JP2018006707A - インプリントモールドの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メサ構造を具備したインプリントモールドであって、凸構造部の側壁面に所望の機能性膜を備えるインプリントモールドの製造方法を提供する。【解決手段】基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有する基体の該凸構造部の上平面と、所定の平坦面を備える加工基板の該平坦面に、レジストを、凸構造部の上平面の周縁、あるいは、周縁近傍まで到達し、かつ、加工基板の平坦面の周縁に迫り上がらせるように展開してレジスト層を形成し、このレジスト層を硬化させ、レジスト層から加工基板を引き離し、レジスト層を被覆するように、基体の基部および凸構造部に機能性膜を形成し、その後、レジスト層を除去すると同時に、レジスト層を被覆している機能性膜を除去して、凸構造部の側壁面に機能性膜を設ける。【選択図】 図４

Description

本発明は、インプリント方法に使用するインプリントモールドの製造方法に関する。

近年、フォトリソグラフィ技術に替わる微細なパターン形成技術として、インプリント方法を用いたインプリントリソグラフィ法によるパターン形成技術が注目されている。インプリント方法では、例えば、クロム薄膜を備えた基材に感光性レジストの液滴を供給し、この感光性レジストの液滴に凹凸構造を有するモールド（型部材）を接触させて、モールドと基材との間に感光性レジストを展開する。そして、この状態でモールド側から感光性レジストに光を照射し硬化させてレジスト層を形成し、その後、モールドをレジスト層から離型する。これにより、モールドが有する凹凸が反転した凹凸構造を有するレジスト層を基材表面に形成することができる。その後、レジスト層から残膜を除去してレジストパターンを形成し、このレジストパターンを介してクロム薄膜をエッチングしてハードマスクを形成し、このハードマスクを介して基材をエッチングすることによりパターン形成が行われる。
しかし、モールドとの接触時に、所定の領域の外側にはみ出した感光性レジストは、照射した光によって、凹凸構造を形成すべき部位の感光性レジストと同時に硬化してレジスト層となる。このようなレジスト層からモールドを離型する場合、感光性レジストのはみ出しがない場合に比べて大きな力が作用し、モールドや凹凸構造を有するレジスト層（被加工物）に損傷を与えるという問題がある。

このような所定の領域の外側への感光性レジストのはみ出しを防止するために、所定の領域に親液層を形成し、その外側に撥液層を形成し、親液層に感光性レジストの液滴を供給する方法が提案されている（特許文献１）。
一方、周囲から突き出た凸構造部の上平面に凹凸構造を備えた、いわゆる、メサ構造のモールドを使用することにより、凹凸構造を形成すべき部位の外側への感光性レジストの広がりを制限することができる。しかし、モールドの凸構造部からはみ出した感光性レジストは、凸構造部の側壁面に付着し、照射した光によって、凹凸構造を形成すべき部位の感光性レジストと同時に硬化する。このようにモールドの凸構造部の側壁面にレジストが存在すると、その後、モールドに異物として付着して、インプリントに悪影響を及ぼしたり、モールドの凹凸構造に損傷を与えるという問題がある。
そこで、モールドの凸構造部の側壁面に、撥水性または撥油性を有する被膜を形成し、モールドの凸構造部からはみ出した感光性レジストが凸構造部の側壁面に付着するのを防止することが提案されている（特許文献２）。

特開２００８−１００３７８号公報 特開２０１０−２５１６０１号公報

しかしながら、特許文献２には、モールドの凸構造部の側壁面に所望の被膜を形成する具体的な方法が開示されていない。
一方、例えば、メサ構造を有するモールドに撥水性または撥油性を有する感光性材料をスピンコート法で塗布し、この感光性材料にパターン露光を行い、その後現像することにより、凸構造部の上平面を除く部位に、撥水性または撥油性を有する被膜を形成することが考えられる。しかし、メサ構造を有するモールドに対するスピンコート法による塗布においては、厚みムラが生じ、パターン露光による高精度のパターン形成が難しく、モールドの凸構造部の側壁面、特に、凸構造部の上平面に近い側壁面への被膜形成が阻害され易い。このように被膜形成が阻害され、凸構造部の上平面に近い側壁面が露出している場合、上述のレジストの付着が生じ易いものとなる。

