基板を準備し、当該基板のメサ部に離型剤を含有する第１被成形材料を供給し、前記第１被成形材料に、前記テンプレートを接触させ、その後、離型し、前記テンプレートに前記第１被成形材料に含有された離型剤を付着させる工程と、
    前記被転写基板のメサ部に、第２被成形材料を供給し、前記第２被成形材料に、離型剤を付着された前記テンプレートを接触させ、その後、離型し、前記第２被成形材料にパターンを形成する工程と、を備え、
    パターンが形成された前記第２被成形材料及び前記被転写基板からパターン形成基板を得る
    ことを特徴とするパターン形成基板の製造方法。
11. パターンが形成された前記第２被成形材料をマスクとして、前記被転写基板をエッチングする工程をさらに備え、
    前記被転写基板をエッチングして、前記パターン形成基板を得る
    ことを特徴とする請求項１０に記載のパターン形成基板の製造方法。

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