このような問題は、上述の撥水性または撥油性を有する被膜の形成のみならず、例えば、
遮光膜を形成する場合等、メサ構造を有するモールドの凸構造部の側壁面を所望の機能性膜で被覆する場合に同様に生じる問題である。
本発明は、上述のような実状に鑑みてなされたものであり、メサ構造を具備したインプリントモールドであって、凸構造部の側壁面に所望の機能性膜を備えるインプリントモールドの製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明は、基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有する基体と、該凸構造部の上平面に位置する凹凸構造パターンと、を備えるインプリント用モールドの製造方法において、基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有する基体の該凸構造部の上平面に硬化性のレジストの液滴を供給する液滴供給工程と、所定の平坦面を備える加工基板の該平坦面を前記凸構造部の上平面に近接させて、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間に前記レジストを展開してレジスト層を形成する接触工程と、前記レジスト層を硬化させる硬化工程と、硬化させた前記レジスト層と前記加工基板を引き離す離型工程と、前記レジスト層を被覆するように、前記基体の前記基部および前記凸構造部に機能性膜を形成する成膜工程と、前記レジスト層を除去し、同時に、前記レジスト層を被覆している前記機能性膜を除去する除去工程と、を有し、前記接触工程では、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間に展開する前記レジストを、前記凸構造部の上平面の周縁、あるいは、周縁近傍まで到達させ、かつ、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間からはみ出したレジストを、前記加工基板の平坦面の周縁に位置する側壁面に迫り上がらせるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記加工基板の平坦面の平面視形状の大きさは、前記凸構造部の上平面の平面視形状の大きさ以下であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記加工基板の平坦面の平面視形状と、前記凸構造部の上平面の平面視形状とを重ね合せたときの周縁部の差は１〜５μｍの範囲内であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間からはみ出したレジストと、前記加工基板の平坦面の周縁に位置する側壁面との接触角をθ１、前記レジストと、凸構造部の上平面との接触角をθ２としたときに、（θ１−θ２）≦３７°の関係が成立するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記加工基板は、基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有し、該凸構造部の上平面が前記平坦面であるような構成とした。
本発明の他の態様として、前記液滴供給工程の前に、前記基体の凸構造部の上平面に凹凸構造パターンを形成するパターン形成工程を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記除去工程の後に、前記基体の凸構造部の上平面に凹凸構造パターンを形成するパターン形成工程を有するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記成膜工程では、機能性膜として撥水性膜、親水性膜、遮光膜、導電膜のいずれかを成膜するような構成とした。
本発明の他の態様として、前記加工基板は、前記平坦面の周縁近傍に溝部を有するような構成とした。

本発明のインプリントモールドの製造方法は、メサ構造を具備するモールドの凸構造部の側壁面であって、凸構造部の上平面側に位置する側壁面の端部まで所望の機能性膜を備えたインプリントモールドの製造が可能となる。

図１は、本発明のインプリントモールドの製造方法で製造するインプリントモールドの一例を示す平面図である。 図２は、図１に示されるインプリントモールドのＩ−Ｉ線における縦断面図である。 図３は、図２の部分拡大断面図である。 図４は、本発明のインプリントモールドの製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。 図５は、本発明のインプリントモールドの製造方法の一実施形態を説明するための工程図である。 図６は、加工基板を基体の凸構造部の上平面に近接させた状態を示す平面図である。 図７は、基体の凸構造部の上平面と加工基板の平坦面との間にレジストを展開してレジスト層を形成した状態を示す図である。 図８は、基体の凸構造部の上平面と加工基板の平坦面との間からはみ出したレジストを示す図である。 図９は、接触角差（θ１−θ２）と、はみ出したレジストの形状を示すｄ／ｈｃとの関係を示す図である。 図１０は、インプリントモールドの基体の他の例を示す断面図である。 図１１は、インプリントモールドの製造に使用する加工基板の他の例を示す部分断面図である。 図１２は、図１１に示される加工基板の平坦面を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
まず、本発明のインプリントモールドの製造方法で製造するインプリントモールドの一例を説明する。図１は、本発明のインプリントモールドの製造方法で製造するインプリントモールドの一例を示す平面図、図２は図１に示されるインプリントモールドのＩ−Ｉ線における縦断面図、図３は、図２の部分拡大断面図である。

図１〜図３に示される実施形態において、インプリントモールド１１は、基部１３と当該基部１３の一の面１３ａから突出する凸構造部１４を一体的に有する基体１２と、凸構造部１４の上平面１４ａに位置する凹凸構造パターン１５と、凸構造部１４の側壁面１４ｂと基部１３の面１３ａを被覆するように位置する機能性膜１７と、を有している。尚、図１および図２では機能性膜１７を省略し、図１では凹凸構造パターン１５を省略している。
インプリントモールド１１を構成する基体１２は、上記のように、基部１３の一の面１３ａから突出する凸構造部１４を一体的に有する、いわゆるメサ構造である。凸構造部１４の突出高さＨは、例えば、３μｍ〜３ｍｍの範囲で適宜設定することができる。図示例では、凸構造部１４の上平面１４ａの平面視形状は矩形であるが、これに限定されず、円形等、所望の形状であってよく、また、上平面１４ａの大きさは適宜設定することができる。

基体１２の材質は、インプリントモールド１１の使用条件に応じて適宜決定することができる。例えば、被転写材料である樹脂組成物等が光硬化性である場合には、これらを硬化させるための照射光が透過可能な材料を用いることができ、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類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を挙げることができる。また、使用する被転写材料が光硬化性ではない場合や、転写基材側から被転写材料を硬化させるための光を照射可能である場合には、インプリントモールド１１は光透過性を具備する必要がないので、基体１２は光透過性の材料でなくてもよく、上記の材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。
凹凸構造パターン１５は、凸構造部１４の上平面１４ａに形成された凹部１５ａを有するものである。凹凸構造パターン１５のパターン形状、パターン寸法、パターンの種類等は、インプリントモールド１１の使用目的に応じて、適宜設定することができる。

機能性膜１７は、凸構造部１４の側壁面１４ｂと基部１３の面１３ａを被覆するように位置している。したがって、凸構造部１４の側壁面１４ｂの上端部、すなわち、上平面１４ａ側の端部まで機能性膜１７が被覆している。このような機能性膜１７は、例えば、撥水性膜、親水性膜、遮光膜、導電膜等、インプリントモールド１１の使用目的に応じて、適宜設定することができる。また、機能性膜１７の厚みは、当該機能性膜１７が所望の機能を発現できるように、適宜設定することができる。
図４および図５は、本発明のインプリントモールドの製造方法の一実施形態を説明するための工程図であり、図１〜図３に示されるインプリントモールド１１を製造する例である。尚、図４および図５では、図３相当の断面を示しているが、この製造方法の実施形態では、凸構造部１４の上平面１４ａへの凹凸構造パターン１５の形成は、後述する除去工程の後に行う例としている。したがって、図４および図５において、凸構造部１４の上平面１４ａには、凹凸構造パターン１５を構成する凹部１５ａは存在していない。
本発明のインプリントモールドの製造方法では、液滴供給工程において、基部１３と、この基部１３の一の面１３ａから突出する凸構造部１４とを一体的に有するメサ構造の基体１２に対し、その凸構造部１４の上平面１４ａに硬化性のレジスト２１の液滴を供給する（図４（Ａ））。使用する硬化性のレジスト２１には特に制限はなく、公知の光硬化性レジスト、熱硬化性のレジストを使用することができる。

供給するレジスト２１の液滴量は、後工程において使用する加工基板と凸構造部１４の上平面１４ａとを近接させた際の間隙の容積、後述する加工基板の側壁面に付着するレジスト量等を考慮して設定することができる。
次に、接触工程において、所定の平坦面３４ａを備える加工基板３２を用いて、平坦面３４ａを基体１２の凸構造部１４の上平面１４ａに近接させて、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間にレジスト２１を展開してレジスト層２２を形成する（図４（Ｂ））。この接触工程では、レジスト２１は、基体１２の凸構造部１４の上平面１４ａの周縁、あるいは、周縁近傍まで到達し、かつ、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出したレジスト２１が、加工基板３４の平坦面３４ａの周縁に位置する側壁面３４ｂに迫り上がる。したがって、形成されたレジスト層２２の端部２２ａは、加工基板３２の平坦面３４ａの周縁の側壁面３４ｂに位置している。
図示例では、加工基板３２は、基部３３と、この基部３３の一の面３３ａから突出する凸構造部３４とを一体的に有するメサ構造を有している。そして、凸構造部３４の上平面が平坦面３４ａとなっており、この凸構造部３４の側壁面が平坦面３４ａの周縁の側壁面３４ｂとなっている。この場合、加工基板３２の凸構造部３４の高さＨ′は、加工基板３４の平坦面３４ａの周縁に位置する側壁面３４ｂに位置するレジスト層２２の端部２２ａの高さよりも大きいものとする。

この加工基板３２の平坦面３４ａは、基体１２の凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間に展開するレジスト２１が、凸構造部１４の上平面１４ａの周縁、あるいは、周縁近傍まで到達し、かつ、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出したレジスト２１が加工基板３２の平坦面３４ａの周縁に位置する側壁面３４ｂに迫り上がることが可能となる平面視形状を有するものである。図６は、加工基板３２の平坦面３４ａを基体１２の凸構造部１４の上平面１４ａに近接させた状態を示す平面図であり、凸構造部１４の上平面１４ａの平面視形状の周縁部を実線で示し、加工基板３２の平坦面３４ａの平面視形状の周縁部を鎖線で示している。上記の図４（Ｂ）に示される例では、加工基板３２の平坦面３４ａの平面視形状の大きさは、凸構造部１４の上平面１４ａの平面視形状の大きさよりも小さいものである。したがって、図６に示すように、加工基板３２を基体１２に近接させ、加工基板３２の平坦面３４ａの平面視形状が、凸構造部１４の上平面１４ａの平面視形状の内側に収まるように重ね合せたときに、形状の大きさの違いによる寸法差Ｄが周縁部に生じる。この寸法差Ｄは、加工基板３２の平坦面３４ａ、側壁面３４ｂと使用するレジスト２１との濡れ性、凸構造部１４の上平面１４ａと使用するレジスト２１との濡れ性等を考慮して、図４（Ｂ）に示すように、加工基板３２の平坦面３４ａの周縁の側壁面３４ｂにレジスト層２２の端部２２ａが位置することが可能となるように設定する。

上記の寸法差Ｄが小さいと、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間隙から外側にはみ出したレジスト２１の余剰分が、凸構造部１４の側壁面１４ｂに付着するおそれがあり好ましくない。
一方、加工基板３２の平坦面３４ａの大きさは、レジスト２１が、凸構造部１４の上平面１４ａの周縁に向けて展開する範囲を決定するものとなる。例えば、図７に示すように、寸法差Ｄが大きい場合、加工基板３２の平坦面３４ａの周縁の側壁面３４ｂに位置するレジスト層２２の端部２２ａは、凸構造部１４の上平面１４ａの周縁に達していない状態となる。この状態では、凸構造部１４の上平面１４ａは、その周縁近傍の範囲、例えば、周縁から距離Ｌの範囲で露出している。この距離Ｌにより、後述のように形成する機能性膜が凸構造部１４の上平面１４ａに存在する範囲が決定される。このため、製造するインプリントモールドにおいて要求される機能性膜の機能、インプリント適性等を損なわない範囲で距離Ｌを設定することができる。したがって、寸法差Ｄの上限は、この距離Ｌの許容範囲、加工基板３２の側壁面３４ｂと使用するレジスト２１との濡れ性等を考慮して設定することができる。

上述した加工基板３２の平坦面３４ａの平面視形状を、凸構造部１４の上平面１４ａの平面視形状の内側に収まるように重ね合せたときの周縁部の寸法差Ｄは、例えば、０〜１０μｍ、好ましくは１〜５μｍの範囲とすることができる。尚、図７に示される例では、正方形の上平面１４ａと平坦面３４ａの平面視形状を、正方形の重心が一致するように重ね合せており、４辺方向における寸法差Ｄが同等となっている。しかし、加工基板３２の平坦面３４ａを基体１２の凸構造部１４の上平面１４ａに近接させる際の機械的制御の精度限界により、４辺方向における寸法差Ｄに微小な違いが生じる場合がある。したがって、上記の周縁部の寸法差Ｄの設定では、このような機械的制御の精度限界を考慮することが好ましい。

ここで、図８に示すように、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出したレジスト２１について、加工基板３４の平坦面３４ａの周縁に位置する側壁面３４ｂに迫り上がって形成されたレジスト層２２の端部２２ａの上平面１４ａからの高さをｈｃとし、凸構造部１４の上平面１４ａに位置するレジスト層２２の端部２２ｂの加工基板３２の平坦面３４ａ端部からの距離をｄとする。そして、この高さｈｃ、距離ｄを、加工基板３２の側壁面３４ｂにおけるレジスト２１の接触角θ１、凸構造部１４の上平面１４ａにおけるレジスト２１の接触角θ２から、シミュレーションにより求めると、下記の表１〜表３に示すものとなる。尚、シミュレーションは、PHYSICS OF FLUIDS 17, 122104 (2005)を参照し、ここでは、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間隔、すなわち、レジスト層２２の厚みｔを１５ｎｍとして、浸み出したレジストの液面が、凸構造部１４の上平面１４ａから１５ｎｍ上方であり、かつ、加工基板３２の平坦面３４ａ端部から３０ｎｍ隔たる箇所Ｐに位置する状態を算出した。尚、浸み出したレジストの液面が、加工基板３２の平坦面３４ａ端部から隔たる距離が３０ｎｍを超える場合でも、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出したレジスト２１が、図８に二点鎖線で示すように、接触角θ１、θ２を保ったまま浸み出すものであるが、詳細は割愛する。
表１、表２、表３は、接触角θ２を、θ２＝２０°（表１）、θ２＝３０°（表２）、θ２＝４０°（表３）でそれぞれ固定し、接触角θ１を１０°〜７０°間で１０°ピッチで設定し、個々のθ１、θ２における高さｈｃ、距離ｄ、およびｄ／ｈｃを示している。

表１〜表３に示されるように、接触角θ２が固定されている場合、ｈｃの変化幅は小さく、接触角θ１が大きい程、距離ｄが大きくなる。
また、図８に示すように、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間隔、すなわち、レジスト層２２の厚みｔを、１５ｎｍ、３０ｎｍ、６０ｎｍ、９０ｎｍでそれぞれ固定し、接触角をθ１＝θ２＝２０°としたときの高さｈｃ、距離ｄを、同様にシミュレーションにより求めると、下記の表４に示すものとなる。

表４に示されるように、レジスト層２２が厚くなっても、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からのレジスト２１のはみ出しは、ｄ／ｈｃの比を維持したものとなる。

図９は、上記の表１〜表４に示すようにシミュレーションで求めた結果から、接触角差（θ１−θ２）と、はみ出したレジスト２１の形状を示すｄ／ｈｃとの関係を示す図である。図９に示されるように、ｄ／ｈｃは、接触角θ１、θ２で決まるものであり、例えば、使用する材料から、凸構造部１４の上平面１４ａにおけるレジスト２１の接触角θ２が決定される場合、加工基板３２の側壁面３４ｂにおけるレジスト２１の接触角θ１の設定により、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出したレジスト２１の形状（ｄ／ｈｃ）を制御することができる。レジスト２１の形状（ｄ／ｈｃ）の制御は、距離ｄが上記の寸法差Ｄ以下となるように行うことができ、例えば、接触角θ１、θ２との間に（θ１−θ２）≦３７°、すなわち、０≦ｄ／ｈｃ≦２の関係が成立するような条件において制御が容易となる。
上記の加工基板３２の材質は、レジスト２１が光硬化性であり、加工基板３２側から光照射を行う場合には、照射光が透過可能な材料を用いることができ、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類の他、サファイアや窒化ガリウム、更にはポリカーボネート、ポリスチレン、アクリル、ポリプロピレン等の樹脂、あるいは、これらの任意の積層材を挙げることができる。また、レジスト２１が光硬化性ではない場合や、基体１２側からレジスト２１を硬化させるための光を照射可能である場合には、加工基板３２は光透過性を具備する必要がないので、上記の材料以外に、例えば、シリコンやニッケル、チタン、アルミニウム等の金属およびこれらの合金、酸化物、窒化物、あるいは、これらの任意の積層材を用いることができる。

次いで、硬化工程において、レジスト層２２を硬化させ、その後、離型工程において、硬化させたレジスト層２３と加工基板３２を引き離して、基体１２の凸構造部１４上にレジスト層２３を位置させた状態とする（図５（Ａ））。
次に、成膜工程において、レジスト層２３を被覆するように、基体１２の基部１３の面１３ａおよび凸構造部１４に機能性膜１７を形成する（図５（Ｂ））。機能性膜１７は、上述のように、製造するインプリントモールドの使用目的に応じたものを形成することができ、例えば、撥水性膜、親水性膜、遮光膜、導電膜等を機能性膜として形成することができる。このような機能性膜１７は、使用する成膜材料、厚み等を考慮して、例えば、スプレー法、ディップコート法、スピンコート法等の公知の湿式成膜法、スパッタリング法、真空蒸着法、化学気相成長法、イオンプレーティング法等の公知の乾式成膜法により形成することができる。機能性膜１７が撥水性膜である場合、例えば、フッ素系シランカップリング剤の薄膜をディップコート法、スピンコート法、あるいは、化学気相成長法により形成することができる。

次いで、除去工程において、レジスト層２３を除去し、同時に、レジスト層２３を被覆している機能性膜１７を除去する（図５（Ｃ））。これにより、基体１２は、凸構造部１４の側壁面１４ｂに、凸構造部１４の上平面１４ａ側の端部まで機能性膜１７を備えたものとなる。
上述のインプリントモールドの製造方法の実施形態では、除去工程の後に、凸構造部１４の上平面１４ａに凹凸構造パターン１５を形成することにより、インプリントモールドを得ることができる。また、本発明のインプリントモールドの製造方法では、凸構造部１４の上平面１４ａへの凹凸構造パターン１５の形成を、上述の液滴供給工程の前に行ってもよい。

ここで、凸構造部１４の上平面１４ａへの凹凸構造パターン１５の形成は、公知のインプリントモールド製造方法における凹凸構造パターンの形成方法を用いて行うことができる。例えば、凸構造部１４の上平面１４ａにクロム等のハードマスク材料層を形成し、このハードマスク材料層上にレジストパターンをフォトリソグラフィ法、インプリントリソグラフィ法、電子線リソグラフィ法等により形成する。次いで、レジストパターンを介してハードマスク材料層をエッチングしてハードマスクを形成し、その後、このハードマスクを介して凸構造部１４をエッチングし、残存するハードマスクを除去することにより、凹凸構造パターン１５の形成が完了する。
このような本発明のインプリントモールドの製造方法は、メサ構造を具備するモールドの凸構造部の側壁面に、凸構造部の上平面側の端部まで所望の機能性膜を備えたインプリントモールドの製造が可能となる。
上述の実施形態は例示であり、本発明のインプリントモールドの製造方法は、このような実施形態に限定されるものではない。例えば、図１０に示すように、インプリントモールドに使用する基体１２は、基部１３の凸構造部１４の位置する面１３ａと反対側の面１３ｂに、凹構造部１８を有するものであってもよい。この凹構造部１８の開口の平面視形状は、凸構造部１４の平面視形状を包含する大きさである。また、凹構造部１８の開口の平面視形状は円形が好ましいが、これに限定されず、所望の形状とすることができる。
また、加工基板３２が、基部３３の凸構造部３４の位置する面３３ａと反対側の面に、凹構造部を有するものであってもよい。

さらに、加工基板３２の平坦面３４ａは、全域が平坦であってよく、あるいは、所望の位置に溝部等を備えるものであってもよい。通常、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間におけるレジスト２１の液滴の展開は、凸構造部１４の上平面１４ａへの液滴の供給部位を中心に進行する。したがって、加工基板３２の平坦面３４ａの周縁へ向かうレジスト２１の先端部は、複数の液滴供給部位を中心とした円弧が連続しているような形状となる。このため、平坦面３４ａの周縁への到達に時差が生じ、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出すレジスト２１の量にバラツキが生じるおそれがある。そこで、加工基板３２の平坦面３４ａは、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間におけるレジスト２１の展開を均一にするための溝部、凹部を備えるものであってもよい。例えば、平坦面３４ａは、中央部から周縁に向けて放射状に溝部を有していてもよい。また、平坦面３４ａは、周縁近傍に、平坦面３４ａの周縁に沿って微細な溝部３５を有していてもよい。図１１は、このような加工基板を示す部分断面図であり、図１２は、加工基板の平坦面を示す平面図である。図１１、図１２に示すような加工基板３２では、平坦面３４ａの周縁に沿って溝部３５が位置することにより、この溝部３５に先に到達したレジスト２１は、微細な溝部３５内を毛細管力により平坦面３４ａの周縁に沿って移動し、溝部３５に後から到達するレジスト２１を合流する。そして、溝部３５がレジスト２１で充填された後、平坦面３４ａの周縁に向けてレジスト２１が展開するので、平坦面３４ａの周縁へのレジスト２１の到達における時差の発生を抑制することができる。したがって、凸構造部１４の上平面１４ａと加工基板３２の平坦面３４ａとの間からはみ出すレジスト２１の量を、加工基板３２の平坦面３４ａの周縁で均一にすることができる。

［実施例１］
基部（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚み６．３５ｍｍ）と、この基部の一の面の中央から突出する凸構造部（３０ｍｍ角、高さ３０μｍ）を一体的に有する基体（材質：石英ガラス）を準備した。
また、基部（１５２ｍｍ×１５２ｍｍ、厚み６．３５ｍｍ）と、この基部の一の面の中央から突出する凸構造部（３０ｍｍ角、高さ３０μｍ）を一体的に有する加工基板（材質：石英ガラス）を準備した。この加工基板の凸構造部の上平面は平坦面であり、この平坦面と、上記の基体の凸構造部の上平面を重ね合せたとき、加工基板の平坦面の平面視形状の大きさは、基体の凸構造部の上平面の平面視形状の大きさよりも小さく、周縁部に生じる寸法差Ｄ（図６参照）は、２μｍであった。
上記の基体の凸構造部上に、光硬化性のレジストの液滴をインクジェット方式で供給した。

次に、上記の加工基板の凸構造部の上平面である平坦面を、レジストが供給された基体の凸構造部の上平面に近接させて、基体の凸構造部の上平面と加工基板の平坦面との間にレジストを展開してレジスト層を形成した。この状態の加工基板の凸構造部の周囲を観察したところ、レジスト層は基体の凸構造部の上平面と加工基板の平坦面との間からはみ出していた。このレジスト層は基体の凸構造部の上平面の周縁まで到達しており、上平面との接触角θ２は約２０°であり、さらに、レジスト層の端部は、加工基板の平坦面の周縁の側壁面に位置し、側壁面との接触角θ１は約２０°であった。また、レジスト層の高さｈｃ、距離ｄ（図８参照）を測定した結果、ｄ／ｈｃ≒１であった。
次いで、平行光（ピーク波長が３６５ｎｍの紫外線）を加工基板側に１０００ｍＪ／ｃｍ²の条件で照射した。これにより、レジスト層を硬化させた。その後、硬化させたレジスト層と加工基板を引き離して、基体の凸構造部上にレジスト層を位置させた状態とした。
次に、上記のようにレジスト層を形成した基体に、フッ素系シランカップリング剤（ハーベス（株）製 デュラサーフ）をスピンコート法で塗布し乾燥した。これにより、機能性膜として、撥水性膜を形成した。この撥水性膜は、レジスト層を被覆するとともに、基体の基部および凸構造部の側壁面を被覆するものであった。

次いで、レジスト剥離液を用いてレジスト層を除去した。このレジスト層の除去と同時に、レジスト層を被覆している撥水性膜は除去されたが、基体の基部および凸構造部の側壁面を被覆している撥水性膜は残存した。
このように撥水性膜を形成した基体の基部および凸構造部の側壁面をエネルギー分散型Ｘ線分析（Energy Dispersive X-ray spectrometry (EDX)）により観察した結果、基体の凸構造部の側壁面に、凸構造部の上平面側の端部まで撥水性膜が存在していることを確認した。
次に、基体の凸構造部の上平面にハードマスク材料層としてクロム薄膜をスパッタリング法で形成し、このクロム薄膜上にレジストパターンをインプリントリソグラフィ法により形成した。次いで、レジストパターンを介してクロム薄膜をエッチングしてハードマスクを形成し、その後、このハードマスクを介して凸構造部をエッチングし、残存するハードマスクを除去した。これにより、凹凸構造パターンを凸構造部の上平面に備えたインプリントモールドを得た。
このインプリントモールドを構成する基体の基部および凸構造部の側壁面を、上記と同様に観察した結果、インプリントモールドの凸構造部の側壁面に、凸構造部の上平面側の端部まで撥水性層が存在していることを確認した。

［実施例２］
凸構造部の上平面に予め凹凸構造パターンを形成した基体を使用した他は、実施例１と同様にして、撥水性膜を形成し、これによりインプリントモールドを得た。
このインプリントモールドを構成する基体の基部および凸構造部の側壁面を実施例１と同様に観察した結果、インプリントモールドの凸構造部の側壁面に、凸構造部の上平面側の端部まで撥水性層が存在していることを確認した。

［比較例］
実施例１と同様の基体を準備し、この基体の凸構造部に光硬化性のレジストを供給してスピンコート法で塗布し、乾燥した。これにより、基体の凸構造部の上平面、側壁面および基体の基部にレジスト層を形成した。次いで、このレジスト層をパターン露光し、現像することにより、基体の凸構造部上にレジスト層を位置させた状態とした。
次いで、実施例１と同様に、レジスト層を形成した基体に撥水性膜を形成し、その後、レジスト層を除去すると同時に、レジスト層を被覆している撥水性膜を除去した。
このように撥水性膜を形成した基体の基部および凸構造部の側壁面を実施例１と同様に観察した結果、基体の凸構造部の側壁面の上平面側には、上平面の端部から約１μｍの幅で、撥水性膜で被覆されずに基体が露出している部位が存在することを確認した。

いわゆるメサ構造を有するインプリントモールドの製造に有用である。

１１…インプリントモールド
１２…基体
１３…基部
１４…凸構造部
１４ａ…凸構造部の上平面
１４ｂ…凸構造部の側壁面
１５…凹凸構造パターン
１７…機能性膜
１８…凹構造部
３２…加工基板
３４…凸構造部
３４ａ…凸構造部の平坦面
３４ｂ…凸構造部の側壁面

Claims (9)

1. 基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有する基体と、該凸構造部の上平面に位置する凹凸構造パターンと、を備えるインプリント用モールドの製造方法において、
   基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有する基体の該凸構造部の上平面に硬化性のレジストの液滴を供給する液滴供給工程と、
   所定の平坦面を備える加工基板の該平坦面を前記凸構造部の上平面に近接させて、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間に前記レジストを展開してレジスト層を形成する接触工程と、
   前記レジスト層を硬化させる硬化工程と、
   硬化させた前記レジスト層と前記加工基板を引き離す離型工程と、
   前記レジスト層を被覆するように、前記基体の前記基部および前記凸構造部に機能性膜を形成する成膜工程と、
   前記レジスト層を除去し、同時に、前記レジスト層を被覆している前記機能性膜を除去する除去工程と、を有し、
   前記接触工程では、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間に展開する前記レジストを、前記凸構造部の上平面の周縁、あるいは、周縁近傍まで到達させ、かつ、前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間からはみ出したレジストを、前記加工基板の平坦面の周縁に位置する側壁面に迫り上がらせ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. 前記加工基板の平坦面の平面視形状の大きさは、前記凸構造部の上平面の平面視形状の大きさ以下である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. 前記加工基板の平坦面の平面視形状と、前記凸構造部の上平面の平面視形状とを重ね合せたときの周縁部の差は１〜５μｍの範囲内であることを特徴とする請求項２に記載のインプリントモールドの製造方法。
4. 前記凸構造部の上平面と前記加工基板の平坦面との間からはみ出したレジストと、前記加工基板の平坦面の周縁に位置する側壁面との接触角をθ１、前記レジストと、凸構造部の上平面との接触角をθ２としたときに、（θ１−θ２）≦３７°の関係が成立することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
5. 前記加工基板は、基部と該基部の一の面から突出する凸構造部とを一体的に有し、該凸構造部の上平面が前記平坦面であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
6. 前記液滴供給工程の前に、前記基体の凸構造部の上平面に凹凸構造パターンを形成するパターン形成工程を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
7. 前記除去工程の後に、前記基体の凸構造部の上平面に凹凸構造パターンを形成するパターン形成工程を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
8. 前記成膜工程では、機能性膜として撥水性膜、親水性膜、遮光膜、導電膜のいずれかを成膜することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。
9. 前記加工基板は、前記平坦面の周縁近傍に溝部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のインプリントモールドの製造方法。

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